摘要：在微观世界的原子尺度限域空间中，物质会展现出”奇特”的传输行为，澳门大学应用物理及材料工程研究院助理教授孙鹏展不仅揭开这一现象背后的科学原理，更将其转化为高效的分离技术，为能源领域”高能耗、低效率”的困境开辟了全新的解决方案。凭这一卓越成就，他登上《麻省理工科

在微观世界的原子尺度限域空间中，物质会展现出”奇特”的传输行为，澳门大学应用物理及材料工程研究院助理教授孙鹏展不仅揭开这一现象背后的科学原理，更将其转化为高效的分离技术，为能源领域”高能耗、低效率”的困境开辟了全新的解决方案。凭这一卓越成就，他登上《麻省理工科技评论》”35岁以下科技创新35人”榜单，成为澳门科研界的一颗耀眼新星。从清华的求学岁月，到问道于诺贝尔奖得主门下，孙鹏展教授愈发专注于挑战基础科学难题，为未来实际应用奠定基石。

走进孙鹏展教授的实验室，电子显微镜前总是聚集着他与团队的身影，萤幕上那片仅有原子厚度的透明薄膜——他们开发的“新型超薄多孔质子交换膜”，是他们着迷于研究微小的质子传输现象的成果。 “应用的种子，往往埋藏于对细微问题的深刻理解之中。”孙鹏展这句常挂在口边的话，成为他深耕质子传输现象的动力。

孙鹏展教授与团队开发新型超薄多孔质子交换膜

这层透明薄膜，像是一面极致精密且坚韧的”分子筛”，能在高温环境中精准筛选并传导质子，又能完全阻隔其他气体与离子，一举解决了如石墨烯等材料在高温下易失效、传导效率低的痛点。而这项突破，不仅将商业质子膜的效能提升十倍以上，更为高温燃料电池技术打开了新世界。未来，从氢能汽车到分散式能源系统，都有望因此拥有更长的寿命、更强的环境适应力与更低的运营成本。

更重要的是，这精密材料并非实验室的”空中楼阁”，透过”逐层静电组装”技术，它可实现大规模制备，为通往工业化生产铺平道路。 2022年加盟澳大后，孙鹏展带领团队埋首研究，最终突破瓶颈，让超薄质子交换膜的传导效率超越国际标准，为氢燃料电池技术带来全新思路。

对微观机理的执着探索，始于孙鹏展在清华大学的求学岁月。 2008年他考入清华大学机械工程系，大二时读到朱宏伟教授所著的《碳纳米管》，从此被碳纳米材料的微观世界深深吸引。书中揭示的“结构决定特性”原理，让他意识到材料科学的魅力不在于宏观制造，而在于微观世界中公式与定律对材料本质的支配。 “我对机械制造兴趣不大，反而彻底着迷于公式背后的物理化学原理——那种通过基础原理预测材料特性、从原子层面理解世界运行规律的美，如同艺术一样令人兴奋。”

这份热爱，促使孙鹏展在博士阶段选择清华材料学院，聚焦于二维材料的微观机理研究。对他而言，这不仅是专业的转换，更是将兴趣深化为学术方向的重要抉择，期间乐趣无穷，“探索过程如同在原子级别的解谜游戏中寻找艺术感。甚至期末考一结束，我便会走进实验室，连假期都舍不得离开。”孙鹏展笑说。

孙鹏展教授带领团队开展跨学科研究

仅用了八年，孙鹏展便完成在清华的本科、博士生涯，他认为期间最大的收获是清晰自己的科研追求。攻读博士时研究氧化石墨烯薄膜分离机制，他发现文献中对微观传输途径的解释较为模糊。 「尽信书不如无书」，他开始深入推敲「不同离子对石墨烯的穿透性」这一最基础的问题。对底层逻辑的执着，最终引领他于2016年远赴英国曼彻斯特大学，师从诺贝尔奖得主Andre K. Geim，开创二维材料研究的新方向。

在曼大的实验室里，孙鹏展经历科研生涯的重要蜕变。 “如果你只想发文章，那你不该来这里。”Geim教授时常叮嘱学生的一句话，反覆提醒他对问题本质的追求才是科学之道。初到实验室时，他在顶尖团队中倍感压力，他需要在众多优秀同侪间凸显自身价值。 “我清楚知道，我必须证明自己。”

疫情期间被迫暂离实验室，为孙鹏展创造了一个契机，他专注梳理实验数据，发掘出被忽略的规律，最终提出关于气体分子在原子级别二维孔道中传输行为的全新解读，并将其整理成报告与初步分析结果，寄给Geim教授。

Geim教授的回信，开启了师徒二人每日数小时的深入讨论，最后促成研究小组共同攻克二维材料气体分离的关键难题。更重要的是，他在这段过程中培养出对科学问题的 “审美”与判断力。

“我学会区分什么是真正重要的问题，什么只是看起来热门，”他说，“这种直觉，就像一种科研的品味。”他从喜欢的画家木心对艺术的见解中得到启发，深信对“美”与“本质”的追求，是原始创新的核心。 “若缺乏这种审美，再多知识可能也拯救不了你。”

即便拥有清华与曼大的扎实训练，孙鹏展仍须面对许多青年学者共同的现实挑战：如何吸引优秀学生加入一个尚在起步阶段的课题组？ “再高的科学品味，也得先有队员一起干活才行啊。”他笑言。这促使他决定申请《麻省理工科技评论》的 “35岁以下科技创新35人”——他不讳言其中带有 “擦亮招牌”、凝聚学生的考虑。

该榜单素以评审严苛、聚焦未来突破性科技闻名，而他却对获奖表现得格外淡然：“朋友推荐我申请，说这是让学术圈认识你的快车道，我其实没抱太大期待。”然而真金自会发光，他在二维材料分子传输机理方面的原创发现，为清洁能源领域的技术突破提供关键理论支撑，最终打动评审，不仅成为2023年度中国35人之一，更成为中国区获选者中唯一的澳门代表。

孙鹏展教授登上《麻省理工科技评论》“35岁以下科技创新35人”榜单

获奖为他带来了更多资源与关注，但孙鹏展始终清醒。 “MIT的荣誉就像一面镜子，提醒你什么是真正的创新。”他强调，该奖项的评选标准并非论文数量，而是“是否敢于挑战固有框架”——这正与他在英国培养的“科学品味”不谋而合。这份荣誉不仅是对他过去研究的肯定，更为他打开意想不到的科学视野。透过MIT组织的跨领域交流，他与来自人工智能、生物医疗、信息科学等领域的创新者深度对话。

孙鹏展教授：MIT的荣誉就像一面镜子，提醒你什么是真正的创新。

“我意识到，这个奖的价值不是头衔，而是让你有机会和一班‘怪才’互相碰撞，”他感慨道。在一场交流中，一位从事脑机接口的博士后向他提问：“为什么不将你的离子薄膜用于神经元信号传导？”这句提问启发了他，也重塑了他对研究框架的想像。

如今，他如愿在澳大吸引一批年轻学子与学者，组建起研究团队，正尝试将离子传输机制拓展至神经形态器件领域，目标是打破传统计算的能耗瓶颈。 ：“科学的价值不在奖项光环，而在于对未知始终保有的好奇与探索，”他总结道，“获奖只是插曲，重要的是你能否持续提出有价值的问题。”

孙鹏展教授在澳大吸引一批年轻学子与学者，组建起研究团队。

孙鹏展教授以“修建河道”比喻基础研究：首重河道本身的深邃与坚固，而非急于看到水流归海。他所深耕的原子级传输机制，便是这“修河筑基”之举。这份坚守，本身就需要自由的学术环境来滋养。正如孙教授所言，澳大的信任与包容，让研究者可自由游走于基础与应用之间，遵循自身的科研节奏，为研究打开新维度，让跨域融合看到新可能。

孙鹏展，应用物理及材料工程研究院助理教授，于2012年与2016年分别获得清华大学机械工程及自动化学士学位、材料科学与工程博士学位。其研究聚焦于强限域环境中物质输运的机理与应用，近年主要利用二维晶体构建纳米至亚纳米尺度限域通道，探索离子、原子与分子的选择性输运行为，相关成果发表于《自然》《美国国家科学院院刊》《自然通讯》《科学进展》（Science Advances）等国际顶尖期刊。他亦曾获国家自然科学基金优秀青年科学基金项目（港澳）、美国材料研究学会研究生奖、清华大学特等奖学金等多项荣誉。

来源：澳門大學