赵东元荣获TWAS—联想科学奖

zhao_dongyuan_working_in_lab_with_student.jpg

Zhao Dongyuan, right, works with a student in the lab. [© restricted, Photo courtesy of Zhao Dongyuan]
Zhao Dongyuan, right, works with a student in the lab.
© restricted, Photo courtesy of Zhao Dongyuan
2016-11-14

这位中国科学家开发了可用于净化水,输送药物及改良电池的创新型纳米材料。

卢旺达 基加利——中国材料科学家赵东元因发现了目前得到广泛应用的新材料而被授予2016第三世界科学院(TWAS)—联想科学奖。这个奖是授予发展中国家科学家的最高荣誉之一,获奖的消息在第三世界科学院(TWAS)年度大会的特别仪式上公布。

赵东元是中国上海复旦大学的化学教授,2010年成为第三世界科学院研究员。他的研究关注介孔材料——一种小微孔的结构。二十多年来,他的研究成果和纳米应用被用于净化饮用水和农业用水,提升电池的能效,以及在人体内精准输送药物。

这个奖所含的10万美元奖金由中国科技公司联想提供。联想是全球最大的PC公司,在消费,商业和企业科技方面均处于全球领先地位。

 “赵教授的研究展现了科学探索的最高价值,”第三世界科学院执行主管Mohamed Hassan表示。“材料科学需要有基础科学的高端知识。但赵教授开发的应用能直接惠及人们的生活——清洁水,能源和健康。这样创新的研究理应获得我们学院的最高荣誉。

 “赵教授是著名资深化学家,拥有30多年的研究经验,出版了600多份科学论文,获得过50多个研究类奖项,”联想集团高级副总裁贺志强表示,“尤其是在介孔材料的合成和应用方面,赵教授和他的研究团队取得了巨大的突破。我们非常荣幸能授予他TWAS—联想科学奖,并期待看到他更多的惊人成就。”

赵教授表示很高兴获得这个奖,部分是因为这个奖突出了他的研究领域及其潜在应用的广泛多样性。“我非常荣幸获得这个奖,”他说。“我希望看到更多能为发展中国家创造经济效益的实际应用。”

小材料 大影响

纳米是十亿分之一米,纳米级之小足以使介孔材料在分子层面精确管理化学物质的运动。例如,一个水分子的宽度大约是四分之一纳米,而一个血红蛋白的宽度则有大约五纳米。

也许认识介孔材料最简单的方式就是把它看作一个过滤层——一个布满2到50纳米宽小孔的表面。这些小孔让一些物质通过,比如清洁水,而将诸如污染物等一些其他的物质挡在外面。多年来中国和其他国家一直在使用介孔材料作为过滤层,但在九十年代后期,赵东元在美国做博士后研究时,就已经开始探索创造和使用介孔材料的新方法。

赵教授和他的同事试验了介孔材料的不同形状,并将其与其他材料结合起来,同时兼顾它们的电磁性质。

这项发现的一个应用是优化电池。当一个表面上布满分子大小的孔时,小孔自身的凹陷增加了这个表面的面积。因为电池将电能储存在利于管理电能的材料表面,所以多孔碳材料会比同等大小的无孔材料存储更多的电量。

碳是储存电能的高效物质。赵教授开发了一种介孔碳材料,目前在中国产的汽车和街灯用的超级电容器中获得广泛应用。他所使用的将多孔碳和其他有机材料结合起来的策略也被这一领域其他研究者广泛采用。

赵教授还发现了一种使用介孔材料净化有毒水的方法,比简单过滤更能精确的清除水中的毒性。一类叫微囊藻毒素的毒物经常污染世界各地的水资源,会损害肝脏,并可能增加患癌的风险。与其他污染不同,微囊藻毒素并不是由工业生产造成的,而是由常见的藻华现象所产生。

简单的过滤并不能去掉藻毒素,必须要有能在水中直接消灭它们的工具,赵教授的有机介孔材料正好能在此发挥作用。在他的另一项发明——磁性介孔微球体中,有机介孔材料扮演着重要角色。

这些微球体是只有300纳米宽的小球,能传递中和藻毒素的微小化学物质。由铁和氧组成的有机核能利用磁力将化学物质保存在它的小孔中。这个核位于一层无机硅组成的多孔外壳之后。然后这些微球体就会被送到目的地, 如被污染的水域,在那里它们会干扰磁力并通过外壳释放出那些化学物质。

这些小孔是赵教授的微球体工作的根本原因。在铁核里,小孔为储存化学物质提供空间。而硅壳中的孔则使化学物质能在到达目的地后自由释放。

赵东元教授表示包括上海在内的世界上许多地方目前正在使用这种技术生产高质量的水。而微球体也被改造用于药物输送,例如使体内注射的药物在癌症肿瘤所在位置释放药效。

赵教授长期以来的发明创新让他成为这个领域被引用最多,最受尊重的科学家之一。他出版了600多篇关于介孔材料的论文,其中很多发表在如《自然》《科学》和《美国化学学会期刊》等精英期刊上。他的论文被广泛引用,总次数已超过6万次。他还担任过上海复旦大学80名博士生的论文导师,并在2012年共同组建了化学能源材料协同创新中心,中国国内的一个重点化学工程合作项目。2009年,他获得了第三世界科学院化学奖。

第三世界科学院—联想科学奖已设立四年,它取代了已颁发过八年的里雅斯特科学奖。在第一个四年周期(2013-2016),这个奖关注基础科学领域的杰出成就,每年都会更换主题:2013年是物理和天文学,2014年是生物科学,2015年是数学,而2016年则是化学。

未来四年中,这个奖将表彰的领域分别是:2017年地质学,2018年工程学,2019年农业科学,2020年社会科学。

***** 

关于联想

联想(HKSE: 992) (ADR: LNVGY)是价值450亿美元的世界500强公司,在提供创新型消费、商业和企业科技方面位于领先地位。它旗下优质安全的产品和服务覆盖了个人电脑(包括经典的Think和各型 Yoga 品牌),移动工作站,服务器,存储器,智能电视和由智能手机(包括摩托罗拉品牌)、平板电脑和应用构成的移动产品系列。更多信息请加入联想的领英平台,或关注Facebook和Twitter(@Lenovo)或登陆www.lenovo.com.

关于第三世界科学院

第三世界科学院(TWAS)关注发展中国家的科学发展,通过研究,教育,政策和外交途径支持可持续繁荣。在巴基斯坦物理学家,诺贝尔奖获得者Abdus Salam的领导下,一群发展中国家的顶级科学家于1983年成立了第三世界科学院。如今,第三世界科学院选出了来自90个国家的1200多名研究员,其中15人获得过诺贝尔奖。学院位于意大利的里雅斯特市的Abdus Salam理论物理学国际中心(ICTP)。三十多年来,学院致力于支持和推广发展中国家的杰出科学研究,运用科学和工程研究来应对全球挑战。学院主要由意大利政府提供核心资助,瑞典国际发展合作署(Sida)也提供了大量资金支持。联合国教科文组织负责管理学院资金和人员。欲了解更多信息请登陆 www.twas.org并关注Facebook和Twitter (@TWASnews)。

更多信息:

Sean Treacy
办公: +39 040 2240-538
手机: +39 340 759-1163

[英语或意大利语]
Cristina Serra
办公: +39 040 2240-429
手机: +39 338 430-5210