中國科大龍冉：她讓二氧化碳 變身可用能源

4月12日，龍冉在中國科技大學理化實驗室做實驗

3月23日，法國巴黎。29歲的龍冉，站在第19屆「世界傑出女科學家獎」頒獎典禮的領獎台上，一襲黑色禮服，低調而端莊。每年，全世界只有5位傑出的女性科學家和15位入選該計劃的年輕女性科研工作者可以站上這個領獎台。龍冉此刻站在世界矚目的台上，入選「最具潛力女科學家計劃」。

榮膺「女性諾貝爾獎」

「世界傑出女科學家成就獎」由聯合國教科文組織和歐萊雅基金會1998年聯合設立，每年授予從各大洲遴選出的5名為科學進步作出卓越貢獻的女性，被譽為「女性諾貝爾獎」。2015年起，聯合國教科文組織和歐萊雅基金會「為投身於科學的女性」又增加了「世界最具潛力女科學家計劃」，每年從全球遴選15名年輕女性研究人員。

從巴黎返回中國科技大學，和記者如約見面，龍冉穿上粉色蝴蝶領連衣裙，端莊大方。她辦公桌上整齊地擺滿了專業書籍，零星點綴著小黃人玩偶和卡通書包，顯示出這個年齡的興趣和活潑。現實中的龍冉智慧而低調，甚至有些拘謹。談起此次獲獎，龍冉謙稱「獲獎只是因為自己幸運」。在同學和老師眼裡，龍冉是個熱愛生活、開朗活潑的「研霸學姐」。「她在科研當中的想法很多，總是想得很遠。」龍冉的同事如是評價她。

龍冉的學科專業是無機功能材料的設計、可控合成、同步輻射表徵以及催化應用的研究。她的研究成果在國際權威刊物上發表論文33篇，曾獲中國科學院院長特別獎、中國科學院優秀博士論文獎，入選2016年度中國科協青年女科學家計劃。

龍冉科研生涯的起航，正是在中科大讀大三時。2008年，她進入中科院院士謝毅教授的課題組。受謝教授科研熱情感染，她下定決心繼續讀研深造。

2015年，從安徽阜陽走出去的謝毅，憑藉在納米固體化學方面的卓越成就，榮獲 「世界傑出女科學家成就獎」。2017年，同樣從安徽阜陽走出來的29歲姑娘、中科大博士後龍冉延續了這一榮譽。

讓二氧化碳變身可用能源

龍冉讀博階段師從熊宇傑。博士畢業後，她進入中科大同步輻射國家實驗室，在熊教授的指導下與宋禮教授合作，開展博士後工作。

龍冉所做的主要工作，就是利用同步輻射光源，進行以太陽能為能源的二氧化碳轉化過程中高效催化劑的精細設計。其中一部分工作，是催化二氧化碳轉化成為氣體、液體燃料，例如甲烷、甲醇等。

為何選擇能源方向？「我們生活的地球正在變得越來越熱。造成全球氣溫上升的其中一個原因是人類使用了大量的化石燃料，導致聚集在大氣中的二氧化碳濃度增高。如果能將大氣中的二氧化碳直接轉化為可供使用的液體或氣體燃料，這樣既解決了能源問題，又解決了環保難題嗎？」龍冉說她為此努力的目標，就是要找到一種自然界可以循環利用能源的方式。

在研究將二氧化碳轉化為燃料的過程中，龍冉選擇了將二氧化碳轉化為甲烷。她說如今在中國農村，自建沼氣池作為生活燃料的來源已經相當普遍，沼氣的主要成分就是甲烷。「生物發酵制甲烷就是生物圈內碳的循環再利用。人類的生產生活也會以二氧化碳氣體的形式釋放出大量的碳，大氣中的二氧化碳濃度如果增長過快，將給生態圈帶來超負荷影響。」龍冉說她的工作就是利用太陽能，將大氣中的碳轉化為甲烷等燃料，加入到生物圈的碳循環中。

科學發現就隱藏在細節背後

「天道酬勤」——這是龍冉中學班主任送她的座右銘。龍冉一直堅信，付出就會有收穫。對龍冉來說，科學上的失敗和挫折每天都會遇到；失敗率遠高於成功率，令人驚嘆的科學發現可能就躲在一次次失敗之後，其中的關鍵是要一直追尋「為什麼」。

一次，在做「鈀納米晶體催化氧化的晶面依賴性」這一課題的過程中，龍冉把鈀納米晶體放入到相關反應分子的溶液中，還沒有來得及加入氧化劑，相關反應分子就被氧化了。龍冉很疑惑，難道實驗過程中有什麼失誤？她又重複了一次實驗過程，結果還是不變，反覆多次的實驗結果還是一樣。

龍冉開始思考，問題出在哪兒？經過幾天的觀察和檢驗，終於找到了關鍵：原來，空氣中的氧氣溶解到了溶液中，在鈀納米晶體的作用下成為活性氧，驅動了氧化反應的發生，從而在沒有額外添加氧化劑的情況下催化了化學反應。搞清了原理，設計一種新型催化劑的想法就在這個細節的突破上誕生了。

這不過是龍冉重複過的成千上萬個實驗場景中的一個。「科學就是不斷提出不同的問號，消除這個問號的過程是非常自然愉悅的。」龍冉很清楚，「化學是實驗科學，需要不同的實驗驗證，而科學發現可能就隱藏在某一個實驗細節背後，關鍵就在勤奮和堅持。」

龍冉認為，還有太多科學問題有待進一步探索，自己對於科學來講只不過做了微小的工作，而「幸運」是她對自己所取得成績用到的高頻辭彙。

中國科大全媒體中心

來源：科技日報

記者：吳長鋒

本條編輯：葛鵬

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