趙東元仍堅(jiān)持繼續(xù)為本科生上課，只因科研和教書(shū)育人，被他視為最重要的兩件事。

5月26日上午，2022年度上海市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)暌違兩年，再度揭曉，共有316項(xiàng)（人）喜獲獎(jiǎng)勵(lì)。其中，每年授獎(jiǎng)數(shù)量?jī)H有一兩項(xiàng)的特等獎(jiǎng)，今年首次達(dá)到4項(xiàng)。尤其值得一提的是，設(shè)立4年的科普獎(jiǎng)今年首次頒出特等獎(jiǎng)。還有3項(xiàng)則為2個(gè)技術(shù)發(fā)明特等獎(jiǎng)、1個(gè)科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)。作為全國(guó)首個(gè)單獨(dú)設(shè)立科普獎(jiǎng)的省或直轄市級(jí)科技獎(jiǎng)，此次科普與科創(chuàng)同獲最高榮譽(yù)，也創(chuàng)了先例，再次表明獎(jiǎng)勵(lì)創(chuàng)新的上海科技獎(jiǎng)，自身也在創(chuàng)新。

在此不妨梳理這四個(gè)特等獎(jiǎng)，以饗讀者。

上?？萍脊Τ吉?jiǎng)：

“布袋”院士趙東元

2022年度上海市科技功臣獎(jiǎng)授予中國(guó)科學(xué)院院士、復(fù)旦大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院院長(zhǎng)趙東元。

1998年，35歲的趙東元結(jié)束了在美國(guó)的博士后工作，來(lái)到復(fù)旦大學(xué)任教至今，20多年來(lái)始終專注功能介孔材料研究，是該領(lǐng)域領(lǐng)軍人物之一，在國(guó)際上享有盛譽(yù)。

介孔材料是指孔徑在2—50納米之間的多孔固體，在能源、環(huán)境、健康、信息、安全等領(lǐng)域應(yīng)用中具有不可替代的地位。趙東元教授提出了有機(jī)-有機(jī)自組裝新思想，創(chuàng)制了有序介孔高分子和碳材料，實(shí)現(xiàn)了介孔碳材料規(guī)?；苽?，開(kāi)發(fā)了介孔碳基超級(jí)電容器儲(chǔ)能器件，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

他還發(fā)展了“酸堿對(duì)”理論，發(fā)明了19種以復(fù)旦大學(xué)命名的介孔分子篩材料（FDU系列），搭建了中試和產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新平臺(tái)，開(kāi)發(fā)的微-介孔復(fù)合分子篩催化劑在重油加氫裂化應(yīng)用中各項(xiàng)性能指標(biāo)超過(guò)國(guó)外高端產(chǎn)品，已在齊魯石化56萬(wàn)噸/年裝置上實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用，有效滿足了國(guó)家需要。

如今，他又帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)不斷尋找介孔材料新的合成方法，提高催化效率，降低應(yīng)用成本。比如研發(fā)碳硅復(fù)合的介孔材料，用于鋰電池的負(fù)極材料。

趙東元自稱“造孔之人”，“相當(dāng)于拿個(gè)鑿子，在看不到的微觀世界里造孔”。研究多孔材料多年，他養(yǎng)成了一種“職業(yè)病”——平時(shí)但凡看到什么材料，他都想把它打成孔。各種“異想天開(kāi)”，也成為他科研工作的動(dòng)力和源泉。

2007年當(dāng)選中科院院士后，趙東元仍堅(jiān)持繼續(xù)為本科生上課，2021年，趙東元團(tuán)隊(duì)獲得2020年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。獲獎(jiǎng)后，他把證書(shū)往布袋里一塞，第二天一早就匆匆回滬為本科生上課。

這次獲獎(jiǎng)后，趙東元同樣以最快的速度趕回學(xué)校，為本科生上《普通化學(xué)》，只因科研和教書(shū)育人，被他視為最重要的兩件事?！白隹蒲幸獙W(xué)會(huì)提問(wèn)、懂得表達(dá)，好的研究要能講出來(lái)，讓人聽(tīng)得明白?！壁w東元說(shuō)，他認(rèn)為在傳授知識(shí)的過(guò)程中，更為重要的是激發(fā)學(xué)生們對(duì)科學(xué)的濃厚興趣，向他們傳播科學(xué)精神，訓(xùn)練他們的科學(xué)思維。

此次榮膺上?？萍吉?jiǎng)最高榮譽(yù)“科技功臣獎(jiǎng)”，他謙虛地表示：“我就是一個(gè)造孔的人，這么多年只干這一件事。喜歡創(chuàng)造知識(shí)、傳授知識(shí)，專注為異想天開(kāi)尋找答案。我們國(guó)家真正開(kāi)始搭建科研體系也才40多年時(shí)間，至少還需要30到40年才能完成這套現(xiàn)代科學(xué)的體系，需要一代又一代熱愛(ài)科學(xué)的人接力奔跑?！?p>

張文宏領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)編寫(xiě)的科普書(shū)籍及衍生多媒體產(chǎn)品影響廣泛。

科普特等獎(jiǎng)：

張文宏說(shuō)話老百姓愛(ài)聽(tīng)

上海作為公民科學(xué)素養(yǎng)連年排名全國(guó)第一的城市，擁有豐厚的科普資源和科學(xué)文化底蘊(yùn)，活躍著大批頂流的科普大咖，今年的科普獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)眾望所歸地頒給了三年來(lái)陪伴人們度過(guò)疫情每個(gè)艱難困苦時(shí)刻的張文宏醫(yī)生及他主導(dǎo)的科普項(xiàng)目《新冠疫情下的全民抗疫與健康生活科普》。

回顧三年疫情，張文宏強(qiáng)調(diào)科普是防止公眾恐慌的最好疫苗，“最終能解開(kāi)疫情之謎的其實(shí)只有科學(xué)，我們?cè)谧隹破盏耐瑫r(shí)也是在做科學(xué)”。張文宏舉例，2019年1月17日凌晨，其團(tuán)隊(duì)運(yùn)營(yíng)的 “華山感染”微信公眾號(hào)一篇題為《最新指南！WHO 2019 新型冠狀病毒指南（中文首譯版）新鮮出爐！》的文章發(fā)布8小時(shí)后，閱讀量突破300萬(wàn)。次日發(fā)布《WHO：大眾如何預(yù)防新型冠狀病毒》，6小時(shí)后閱讀量超過(guò)了1550萬(wàn)。他主編的《張文宏教授支招防控新型冠狀病毒》數(shù)字版下載量超過(guò)500萬(wàn)次，紙質(zhì)版發(fā)行量超過(guò)110萬(wàn)冊(cè)。

張文宏說(shuō)，醫(yī)生要跳出自己的醫(yī)療圈，拋開(kāi)科普讓自己獲益的私心，及時(shí)回應(yīng)老百姓關(guān)切的健康問(wèn)題，講老百姓想知道、聽(tīng)得懂的醫(yī)學(xué)知識(shí)。在張文宏看來(lái)，科普與一線救治同等重要，科普的作用不亞于一線的臨危救命。“如果你沒(méi)有第一時(shí)間回復(fù)，那些偽科普為了蹭流量就會(huì)冒出來(lái)，老百姓可能會(huì)被混淆視聽(tīng)，錯(cuò)過(guò)真相。”

“科普不是打賞別人，不是我們醫(yī)生平時(shí)擅長(zhǎng)看什么病就做什么科普?？破找膊荒軆H展示抓人眼球的部分。比如在新冠疫情中出現(xiàn)‘白肺，會(huì)引起一部分人的恐懼，但‘白肺并不是新冠專屬，流感、腺病毒感染也會(huì)出現(xiàn)‘白肺，我們就要多維度地介紹‘白肺形成機(jī)制和臨床救治，而不是單說(shuō)一兩個(gè)案例。”張文宏認(rèn)為，科普是一場(chǎng)充滿人文情懷的溝通，科普工作者要和老百姓站在一起，才能真正打動(dòng)人?！拔覀兿Ｍ?，科普能讓人們從更高層級(jí)認(rèn)識(shí)健康、感知生命。”

技術(shù)發(fā)明特等獎(jiǎng)：

王宇晗在“雞蛋殼”上動(dòng)刀

“要把一克重量送上天，需要花費(fèi)一克黃金?！边@是在航空航天界非常流行的一句話，意思是減重對(duì)于飛行器意義重大。

包裹在飛機(jī)外殼的蒙皮，是決定飛機(jī)疲勞壽命的主承載零件，占機(jī)身面積的 80%，重量的 21%。為了減輕重量，蒙皮需要被加工成如同雞蛋殼一樣薄的曲面，最薄的地方僅 和雞蛋殼差不多，以至于只要用手指輕輕一壓，蒙皮就會(huì)發(fā)生變形。

過(guò)去，為了加工一張飛機(jī)蒙皮，需要將其放在化學(xué)試劑里浸泡腐蝕，通過(guò)22道化銑工序，產(chǎn)生大量污染之后才能制作完成，而且精度還不夠高。如今，隨著輕量化高強(qiáng)度鋁鋰合金材料用于蒙皮制造，需要減薄加工出10層厚度，上海拓璞數(shù)控科技股份有限公司通過(guò)高精度數(shù)控機(jī)床，以及“一托一刀”的對(duì)稱精準(zhǔn)“鏡像銑”，實(shí)現(xiàn)了在“雞蛋殼”上高精度“舞蹈”，讓壁厚加工精度提高5倍，突破了飛機(jī)超薄蒙皮高精度這個(gè)國(guó)際上公認(rèn)的制造難題。

而我國(guó)新一代運(yùn)載火箭采用液氫液氧燃料，要求在燃料箱底采用整體成型而非焊接技術(shù)。這兩種關(guān)鍵零部件的生產(chǎn)，也只能采用鏡像銑技術(shù)，通過(guò)銑削與鏡像支撐雙側(cè)同步運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)加工。

拓璞數(shù)控創(chuàng)始人、上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力學(xué)院教授王宇晗說(shuō)：“飛機(jī)蒙皮就像一個(gè)鏡面，需要通過(guò)專用設(shè)備鏡像同步協(xié)同控制完成銑削加工，這就是鏡像銑的原理。”聽(tīng)上去容易，但要兩者保持準(zhǔn)確的同步運(yùn)動(dòng)絕非易事，“相當(dāng)于一個(gè)足球場(chǎng)上兩個(gè)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)軌跡要完全一樣，難度可想而知。

為了解決鏡像銑核心技術(shù)，拓璞數(shù)控最初希望購(gòu)買(mǎi)全球最先進(jìn)設(shè)備，但他們很快發(fā)現(xiàn)采購(gòu)來(lái)的設(shè)備要么達(dá)不到精度要求，要么就是在軟件控制等關(guān)鍵技術(shù)上被賣(mài)方進(jìn)行了“閹割”。與國(guó)內(nèi)專業(yè)廠家聯(lián)合開(kāi)發(fā)也是無(wú)疾而終。兩年折騰之后，拓璞果斷選擇了最為艱難的自主創(chuàng)新之路。

上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院教授王宇晗創(chuàng)辦了拓璞科技，解決了一些領(lǐng)域高端裝備“卡脖子”問(wèn)題。

王宇晗清楚地記得，剛開(kāi)始投入自主研發(fā)時(shí)，鏡像銑把工件銑穿的事故，如同家常便飯，幾乎天天都會(huì)發(fā)生。在不斷研發(fā)過(guò)程中，研究團(tuán)隊(duì)給鏡像銑安裝了壓力、厚度、位移等各種傳感器，同時(shí)不斷迭代更新控制軟件。慢慢地，銑穿工件的出現(xiàn)頻率不斷降低，直到完全歸零。此后整整3年里，再?zèng)]有出現(xiàn)過(guò)一次。

隨后，研究團(tuán)隊(duì)提出了應(yīng)力線封閉的空間框中框新構(gòu)型，發(fā)明了臥式雙五軸裝備新結(jié)構(gòu)和雙五軸空間精度和同步精度檢測(cè)儀器，使得鏡像銑空間精度、同步精度達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平?！?005年，五軸數(shù)控機(jī)床還是一個(gè)神秘的設(shè)備，我們做研究的都沒(méi)有看到過(guò)。正是這些年來(lái)，國(guó)家包括上海對(duì)于科技的巨大投入，讓我們有信心不斷追趕前沿技術(shù)，也讓我們成為全球三個(gè)能夠提供大型曲面蒙皮/箱底雙五軸鏡像銑削技術(shù)和設(shè)備的企業(yè)之一?！蓖蹶嫌罡锌f(wàn)千。

如今，拓璞數(shù)控研制的全球首臺(tái)立式雙五軸鏡像銑裝備，加工角度范圍較國(guó)際水平提高70%，加工的最薄壁厚僅為一張身份證；研制的全球尺寸最大的12米臥式雙五軸鏡像銑裝備，空間精度比國(guó)際水平提高1倍，解決了大尺寸蒙皮精密加工難題；發(fā)明了柔性裝卡—在機(jī)建?！庸ひ?guī)劃成套工藝系統(tǒng)與軟件，實(shí)現(xiàn)了任意形狀蒙皮的快速裝卡與自動(dòng)化生產(chǎn)，大大提升了加工效率，有力支撐了我國(guó)大飛機(jī)和空間探索事業(yè)的發(fā)展。

“高端工業(yè)母機(jī)一直是中國(guó)工業(yè)的短板。”王宇晗希望能進(jìn)一步推動(dòng)高端數(shù)控機(jī)床國(guó)產(chǎn)化，為做強(qiáng)中國(guó)工業(yè)貢獻(xiàn)科學(xué)家和企業(yè)的力量。

技術(shù)發(fā)明特等獎(jiǎng)：

劉昌勝解“骨修復(fù)”難題

近年來(lái)，因人口老齡化等原因?qū)е碌墓菗p傷患者數(shù)量巨大，危害大，嚴(yán)重影響身體健康和生活質(zhì)量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，至2020年，我國(guó)骨質(zhì)疏松患者2.8億，相關(guān)骨折每年有890萬(wàn)人，腰椎退變患者超過(guò)1.4億，60歲以上牙缺失率達(dá)66%，頜骨缺損患者達(dá)1200萬(wàn)人。

過(guò)去，在骨損傷治療中有一套所謂的“金標(biāo)準(zhǔn)”，就是用患者自己的骨頭來(lái)做缺損修復(fù)，因?yàn)樗静粫?huì)產(chǎn)生排異反應(yīng)，而且含有自身的細(xì)胞和生長(zhǎng)因子。但這種“拆東墻補(bǔ)西墻”的治療方法，不僅骨頭來(lái)源受限，還容易造成取骨區(qū)的繼發(fā)畸形。植入高活性骨修復(fù)體成為重要治療手段，臨床需求巨大。

在骨修復(fù)這個(gè)復(fù)雜的過(guò)程中，骨生長(zhǎng)因子對(duì)于骨愈合起了主要作用。盡管已有多種植入材料用于臨床，但修復(fù)效果普遍不理想，成骨慢，大缺損、復(fù)雜缺損難以修復(fù)，究其原因都是因?yàn)椴牧匣钚圆睢４蠓岣卟牧匣钚允墙鉀Q問(wèn)題的關(guān)鍵。

骨形態(tài)發(fā)生蛋白2（BMP-2）是對(duì)骨形成作用最強(qiáng)的生長(zhǎng)因子。但其來(lái)源卻比較困難，要從動(dòng)物骨組織中直接提取，不僅含量低、純度低、提取工藝復(fù)雜，而且存在動(dòng)物病原體感染的風(fēng)險(xiǎn)。國(guó)外采用基因工程重組技術(shù)研發(fā)出的相關(guān)產(chǎn)品也存在成本高、產(chǎn)量低、體內(nèi)環(huán)境復(fù)雜，生長(zhǎng)因子容易失活等問(wèn)題。于是，為起到有效的治療作用，不得不加大使用量，這樣不僅增加了治療成本，也增加了潛在的風(fēng)險(xiǎn)。

瞄準(zhǔn)骨修復(fù)的臨床難題，中科院院士、華東理工大學(xué)劉昌勝院士領(lǐng)銜的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)潛心于高活性骨修復(fù)材料的研制，歷經(jīng)20余年的多學(xué)科聯(lián)合攻關(guān)，創(chuàng)新了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，獲得了優(yōu)異的臨床效果。據(jù)劉昌勝院士介紹，該項(xiàng)研究打破了國(guó)外在高端骨修復(fù)材料上的技術(shù)壟斷，針對(duì)國(guó)外技術(shù)路線產(chǎn)量低、成本高等問(wèn)題，創(chuàng)新生物制造方法，設(shè)計(jì)了原核表達(dá)系統(tǒng)，發(fā)明了高活性重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白2（rhBMP-2）的規(guī)模化生物制造新方法，制備出高純度、高活性的rhBMP-2，并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，大幅降低了生產(chǎn)成本。該項(xiàng)技術(shù)生物相容性好，關(guān)鍵指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，獲批國(guó)內(nèi)第一張此類產(chǎn)品注冊(cè)證，產(chǎn)品價(jià)格僅為國(guó)外產(chǎn)品的五分之一左右。

“這些產(chǎn)品已在全國(guó)800余家醫(yī)院使用，惠及約30萬(wàn)患者。”劉昌勝表示，基于該高活性骨修復(fù)體的多種臨床治療新方法，能夠解決四肢骨、腰椎脊柱甚至是顱骨、口腔頜面等多種類型骨修復(fù)難題。未來(lái)，還有很多適應(yīng)證需要去探索，尤其是一些高齡骨損傷患者的治療問(wèn)題。

劉昌勝院士團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)二十余年研發(fā)的人工骨修復(fù)創(chuàng)新技術(shù)，造福了全國(guó)800余家醫(yī)院超過(guò)30萬(wàn)例患者。

回想當(dāng)初，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制成功“自固化磷酸鈣人工骨”，曾經(jīng)在骨科臨床引起不小轟動(dòng)，為此，他也遇到了人生中的一次重大選擇——是繼續(xù)做科研，還是接受全新挑戰(zhàn)、辦企業(yè)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化？面對(duì)兩難，他最終選擇放手一搏。

從實(shí)驗(yàn)室到臨床應(yīng)用，在應(yīng)用的過(guò)程中遇到問(wèn)題，再回到實(shí)驗(yàn)室探尋基礎(chǔ)科學(xué)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都能獲得來(lái)自其他科研團(tuán)隊(duì)的合作支持。劉昌勝認(rèn)為，上海醫(yī)藥領(lǐng)域產(chǎn)、學(xué)、研、用的高度一體化、專業(yè)化優(yōu)勢(shì)，讓他的研發(fā)團(tuán)隊(duì)能夠持之以恒地潛心于“人工骨”研究，久久為功，做出突破性成果。

實(shí)際上，多學(xué)科、跨區(qū)域產(chǎn)學(xué)研合作，一直是上?？萍吉?jiǎng)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目的一大特色。劉昌勝獲得技術(shù)發(fā)明特等獎(jiǎng)中，合作單位及合作課題組既有來(lái)自高校的，也有外地的三甲醫(yī)院、醫(yī)療器械企業(yè)的科研團(tuán)隊(duì)。正是這個(gè)龐大的科研團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)骨修復(fù)的臨床難題，經(jīng)歷20多年的多學(xué)科聯(lián)合攻關(guān)，才讓這項(xiàng)人工骨修復(fù)創(chuàng)新技術(shù)造福了無(wú)數(shù)患者。