繼和團隊的一起獲得上海18年來首個國家自然科學(xué)獎一等獎后，中國科學(xué)院院士、復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系教授趙東元又獲2022年度上海科技功臣獎。

5月26舉行的2022年度上海科學(xué)技術(shù)獎勵大會上， 中國科學(xué)院院士、復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系教授趙東元被授予科技功臣。

圖片來源：上海發(fā)布

(資料圖)

“人們提到愛因斯坦想到相對論，提到法拉第就想到了電磁效應(yīng)，所以若只在3秒內(nèi)就能讓人想起他的重要科學(xué)貢獻，就是一個知名的科學(xué)家。”中國科學(xué)院院士、復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系教授趙東元接受第一財經(jīng)采訪時說道。

對已從事化學(xué)研究和教學(xué)工作幾十年的趙東元來說，“造孔之人”是他給自己的標(biāo)簽，也希望別人在提起他的時候能想起“介孔材料合成”這個稍微值得一提的東西，“提到一個科學(xué)家不應(yīng)該首先想到是發(fā)表了哪些文章”。

2021年公布的國家科學(xué)技術(shù)獎，趙東元院士和他的學(xué)生李偉教授等完成的《有序介孔高分子和碳材料的創(chuàng)制和應(yīng)用》項目，獲得國家自然科學(xué)獎一等獎。這也是18年來上海再次獲得國家自然科學(xué)獎一等獎。該項目原創(chuàng)性提出了有機-有機自組裝思想，創(chuàng)制了有序功能介孔高分子和碳材料，揭示了介孔獨特的物質(zhì)輸運和界面反應(yīng)規(guī)律。

這個獲得了多個國內(nèi)外大獎的“介孔材料”項目究竟有何意義？

趙東元對第一財經(jīng)介紹，化學(xué)是離工業(yè)最近的一門基礎(chǔ)學(xué)科，很多研究成果都能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化。他們團隊的研究，相當(dāng)于拿個鑿子，在看不到的微觀世界里造孔，這個起初有些異想天開的設(shè)想如今也廣泛作用于經(jīng)濟生活。“科學(xué)，尤其是基礎(chǔ)研究，往往都是看似無用的 ‘異想天開’。我們在世界上首創(chuàng)了這樣的材料，燒成了碳做成了碳材料，打開了有機-有機自組裝的大門。”

具體來看，介孔材料是一種多孔材料，孔徑在2-50納米。而功能化介孔材料，是將介孔材料改性而使其具有不同的功能。介孔材料是20世紀(jì)發(fā)展起來的嶄新的材料體系，具有規(guī)則排列、大小可調(diào)的孔道結(jié)構(gòu)及高的比表面積和大的吸附容量，在大分子催化、吸附與分離、納米組裝及生物化學(xué)等眾多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

復(fù)旦大學(xué)供圖

不過，在2001年左右，整個介孔材料都局限于無機材料。做了這么多無機介孔材料的趙東元，開始思考能不能創(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？于是便建科研團隊開始“造孔”，2005年，在團隊的努力下，趙東元在《德國應(yīng)用化學(xué)》上發(fā)表文章，在有機-無機自組裝的基礎(chǔ)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多個多家和地區(qū)的1500余家科研機構(gòu)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。

截至目前，趙東元團隊一共創(chuàng)造出19種以FDU（復(fù)旦大學(xué)）命名的新型介孔材料，這些新型介孔材料已經(jīng)進行了千噸級生產(chǎn)，在加氫裂化、蛋白質(zhì)分離、固定化酶和生物玻璃補骨材料等應(yīng)用方面，為國內(nèi)外研究單位提供實驗試劑。

經(jīng)過不斷壓縮成本，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。例如，將介孔材料作為催化劑使用，提高重油轉(zhuǎn)化效率，全國推廣后每年可為中石化增產(chǎn)約150萬噸的高質(zhì)量油品；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(yīng)用。此外，還在生物檢測、環(huán)境處理、電子材料等方面應(yīng)用。

而在民用方面，趙東元團隊也有了新的設(shè)想：將來是否可能應(yīng)用到衣物上，比如用納米孔制作衣服，既輕薄，保暖性又強。目前他們就正在做一種利用介孔高分子材料做成的液體。他對記者表示，團隊目前正在做碳硅復(fù)合材料鋰電池的負極材料，“科學(xué)家怎么樣能夠把成果轉(zhuǎn)化，這個是很重要的”。

標(biāo)簽：