はじめに

 張涛(张涛、1963年~)は単原子触媒の研究で成果を挙げた化学者で、2024年の未来科学大賞物質科学賞を受賞した。

張涛の写真
張涛 百度HPより引用

生い立ちと教育

 張涛(张涛、Tao Zhang)は、1963年に陝西省安康で生まれた。両親は職をいくつか変えたため、張涛は何度か小学校を転校した。あるときは山中に住んだため、山の中を数キロ歩いて小学校に通ったこともあった。
 しかし両親は教育を大事に考える人たちであり、張涛は子供の頃から科学に関心を持つことになった。

 張涛は安康の初級中学を卒業し、安康高等中学(日本の高校に該当)に進学した1978年3月、当時の中国科学院院長の郭沫若が北京で開かれた全国科学大会で、中国に「科学の春(科学的春天)」が来たとする講話を行った。この科学の春の講話は、文化大革命の混乱と破壊から回復し、未来に向かって科学技術を推進していくためのスローガンとなったもので、張涛を感激させ張涛に科学の道を歩ませるきっかけとなった。

 文化大革命の収束後、混乱からの回復のため人材の速やかな育成が求められ、高校1年生の成績優秀な生徒の2%に全国統一入学試験(高考)の受験が認められた。1978年に、安康中学校は成績優秀な高校1年生11人を選抜し、張涛もその中にいた。しかし、高校2年生と3年生の科目をまだ学んでいなかったため、張涛の高考の成績は芳しくなかった。張涛は数学が得意で好きであったが、高考の成績を勘案して陝西省の漢中市にあった漢中師範学院(現在の陝西理工大学)の化学科に入学した。

 当初希望と違うと考えた化学の学習であったが、大学で学ぶうちに物質の神秘性や物質を合成する魅力に魅了されていった。

大連化学物理研究所の研究生に

 張涛は1982年に漢中師範学院を卒業し、母校である安康中学校で教師となり、併せて大学院入試の準備を進めた。

 彼は、大学院選定の際に二つのことを考えた。一つはそれまで陝西省の山岳地帯から離れて海のある場所で勉学すること、もう一つは中国でも最高のレベルにある大学院で勉学することであった。
 この二つを満たすところとして張涛が選んだのが、中国科学院大連化学物理研究所であった。遼寧省の大連は遼東半島南部に位置し、黄海と渤海の二つに面していて、日露戦争でも有名な旅順港を有するところである。また、大連化学物理研究所は中国科学院の100以上ある附属研究機関の中で、規模、研究レベル、研究実績などでトップレベルを誇る機関である。

大連化学物理研究所の写真
大連化学物理研究所の建物

 

 張涛は1983年に、大連物理化学研究所に研究生として入所した。同研究所で張涛は、触媒化学特に金属触媒の研究を行い、1989年に同研究所から博士学位を取得した。

単原子触媒の研究に挑む

 張涛は、引き続き大連化学物理研究所に勤務して研究を続行した。研究員として張涛が取り組んだのは、金属原子による単原子触媒の開発である。

 2011 年、張涛らは、白金 (Pt) が孤立した金属単一原子の形で酸化鉄 (FeOx) に埋め込まれた不均一触媒を作成した。これは、単一原子白金を活性触媒部位として有するシンプルな固体触媒であり、優れた触媒活性と選択性を有することを実証した。張涛らは、この触媒機能を「単原子触媒(SAC)」と名付け、この単原子触媒がさまざまな金属、担体、触媒反応に拡張できることを確認した。
 この単原子触媒の研究は化学界に大きなインパクトをもたらした。

 張涛は、これに先立つ2007年に大連化学物理研究所の所長となった。

 張涛は、2013年に中国科学院院士に当選した。

 張涛は、2017年に中国科学院本部に移り、中国科学院副院長に就任した。

未来科学大賞受賞

 張涛は、2024年に未来科学大賞物質科学賞に輝いた。それぞれ独立して同じ金属触媒を研究して成果を挙げた、李亜棟・安徽師範大学学長と同時受賞であった。

 未来科学大賞の選考理由として、「張涛と李亜東の先駆的な研究は、不均一金属触媒の活性部位を理解するための扉を開き、原子レベルの精度で固相触媒を制御する効果的な方法を提供した。彼らが主導した単原子触媒研究は、不均一触媒における最先端の分野となっている。彼らの研究成果は、塩化ビニル、酢酸、プロパノールなどのバルク化学物質のグリーンで環境に優しく、効率的で省エネな工業生産を促進し、単一原子触媒が人類社会の持続可能な発展に貢献する可能性を実証した」と述べられている。

張涛未来科学大賞写真
張涛の未来科学大賞受賞 

 張涛は、2023年に中国科学院副院長を退任し、引き続き現在も大連化学物理研究所で研究を行っている。

参考資料

・新京報HP 张涛院士:15岁破格考大学,在国际上首次提出“单原子催化”
https://m.bjnews.com.cn/detail/1733890343129547.html
・中国化学会HP 张涛 https://www.chemsoc.org.cn/member/fellow/137918.html
・光明网HP 对话张涛院士:跨越山海,推动科研“上书架也上货架” https://kepu.gmw.cn/2025-01/02/content_37773118.htm
・未来科学大賞HP 2024 物质科学奖 获奖人 张涛 Tao Zhang
https://www.futureprize.org/cn/laureates/detail/81.html