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    攻克關鍵難題 勇攀科技高峰(講述·弘揚科學家精神(特別策劃))

    來源:人民日報2024-01-02 15:10:13

    習近平總書記在科學家座談會上強調:“希望廣大科學家和科技工作者肩負起歷史責任,堅持面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康,不斷向科學技術廣度和深度進軍。”

    黨的十八大以來,深懷愛國之心、砥礪報國之志的科學家和科技工作者投入科技攻關中,取得一系列可圈可點的重大科技成果。在努力實現高水平科技自立自強的征程中,他們發揮著至關重要的作用。2023年,57位優秀專家人才受黨中央、國務院邀請參加休假活動,他們帶著豐富的經歷、深刻的思考,碰撞思想火花、激揚奮斗熱情。他們身上體現著愛國、創新、求實、奉獻、協同、育人的科學家精神。記者采訪其中4位,傾聽他們堅持“四個面向”持續不懈地向科學技術廣度和深度進軍的奮斗故事……

    ——編  者  

    選  擇——

    “做有組織的科研、有用的科研”

    一把直尺,最小刻度通常是1毫米。如果將這一小段的長度拆分成100萬份,其中的1份,就是1納米。在這種肉眼無法觀察、直覺難以想象的量級上,需要什么樣的“尺子”才能實現精密測量呢?通過量子精密測量技術,獲取經典方法難以捕捉的信息,正是肖連團及其團隊的研究重點之一。

    肖連團是太原理工大學副校長、山西大學激光光譜研究所所長。2014年,“光與物質相互作用的量子效應團隊”獲批教育部創新團隊,肖連團作為團隊學術帶頭人,聚集了一批光學、原子分子物理、凝聚態物理等多專業背景的科研人才。團隊成立伊始就明確目標,在支持自由探索的同時,努力以科研成果服務國家和社會的現實需求。用肖連團的話來說,就是“做有組織的科研、有用的科研”。

    量子精密測量,雖然高深,但離我們的生產生活并不遙遠。比如,肖連團團隊發明的新型量子相干光譜檢測技術,為單分子光學、微波電場高靈敏檢測、單管制成像等應用提供了強有力的技術基礎。以細胞內氧濃度傳感為例,通過單分子量子相干技術可以對細胞內亞微米尺度的氧濃度進行高分辨高靈敏測量,為未來腫瘤診斷與治療應用提供一種有效技術手段。

    越是前沿領域,可借鑒的經驗越少。一支科研團隊,如何持續保持創新能力、不斷攻克難關?肖連團認為:“需要有敢為人先、自主創新的精神,還要善于凝聚團隊的力量,集智攻關。”

    2020年,團隊在國際上首次實現里德堡原子微波超外差接收機樣機,微波電場場強測量靈敏度優于之前國際最好水平的1000倍,極大提升了微波探測靈敏度。“這個成果來之不易。”2013年加入團隊,現任山西大學激光光譜研究所教授的秦成兵說,“我們僅開展理論論證就用了兩年多時間,在開展高靈敏微波電場精密測量時,還要克服實驗環境和實驗工具的種種限制。”

    首先是干擾問題。如今通信技術發達,微波信號隨處可見,尋找到能避免干擾的實驗場所,對確認精密測量精度十分重要。于是,團隊建設了微波暗室,確保將非實驗產生的信號擋在室外。實驗工具方面,正如水銀之于溫度計,窄線寬超穩激光器是開展微波電場精密測量的重要設備,然而,由于團隊對靈敏度提升的目標要求非常高,國內外商業化激光器的穩定性難以滿足測量需求。幾經討論,團隊決定自己動手,把這個急需的工具做出來!“做光機械的、做真空器件的、做電子線路的……大家密切溝通,相互支持,歷時一年半,終于做出了符合需要的設備,而且性能比預想中還要好。”肖連團說。

    與此同時,許多成員從學術新人成長為科研骨干,具備了帶團隊開展研究的能力,秦成兵就是其中的一員。他說:“肖老師和許多學界前輩都很擅長將一個大的困難拆解開來,細化為若干具體問題,根據大家的專業專長進行分工解決,進行有組織科研。這對我自己開展科研工作有很大啟發。”

    創新沒有止境,學習也沒有止境。團隊建立了學術報告制度,每周六,青年教師和博士生集中交流,介紹自己最近的學術進展。肖連團除了開展科學研究,還承擔著許多行政事務,但再忙也堅持每天閱讀科學文獻。“持續學習是最基本的態度,這個必須雷打不動。特別是作為一支團隊的學術帶頭人,對學科前沿動態和國家的重大需求,都需要有清晰的認識,這樣才能使我們的工作成為有用的科研,讓我們的研究成果發揮更大作用。”肖連團說。

    熱  愛——

    “最快樂的事情,就是我們培育的品種被農民喜歡”

    “平均籽粒產量每畝519千克,最高畝產622千克,平均畝產比2022年滄源佤族自治縣玉米平均單產增加101.2%。”

    “平均產量每畝605.4千克,最高畝產達630.0千克。示范品種抗病性強、商品品質優、綜合表現好,建議加快示范推廣力度。”

    …………

    聽到自己培育的品種得到測產專家組肯定,云南省農業科學院首席專家番興明和科研團隊成員頗為振奮。每年一到玉米成熟的時節,番興明就帶領團隊成員四處奔波,進試驗田、看測試點,了解選育品種的農藝性狀和產量。在云南滄源佤族自治縣的兩個高海拔村,團隊與農戶合作,示范種植了“云瑞668”“紅單6號”等4個玉米品種。“開展示范種植的這個生長期,氣候不大理想。”番興明說,當地先是干旱少水,后又陰雨連綿,病蟲害較往年偏重,這給玉米生長造成了不小壓力。

    可經過測產驗收,示范區玉米產量不減反增,果穗也圓潤飽滿。更讓番興明感到振奮的,是鄉親們的認可:“番老師,來年我還找你們要種子!”種子對收成有多重要,農民最清楚!白斑病是當地農戶的一塊心病,而番興明團隊帶來的品種抗病性強、產量增高,解了鄉親們的難題。

    多年來,番興明帶領的云南省農業科學院熱帶亞熱帶玉米遺傳育種創新團隊致力于選育豐產性、穩產性強的好品種,努力為加快種業振興、保障糧食安全作出更多貢獻。

    由于育種試驗受到氣候條件限制,團隊成員常像候鳥一樣,隨季節更替而“遷飛”,一年下來,許多人有兩三百天都“漂”在外地。播種、授粉、收獲……這些工序下來,大半年就過去了。然后,他們又要帶上精挑細選的育種材料,回到高海拔地區,繼續開展春播、夏播。不少成員在春節時也回不了家,只能在育種基地過年。

    “育種科研成果的形成需要經歷漫長而艱苦的積累過程。只要心懷熱愛,吃得了苦、耐得住寂寞,堅持下來總會看到回報。”番興明說。

    團隊首席助理尹興福說,番興明幾乎全年無休,做事雷厲風行、說干就干。“有次番老師剛下飛機,天黑還下著雨,他就著急去地里看育種材料,沒想到車在中途陷進泥坑,他下來幫忙推車,濺了一身泥水……他笑著說,‘這沒什么,我們搞農業,本來就是跟泥土打交道。’看到番老師以身作則往一線撲,我們都覺得在平時的工作中要更腳踏實地、更加勤奮。”尹興福說。

    天道酬勤,不負耕耘。至今,番興明團隊已累計選育出100余個玉米品種,推廣優質玉米超1.4億畝,新增產值超過170億元,產品廣受市場認可。

    團隊成員蔣輔燕是一名科技特派員,常常進山下鄉,能聽到許多農民的心聲。他的感受是,隨著市場需求多元化,農戶對品種的要求也更高更細了。“有個品種產量很高,單純從科研角度看是成功的。但它的苞葉較緊,大規模種植時,會增加農民收獲的人工成本。為此,我們在親本上進行有針對性的改良,解決了這個問題。”蔣輔燕說,“育種工作不是純粹的理論研究,貼近農民深入了解需求,往往能幫助我們明確方向。”

    “育種人對生活永遠抱有一種期待。”番興明說,“最快樂的事情,就是我們培育的品種被農民喜歡,給他們帶來收益……”

    攻  關——

    “讓我們造出的飛機更具競爭力”

    ARJ21國產支線飛機,是我國首次全面按照國際適航標準研制的商用客機,為C919等后續機型的發展打下了基礎。投入商業運營的第七年,ARJ21國產支線飛機又呈現給公眾一番新的面貌:2023年9月,7架ARJ21飛機在新疆烏魯木齊地窩堡國際機場進行靜態展示,包括公務機、醫療機、貨機和應急救援指揮機在內的4款衍生機型首次同臺亮相。

    “努力把ARJ21這個型號做得越來越好。20年來,我基本上只做了這么一件事。”從制定一份設計方案到研發一個初具規模的系列,中國商飛工程總師、ARJ21系統總設計師陳勇親歷了這一型號的前世今生。他認為,對于一款商用飛機來說,投入客運遠遠不是終點。“我們的愿景不僅是做出一架飛機,而是將它作為一個平臺,開展更多的探索,衍生出更多的機型,服務更多的需求,讓我們造出的飛機更具競爭力。”陳勇說。

    為實現這一目標,ARJ21項目團隊開展了多方面工作。他們與國內的科研院所、企業等協力推動產品改型,提升產業配套能級;往來于各個航司和試飛現場,持續追蹤和改進機型表現;優化設計,幫助飛機減重減阻、降本增效……

    經過多年努力,這一機型在國內外市場贏得越來越多的認可。自2016年6月28日成功實現商業首航至今,ARJ21已經交付超120架,在國內100多座城市實現通航,安全運送旅客超過1000萬人次。2022年12月,ARJ21交付首家海外客戶印尼翎亞航空,這是中國噴氣式客機首次進入海外市場。

    在陳勇看來,做出有競爭力的產品,往往意味著要奔著解決難題去。項目立項時,國內相關工作人員已經多年沒有承擔民用飛機型號的研制任務,在設計、制造、試驗試飛等多個環節,都缺乏有經驗的人才。團隊與一些高校、科研院所合作,組建聯合工作隊,在真刀真槍的歷練中,不斷增強攻關能力。

    飛機結冰問題在民航業歷來受到重視。為保證ARJ21能適應各種環境,保證飛行安全,項目團隊決定使用危險系數最高的冰型開展結冰試驗。“當時我們‘環球追冰’,往返3萬公里,尋找最嚴酷的結冰環境。”陳勇說,“最初,我們的飛機是不能滿足要求的,比如,迎角傳感器就出現過被凍結的情況。”通過仿真計算、風洞試驗、地面和空中自然結冰狀態下的試驗試飛,團隊找到機翼翼面、發動機唇口和風扇結冰、冰塊脫落等規律,攻克了25項與結冰試驗驗證相關的技術難題。

    一道道考驗,不僅造就了ARJ21飛機優秀的性能,還歷練出一批拔尖科研人才。許多人成長為其他項目的總師、副總師,成為行業新一代的中堅力量。

    “我們這批60后航空人非常幸運,趕上民用飛機大發展的機遇,做出了一些成果。我相信,只要科研人員繼續心無旁騖、迎難而上,將來一定能取得更大的突破、更大的進步。”陳勇說。

    轉  化——

    “努力用最先進的技術造?;颊?rdquo;

    在北京醫院綜合樓見到馬潔時,她正與神經內科的同事討論某疾病的治療方案。“實踐表明,干細胞療法對神經退行性疾病有不錯的效果,所以我們想順著這個方向,探索一些治療方法。”作為北京醫院生物治療中心主任,馬潔和她的團隊致力于運用先進的生物治療技術,為疑難病癥、罕見病尋找有效治療方法。

    生物治療技術有何優勢?馬潔介紹,生物治療技術與傳統方法的一大不同,是采用生物制劑這種“活的藥物”。具有生物活性的藥劑,能激活人體免疫防御系統,從根本上改變細胞的生長與生存環境。生物治療技術與傳統治療相結合,可降低負面反應,綜合提高療效。

    “科學成果和治療理念,需要轉化為具體技術,才能直接造?;颊?。”馬潔介紹,團隊在打通基礎醫學和臨床需求方面傾注了大量心力。“雖然我們是臨床科室,但大家超過一半的精力都投入到了科研工作中;而作為一個科研團隊,成員又持續從事臨床治療、臨床管理,所研究的問題也都來自臨床。”馬潔說,科研和臨床深度融合,使她的團隊能夠及時捕捉醫學前沿進展,并將醫生、患者的需求緊密結合起來。

    許晶在團隊中主要負責臨床治療和管理,同時承擔轉化研究任務。她說,馬潔對團隊的科研“嗅覺”和科研能力提出了非常嚴格的要求。任務再繁重,團隊也會定期舉行報告會,要求每個人報告各自掌握的學科前沿成果,督促大家不斷更新知識。“我有篇論文正在寫,前后修改了十幾遍。從選題、論證到語言表達,馬潔主任都給予了很細致的指導。”許晶說,“一次次對照原稿和改稿,讓我收獲很多。”除了學界前沿成果,團隊也大量吸收來自臨床一線的需求與反饋。團隊成員劉彩霞具有10多年臨床研究管理經驗。她說:“我們建設了伴隨診斷實驗室,用于獲取有關患者針對特定治療藥物的治療反應的信息。通過持續跟蹤受試者病程進展、分析原因,深化對機制機理的理解。”

    不斷學習新知、不斷吸收反饋,從而不斷取得突破。這支成立于2017年的年輕團隊已經取得不少成績。2023年,他們在納米藥物研制、腫瘤標志物等方面取得多項成果,并在具備國際高影響力的期刊上發表了相關文章??蒲谐晒渤掷m轉化落地,變成一項項具體的診療技術:生物治療中心提供的免疫細胞治療手段,目前應用于肺癌、肝癌、食管癌、腎癌等實體腫瘤治療,療效顯著;干細胞療法在心血管疾病、糖尿病、骨關節炎、自身免疫病和神經系統疾病等病理修復中具有良好效果……

    當前,這支團隊在繼續捕捉和攻關新難題……馬潔說:“沒有最好,只有更好,新的課題和挑戰會不斷涌現,絕對不能固步自封。只有不斷學習,不斷實踐,才能實現我們的目標:努力用最先進的技術造?;颊?。”

    (記者 沈童睿)

    (責任編輯:羅芳菲)

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