新闻网讯 近日，第74届诺贝尔奖获得者大会在德国林岛圆满落幕。本届大会汇聚了包括30余位诺贝尔奖得主在内的全球顶尖科学家，以及来自80余个国家的超过600名优秀青年科学家。我校化学与化工学院2023级博士生胡家瑞经过中德联合专家组严格评审，从全国120余名顶尖高校候选人中脱颖而出，成功入选中国化学领域博士生30人代表团，成为我校本年度唯一获此殊荣的学子。
作为科学界的“奥林匹克盛会”，林岛诺奖大会自1951年创办以来，每年邀请世界各国以化学、物理、医学/生理学和经济学为主的诺贝尔奖获得者，与从全球80多个国家挑选出的青年科学家与优秀博士生参会交流。2025年诺贝尔奖获得者大会的主题之一是化学，聚焦“化学助力可持续发展”“人工智能驱动化学”等前沿议题。在为期6天的会议中（6月29日至7月4日），包括胡家瑞在内的中国代表团抵达德国林岛现场参与大会，与诺贝尔奖获得者面对面交流，并结识了来自世界各地的优秀青年学者。
“1997年诺贝尔物理学奖得主朱棣文（Steven Chu）教授的专题演讲令我深受启发。”胡家瑞分享道。朱棣文系统介绍了其团队开发的电化学二氧化碳捕集技术，该技术与胡家瑞研究的天然气（甲烷）存储材料在分子吸附机制上具有高度相似性。“通过对比研究发现，我们研发的多孔有机聚合物同样适用于二氧化碳选择性捕集，这为材料的多功能化应用提供了新思路。”在开放交流环节，朱棣文表示，在能源转型过渡期，吸附式天然气（ANG）技术在未来至少15年内仍将继续发挥关键桥梁作用。
“这次经历让我深刻体会到，重大科学突破往往诞生于学科交叉处。”胡家瑞表示。目前，他正将会议收获转化为新的研究课题，致力于开发兼具甲烷存储和CO2捕集功能的双功能多孔材料，相关预研工作已获国家自然科学基金支持。
从“甲烷存储”破题 攀登能源材料高峰
胡家瑞的研究聚焦于吸附式甲烷存储材料这一全球能源转型的关键技术瓶颈。在导师谭必恩教授的指导下，他与团队成员创新性地提出“慢速编织”和“刚柔并济”超交联多孔聚合物设计策略，不仅创下了该类材料的比表面积新高（大于3000 m2 g-1），同时克服了传统材料所固有的孔隙率-密度权衡挑战，开发出系列兼具低成本、高性能和优异稳定性的甲烷吸附材料。已实现材料甲烷质量存储容量高达53 wt%，体积容量333 v/v，双项指标突破美国能源部（DOE）设定的行业基准（50 wt%，263 v/v），相关成果已于《先进材料》（Advanced Materials，影响因子26.8）发表学术论文两篇。围绕超交联多孔聚合物在甲烷存储、二氧化碳捕集与分离等领域的应用，胡家瑞目前在Advanced Materials、Macromolecules、Journal of Materials Chemistry A等国际知名期刊上以第一作者或共同作者身份累计发表论文6篇，并获授权2项国家发明专利。
“关于新型超交联聚合物的编织结构设计，我们的灵感其实源自2016年诺贝尔化学奖获得者Ben L. Feringa教授与Jean-Pierre Sauvage教授的分子机器设计理念。”胡家瑞介绍道，就像分子马达需要精密控制运动轨迹，我们通过精确调控聚合反应动力学，如同编织纳米尺度的“分子毛衣”，构建出可动态调控的甲烷存储孔道网络。2023年8月，他在美国化学会（ACS）秋季年会上的邀请报告“Fine-Tuning the Flexibility of Hyper-Cross-Linked Polymers via Building Unit Engineering for High-Capacity Volumetric Methane Storage”荣获“亚太化工学生分会优秀报告奖”。
全球视野育英才 交叉融合创未来
作为课题组中致力于国际合作项目的骨干成员，胡家瑞与来自巴基斯坦的研究人员联合设计了适用于二氧化碳光催化还原的功能化多孔聚合物，并与来自苏丹的团队成员合作开发了高效二氧化碳选择性吸附与分离的多功能材料平台。“目前，我正与来自不同文化背景的研究人员密切合作，通过交流思想同时发挥每个团队成员的长处，营造了包容且充满活力的良好研究氛围，促进了科学创新。”胡家瑞回忆说，此次参会经历磨练了我的沟通技巧，提高了我在跨文化研究环境中的适应能力，凸显了相互理解在国际交流中的重要性，并激励着我进一步寻求全球性研究合作。
“这不仅是一次对话诺奖大师的机会，更是探索化学与人工智能、能源与环境科学交叉融合的窗口。”对于本次德国林岛之行，胡家瑞特别关注人工智能与化学的深度融合，“我有幸向去年诺贝尔化学奖得主、谷歌DeepMind高级研究员John M. Jumper请教关于AI驱动蛋白质分子结构预测和设计理念，他主导开发的AlphaFold2模型对于我们未来合理设计和加速筛选新一代的功能多孔材料极具启发。”
从武汉喻家山到德国林岛，这位95后科学家正以分子级的创新精度，助力全球清洁能源革命。正如他在实验室日志扉页所写：“每个纳米孔道，都是通向可持续未来的钥匙。”
