中新网北京11月3日电 题：“造孔之人”赵东元：引领国际介孔材料发展
作者 郭超凯 殷梦昊
“和艺术家突发灵感一样，我也想给万物‘造孔’，赋予它们催化、物质传输等功能。”11月3日，刚在中国2020年度国家科学技术奖励大会上凭借“有序介孔高分子和碳材料的创制和应用”项目荣获国家自然科学奖一等奖的中国科学院院士、复旦大学化学系教授赵东元，向中新网记者如是阐释自己的科研梦想。
介孔材料，这一孔径在2-50纳米、并不为普罗大众所熟知的多孔材料，却在赵东元的手里被用得“出神入化”：将介孔材料作为催化剂使用，可大大提高重油转化效率，全国推广后每年可为中石化增产约150万吨的高质量油品；此外，还在超级电容器、生物检测环境处理、电子材料等国民经济领域得到广泛应用。
赵东元提出的有机-有机自组装新思想及产生的介孔高分子和碳材料已被60多个国家和地区的1500余家科研机构采用和研究，引领了国际介孔材料领域的发展；其研究成果被国际同行认为是“首次”发现、介孔材料领域“里程碑式”和“先驱”的进展。
赵东元(左) 复旦大学供图
苦战5年开介孔材料先河
1998年，应复旦大学的邀请，35岁的赵东元结束了在美国加州大学圣芭芭拉分校的博士后工作，从美国洛杉矶直飞上海。彼时国内整体科研条件和国外差距较大，不少有留学经验的高端人才都选择留在国外，而赵东元则毅然选择回国。
谈起回国动机，赵东元笑称：“我其实也不算人才引进，是我自己‘自投罗网’回到复旦大学”“我的祖国是中国，中国人勤奋又好学，在化学合成方面有很大天赋，我相信一定能弄出成果来”。
在复旦大学，已经独当一面的赵东元开始带课题组做研究，在科研上完成了从“运动员”到“教练”的转变。复旦大学为这位引进人才提供了3万元科研经费。赵东元买了一台电脑，很快坐进简陋的催化楼办公室，写起研究计划，带着5个本科生，开始了对功能介孔材料创制和合成的研究。
2001年左右，整个介孔材料都局限于无机材料。赵东元突发奇想：做了这么多无机介孔材料，能不能创造一种有机的高分子材料，又软又轻又好用，还能在国民经济中创造出高价值？
为了攻克这个难题，赵东元组建科研团队，苦战5年。前4年多时间，进展非常缓慢。转机来自2002年一位从复旦历史系转专业到化学系，跟随赵东元参与基础性试验的本科生顾栋。
时隔十几年，如今已是武汉大学教授的顾栋，忆起2003年10月7日的那个深夜，依然难掩激动。当天深夜，他用一种反常规的方法进行实验，测试得到一组非常漂亮的数据。得到数据的顾栋喜出望外，当晚就给赵东元打电话汇报结果。
回顾整个过程，赵东元感慨，实验之所以做成，一是因为“异想天开”，二是足够幸运，“整个合成过程非常复杂，就像是在一个黑箱子里乱撞”。在学生的启发下，赵东元打开了思路。接下来两个月，大家紧锣密鼓调节实验参数、测试分析，年底就基本得到了所有数据。
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-有机自组装的新方法，并将实验方法公之于众；至今已经吸引60多个国家和地区的1500余家科研机构跟踪研究，利用相似的方法研究介孔高分子和碳材料等，发表论文4万余篇。国际学术界评价这项研究的贡献为“先驱”、“里程碑式”、“突破”进展等。
2000年，赵东元在复旦大学邯郸校区化学西楼 复旦大学供图
“造孔之人”一心造孔
赵东元自称“造孔之人”，“相当于拿个凿子，在看不到的微观世界里造孔”。研究多孔材料多年，他养成了一种职业病——平时但凡看到什么材料，他都想把它打成孔。各种＂异想天开”，也成为他科研工作的动力和源泉。
虽从事基础研究，但赵东元的研究跟实际应用结合得相当紧密。经过不断压缩成本，赵东元团队将科研成果投入到工业化生产，开展大规模制备。
以石油炼化为例，赵东元的学生、复旦大学化学系教授李伟介绍道，中国开采出来的原油通过蒸馏等方式只有约40%可用作柴汽油，剩下60%的渣油只能用作铺路的沥青等，转化率非常低。把介孔材料作为催化剂可将渣油转化为汽油，大大提高重油转化效率，全国推广后每年可为中石化增产约150万吨的高质量油品。
而在民用方面，赵东元也早有一番畅想：介孔材料在工业上已经作为绝缘和隔热材料使用，是不是将来也可能应用到衣物上？比如用纳米孔制作衣服，既轻薄、保暖性又强。实际上他们目前就正在做一种利用介孔高分子材料做成的液体。“将来抹在身上，薄薄一层，就能完全隔热，你根本都看不出来，零下三十度都不怕！”赵东元兴奋说道。
在外界看来，赵东元的成功离不开他对科研的认真和超乎常人的勤奋。“我真的愿意做科研，因为科研面对的全是新鲜事物，可以创造出世界上原本没有的东西。”说起科研，他总是神采奕奕。
赵东元是出了名的“工作狂”。刚回国时，他几乎每周工作80小时，常连续十几个小时泡在实验室。“中午大家一起吃饭的碎片时间，赵老师也常常讨论学术的问题。”李伟说。
随着行政职务的增加，赵东元不改对科研的专注。有时半夜思考问题，越想越兴奋，“恨不得立刻开车到学校做实验”。至今，他依然常常晚上十一点离开实验室。
育人从不为学生设限
在复旦，赵东元一待，便是23年，始终专注功能介孔材料研究，取得一系列创新研究成果，从一名年轻的科研人员成长为享誉国际的科学家：2000年获国家自然科学基金委员会杰出青年基金，同年获教育部长江学者特聘教授称号，2004年获得国家自然科学奖二等奖，2007年44岁的他当选为中国科学院院士…
在赵东元看来，一个教授的职责就在于八个字：创造知识、传授知识。
赵东元的研究生获得过三次“全国百篇优秀博士论文”，国内罕见。在赵东元的栽培下，不少学生成长为教授：顾栋，武汉大学高等研究院教授；李伟，复旦大学化学系教授；田博之，美国芝加哥大学杰出教授。
谈及对青年科学家的寄语，赵东元感慨道，当年我们拿到3万科研经费，经过艰苦奋斗总算弄出成果，而现今我们的仪器设备已经“武装到牙齿”了。年轻人要想真正出成果，还是要崇尚科学、坐得住冷板凳、大胆解放思想，大胆去想，大胆求证，这至关重要。
十多年来，赵东元团队一共创造19种新型介孔材料，全部是以FDU(复旦大学)命名。这些新型介孔材料已经进行了千吨级生产，为国内外研究单位提供实验试剂，在加氢裂化、蛋白质分离、固定化酶和生物玻璃补骨材料等应用方面，取得了较好效果。
“复旦是中国人的品牌。作为科学家，我认为科学无国界，但科学家有自己的祖国和文化。尤其是基础科研人员，应该在更多的研究领域用中国人的名字命名，来弘扬中国人的自信。”赵东元期待着，未来有越来越多中国人的名字，出现在教科书上。(完)
