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國家自然科學獎一等獎獲得者趙東元院士:天生我“材”必

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人民網(wǎng)北京11月4日電(記者孫競、李依環(huán)、郝孟佳、溫璐)11月3日,2020年度國家科學技術獎揭曉。中國科學院院士、復旦大學化學系教授趙東元領銜的“有序介孔高分子和碳材料的創(chuàng)制和應用”項目,獲國家自然科學獎一等獎。今天上午,從北京人民大會堂領獎回來的趙東元院士出現(xiàn)在了復旦大學的課堂上。

記者了解到,國家自然科學一等獎是中國自然科學領域的最高獎項。由于該獎項的評選嚴格性,在歷史上多次空缺。趙東元院士獲獎的背后,蘊含了他對科研的熱愛與超人的勤勉。

3萬元科研經(jīng)費起家,23年專注介孔材料研究

1998年,35歲的趙東元結束了在美國的博士后工作,來到上海。在復旦大學,趙東元一待便是23年,始終專注功能介孔材料研究。

國家自然科學獎一等獎獲得者趙東元院士:天生我“材”必有用 在微觀世界里“異想天開”

趙東元在復旦大學邯鄲校區(qū)化學西樓工作。復旦大學供圖

當年,國內(nèi)整體科研條件和國外差距較大。復旦大學為這位引進人才提供了3萬元科研經(jīng)費。趙東元買了一臺電腦,坐進簡陋的催化樓辦公室,帶著5個本科生,寫起研究計劃,開始了對功能介孔材料創(chuàng)制和合成的研究。

2001年左右,整個介孔材料都局限于無機材料。趙東元突發(fā)奇想:做了這么多無機介孔材料,能不能創(chuàng)造一種有機的高分子材料,又軟又輕又好用,還能在國民經(jīng)濟中創(chuàng)造出非常高的價值?

為了攻克這個難題,趙東元組建科研團隊,苦戰(zhàn)5年。回顧整個過程,趙東元感慨,實驗之所以做成,一是因為“異想天開”,二是足夠幸運?!罢麄€合成過程非常復雜,就像是在一個黑箱子里亂撞?!?/p>

2005年,趙東元在有機-無機自組裝的基礎上首次提出有機-有機自組裝的新思想,并將實驗方法公之于眾。至今已經(jīng)吸引60多個國家和地區(qū)的1500余家科研機構跟蹤研究,利用相似的方法研究介孔高分子和碳材料等,發(fā)表論文4萬多篇。

“異想天開”成為科研工作的動力和源泉

雖從事基礎研究,但趙東元的研究跟實際應用結合得相當緊密。

“化學是離工業(yè)最近的一門基礎學科,很多研究成果都能實現(xiàn)轉化。”趙東元相信“天生我材必有用”,既然能創(chuàng)造出這個結構的材料,那么肯定會能找到它的用途,哪怕目前來看還較昂貴。

國家自然科學獎一等獎獲得者趙東元院士:天生我“材”必有用 在微觀世界里“異想天開”

趙東元指導學生實驗。復旦大學供圖

經(jīng)過不斷壓縮成本,趙東元團隊將科研成果投入到工業(yè)化生產(chǎn),開展大規(guī)模制備。比如將介孔碳和介孔高分子噸級生產(chǎn),運用于超級電容器,在北京奧運會的LED路燈和上海世博會的電動汽車上都得到了示范性應用。

而在民用方面,目前尚未實現(xiàn),但趙東元早有了一番暢想:介孔材料在工業(yè)上已經(jīng)作為絕緣和隔熱材料使用了,是不是將來也可能應用到衣物上呢?

“將來抹在身上,薄薄一層,就能完全隔熱,你根本都看不出來,零下三十度都不怕!”趙東元興奮地說。

趙東元自稱“造孔之人”,“相當于拿個鑿子,在看不到的微觀世界里造孔”。研究多孔材料多年,他養(yǎng)成了一種職業(yè)病——平時但凡看到什么材料,他都想把它打成孔。各種“異想天開”,也成為他科研工作的動力和源泉。

有一次,他帶兒子去樂高世界玩,看到各種大型組裝構件,他便聯(lián)想:在微觀世界,能不能也用各種功能基元搭建形成孔洞?隨后便開辟了一個新的研究方向——介孔材料合成方法學中的模塊化組裝。

堅持為本科生上課17年,為中學生解答“十萬個為什么”

1963年,趙東元生于沈陽的一個普通工人家庭。沒有接受過什么特別的訓練,但他從小就喜歡刨根問底,夢想長大成為一名科學家。

“我真的愿意做科研,因為科研面對的全是新鮮事物,可以創(chuàng)造出世界上原本沒有的東西?!闭f起科研,趙東元總是神采奕奕。

趙東元是出了名的“工作狂”,對科研的認真和勤奮超乎常人。剛回國時,他幾乎每周工作80小時,常連續(xù)十幾個小時泡在實驗室。他的學生、復旦大學化學系教授李偉說,中午大家一起吃飯的碎片時間,趙老師也常常討論學術的問題。

除了帶研究生之外,趙東元還堅持為本科生上《普通化學》17年。一周兩次課,他幾乎從未缺席,即使前一天還在外地開會,也一定連夜飛回來。

國家自然科學獎一等獎獲得者趙東元院士:天生我“材”必有用 在微觀世界里“異想天開”

趙東元為本科生授課。復旦大學供圖

“我喜歡跟學生們打成一片,也希望通過這種方式不斷加強自己的基礎知識?!壁w東元說。

很多學生發(fā)郵件請教他:到底具備什么條件,才能進您的實驗室工作?趙東元回:沒有別的,我唯一的條件就是你要愛科學,要有志于成為一名科學工作者。

工作再忙,趙東元也沒有放下科普。從為中學生開講座到錄制網(wǎng)課,他還主編《十萬個為什么(第六卷)》,認真編寫內(nèi)容,花費不少心血。

“我自己是讀《十萬個為什么》長大的,出版社找到我,我就答應了。”趙東元說,科學家一定得后繼有人,科學事業(yè)才能不斷發(fā)展,而宣揚科學是科學家的職責。“真正的純科學就是刨根問底,還談不上應用。比如研究1+1=2有什么用?沒用。但它改變了人類的思維,有了這種思維,人類的生活更加美好?!?/p>

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