人民網(wǎng)北京11月4日電（記者孫競、李依環(huán)、郝孟佳、溫璐）11月3日，2020年度國家科學(xué)技術(shù)獎揭曉。中國科學(xué)院院士、復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系教授趙東元領(lǐng)銜的“有序介孔高分子和碳材料的創(chuàng)制和應(yīng)用”項目，獲國家自然科學(xué)獎一等獎。今天上午，從北京人民大會堂領(lǐng)獎回來的趙東元院士出現(xiàn)在了復(fù)旦大學(xué)的課堂上。
記者了解到，國家自然科學(xué)一等獎是中國自然科學(xué)領(lǐng)域的最高獎項。由于該獎項的評選嚴(yán)格性，在歷史上多次空缺。趙東元院士獲獎的背后，蘊(yùn)含了他對科研的熱愛與超人的勤勉。
3萬元科研經(jīng)費(fèi)起家，23年專注介孔材料研究
1998年，35歲的趙東元結(jié)束了在美國的博士后工作，來到上海。在復(fù)旦大學(xué)，趙東元一待便是23年，始終專注功能介孔材料研究。
趙東元在復(fù)旦大學(xué)邯鄲校區(qū)化學(xué)西樓工作。復(fù)旦大學(xué)供圖
當(dāng)年，國內(nèi)整體科研條件和國外差距較大。復(fù)旦大學(xué)為這位引進(jìn)人才提供了3萬元科研經(jīng)費(fèi)。趙東元買了一臺電腦，坐進(jìn)簡陋的催化樓辦公室，帶著5個本科生，寫起研究計劃，開始了對功能介孔材料創(chuàng)制和合成的研究。
2001年左右，整個介孔材料都局限于無機(jī)材料。趙東元突發(fā)奇想：做了這么多無機(jī)介孔材料，能不能創(chuàng)造一種有機(jī)的高分子材料，又軟又輕又好用，還能在國民經(jīng)濟(jì)中創(chuàng)造出非常高的價值？
為了攻克這個難題，趙東元組建科研團(tuán)隊，苦戰(zhàn)5年。回顧整個過程，趙東元感慨，實驗之所以做成，一是因為“異想天開”，二是足夠幸運(yùn)。“整個合成過程非常復(fù)雜，就像是在一個黑箱子里亂撞。”
2005年，趙東元在有機(jī)-無機(jī)自組裝的基礎(chǔ)上首次提出有機(jī)-有機(jī)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多個國家和地區(qū)的1500余家科研機(jī)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。
“異想天開”成為科研工作的動力和源泉
雖從事基礎(chǔ)研究，但趙東元的研究跟實際應(yīng)用結(jié)合得相當(dāng)緊密。
“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。”趙東元相信“天生我材必有用”，既然能創(chuàng)造出這個結(jié)構(gòu)的材料，那么肯定會能找到它的用途，哪怕目前來看還較昂貴。
趙東元指導(dǎo)學(xué)生實驗。復(fù)旦大學(xué)供圖
經(jīng)過不斷壓縮成本，趙東元團(tuán)隊將科研成果投入到工業(yè)化生產(chǎn)，開展大規(guī)模制備。比如將介孔碳和介孔高分子噸級生產(chǎn)，運(yùn)用于超級電容器，在北京奧運(yùn)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。
而在民用方面，目前尚未實現(xiàn)，但趙東元早有了一番暢想：介孔材料在工業(yè)上已經(jīng)作為絕緣和隔熱材料使用了，是不是將來也可能應(yīng)用到衣物上呢？
“將來抹在身上，薄薄一層，就能完全隔熱，你根本都看不出來，零下三十度都不怕！”趙東元興奮地說。
趙東元自稱“造孔之人”，“相當(dāng)于拿個鑿子，在看不到的微觀世界里造孔”。研究多孔材料多年，他養(yǎng)成了一種職業(yè)病——平時但凡看到什么材料，他都想把它打成孔。各種“異想天開”，也成為他科研工作的動力和源泉。
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？隨后便開辟了一個新的研究方向——介孔材料合成方法學(xué)中的模塊化組裝。
堅持為本科生上課17年，為中學(xué)生解答“十萬個為什么”
1963年，趙東元生于沈陽的一個普通工人家庭。沒有接受過什么特別的訓(xùn)練，但他從小就喜歡刨根問底，夢想長大成為一名科學(xué)家。
“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。”說起科研，趙東元總是神采奕奕。
趙東元是出了名的“工作狂”，對科研的認(rèn)真和勤奮超乎常人。剛回國時，他幾乎每周工作80小時，常連續(xù)十幾個小時泡在實驗室。他的學(xué)生、復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系教授李偉說，中午大家一起吃飯的碎片時間，趙老師也常常討論學(xué)術(shù)的問題。
除了帶研究生之外，趙東元還堅持為本科生上《普通化學(xué)》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，也一定連夜飛回來。
趙東元為本科生授課。復(fù)旦大學(xué)供圖
“我喜歡跟學(xué)生們打成一片，也希望通過這種方式不斷加強(qiáng)自己的基礎(chǔ)知識。”趙東元說。
很多學(xué)生發(fā)郵件請教他：到底具備什么條件，才能進(jìn)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(xué)，要有志于成為一名科學(xué)工作者。
工作再忙，趙東元也沒有放下科普。從為中學(xué)生開講座到錄制網(wǎng)課，他還主編《十萬個為什么（第六卷）》，認(rèn)真編寫內(nèi)容，花費(fèi)不少心血。
“我自己是讀《十萬個為什么》長大的，出版社找到我，我就答應(yīng)了。”趙東元說，科學(xué)家一定得后繼有人，科學(xué)事業(yè)才能不斷發(fā)展，而宣揚(yáng)科學(xué)是科學(xué)家的職責(zé)。“真正的純科學(xué)就是刨根問底，還談不上應(yīng)用。比如研究1+1=2有什么用？沒用。但它改變了人類的思維，有了這種思維，人類的生活更加美好。”