她让二氧化碳变身可用能源

　　3月23日，法国巴黎。29岁的龙冉，站在第19届“世界杰出女科学家奖”颁奖典礼的领奖台上，一袭黑色礼服，低调而端庄。每年，全世界只有5位杰出的女性科学家和15位入选该计划的年轻女性科研工作者可以站上这个领奖台。龙冉此刻站在世界瞩目的台上，入选“最具潜力女科学家计划”。

　　荣膺“女性诺贝尔奖”

　　“世界杰出女科学家成就奖”由联合国教科文组织和欧莱雅基金会1998年联合设立，每年授予从各大洲遴选出的5名为科学进步作出卓越贡献的女性，被誉为“女性诺贝尔奖”。2015年起，联合国教科文组织和欧莱雅基金会“为投身于科学的女性”又增加了“世界最具潜力女科学家计划”，每年从全球遴选15名年轻女性研究人员。

　　从巴黎返回中国科技大学，和记者如约见面，龙冉穿上粉色蝴蝶领连衣裙，端庄大方。她办公桌上整齐地摆满了专业书籍，零星点缀着小黄人玩偶和卡通书包，显示出这个年龄的兴趣和活泼。现实中的龙冉智慧而低调，甚至有些拘谨。谈起此次获奖，龙冉谦称“获奖只是因为自己幸运”。在同学和老师眼里，龙冉是个热爱生活、开朗活泼的“研霸学姐”。“她在科研当中的想法很多，总是想得很远。”龙冉的同事如是评价她。

　　龙冉的学科专业是无机功能材料的设计、可控合成、同步辐射表征以及催化应用的研究。她的研究成果在国际权威刊物上发表论文33篇，曾获中国科学院院长特别奖、中国科学院优秀博士论文奖，入选2016年度中国科协青年女科学家计划。

　　龙冉科研生涯的起航，正是在中科大读大三时。2008年，她进入中科院院士谢毅教授的课题组。受谢教授科研热情感染，她下定决心继续读研深造。

　　2015年，从安徽阜阳走出去的谢毅，凭借在纳米固体化学方面的卓越成就，荣获

　　“世界杰出女科学家成就奖”。2017年，同样从安徽阜阳走出来的29岁姑娘、中科大博士后龙冉延续了这一荣誉。

　　让二氧化碳变身可用能源

　　龙冉读博阶段师从熊宇杰。博士毕业后，她进入中科大同步辐射国家实验室，在熊教授的指导下与宋礼教授合作，开展博士后工作。

　　龙冉所做的主要工作，就是利用同步辐射光源，进行以太阳能为能源的二氧化碳转化过程中高效催化剂的精细设计。其中一部分工作，是催化二氧化碳转化成为气体、液体燃料，例如甲烷、甲醇等。

　　为何选择能源方向？“我们生活的地球正在变得越来越热。造成全球气温上升的其中一个原因是人类使用了大量的化石燃料，导致聚集在大气中的二氧化碳浓度增高。如果能将大气中的二氧化碳直接转化为可供使用的液体或气体燃料，这样既解决了能源问题，又解决了环保难题吗？”龙冉说她为此努力的目标，就是要找到一种自然界可以循环利用能源的方式。

　　在研究将二氧化碳转化为燃料的过程中，龙冉选择了将二氧化碳转化为甲烷。她说如今在中国农村，自建沼气池作为生活燃料的来源已经相当普遍，沼气的主要成分就是甲烷。“生物发酵制甲烷就是生物圈内碳的循环再利用。人类的生产生活也会以二氧化碳气体的形式释放出大量的碳，大气中的二氧化碳浓度如果增长过快，将给生态圈带来超负荷影响。”龙冉说她的工作就是利用太阳能，将大气中的碳转化为甲烷等燃料，加入到生物圈的碳循环中。

　　科学发现就隐藏在细节背后

　　“天道酬勤”——这是龙冉中学班主任送她的座右铭。龙冉一直坚信，付出就会有收获。对龙冉来说，科学上的失败和挫折每天都会遇到；失败率远高于成功率，令人惊叹的科学发现可能就躲在一次次失败之后，其中的关键是要一直追寻“为什么”。

　　一次，在做“钯纳米晶体催化氧化的晶面依赖性”这一课题的过程中，龙冉把钯纳米晶体放入到相关反应分子的溶液中，还没有来得及加入氧化剂，相关反应分子就被氧化了。龙冉很疑惑，难道实验过程中有什么失误？她又重复了一次实验过程，结果还是不变，反复多次的实验结果还是一样。

　　龙冉开始思考，问题出在哪儿？经过几天的观察和检验，终于找到了关键：原来，空气中的氧气溶解到了溶液中，在钯纳米晶体的作用下成为活性氧，驱动了氧化反应的发生，从而在没有额外添加氧化剂的情况下催化了化学反应。搞清了原理，设计一种新型催化剂的想法就在这个细节的突破上诞生了。

　　这不过是龙冉重复过的成千上万个实验场景中的一个。“科学就是不断提出不同的问号，消除这个问号的过程是非常自然愉悦的。”龙冉很清楚，“化学是实验科学，需要不同的实验验证，而科学发现可能就隐藏在某一个实验细节背后，关键就在勤奋和坚持。”

　　龙冉认为，还有太多科学问题有待进一步探索，自己对于科学来讲只不过做了微小的工作，而“幸运”是她对自己所取得成绩用到的高频词汇。