新华报业网 > 首页 > 正文
星光 | 新春伊始,对话三代科研“牛”人:躬耕不辍执牛耳,万里平畴春牛“犇”
2021/02/23 18:17  新华报业网  

  交汇点讯 在很多人眼中,科研人身上自带牛的属性,优秀的科研学者也被人们称为科研“大牛”。新春伊始,《新华日报·科技周刊》记者走访对话了四位属牛的科研“牛人”,不管是“大牛”还是“小牛”,是开拓创新的拓荒牛、甘为人梯的孺子牛,还是躬耕不辍的老黄牛……他们都有饱满的科研计划,以不怕苦、能吃苦的“牛劲”“牛力”,用创新点燃科技强国引擎。

  郭子建:学科交叉融合,凝聚攻坚“牛劲”

  “牛是力量的象征,我们做事要有牛的韧劲,不怕挫折,敢于碰硬。”中科院院士、南京大学教授郭子建今年刚满60岁,除了在科学沃野上躬耕不辍之外,他正在带领不同院系的“牛人”们,铆足“牛劲”共攀科学新高峰。

  在本科生课堂上,郭子建常常告诉学生们,如今,学科交叉已是产生原创性研究的源泉。“进入21世纪以来,诺奖化学奖绝大多数都与生命科学相关,是用化学思路和原理去解决生物学、医学上的问题。要想出原创性成果,圈在自己的小领域是越来越困难。”

  2019年6月,打破学科交叉壁垒,郭子建领衔建设了南京大学化学和生物医药创新研究院。“今年我的头等大事就是推动研究院的建设,把去年疫情期间耽搁的时间抢回来。”

  郭子建告诉记者,研究院目前已经招募了来自南大化学化工学院、生科院、物理系、模式动物所、现代工学院、医学院六个院系40多位青年学者,同时从海外引进了五位专职研究员,未来专职研究员队伍将发展到20人左右的规模。“我们希望凝聚南大校内外的研究力量,聚焦化学与生物医药前沿交叉领域,在化学生物学、合成与新药发现、疾病模型与分子机制、生物医学影像、生物医学工程以及组学与大数据等领域发力,从长远上加速基础研究的发展,搭建基础研究和应用研究的桥梁。”

  尽管研究院成立不久,郭子建非常高兴地发现,如今,一批对交叉领域感兴趣的新生力量正在凝聚、激活,年轻人在交叉领域的讨论和合作远远超过了过往,有的年轻人合作发表了文章,有的相互启发发现了新课题,在人才基金项目纷纷取得了新突破。“今年我们希望在体制机制上再做一些创新,让年轻人在合作交叉研究方面更加顺畅,去推动年轻人将共同的兴趣落实成为有步骤的计划,一方面去解决国家需要的重大问题,另一方面与以原创研究为主的企业合作,共同突破卡脖子难题。”郭子建说。

  今年,郭子建还带领青年科学家承担了江苏省前沿引领技术基础研究项目,他介绍说,生物医药也是江苏重点支持的产业领域,江苏在大分子药物方面的市场也在全国领先,这种将基础研究和江苏优势产业领域密切对接的项目支持方式,也是引领性的创新尝试。“与大多数项目申报不同,这个项目是以首席科学家为主体,遴选前沿探索性项目进行长期攻关,鼓励和支持科学家将‘冷板凳坐热’。”

  郭子建领衔的项目是面向多维联用肿瘤免疫治疗的创新药物设计及其分子基础,“免疫治疗在肿瘤临床治疗上已经广受关注,但对这类治疗有响应的病人比例仅占10%左右;而临床最常用的化学治疗则存在副作用、耐药性等问题,我们希望将化疗的广谱性和免疫治疗的精准性结合起来,研发新的分子实体,助力省内药企的相关产品实现更新换代。”郭子建表示。

  刘四明:“拓荒牛”带来宇宙深处的消息

  出生于1973年的科学“牛人”、中国科学院紫金山天文台研究员刘四明,曾多次接受《科技周刊》记者的采访,从揭秘黑洞照片、解读诺贝尔奖、探讨虫洞存在的可能性,到高能宇宙射线的科普……每次他都能给读者带来宇宙深处的最新消息和最生动的科学普及。

  以“开拓牛”的精神在天文学领域奋力耕耘20多年,刘四明收获了“太阳高能粒子事件中氦3增丰现象的解释”“超大质量黑洞的热吸积盘模型”“超新星遗迹中高能粒子能量分布的演化规律”“宇宙射线起源的定量研究”等一系列科研成果。这听起来就非常的“牛气”“高冷”和“神秘”!

  不过,就像他曾经对记者所说:“人类之所以跟很多其他生物不一样,是因为人类有理性、会思考,可以发展各种各样的工具去探测我们看不见摸不着的东西。”这个牛年,刘四明打算重点突破的宇宙射线起源的研究,就是这样一种“看不见摸不着的东西”。

  “宇宙射线看似与我们的生活没有什么直接关系,但实际上它在宇宙空间里面到处都有,在银河系产生的初期就有宇宙射线,它对我们物种的起源演化,都有潜移默化的影响。”刘四明科普道,宇宙射线是一种能量非常高的射线,它来自宇宙空间,可以穿透大气层一直打到我们地球的地面上来并在这个过程中产生碳14等重要的不稳定原子核,它也主导了宇宙中铍、硼等元素的形成。类似于X射线,宇宙射线也是一种有害射线,原则上可以致癌,可以导致基因的变异,影响物种的进化和气候等。

  “宇宙射线从发现至今已有100多年的历史,但是宇宙射线到底是怎么产生的,目前还没有定论。”刘四明说,为了搞清楚这一问题,他近几年围绕和宇宙射线有关的天文多波段观测开展了相关的建模和理论研究,目前正在参与国家重大科技基础设施“高海拔宇宙射线观测站‘拉索’(LHAASO)”项目,负责项目四个课题中的“宇宙线起源的唯象研究”。

  据了解,高海拔宇宙射线观测站“拉索”建在四川省稻城县海拔4410米的海子山上,在一平方公里的范围里布局了3种探测器阵列:平方公里阵列(KM2A)、水切伦科夫探测器阵列(WCDA)和广角大气切伦科夫/大气荧光望远镜(WFCTA),其中KM2A包含5000多块闪烁体探测器和1000多个地下缪子探测器;WCDA总面积为78000平方米,内有3120个探测器单元,6240个光敏探头。“‘拉索’从2017年动工建设,到目前为止已经完成了3/4的阵列建设,预期今年年底可以完全建成。宇宙射线观测站和一般的望远镜不太一样,它可以边建设边观测。”刘四明透露,经过两年多的观测,LHAASO合作组已经有了一些比较重大的发现,计划在今年上半年公布这些重大成果。

  多年耕耘,终于将在牛年收获一批重要研究成果,刘四明心情愉快,且对未来充满希望和信心:“天文上的观测研究99%以上都是通过观测光子来实现的。比如说我们观测恒星,看火星看月亮,都是看它们发射或反射出来的光子。在‘拉索’之前,人类能够探测到的能量最高的光子达到100TeV(100万亿电子伏)。而‘拉索’综合了四种以上的探测手段,大大提高了探测能力和效果,可以很容易探测到100TeV以上的光子。目前我们已经发现了10多个能够产生这种非常高能的光子的天体。‘拉索’对能量在100TeV以上的伽马射线的探测灵敏度已经达到了世界领先水平,正在开启一个全新的天文学分支——甚高能伽马射线天文学。”

  谢涛:少说多干甘为“孺子牛”

  “老老实实耕田,埋头做好自己手头的工作,是牛的品格。”南京信息工程大学遥感与测绘工程学院副院长谢涛教授今年48岁,少说多干是他一贯的做事准则。

  海洋在全球气候和天气变化中扮演着重要的角色,利用海洋遥感卫星可以实现海洋环境和气候的有效观测。自从走上科研之路,谢涛一直聚焦海洋领域,瞄准国际前沿难题,以科技之力服务国家地方经济发展,主持各级各类海洋领域科研项目20余项,合计经费2000余万元。

  谢涛告诉记者,2008年,他刚去加拿大贝德福德海洋研究所时,感受到海洋遥感应用的重要价值。他举例说,大洋上有不同的水团,温度、密度、盐度各不相同,从遥感图像上,能看到不同水团交会处的清晰界面,即海洋锋面。“锋面不仅影响声纳在海洋中的传播路径,是海洋军事中的重大问题,通过遥感还可以了解海表面温度及其梯度变化,可以寻找到不同鱼类的分布,检测海上钻井溢油、海上船只非法排油情况,海洋遥感在海洋环境保护、渔业资源分布等方面都有重要的影响。”

  “如今,我国已经自主研发并发射了8颗海洋卫星,与法国联合研制发射了1颗海洋卫星。”谢涛表示,得益于我国海洋卫星应用的迅猛发展,我国已拥有全球海洋水色、海洋动力环境和海洋监视监测的综合观测能力,在各领域大有可为,包括助力北极科考和北极研究。

  “比如通过遥感,我们可以区分北极的海冰面和开阔水域,为雪龙号提供保障。”谢涛说,但目前通过遥感监测海冰厚度还是个技术难点,无论是光学还是微波的遥感技术,算法的误差还很大。比如在某些条件下,0.2米厚的海冰,与0.5米厚的海冰,对应雷达影像的回波强度差别甚微。因此,如何探索新的识别机制进行海冰类型识别和厚度反演,是目前亟待突破的瓶颈,也是团队下一步重点攻关的方向之一。

  未来,团队还希望利用人工智能技术实现海洋特征的遥感识别、分类及解译。“我们要将遥感机理和AI技术结合起来研究,构建针对复杂海洋现象的精确模型,探索出复杂海洋特征探测与识别的深层次机制,真正提高AI算法进行海洋遥感识别与解译的精度和效率。”谢涛说。

  “要把论文写在祖国的大地上,贴近应用,服务社会,是我这几年主要的工作思路。”谢涛举例说,比如团队已经参与江苏省乃至长三角的应急管理服务领域,承担了滑坡泥石流遥感监测、太湖流域洪涝监测等任务,在其中找准技术难点进一步突破,提高团队的经济和社会效益。

  谢涛经常对团队成员和学生表示,做科研来不得半点浮躁,要坐得住“冷板凳”,有“俯首甘为孺子牛”的情怀,找准方向,勤奋耕耘,攻坚克难,破除“我会做什么就做什么”思维,形成“祖国需要我做什么就做什么”的信念。

  “这也是我们凝练科研方向,找准发力点的宗旨。”谢涛告诉记者,这个牛年,他将依托团队和相关企业合作进行攻关,研发海洋海面流速遥感测量装置原理样机,希望能为推进我国海流空天监测技术应用核心技术发展贡献团队的力量,并为江苏近海海洋经济发展提供相应的应用支撑。

  黄旭珍:“科研人都有牛的精气神”

  在传统印象中,电气工程这个典型的工科学科并不太适合女生,但南京航空航天大学自动化学院黄旭珍教授的科研发展在很多人看起来可以说是“势如破竹”。

  作为1985年的“小牛”,36岁的她先后获得了省级自然科学基金优青基金项目和国家自然科学基金优秀青年基金项目资助,去年破格评上了教授。

  “牛,可能是所有科研人的属性了。”黄旭珍笑道,“做科研的人,首先必须能吃苦耐劳,其次工作中肯定会遇到很多困惑,这时候就要‘蹲得住’,因为没人告诉你怎么办,得靠自己撑,找到解决办法。”

  从哈尔滨工业大学博士毕业后,黄旭珍一直从事高速高精永磁直线电机系统和高功率密度永磁电机系统研究。“电机是机械装备上不可或缺的组件之一,直线电机因为高精度、响应快,在光刻机、数控机床、自动化生产线等加工和生产设备上都有应用。”黄旭珍介绍说,但永磁直线电机的推力密度性能和抗扰性能一直是核心技术的难题,过去江苏企业在机床和物流生产线上使用的直线电机都是进口产品。“我们针对直线电机特殊结构和运动特征,提出模块化设计方法,开展电流控制和抗扰控制研究,产品的速度波动、控制精度、效率、动态性能等指标得到提高,从而为企业降低了成本,提高了加工设备产品的精度,实现了物流产品传输效率的提升。”

  与地面常规应用电机不同,航空航天应用的永磁电机常具有严苛的体积质量限制、工作环境温度/气压特殊、负载大范围变化及扰动复杂等特征,此类电机具有极端工况、极限性能的要求,从而对此类电机的设计及驱动控制技术提出了挑战。团队基于电磁和热特性综合研究,获得适应不同工况的永磁电机高电磁负荷配置及设计准则,实现了复杂工况及特殊环境下永磁电机的准确温升预估,提高了永磁电机的功率密度和可靠性。研究成果应用于导弹、直升机的电力作动系统,为我国航空航天飞行器的多电全电化贡献了一分力量。

  今年春节,黄旭珍基本都待在家里,“读读文献,学学新技能和方法,跟去年春节差不多,去年疫情期间我们实验室也去不了,基本上待在家里做仿真,关注专业领域产品技术的现状,与同行或学生讨论”。看似单调的工作已经成了她的生活常态,而大多数女生喜欢的逛街,她也是少而又少,基本是需要什么再去买。“待在家里闲了两天,我心里都会觉得有点发慌。”即便已经是教授,黄旭珍也常怀压力感,“我们这行新东西更新很快,一不学习就会落后。”

  说到牛年的新期待,黄旭珍的回答简洁有力:“希望我们的多动子直线电机研究开发能够取得成功,在汽车生产线、家电生产线等典型场合应用推广;在永磁电机的集成一体化关键技术研究上取得进展,包括热管理技术、振动噪音抑制技术、多目标优化设计技术等,为航空航天应用的永磁电机系统的功率密度、可靠性等性能指标的持续提升提供理论和技术支撑。”

  新华日报·交汇点记者 杨频萍 蔡姝雯

标签:
责编:纪树霞

版权和免责声明

版权声明:凡来源为"交汇点、新华日报及其子报"或电头为"新华报业网"的稿件,均为新华报业网独家版权所有,未经许可不得转载或镜像;授权转载必须注明来源为"新华报业网",并保留"新华报业网"的电头。

免责声明:本站转载稿件仅代表作者个人观点,与新华报业网无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或者承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。

read_image_看图王.jpg
娄勤俭.jpg
吴政隆 - 副本.jpg
苏言.jpg
受权.jpg
周刊 报业网小banner_wps图片.jpg
cj.jpg

相关网站

二维码.jpg
21913916_943198.jpg
jbapp.jpg
wyjbL_副本.png
jubao.jpg
网上不良信息_00.png
动态.jpg