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大家聊创新丨赵东元:无尽的科学前沿

2024-03-10科学

中国科学院院士、复旦大学教授、化学与材料学院院长

冬季的复旦校园,宁静而隽永。美丽的江湾校区,阳光抚照,日、月湖畔,绿草萋萋。丁零零,一阵铃声划过耳畔,赵东元骑着自行车,来到了先进材料实验室大楼。

「化学真的是很奇妙。」赵老师说,地球上没有的,通过化学反应、通过设计、通过实验,真的是可以创造全新的物质。「我坚持上本科生课‘普通化学’,上了20年。那天拿了国家自然科学奖一等奖,第二天上课,大家着急要看证书,我就拿个袋子,骑着自行车就上课去了,所以他们称我‘布袋院士’。」

朴素的布袋摆放在专门布置的「功能介孔材料」展厅里。展厅展示了有关微观世界介孔新材料的介绍、研究进展、研究成果、学术影响、应用领域等,以及各类实物样品,还保存着一本本实验笔记。这是科研团队十年如一日辛勤工作,将奇思妙想付诸实践的生动记载。

20多年时间里,科学家勇攀一座座科学高峰,把热爱的事业做到极致,在介孔材料领域取得「从0到1」原创性突破,创制了有序介孔高分子和碳材料,带领团队发明了20余种以复旦大学命的介孔材料,并将介孔材料成功运用到石油化工、能源环境等领域,创造了巨大价值。赵东元说,回头看,介孔材料制备从无机到有机的大跨越,只是薄薄一张纸,创新就是捅破这张纸。

因热爱而执着,因梦想而坚持。成长在上世纪80年代的赵老师说,那时候有句话「学会数理化,走遍天下都不怕」,他选择了化学,一点儿也没后悔。「通过基础研究,我们还在想象,随心所欲地去创造‘孔’。」他说,孔就是传输物质和能量,包括信息、电磁波的一个媒介、一个通道。其实孔材料无处不在,在催化、储能、电子材料、化妆品、生物医疗、水处理等领域,跟生命跟AI都可以联系在一起,有非常广泛的应用前景。

薛定谔说生命过程是一个负熵过程。在赵东元看来,所谓的负熵过程就是熵驱动的过程,没有这种过程,是没有生命的。「同样化学上也一样,化学是分子科学,是分子间弱的相互作用和分子自组装的化学。而造孔的过程就是一个分子自组装的过程。所以我想攻克这些弱的相互作用,赋予它一些真正能让人类认识的逻辑和理性。」

在科学山峰上跋涉,很苦,也很酷。赵老师走进实验室,看到同学们工作服背后的两句话「科研很苦,坚持很酷」,点了个赞。「科研其实也有乐趣,做出来一个东西,乐趣无穷,要做不出来,那就很苦。」他说,科学家没有什么成功秘诀,他一直告诫学生,要做一个独出心裁的与众不同的科学家,总是要有新的东西。

2024年第一次课题组组会上,赵老师聚精会神地听着同学们的工作汇报,时不时互动提问,最后他点评说,「我觉得非常好,这里面包括了很多新的方法,让人眼前一亮,能有启发,这就足够了,这是我们基础研究的一个追求。」

作为导师,赵老师认为,教学不仅仅是简单地传授知识,要把科学精神、质疑精神、思索精神传授给学生。他一直鼓励学生勇于提出问题,勇于探索「无人区」,具有科研的独特思维。

作为科学家,赵东元认为,科学是知识,是支撑技术发展的源泉。知识积累到一定程度,才有突破,才有创新,尤其是基础研究,绝不要去幻想如何快。一个优秀科学家要坚持有创新精神,深邃的思维、理性的思维,不计利害、只问是非。他说:「我们中国人勤劳聪明,抓住科学规律,抓住科学的方法,总有一天我们会有伟大的科学家、伟大的成果,会屹立在世界之林。」