在科研领域，一直有着应用研究和基础研究两个方向。我们熟悉的5G、新冠疫苗等都是应用研究范畴。基础研究的特征则是不能直接应用到实际中，但却是解决实际问题的基础，是一个国家跻身世界科技强国的必要条件；它需要长期投入，但要见到成果可能需要很长的时间。所以，从事基础研究的科研人员需要耐得住寂寞，要有“长期坐冷板凳”的毅力。

作为科技创新的源头，现如今，国家越来越重视基础研究，为了鼓励和吸引社会各界对基础研究的关注，2021年度广西科学技术奖把新增设立的青年科技杰出贡献奖，颁给了两位在基础研究领域有突出贡献的青年科技人才，桂林理工大学化学与生物工程学院院长匡小军，就是其中之一。

基础研究是一个国家科学技术发展的基石，历史上的伟大发明和创造，均离不开在相应领域深厚的基础研究。从蒸汽机的使用，到交流电的大规模应用，离不开物理学家在动力学以及电磁学方面的基础研究；化学、材料学以及物理学的结合，为大规模集成电路的工业化生产开辟了道路……

如今，要获得众多无机非金属新材料，满足各种高技术领域的需求，必须在原子水平上充分了解材料的组成、结构和性能的关系。无机固体化学作为基础研究的一个分支，正是为解决新材料的科学技术问题形成和发展起来的。

匡小军，长期从事粉体材料结构解析及新功能固体物质创制及构效关系研究，通过传承和创新粉末结构解析理论和方法，揭示固态离子导电构效关系新机制，为改进现有材料性能及开发新材料提供了重要理论支撑。尤其在涉及燃料电池关键材料氧离子导体的缺陷结构和导电机制方面作出了重要知识创新贡献。

燃料电池的关键材料，一直以来是我国在高端制造领域被“卡脖子”的关键技术之一。随着清洁能源和高性能设备的发展，开发替代能源材料的需求不断增长，尤其是氧离子导体备受关注。氧离子导体，除了可用于固态氧化物燃料电池中做电解质和电极材料，也可用在氧传感器、天然气的重整和合成气的生产、氧气分离等重要的工业催化技术中。其中固态氧化物燃料电池作为新一代的高效环保能源技术，有望应用于住宅小区、工业厂区实现发电和供暖，同时在汽车动力电源技术这一领域也有良好的应用前景。匡小军的研究成果，就有助于寻找高性能氧离子导体，从而破解技术壁垒。

匡小军找到的材料，正是黄长石镓酸盐材料，当时他正在英国利物浦大学博士后团队工作。

发现的起因是我在学术期刊上，看到德国的马普所报道的黄长石镓酸盐具有氧离子导电性能，但他们提出的机理是氧空位的机理，我们认为是间隙氧导电材料，我就跟我博士后导师英国皇家学会院士Rosseinsky教授去讨论，他赞同我的观点，支持我去重复这个实验。

匡小军从平均结构入手，发现了黄长石镓酸盐材料是一个间隙氧缺陷导电材料。沿着缺陷结构的思路，他又提出了分离本体和缺陷结构的结构精修创新策略，利用中子粉末衍射数据在原子级尺寸上，阐述了间隙氧离子缺陷在黄长石结构中稳定与迁移机理，这项工作开辟了氧离子导体设计与合成的四面体结构化学新途径，也就是说，按照这套理论和方法，可以准确地找到更多的间隙氧缺陷导电材料。

经过粉末衍射数据收集得到一套衍射图谱，图谱在不同位置上出现衍射峰，强度也不一样，就像人类的指纹，可以用来做物相鉴定，得到这个物质是否是已知的物质，如果是未知的物质，可以通过衍射图谱来解析它的晶体结构，发现新的材料。

这种从局域结构分析出对电性质的作用机理，最终使匡小军悟出了位置分裂的缺陷结构分析策略，而黄长石镓酸盐材料也被他证实，是一种少见的间隙氧缺陷导电材料。

氧离子导体的材料数量非常少，尤其是间隙氧导电的材料，当时全世界发现的材料大概在个位数左右，所以这是一个非常令人激动的发现。我也意识到，如果一直这样做下去，再不回国，会错失为国家贡献力量的一个黄金时期。

怀揣着一颗报国之心，2013年匡小军带着他最重要的发现之一：黄长石缺陷结构和氧离子迁移机制成果，来到了桂林理工大学，继续他的固体化学研究。

通过基础研究，不断进行知识的创新，同时也为社会发展产生源源不断的动力。匡小军的研究成果可以应用于企业固体产品质量评价与控制，为燃料电池材料等广西高性能新能源材料研发及广西有色金属矿产资源高效利用提供智力支撑，助推我国固体化学学科发展。

来广西，我的研究计划是将研究体系从氧离子导体拓展到更多的金属离子导体，将固体化学的研究方法推广到更多的功能物质上，研究它的结构以及性能，以及结构与性能之间的关系，将这些机制用来指导、设计和合成新的功能物质。

在匡小军的带领下，目前已经形成了一个由6名教师，3名博士后，40多名学生参与的科研团队，团队开展了多方位的国际国内合作来培养具有国际视野的科研人员，提升了学校研究生培养质量和青年教师科研能力。这个团队还拿到了国家自然科学基金优秀青年科学基金和广西创新团队荣誉，并在国际顶级期刊《自然-通讯》发表研究论文，2020年更是拿到国家重大项目课题，成为国内相关领域内的领先团队。

科研团队每日面对的都是看似重复而枯燥的大量实验与数据，激励大家坚持下来的力量，是执着于基础研究的初心。

他就是要把固体化学做好，然后多培养一些人，让这个学科在国内后继有人。

加强基础研究，需要充足的人才储备和完善的培养体系支撑。深知这一道理的匡小军，在不断推动和打造一个“无机材料与固体化学”学科交叉国际化科研团队的同时，还在致力于提升广西相关人才培养的素质，形成可持续发展的学习和研究氛围，为广西新能源、新材料等产业发展提供源头创新动力，服务广西创新驱动发展战略、高质量发展需求。匡小军也成为了广西第二位国家优秀青年科学基金项目获得者，入选教育部新世纪优秀人才支持计划。

非常高兴能获得广西科技奖青年科技杰出贡献奖，它对我和我的团队是一个肯定，也是一个动力，激励我们在基础研究上继续努力向更高水平前进，提高为广西新能源、新材料等产业发展的服务能力，服务广西创新驱动发展战略和高质量发展需求。

让我们感受到了区党委和政府对基础研究的重视以及对从事基础研究的广大青年科技工作者的关心，我们也备受鼓舞，继续努力，潜心研究，勇攀科学高峰。

来源：广西卫视八桂科创