4月29日，聚光灯下，太阳官网化学与化工学院教授刘志强接过“湖北青年五四奖章”证书，成为今年全省获此殊荣的青年科技工作者代表之一。掌声雷动中，他的思绪却飘回了十年前的那个深夜——2016年，坐在化学楼的实验室里，面对满屏刺眼的报错代码，他曾无比认真地考量过“要不要换个方向”。
从“差点放弃”到“全省表彰”，这中间的11年，刘志强用亲身经历写下了一个关于“冷板凳如何坐热”的故事。
“满屏报错的代码，让我差点放弃”
2016年初的一天，刘志强盯着满屏报错的代码，已经连续调试了三天。这是他读博的第二年，也是他扎进“分子筛扩散”方向的第二年。
“同窗有些已经发表了第一篇论文，我手上却连一个可用的模型都还没搭起来。”刘志强回忆。应用物理出身的他，在博士阶段转入物理化学领域，师从郑安民教授。结合他的学科背景，郑安民将分子筛扩散机理这块“硬骨头”交给了他。
这块骨头之所以“硬”，源于一个困扰学界多年的反常现象：按常理，温度越高，分子运动越剧烈；但在分子筛的纳米孔道里，分子却像被施了“定身法”——温度越高，扩散反而越慢。
彼时，这个方向在全球范围内都是绝对的冷门。参考文献寥寥无几，已有的实验数据甚至相互矛盾。刘志强每天连轴转十几个小时，却鲜有产出，放弃的念头在脑子里转了又转。
转机，发生在一次企业交流会上。
导师带着他去拜访中石化（上海）石油化工研究院。交流中，一位一线工程师当场抛出难题：“这种‘温度越高扩散越慢’的反常机理，对我们实际生产影响太大了，但现在理论太模糊。你们搞基础研究的，能不能给个明白说法？”
那一刻，刘志强心底的灯被点亮了：原来自己苦坐的“冷板凳”，正是产业界急需破解的“热问题”。既然传统理论难以解释，本科物理专业出身的他，决定用物理学“第一性原理”的思维，从零开始构建模型。
博士毕业后，刘志强选择留在课题组做博士后——他下定决心，要亲手把这块“硬骨头”彻底啃下来。那段时间，他上午埋头查文献，下午跑分子动力学模拟，晚上对着数据复盘。为了把模型搭起来，他陆续掌握了Fortran、CP2K、VASP等五六种编程语言和计算软件，一写起代码常常通宵达旦，推开门才发现已是次日上午。夜深人静时，实验室里服务器全速运转，风扇声嗡嗡作响，成了他最熟悉的背景音。
从“交通拥堵”到让分子“悬浮”
突破并非一朝一夕之功。在长期的数据计算与模拟中，刘志强逐渐摸清了分子的运动共性。他提出了一种新的分析框架——将孔道结构与扩散性能定量关联起来。
“这就像给城市的交通网络安装了一套智能测绘系统。”刘志强比喻道，“我们不仅能模拟车辆的随机行驶轨迹，绘制出‘拥堵热点地图’，还能精准预测拓宽哪条车道最能缓解交通压力。”
2021年初夏，这种“测绘系统”立功了。团队在分析一组模拟结果时，发现分子在某些特定形状的孔道交叉处，温度升高反而导致通行效率骤降。面对这个违背常识的“反常数据”，常人往往会认为是操作失误，但刘志强没有放过它。他带着学生逐一对照数据，重新推演，迅速捕捉到了反常现象的根源——“热阻效应”。
原来，随着温度升高，分子柔性增加、尺寸变大，在狭窄的孔道中频繁与孔壁发生碰撞和摩擦。这就像早高峰的枢纽路口，车辆因为拥挤不断发生“刮擦”，最终导致整个交通网络瘫痪。
既然“碰撞”是症结，那能不能让分子不碰壁？在草稿纸上，刘志强画下了一个大胆的构想：通过原子级别的调控，让分子像磁悬浮列车一样，沿着孔道中心平稳通行。
他将此命名为“分子悬浮”策略。要实现这一设想，必须“量身定制”笔直且化学环境适宜的微孔通道，从而死死“管住”分子的运动姿态。
设想很丰满，现实却异常骨感。没有现成的材料，只能不断试错。一次次的实验失败没有浇灭他的热情，反而让他更坚定了要修通这条“悬浮轨道”的决心。得益于前期深厚的模型构建经验，刘志强团队在相关实验领域专家的协助下，终于锁定了适合的模型与条件，成功完成了实验验证。
2023年3月，这项突破性成果以研究长文形式发表在国际顶级期刊《Nature Communications》（自然·通讯）上，题为《限域下长链分子的类超级高铁扩散》，刘志强为通讯作者。该论文首次从原子尺度阐明了分子筛扩散反常的微观机制，并提供了可落地的调控方案。
论文发表后引发学界和产业界强烈关注。如今，其团队的成果已被全国50余所高校和企业采用，微观调控机制被有效应用于大孔径分子筛的定向合成与优化中。
“冷板凳”上，那份被焐热的信任与传承
从2015年读博到2023年博士后出站，整整8年，刘志强几乎没有发表过“短平快”的论文。支撑他走过学术枯水期的，是导师的信任。
这份信任不是挂在嘴上的。当年刘志强久不出文章，周围劝他换方向的声音不少，郑安民却从不拿论文指标催他，反而主动带他跑企业、找一线难题，告诉他：“基础研究急不得，你只管放手往深处做，其他的我来挡。”在刘志强博士后期和博士后阶段，郑安民也几乎不干预他的具体路径，只在他需要时提供关键资源，把最大的科研自主权交给了他。
“志强最难得的，就是这份沉心钻研的定力。”导师郑安民教授评价道，“在青年科研工作者中，能在一个艰深的基础方向上深耕十几年，不急不躁，尤为难得。”
如今，刘志强也把这份“等待的耐心”倾注到了学生身上。
新进组的博士生王小宝记得，第一次见刘导师时，被问了三个问题：做过哪些研究？怎么快速学习新知识？对多孔材料感不感兴趣？三个问题，既拉近了师生距离，又帮他梳理了自身优势。得知王小宝对编程感兴趣后，刘志强直接为他拍板了“机器学习与分子扩散”的交叉研究方向。
一开始，王小宝发现课题组做多孔材料扩散模拟时，需要手动逐一建模、跑计算，输入文件繁琐，效率极低。刘志强得知后，鼓励他放手干：“试着把整个流程自动化，搭建一个高通量的分子动力学模拟框架。”
在刘志强的指导下，王小宝将模拟流程拆解成结构建模、参数设置、任务提交等模块，写脚本串联。有一次，模拟死活跑不通，王小宝折腾了很久想打退堂鼓：“刘老师，要不我们换条路试试？”
刘志强没有直接同意或否定，而是拉过椅子坐到他身边，一行行看代码和输入逻辑，边看边启发：“你觉得这里的逻辑有没有问题？”“那个参数是不是没对齐？”就这样，一点点帮他把症结挑了出来。
最终，这个高通量框架成功跑通，原本繁琐的步骤实现了批量自动化处理。在这一过程中淬炼出的定力与能力，也助力王小宝入选了中国科协“青年人才托举工程”博士生专项。
“过去十年，我们主要在理解机理；未来十年，我们要让这些分子真正跑出实验室，跑进工厂。”谈及未来，刘志强的目标非常清晰。
眼下，他正带领团队与中石化、中石油及相关气体分离企业展开密切合作。他们尝试将分子筛扩散机理应用于裂解反应的催化剂中，通过提高催化剂的选择性来降低生产能耗；同时，针对医疗呼吸机中造价高昂的L型分子筛（实际有效利用的锂含量仅占三分之一），团队正在攻坚，预计将吸附性能提高5%到10%，大幅减少材料损耗。
在解决工业痛点的同时，刘志强依然保持着对前沿基础科学的叩问：“理想情况下的机理研究已经大幅推进，那么在充满各种复杂变量的真实工业环境中，分子又会如何表现？”这又是一个需要长期投入的新课题。
“很多人问我，在一个方向坐这么多年冷板凳，到底值不值？”刘志强笑着说，“当你看到自己做的基础研究，一点点变成了解决工业难题的钥匙，看到越来越多的年轻人带着不同的问题加入这个领域……那种踏实的获得感，就是最好的答案。”
