刚刚（6月24日），复旦大学材料科学系教授武利民率领团队凭借“硅氧烷杂化聚合物功能涂层设计制备新技术及其应用”项目，荣获2023年度国家技术发明二等奖。这也是武利民时隔14年，第二次摘得该奖项。
2010年初，人民大会堂，武利民收获了他人生中最重要的科技奖励——2009年度国家技术发明二等奖。
2024年夏，他再度登上这个领奖台，心潮澎湃如昨。
二度获奖，意味着二次突破。在第一次获奖基础上，武利民敏锐意识到高端装备的高性能、功能性聚合物涂层将是未来的“卡脖子”关键技术，于是将目光从民用转向工业，带领团队持续躬耕十余载。
面向国家重大工程重大装备需求，武利民团队避开国外的知识产权保护和技术壁垒，从基础研究做起，围绕树脂杂化、功能微球构筑等研发一系列具有自主知识产权的聚合物涂层，实现了从跟跑到领跑的跨越，为大国重器铸就“涂层之盾”。
如今，这位材料科学家身担管理重任，夙兴夜寐，专业管理两手抓，但讲起学术科研，依旧滔滔不绝。
“服务国家，使命所在。”这简单朴素的八个字，是支撑武利民创新突破、攻坚克难的箴言。
01
上火星、入大海
为国之重器打造“涂层之盾”
建筑、汽车、飞机、手机、机器人……聚合物涂层是许多行业和高新技术领域不可或缺的关键材料，其性能直接关系到产品的安全性、使用效能和寿命，对国民经济建设和国防安全至关重要。
我国2020年成功发射的首个火星探测器“天问一号”，如今仍在火星“履职尽责”，持续开展探测任务，其电源供应全靠3000块太阳能面板转化太阳能。一旦面板表面积尘，就会影响太阳能转化效率，导致电力供应不足。
除尘涂层用于“天问一号”火星车电池
针对遥不可及、复杂多变的火星环境，武利民团队为“天宫一号”量身打造一款具有自清洁功能的聚合物除尘涂层，能够长期保持太阳能面板清洁、不沾灰尘，确保太阳能高效转化。
这个涂层不仅可以自我清洁，还能自我修复——通过涂层内部结构、微结构和拓扑结构“再生”至受损表面，使其恢复原始的表面特性和功能，就像人的皮肤受伤后可愈合——这便解决了探测器受火星岩石撞击导致表面受损的问题。这也是国际上第一次在太空中使用除尘涂层。
最尖端的聚合物涂层技术，要经得起各类极端考验。武利民的科研成果不仅“上天”，也能“入海”。
海洋涂层应用于世界首艘10万吨工船
军舰和远洋货轮在内的各种舰船，作为维护国家海上贸易、海洋权益和国防安全的主要海洋装备，常常由于海水侵蚀和海洋生物污损而造成船体腐蚀、增重和航行阻力增加，大型舰船每隔两三年就需要返回维修厂进行维护，费用高达上亿元，且维修时间通常需要半年到一年。
然而，长期以来，国内聚合物涂层主要集中在中低端行业，高端领域都被欧美涂料企业所垄断，涉及到大型水面舰涂层更是被国外禁运。即使是国外海洋涂层也仍然存在树脂分子链水解抛光速度不稳定、涂层间作用力弱、无自修复自清洁功能，性能难以满足要求等问题。
立足国家重大需求，武利民团队在上海市科委和经信委，以及国家自然科学基金委创新研究群体、国家重点研发计划的支持下，独辟蹊径，提出了硅氧烷杂化树脂成膜物分子设计和涂层表面微-纳结构创制的新思路，发明了一系列高性能海洋防污聚合物涂层、高性能防腐涂层，大大延长舰船维护周期和使用寿命，性能达到并部分领先国外同类产品技术指标，提升了我国在聚合物功能涂层领域的国际地位和影响力。
02
蹬三轮、挤公交
致力实现关键领域自主创新
从昔日默默无闻的青年科研人员，到如今被国际同行评价为“世界上公认的从事聚合物智能涂层研究开发的领导者之一”，武利民在材料领域摸爬滚打近三十年。
上世纪90年代“出国热”，武利民赴美深造。在美国宾州州立大学从事博士后工作期间，他主要从事“高大上”的人工合成心脏研究。
1998年，在复旦自由开放的学术氛围吸引下，武利民与许多优秀人才一样来到复旦，根据自己的兴趣，选择聚合物涂层作为主攻研究方向。
“材料是个‘顶天立地’的学科。既能做高深的研究，又能应用于日常生活。所以我做研究，不仅仅是发文章，还要能应用。”
武利民当时就默默立志，要回国改变落后的涂料行业。
起步阶段，团队规模小，科研条件苦。武利民经常蹬着三轮车从科学楼到化学楼，把每周实验后的一大堆废弃物品运到废品仓库处理。“学生不会骑三轮，只好我自己来。”
当时为了做实验，等不及学校采购化学试剂，武利民就自己去试剂公司购买。天刚蒙蒙亮，他就挤上慢悠悠的55路公交车，“吱呀吱呀”驶向外滩，赶在八点前排上队、开单子、买到需要的化学试剂，再赶回学校完成一天的实验。
许多年里，即便冬天，武利民也准时六点半来到科学楼，然后一直在实验室工作到晚上八九点。“天冷嘛，大楼门卫师傅有时早上起晚了，我每次只能敲门喊醒他给我开门，也是很不好意思。”他笑着回忆。
武利民与学生合影
十年沉淀，厚积薄发。这一阶段，他的研究主要面向建筑、汽车等民用领域，为这两大产业的蓬勃发展提供了重要支撑。
2010年，武利民首次获得国家技术发明二等奖。
摘得国家级奖项后，他并未停滞不前，而是向新的学术高峰进发。在国家重大需求的驱动下，他与自己立下又一个“十年之约”——聚焦于高性能工业涂层的研究，致力于实现关键领域的自主创新。
无疑，这项工作的要求更高，难度更大。武利民坚持“两条腿走路”，走出一条独具特色的科研之路。
一方面，做好应用基础研究。团队共在国际著名期刊上发表学术论文600多篇，获授权中国发明专利超过80项、美国专利3项、国际PCT专利6项，出版国际上第一本功能聚合物涂层英文专著。
另一方面，打通产学研合作。团队自2009年起就与国内外著名企业合作，相关技术成功进行了产业化，产品应用于多种型号舰船、远洋货轮、“天问一号”火星车等国家重大工程，为重大装备的高效使用提供了不可或缺的材料保障，产生了良好的社会和经济效益。
03
“在复旦做研究
目标定位要更加高远”
从邯郸校区的科学楼、先进材料楼，再到江湾校区的先进材料楼，实验室多次搬迁，用的都是学校分配的“二手房”甚至“三手房”，但武利民团队从无怨言，逐渐发展壮大。
“不管做基础研究还是应用研究，最后还是要能‘冒泡’。”回望学术成长之路，武利民感慨道，做研究要有原创意识，要让研究能够在国际上取得引领地位，并获得同行的认可和重视，从而解决关键技术瓶颈。
他从来不喜欢追随科研热点，也直言自己的研究领域“到现在也不算热点”。在他看来，要保持定力、不被“牵着鼻子走”，就必须专注基础技术的精进，真正帮助国家解决关键领域的科学技术难题。
“在复旦做研究，目标定位要更加高远。我们必须致力于解决更难、更深层、更高水平、更有原创性的问题。”
武利民常对自己的博士生说，要掂量掂量自己的成果是否匹配得上“复旦”两个字，而不是简简单单拿个文凭而已。
未来，武利民团队还将在功能聚合物涂层领域继续突破，让更多成果走出实验室，真正实现利国利民。
其中一个方向，是为航天器开发更为轻薄、性能稳定的高性能涂层，如能够完全反射/吸收可见光的 “超白/超黑”涂层、导热涂层、传感涂层等，可以实现航天器节能、降低干扰、实时监测航天器变形、减轻航天器重量等等。
在应用层面，此前的各项成果，在民用领域也具有广阔前景。
例如，应用于“天宫一号”太阳能板的自清洁涂层技术，如果应用于汽车，可以让人们减少洗车频率；如果应用于飞机，可以防止机体外壳冬季结冰，减少除冰车使用频率；如果应用于手机，能防止指纹和油渍的堆积，保持屏幕清洁……
“人最后总要留下点什么。”对武利民而言，值得做的事情还有很多很多。
组稿｜校融媒体中心
文字｜殷梦昊 叶鹂
图片｜受访者提供
责编｜章佩林
编辑｜符梦苑