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基礎(chǔ)科研領(lǐng)域，對原創(chuàng)性成果價值的評估有個硬指標：論文被引率，即作為專業(yè)文獻被其他研究者引用的次數(shù)，代表著原創(chuàng)的含金量。

日前，國家科學(xué)技術(shù)獎公布。中國科學(xué)院院士、復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系教授趙東元和李偉教授等完成的《有序介孔高分子和碳材料的創(chuàng)制和應(yīng)用》項目，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，獲得國家自然科學(xué)獎一等獎。這也是時隔18年后，上海科學(xué)家再獲此殊榮。

引人關(guān)注的是，這一成果作為該領(lǐng)域“里程碑式”和“先驅(qū)”的進展，趙東元院士連續(xù)八年被列為全球化學(xué)和材料領(lǐng)域高被引科學(xué)家，在介孔材料領(lǐng)域發(fā)表論文及引用率位列世界第一。

“整個合成過程非常復(fù)雜，就像是在一個黑箱子里亂撞。”談及研究，趙教授這樣說。這沉甸甸的千足金原創(chuàng)背后，有好奇心，有幸運，但更多的，是堅韌。

那篇關(guān)鍵性論文只有薄薄七頁紙

走進趙東元辦公室隔壁的陳列室，一本本泛黃的論文草稿和實驗筆記尤為珍貴，那上面留存著當年課題組成員的日積月累、殫精竭慮。其中，成員孟巖的博士論文《有序的有機高分子介孔材料的合成與結(jié)構(gòu)》上這樣寫著：起初，實驗怎么也做不出介孔，做出的全都是抱團的納米粒子……

“那篇關(guān)鍵性論文只有薄薄七頁紙，是用無數(shù)次探索和失敗過程來寫成的，這是科研的進程。”趙東元說：　“每天像小螞蟻一樣工作，日積月累后，就能得到豐厚的收獲。”

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。作為 20 世紀發(fā)展起來的嶄新的材料體系，它具有規(guī)則排列、大小可調(diào)的孔道結(jié)構(gòu)、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。

“我就是一個造孔之人。”說起自己的研究，趙東元特別投入，“無論看到什么物體，我都會考慮如何在其上打孔，制備另一種新型介孔材料。”

催化劑的介孔材料，是20世紀發(fā)展起來的嶄新材料體系，具有廣泛的應(yīng)用前景。趙東元先后發(fā)明了18種以復(fù)旦大學(xué)命名的新型納米介孔材料，引領(lǐng)了介孔材料的發(fā)展，在國際重要刊物上發(fā)表SCI論文500余篇，申請獲批中國專利授權(quán)39項。他同時擔任十幾種國際重要刊物的編委，在學(xué)界極具影響力。近年來他更是被國際ISI Web of Science公司列為100名全球引用率最高的化學(xué)家之一；被湯森路透社列為全球化學(xué)、材料兩個領(lǐng)域高被引科學(xué)家。

“創(chuàng)新就是不隨波逐流，多提問題。若是無解，那便可能是研究的方向。”趙東元說，“我的生活全部是化學(xué)，讀大學(xué)時，凡是能在圖書館借到的有機化學(xué)書我全部看了一遍。”趙東元把學(xué)術(shù)研究當作自己的生命，十幾年來，每周工作80小時以上。為了獲取實驗數(shù)據(jù)、跟蹤實驗進展，經(jīng)常連續(xù)十幾個小時泡在實驗室里。

2001年左右，整個介孔材料都局限于無機材料。趙東元突發(fā)奇想：做了這么多無機介孔材料，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。

前四年多時間，進展非常緩慢。一次不行，那就換一個方向，第二次，兩次不行，就三次、四次、千百次，趙東元帶領(lǐng)團隊始終堅持探索。

“介孔材料制備從有機到無機，專業(yè)上看是個大跨越，研究完成后回頭看，只是薄薄一張紙，捅破這張紙，我們用了近五年。”趙教授常說，基礎(chǔ)研究，就是探索自然規(guī)律、用想象去敲未知的門，但創(chuàng)新沒有竅門，只有踏實一步步去走，去撞。

轉(zhuǎn)機來自一位復(fù)旦轉(zhuǎn)專業(yè)本科生顧棟，2003年10月7日，他用一種反常規(guī)的方法進行實驗，深夜測試得到一組非常漂亮的數(shù)據(jù)。打電話給老師趙東元時，喊了出來“成了！”

“顧棟非常聰明，他提出把高分子先聚再合成的做法，一下子把步驟從5個簡化成2個。”趙東元在學(xué)生的啟發(fā)下打開了思路。接下來兩個月，大家緊鑼密鼓調(diào)節(jié)實驗參數(shù)、測試分析，年底就基本得到了所有數(shù)據(jù)。2005年，趙東元在有機-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。也將介孔材料化學(xué)研究，帶入了新的“無人區(qū)”。

隨著“門”被推開，已有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。趙東元的課題組中，成員們基于該項目成果發(fā)表論文200多篇，被引30000 余次。幾十年來，趙東元做科研身體力行，他還無私地把自己的心得傳遞到學(xué)生。復(fù)旦大學(xué)第一屆“校長獎”獲得者田博之是他的學(xué)生，3年讀研，以第一作者身份發(fā)表8篇SCI論文。

“不去闖無人區(qū)，不經(jīng)歷失敗，就不會有成功 。”他說。

“喜歡，就能迸發(fā)出無窮的力量”

研發(fā)的每克介孔材料若鋪展開來，表面積可達3000平方米，材料性能的突破帶來更多應(yīng)用創(chuàng)想。

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，全國推廣后每年可助力企業(yè)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、電子材料等諸多方面得到廣泛應(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？比如用納米孔制作衣服，既輕薄，保暖性又強。實際上，他們現(xiàn)在就正在做一種利用介孔高分子材料做成的液體。“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30℃都不怕！”他興奮說道。

“科學(xué)支撐著技術(shù)發(fā)展，科研不僅為了探索，也是為社會向上發(fā)展、國家強大提供助力。”帶著這樣的思考，趙東元教授的創(chuàng)新從未停止。 

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。

曾有一次，趙東元課題組正在推進的研究方向，國外有團隊率先發(fā)表了論文，課題組成員有點情緒波動，他說，“沒關(guān)系，科學(xué)研究就是靠源源不斷的新想法、新思路，我們對材料有深刻理解，一定能做出更好的。”趙東元看來，在激烈競爭中成長，同樣也是基礎(chǔ)研究的魅力所在。

很多學(xué)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(xué)，要有志于成為一名科學(xué)工作者。“科研需要你沉浸其中，需要你喜歡。能進復(fù)旦的學(xué)生，無論文科理科，我相信智力全都夠了，剩下的就看你是否真的喜歡。喜歡，就能迸發(fā)出無窮的力量。只要沉靜下來去思索，去刨根問底，總有一天會得到回報。”他說。

很多自然科學(xué)大類的學(xué)生記得，剛進大學(xué)時，每周二下午的專業(yè)基礎(chǔ)課《普通化學(xué)》，主講老師正是趙東元，13年不輟。“濃硫酸可以脫水，這是中學(xué)化學(xué)課就教過的知識，而在《普通化學(xué)》課上，我才知道這個簡單反應(yīng)，在最先進的納米介孔材料制備技術(shù)中可以起到重要作用，宛如‘神來之筆’……”在校園論壇上，一位同學(xué)這樣寫道。趙東元在教學(xué)中注重啟發(fā)學(xué)生思維，善于將普通化學(xué)與現(xiàn)代化學(xué)研究前沿聯(lián)系起來，吸引一個個好苗子由此走進化學(xué)天地。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。“專注細節(jié)”是研究生對趙東元的最深印象。博士生李曉民2011年入學(xué)面試時，趙東元的一句話令其至今難忘。“當時我們說到一張電子衍射圖，老師問‘為何會有那么多白點？’我一下子沒回答上來，雖然常見，可好像從來沒想過這個問題。”小李笑著說，那時候感覺來對地方了。

不久前的上海國際科學(xué)藝術(shù)展上，一幅特別作品引人矚目——淡淡的水墨暈染下，一只蜻蜓立于水面荷葉上，倒影中，幾條魚兒互相追逐，輕泛起幾許暑意。這幅《初夏》作品，就是由現(xiàn)代化納米技術(shù)繪制而成。

“這幅作品是通過把納米粒子有序排列的科學(xué)研究電子顯微鏡組圖，再以中國傳統(tǒng)繪畫——水墨畫的形式進行再現(xiàn)，創(chuàng)作而成。”《初夏》作者之一，就是趙東元。他說，圖畫的背后，是科學(xué)研究者希望把前沿的知識傳遞給更多人的心意。

莊子曰：天地有大美而不言。趙東元說，事實上，當?shù)竭_了一定的境界之后，科學(xué)和藝術(shù)一樣，所接觸到的，正是這同樣的“天地大美”。《十萬個為什么（第六版）·化學(xué)卷》正是由他主編，工作再忙碌，肩頭的科普之責，從未放下。

參考資料：https://export.shobserver.com/baijiahao/html/436683.html