上海科技奖特等奖：一次发四个！

赵东元仍坚持继续为本科生上课，只因科研和教书育人，被他视为最重要的两件事。

5月26日上午，2022年度上海市科学技术奖暌违两年，再度揭晓，共有316项（人）喜获奖励。其中，每年授奖数量仅有一两项的特等奖，今年首次达到4项。尤其值得一提的是，设立4年的科普奖今年首次颁出特等奖。还有3项则为2个技术发明特等奖、1个科技进步特等奖。作为全国首个单独设立科普奖的省或直辖市级科技奖，此次科普与科创同获最高荣誉，也创了先例，再次表明奖励创新的上海科技奖，自身也在创新。

在此不妨梳理这四个特等奖，以飨读者。

上海科技功臣奖：

“布袋”院士赵东元

2022年度上海市科技功臣奖授予中国科学院院士、复旦大学化学与材料学院院长赵东元。

1998年，35岁的赵东元结束了在美国的博士后工作，来到复旦大学任教至今，20多年来始终专注功能介孔材料研究，是该领域领军人物之一，在国际上享有盛誉。

介孔材料是指孔径在2—50纳米之间的多孔固体，在能源、环境、健康、信息、安全等领域应用中具有不可替代的地位。赵东元教授提出了有机-有机自组装新思想，创制了有序介孔高分子和碳材料，实现了介孔碳材料规模化制备，开发了介孔碳基超级电容器储能器件，取得了良好的经济和社会效益。

他还发展了“酸碱对”理论，发明了19种以复旦大学命名的介孔分子筛材料（FDU系列），搭建了中试和产业化创新平台，开发的微-介孔复合分子筛催化剂在重油加氢裂化应用中各项性能指标超过国外高端产品，已在齐鲁石化56万吨/年装置上实现工业化应用，有效满足了国家需要。

如今，他又带领团队不断寻找介孔材料新的合成方法，提高催化效率，降低应用成本。比如研发碳硅复合的介孔材料，用于锂电池的负极材料。

赵东元自称“造孔之人”，“相当于拿个凿子，在看不到的微观世界里造孔”。研究多孔材料多年，他养成了一种“职业病”——平时但凡看到什么材料，他都想把它打成孔。各种“异想天开”，也成为他科研工作的动力和源泉。

2007年当选中科院院士后，赵东元仍坚持继续为本科生上课，2021年，赵东元团队获得2020年度国家科学技术奖国家自然科学奖一等奖。获奖后，他把证书往布袋里一塞，第二天一早就匆匆回沪为本科生上课。

这次获奖后，赵东元同样以最快的速度赶回学校，为本科生上《普通化学》，只因科研和教书育人，被他视为最重要的两件事。“做科研要学会提问、懂得表达，好的研究要能讲出来，让人听得明白。”赵东元说，他认为在传授知识的过程中，更为重要的是激发学生们对科学的浓厚兴趣，向他们传播科学精神，训练他们的科学思维。

此次荣膺上海科技奖最高荣誉“科技功臣奖”，他谦虚地表示：“我就是一个造孔的人，这么多年只干这一件事。喜欢创造知识、传授知识，专注为异想天开寻找答案。我们国家真正开始搭建科研体系也才40多年时间，至少还需要30到40年才能完成这套现代科学的体系，需要一代又一代热爱科学的人接力奔跑。”

张文宏领衔的团队编写的科普书籍及衍生多媒体产品影响广泛。

科普特等奖：

张文宏说话老百姓爱听

上海作为公民科学素养连年排名全国第一的城市，擁有丰厚的科普资源和科学文化底蕴，活跃着大批顶流的科普大咖，今年的科普奖特等奖众望所归地颁给了三年来陪伴人们度过疫情每个艰难困苦时刻的张文宏医生及他主导的科普项目《新冠疫情下的全民抗疫与健康生活科普》。

回顾三年疫情，张文宏强调科普是防止公众恐慌的最好疫苗，“最终能解开疫情之谜的其实只有科学，我们在做科普的同时也是在做科学”。张文宏举例，2019年1月17日凌晨，其团队运营的 “华山感染”微信公众号一篇题为《最新指南！WHO 2019 新型冠状病毒指南（中文首译版）新鲜出炉！》的文章发布8小时后，阅读量突破300万。次日发布《WHO：大众如何预防新型冠状病毒》，6小时后阅读量超过了1550万。他主编的《张文宏教授支招防控新型冠状病毒》数字版下载量超过500万次，纸质版发行量超过110万册。

张文宏说，医生要跳出自己的医疗圈，抛开科普让自己获益的私心，及时回应老百姓关切的健康问题，讲老百姓想知道、听得懂的医学知识。在张文宏看来，科普与一线救治同等重要，科普的作用不亚于一线的临危救命。“如果你没有第一时间回复，那些伪科普为了蹭流量就会冒出来，老百姓可能会被混淆视听，错过真相。”

“科普不是打赏别人，不是我们医生平时擅长看什么病就做什么科普。科普也不能仅展示抓人眼球的部分。比如在新冠疫情中出现‘白肺，会引起一部分人的恐惧，但‘白肺并不是新冠专属，流感、腺病毒感染也会出现‘白肺，我们就要多维度地介绍‘白肺形成机制和临床救治，而不是单说一两个案例。”张文宏认为，科普是一场充满人文情怀的沟通，科普工作者要和老百姓站在一起，才能真正打动人。“我们希望，科普能让人们从更高层级认识健康、感知生命。”

技术发明特等奖：

王宇晗在“鸡蛋壳”上动刀

“要把一克重量送上天，需要花费一克黄金。”这是在航空航天界非常流行的一句话，意思是减重对于飞行器意义重大。

包裹在飞机外壳的蒙皮，是决定飞机疲劳寿命的主承载零件，占机身面积的 80%，重量的 21%。为了减轻重量，蒙皮需要被加工成如同鸡蛋壳一样薄的曲面，最薄的地方仅 和鸡蛋壳差不多，以至于只要用手指轻轻一压，蒙皮就会发生变形。

过去，为了加工一张飞机蒙皮，需要将其放在化学试剂里浸泡腐蚀，通过22道化铣工序，产生大量污染之后才能制作完成，而且精度还不够高。如今，随着轻量化高强度铝锂合金材料用于蒙皮制造，需要减薄加工出10层厚度，上海拓璞数控科技股份有限公司通过高精度数控机床，以及“一托一刀”的对称精准“镜像铣”，实现了在“鸡蛋壳”上高精度“舞蹈”，让壁厚加工精度提高5倍，突破了飞机超薄蒙皮高精度这个国际上公认的制造难题。

而我国新一代运载火箭采用液氢液氧燃料，要求在燃料箱底采用整体成型而非焊接技术。这两种关键零部件的生产，也只能采用镜像铣技术，通过铣削与镜像支撑双侧同步运动实现加工。

拓璞数控创始人、上海交通大学机械与动力学院教授王宇晗说：“飞机蒙皮就像一个镜面，需要通过专用设备镜像同步协同控制完成铣削加工，这就是镜像铣的原理。”听上去容易，但要两者保持准确的同步运动绝非易事，“相当于一个足球场上两个运动员的运动轨迹要完全一样，难度可想而知。

为了解决镜像铣核心技术，拓璞数控最初希望购买全球最先进设备，但他们很快发现采购来的设备要么达不到精度要求，要么就是在软件控制等关键技术上被卖方进行了“阉割”。与国内专业厂家联合开发也是无疾而终。两年折腾之后，拓璞果断选择了最为艰难的自主创新之路。

上海交通大学机械与动力工程学院教授王宇晗创办了拓璞科技，解决了一些领域高端装备“卡脖子”问题。

王宇晗清楚地记得，刚开始投入自主研发时，镜像铣把工件铣穿的事故，如同家常便饭，几乎天天都会发生。在不断研发过程中，研究团队给镜像铣安装了压力、厚度、位移等各种传感器，同时不断迭代更新控制软件。慢慢地，铣穿工件的出现频率不断降低，直到完全归零。此后整整3年里，再没有出现过一次。

随后，研究团队提出了应力线封闭的空间框中框新构型，发明了卧式双五轴装备新结构和双五轴空间精度和同步精度检测仪器，使得镜像铣空间精度、同步精度达到国际领先水平。“2005年，五轴数控机床还是一个神秘的设备，我们做研究的都没有看到过。正是这些年来，国家包括上海对于科技的巨大投入，让我们有信心不断追赶前沿技术，也让我们成为全球三个能够提供大型曲面蒙皮/箱底双五轴镜像铣削技术和设备的企业之一。”王晗宇感慨万千。

如今，拓璞数控研制的全球首台立式双五轴镜像铣装备，加工角度范围较国际水平提高70%，加工的最薄壁厚仅为一张身份证；研制的全球尺寸最大的12米卧式双五轴镜像铣装备，空间精度比国际水平提高1倍，解决了大尺寸蒙皮精密加工难题；发明了柔性装卡—在机建模—加工规划成套工艺系统与软件，实现了任意形状蒙皮的快速装卡与自动化生产，大大提升了加工效率，有力支撑了我国大飞机和空间探索事业的发展。

“高端工业母机一直是中国工业的短板。”王宇晗希望能进一步推动高端数控机床国产化，为做强中国工业贡献科学家和企业的力量。

技术发明特等奖：

刘昌胜解“骨修复”难题

近年来，因人口老龄化等原因导致的骨损伤患者数量巨大，危害大，严重影响身体健康和生活质量。据统计，至2020年，我国骨质疏松患者2.8亿，相关骨折每年有890万人，腰椎退变患者超过1.4亿，60岁以上牙缺失率达66%，頜骨缺损患者达1200万人。

过去，在骨损伤治疗中有一套所谓的“金标准”，就是用患者自己的骨头来做缺损修复，因为它基本不会产生排异反应，而且含有自身的细胞和生长因子。但这种“拆东墙补西墙”的治疗方法，不仅骨头来源受限，还容易造成取骨区的继发畸形。植入高活性骨修复体成为重要治疗手段，临床需求巨大。

在骨修复这个复杂的过程中，骨生长因子对于骨愈合起了主要作用。尽管已有多种植入材料用于临床，但修复效果普遍不理想，成骨慢，大缺损、复杂缺损难以修复，究其原因都是因为材料活性差。大幅提高材料活性是解决问题的关键。

骨形态发生蛋白2（BMP-2）是对骨形成作用最强的生长因子。但其来源却比较困难，要从动物骨组织中直接提取，不仅含量低、纯度低、提取工艺复杂，而且存在动物病原体感染的风险。国外采用基因工程重组技术研发出的相关产品也存在成本高、产量低、体内环境复杂，生长因子容易失活等问题。于是，为起到有效的治疗作用，不得不加大使用量，这样不仅增加了治疗成本，也增加了潜在的风险。

瞄准骨修复的临床难题，中科院院士、华东理工大学刘昌胜院士领衔的项目团队潜心于高活性骨修复材料的研制，历经20余年的多学科联合攻关，创新了多项关键技术，获得了优异的临床效果。据刘昌胜院士介绍，该项研究打破了国外在高端骨修复材料上的技术垄断，针对国外技术路线产量低、成本高等问题，创新生物制造方法，设计了原核表达系统，发明了高活性重组人骨形态发生蛋白2（rhBMP-2）的规模化生物制造新方法，制备出高纯度、高活性的rhBMP-2，并实现量产，大幅降低了生产成本。该项技术生物相容性好，关键指标达到国际领先水平，获批国内第一张此类产品注册证，产品价格仅为国外产品的五分之一左右。

“这些产品已在全国800余家医院使用，惠及约30万患者。”刘昌胜表示，基于该高活性骨修复体的多种临床治疗新方法，能够解决四肢骨、腰椎脊柱甚至是颅骨、口腔颌面等多种类型骨修复难题。未来，还有很多适应证需要去探索，尤其是一些高龄骨损伤患者的治疗问题。

刘昌胜院士团队历经二十余年研发的人工骨修复创新技术，造福了全国800余家医院超过30万例患者。

回想当初，他带领团队研制成功“自固化磷酸钙人工骨”，曾经在骨科临床引起不小轰动，为此，他也遇到了人生中的一次重大选择——是继续做科研，还是接受全新挑战、办企业推动产业化？面对两难，他最终选择放手一搏。

从实验室到临床应用，在应用的过程中遇到问题，再回到实验室探寻基础科学，每一个环节都能获得来自其他科研团队的合作支持。刘昌胜认为，上海医药领域产、学、研、用的高度一体化、专业化优势，让他的研发团队能够持之以恒地潜心于“人工骨”研究，久久为功，做出突破性成果。

实际上，多学科、跨区域产学研合作，一直是上海科技奖获奖项目的一大特色。刘昌胜获得技术发明特等奖中，合作单位及合作课题组既有来自高校的，也有外地的三甲医院、医疗器械企业的科研团队。正是这个庞大的科研团队瞄准骨修复的临床难题，经历20多年的多学科联合攻关，才让这项人工骨修复创新技术造福了无数患者。