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大家聊創新丨趙東元:無盡的科學前沿

2024-03-10科學

中國科學院院士、復旦大學教授、化學與材料學院院長

冬季的復旦校園,寧靜而雋永。美麗的江灣校區,陽光撫照,日、月湖畔,綠草萋萋。丁零零,一陣鈴聲劃過耳畔,趙東元騎著自由車,來到了先進材料實驗室大樓。

「化學真的是很奇妙。」趙老師說,地球上沒有的,透過化學反應、透過設計、透過實驗,真的是可以創造全新的物質。「我堅持上本科生課‘普通化學’,上了20年。那天拿了國家自然科學獎一等獎,第二天上課,大家著急要看證書,我就拿個袋子,騎著自由車就上課去了,所以他們稱我‘布袋院士’。」

樸素的布袋擺放在專門布置的「功能介孔材料」展廳裏。展廳展示了有關微觀世界介孔新材料的介紹、研究進展、研究成果、學術影響、套用領域等,以及各類實物樣品,還保存著一本本實驗筆記。這是科研團隊十年如一日辛勤工作,將奇思妙想付諸實踐的生動記載。

20多年時間裏,科學家勇攀一座座科學高峰,把熱愛的事業做到極致,在介孔材料領域取得「從0到1」原創性突破,創制了有序介孔高分子和碳材料,帶領團隊發明了20余種以復旦大學命的介孔材料,並將介孔材料成功運用到石油化工、能源環境等領域,創造了巨大價值。趙東元說,回頭看,介孔材料制備從無機到有機的大跨越,只是薄薄一張紙,創新就是捅破這張紙。

因熱愛而執著,因夢想而堅持。成長在上世紀80年代的趙老師說,那時候有句話「學會數理化,走遍天下都不怕」,他選擇了化學,一點兒也沒後悔。「透過基礎研究,我們還在想象,隨心所欲地去創造‘孔’。」他說,孔就是傳輸物質和能量,包括資訊、電磁波的一個媒介、一個通道。其實孔材料無處不在,在催化、儲能、電子材料、化妝品、生物醫療、水處理等領域,跟生命跟AI都可以聯系在一起,有非常廣泛的套用前景。

薛丁格說生命過程是一個負熵過程。在趙東元看來,所謂的負熵過程就是熵驅動的過程,沒有這種過程,是沒有生命的。「同樣化學上也一樣,化學是分子科學,是分子間弱的交互作用和分子自組裝的化學。而造孔的過程就是一個分子自組裝的過程。所以我想攻克這些弱的交互作用,賦予它一些真正能讓人類認識的邏輯和理性。」

在科學山峰上跋涉,很苦,也很酷。趙老師走進實驗室,看到同學們工作服背後的兩句話「科研很苦,堅持很酷」,點了個贊。「科研其實也有樂趣,做出來一個東西,樂趣無窮,要做不出來,那就很苦。」他說,科學家沒有什麽成功秘訣,他一直告誡學生,要做一個獨出心裁的與眾不同的科學家,總是要有新的東西。

2024年第一次課題組組會上,趙老師聚精會神地聽著同學們的工作匯報,時不時互動提問,最後他點評說,「我覺得非常好,這裏麵包括了很多新的方法,讓人眼前一亮,能有啟發,這就足夠了,這是我們基礎研究的一個追求。」

作為導師,趙老師認為,教學不僅僅是簡單地傳授知識,要把科學精神、質疑精神、思索精神傳授給學生。他一直鼓勵學生勇於提出問題,勇於探索「無人區」,具有科研的獨特思維。

作為科學家,趙東元認為,科學是知識,是支撐技術發展的源泉。知識積累到一定程度,才有突破,才有創新,尤其是基礎研究,絕不要去幻想如何快。一個優秀科學家要堅持有創新精神,深邃的思維、理性的思維,不計利害、只問是非。他說:「我們中國人勤勞聰明,抓住科學規律,抓住科學的方法,總有一天我們會有偉大的科學家、偉大的成果,會屹立在世界之林。」