“我愿创造出世界上原本没有的东西”

    在刚刚颁布的2020国家科学技术奖中，中国科学院院士、复旦大学化学系教授赵东元领衔团队原创性提出了有机-有机自组装思想，创制了有序功能介孔高分子和碳材料，揭示了介孔独特的物质输运和界面反应规律，获得自然科学一等奖。

    “介孔材料是多孔材料领域最重要的发现之一。它是指孔径在2-50纳米的多孔材料。与微孔材料（50nm）相比，具有更多的适性位点和纳米限域效应。”赵东元介绍，他所领衔的课题组首次将介孔材料从无机组成扩展到有机高分子和碳，这种新型材料柔软而轻，甚至能立于一株蒲公英上。这一成果前所未有地为无机和有机介孔材料架起了一座桥。

    虽然从事的是基础研究，但赵东元的研究跟实际应用结合得相当紧密。“化学是离工业最近的一门基础学科，很多研究成果都能实现转化。”赵东元相信“天生我材必有用”，既然能创造出这个结构的材料，那么肯定能找到它的用途，哪怕目前来看还太昂贵。

    通过不断地压缩成本，赵东元团队将科研成果投入到工业化生产。将介孔材料作为催化剂使用，大大提高了重油转化效率，全国推广后每年可为中石化增产约150万吨的高质量油品；将介孔碳和介孔高分子定向合成、吨级生产，运用于超级电容器，在北京奥运会的LED路灯和上海世博会的电动汽车上都得到了示范性应用。此外，介孔高分子有机材料还在生物检测、环境处理、电子材料等诸多方面得到广泛应用。

    而在民用方面，目前尚未实现，但赵东元又有了一番奇思妙想：之前的介孔材料都是固态的，是不是可以做成液态的呢？目前，介孔材料在工业上已经作为绝缘隔热材料使用了，是不是将来也可能应用到衣物上呢？比如用纳米孔制作衣服，就可以既轻薄保暖性又强。实际上，他们现在就正在做一种利用有机高分子介孔材料做成的液体。“将来涂抹在衣服上，薄薄一层，就能完全隔热，你根本都看不出来，零下30度都不怕！”赵东元兴奋地说道。

    这种异于常人的火花经常在赵东元的身上迸射出来。他自称“造孔之人”，“相当于拿个凿子，在你们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。他还善于从生活中去发现各种“打孔”的可能性。

    有一次，他带儿子去乐高世界玩，看到各种大型组装构件，他便联想：在微观世界，能不能也用各种功能基元搭建形成孔洞？随后便开辟了一个新的研究方向——介孔材料合成方法学中的模块化组装。

    还有一次，他去医院探望病人，对方韧带断裂，需要用一个高分子的韧带将两处连接起来，然后让韧带顺着重新生长。他又开始琢磨：能不能定向把两个孔给嫁接起来？他把想法告诉学生，一起大胆假设、小心求证，寻找用何种材料能够在微观下把两个孔慢慢诱导过来、再通过化学作用合在一起。这项研究，目前也已经取得初步的成果。

    赵东元感慨，基础研究很多时候其实就是无用之学，完全靠科学家的好奇心驱使。“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。”

    （《新民周刊》2021年第43期 陈冰）