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

5月26日上午，2022年度上海市科學技術獎暌違兩年，再度揭曉，共有316項（人）喜獲獎勵。其中，每年授獎數量僅有一兩項的特等獎，今年首次達到4項。尤其值得一提的是，設立4年的科普獎今年首次頒出特等獎。還有3項則為2個技術發(fā)明特等獎、1個科技進步特等獎。作為全國首個單獨設立科普獎的省或直轄市級科技獎，此次科普與科創(chuàng)同獲最高榮譽，也創(chuàng)了先例，再次表明獎勵創(chuàng)新的上海科技獎，自身也在創(chuàng)新。

在此不妨梳理這四個特等獎，以饗讀者。

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“布袋”院士趙東元

2022年度上海市科技功臣獎授予中國科學院院士、復旦大學化學與材料學院院長趙東元。

1998年，35歲的趙東元結束了在美國的博士后工作，來到復旦大學任教至今，20多年來始終專注功能介孔材料研究，是該領域領軍人物之一，在國際上享有盛譽。

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、安全等領域應用中具有不可替代的地位。趙東元教授提出了有機-有機自組裝新思想，創(chuàng)制了有序介孔高分子和碳材料，實現了介孔碳材料規(guī)模化制備，開發(fā)了介孔碳基超級電容器儲能器件，取得了良好的經濟和社會效益。

他還發(fā)展了“酸堿對”理論，發(fā)明了19種以復旦大學命名的介孔分子篩材料（FDU系列），搭建了中試和產業(yè)化創(chuàng)新平臺，開發(fā)的微-介孔復合分子篩催化劑在重油加氫裂化應用中各項性能指標超過國外高端產品，已在齊魯石化56萬噸/年裝置上實現工業(yè)化應用，有效滿足了國家需要。

如今，他又帶領團隊不斷尋找介孔材料新的合成方法，提高催化效率，降低應用成本。比如研發(fā)碳硅復合的介孔材料，用于鋰電池的負極材料。

趙東元自稱“造孔之人”，“相當于拿個鑿子，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”——平時但凡看到什么材料，他都想把它打成孔。各種“異想天開”，也成為他科研工作的動力和源泉。

2007年當選中科院院士后，趙東元仍堅持繼續(xù)為本科生上課，2021年，趙東元團隊獲得2020年度國家科學技術獎國家自然科學獎一等獎。獲獎后，他把證書往布袋里一塞，第二天一早就匆匆回滬為本科生上課。

這次獲獎后，趙東元同樣以最快的速度趕回學校，為本科生上《普通化學》，只因科研和教書育人，被他視為最重要的兩件事?！白隹蒲幸獙W會提問、懂得表達，好的研究要能講出來，讓人聽得明白?！壁w東元說，他認為在傳授知識的過程中，更為重要的是激發(fā)學生們對科學的濃厚興趣，向他們傳播科學精神，訓練他們的科學思維。

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

張文宏領銜的團隊編寫的科普書籍及衍生多媒體產品影響廣泛。

科普特等獎：

張文宏說話老百姓愛聽

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

回顧三年疫情，張文宏強調科普是防止公眾恐慌的最好疫苗，“最終能解開疫情之謎的其實只有科學，我們在做科普的同時也是在做科學”。張文宏舉例，2019年1月17日凌晨，其團隊運營的 “華山感染”微信公眾號一篇題為《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小時后，閱讀量突破300萬。次日發(fā)布《WHO：大眾如何預防新型冠狀病毒》，6小時后閱讀量超過了1550萬。他主編的《張文宏教授支招防控新型冠狀病毒》數字版下載量超過500萬次，紙質版發(fā)行量超過110萬冊。

張文宏說，醫(yī)生要跳出自己的醫(yī)療圈，拋開科普讓自己獲益的私心，及時回應老百姓關切的健康問題，講老百姓想知道、聽得懂的醫(yī)學知識。在張文宏看來，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?！叭绻銢]有第一時間回復，那些偽科普為了蹭流量就會冒出來，老百姓可能會被混淆視聽，錯過真相?！?/p>

“科普不是打賞別人，不是我們醫(yī)生平時擅長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‘白肺，會引起一部分人的恐懼，但‘白肺并不是新冠專屬，流感、腺病毒感染也會出現‘白肺，我們就要多維度地介紹‘白肺形成機制和臨床救治，而不是單說一兩個案例?！睆埼暮暾J為，科普是一場充滿人文情懷的溝通，科普工作者要和老百姓站在一起，才能真正打動人?！拔覀兿Ｍ?，科普能讓人們從更高層級認識健康、感知生命?！?/p>

技術發(fā)明特等獎：

王宇晗在“雞蛋殼”上動刀

“要把一克重量送上天，需要花費一克黃金。”這是在航空航天界非常流行的一句話，意思是減重對于飛行器意義重大。

包裹在飛機外殼的蒙皮，是決定飛機疲勞壽命的主承載零件，占機身面積的 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，蒙皮就會發(fā)生變形。

過去，為了加工一張飛機蒙皮，需要將其放在化學試劑里浸泡腐蝕，通過22道化銑工序，產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，上海拓璞數控科技股份有限公司通過高精度數控機床，以及“一托一刀”的對稱精準“鏡像銑”，實現了在“雞蛋殼”上高精度“舞蹈”，讓壁厚加工精度提高5倍，突破了飛機超薄蒙皮高精度這個國際上公認的制造難題。

而我國新一代運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。這兩種關鍵零部件的生產，也只能采用鏡像銑技術，通過銑削與鏡像支撐雙側同步運動實現加工。

拓璞數控創(chuàng)始人、上海交通大學機械與動力學院教授王宇晗說：“飛機蒙皮就像一個鏡面，需要通過專用設備鏡像同步協同控制完成銑削加工，這就是鏡像銑的原理。”聽上去容易，但要兩者保持準確的同步運動絕非易事，“相當于一個足球場上兩個運動員的運動軌跡要完全一樣，難度可想而知。

為了解決鏡像銑核心技術，拓璞數控最初希望購買全球最先進設備，但他們很快發(fā)現采購來的設備要么達不到精度要求，要么就是在軟件控制等關鍵技術上被賣方進行了“閹割”。與國內專業(yè)廠家聯合開發(fā)也是無疾而終。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。

上海交通大學機械與動力工程學院教授王宇晗創(chuàng)辦了拓璞科技，解決了一些領域高端裝備“卡脖子”問題。

王宇晗清楚地記得，剛開始投入自主研發(fā)時，鏡像銑把工件銑穿的事故，如同家常便飯，幾乎天天都會發(fā)生。在不斷研發(fā)過程中，研究團隊給鏡像銑安裝了壓力、厚度、位移等各種傳感器，同時不斷迭代更新控制軟件。慢慢地，銑穿工件的出現頻率不斷降低，直到完全歸零。此后整整3年里，再沒有出現過一次。

隨后，研究團隊提出了應力線封閉的空間框中框新構型，發(fā)明了臥式雙五軸裝備新結構和雙五軸空間精度和同步精度檢測儀器，使得鏡像銑空間精度、同步精度達到國際領先水平?！?005年，五軸數控機床還是一個神秘的設備，我們做研究的都沒有看到過。正是這些年來，國家包括上海對于科技的巨大投入，讓我們有信心不斷追趕前沿技術，也讓我們成為全球三個能夠提供大型曲面蒙皮/箱底雙五軸鏡像銑削技術和設備的企業(yè)之一?！蓖蹶嫌罡锌f千。

如今，拓璞數控研制的全球首臺立式雙五軸鏡像銑裝備，加工角度范圍較國際水平提高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—在機建?！庸ひ?guī)劃成套工藝系統與軟件，實現了任意形狀蒙皮的快速裝卡與自動化生產，大大提升了加工效率，有力支撐了我國大飛機和空間探索事業(yè)的發(fā)展。

“高端工業(yè)母機一直是中國工業(yè)的短板?！蓖跤铌舷Ｍ苓M一步推動高端數控機床國產化，為做強中國工業(yè)貢獻科學家和企業(yè)的力量。

技術發(fā)明特等獎：

劉昌勝解“骨修復”難題

近年來，因人口老齡化等原因導致的骨損傷患者數量巨大，危害大，嚴重影響身體健康和生活質量。據統計，至2020年，我國骨質疏松患者2.8億，相關骨折每年有890萬人，腰椎退變患者超過1.4億，60歲以上牙缺失率達66%，頜骨缺損患者達1200萬人。

過去，在骨損傷治療中有一套所謂的“金標準”，就是用患者自己的骨頭來做缺損修復，因為它基本不會產生排異反應，而且含有自身的細胞和生長因子。但這種“拆東墻補西墻”的治療方法，不僅骨頭來源受限，還容易造成取骨區(qū)的繼發(fā)畸形。植入高活性骨修復體成為重要治療手段，臨床需求巨大。

在骨修復這個復雜的過程中，骨生長因子對于骨愈合起了主要作用。盡管已有多種植入材料用于臨床，但修復效果普遍不理想，成骨慢，大缺損、復雜缺損難以修復，究其原因都是因為材料活性差。大幅提高材料活性是解決問題的關鍵。

骨形態(tài)發(fā)生蛋白2（BMP-2）是對骨形成作用最強的生長因子。但其來源卻比較困難，要從動物骨組織中直接提取，不僅含量低、純度低、提取工藝復雜，而且存在動物病原體感染的風險。國外采用基因工程重組技術研發(fā)出的相關產品也存在成本高、產量低、體內環(huán)境復雜，生長因子容易失活等問題。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，也增加了潛在的風險。

瞄準骨修復的臨床難題，中科院院士、華東理工大學劉昌勝院士領銜的項目團隊潛心于高活性骨修復材料的研制，歷經20余年的多學科聯合攻關，創(chuàng)新了多項關鍵技術，獲得了優(yōu)異的臨床效果。據劉昌勝院士介紹，該項研究打破了國外在高端骨修復材料上的技術壟斷，針對國外技術路線產量低、成本高等問題，創(chuàng)新生物制造方法，設計了原核表達系統，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)?；镏圃煨路椒?，制備出高純度、高活性的rhBMP-2，并實現量產，大幅降低了生產成本。該項技術生物相容性好，關鍵指標達到國際領先水平，獲批國內第一張此類產品注冊證，產品價格僅為國外產品的五分之一左右。

“這些產品已在全國800余家醫(yī)院使用，惠及約30萬患者?！眲⒉齽俦硎?，基于該高活性骨修復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難題。未來，還有很多適應證需要去探索，尤其是一些高齡骨損傷患者的治療問題。

劉昌勝院士團隊歷經二十余年研發(fā)的人工骨修復創(chuàng)新技術，造福了全國800余家醫(yī)院超過30萬例患者。

回想當初，他帶領團隊研制成功“自固化磷酸鈣人工骨”，曾經在骨科臨床引起不小轟動，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)推動產業(yè)化？面對兩難，他最終選擇放手一搏。

從實驗室到臨床應用，在應用的過程中遇到問題，再回到實驗室探尋基礎科學，每一個環(huán)節(jié)都能獲得來自其他科研團隊的合作支持。劉昌勝認為，上海醫(yī)藥領域產、學、研、用的高度一體化、專業(yè)化優(yōu)勢，讓他的研發(fā)團隊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。

實際上，多學科、跨區(qū)域產學研合作，一直是上?？萍吉劔@獎項目的一大特色。劉昌勝獲得技術發(fā)明特等獎中，合作單位及合作課題組既有來自高校的，也有外地的三甲醫(yī)院、醫(yī)療器械企業(yè)的科研團隊。正是這個龐大的科研團隊瞄準骨修復的臨床難題，經歷20多年的多學科聯合攻關，才讓這項人工骨修復創(chuàng)新技術造福了無數患者。