近期,在中国科协发布的第三届全国创新争先奖拟表彰对象名单上,中国科学院院士、复旦大学化学系教授赵东元的名字再次进入人们的视线。在此之前,他曾因“布袋院士”的照片走红网络,从他身上,人们看到了身为一名科研工作者的纯粹与质朴。而在自己研究的材料领域,赵东元也给自己起了一个外号——“造孔之人”。
赵东元痴迷于“造孔”,他曾说:“但凡看到材料,我都想把它打成孔。”20多年来,他就像魔法师一样,带领团队在微观世界里造“孔”。正是通过形形色色的“孔”,他和团队赋予了材料真实的功能,为我国国民经济领域发展作出了重要贡献。
赵东元
打孔,让材料的价值最大化
赵东元所造的“孔”到底是什么?
事实上,此“孔”并非一般的孔,它不是天然存在于大自然之中,而是通过化学反应“长”出来的、孔径在2纳米至50纳米之间的新型材料。在化学领域,通常被称为“介孔材料”。
在日常生活中,我们看到的小石头,表面积大概几平方厘米,但一克介孔材料,铺展开可达到几百甚至上千平方米,甚至可以在上面踢一场足球比赛。这种材料在大分子催化、生物化学以及纳米组装等众多领域都具有广泛应用前景。
介孔材料的孔越多,表面积越大
2001年前后,整个业界的介孔材料都局限于无机材料。“做了这么多无机介孔材料,能否发明更软更轻的有机介孔材料,从而创造更高的价值?”赵东元的脑海中迸发出了这一想法。
为了攻克这个难题,他组建了一支科研团队,开始和团队成员进行长达5年的攻关工作。前4年,研究团队的工作进展十分缓慢,实验怎么也做不出介孔。在这一现状下,学生顾栋突发奇想,提出了把高分子先聚再合成的做法,进而将实验步骤进行了简化。在他的影响下,赵东元打开了研究思路,随后带领团队调节实验参数,进行测试分析,最终成功获得了一系列珍贵的实验数据。
赵东元(中)指导学生实验
在相关数据的支撑下,2005年,赵东元在《德国应用化学》上发表文章,在有机—无机自组装的基础上首次提出有机—有机自组装的新思想,并将实验方法公之于众,迄今为止,已经吸引60多个国家和地区的1500余家科研机构跟踪研究。
教学比天大
育人,是赵东元除了科研之外最为关注的事情。
2021年,赵东元获得了国家自然科学奖一等奖,领奖后,他把证书往包里一装,就急急忙忙赶回了上海。着急赶回来干什么?
为复旦大学本科生上课。
赵东元赶回学校为本科生上课
赵东元十分重视本科生教育,从2003年起,他坚持为全校自然科学大类的大一学生上专业基础课“普通化学”。20年来,一周两次几乎从未间断。作为全校的通识课程,这门课程概念多、内容抽象,但他总能把课程讲得诙谐有趣、深入浅出,在他的课上,学生们不仅可以学到化学知识,还能了解工业应用和前沿技术,受到学生的极大欢迎。
每一次,赵东元开设的超过百人的大课,学生们几乎都要定闹钟准点抢课,还不一定能抢到。
赵东元在给大一新生上“普通化学”课
除了教育,赵东元还十分重视青年科研人员的发展。20多年来,他所带的团队一直有一个不成文的规定,每次获奖拿到的奖金,有20%~30%用来资助年轻学者。在他多年的精心培养下,已经有百余名研究生和博士生顺利毕业,进入我国相关领域,为祖国的发展贡献青年力量。
科研创新、教书育人……如今,已到花甲之年的赵东元还未停歇。在之前科研成果的基础上,他希望能够带领研究团队积极进行科研转化。在他看来,科学研究只有完成了从理论到应用的全过程,才是真正意义上的创新。
“化学与衣食住行以及健康息息相关。我现在60岁,如果能把之前的科研成果转化,造福社会,对于我们这样的基础研究团队来说非常有意义。”他说。