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《未来中国》“布袋院士”赵东元开启介孔世界 徐志胜“材”貌双全成实力派

2022/3/11 16:08:20   来源:中国山东网    

  中国山东网讯 人类每一次文明的跨越,都有新材料的发现和应用。从石器时代、青铜时代、铁器时代到硅基时代,新材料对我们生活的改变越来越大。科技改变生活,材料改变世界。21世纪,新一代材料风起云涌,信息、能源、生物等各个领域的革命和颠覆,无一例外依赖于材料的研究突破。

科学榜样赵东元院士

  本期《未来中国》聚焦材料,邀请到国家自然科学一等奖的获奖者、中国科学院院士、复旦大学化学与材料学院院长赵东元,科普其研究领域,介绍介孔材料的研究与探索。更有五名、来自不同专业学科背景的、高学历科学青年进行科学竞演,揭开化学材料神秘的面纱。

科学引荐人陈辰

  材料人材料魂 材料应用大显神通

科学青年团徐志胜

  材料科学究竟学的是什么?“反正不是学造塑料袋”,材料科学与工程学硕士毕业的“脱口秀门面担当”徐志胜,节目上一开口就“调侃”自己很难和别人解释清楚自己所学的专业,并笑称自己“不是学材料的材料”。在节目中他谈到,浪漫的“理工男”李白和被苹果砸坏脑袋的牛顿对材料学有贡献,就连女娲都是“材料学专家”。明明可以在脱口秀领域靠颜值吃饭的徐志胜,这次要靠真材实料展现实力了。 

科学青年团谈汪

  弯曲的勺子一秒就能恢复正常,黑色的液体倒入培养皿变成“毒液”形状,云朵看得见也摸得着,这都不是天马行空的想象,是青年团成员、北大脑科学博士谈汪带来的神奇“魔术”。但隐藏在魔术背后的秘密却被科学家一眼看穿,那么,液态的金属、固态的气体,这些神器材料究竟是什么?现场化学实验让青年团和主持人连呼神奇,赵东元院士都感慨“材料的发展确实能超出大家的想象”。

科学青年团徐晔 

  整形烧伤外科医生徐晔在节目中介绍了自己从事手术过程中应用的材料,有转基因的猪皮、罗非鱼皮等。此外,他还在节目中公开了上海九院骨科团队首创了一种新型3D生物材料打印技术,通过提取患者本身的细胞来仿真打印其需要植入的骨骼材料,完全做到“取之于你,用之于你”。相信在不远的将来,人类的生命将会因为材料的革新而发生革命性的变化。

科学青年团林鹰谷 

  塑料袋的大量使用产生了较为严重的白色污染,科学家们为此在不断地研究塑料的替代品。科学青年团成员林鹰谷现场带来了一个“普通”的塑料袋,它有什么特别之处?此外,他还向大家介绍了一种“蘑菇”做的材料。这种材料的优势明显,是否有望在未来代替塑料大规模应用在其他更多领域?

科学青年团薛来

  显微镜是诸多学科中都要用到的观测设备。元宇宙开发者薛来向大家介绍的科学神器可不是咱们中学实验室常见的光学显微镜,因为材料领域需要能放大一百万倍甚至五千万倍的先进显微镜。那么,那些无法被观测到的一些化学分子结构是怎样被观测到的呢?

  “造孔之人”赵东元的异想天开与脚踏实地

  介孔材料是20世纪发展起来新的材料体系,具有规则排列、大小可调的孔道结构及高的比表面积和大的吸附容量,在生物化学等众多领域具有广泛的应用前景。但在2001年左右,介孔材料都局限于无机化学之中,有机介孔是如何研究出来的呢?

  本期《未来中国》节目邀请到中国科学院院士、复旦大学化学系教授赵东元。他和他的研究团队原创性提出了有机-有机自组装思想,突破介孔研究大难题,创制了有序功能介孔高分子和碳材料,获得国家自然科学一等奖。国际学术界评价这项研究的贡献为“先驱”与“里程碑”。

  回顾介孔材料的研究过程,赵东元院士透露,研究一开始很难,走了很多弯路,最后转机竟然来自一个本科历史系的学生。介孔研究有所突破之后,赵东元带领团队深耕有机介孔这一领域,也产生了更多应用的创想。目前,赵东元团队研究当介孔材料作为催化剂已经应用于石油化工中,大大提高重油转化效率,全国推广后每年为中石化增产约150亿。而对于未来研究与应用方向,赵东元也一番畅想,并希望介孔材料像乐高一样,不断组织起来,产生出各种各样的新材料。

  除了做科研,赵东元院士认为科学需要传承,一个科学家的职责,是要唤醒社会对科学的重视,于是他坚持给本科生上课。从无机材料到有机材料,从无孔材料到多孔材料,赵东元院士鼓励青年大学生和青少年要敢于“异想天开”。当被问到招生标准时,赵东元院士表示,一是要对科学有无限的爱,一是要有一定的科学素养,因为热爱,可以迸发出无穷的力量,让自己当想象成为现实。

  介孔材料研究的想法来源于何处?为什么要研究介孔材料?介孔材料与我们生活有什么关联?在一个未知的领域进行创新,失败之后如何坚持下去?

  3月11日21:30,东方卫视《未来中国》,科学榜样赵东元院士、科学引荐人陈辰和五位科学青年,与你一同认识材料,探索科学。 

编辑:张元元    责任编辑:胡立荣

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