近日，2025年兩院院士增選結(jié)果公布，北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院教授馬丁的名字赫然在列。

對(duì)很多非專業(yè)人士來說，馬丁這個(gè)名字與很多“明星科學(xué)家”比起來或許稍顯陌生；但在化學(xué)圈，他早已是公認(rèn)的破解難題的領(lǐng)軍人——這位在催化領(lǐng)域耕耘多年的科學(xué)家，剛創(chuàng)造了連續(xù)兩天“背靠背”在《自然》和《科學(xué)》上發(fā)表論文的學(xué)術(shù)佳話。年內(nèi)至今已發(fā)4篇NS（《自然》或《科學(xué)》）正刊，破解困擾化工界百年的“鐵基費(fèi)托合成”難題，實(shí)現(xiàn)近乎零碳的綠色制氫技術(shù)……這些佳績，實(shí)打?qū)嵉卣蔑@著馬丁及其團(tuán)隊(duì)的實(shí)力。

前幾日，北京大學(xué)官網(wǎng)貼出了一篇關(guān)于馬丁的多面報(bào)道，“鮮活有趣”“有血有肉”成了他的新代名詞。這位高產(chǎn)科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)室里，既有精密的反應(yīng)裝置，也有騎行裝備和自制茶葉——在他的世界里，嚴(yán)肅的科學(xué)與多彩的生活從不矛盾，它們相互催化，共同構(gòu)成了當(dāng)代科學(xué)家獨(dú)特的人生圖景。

馬丁作報(bào)告（圖片來源：北京大學(xué)官網(wǎng)）

當(dāng)化學(xué)遇上“魔法”

北京海淀西山，一條蜿蜒山路通向溫泉鎮(zhèn)。每逢天氣晴好，常能看到一支騎行隊(duì)伍穿行其間。

騎行是馬丁課題組的共同愛好。

“打個(gè)比方，一開始，我們要騎行翻過西山才能到溫泉鎮(zhèn)，這很艱辛。但有了催化劑后，我們就不必翻山越嶺，省下體力能耗。”對(duì)自己的研究對(duì)象，馬丁拿騎行來做比喻。“寓研于樂”滲透到了骨子里。

多相催化反應(yīng)被譽(yù)為現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的“魔法引擎”——它讓化學(xué)反應(yīng)在催化劑表面高效發(fā)生，是合成材料、生產(chǎn)燃料、凈化環(huán)境的核心技術(shù)。傳統(tǒng)催化研究常被比作“黑箱探秘”：科學(xué)家嘗試千百種配方，偶爾獲得突破，卻難以洞悉內(nèi)在機(jī)理。而馬丁團(tuán)隊(duì)不僅要知道催化劑如何工作，更要理解每一個(gè)原子在反應(yīng)中的角色，從而像精密工程師那樣設(shè)計(jì)出“六邊形”催化劑。事實(shí)上，這是全球能源轉(zhuǎn)型面臨的迫切課題。

馬丁最早關(guān)注相關(guān)研究是在2014年，他覺得這是個(gè)“很好玩，也很有未來”的科學(xué)問題。直到2017年，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地開發(fā)出鉑－碳化鉬雙功能催化劑，成功在低溫下實(shí)現(xiàn)從甲醇和一氧化碳出發(fā)的高效制氫，該成果入選當(dāng)年“中國科學(xué)十大進(jìn)展”。2021年后，團(tuán)隊(duì)再次取得關(guān)鍵進(jìn)展，創(chuàng)制了全球首例兼具超高活性與超長穩(wěn)定性的水氣變換制氫催化劑，于2023年榮獲國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

真正的爆發(fā)出現(xiàn)在今年。2月13日、14日，團(tuán)隊(duì)兩篇文章連日登上《自然》與《科學(xué)》，雖同屬制氫領(lǐng)域，技術(shù)路徑卻截然不同且形成互補(bǔ)。前者解決了催化劑的“易疲勞”難題，“就像給最鋒利的刀穿上隱形鎧甲，既保持鋒利又永不生銹”。后者則實(shí)現(xiàn)了近乎零碳的制氫過程，在溫和條件下高效產(chǎn)出氫氣?！熬拖駸划a(chǎn)生蒸汽，不冒黑煙”。兩項(xiàng)互補(bǔ)的技術(shù)路徑為綠色氫能的大規(guī)模應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

今年10月末，團(tuán)隊(duì)在費(fèi)托合成上又獲突破性進(jìn)展。費(fèi)托合成是煤炭轉(zhuǎn)化為液體燃料的百年技術(shù)，但因高達(dá)30%的二氧化碳排放而備受詬病。馬丁團(tuán)隊(duì)與合作者發(fā)現(xiàn)在反應(yīng)氣體中加入百萬分之一濃度的鹵素化合物，能像撥動(dòng)“電子開關(guān)”一樣精準(zhǔn)調(diào)控催化劑表面狀態(tài)，成功將二氧化碳副產(chǎn)物大幅降低?！犊茖W(xué)》雜志新聞欄目專題報(bào)道了這項(xiàng)研究，工業(yè)界評(píng)價(jià)其為“對(duì)化工領(lǐng)域直接見效”的突破性進(jìn)展。

事實(shí)上，馬丁團(tuán)隊(duì)的視野不止于能源領(lǐng)域。今年6月，團(tuán)隊(duì)在《自然》發(fā)文，展示如何將8種常見塑料混合物轉(zhuǎn)化為有用原料?！斑@就像把剩菜變成精致菜肴。”這項(xiàng)技術(shù)為解決白色污染提供了全新思路。

實(shí)驗(yàn)室外的多面人生

在人們的想象中，一位剛當(dāng)選院士、連發(fā)頂刊的科學(xué)家，生活或許被實(shí)驗(yàn)室和數(shù)據(jù)填滿。但馬丁的世界遠(yuǎn)比這遼闊。

翻開課題組主頁，每半年一張的“全家福”記錄著團(tuán)隊(duì)獨(dú)特的文化。春有海棠秋有銀杏的背景前，師生笑容燦爛，馬丁習(xí)慣站在人群邊緣，與學(xué)生一同爽朗大笑?！斑吘壵疚弧笔撬麨槿颂幨赖恼軐W(xué)——專注科學(xué)本身，而非光環(huán)位置。

打開馬丁的朋友圈，最常見的是九宮格圖。未名湖的四季在他的鏡頭下別具韻味，配文“走一圈”。在歐洲城市公園跑步，在西藏高原挑戰(zhàn)10公里……“走一圈”變成了“跑一圈”，那一張張迎著朝陽奔跑的照片充滿生命張力。

2019年，馬丁和學(xué)生一同游四姑娘山，圖為馬丁拍攝（圖片來源：北京大學(xué)官網(wǎng)）

馬丁的辦公室外與眾不同——掛著一幅騎行主題海報(bào)：“Let's run away（讓我們奔跑）”。那既是向著遠(yuǎn)方的邀約，也是他內(nèi)心狀態(tài)的真實(shí)注腳——鼓動(dòng)一種不囿于實(shí)驗(yàn)室四壁的探索欲。他的學(xué)生說：“馬老師約你談事情，很可能變成一場西山騎行?！彬T行對(duì)他不僅是鍛煉，更是思維映射：“像做科研一樣，騎行時(shí)有人快有人慢，重要的是相互鼓勵(lì)，最后都能到達(dá)?！?/p>

馬丁的興趣版圖不止于此：酷愛攝影，課題組視覺設(shè)計(jì)常得益于他的審美；2022年在大理，帶學(xué)生向茶農(nóng)學(xué)習(xí)制茶，親手烘焙的茶葉至今珍藏；廣泛閱讀，從人物傳記到《太平廣記》；作為故宮文保實(shí)驗(yàn)室委員，他將化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于文物保護(hù)……

“不可能一天到晚都在做化學(xué)，了解其他東西有助于理解這個(gè)世界?！瘪R丁認(rèn)為多元興趣與科研相輔相成。在課題組，實(shí)驗(yàn)室時(shí)間靈活，信任取代管控，這種張弛有度反而催化出更高效率。組會(huì)上，當(dāng)他捕捉到值得深入的點(diǎn)時(shí)，會(huì)興奮地站起來與學(xué)生深入探討。“培養(yǎng)學(xué)生最重要的，一是思維方式，二是找到重大問題并解決的能力。”在“今日化學(xué)”講座上，他從雷雨天氣講起，將催化科學(xué)變得生動(dòng)有趣，“雖然只是一節(jié)課，但我每次都仔細(xì)準(zhǔn)備，更新前沿問題，早些激發(fā)年輕人對(duì)科學(xué)的興趣”。

從實(shí)驗(yàn)室里的深度討論，到西山上的騎行暢談；從國際頂刊的學(xué)術(shù)突破，到故宮文保的科學(xué)貢獻(xiàn)……馬丁這位新晉院士用他的實(shí)踐證明了：卓越的科學(xué)家不必是苦行僧，多彩的人生與嚴(yán)肅的科學(xué)可以相得益彰。

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