探索不止攀科学高峰 成就不凡铸卓越功勋

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　　【来源】中国教育新闻网-中国教育报

　　在肉眼不可见的微观世界造孔，是怎样一种体验？

　　中国科学院院士、复旦大学化学系教授赵东元就专注“造孔”20余年，凭借“有序介孔高分子和碳材料的创制和应用”项目获得2020年度国家自然科学奖一等奖。

　　在纳米世界里，介于2—50纳米之间的孔叫介孔。赵东元对介孔材料“出神入化”的控制，打开了有序介孔高分子和碳材料的新天地，开辟了纳米科学的新方向。赵东元介绍，介孔材料是20世纪发展起来的崭新材料体系，在大分子催化、吸附与分离、纳米组装及生物化学等众多领域具有广泛的应用前景，为催化、环保和储能等领域带来了全新的可能。

　　这背后，蕴含了赵东元及其团队对科研的热爱与超乎常人的勤勉。

　　1998年，35岁的赵东元结束了在加州大学圣巴巴拉分校的博士后工作，来到复旦大学。复旦为这位引进人才提供了3万元科研经费。赵东元买了一台电脑，很快在简陋的办公室写起了研究计划。没有电子绘图仪，他就用手描；没有高压反应釜，他就用塑料瓶代替。带着5名本科生，他开始了对功能介孔材料创制和合成的研究。

　　2001年左右，整个介孔材料都局限于无机材料。赵东元突发奇想：做了这么多无机介孔材料，能不能创制一种有机的高分子材料，又软又轻又好用，还能在国民经济中创造出非常高的价值？

　　为了攻克这个难题，赵东元组建科研团队，苦战5年。起初，实验怎么也做不出介孔。前4年多时间，团队几乎都在走弯路。“整个合成过程非常复杂，就像是在一个黑箱子里乱撞。”赵东元说。

　　转机来自一名从复旦历史系转到化学系的本科生顾栋。“顾栋非常聪明，他提出把高分子先聚再合成，一下子把步骤从5个简化成2个。”赵东元在学生的启发下打开了思路。接下来的两个月，团队紧锣密鼓调节参数、测试分析，年底就基本得到了所有数据。

　　2005年，赵东元在《德国应用化学》上发表文章，首次提出有机—有机自组装的新方法，并将实验方法公之于众，至今已经吸引60多个国家和地区的1500余家科研机构跟踪研究。国际学术界评价这项研究是“先驱”“里程碑”。

　　“纳米世界这些粒子、这些形状，真像艺术品。”赵东元自称“造孔之人”，“相当于拿个凿子，在你们看不到的微观世界里造孔。”

　　虽从事基础研究，但赵东元的研究跟实际应用结合得相当紧密。

　　比如，将介孔材料作为催化剂使用，大大提高了重油转化效率，全国推广后每年可为中石化增产约150万吨的高质量油品；用于超级电容器，在北京奥运会的LED路灯和上海世博会的电动汽车上都得到了示范性应用。此外，还在生物检测、环境处理、电子材料等诸多方面得到广泛应用。

　　研究多孔材料多年，他养成了一种职业病——平时但凡看到什么材料，他都想把它打成孔。各种“异想天开”，也成为他科研工作的动力和源泉。

　　看到乐高世界的各种大型组装构件，他便联想：在微观世界，能不能也用各种功能基元搭建形成孔洞？随后便开辟了一个新的研究方向——介孔材料合成方法学中的模块化组装。

　　去医院探望病人，对方韧带断裂，他又开始琢磨：能不能定向把两个孔给嫁接起来？于是，他的团队就开始寻找一种能够在微观下把两个孔慢慢诱导过来、再通过化学作用合在一起的材料，目前该研究已取得初步成果。

　　2003年之前，赵东元只给研究生授课。时任复旦大学化学系副系主任、“普通化学”课程负责人王韵华邀请他为本科生授课。当时正值赵东元科研最繁忙的阶段，令王韵华感动的是，赵东元爽快地答应了。

　　从备课开始，赵东元就一头扎了进去，经常邀请大家旁听、提意见。几年下来，他的课堂形成了自己的特色。

　　“因为他科研做得很好，上课不光干巴巴地讲原理，而是融入很多实际应用，学生们很受启发。很多学生下课请教他，他总是很耐心地讲解，从不打击学生，非常爱护学生的兴趣。”王韵华说，赵东元也为课程建设作出很多贡献，每年都结合科学前沿，修改讲义。

　　“作为一名科学家，创造了一些新型材料，又有应用，然后又教了这么多学生，我觉得就很好了。”赵东元说。

　　本报上海11月3日电

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