微观探真，以热爱守得繁花开
（来源：福建日报 2026-04-20 08版 深读）
本报记者李珂 实习生 沈昕钰 文/图
张章静教授（中）正在使用电子探针平台，与学生讨论实验结果。
张章静教授在观察和分析晶体材料生长状况。
张章静：在分子弱键里锚定双稳态未来
福建师范大学可持续能源与分子工程研究院的一间实验室里，张章静教授和几名研究生正围在显微镜前，盯着玻璃瓶里那些亮晶晶的小东西。它们看着不起眼，其实是团队精心设计的晶态有机多孔材料。这种“刚柔并济”的新型材料，有望攻克传统低碳烃分离“高能耗、低效率”的世界性难题，为全球化工产业带来一场绿色革命。
2012年初，张章静结束国外博士后研究，回到母校福建师范大学。当时框架材料正热，同行都在抢占强化学键组装的赛道，她却选择了另一条路。“强的相互作用力已经被研究得很透彻了，我们能不能做一点不一样的事情？”这个想法来自她的国外导师陈邦林——氢键框架材料的开拓者。团队最初沿用传统的设计思路，试图通过增强节点强度和连接体共轭强度来提升稳定性，结果材料变得越来越“僵硬”，彻底失去了弱键应有的可逆响应特性，与传统材料相比并无优势。
这是一条艰难的赛道，核心难题在于“稳定性与可逆性”的矛盾。一方面要解决键太弱，材料“太脆”的固有特性；另一方面又要解决键太强，材料就“懒得动”的新问题。怎么平衡？没人知道。
实验室的灯常常亮到深夜。最难的时刻是2020年春节——新冠疫情暴发后实验室被迫关闭，而一轮送审的稿件急需补充修改，一旦中断就意味着前功尽弃。张章静挨个给学生打电话，正月初三就把几名学生从老家接回了学校。大家戴着口罩、保持距离、日夜轮班，硬是把数据抢了出来。“科研实验没有失败，每一次努力都是向真理更靠近一步，不要怕坐冷板凳。”张章静常常这样对学生说。
经过上千次合成、上万组数据的积累，团队终于将材料的组装能量下探至15kJ/mol，并在这个区域发现了一个双稳态现象：材料在压力、温度、光、电等外界刺激下，可以在两种晶相之间可逆切换，每次循环的能耗比传统材料降低近40%。
更重要的是，筛分精度做到了亚埃级——即使乙烯和乙烷这样动力学直径仅相差约0.2Å的分子对，也能精准识别。整个过程无需传统高能耗的低温蒸馏技术，全靠材料的高性能乙烯吸附特性，能耗大幅降低。最终，这项成果被顶尖期刊《自然·化学》收录，并以封面文章形式发表。
凭借这种“刚柔并济”的材料特点，张章静开创了“双稳态框架材料”这一新研究领域，并因此获得2024年度国家自然科学基金青年科学基金A类（原国家杰青）项目资助，成为福建师大化学科学领域首位获此殊荣的学者。
基础研究的突破只是第一步，真正的考验在于如何让材料走出实验室，创造实际价值。在攻克技术难关后，张章静带领团队走出实验室，推动技术成果落地转化，牵头成立福建师范大学电子特气科技特派专家工作站，与永晶科技、福豆新材料等企业深度合作，助力破解关键技术难题。
然而，技术转化的“最后一公里”远比想象中艰难。实验室里几克材料就能完成的实验，在企业生产线上要处理成公斤级的气体原料，温度场不均、压力波动，都可能影响产品纯度。更难的是观念对接，科研团队追求“极致性能”，企业更关注“成本、效率、稳定性”。
“原先我们生产的乙烯，纯度难以达到高端应用标准，市场拓展受限。”福豆公司总经理马建修回忆。团队进驻后，扎根企业生产线，一边优化工艺，一边平衡性能与成本，最终帮助福豆新材料将乙烯产品纯度提升至5N5（99.9995%）级别，市场占有率从不足15%升至40%。
链条还在延伸。张章静还牵头建设“福建省低碳新材料与高纯电子化学品中试服务平台”，高质量对接邵武、清流、晋江等县域重点产业，服务福豆芯源、永晶科技、东莹化工、中欣高宝等龙头企业。
团队的研究成果也在更广泛的领域开花结果：其开发的异质结构材料为高安全性防伪提供了新方案，在电学双稳态研究中为新型存储提出了新的工作机制，框架材料也为“双碳”战略下的碳捕获领域注入了新动能。团队研究成果还应用于航天五院、中国兵器、中国航空等国家重点单位。
“科研不是发论文就结束了，而是要解决真问题，落地创造价值。”这是她常挂在嘴边的话。
团队的成长，离不开强大的人才梯队。作为首席科学家，陈邦林院士坐镇指导，多位国家级青年人才、福建省优青协同发力，形成了老中青结合的科研力量。团队也培养出一批优秀的青年科研者，包括国家海外优秀青年人才等。福建师大提供的500多平方米实验室、先进的实验设备，以及对科研人才的全力支持，让他们得以潜心攻关，无后顾之忧。
“科学不问性别，只问热爱与坚持。”采访中，张章静提到了两个人：一位是2014年诺贝尔物理学奖得主中村修二，凭着热爱发明了蓝色LED；另一位是“机车网红”张雪，从一位修理工起步，最终实现了发动机的自主研发。
“不管做什么行业，抵不过热爱，热爱才能坚持。”她说，“我跟学生说，不在乎你是好大学毕业还是基础一般，只要你愿意学，都能得到比较好的结果。”
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