更新時間：2025-07-14 15:37:02作者：佚名
在福州大學光催化研究所的辦公室內，中國工程院院士付賢智凝視著窗外，心中涌起對1997年那個寒冬夜晚的回憶。當時，窗外正飄灑著紛紛揚揚的大雪，而他正身處美國威斯康星大學麥迪遜分校的實驗室，在反復閱讀過一封信件之后，他堅定地做出了決定，放棄了美國學校提供的“杰出科學家”職位及其優厚的待遇，毅然決然地選擇返回自己的家鄉——福建。
光催化技術在改善環境質量和能源轉換方面扮演著關鍵角色。然而，在那個時期，我國光催化科學研究尚處于初級階段，我下定決心要在這一新興領域開拓新的天地。付賢智如此表述。
近三十年來，付賢智率領福州大學光催化研究所的科研團隊，歷經艱辛，攻克了一系列技術難關，致力于光催化技術的研究，成功研發出多項光催化產品，實現了產業化進程，同時促進了全球110多個國家和地區的6000多家科研機構投身于氮化碳光催化領域的研究。在這支隊伍中，既有學成歸國的愛國者，也有初涉學術領域的博士新生，他們懷揣著共同的科學追求，在探索光明的征途上，接力前行。
全神貫注的身影，是他們攻堅克難的寫照
開拓新領域，意味著團隊面臨缺乏現成經驗可供借鑒的挑戰，他們必須逐步摸索前行，而成果的產出時間更是難以準確預知。
光催化技術，一種借助陽光力量分解有害物質、消滅病毒的方法，不僅對改善環境污染、維護公眾健康安全具有顯著效果，而且能夠充分利用源源不斷的太陽能，對國家清潔能源發展戰略以及實現“雙碳”目標給予重要的技術支持。
然而，這一技術大規模推廣的關鍵障礙之一，在于如何高效完成“光生電荷分離”這一關鍵步驟。盡管團隊已嘗試了眾多策略，但性能的進步卻如同蝸牛般緩慢。
我經常鼓勵他們，科學研究是在未知領域開拓新途徑的過程，這一過程要求我們具備勇氣、智慧，并且需要持之以恒。付賢智如此說道。
在福州大學能源與環境光催化國家重點實驗室，一個普通的午后，主任王心晨緊鎖眉頭，目光緊緊鎖定在高倍透射電鏡的屏幕上。屏幕上，一種新型的氮化碳聚合物材料正以蜂巢狀的獨特結構呈現。他的腦海中突然閃過一個念頭：“若是能夠在這種有序網絡結構的內建電場中實現載流子的定向移動，那么電荷的分離與遷移效率豈不是能顯著提高？”他立刻召集團隊成員開展實驗。
張金水當時身為博士生，他謹慎地將氮化碳粉末樣本放入特制的石英比色皿中，他的指尖甚至輕微顫抖。王心晨親自操作飛秒激光器，一束束超短脈沖激光準確無誤地照射在樣本上。
時光似乎停滯。在屏幕上，展示載流子壽命的數據曲線呈現出一種前所未有的態勢。“快看！電荷的存活時間增加了三個數量級！”當時負責進行數據分析的博士生歐鴻輝興奮地喊道。那些原本轉瞬即逝、難以捕捉的微弱信號，此刻卻記錄下了電荷從被光激發產生，到穩定遷移，直至存活至納秒級別的整個過程，形成了完整的“生命軌跡”。
“就是這個！”王心晨興奮地一拳敲擊在實驗臺上，“我們成功發現了二維聚合物，在柔和的可見光照射下，它竟然能夠輕松地催化水分解，氫氣這種具有巨大潛力的未來能源源源不斷地產生。”這一發現瞬間顛覆了國際學界關于“有機半導體不適合作為光催化劑”的傳統觀念。
這一系列在新型光催化研究領域的重大進展，為團隊贏得了包括國家科技進步獎二等獎和國家自然科學獎二等獎在內的多項重要獎項。2021年5月，該團隊將光催化技術成功應用于上海中共一大紀念館外墻的修復工程，使該外墻具備了抗污、自潔以及防老化的特性。我國團隊成功研發了首臺（套）針對冷鏈產品外包裝表面病毒的原位在線光催化/紫外消殺系統與裝備，該創新成果已順利通過國家級專家的嚴格驗收，并在福建省內多個監管倉庫得到了廣泛應用。
在團隊成員的實驗室中，墻上靜靜掛著一幅舊照片。這照片記錄了付賢智早年調試首臺空氣凈化器原型機的情景。他那時微微彎腰，全神貫注地調試著設備，那身影在實驗室昏黃的燈光中定格。
王心晨感嘆道：“付老師的專注精神激勵我們攻克難關，探尋真理。”這種在汗水浸潤下的執著，以及在燈光照耀下磨礪出的堅強意志，正是付老師通過實際行動所鑄就的‘鑰匙’。如今，這把‘鑰匙’已握在我們手中，我們將用它去開啟更多微觀世界奧秘的‘鎖’。在科研的道路上，我們將持續堅定地前行福州大學工程技術學院，不斷探索。
不斷向前的腳步，拓寬著成果轉化的道路
只有加快科研成果轉化為產業，才能推動我國自主創新進程。近年來，該團隊不僅在基礎研究上深耕細作，更是將關注點投向了新產品和新技術的研發市場。然而，每個團隊成員都清楚，將實驗室成果推向市場并非易事。
2023年10月4日，福州大學化學學院張子重教授的電腦屏幕上顯現了《自然·通訊》的發表通知，這一消息宣告了他們團隊歷時5年多的研究終于取得了顯著成果。他們成功解析了二氧化碳在金屬硫化物表面不同吸附形態下，如何引發不同的光還原產物網校頭條，這一發現旨在攻克傳統催化劑效能不足的難題。
汪穎，福州大學化學學院的副研究員，她回憶道，早在2016年，她的團隊就將二硫化鉬均勻地鋪設在了碳化硅的表面，這層材料的效果就像是一層嚴嚴實實的遮蓋物，導致甲烷的生成量極低。此外，這兩種材料之間的反應速度不協調，能量轉換的效率也因此大大降低。
面對挑戰，張子重調整了策略：“這兩種材料的內部特性并不兼容，直接拼接的方法不可取。”于是，團隊將研究重點放在了對靜電效應的精細控制上——他們設法使帶正電的碳化硅納米顆粒與帶負電的二硫化鉬納米薄片在溶液中產生強烈的吸引力，如同磁極間的相互吸引，從而使二硫化鉬納米薄片能夠穩固地站立在碳化硅納米顆粒的表面。這種獨特的結構安排極大地提升了界面電荷的轉移效率。
在張子重的激勵之下，汪穎在可見光的照射下，向該體系注入了帶正電的金離子以及帶負電的錳離子，成功克服了甲烷產量激增而氧氣供應停滯的難題。最終，在常規的可見光照射和常壓條件下，成功達到了甲烷與氧氣產量接近理想的2比1比例，反應過程既高效又無任何浪費。
張子重興奮地指出，這項成果的能量利用效率達到了1.75%，較之以往記錄提升了近十倍。這為設計一種能將CO2高效轉化為高價值碳氫燃料的光催化劑開辟了新的途徑，而團隊也將繼續致力于探尋更高效率的道路。
這份致力于將光之神奇力量轉化為切實應用的探索精神，始終鼓舞著一代又一代的團隊成員勇往直前。
杭州亞運會體育館的現代建筑群中，一層名為“陽光鎧甲”的設計光彩奪目。工人們驚喜地注意到，采用了一種新型涂料的建筑表面，不僅外觀更加鮮亮且耐久，同時其維護費用也得到了顯著減少。
這款具有神奇功效的涂料——光催化自潔型外墻專用涂料的問世，得益于基礎研究的重大進展以及與產業需求的高度契合。研究團隊巧妙地將高效納米級光催化劑，創新性地引入到涂料配方之中。陽光照耀下，涂料內的“光之精靈”蘇醒過來，它們不僅具備分解建筑表面油漬、塵埃等有機污染物的能力，而且能構建超親水層，使得雨水能夠輕松洗去污漬，從而達成建筑外墻的“自潔”與“抗老化”效果。
團隊在多元探索的道路上，創新精神持續拓展。福州大學化學學院專注于光催化CO2還原研究的汪思波教授，正領導團隊，深入研究氮化碳基復合半導體的表界面調控技術，以及其在CO2還原生成乙烯過程中的光催化機理，以期在光催化能源轉換領域取得創新成果。他表示：“我期望盡己所能，助力年輕一代更廣闊地開拓創新。”
在“傳幫帶”精神的激勵下，眾多年輕的科研人員正逐漸在團隊中展現出自己的才華。他們懷揣著用科技手段造福人類、塑造世界的美好愿景，這一夢想正逐漸變為現實。付賢智如是說。
“從0到1”的磨礪，助力他們加速成長
我們的職責在于讓中國的光催化技術照亮更廣泛的應用領域，付賢智向記者透露，“技術革新與運用領域的擴大，關鍵在于人才。為此，我們建立了一套‘實戰鍛煉、跨界融合、勇于擔當’的人才培養體系，助力青年才俊迅速成長。”
戴文新研究員對福州大學化學學院有著深刻的感悟。在2022年北京冬奧會的“冰立方”場館，大型表面消殺設備成為了檢驗團隊“實戰育人”理念的實際戰場。他與年輕人們并肩作戰，不分晝夜，成功實現了在零下18攝氏度的環境下，所有指標菌的去除率在5秒內超過99.99%。那一刻，他心中充滿了成就感和責任感。
戴文新不禁感嘆，團隊中有一個顯著的傳統——勇于在關鍵任務中為年輕一代賦予重任，使他們得以在實戰中磨礪、在挑戰中不斷成長，最終成為能夠承擔重任的科研骨干。
如今，張金水擔任福州大學化學學院副院長一職，而歐鴻輝則已晉升為西安交通大學化學工程與技術學院的特聘研究員。
在光催化研究所的實驗室內，一群充滿活力的年輕人正經歷著從無到有的鍛煉過程。面對高端醫療器械對安全、長效殺菌涂料的強烈需求，碩士研究生汪昭亮毅然決然地自告奮勇，勇敢地接受挑戰，致力于研發一種在極端紫外光消毒后仍能保持活性的新型光催化涂層。然而，在初期模擬手術室高強度紫外消毒的過程中，該涂層的活性出現了劇烈波動，性能衰減甚至超過了50%。盡管經過30多次的配方調整，性能曲線仍然起伏不定。團隊沒有指責，反而提供了專項經費，支持他大膽試錯。
汪昭亮指出，團隊內部倡導創新精神，對失敗持寬容態度，每當遭遇挫折福州大學工程技術學院，導師與團隊會共同剖析數據，協助我理清思路。最終，憑借對無機與有機界面相互作用的精確調控，一種超穩定的復合催化劑得以問世。
不僅如此，該團隊還將前沿科學知識融入本科教育，為本科生增設了“化學與生活”、“能源與環境光催化材料——研究前沿及工程應用”等課程，極大地拓寬了學生的知識領域。而且，為了促進國際間的學術交流，團隊特邀了包括歐洲科學院院士安保正在內的10多位海外知名學者擔任學術大師，為科研的國際拓展提供了堅實的助力。目前，該團隊已成功培育了大量具備獨立開展科學研究能力、富有創新精神的優秀專業人才，專注于光催化領域的深入研究。
站在研究所外，付賢智眼神凝重，深情地望向研究所：“最璀璨的光輝，源自人才眼中閃爍的創新火花。我們致力于實踐‘以人才推動產業發展，以產業發展培育人才’的理念，讓眾多青年科技人才在此尋得人生方向，實現個人價值。我們將為建設美麗中國、科技強國貢獻源源不斷的‘福大精神’與力量。”