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這兩天,復旦大學師生的朋友圈被一張院士領獎歸來的圖片刷屏了。中科院院士、復旦大學教授趙東元拎著帆布袋,從北京人民大會堂領回了國家自然科學獎一等獎。
該獎項是中國自然科學領域的最高獎項,評選嚴格,在歷史上曾出現(xiàn)多次空缺。據(jù)悉,趙教授領完獎后就回到上海,4日一早已經(jīng)返回學校上課了。
3萬元起家的異想天開實驗團隊
1998年,35歲的趙東元結(jié)束了在美國加州大學圣芭芭拉分校的博士后工作,從美國洛杉磯直飛上海。這是這個東北人對上海的首次造訪,他在多家國內(nèi)頂尖高校中,選擇了復旦大學。
在上海的23年里,他從一名年輕的科研人員成長為享譽國際的科學家。2000年獲國家自然科學基金委員會杰出青年基金,同年獲教育部長江學者特聘教授稱號;2004年獲得國家自然科學獎二等獎;2007年,44歲的他當選為中國科學院院士。
2000年,趙東元在復旦大學邯鄲校區(qū)化學西樓工作
趙東元至今仍記得,他剛到復旦大學時,國內(nèi)整體科研條件和國外差距較大。學校在經(jīng)費有限的情況下,為他提供了3萬元科研經(jīng)費。
他買了一臺電腦,很快就坐進了簡陋的催化樓辦公室,開始寫起研究計劃。他帶著5個本科生,開始了對功能介孔材料創(chuàng)制和合成的研究。
整個合成過程非常復雜,就像是在一個黑箱子里亂撞。趙東元團隊花了5年時間來異想天開,他后來回憶時發(fā)現(xiàn),自己和團隊在前4年多的時間里,幾乎都在走彎路。
歷史系學生給化學家團隊帶來轉(zhuǎn)機
誰也想象不到,轉(zhuǎn)機竟然會來自一名復旦大學歷史系的本科生。
2002年,復旦大學在全國率先施行本科生轉(zhuǎn)專業(yè)制度。當時,酷愛化學、高考未能被第一志愿錄取的歷史系學生顧棟,申請轉(zhuǎn)到化學系、選趙東元做導師。趙東元非但不拒絕還表示歡迎。
時隔十幾年,如今已是武漢大學教授的顧棟,憶起十多年前的那個深夜,依然難掩激動。那天,他用一種反常規(guī)的方法進行實驗,測試得到一組非常漂亮的數(shù)據(jù)。
趙東元在學生的啟發(fā)下打開了思路。2005年,趙東元在《德國應用化學》上發(fā)表文章,在有機-無機自組裝的基礎上首次提出有機-有機自組裝的新方法,并將實驗方法公之于眾。該方法吸引60多個國家和地區(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。國際學術界評價這項研究的貢獻為先驅(qū)里程碑突破等。
趙東元的課題組也一下子火了。成員們基于該項目成果發(fā)表論文200多篇,被引3萬余次。
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雖從事基礎研究,但趙東元的研究跟實際應用結(jié)合得相當緊密。后期經(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:
將介孔材料作為催化劑使用,大大提高重油轉(zhuǎn)化效率,該項目全國推廣后每年可為中石化增產(chǎn)約150萬噸高質(zhì)量成品油;將介孔碳和介孔高分子材料、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;介孔材料還能在生物檢測、環(huán)境處理、電子材料等諸多方面得到廣泛應用。
鼓勵學生隨時隨地異想天開
趙東元自稱造孔之人,相當于拿個鑿子,在你們看不到的微觀世界里‘造孔’。而各種異想天開,如今已經(jīng)成為趙東元及其團隊工作的動力和源泉。
有一次,他帶兒子去樂高世界玩,看到各種大型組裝構(gòu)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?隨后他又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。
又有一次,他去醫(yī)院探望一名韌帶斷裂的病人,醫(yī)生需要用一個高分子韌帶將斷裂處連接起來,再讓韌帶重新生長。他又開始琢磨,能不能定向把兩個孔給嫁接起來?他把想法告訴學生,一起大膽假設、小心求證,尋找能夠在微觀環(huán)境下把兩個孔慢慢誘導過來的材料,再通過化學作用合在一起。這項研究,目前也已取得初步成果。
1980年,趙東元在吉林大學讀本科
趙東元出生于沈陽一個普通工人家庭,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。因此,他也特別鼓勵青年大學生和青少年敢于異想天開。
因此,即便工作再忙,他也沒有放下科普。從為中學生開講座、錄制網(wǎng)課,到主編《十萬個為什么(第六卷)》,但凡能給青年人帶去啟發(fā)的事,他一件也沒有落下。
他從不為學生設限。平時指導學生科研,他會給個大方向, 但不會告訴學生具體怎么去做,鼓勵學生自由探索。顧棟記得,自己有次為了投一篇文章,在國外聯(lián)系趙老師,沒想到老師立刻回復,那時國內(nèi)已是凌晨一兩點鐘。
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,他也一定連夜飛回來上課。
趙東元說過: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。
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。
(來源 中國青年報)
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