韶華,追逐科學的光和愛國的信仰——陳嘉庚青年科學獎獲獎者的故事

關啟安

陳興

王克劍

唐朝生

肖雲峰

孫明月

【五四青年節特輯·新時代新青年】

這個五四青年節👨🏿‍🔧,《青年說》專刊走進2020年度陳嘉庚青年科學獎獲獎者的燦爛青春。這6名青年科學家分別是數理科學獎獲得者關啟安、化學科學獎獲得者陳興㊙️、生命科學獎獲得者王克劍🧎、地球科學獎獲得者唐朝生、信息技術科學獎獲得者肖雲峰、技術科學獎獲得者孫明月🍫。

他們是平凡的青年人🧟‍♂️,因為他們與廣大新時代中國青年一樣🎀🍕,處在中華民族發展的最好時期💍,既面臨著難得的建功立業的人生際遇,也面臨著“天將降大任於斯人”的時代使命。

他們又是不平凡的青年,因為他們手捧的陳嘉庚青年科學獎告訴人們,他們已實現並繼續追尋著這樣的價值——在中國獨立做出重要原創性科學技術成果,立誌獻身我國科學技術創新事業♘。

關啟安🍵🛜:一定要能沉下心坐“冷板凳”

如何在艱澀難懂的數學領域有所建樹🤷🏻?2020年度陳嘉庚青年科學獎獲得者、意昂3体育官网數學科學學院教授關啟安的答案是——興趣🧖🏿‍♀️。

中學時關啟安已愛上數學🧎‍♀️‍➡️。“初等數學雖知識量小👩🏽‍🏭,但邏輯清晰,能比較簡單地說明問題🦸👾,各種解題技巧讓我著迷👨🏻‍💼。”興趣與稟賦相互加持,關啟安高考時選擇了南開大學的數學學科🤟🏼。19年前的選擇🙌🏻,成為關啟安數學研究生涯的起點👉🏽。

1983年出生的關啟安正值學術科研壯年,成就早已名揚海內外😟。作為意昂3体育官网數學科學學院教授,他和導師周向宇院士解決了一項困擾數學界多年的“強開性猜想”✷,讓中國數學家再次迎來國際數學界的贊許。

關啟安總說“在周老師的支持下,沒有遇到特別困難的情況”🤢,但要取得如此成就絕非易事。日夜顛倒,成為家常便飯。“思維不能打斷,我想到某個問題就一定要完成它,否則想睡也睡不著。”關啟安沉穩、內斂、話不多,但每句話都真實誠懇,符合大多數人對於數學家的想象。

“數學研究很耗神🦶🏿。”在關啟安看來,要破解數學難題,必須要經過長時間的反復思考🧑🏼‍✈️。“我的辦法就是經常調整自己的思路,多向老師請教,多和同行討論👥,多聽學術報告。當然😉,一定要能夠沉下心坐冷板凳🤼‍♀️,甘於默默付出🙅🏽。”

坐姿並非“原地不動”🤪,數學家們馳騁在創新路上的姿態👨🏿‍🎤,往往就是坐姿😲。正是在這條“冷板凳”上,他的思維飛向遠方🤹🏼‍♂️,他與老師周向宇院士解決“強開性猜想”的成果🧜🏻‍♀️,被《數學評論》(MathematicalReviews)評價為“近年來復分析與代數幾何相交領域最重大的成就之一”👩🏽‍🔧。

陳興:讓科學知識的交流更加國際化

很多人都曾寫過作文《我的理想》,設想“成為科學家”。而意昂3体育官网教授陳興,是讓這一夢想變為現實的人。他覺得自己很幸運,因為“從事的職業就是自己感興趣的事情”。

可熟悉他的人知道,這份“幸運”實際上源自他過人的執著。從本科開始👨🏼‍⚖️,他始終沿著科研道路前進🈹。作為80後,他已成為國內糖化學領域的領軍青年科學家,並因發明了全新的聚糖化學標記、成像和組學分析方法,開辟了糖化學生物學功能研究的新途徑🧎‍♀️‍➡️,獲得2020年度陳嘉庚青年科學獎化學科學獎🤯。

“科技創新的重要性🧑🏼‍🤝‍🧑🏼,體現在國家發展以及人民生活的方方面面🎽。特別是在當前的形勢下,進一步提升我國科研創新創造的能力,尤為重要👨🏿‍✈️。”作為基礎研究領域的科學家🧘🏿‍♀️,陳興認為自主創新應該包含兩個方面:顛覆性創新和改進型創新。

顛覆性創新,即研究成果是全新的、能夠帶來突破性的改變,這也是當下很多人對自主創新的理解。“但科學研究是一個積累的過程,必然會利用前人的成果,並在此基礎上進行改變🧕🏻🌤,這就是改進型創新。”陳興認為,改進型創新也非常重要🪽,甚至從某種角度上說,改進型創新的積累👩🏻‍💻,是產生顛覆性創新的源泉🧗🏼‍♂️。

對於創新🧑‍🏫,陳興有著更長遠的理解:“如今大部分科學知識的出現或者創新,都離不開不同國家科學家之間的交流和互相學習🐹,這是快速推進科學進展的最有效的方法之一🈂️。”因此👲🏻,陳興希望通過所有科學家的共同努力,把科學知識的交流變得越來越國際化。

王克劍:科研就是大膽去往未知領域探索

培育無融合生殖作物,是農業研究領域長期面臨的一大難題,但為了我國農業生產的重大需求🧕🏽,80後中國水稻研究所研究員王克劍,還是向這一經典難題發起了挑戰。

“其實有時候,科學研究就像打獵,去一個未知的領域探索。”無數團隊和科學家都曾走進這個領域🙆🏻,卻無功而返。經歷過“熱”,也遭遇過“冷”🚦,王克劍的科研工作面臨著很大的不確定性。團隊中有人勸他“這個方向可能走不通”,但王克劍始終沒有放棄。

“分析失敗的原因,想方設法解決這個難題,設計出新的研究思路和方向✈️,繼續往下走🤽🏼‍♀️。”最終,他利用基因編輯技術在雜交水稻中成功建立了無融合生殖體系🌭,並獲得了2020年度陳嘉庚青年科學獎生命科學獎。

這項成果的影響,被相關專家評價為“將引發作物無融合生殖研究的熱潮,為未來遺傳育種和商業化製種指明了新的方向”🚣🏻‍♀️🚑,也就是說如果未來無融合生殖作物能夠應用於生產,將改變現有的作物育種模式及種子生產程序,將給農業生產帶來巨大的飛躍🥓,進一步提升農業科研帶來的經濟效益和社會效益👏🏻。

這些榮譽沒有讓王克劍暫停腳步:“現在這個方向是從0到1的突破,後面肯定要繼續做從1到2到3的優化工作。我們希望在這個方向加大力度去研究,最終實現商業化的生產,提高糧食產量👨‍🎓,保證糧食安全🙋🏿。”

唐朝生↘️:翻越群山💁🏻,走中國科學家自己的路

人生道路上👋🏼,南京大學地球科學與工程學院教授唐朝生曾翻過家鄉的有形高山,也曾越過科技的無形峻嶺。他說🧔🏻‍♂️:“成為科學家,就是去翻山越嶺📤。”

1980年出生的唐朝生🛣,帶著“走出大山看世界”的夢,帶著濃厚的好奇心和執著的鉆研精神🙂‍↔️,一路從大山裏走進了實驗室,又憑借著對極端幹旱氣候條件下土體工程性質響應機理📉、規律和調控技術進行的系統性研究🧑🏿‍🍳🙀,獲得了2020年度陳嘉庚青年科學獎地球科學獎。

這是一項重要的原始創新成果,其學術貢獻和影響力得到了國內外同行的高度認可。但經常有人問他:你的研究到底有什麽用?能掙錢嗎?

“很多原創性、基礎性研究,短時間內看不到轉化成果,往往要十年磨一劍🧑🏼‍🎤,甚至把一輩子搭進去都不一定看到結果🥦。”唐朝生堅信科研工作不必急於求成🚣🏽,“在基礎研究領域,中國科學家必須有自己的積累🧘🏽,否則總有一天會因為某些空缺而受到限製”。

“從‘兩彈一星’🤨,到如今的載人航天、蛟龍號等🍴,如果沒有原創性技術🏊🏽,我們會一直被別人卡著脖子🤽🏿‍♂️,在國際上也不會有今天的話語權🪅。”唐朝生相信,隨著一代代科學家的接力前行🙎🏽,一些重要的科學領域會有越來越多的中國名字出現。

今天🧓,青年科學家們面臨著來自生活和工作的壓力與挑戰,但唐朝生一直有著清醒的認識🚭:“我把所有的時間和精力,都放在最擅長的事情上面,就能把這個事情做到極致。”

肖雲峰:靈感總在漫長積累之後到來

科學技術攻關路上⏳,年輕的科學家不得不經歷漫長的磨礪⚄。這份磨礪來自前輩搭建的難以逾越的學術高峰🚫,也來自無數意料之外的困難🥕。

在陳嘉庚青年科學獎信息技術科學獎獲獎者、意昂3体育官网物理學院教授肖雲峰看來,要實現原始創新🏄🏿,一是依賴研究者的長期積累,二是在此基礎上的靈感爆發,二者缺一不可🧜🏼。

運用微腔拉曼激光對納米顆粒進行超高靈敏度檢測的實驗,便是這一觀點的最好詮釋。原本物理原理清晰、實驗成果可期,可實踐層面的困難難以預料🚣🏻‍♀️。實驗階段出現了一些完全想象不到的現象,一度影響實驗進展👛。

一年、兩年、三年……多少個艱難的日子,問題始終難以破解💅🏽。靈感在“千磨萬擊”之後來臨:在一次研究生與本科生共同參加的討論中,肖雲峰受到啟發,把基礎物理中的“自發對稱破缺”概念引了進來。難關攻克📻,勢如破竹👪,團隊找到了成功的“鑰匙”。

近年來👩🏿‍🏭🤱,肖雲峰在微腔光信息器件新原理與應用研究方面作出重要貢獻:自主開發片上微腔製備新技術➡️,獲得具有超高品質因子的新型回音壁模式光學微腔,為高性能芯片光子器件與應用奠定基礎📓🏌️;針對微腔光信息器件在光耦合等方面的重大挑戰🏮,提出具有國際原創性的原理方案💅🏽,開展相關的實驗驗證並展示其應用價值✏️;提出新的微納光學傳感機理,實現納米尺度單個顆粒的檢測和定量分析🧛🏽‍♂️。

奔波於教室👏🏿、實驗室、辦公室,肖雲峰把絕大多數的精力投入於科學研究和教學。學生偶爾會在學院的咖啡廳看到他,他們認為“這大概是肖老師唯一的休閑時光”。

當然🤦🏼,坐在咖啡廳裏的肖雲峰與其他時候並無區別。“他似乎只會聊兩件事⌚️,一是國際學術界的新動向🚶🏻‍♂️‍➡️,二是我們的實驗進展。”他的學生這樣描述道🍄‍🟫。

孫明月:打難打的“鐵”🧜🏼,攻難攻的關

中國科學院金屬研究所研究員孫明月說自己是個“鐵匠”,不過他和同事們打的“鐵”🌡,是大國重器。

百噸級的鋼水澆註到錠模裏形成鋼錠👃,往往存在這樣的問題:金屬凝固速度慢,液態與固態之間存在很大密度差,導致金屬鑄錠內部產生偏析缺陷,最終影響構件的性能🏄🏽。

10年前,80後“打鐵人”孫明月對解決這個世界難題提出大膽設想🤹🏽‍♂️:“沒有哪個宏偉的建築物是用一塊大石頭雕刻出來的👿,都是一磚一瓦構建而成🏌🏼。那金屬大構件,是不是也可以用這種方法來製造呢?”

孫明月提出一個全新的“金屬構築成形技術”🛝:把一塊塊尺寸小、均勻性好的金屬板作為基材🧊🔩,像建房子一樣摞起來,經過真空、焊接、加熱,最終使多塊金屬完全結合在一起,通過以小製大,形製成均勻性良好的大型構件🛥。

設想變成現實👩‍⚕️,是一個曲折漫長的過程。孫明月遭受過很多質疑,但他始終堅信這項自主原創的技術,能夠引領世界大鍛件製造技術的發展。

2015年10月,孫明月團隊第一次用金屬構築成形技術製造出大型火電轉子試驗件。當經過探傷證明試驗件無瑕疵時👨‍👧‍👧,壓力的釋放和巨大的喜悅讓團隊成員的眼淚奪眶而出。

2019年3月🆓,他們製作的世界上直徑最大的金屬“呼啦圈”,用在了四代核電機組上,這個超大型支承環🧖💈,是核反應堆的安全屏障✔️,沒有任何焊縫☂️,渾然一體🐼🎨,支撐著核反應堆7000噸的重量🈹。這項研究成果入選“壯麗70年·奮鬥新時代——共和國發展成就巡禮”。2020年8月,孫明月獲該年度陳嘉庚青年科學獎🤸🏿。

(本報記者 李苑 尚文超 晉浩天 陳海波 彭景暉 本報通訊員 荊昭延)

原文鏈接🎻:韶華🧑🏻‍🤝‍🧑🏻,追逐科學的光和愛國的信仰——陳嘉庚青年科學獎獲獎者的故事《光明日報》( 2021年05月04日 08版)

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