“造孔之人”赵东元：基础研究是“无用之用”，但乐趣无穷｜封面头条

封面新闻记者 边雪

一个普通的休息日午饭时间，复旦大学教授赵东元接起了一通陌生电话。

“我起初以为是快递，犹豫了一下还是接了。”赵东元告诉记者，当时对面声音嘈杂，对方说他获得了2026年未来科学大奖物质科学奖。“一开始还在想是不是骗子，后来一想，应该是真的。”这个奖项表彰他对介孔材料的开创性贡献，包括合成控制、机制理解和工业应用。

“我很惊讶。”赵东元后来说。比起奖金，他更看重同行的认可：“这是对我30年来深耕介孔材料的认可，是对科研成果的肯定。”三十年，他只做了一件事——在材料里“造孔”。

“看到材料就想打孔”

介孔，指的是孔径在2到50纳米之间的孔。对普通人来说，这是肉眼无法抵达的尺度；对赵东元来说，这却是一个可以反复进入的世界。

如何让一个普通人理解介孔材料？赵东元从水杯说起：杯子中间有空间，可以装水；在化学里，孔也像容器，可以把分子“装进去”。

赵东元还提到干燥剂：孔把空气里的水分子吸进去，食品就不容易受潮；还有沸石分子筛，孔有大小，大分子进不去，小分子可以进去，分离就发生了。

赵东元。（受访者供图）

与同行交流时，他时常会想：别人的方法能不能用到介孔材料合成上？他把这称作一种“职业病”。这种“职业病”让他看到什么都想“打孔”，旅游时看到可以膨胀、收缩的玩具，他想到孔能不能具有可塑性；看到装水的球落地后慢慢恢复形状，他开始思考界面张力对孔结构的影响。

于是，“软的孔”“可呼吸的孔”“细胞的家园”这些看似富有想象力的说法，逐渐变成他和学生讨论、实验、验证的新方向。但想象力只是起点。“科学是实证的知识，必须通过实验来证明，也要让别人能够重复。”在赵东元看来，科研的快乐来自一个新想法被验证、一个好结果终于出现的瞬间。

真正的难题，是把孔做得有序、可控。高分子材料既要聚合又要自组装形成有序孔道，难度极高。赵东元团队把复杂过程拆开：先让前驱体聚合一点，再自组装，之后继续聚合。由此，他们提出了“有机—有机自组装”的新概念，首次成功合成了介孔高分子和介孔碳材料。这一灵感源于一个朴素的想法：硅和碳同属一族，硅能形成介孔材料，碳理论上也应可以。

如今，他们已创造出20多种以“FDU”（复旦大学英文缩写）命名的介孔材料。

“无用之用”与“实用主义”的对抗

1998年，赵东元从美国回到复旦大学。回望走过的路，他把回国和选择基础研究视为自己最重要的决定。“当时国内的科研条件还比较落后，但我做的是合成研究，不需要太多条件。我想，能够回来为祖国踏踏实实做点科研，不是很好吗？”

但赵东元很快发现，比科研条件更难改变的，是一种弥漫在社会中的“实用主义”风气。“我们一谈科技，就把这俩联系在一起，总觉得我投你钱了，马上要看到效益。”赵东元对此不以为然。他引用1883年美国物理学家罗兰的演讲：美国最早也是搞实用的，但罗兰提出要加强基础研究，寻根问底很重要，也是科技实力领先的关键。

“科学其实很枯燥，是思想和灵魂的创造，要坐得住、坐得稳冷板凳。”赵东元说，基础研究是“无用之用”，是创造知识的灵魂过程。“薛定谔方程能直接拿来用吗？不可能。但它很重要，因为带来的是一个科学系统，支撑着包括量子通信等工程工业的发展。”

这种理念也体现在他的教学中。作为相辉研究院首任院长，赵东元主张为“反常识、高风险、颠覆性”研究提供长周期支持，反对“非升即走”等短视考核。他认为基础研究需要宽松、闲暇的环境，让科研人员能深入思考，并以同行评议而非简单论文指标来评价成果。

赵东元告诉记者，从实验室走向生产线，工程化的过程更为艰难。“难点不在于材料合成本身，而在于如何使材料适应应用的具体要求。”以硅碳负极的产业化为例，从纳米材料合成放大到百吨级生产过程中，过滤、颗粒度控制、良品率及团队协作等方面都遇到了巨大挑战。“科学家应专注技术转让或与专业团队合作，而非亲自运营企业。”

即便如此，他们的成果已经在产业中落地。与中石化合作开发的介孔－沸石复合催化剂，已在齐鲁石化稳定运行7—8年。针对渣油转化的“单颗粒级配”方案，已在镇海建成200万吨/年工业装置。

“好问题” 比答案更重要

“真正的科学是一个思想、一个灵魂的创造。”赵东元并不喜欢把科学讲成某个瞬间的顿悟，他常对学生讲一个故事：1992年，有序介孔材料的发现引起国际学界关注。看到相关成果时，赵东元一度感到遗憾：“类似的实验条件我也用过，为什么没有发现？”这段经历让他更加看重长期积累、学术交流和对问题的敏感性。“科研不只是把实验做出来，还要意识到结果意味着什么。”

他引用爱因斯坦的名言：提出好问题比解决问题更重要。什么是好问题？他认为应具有广泛的适用性和影响力，能带动多个领域发展。判断前沿需要深入国际交流，以批判性思维找到现有知识的边界，从而提出突破方向。

赵东元始终坚持为本科生讲授《普通化学》课，在他看来，教学既是保持年轻心态、夯实化学根基的方式，更是践行人才培养理念的阵地。他注重培养学生的三种能力：自学与系统理解知识的能力，敢于提问和批判性思维的能力，以及不盲从权威、独立思考的能力。“我常教导学生要‘做与众不同’‘异想天开’，同时必须具备扎实的基础、对前沿的深入洞察、深刻的独立思考以及过硬的实证能力。”赵东元告诉记者。

这种对“好问题”的执着，贯穿赵东元的教学。二十多年来，他一直为本科生讲授《普通化学》。他培养学生注重三个方面：自学与系统理解知识的能力；敢于提问和批判性思维；独立思考，不盲从权威。他通过课堂提出无标准答案的启发式问题来践行这一理念。

赵东元。（图源新华社）

对于有志报考化学的学生，赵东元的建议是：打好化学基础，学会用化学知识解决实际问题。在他看来，化学是“中心科学”和“交叉科学”，涉及能源、环境、生命等诸多领域，充满创造性。

如何判断一个科研方向是否值得投入？赵东元的回答出人意料地简单：他让学生做“与众不同”的事、“异想天开”的事。在他看来，具备扎实的基础、对前沿的深入了解、深入思考及好的实证能力，才可能做出原创突破。

“中国科学家要在世界上说得上话。”这是赵东元反复强调的一句话。三十年“造孔”，他不仅造出了材料里的孔，也试图在浮躁的科研生态中，造出一个让原创思想得以生长的空间。

采访快结束时，这位63岁的中国科学院院士说了一句朴素的话：“我就是一个普通教授，赵东元何德何能获得未来科学大奖？我很感激我的团队、复旦大学、我的家人，他们默默无闻的支持成就了（我的）今天。”

“出身于一个普通工人家庭，父母都没有什么文化。我从来没想过能成为大教授、成为院士、成为未来科学大奖的获得者。从海外回到复旦大学，我只是想做一个好教授，我喜欢基础研究，慢慢做就是了。”

三十年的“造孔”生涯，赵东元把“无用”变成了“有用”，他最珍视的，始终是那个“慢慢做”的过程本身。