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做科研征途的「破壁者」

2024-08-30科學
2024「強國青年科學家」引領計劃分享會暨「青年科學家百城行·走進佛山」活動合影。
「青年+新質生產力」圓桌對話現場。
8月19日至22日,廣東省佛山市南海區透過樓宇亮燈的方式致敬「強國青年科學家」。
作為一名科研工作者,自學醫以來,發表SCI論文289篇;作為一名臨床醫生,個人的診療量每年超過1萬次,在全年無休的情況下,平均一天要診斷27人次;為一位病重的年輕父親延續了一年多的生命……來自廣州醫科大學附屬第一醫院、國家呼吸醫學中心鐘南山院士團隊的梁文華分享了這樣一組數位。
8月21日,在2024「強國青年科學家」引領計劃分享會上,梁文華講述了一名「研究型醫生」成長過程中的思考,「我們希望把科研的工作融合到臨床當中,使臨床診療水平得到一些‘意料之外’的提升。」
作為一名年輕的骨幹醫生,他的時間並不寬裕,但哪怕做完這個十幾分鐘的個人分享,就要趕回廣州會診,他也毫不猶豫地決定來參加這場難得的聚會。
這天,36名青年科學家從全國各地匯聚至廣東省佛山市南海區,他們有的彼此相熟,談話間自然地探討起實驗的進度;有的才剛見面,便試探地詢問對方的科研方向,尋求跨學科合作的可能性;有的在吃飯時就聊起了科研成果產業轉化的經驗。
「強國青年科學家」引領計劃走到第四個年頭,仍在致力於找到那些促進顛覆性原創性科技創新、推動解決關鍵核心技術「卡脖子」難題的青年科研人才,講述他們的故事,助力科研成果轉化,弘揚科學家精神。
「國家的需要,才是我最根本的奮鬥動力」
在分享中,梁文華提到,作為一名在臨床上開展科研工作的研究人員,首要的出發點是面向人民生命健康,圍繞最重要的健康問題去開展研究。
2020年,「鐘南山呼吸疾病防控創新團隊」獲得當年的國家科學技術進步獎創新團隊獎。在人民大會堂領獎後,團隊拍了一張照片,梁文華就站在鐘南山院士的右側。他回憶,第一次見到鐘院士時,匯報自己是腫瘤科的大夫,治療晚期病人比較多,鐘院士告訴他,應該要研究早期肺癌,重點放在早期阻斷,才能大幅提升預後。
換句話說,早期阻斷才能治愈而非延長生存期。抓住「早」字,梁文華開展了一系列精細化研究,尋找各種細分人群的特征,有的放矢地給予治療,釘選真正需要手術的惡性結節,避免對良性結節的過度治療。
他發現,每年新增肺結節患者逾千萬,誤診的情況大量發生著,必須攻克早期辨識癌癥這個難題。
他和同事研發了國際上第一個甲基化診斷工具,同時利用影像人工智慧,將兩個系統進行整合,把肺結節的診斷率從人工判斷的50%至60%的準確性提升到90%。這個工具在全國多家醫院中落地使用,已惠及兩萬余例患者,避免了大量不必要的手術。
此外,另一項科研也大幅減少了「過度治療」的問題。梁文華團隊開發了一個從臨床到分子層面的預測模型,可以精準釘選需要接受輔助治療的高危復發人群,且有針對性地進行治療,「很多本來會復發的病人透過使用靶向藥物,甚至能夠實作治愈,而對其他‘安全’的病人,我們就避免了無效的化療。」
2020年9月11日,習近平總書記在科學家座談會上,對科學家和廣大科技工作者提出明確要求:「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。」
同年,梁文華在參加一個科研獎項的答辯時講道,「肺癌並不是絕癥,只要能夠早期發現,我們有絕對的把握把它治愈。甚至對於一些還沒發生浸潤,就是沒有突破基底膜的肺癌,能夠實作100%的治愈率。」多年來,這位年輕醫生一直朝著這個目標奮發前行。
科研征途中,梁文華並不缺少同路人。
在2024「強國青年科學家」引領計劃分享會現場,哈爾濱工業大學航天學院復合材料與結構研究所教授、國家級重點實驗室副主任熊健動情地說:我來自洞庭湖畔,已紮根東北22年,將在推動新時代東北全面振興和建設航天強國的行程中,踏踏實實做好本職工作,努力成為哈工大新一代的「八百壯士」。
超輕與高強度一直是航空航天結構發展的重大挑戰。熊健團隊正是致力於碳纖維復合材料夾芯結構的高強度設計方法與力學效能研究,就是希望用更好的方式,為航天器「減負」。
將個人的命運與祖國的發展相結合,像熊健這樣的青年科學家們踐行著代代傳遞的科學家精神。「做隱姓埋名的奮鬥者」「走自主可控的創新之路」……這些青年科學家甘坐「冷板凳」,向著國家最需要的方向,解決「卡脖子」的科研難題。
電子科技大學的青年科學家姚佰承研究先進光子信源器件,他說,不同於傳統方向,在這個方面,歐美的先發優勢不明顯,我們有希望實作原創突破。此後的數年間,他專註於基礎研究,用新研究路徑解決了光電子「調控難、敏感弱」的科學難題,掌握了新型復合導波器件的全流程制備工藝,構建全自主的智慧財產權,獲得20余項核心專利,不斷重新整理器件效能的紀錄。
「在光子時代,減少了中國科研‘卡脖子’的後顧之憂。」姚佰承說。
這些科學家有信心,向著國家的需要,將中國的科研技術推向世界前列。來自東南大學紫金山實驗室的青年科學家張川曾在基頻芯片基礎理論與支撐技術研究方面作出突破性貢獻,他說:「在科研上,我們不僅有平視世界的能力,更要不斷奮鬥,努力站在世界前沿。」
從「衣食住行」到「星辰大海」
「在我小兒子眼中,比起科學家,我更像是一個美食家。」昆明理工大學食品科學與工程學院的青年科學家易俊潔用一句玩笑開啟了她的分享。
科研要促進鄉村振興,科技成果要轉化成當地老百姓能握在手裏的好處。
在昆明理工大學,易俊潔組織了雲南省首批果蔬加工團隊,這個團隊共有11人,畢業於海內外知名高校,只有3人有「雲南背景」,其他都來自祖國的天南海北,平均年齡33歲。
雲南的森林裏,很多果子又酸又澀,但正是因為難吃,這些果子才留在了森林裏面,成了特產。「我們就想著,怎麽能讓這些野果子變成讓老百姓致富的金果子。」
易俊潔團隊開始圍繞雲南這些特色果蔬,設計營養型的新產品。
他們受低脂零糖氣泡水的啟發,開發了酸果子的代謝飲料,生成「天然味道」,「冰冰涼涼,在雲南非常流行」。雲南人把水果當菜吃,他們就開發出了酸角煮魚、百香果煮雞等預制菜,還把果子做成了火鍋底料。
這些技術在企業轉化,成了大眾能吃到的美味,也成了老百姓手裏踏踏實實能賺到的錢。此外,他們在雲南文山建立了專家工作站,作為科技特派員的易俊潔長期紮根在一線。
這些青年科學家「下接地氣」關註衣食住行,也勇闖無人區將目光投向宇宙和深海,探索著人類認知的極限,為國家戰略安全保駕護航。
復雜多變的海洋環境,一直是人類探索海洋的難題。特別是水分子和懸浮粒子對光的吸收和散射,極大地限制了水中的可視距離,導致水下「看不清、看不遠」。來自天津大學海洋科學與技術學院的青年科學家胡浩豐主要從事偏振光學成像和海洋光學領域的關鍵技術及套用研究。簡單來說,胡浩豐一直在探索用光學知識解決海洋問題,研究出了能在深海使用的「照相機」。
「向海追光,向海圖強」,胡浩豐回應著「加快建設海洋強國」的號召。在研究中,他發現:「海洋探測是涉及多個學科交叉的領域,存在不少有待突破的難題。學科交叉融合是海洋科技創新的有效途徑。」
做產業與科研的「破壁者」
「作為一名科技工作者,我們的科研初心就是要改進生產,改善生活,惠及百姓。」南昌大學食品學院的青年科學家關倩倩所在的團隊建成了中國第一個具有自主智慧財產權的果蔬發酵專用菌種庫,並基於此開發了一系列產品。「在座的各位或許還接觸過我們的產品,包括我們開發的果蔬飲料、果蔬原漿、果蔬冰淇淋等。」
據關倩倩介紹,這項技術目前在全國20個省份的100多家企業推廣套用,還催生出一個全新的發酵果蔬綠色制造產業。
但這一切都是從一個認知開始的——一片爛掉的蔬菜背後是什麽?在分享會現場,關倩倩講了一個故事。她所在團隊帶頭人熊濤教授曾經在江西省樂平市看到一位菜農將一車近兩噸重的圓白菜以10元的價格賤賣掉。菜農知道會虧,但是,「如果今天賣不出去的話,可能明天連10塊錢都賣不到。」
再看一組數據,中國是世界上最大的果蔬生產國,但是果蔬的加工率不及已開發國家的1/5。每年新鮮果蔬腐敗損耗高達 30%以上,損失超過千億元。
關倩倩和她所在的團隊深知,只有發展果蔬精深加工產業才能從根本上解決「果賤傷農、果蔬損耗浪費」的問題。要解決這個問題,他們想到了「發酵」。我們生活中常常吃的酸菜、泡菜、臘肉、酸奶等,其實都是微生物發酵的食品,「益生菌發酵技術在乳制品行業套用已有上百年的歷史,但是在果蔬加工領域卻一直沒有套用。」
關倩倩所在的團隊另辟蹊徑,希望將益生菌發酵技術套用到果蔬的精深加工領域。但是,中國乃至國際上都缺乏果蔬發酵專用菌種。為了破解這一難題,她和同事「白天找菌種,晚上坐著火車去下一個地方找菌種,一走就是一個月」。
團隊成員四處奔走,歷經20年,終於打破菌種「卡脖子」難題,建成中國第一個具有自主智慧財產權的果蔬發酵專用菌種庫。
「研發出來成果只是上半篇文章,將這些成果真正轉化落地才是更為關鍵的下半篇文章」。關倩倩所在團隊一直在推動果蔬益生菌發酵上下遊全產業鏈的關鍵技術創新體系不斷完善。憑借技術優勢,這個產業鏈也在向新疆、雲南等地延伸,不斷推進著鄉村振興。
「面向未來,新質生產力應該是什麽樣的生產力?」在「青年+新質生產力」圓桌對話上,幾位科學家共同探討了各自科研領域發展的前沿視角以及產學研合作的路徑。與會科學家表示:「做‘頂天立地’的科研才能更好地服務企業。」
透過「產學研」合作,武漢理工大學矽酸鹽建築材料國家重點實驗室研究員王靜認為自己這一代「玻璃人」守住了「國產」的陣地。
自賈伯斯開創性地在iPhone手機上使用玻璃觸控式螢幕後,美國康寧公司生產的「大猩猩玻璃」長期在市場占據壟斷地位。
直到2020年有了變化,蘋果公司釋出了一種新型高端螢幕保護材料——透明微晶玻璃,能夠使整個手機的耐摔程度提高4倍。但在2019年,王靜所在的科研團隊已經和一家老牌光學玻璃企業成都光明光電股份有限公司達成了產學研合作。2020 年,他們讓國產的旗艦機裝配上了國產的高效能透明微晶玻璃螢幕蓋板。
這就是王靜透過快速的產學研合作「守住陣地」的故事。她說,在這場合作中,高校、玻璃企業、行動終端三者達成了共贏。當時,這家傳統的光學玻璃企業正尋求突破。透過這次合作,其順利轉型為消費電子領域的供應商。對手機等行動終端企業來說,國產高效能材料的研發與生產幫助其解決了供應商的問題。對於高校而言,科研轉化為成果,在產業中反哺科研,「共同進步」。
「做別人沒有做過的事,解決從0到1的問題。」在張川看來,在科研領域,如果只是跟隨研究,就會面臨被「卡脖子」的風險,未來的科研工作者要有信心、有勇氣突破核心領域。
什麽是做頂天立地的科研?如何做科研和產業「破壁者」?王靜給出了自己的看法:「頂天就是要創新,立地就是科研要接地氣,做有用的科研。」她提到,在與企業交流的過程中,可以梳理出很多科學問題。科研教學與企業服務同向而行,「知道產業的痛點在哪裏、問題在哪裏,我們的科研才能夠切切實實去解決企業目前遇到的困難。」
投身教學,培養更多青年人才
科研的道路往往漫長而孤單,但前行的道路上,總需要一輩又一輩的青年接過師長的接力棒,不停地傳承下去。張川說:「我們需要培養一個有堅定信仰、充足能力的科學家團隊。」
易俊潔在雲南省大理市古生村建立了一個「科技小院」。此前,大部份科技小院都來自農科院校,這是工科院校的一次大膽嘗試,「我們在探索工科院校鄉村振興的人才培養模式。」
從本科生到研究生,梁文華總是用自己快速成長的個人經歷來指導學生,讓他們也能夠快速成長。梁文華介紹,他指導的本科學生多次在「挑戰杯」上獲獎,有的在低年級的時候,已能夠在一些國際會議上作學術匯報,不少學生已經成長為能夠獨當一面的綜合型醫生。
這些過去的學生、未來的「戰友」將同梁文華一起,「管理」中國人的身體健康。
回到母校工作的姚佰承熱衷於與學生一起進步,他有一個外號——「知心小哥」。除了教授的身份,姚佰承還擔任了學院的兼職輔導員、創新創業導師、職業生涯規劃導師等職務,分享自己求學和科研的經驗。在這次分享會上,他提到:科研事業,重在傳承。「國家需要培養科學青年的苗子,我就去做點燃星火的青年播種者,傾力分享自己的感悟、盡力傳遞自己的知識,不斷培養新的青年人才,希望越來越多的學子,成為我、超越我。」
中青報·中青網見習記者 王雪兒 記者 戴月婷 來源:中國青年報
(來源:中國青年報)