赵东元院士,被称作微观世界的“造孔人”,专注介孔材料研究三十余年。介孔,就是2‑50纳米之间的微小孔洞,看似只是一个“孔”,背后是一套完整的材料科学体系,他坚持三十年,不是重复做同一个实验,而是不断拓展这一领域的边界 。
1、时代机遇:踩上新兴学科的起点
九十年代,美孚公司首次报道有序介孔材料,开辟全新科研方向。赵东元博士阶段就做分子筛多孔材料,看到这篇成果,意识到这是一片巨大的科学蓝海,就此锚定方向。
早期介孔材料只局限于无机二氧化硅,有大量科学空白:如何调控孔径?能不能做有机高分子、碳的介孔材料?合成机理是什么?无数基础问题等待破解,足够支撑一代人深耕。
2、基础科学没有终点,一层一层持续突破
三十年间,他不是重复旧课题,而是不断迭代闯关:
1)早期改良无机介孔,开发FDU系列二十多种全新介孔材料;
2)攻克世界级难题,提出有机‑有机自组装,把介孔从无机拓展到高分子、介孔碳,属于里程碑式突破;
3)再往下研究孔的形貌、界面、复合结构;
4)再走向实际应用:石油催化、储能电池、环境治理、生物医药载体。
基础研究特点就是,解决一个问题,立刻冒出下一个更深的问题,一个小孔,衍生出庞大的科学体系。
3、热爱驱动,耐得住基础研究的冷板凳
赵东元多次提到,科研首要的是内心的热爱。基础研究周期漫长,大量实验反复失败,早期很多成果看不到直接经济效益。他告诫学生,四十岁之前优先做基础研究,不要急于追求应用回报,先搞懂科学规律,应用是水到渠成的事。
刚回国到复旦,科研条件简陋,没有专业设备就用塑料瓶代替反应容器,从零搭建团队,沉下心啃硬骨头 。
4、巨大的应用潜力,对接国家现实需求
介孔材料拥有超大比表面积,一克材料的孔内壁面积可以达到几千平方米,在催化、储能、污水处理、药物载体价值巨大 。
基础研究成熟之后,成果落地工业:用于石油炼化,提升重油转化,每年增产百万吨优质油品;用于超级电容器、电池、环境处理,实实在在服务产业需求。从实验室基础发现,走到工业化,本身就需要漫长时间沉淀 。
5、学术使命感,建立中国介孔材料研究高地
三十年前,该领域话语权掌握在海外。赵东元回国之后,希望把中国介孔材料做到世界第一梯队。如今他的成果被全球六十多个国家、一千五百多家机构跟进引用,把中国的原创方法推向全世界,带出一整代科研人才,学科使命也让他持续坚守这个方向 。
总结:不是盯着同一个简单小孔反复实验,而是以“孔”为入口,打开一整个材料世界。三十年,是从合成机理、新材料创制,再到产业落地完整链条的长期求索,是甘坐冷板凳的基础科研典范。
