无机固体化学是研究无机固体物质的合成方法、形成机制及其原子排布与物理性质关系的学科，组成上包括了不含 C—H 键的所有固体物质，对于固体物理的发展和功能材料的现实应用起到关键的桥梁作用。固体物理理论的发展依赖于新固体物质的合成及其相关新物性的发现，而先进设备中必不可少的功能材料的开发亦是以无机固体化学的构效关系研究及其大量基础固体新物质作为基础的，因此无机固体化学对现代科学和技术应用有着至关重要的意义。由于磁电、半导体、光电、量子等各个技术应用领域的发展以及能源环保要求的提高，无机固体化学已成为现代社会发展的支撑学科之一。

根据作者对无机固体化学领域研究工作的了解，最近 10 年科学家关注的主要热点问题如下。

功能电介质包括介电、压电、铁电、热释电、光电等诸多功能特性，在传感、换能、探测、医疗、通信、国防等领域具有广泛的应用价值，是现代高新技术所需的关键功能固体材料之一。具有优异压电铁电性、储能等固体电介质的结构设计及创制是相关研究的热点之一。

非线性光学晶体能够拓展激光波长的可调谐范围，是光电子学器件的关键材料。各发达国家都将其作为一项重要战略材料列入优先发展的高技术发展计划中。新型非线性晶体研究已成为无机固体材料研究的前沿和热点之一。以“中国牌”晶体为标志的中国晶体研究力量从理论设计、材料制备到产品主导全球市场形成了完整的技术创新链，引领了国际新晶体研究。

离子导体是一类以带电离子的迁移实现导电的材料，目前研究主要关注氧离子、氢离子、锂离子、钠离子等，其在燃料电池、锂/钠离子电池、分离、传感等领域有广泛应用。由于其在储能和能源转换中的应用，对于碳中和经济的实现至关重要。

量子磁性和光-磁-电耦合是新概念量子材料领域极其重要的科学前沿，和新物态、新动力学行为、异常热-电输运、高温超导、量子计算等都有密切的关联。量子科技是我国“十四五”规划优先重点发展的方向，近年来，光-磁-电耦合相关的磁电、热电、光电等新概念量子材料发展迅速，在低维量子磁性、异常热（电）输运、高温多铁、新型超导等领域取得了一系列国际领先成果。

稀土发光材料的新体系结构设计、稀土离子占位与局域结构调控发光的结构-性能构效关系是这一领域的重要研究问题。研究无机材料的晶体结构对稀土离子4f-4f及4f-5d跃迁的影响机制，并从材料能带结构、化学组成与局域及缺陷结构入手，实现荧光发射的量子效率提升、新波段扩展、峰宽调控及热稳定性提升成为这一领域的热点， 并推动了相关应用。

沸石是一类基于Si、Al、P、Ge等四面体共顶点连接形成的框架材料，其特殊的稳定孔道提供了分子水平上的筛分作用，通过引入杂原子进一步丰富其结构，在石油化工、精细催化、分离、离子交换等领域获得大量的应用。随着新合成方法和表征技术的发展，大量新结构沸石被发现，而沸石的大量应用也对其绿色合成提出了更高的要求。

合金具有天然的导热、导电和加工性优势，体系复杂、物性丰富。特别是近年来，具有长程拓扑有序而化学无序结构特性的高熵合金、具有丰富磁/光/热特性的稀土合金等新型合金材料的制备及其构效关系的研究，成为了合金领域研究的新热点。

玻璃体不具有长程有序性，其玻璃化转变、弛豫等的结构基础问题的理解不断获得突破。材料基因组计划、机器学习以及非常规制备技术及先进表征手段，进一步推动了玻璃组成-结构-性能关系从定性研究向半定量及定量研究不断发展，并且成功应用于各种新型玻璃的设计开发、性能与应用研究。

非常规合成是指立足多学科交叉的超高温高压、强磁场、极低温等非常规条件下的合成和构效关系研究，是调控结构和发现新型功能材料的重要手段，为无机固体化学的发展提供了多维度思路。非常规条件的理论计算、结构-功能导向精准合成、多重加载原位结构-性能调控、亚稳态截留等前沿方向发展迅速。

先进表征技术，如同步辐射光源线站、中子光源、三维电镜技术近年来得到了长足的发展，X 射线谱学、全散射对分布函数、中子散射等可提供固体中原子分布、电子结构、局域结构等多方面的信息，而三维电镜技术可对亚微米粉体进行精细分析，大大拓展固体物质研究的深度和广度。

近年来，中国无机固体化学取得了很多成绩。熊仁根等提出了“铁电化学”，制备了超高性能分子铁电体；陈骏等通过“相界面应变”的晶格应变调控制备了巨极化铁电体；南策文等制备了高储能密度的介电薄膜；吴家刚等发展了系列无铅压电固体；李飞等开发了高压电性弛豫铁电材料；邢献然等报道了多个负热膨胀体系。天津理工大学、中国科学院新疆理化技术研究所、中国科学院福建物质结构研究所、北京师范大学、同济大学、四川大学等拓展了非线性阴离子功能基团的类型，获得大量新型紫外非线性光学晶体；叶宁、姚吉勇等开发了多个高损伤阈值红外非线性光学晶体；郭国聪等高精度探测了 LBO 电子结构变化。匡小军等通过确定白钨矿缺陷结构，提出连续断裂/形成的氧离子迁移机制；潘锋等发现镍钴锰的不同作用，制备了低成本高性能无钴层状锂电正极。张清明制备了自旋液体候选体系 YbMg(Zn)GaO₄；陈小龙等发现了系列铁硒基超导体；陈仙辉等利用离子液体栅电压技术，调控铁基超导性；毛河光、王永刚等在六方铁格子中实现压致超导；齐彦鹏等发现了压致拓扑量子相变和超导；严纯华、周欢萍等通过氧化还原离子对大幅提升钙钛矿太阳能电池寿命；陈玲等利用不同价态振动弱耦合和配位环境不对称降低材料热导率；赵立东等发现了高热电优值的 SnSe 体系。孙聆东等通过调节稀土纳米晶局域结构调控上转换发光的量子效率；解荣军等发展了基于单颗粒诊断的发光材料高通量筛选法；王育华等从缺陷入手设计了系列长余辉发光材料；夏志国等提出了基于结构和对称性的发光材料筛选法；林君等发展了多种缺陷发光中心产生多光色发光的设计方法。吉林大学、北京大学、南京大学、华东师范大学、中国石油化工集团有限公司、中山大学等多家单位合成了一系列新结构沸石分子筛；于吉红等开发了计算机辅助设计合成方法，发现了沸石的自由基加速形成机理；肖丰收等提出了晶种诱导和固相原料直接转化的沸石合成策略；王军、周瑜等开发了杂原子沸石水热合成新路线。王沿东等制备了新型零滞后“超临界弹性”合金；吕昭平等发现高熵合金中新的间隙原子结构及其增韧机理；王循理、兰司等在经典金属玻璃体系发现亚稳态立方相。张勤远等提出了玻璃结构的相图模型；胡丽丽等发现了系列激光钕玻璃；杨中民等解决了高掺杂浓度与玻璃形成能力间相互制约的难题；邱建荣等发现了飞秒激光诱导玻璃的空间选择性微纳结构。冯守华、黄科科等实现了内源重构和复合固体界面的局域和缺陷结构调控；李满荣等实现了超高压精准合成和化学方法亚稳态截留；董校等高压制备了首个轻稀有气体化合物；邹勃等利用纳米空间限域截留了高压相。刘冰冰等利用上海光源研究了超硬碳的结构；中国散裂中子源通用中子粉末衍射仪投入使用，并解析了一些列新的晶体结构；孙俊良等基于三维电子衍射开发了快速相图研究方法；缪建伟、周继寒等首次实验确定非晶物质的三维原子坐标。

无机固体化学作为材料科学的基础，对新材料的发现和技术变革至关重要。目前，光、电、磁等功能材料以及玻璃、特种合金等实际应用的材料依然以无机固体材料为主，在全球高科技领域激烈竞争的背景下，为了解决“卡脖子”问题，我国必须特别关注固体化学的基础研究，只有新型固体物质制备、形成机理、构效关系理论、合成和表征方法等形成完备的学术体系，才能在能源、环境、交通等众多领域真正解决关键材料问题。我国的非线性光学晶体的研究和产业处于世界领先地位，其基础是我国科学家早年提出的阴离子基团理论。实际上，类似的功能基元概念在很多固体材料中也可能广泛适用，但这需要深入研究相关材料的构效关系及理论，从而反向设计性能更加优良的新材料。

无机固体化学的另一个关键领域是实现新无机固体物质的高效和理性制备。目前，大量制备还是基于盲目尝试，主要原因是固体物质的形成过程非常复杂，成核、生长、融合等过程的原位测量因背景信号强而难以实现。而且，最终产物中的缺陷和界面也会影响分析结果。近年来，国内大科学装置以及球差电镜原子分辨三维重构等技术的快速发展为原位观测固体物质的生成过程提供了很好的实验条件。与此同时，这些先进分析测试手段可以获得更加清晰的结构信息，对缺陷、界面、局域结构、电子结构、声子谱等的深入研究是深入理解构效关系的基础。

无机固体化学的发展和新型材料的研发需要与相关学科深度交叉融合。近年来，智能科学、计算机辅助设计发展很快。充分利用大数据、机器学习、理论计算等方面的进展，有可能从根本上改变固体物质的设计合成、构效关系研究的方式和格局。我国学者在无机固体化学领域成就不少，但相关的理论研究还很不足，也没有形成完整的具有自主产权的物质结构数据库。已经启动的材料基因组计划依然分散且格式各异，需要加强数据库的整合和数据平台建设。

无机固体化学的基础性强，需要坚实的理论基础和实验技能，而且研究的周期较长、难度较大。现在一些年轻学者倾向短平快领域，这也使得无机固体化学的人才储备不足。另外，狭窄的专业设置、教学中对基础理论的忽视，以及急功近利的评价机制，对引导年轻学生进入难度较大领域很不利。我们应当加大无机固体化学的基金支持力度，引导学者和学生树立长远目标，深耕基础和高价值领域，勇于啃硬骨头，真正建立我国自主的学术和人才体系。