马修・罗塞因斯基：材料界的跨界先锋，用数字工具设计未来材料

一位“材料设计师”的跨界之路

材料是人类文明的基石。小到手机、电动汽车，大到清洁能源、可持续制造产业，每一项新技术的突破，几乎都依托于材料性能的革新。而马修・罗塞因斯基，正是一位在原子尺度上 “设计” 新材料的顶尖科学家。

罗塞因斯基毕业于牛津大学，先后取得化学学士与博士学位，博士毕业后前往贝尔实验室开展博士后研究。1992 年，他重返牛津大学任教，1999 年正式受聘为利物浦大学无机化学教授，自此扎根材料化学领域，深耕二十余年。

一路走来，他收获了多项国际重磅荣誉：

不过，比起琳琅满目的头衔，罗塞因斯基最受人瞩目的成就，是用数字工具彻底改变了传统的材料发现模式。

“材料发现没有灵丹妙药”

如果你问马修·罗塞因斯基，什么是材料科学最迷人的地方，他会告诉你：控制原子和分子的排列，赋予材料全新的功能——这是人类科学最根本的挑战之一。

他认为，这个挑战不会有某个单一的“神奇解决方案”，因为它既涉及原子尺度上的本征性质，也涉及通过加工来改变这些性质。正因如此，他坚信整个研究界必须融合化学、物理和计算方法，逐步建立起一套“解决方案工具箱”。

这正是罗塞因斯基过去二十余年所致力于的方向。他的研究横跨基础化学与凝聚态物理，专注于理解并改进材料在能源储存与发电、通信、催化等领域的应用性能。他坦言：“新材料探索的核心挑战，在于预测哪些原子组合足够稳定，能够被分离出来并制备成材料。”而他和他的团队，正是用数字化工具一步步攻克这一难关。

从“典型的一天”到非典型的突破

在利物浦大学化学系，罗塞因斯基领导着一支多学科团队，成员包括博士后、研究生以及来自联合利华、庄信万丰、Ceres Power、NSG皮尔金顿等产业伙伴的合作者。当被问及实验室里“典型的一天”时，他幽默地描述道：“我不确定是否存在所谓的‘典型一天’。不过，组内成员围绕新数据进行深入讨论、与合作者保持交流，以及努力想办法修复那些总是在最不方便的时候出故障的关键设备，似乎都是经常出现的情景。”

正是这些日复一日的对话与故障修复，催生了一系列重大突破。他团队开发了新型计算技术，将其与实验工作相结合，从而加速识别具有增强性能的新材料。例如，他们成功设计出一种在室温下兼具铁磁性和电极化特性的材料——这不仅是基础科学的重大挑战，也对新型信息处理和存储技术的发展具有深远意义。

近年来，罗塞因斯基更进一步，将基于物理模型的计算方法与基于实验数据的机器学习相融合，开创了一种“数字化驱动的材料发现”新范式。这种方法能够通过计算预测稳定的化学组成，随后在实验室中完成合成验证。“我们能够在实验室中制造出超越现有任何先例的卓越材料。”他说道。

英国皇家学会皇家奖章

2025 年，罗塞因斯基的科研成果再度获得业界最高认可。他因 “在材料设计与发现领域做出开创性贡献，重新定义了合成创造功能材料的思路，并依托数字工具革新研发模式”，荣获英国皇家学会物理科学皇家奖章。该奖章于 1825 年设立，1826 年首次颁奖，历史上弗朗西斯・克里克、弗雷德里克・桑格等一众科学巨匠都曾获此殊荣。

在得知获奖消息时，罗塞因斯基表示：“该奖项体现了材料化学以及更广泛的凝聚态科学在我们日常生活中发挥的巨大作用。”他特别感谢过去二十五年来所有给予他支持的个人与机构，尤其是利物浦大学的多学科团队、各大产业合作伙伴，以及 EPSRC、利弗休姆信托基金等资助机构。这些支持对于利物浦大学材料创新工厂在人工智能驱动的材料设计与发现领域的发展至关重要。

能源材料的数字化未来

罗塞因斯基的研究始终紧扣时代命题：人口增长、气候变化、可持续能源发展。他坚信，依靠数字化手段设计、发掘新材料，是破解全球性难题的关键路径。

他的团队在能源材料领域硕果累累：依托数字化技术完成新型材料结构的实验制备；结合结构预测与机器学习，研发出综合性能优异的全新材料；合成含三种不同功能阴离子的固体材料，实现对热传导性能的精准调控。这些成果，不仅加深了人类对物质世界的认知，也为新一代电池、燃料电池、工业催化剂的研发开辟了新方向。

在 2025 世界顶尖科学家论坛青年科学家大会上，罗塞因斯基围绕数字工具赋能能源材料创新这一方向分享前沿研究成果。他强调，要善用各类技术手段，深挖材料化学与物理的内在规律，携手打造可持续发展的未来。真诚的分享赢得了全场阵阵掌声，也让世界各地的青年科研者感受到跨学科研究的魅力。

面对年轻后辈的请教，罗塞因斯基没有空泛的说教，而是结合实验室经历给出建议。他笑言，抢修故障设备的过程，往往比一帆风顺的实验更锻炼思维。材料探索本就没有一蹴而就的捷径，整个行业需要融合多领域知识，慢慢积累、搭建完整的研究体系。

“不要畏惧走出舒适区，也不要害怕失败。多交流、多合作，认真解决每一个眼前的难题，答案往往就藏在其中。”