6月25日，2024年度陳嘉庚科學(xué)獎和陳嘉庚青年科學(xué)獎頒獎儀式在中國科學(xué)院第二十一次院士大會上舉行。陳嘉庚科學(xué)獎和陳嘉庚青年科學(xué)獎均設(shè)立六個獎項，分別是數(shù)理科學(xué)獎、化學(xué)科學(xué)獎、生命科學(xué)獎、地球科學(xué)獎、信息技術(shù)科學(xué)獎和技術(shù)科學(xué)獎，依托中國科學(xué)院學(xué)部平臺組織評審，每兩年評選一次。每項陳嘉庚科學(xué)獎獲獎項目獎金為100萬元人民幣，陳嘉庚青年科學(xué)獎的每位獲獎人獎金為20萬元人民幣。

       憑借揭示了石墨到金剛石的直接相變機(jī)理，創(chuàng)制了石墨-金剛石共格界面的新型雜交碳材料這一突破性技術(shù)成果，燕山大學(xué)趙智勝教授獲得2024年度陳嘉庚青年科學(xué)獎技術(shù)科學(xué)獎。

        石墨和金剛石是自然界中最常見的碳材料。上世紀(jì)中葉，人們利用石墨在高溫高壓下的相變成功合成出金剛石。相變過程是在高溫高壓“黑盒子”里進(jìn)行的，無法直接觀測。理論學(xué)家相繼提出了協(xié)同切變和成核-生長機(jī)制來解釋石墨到金剛石的直接相變，但這兩種機(jī)制都無法完美解釋實驗結(jié)果。

         燕山大學(xué)趙智勝教授在靜高壓下部分相變的石墨樣品中首次觀察并確定了石墨和金剛石之間的共格界面結(jié)構(gòu)，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)了全新的基元拓展機(jī)制：石墨層通過局部鍵合形成菱形或矩形金剛石結(jié)構(gòu)基元，同時伴隨共格界面的形成；再通過界面處的金剛石基元向石墨區(qū)域進(jìn)行拓展和復(fù)制，逐步實現(xiàn)石墨到金剛石的轉(zhuǎn)變。這種全新的固/固相變機(jī)制不同于經(jīng)典的成核-生長和協(xié)同切變機(jī)制。在該機(jī)制中，首先形成的是由上下碳六元環(huán)結(jié)構(gòu)組成的基元，它的尺寸小于金剛石晶胞，也遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)成核-生長機(jī)制中的臨界晶核尺寸；而金剛石的生長是靠基元堆砌和擴(kuò)展來實現(xiàn)的，這跟經(jīng)典的成核-生長機(jī)制不同。

       通過控制石墨到金剛石相變的進(jìn)程，趙智勝教授還創(chuàng)制出了石墨-金剛石雜交碳，并將其命名為Gradia。Gradia是一種集金剛石和石墨的優(yōu)點于一身的碳材料，展現(xiàn)了超高的硬度、韌性和可調(diào)的導(dǎo)電性。通過調(diào)控石墨和金剛石的比例可實現(xiàn)對Gradia性能的精確控制，使其成為具有導(dǎo)電/超硬、極韌/極硬等優(yōu)異性能組合的新一代高性能碳材料。

       據(jù)了解，陳嘉庚科學(xué)獎是以著名愛國華僑領(lǐng)袖陳嘉庚先生的名字命名的科學(xué)獎勵，其前身是1988年設(shè)立的陳嘉庚獎。2003年，經(jīng)國務(wù)院同意，中國科學(xué)院和中國銀行共同出資成立陳嘉庚科學(xué)獎基金會，設(shè)立陳嘉庚科學(xué)獎，旨在獎勵近期在中國做出的重大原創(chuàng)性科學(xué)技術(shù)成果。陳嘉庚青年科學(xué)獎于2010年設(shè)立，旨在獎勵在中國獨(dú)立做出重要原創(chuàng)性科學(xué)技術(shù)成果的青年科技人才。

        趙智勝，燕山大學(xué)教授、博導(dǎo)。研究方向為超硬材料與結(jié)構(gòu)陶瓷。發(fā)展出了超硬高韌、自潤滑以及導(dǎo)電性可調(diào)的石墨-金剛石雜交碳（Gradia）、最硬非晶碳（AM-III）、導(dǎo)電超硬的非晶碳/納米金剛石復(fù)合材料、室溫高彈塑性的轉(zhuǎn)角層狀氮化硼陶瓷等新型和高性能亞穩(wěn)材料。主持國家自然科學(xué)基金面上、優(yōu)青、杰青、重點項目、國家重點研發(fā)計劃課題、河北省杰青、河北省百人計劃等基金項目。以主要完成人獲河北省自然科學(xué)一等獎和二等獎。在Nature、Nat. Mater.、Natl. Sci. Rev.、Sci. Adv.、Nat. Commun.、Matter、PNAS、PRL、JACS等期刊發(fā)表SCI論文160余篇，他引5000多次；已申請國內(nèi)外發(fā)明專利48項，其中授權(quán)美日歐專利18項、中國發(fā)明專利16項。研究成果被Nature、Science、人民日報、新華社、國家自然科學(xué)基金委員會等亮點報道和介紹。