看到2026年未来科学大奖的名单,我第一反应是:赵东元终于拿了。
作为材料学出身的人,这名单里我最熟的就是他。介孔材料在我们这行是什么地位呢?这么说吧,你要是没听说过SBA-15和FDU系列,都不好意思说自己做过材料化学。
二十多年前,赵东元与合作者在Science上发表的那篇SBA-15论文,至今还是材料领域被引用最多的经典文献之一。
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先给外行朋友科普一下介孔材料是啥。它就是孔径在2到50纳米之间、孔道排列规整的多孔材料。听着抽象,但你要知道,1克介孔碳铺开来,比表面积能达到3000平方米,相当于半个足球场。
换句话说,这一小撮粉末里面,藏着一整片纳米级的楼宇群,每一层都是可以发生化学反应的房间。
介孔材料为啥牛?催化需要它,比表面积大,活性位点多;储能需要它,孔道能给电池材料膨胀留出缓冲;生物医药需要它,可以做药物载体。
但在赵东元之前,介孔材料基本局限于无机体系,合成方法又贵又难。
他的杀手锏,是提出有机-有机分子自组装策略,把介孔材料拓展到聚合物和碳材料,还搞出了20多种以复旦命名的FDU系列。
他自称造孔之人,看见什么都想打孔。这毛病我太理解了,我们材料人看到一块砖头,脑子里蹦出来的第一个念头都是:这玩意儿能不能给我长出孔道来?
而且赵东元的成果不是躺在论文里的。
他在齐鲁石化的重油催化装置里,用核壳结构介孔分子筛催化剂实现了千吨级生产;在新能源电池领域,用介孔硅碳复合材料解决硅负极膨胀的行业痛点——硅的理论容量极高,但一充放电就膨胀,介孔碳的孔道正好给它当缓冲垫。
从实验室烧瓶到工业反应釜,这条路多少人走不通,他走通了。2020年他拿了国家自然科学奖一等奖,这次再添未来科学大奖,算是双料加身。
张宏做的自噬研究,我此前只算门外汉级别的了解。自噬是细胞的自我回收机制:把受损的蛋白、细胞器包裹进双层膜囊泡,送去溶酶体降解再利用。
这个概念1963年就提出了,大隅良典在酵母里鉴定出自噬核心基因ATG系列,拿了2016年诺贝尔奖。
但问题在于,酵母是单细胞生物,人是多细胞生物。从单细胞到多细胞,自噬的调控网络复杂得多,酵母里的那套规则根本不够用。张宏的贡献,是直接绕开酵母,用秀丽隐杆线虫这个多细胞模型,发现了一组只存在于多细胞生物里的自噬基因,命名为EPG基因。
2010年那篇Cell论文,是这一领域的里程碑。他等于是把多细胞生物怎么管理自噬这张新地图亲手画了出来,顺带解释了自噬紊乱为什么和神经退行性疾病、肿瘤这些大病纠缠不清。
袁新意是三人里我了解最少的,但他的履历最让我这种普通人震撼。
1981年生,湖北麻城人,2003年北大本科毕业,2008年哥大博士,然后回北大任教。他做的算术几何,是用几何的方法研究整数解问题——费马大定理、Mordell猜想,都属于这个领域。
他的招牌工作,是创立了Arakelov几何中的算术大性理论,并把它用到了两个世界级猜想上:一致Bogomolov猜想和一致Mordell猜想。后者是Mazur在80年代提出的,2021年才有人证明成立,袁新意与两位合作者直接给出了带明确数量估计的定量版本。
别人证明这种解存在,他证明解有多少、在哪一层。用数学圈的话说,这是高屋建瓴。
三个人的研究放一起看,有个特别有意思的共同点:都不是追热点赶风口做出来的。介孔材料在90年代算前沿,赵东元一做就是三十年;自噬概念1963年就有了,张宏深耕到今天;袁新意做的算术几何,更是数学界出了名的冷板凳方向。
我常跟学生说,热点是会过期的,把一件事做到极致的能力不会。你看这三位,哪个不是把冷板凳坐热的?赵东元把孔造到了极致,张宏把线虫的细胞世界吃透了,袁新意把Arakelov几何用得出神入化。所谓大师,不过是在别人看不见光的地方,多挖了几年而已。
未来科学大奖办了十年,到今年一共49位获奖者,单项奖金700万人民币。奖金当然是激励,但我更愿意把它看成一种信号:中国的基础科学,正在从追赶者变成定义者。
从赵东元让FDU成为国际材料界的通用语,到张宏给多细胞自噬画下新版图,再到袁新意给世界级猜想写出定量答案——这些人做的事,已经不叫填补空白,叫开辟空白。
以上。
我是夏夏回来了。一名高校老师,深耕教育十数载。热切关注所有和学校教育有关的话题。如果您有和我一样或不一样的想法,欢迎和我交流。
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