攻克關(guān)鍵難題 勇攀科技高峰(講述·弘揚(yáng)科學(xué)家精神(特別策劃))
數(shù)據(jù)來源:科技部、國(guó)家統(tǒng)計(jì)局
習(xí)近平總書記在科學(xué)家座談會(huì)上強(qiáng)調(diào):“希望廣大科學(xué)家和科技工作者肩負(fù)起歷史責(zé)任,堅(jiān)持面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康,不斷向科學(xué)技術(shù)廣度和深度進(jìn)軍?!?/p>
黨的十八大以來,深懷愛國(guó)之心、砥礪報(bào)國(guó)之志的科學(xué)家和科技工作者投入科技攻關(guān)中,取得一系列可圈可點(diǎn)的重大科技成果。在努力實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)的征程中,他們發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。2023年,57位優(yōu)秀專家人才受黨中央、國(guó)務(wù)院邀請(qǐng)參加休假活動(dòng),他們帶著豐富的經(jīng)歷、深刻的思考,碰撞思想火花、激揚(yáng)奮斗熱情。他們身上體現(xiàn)著愛國(guó)、創(chuàng)新、求實(shí)、奉獻(xiàn)、協(xié)同、育人的科學(xué)家精神。記者采訪其中4位,傾聽他們堅(jiān)持“四個(gè)面向”持續(xù)不懈地向科學(xué)技術(shù)廣度和深度進(jìn)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(zhǎng)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(jí)上,需要什么樣的“尺子”才能實(shí)現(xiàn)精密測(cè)量呢?通過量子精密測(cè)量技術(shù),獲取經(jīng)典方法難以捕捉的信息,正是肖連團(tuán)及其團(tuán)隊(duì)的研究重點(diǎn)之一。
肖連團(tuán)是太原理工大學(xué)副校長(zhǎng)、山西大學(xué)激光光譜研究所所長(zhǎng)。2014年,“光與物質(zhì)相互作用的量子效應(yīng)團(tuán)隊(duì)”獲批教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),肖連團(tuán)作為團(tuán)隊(duì)學(xué)術(shù)帶頭人,聚集了一批光學(xué)、原子分子物理、凝聚態(tài)物理等多專業(yè)背景的科研人才。團(tuán)隊(duì)成立伊始就明確目標(biāo),在支持自由探索的同時(shí),努力以科研成果服務(wù)國(guó)家和社會(huì)的現(xiàn)實(shí)需求。用肖連團(tuán)的話來說,就是“做有組織的科研、有用的科研”。
量子精密測(cè)量,雖然高深,但離我們的生產(chǎn)生活并不遙遠(yuǎn)。比如,肖連團(tuán)團(tuán)隊(duì)發(fā)明的新型量子相干光譜檢測(cè)技術(shù),為單分子光學(xué)、微波電場(chǎng)高靈敏檢測(cè)、單管制成像等應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的技術(shù)基礎(chǔ)。以細(xì)胞內(nèi)氧濃度傳感為例,通過單分子量子相干技術(shù)可以對(duì)細(xì)胞內(nèi)亞微米尺度的氧濃度進(jìn)行高分辨高靈敏測(cè)量,為未來腫瘤診斷與治療應(yīng)用提供一種有效技術(shù)手段。
越是前沿領(lǐng)域,可借鑒的經(jīng)驗(yàn)越少。一支科研團(tuán)隊(duì),如何持續(xù)保持創(chuàng)新能力、不斷攻克難關(guān)?肖連團(tuán)認(rèn)為:“需要有敢為人先、自主創(chuàng)新的精神,還要善于凝聚團(tuán)隊(duì)的力量,集智攻關(guān)?!?/p>
2020年,團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)里德堡原子微波超外差接收機(jī)樣機(jī),微波電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量靈敏度優(yōu)于之前國(guó)際最好水平的1000倍,極大提升了微波探測(cè)靈敏度。“這個(gè)成果來之不易?!?013年加入團(tuán)隊(duì),現(xiàn)任山西大學(xué)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(shí)間,在開展高靈敏微波電場(chǎng)精密測(cè)量時(shí),還要克服實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)工具的種種限制?!?/p>
首先是干擾問題。如今通信技術(shù)發(fā)達(dá),微波信號(hào)隨處可見,尋找到能避免干擾的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所,對(duì)確認(rèn)精密測(cè)量精度十分重要。于是,團(tuán)隊(duì)建設(shè)了微波暗室,確保將非實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的信號(hào)擋在室外。實(shí)驗(yàn)工具方面,正如水銀之于溫度計(jì),窄線寬超穩(wěn)激光器是開展微波電場(chǎng)精密測(cè)量的重要設(shè)備,然而,由于團(tuán)隊(duì)對(duì)靈敏度提升的目標(biāo)要求非常高,國(guó)內(nèi)外商業(yè)化激光器的穩(wěn)定性難以滿足測(cè)量需求。幾經(jīng)討論,團(tuán)隊(duì)決定自己動(dòng)手,把這個(gè)急需的工具做出來!“做光機(jī)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(shí)一年半,終于做出了符合需要的設(shè)備,而且性能比預(yù)想中還要好?!毙みB團(tuán)說。
與此同時(shí),許多成員從學(xué)術(shù)新人成長(zhǎng)為科研骨干,具備了帶團(tuán)隊(duì)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(xué)界前輩都很擅長(zhǎng)將一個(gè)大的困難拆解開來,細(xì)化為若干具體問題,根據(jù)大家的專業(yè)專長(zhǎng)進(jìn)行分工解決,進(jìn)行有組織科研。這對(duì)我自己開展科研工作有很大啟發(fā)?!?/p>
創(chuàng)新沒有止境,學(xué)習(xí)也沒有止境。團(tuán)隊(duì)建立了學(xué)術(shù)報(bào)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(xué)術(shù)進(jìn)展。肖連團(tuán)除了開展科學(xué)研究,還承擔(dān)著許多行政事務(wù),但再忙也堅(jiān)持每天閱讀科學(xué)文獻(xiàn)。“持續(xù)學(xué)習(xí)是最基本的態(tài)度,這個(gè)必須雷打不動(dòng)。特別是作為一支團(tuán)隊(duì)的學(xué)術(shù)帶頭人,對(duì)學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)和國(guó)家的重大需求,都需要有清晰的認(rèn)識(shí),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(fā)揮更大作用?!毙みB團(tuán)說。
熱 愛——
“最快樂的事情,就是我們培育的品種被農(nóng)民喜歡”
“平均籽粒產(chǎn)量每畝519千克,最高畝產(chǎn)622千克,平均畝產(chǎn)比2022年滄源佤族自治縣玉米平均單產(chǎn)增加101.2%?!?/p>
“平均產(chǎn)量每畝605.4千克,最高畝產(chǎn)達(dá)630.0千克。示范品種抗病性強(qiáng)、商品品質(zhì)優(yōu)、綜合表現(xiàn)好,建議加快示范推廣力度?!?/p>
…………
聽到自己培育的品種得到測(cè)產(chǎn)專家組肯定,云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院首席專家番興明和科研團(tuán)隊(duì)成員頗為振奮。每年一到玉米成熟的時(shí)節(jié),番興明就帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員四處奔波,進(jìn)試驗(yàn)田、看測(cè)試點(diǎn),了解選育品種的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量。在云南滄源佤族自治縣的兩個(gè)高海拔村,團(tuán)隊(duì)與農(nóng)戶合作,示范種植了“云瑞668”“紅單6號(hào)”等4個(gè)玉米品種?!伴_展示范種植的這個(gè)生長(zhǎng)期,氣候不大理想?!狈d明說,當(dāng)?shù)叵仁歉珊瞪偎?,后又陰雨連綿,病蟲害較往年偏重,這給玉米生長(zhǎng)造成了不小壓力。
可經(jīng)過測(cè)產(chǎn)驗(yàn)收,示范區(qū)玉米產(chǎn)量不減反增,果穗也圓潤(rùn)飽滿。更讓番興明感到振奮的,是鄉(xiāng)親們的認(rèn)可:“番老師,來年我還找你們要種子!”種子對(duì)收成有多重要,農(nóng)民最清楚!白斑病是當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶的一塊心病,而番興明團(tuán)隊(duì)帶來的品種抗病性強(qiáng)、產(chǎn)量增高,解了鄉(xiāng)親們的難題。
多年來,番興明帶領(lǐng)的云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶亞熱帶玉米遺傳育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)致力于選育豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性強(qiáng)的好品種,努力為加快種業(yè)振興、保障糧食安全作出更多貢獻(xiàn)。
由于育種試驗(yàn)受到氣候條件限制,團(tuán)隊(duì)成員常像候鳥一樣,隨季節(jié)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(xì)選的育種材料,回到高海拔地區(qū),繼續(xù)開展春播、夏播。不少成員在春節(jié)時(shí)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(jīng)歷漫長(zhǎng)而艱苦的積累過程。只要心懷熱愛,吃得了苦、耐得住寂寞,堅(jiān)持下來總會(huì)看到回報(bào)?!狈d明說。
團(tuán)隊(duì)首席助理尹興福說,番興明幾乎全年無休,做事雷厲風(fēng)行、說干就干。“有次番老師剛下飛機(jī),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(jìn)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(nóng)業(yè),本來就是跟泥土打交道?!吹椒蠋熞陨碜鲃t往一線撲,我們都覺得在平時(shí)的工作中要更腳踏實(shí)地、更加勤奮?!币d福說。
天道酬勤,不負(fù)耕耘。至今,番興明團(tuán)隊(duì)已累計(jì)選育出100余個(gè)玉米品種,推廣優(yōu)質(zhì)玉米超1.4億畝,新增產(chǎn)值超過170億元,產(chǎn)品廣受市場(chǎng)認(rèn)可。
團(tuán)隊(duì)成員蔣輔燕是一名科技特派員,常常進(jìn)山下鄉(xiāng),能聽到許多農(nóng)民的心聲。他的感受是,隨著市場(chǎng)需求多元化,農(nóng)戶對(duì)品種的要求也更高更細(xì)了?!坝袀€(gè)品種產(chǎn)量很高,單純從科研角度看是成功的。但它的苞葉較緊,大規(guī)模種植時(shí),會(huì)增加農(nóng)民收獲的人工成本。為此,我們?cè)谟H本上進(jìn)行有針對(duì)性的改良,解決了這個(gè)問題。”蔣輔燕說,“育種工作不是純粹的理論研究,貼近農(nóng)民深入了解需求,往往能幫助我們明確方向?!?/p>
“育種人對(duì)生活永遠(yuǎn)抱有一種期待?!狈d明說,“最快樂的事情,就是我們培育的品種被農(nóng)民喜歡,給他們帶來收益……”
攻 關(guān)——
“讓我們?cè)斐龅娘w機(jī)更具競(jìng)爭(zhēng)力”
ARJ21國(guó)產(chǎn)支線飛機(jī),是我國(guó)首次全面按照國(guó)際適航標(biāo)準(zhǔn)研制的商用客機(jī),為C919等后續(xù)機(jī)型的發(fā)展打下了基礎(chǔ)。投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)的第七年,ARJ21國(guó)產(chǎn)支線飛機(jī)又呈現(xiàn)給公眾一番新的面貌:2023年9月,7架ARJ21飛機(jī)在新疆烏魯木齊地窩堡國(guó)際機(jī)場(chǎng)進(jìn)行靜態(tài)展示,包括公務(wù)機(jī)、醫(yī)療機(jī)、貨機(jī)和應(yīng)急救援指揮機(jī)在內(nèi)的4款衍生機(jī)型首次同臺(tái)亮相。
“努力把ARJ21這個(gè)型號(hào)做得越來越好。20年來,我基本上只做了這么一件事?!睆闹贫ㄒ环菰O(shè)計(jì)方案到研發(fā)一個(gè)初具規(guī)模的系列,中國(guó)商飛工程總師、ARJ21系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師陳勇親歷了這一型號(hào)的前世今生。他認(rèn)為,對(duì)于一款商用飛機(jī)來說,投入客運(yùn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是終點(diǎn)?!拔覀兊脑妇安粌H是做出一架飛機(jī),而是將它作為一個(gè)平臺(tái),開展更多的探索,衍生出更多的機(jī)型,服務(wù)更多的需求,讓我們?cè)斐龅娘w機(jī)更具競(jìng)爭(zhēng)力?!标愑抡f。
為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),ARJ21項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開展了多方面工作。他們與國(guó)內(nèi)的科研院所、企業(yè)等協(xié)力推動(dòng)產(chǎn)品改型,提升產(chǎn)業(yè)配套能級(jí);往來于各個(gè)航司和試飛現(xiàn)場(chǎng),持續(xù)追蹤和改進(jìn)機(jī)型表現(xiàn);優(yōu)化設(shè)計(jì),幫助飛機(jī)減重減阻、降本增效……
經(jīng)過多年努力,這一機(jī)型在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)贏得越來越多的認(rèn)可。自2016年6月28日成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)首航至今,ARJ21已經(jīng)交付超120架,在國(guó)內(nèi)100多座城市實(shí)現(xiàn)通航,安全運(yùn)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(guó)噴氣式客機(jī)首次進(jìn)入海外市場(chǎng)。
在陳勇看來,做出有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品,往往意味著要奔著解決難題去。項(xiàng)目立項(xiàng)時(shí),國(guó)內(nèi)相關(guān)工作人員已經(jīng)多年沒有承擔(dān)民用飛機(jī)型號(hào)的研制任務(wù),在設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)試飛等多個(gè)環(huán)節(jié),都缺乏有經(jīng)驗(yàn)的人才。團(tuán)隊(duì)與一些高校、科研院所合作,組建聯(lián)合工作隊(duì),在真刀真槍的歷練中,不斷增強(qiáng)攻關(guān)能力。
飛機(jī)結(jié)冰問題在民航業(yè)歷來受到重視。為保證ARJ21能適應(yīng)各種環(huán)境,保證飛行安全,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)決定使用危險(xiǎn)系數(shù)最高的冰型開展結(jié)冰試驗(yàn)?!爱?dāng)時(shí)我們‘環(huán)球追冰’,往返3萬公里,尋找最嚴(yán)酷的結(jié)冰環(huán)境?!标愑抡f,“最初,我們的飛機(jī)是不能滿足要求的,比如,迎角傳感器就出現(xiàn)過被凍結(jié)的情況。”通過仿真計(jì)算、風(fēng)洞試驗(yàn)、地面和空中自然結(jié)冰狀態(tài)下的試驗(yàn)試飛,團(tuán)隊(duì)找到機(jī)翼翼面、發(fā)動(dòng)機(jī)唇口和風(fēng)扇結(jié)冰、冰塊脫落等規(guī)律,攻克了25項(xiàng)與結(jié)冰試驗(yàn)驗(yàn)證相關(guān)的技術(shù)難題。
一道道考驗(yàn),不僅造就了ARJ21飛機(jī)優(yōu)秀的性能,還歷練出一批拔尖科研人才。許多人成長(zhǎng)為其他項(xiàng)目的總師、副總師,成為行業(yè)新一代的中堅(jiān)力量。
“我們這批60后航空人非常幸運(yùn),趕上民用飛機(jī)大發(fā)展的機(jī)遇,做出了一些成果。我相信,只要科研人員繼續(xù)心無旁騖、迎難而上,將來一定能取得更大的突破、更大的進(jìn)步。”陳勇說。
轉(zhuǎn) 化——
“努力用最先進(jìn)的技術(shù)造福患者”
在北京醫(yī)院綜合樓見到馬潔時(shí),她正與神經(jīng)內(nèi)科的同事討論某疾病的治療方案。“實(shí)踐表明,干細(xì)胞療法對(duì)神經(jīng)退行性疾病有不錯(cuò)的效果,所以我們想順著這個(gè)方向,探索一些治療方法?!弊鳛楸本┽t(yī)院生物治療中心主任,馬潔和她的團(tuán)隊(duì)致力于運(yùn)用先進(jìn)的生物治療技術(shù),為疑難病癥、罕見病尋找有效治療方法。
生物治療技術(shù)有何優(yōu)勢(shì)?馬潔介紹,生物治療技術(shù)與傳統(tǒng)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(tǒng),從根本上改變細(xì)胞的生長(zhǎng)與生存環(huán)境。生物治療技術(shù)與傳統(tǒng)治療相結(jié)合,可降低負(fù)面反應(yīng),綜合提高療效。
“科學(xué)成果和治療理念,需要轉(zhuǎn)化為具體技術(shù),才能直接造?;颊??!瘪R潔介紹,團(tuán)隊(duì)在打通基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床需求方面傾注了大量心力?!半m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(gè)科研團(tuán)隊(duì),成員又持續(xù)從事臨床治療、臨床管理,所研究的問題也都來自臨床?!瘪R潔說,科研和臨床深度融合,使她的團(tuán)隊(duì)能夠及時(shí)捕捉醫(yī)學(xué)前沿進(jìn)展,并將醫(yī)生、患者的需求緊密結(jié)合起來。
許晶在團(tuán)隊(duì)中主要負(fù)責(zé)臨床治療和管理,同時(shí)承擔(dān)轉(zhuǎn)化研究任務(wù)。她說,馬潔對(duì)團(tuán)隊(duì)的科研“嗅覺”和科研能力提出了非常嚴(yán)格的要求。任務(wù)再繁重,團(tuán)隊(duì)也會(huì)定期舉行報(bào)告會(huì),要求每個(gè)人報(bào)告各自掌握的學(xué)科前沿成果,督促大家不斷更新知識(shí)?!拔矣衅撐恼趯?,前后修改了十幾遍。從選題、論證到語(yǔ)言表達(dá),馬潔主任都給予了很細(xì)致的指導(dǎo)。”許晶說,“一次次對(duì)照原稿和改稿,讓我收獲很多?!背藢W(xué)界前沿成果,團(tuán)隊(duì)也大量吸收來自臨床一線的需求與反饋。團(tuán)隊(duì)成員劉彩霞具有10多年臨床研究管理經(jīng)驗(yàn)。她說:“我們建設(shè)了伴隨診斷實(shí)驗(yàn)室,用于獲取有關(guān)患者針對(duì)特定治療藥物的治療反應(yīng)的信息。通過持續(xù)跟蹤受試者病程進(jìn)展、分析原因,深化對(duì)機(jī)制機(jī)理的理解?!?/p>
不斷學(xué)習(xí)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(tuán)隊(duì)已經(jīng)取得不少成績(jī)。2023年,他們?cè)诩{米藥物研制、腫瘤標(biāo)志物等方面取得多項(xiàng)成果,并在具備國(guó)際高影響力的期刊上發(fā)表了相關(guān)文章。科研成果也持續(xù)轉(zhuǎn)化落地,變成一項(xiàng)項(xiàng)具體的診療技術(shù):生物治療中心提供的免疫細(xì)胞治療手段,目前應(yīng)用于肺癌、肝癌、食管癌、腎癌等實(shí)體腫瘤治療,療效顯著;干細(xì)胞療法在心血管疾病、糖尿病、骨關(guān)節(jié)炎、自身免疫病和神經(jīng)系統(tǒng)疾病等病理修復(fù)中具有良好效果……
當(dāng)前,這支團(tuán)隊(duì)在繼續(xù)捕捉和攻關(guān)新難題……馬潔說:“沒有最好,只有更好,新的課題和挑戰(zhàn)會(huì)不斷涌現(xiàn),絕對(duì)不能固步自封。只有不斷學(xué)習(xí),不斷實(shí)踐,才能實(shí)現(xiàn)我們的目標(biāo):努力用最先進(jìn)的技術(shù)造福患者。”
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