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對話江蘇青年科技之星——一路奔跑,青春之光在創新中閃耀

發佈日期:2021-01-13  來源:新華日報  
資料來源 新華日報

【香港跨境物流】近日舉行的江蘇省科協第十次代表大會開幕式上,20名江蘇青年科技工作者榮獲江蘇省青年科技獎,其中10人還摘得“江蘇省十大青年科技之星”桂冠,他們在不同科研領域劈波斬浪,開創新局。《科技週刊》對話多名獲獎的青年科技之星,聽聽他們講述科研之路上那一番獨有的迷人風景。

王偉 搭上“神奇校車”,暢遊微觀世界

“很多人對化學的印象,都來源於中學化學課,在實驗室裏搖晃五顏六色的試管,其實化學不僅僅有肉眼看到的世界,還有更神祕的微觀世界。”南京大學化學化工學院教授王偉説。

提到自己所在的研究領域,王偉拿網上的系列科普視頻《美麗化學》舉了個例子,在微觀世界裏放“慢電影”吸引了很多公眾的關注。“我們可以看到一些晶體是如何生長的,火焰是如何燃燒的。藉助我們的眼睛,大概能觀察到100微米左右的物體,與一根頭髮絲的直徑相當,而我們平時研究的對象比起這個還要小一萬倍左右。”王偉介紹。

“在中學化學課程裏,我們學習的是過去幾百年科學家們已經探明的知識,物質在進入反應容器前後分別是什麼?變化從何時何地開始?過程全貌是什麼樣的呢?”王偉説,很多人中學之後就不再學習化學了,但每個人生活中幾乎離不開化學過程,“比如説天然氣的燃燒、食物的腐敗與變質等……再比如鹽的結晶,其實我們肉眼看到變化的時候,已經有毫米那麼大了,那麼最開始的幾個原子是如何堆起來的,第一個‘核’出現在何時何處呢?”

要弄清楚微觀世界裏的無窮奧妙,就得通過微納尺度的化學成像與測量發現新的科學現象。王偉常對學生説,“我們需要不斷向下探索,揭示新的科學規律,不斷推動對微觀化學過程的認知極限。”

“為了更好地看清楚微觀世界,我們的工作經常需要去打磨一些工具。”王偉笑着説,就像科普書裏説的那樣,“神奇校車”把人們帶到血管、細胞等角落去看清楚化學反應的過程,在做科研的過程中,他們也需要一輛“神奇校車”,去彌補眼睛的侷限,讓科研工作者看得更好、看得更快。

“我們需要先搭一些儀器硬件,調試好各種控制程序,讓儀器按部就班地工作。”王偉説,這個過程可能很漫長,可能需要連續工作到晚上,也很有挑戰,但只要堅持就會得到驚喜的回饋,“比如有次半夜,我在家遠程發現儀器給卡住了,就趕緊去實驗室修正過來。再後來工具裝置終於‘通了’的時候,那種感覺真的非常暢快!”他笑着表示,這就好像是小孩玩電子積木,觸碰到一個神奇的機關,所有的城堡一下子就亮啦。“你的努力、你的好奇心能一下子得到滿足的感覺。”

“在科學世界裏好奇心是最重要的事情。”王偉説,婁書記提出,讓科研工作者把科學的種子播種到孩子們的心中。他覺得科普也是科研工作者對於未來的期望,非常有趣也很有意義。“在新時代,孩子們比起父輩們有更加優越的生活條件和發展機會,可以更好地在好奇心驅動下以一種純粹的狀態去探索自然,這恰恰是基礎科學研究的最佳狀態。”王偉表示,希望孩子們可以從自己的個性稟賦、興趣熱情出發,在各個領域各顯神通,一定能夠使我們的基礎研究再次走在世界的前列。

柴人傑 借力基因技術,深耕耳聾防治

“作為青年科技工作者,我們的優勢在於年輕,缺點也在於年輕。因為年輕,我們沒有經驗;因為年輕,我們有闖勁、有創造力。”東南大學生命科學與技術學院副院長柴人傑説,青年科技工作者應發揚敢做敢想敢拼的優勢,勇於實踐自己的想法,提高自己的創新能力;同時也要向老一輩的科學家學習,弘揚科學家精神,潛心研究,勇攀科技高峯。

本科從中國科學技術大學畢業後,柴人傑在美國貝勒大學醫學院讀博士,在斯坦福大學做博士後研究期間,他開始毛細胞再生方向的探索。“我希望通過基因技術促進內耳幹細胞再生毛細胞來治療耳聾。”柴人傑針對這一前沿科學探索已深耕11年。

11年裏,他深刻感受到科學研究永無止境。“早先教科書上寫道,內耳中沒有幹細胞,毛細胞無法再生,但科學家們一步一步地推翻了教科書裏面的固有結論,發現了內耳中有幹細胞,發現了幹細胞可以再生生殖細胞,還發現了可以通過多晶調控幹細胞從而更好地再生毛細胞。這些科學發現,使通過毛細胞再生來恢復人類的聽覺功能成為可能。”對自己的研究方向,柴人傑非常有信心。

中國有3200萬耳聾患者,但是臨牀上還沒有任何一款耳聾防護和治療的藥物。目前臨牀上最有效的治療方法只有助聽器和人工耳蝸,但是這兩種治療方法都是上世紀80年代發展出來的,現在看來有很大的侷限性和缺點,也還沒有辦法解決。柴人傑及團隊的研究有望實現這一突破。目前團隊已取得一系列成果,去年發表在《細胞》上的論文,入選了2020年度《細胞》正刊的年度最佳論文。在2020年《自然》《細胞》《科學》三大正刊的最佳論文裏面,與腦科學相關的論文共4篇,這篇也是唯一一篇完全由中國學者獨立完成的論文。

“作為醫學研究一線的科研人員,必須要把臨牀問題作為科研的出發點,通過科學研究解決臨牀問題。”柴人傑説,爭取在2021年將研究成果進行臨牀實驗,在5-10年內真正轉化為臨牀、應用於臨牀,成為耳鼻喉領域內第一款治療感應性神經耳聾的基因治療藥物,真正造福於全國3200萬耳聾患者。

吳巨友 心繫“三農”,紮根沃土天地寬

“我見過南京凌晨3點的月光,也體會過攻克難題的成就感;我見過果農樸實的笑容,更收穫了一種被需要的幸福感。”手捧江蘇青年科技獎,南京農業大學園藝學院院長吳巨友收穫的不僅僅是一份榮譽,更是一份沉甸甸的責任。他説,作為青年科學家,要堅定立場,主動承擔起科技自強自立、創新驅動發展的責任。

8年前的冬天,吳巨友帶着七個月身孕的妻子踏上了回國的航班。面對所有的不解和質疑,拋下美國一流實驗室豐厚的待遇,他毅然選擇回到國內開展科研工作。他説,科學無國界,但科學家有祖國,紮根大地、為祖國的“三農”事業貢獻力量是他的初心。

8年來,實驗室裏,數不清的日夜,他帶着學生一起做實驗,千百次求證;田間地頭,祖國的大江南北,他向果農推廣新技術,將科研成果寫在大地上。他成功突破了梨自交親和優異種質匱乏的瓶頸,發表了多篇高水平論文並被國際同行頻頻引用。他帶着學生跑遍了全國13個省份,通過開展講座和技術培訓,培訓了5600餘名農技員,推廣了數十萬畝高效果園。而這一切,他認為離不開國家政策的扶持和學校的大力支持,“優質的資源、團隊及經費支持,使得我的研究突飛猛進。”

我國的現代化離不開農業農村的現代化。吳巨友説,目前農業生產還面臨着科技創新與產業發展結合不緊密、供需兩側溝通不暢等問題,以及“種子”和“耕地”等卡脖子障礙。因此,面向國家戰略、產業升級和人才培養的需求,首先要瞄準科研選題,將產業問題轉化為科學問題,將理論成果轉變為技術參數,形成良性循環;其次通過政產學研結合,強化科研院所農技推廣職能,促進科技成果轉化;再次,發揮智力優勢,積極進言獻策,服務國家戰略實施,同時,通過開展科技培訓和科普教育,傳播科學種子,提高全民科學素養。

“順境出產量,逆境出品質。植物如此,人亦如此。”這是吳巨友上課時對學生説過的一句話。他認為,無論是人生還是科研,道路大都荊棘密佈,唯有耐得住寂寞、沉得住心性、守得住初心,方能賞得繁花似錦、碩果累累。

王豔 突破“卡脖子”難題,幸福感無與倫比

“繼續努力和奮鬥,‘工程科研人’是我始終銘記的身份標籤,也是我矢志不渝的奮鬥方向。”江南大學教授王豔從事工業互聯網智能生產與協同優化方向的研究十年有餘,對於她來説,夜以繼日、挑燈夜戰做科研已成常態。

王豔最初研究的是網絡化控制系統,2010年在與企業的一個偶然合作中,她發現了大部分中小型離散製造工廠普遍存在的共性問題,於是開始轉變研究方向,開展應用基礎研究工作。“從理論研究轉變為應用基礎研究最大的困難,是理論上嚴謹的模型和算法在實際工業應用中往往應對不了複雜的實際工況。”她説,這一要靠理論方法的改進和優化,二要靠充分調研和反覆運行調試,這個過程要有細緻的思考、足夠耐心和唯實求真的毅力。

圍繞工業智能系統理論前沿與工程應用,針對製造知識表示與建模、知識自動化發現等關鍵科學問題,王豔系統地提出了工業互聯網離散智能優化製造理論新方法,自主研發了智能生產運營一體化優化決策工業軟件平台,並依託江南大學輕工特色,在輕工智能裝備領域應用上取得了重要突破,填補相關裝備領域國內空白,累計新增利潤約20億元。

當“卡脖子”技術難題得以突破時,王豔感受到的那種幸福感是無法比擬的。“我國是全球最大的光伏組件生產國,也是光伏背膜塗層需求最大的國家。受工藝、原材料、裝備約束,太陽能背膜是太陽能電池組件產業鏈上唯一尚未實現大規模國產化的光伏輔材。” 王豔主持研發的太陽能背膜協同製造技術與裝備項目,解決了生產速度、質量穩定性等行業瓶頸問題,整體技術經鑑定達到了國際領先水平。背膜生產線塗布平均速度從每分鐘30米提高到80米,產能提高了167%,能耗降低了23.22%,生產成本明顯降低,產品質量顯著提高。

王豔主持研發的大型結構件真空鑄造膜智能生產技術及裝備項目,解決了12米超寬幅五層共擠功能薄膜工藝與流程智能控制的核心難題,整體技術達到國際領先水平。她介紹説,本項目技術及裝備用於航空航天、風電等大型結構件在真空鑄造成型過程中所用的多層複合材料薄膜,全球市場需求以每年兩位數增長,“這一項目填補了該項技術及裝備的國內空白,售價僅為國外同類裝備的1/2。”

饒建華 不忘初心,“肝”為人先

在“江蘇省十大青年科技之星”獲獎名單中,江蘇省人民醫院肝膽中心副主任醫師饒建華是唯一的臨牀醫生。“獲得這份榮譽讓我備受鼓舞、非常振奮,我將更加努力工作,爭取出更多的科研成果。”

考入南京醫科大學攻讀碩士研究生時,饒建華就決定選擇肝膽外科專業、肝移植方向。饒建華説,肝移植是一項“高精尖”的臨牀技術,在導師的指引和自己的不懈努力之下,他又踏上了博士階段的研究學習之路,後又拿到了美國世界最著名的肝移植中心(UCLA)的博士後offer。

饒建華非常珍惜在美國學習的機會,節假日、週末他基本都泡在實驗室裏度過。“免疫性肝損傷作為肝移植不可避免又尚未解決的難題,是肝移植研究中必須要面對的挑戰。”饒建華説,有一次為獲得一個關鍵性數據,在實驗室連續奮戰72小時,最終還是失敗了。“那種身心俱疲、心力交瘁的挫敗感令我終身難忘。也是在這個階段,我不斷調整自己的心態,重新審視自己的思維和習慣,在檢查反省中意識到,實驗就是打破保守、衝破邊界,只有絕地反擊,才能突出重圍。”終於,在接下來的3個月,他歷經反覆無數次實驗後得到了這個關鍵性數據,該研究成果被世界移植大會認可並應邀做報告,同時獲青年學者獎。

留學期間,埋頭在實驗室搞科研是他克服孤獨寂寞、思念家鄉的最好良藥。“有孤獨,但更多的還是收穫,它讓我養成了良好的科研思維、科學素養和科研習慣,也讓我更加享受靜下心來‘坐冷板凳’的甘甜。”他説。

如今,在王學浩院士的指導下,饒建華與醫院張峯教授、呂凌教授圍繞肝移植免疫性損傷繼續深入研究,不斷完善了肝移植“炎症損傷控制”理論基礎,共同開發研製出國內首個肝臟體外循環支持系統,有效改善了供肝保存環境。他作為主要完成人以“肝移植圍手術期損傷控制的理論創新及其臨牀應用”已成功申報省部獎3項,這些榮譽的背後,是更多患者快速康復、享受陽光的希望。

“在大會上,我感觸最深的是省委書記婁勤儉等領導多次強調希望廣大科技工作者以科技賦能產業為己任,把‘卡脖子’清單作為科研攻關清單,推出更多‘從0到1’的原創性成果。”饒建華説,他作為一名肝膽外科醫生,將在今後的工作中把這些“卡脖子”困境列成科研攻關的清單,不忘初心,“肝”為人先,為推出更多“從0到1”的原創性成果貢獻自己的力量。

蔡英鳳 追尋智能汽車強國夢

作為團隊裏的唯一一位女科研工作者,江蘇大學汽車工程研究院院長、教授蔡英鳳巾幗不讓鬚眉,已成為所在學院有史以來第一個“全滿貫”選手和第一個獲得國家基金的女教師。

早在2006年,蔡英鳳就開始涉足智能汽車研究。“記得剛開始做研究的時候,大家都覺得智能無人駕駛是天方夜譚。自2016年起,國家從戰略層面開始重視,並投入大量資金和試驗測試場地,我國研發的智能駕駛技術也慢慢獲得廠家認可。”蔡英鳳説。

談起最拿手的成果,蔡英鳳説,她和團隊研發的AEB自動緊急制動系統已進入商用車領域,並應用在開瑞品牌的小客車上;在江淮安凱小客車上,也搭載試裝了團隊研發的車道偏離預警系統。“簡單來説,AEB就是主動剎車,避免駕駛員分神造成追尾;車道偏離輔助就是當車輛偏離所在車道時通過振動方向盤給駕駛員提示。”

“智能汽車不能一直跟着別人跑,我們也要探索出自己的優勢。”蔡英鳳説,我國的智能汽車技術發展已經形成了自己的節奏,在某些方面還實現了從跟跑到領跑,在智能汽車通訊領域,我國的貨車車隊的管理協同和調度技術水平已領先國外。

“目前,國家和行業對無人駕駛技術非常關注,從技術研發者的角度看,該領域有很多關鍵問題沒有得到解決。”蔡英鳳舉例,比如複雜環境的感知問題,無人駕駛汽車在封閉道路和特定路況下做演示沒什麼問題,但是中國的道路環境非常複雜,要真正上路,感知難度極大,只有解決了中國複雜道路環境的自動駕駛問題,才能説佔據了該領域的國際制高點。

作為一名女性科研工作者,如何協調家庭和工作的關係?蔡英鳳坦言:既要陪伴小孩,又要科研滿狀態,這不太可能做得到。“女兒很小的時候,每當晚上離家去單位,都會流着淚安撫一下女兒繼續出門。”回想這段時光,蔡英鳳覺得雖然很累,但在堅持和努力下,她在科學研究、論文、專利方面積累了一批成果,也收穫了國家、省部級的人才的榮譽。“現在女兒長大了,對我的工作非常理解和支持,我要感謝女兒,感謝温暖的家庭,他們是我的堅強後盾。”

陳旻 地理建模以自主之心識環境之本

在頒獎儀式現場,南京師範大學地理科學學院陳旻教授在留言冊中堅定寫下“Never Give Up”(從不放棄),既是鞭策自己,同時也勉勵其他同仁。

時光退回到2004年,這一年,南師大數學與計算機科學學院本科生陳旻考上了本校地理科學學院碩士研究生。“數學是一個很基礎的學科,考研時,我就想找到一個領域能夠學以致用,讓理論走進我們的生活。”於是,23歲的陳旻毅然選擇了地理信息科學,開啓了自己的科研生涯。

地理信息科學是對於整個地球表層地理空間信息的採集、管理、分析和表達。“可以説只要與位置相關,其實都離不開地理信息科學。”2008年,虛擬地理環境教育部重點實驗室依託於南京師範大學建設並正式開放運行,2015年,剛從香港中文大學回歸母校的陳旻帶領團隊開始了地理建模與模擬相關研究。

基於長期對地理信息科學科研圈動態的關注,細心的陳旻發現,分散在世界各地的諸多研究機構及研究者,面向不同的研究領域構建了大量單領域的地理模型。然而,跨領域建模協調分析能力卻極度缺乏,研究者們難以構建統一的模擬環境。“因此,我們想到開發一個能夠支撐多領域知識交流、多模擬資源整合、多區域專家協作的地理建模與模擬理論方法,構建新一代開放式地理建模與模擬系統。”

陳旻和團隊所開發的OpenGMS是一個集地理模擬資源共享和耦合的開放式地理建模與模擬平台。他告訴記者,在這個平台上,用户可以無壁壘交流,大量資源無浪費複用,分散在世界各地的地理建模研究者能夠無障礙協作,構建的應用可以無差異整合。“平台目前運行5年多時間,合作者及資源提供者遍佈全球數十個國家與地區,已收集4000多組模型條目,3000多組可調用服務,21000多組數據條目。”

“對於科研,我的想法一直很簡單,那就是一旦認準自己要做的事,就要想方設法把它做好。”不論是OpenGMS平台,還是陳旻參與發起的國產模型培訓班,都是免費的。而他所做的這些工作,都出於對這個領域的熱愛和一名青年科技工作者肩上的責任。“目前,我國從事自主創新建模與研發的團隊屈指可數,研發成果難以得到實質性推廣,這不僅阻礙了我國在國際建模領域話語權的提升,更影響了‘以自主之心識環境之本’的決心建立。作為一名青年地理建模研究者,未來我還將繼續搭建和完善地理建模與模擬服務平台,為構建我國自主模型系統生態圈貢獻自己的力量。”


本文來源於:新華日報//xh.xhby.net/pc/layout/202101/13/node_1.html

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閲讀( (編輯:張青)

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