格哈德·埃特爾（德國化學家）

格哈德·埃特爾，1936年10月10日生于德國斯圖加特，慕尼黑工業大學畢業，1965年獲博士學位，化學家。

從1973年開始，埃特爾擔任路德維希—馬克西米利安大學教授及該校物理化學研究所所長。1986年至2004年，埃特爾出任德國馬普學會弗里茨—哈伯研究所所長，他是這家研究所的名譽教授。

從1997年和2000年起，擔任我國大連化物所《催化學報》顧問和催化基礎國家重點實驗室國際顧問。

格哈德·埃特爾獲得2007年度諾貝爾化學獎，因他在“固體表面化學過程”研究中作出的貢獻，他獲得的獎金額將達1000萬瑞典克朗(約合154萬美元)。

主要經歷

格哈德·埃特爾，大學生涯在慕尼黑工業大學度過，并于1965年獲博士學位。

格哈德·埃特爾獲得2007年度諾貝爾化學獎，因他在"固體表面化學過程"研究中作出的貢獻，他獲得的獎金額將達1000萬瑞典克朗(約合154萬美元)。

埃特爾是1988年以后獲得諾貝爾化學獎的首位德國人。

諾貝爾獎委員會在頒獎文告中表示，將諾貝爾化學獎授予格哈德·埃特爾是因為他在表面化學所作的開創性研究。表面化學對于化學工業很重要，它可以幫助我們了解不同的過程，例如鐵為什么生銹、燃料電池如何工作、汽車內催化劑如何工作等。此外，表面化學反應對于許多工業生產起著重要作用，例如人工肥料的生產。表面化學甚至能解釋臭氣層破壞，半導體工業也是與表面化學相關聯的科學領域。

由于半導體工業的發展，現代表面化學于60年代開始出現。格哈德·埃特爾是首批發現新技術潛力的科學家之一。他逐步建立表面化學的研究方法，向人們展示不同實驗過程產生表面反應的全貌。這門科學需要先進的真空實驗設備，以觀察金屬上原子和分子層次如何運作，確定何種物質被置入系統。

格哈德·埃特爾的觀察為現代表面化學提供了科學基礎，他的方法不僅被用于學術研究而且被用于化學工業研發。格哈德·埃特爾發明的研究方法，基于他對哈伯·博施法的研究，應用哈伯-博施法可以從空氣中提取氮，這一點具有重要的經濟意義。埃特爾還對鉑催化劑上一氧化碳氧化反應進行研究，這種化學反應主要發生在汽車催化劑中，以過濾汽車產生的廢氣。

在2007年已公布的諾貝爾獎得主中，埃特爾是與中國交往最密切的一位，自1997年起，埃特爾教授就應聘為中國科學院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室國際顧問委員會委員，并同時應邀開始擔任大連化物所《催化學報》的顧問。

談到埃特爾時，幾位與他共事過的中國科學家不約而同地提到了他那美妙的琴聲，說他在聚會時會為大家彈奏幾支鋼琴曲。此外，埃特爾對人文科學也有著濃厚的興趣，他非常喜歡讀書，尤其是歷史方面的書籍。

獲獎記錄

1998年，格哈德·埃特爾與索馬杰共同獲得Wolf化學獎。

2007年因為對“固體表面化學過程”研究中作出的貢獻而獲得諾貝爾化學獎，獲得的獎金額將達1000萬瑞典克朗(約合154萬美元)。

社會影響

成果意義

解釋臭氧層為何被破壞，宣布獲獎者時，瑞典皇家科學院稱，埃特爾成功地展示了表面化學反應的發生過程，這為現代表面化學研究打造了科學基礎，他的方法不僅被用于學術研究，還被用于化學工業開發。

他的研究可以解釋臭氧層為何會被破壞；還可以幫助我們了解鐵為什么生銹、燃料電池如何工作、汽車催化劑的原理等。

諾貝爾化學獎結果公布當天，恰逢埃特爾的71歲生日。他將獲得一枚金質獎章，一份獲獎證書，并獨攬1000萬瑞典克朗（約合154萬美元）的獎金。

研究方法

凡在物質相界面上所發生的物理化學現象統稱為界面或表面現象，研究各種表面現象實質的科學稱為表面化學。德國科學家埃特爾的貢獻則是，逐步建立深入研究表面化學的方法，以展示不同實驗過程產生表面反應的全貌。

在最初的研究中，埃特爾研究了氫原子在金屬表面的作用。由于物質表面的化學活性很強，在普通狀態中很難研究某個獨特的變化。所以進行這些實驗需要完全沒有污染的真空環境，以便觀察原子和分子層次如何作用于極度純凈的金屬表面。經濟意義

此后，埃特爾又對1918年的諾貝爾化學獎，人工固氮技術“哈伯-博施法”的原理提供了詳細的解釋。了解了提取氮元素的整個過程后，埃特爾發現了原有方法中化學反應最慢的步驟，這一突破有利于更有效地計算和控制人工固氮技術。

埃特爾對“哈伯-博施法”的研究具有重要的經濟意義，因為氮是促進農作物生長的重要元素，固氮技術的提高意味著能獲得更多肥料。埃特爾的研究還涉及鉑金屬表面一氧化碳氧化反應，這種化學反應主要發生在汽車催化劑中，被用于過濾汽車產生的廢氣。

“真沒想到會有這一天”

諾貝爾化學獎結果公布后，記者第一時間撥通了獲獎者、德國馬普學會弗里茨—哈伯研究所哈德·埃特爾教授的電話。

“是的，我非常吃驚，真的沒有想到會有這一天。”埃特爾教授說。他首先感謝記者的祝賀，同時表示希望采訪最好簡短些，因為已經有很多媒體、師生前來拜訪。埃特爾告訴記者，當天上午瑞典皇家科學院打來電話通知他獲獎的消息時，他正在自己的辦公室，不久就收到來自同行、媒體的祝賀。

盡管從事表面化學研究多年，并曾獲得難以計數的獎項和榮譽，埃特爾教授表示，這仍然是意料之外。他和所有同行一樣雖然都曾希望能得到諾貝爾獎，也會關注每年的獲獎者，但是沒有預料到會真的發生在自己身上，因為這個領域還有很多杰出的科學家和突破性的研究。而他也將這一獎項視為自己所有榮譽的頂峰。

當記者問：“您認為瑞典皇家科學家院為什么會把2007年的化學獎頒給您？”埃特爾教授笑著說：“我真的不知道，這個你應該去問評獎的人。”他還透露，如今自己已經退休，離開了實驗室的科研前線，但仍往來于幾個研究院和高校講課，并正在撰寫一本有關表面化學理論的書。

背景知識

物質的兩相之間密切接觸的過渡區稱為界面（interface），若其中一相為氣體，這種界面通常稱為表面（surface）。凡是在相界面上所發生的一切物理化學現象統稱為界面現象（interface phenomenan）或表面現象（surface phenomenan）。研究各種表面現象實質的科學稱為表面化學。

在20世紀40年代前，得到了迅猛發展，大量的研究成果被廣泛應用于各生產部門，如涂料、建材、冶金、能源等行業；到了60年代末70年代初，人們從微觀水平上對表面現象進行研究，使得表面化學得到飛速發展，表面化學作為一門基礎學科的地位被真正確立。

頒獎文告

諾貝爾獎委員會在頒獎文告中表示，將諾貝爾化學獎授予格哈德·埃特爾是因為他在表面化學所作的開創性研究。表面化學對于化學工業很重要，它可以幫助我們了解不同的過程，例如鐵為什么生銹、燃料電池如何工作、汽車內催化劑如何工作等。此外，表面化學反應對于許多工業生產起著重要作用，例如人工肥料的生產。表面化學甚至能解釋臭氣層破壞，半導體工業也是與表面化學相關聯的科學領域。由于半導體工業的發展，現代表面化學于60年代開始出現。格哈德·埃特爾是首批發現新技術潛力的科學家之一。他逐步建立表面化學的研究方法，向人們展示不同實驗過程產生表面反應的全貌。

這門科學需要先進的真空實驗設備，以觀察金屬上原子和分子層次如何運作，確定何種物質被置入系統。

格哈德·埃特爾的觀察為現化表面化學提供了科學基礎，他的方法不僅被用于學術研究而且被用于化學工業研發。格哈德·埃特爾發明的研究方法，基于他對哈伯·博施法的研究，應用哈伯-博施法可以從空氣中提取氮，這一點具有重要的經濟意義。埃特爾還對鉑催化劑上一氧化碳氧化反應進行研究，這種化學反應主要發生在汽車催化劑中，以過濾汽車產生的廢氣。

在2007年已公布的諾貝爾獎得主中，埃特爾是與中國交往最密切的一位，自1997年起，埃特爾教授就應聘為中國科學院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室國際顧問委員會委員，并同時應邀開始擔任大連化物所《催化學報》的顧問。

談到埃特爾時，幾位與他共事過的中國科學家不約而同地提到了他那美妙的琴聲，說他在聚會時會為大家彈奏幾支鋼琴曲。此外，埃特爾對人文科學也有著濃厚的興趣，他非常喜歡讀書，尤其是歷史方面的書籍。

化學應用

表面化學反應在工農業操作中有著重要作用：

1.清洗鉑金表面的碳氧化物。

2.空調系統中的氟利昂，通過小冰晶體表面化學反應破壞臭氧層。

3.金屬表面暴露在潮濕的空氣中時生銹。

4.電子工業中，制作半導體元件。

5.人造肥料中所含的氨，是通過氮和氫在金屬表面生成。

中國學界情緣

中國的早期表面化學研究

中國也是較早開始催化和表面化學研究的國家之一。其研究歷史可以追溯到上世紀30年代。1933年，張大煜先生在獲得德國德累斯頓工業大學博士學位后，回國開創和發展膠體化學和表面化學的研究。從50年代初開始，他致力于工業上廣泛使用的催化劑擔體研究，結合水煤氣合成石油的鈷催化劑和合成氨催化劑的催化性能研究，逐步建立了物理吸附、化學吸附等一系列研究方法，提出了表面鍵理論的設想，并以此為指導，研制成功了合成氨新流程3個催化劑，在當時達到了國際先進水平。

其中在表面化學研究方面特別值得一提的，是已經故世的原大連化物所郭燮賢院士和原復旦大學的鄧景發院士的工作。郭燮賢在基礎研究方面先后提出了表面“空位”對吸附和催化反應作用的概念，以及氫和一氧化碳活化吸附方面的“易位吸附”和“協同機理”的新概念等。鄧景發自行設計、組裝了多種近代能譜儀，在國內較早建成了一個從分子水平研究表面吸附和催化過程的表面催化實驗室，系統開展了銀系列催化劑的基礎理論研究。

埃特爾在中國學界的貢獻

埃特爾為我國表面化學和催化研究隊伍的培養和科學的發展作出了重要貢獻。他分別從1997年和2000年開始擔任《催化學報》顧問和催化基礎國家重點實驗室國際顧問，與中國科學院大連化學物理研究所和廈門大學等單位一直保持著密切的學術聯系。大連化物所研究員包信和1989年至1995年一直在埃特爾指導下進行研究工作。1995年，包信和回國工作時，埃特爾將他們自行研制的一臺光發射電子顯微鏡（PEEM）贈送給他，以支持他在國內繼續從事表面化學和界面催化的研究。由于年事已高，埃特爾很遺憾自己已不可能將模型催化的研究拓展到納米和生物領域。當包信和提出回國后希望拓展模型催化劑的基礎研究，進一步將催化表面化學的研究與納米技術相結合，從納米尺度上深入理解真實催化反應過程時，埃特爾立即表示支持，并積極推動大連化物所與弗里茨-哈伯研究所共同成立了中國科學院與馬普學會的“催化納米技術”伙伴小組，埃特爾親自擔任專家組組長，并先后3次到大連化物所訪問，親自指導該伙伴小組的研究工作。

在此期間，埃特爾為中國相關領域的研究作出了不少指導工作。2000年，雙方組建了中科院和德國馬普學會“納米催化技術”伙伴關系研究小組，利用表面科學的表征、制備手段，研究催化反應的納米作用基礎。埃特爾在四次訪問中都給出了中肯意見。

人物評價

格哈德·埃特爾成功地提供了詳盡描述，涉及化學反應如何在(固體)表面上發生，以此方式為現代表面化學奠定了基礎。（瑞典皇家科學院評審委員會）

格哈德·埃特爾對人非常謙和，他興致好的時候，還會邀請幾位擅長小提琴和單簧管的朋友組成小樂隊，一道為大家演奏幾支曲子。（中科院大連化學物理研究所研究員李微雪）

他是一位了不起的科學家。（北京大學化學與分子工程學院院長吳凱）