编者按
科研征途上,有这样一群追光的青年科学家:他们有的潜心钻研海洋光学技术,为建设海洋强国贡献青春力量;有的通过攻坚果蔬加工技术,将曾经“没啥用”的野果子变成让老百姓致富的“金果子”;有的发挥技术优势,让技术与艺术巧妙结合,使传统文化“活”起来……他们的故事,是2024“强国青年科学家”的奋斗缩影。“国家需要,我就去做。”他们用实际行动,弘扬新时代科学家精神,投身科技强国建设,争当科技创新排头兵和生力军。
---------------
胡浩丰:为建设海洋强国贡献青春力量
复杂多变的海洋环境,一直是人类探索海洋的难题。特别是水分子和悬浮粒子对光的吸收和散射,极大地限制了水中的可视距离,导致水下“看不清、看不远”。实现水下环境中的清晰、远距离成像,已成为海洋、国防、公共安全等多个领域亟待解决的国家重大需求。而这一难题,正是青年科学家胡浩丰所致力于突破的。
多年来,胡浩丰以海洋复杂环境下高质量光学成像的需求为导向,以光学与海洋领域的学科交叉为特色,开展了面向海洋复杂环境的偏振光学成像技术的研究。胡浩丰及团队利用偏振信息应对水下和微光两大海洋复杂成像环境,基于偏振信息的获取和优化处理,有效抑制了背向散射光和增强信号光,从而提升成像距离和成像清晰度,最终实现了8.5倍衰减长度的水下超视距清晰成像,将水下可视距离提升1倍。
基于这项研究成果,胡浩丰积极推进成像系统的仪器化和工程化研发,研发了水下超视距偏振相机。目前,该系统已成功完成多次海试,并已通过国家水运工程检测设备计量站的第三方测试。
水下偏振成像技术的代表性应用,是在核电安全领域。近年来,全球范围内核电厂冷源取水口堵塞事件时有发生,威胁核电站运行安全和国家电网的稳定性,引起高度重视。其中的关键问题,是对核电站海水中致灾生物的有效探测识别。2022年,作为天津大学一方的技术负责人,胡浩丰带领项目技术团队克服了新冠疫情、技术、协调组织等多方面挑战,在不到5个月的研发周期内完成攻关。最终,其团队自主研发的核电冷源监测预警浮标系统海试成功,解决了近海浑浊水体环境下对于水母、毛虾等高透明致灾生物清晰成像的难题。
当下,在海洋探测技术方面,仍存在不少有待突破的难题。对胡浩丰来说,深入钻研海洋光学技术,向海追光、向海图强,为建设海洋强国贡献青春力量,将是其矢志不渝的追求。
熊健:扎根复合材料领域攻关22年,初心不改
在辽阔的黑龙江大地上,冰雪覆盖的冬日美景与肥沃的黑土地并存,孕育了无数梦想与希望。在这片土地,哈尔滨工业大学航天学院复合材料与结构研究所教授、国家级重点实验室副主任熊健已扎根复合材料领域科技攻关22年。
熊健深知,随着空间时代的到来,航天器对轻量化的要求达到了前所未有的高度,轻质复合材料结构是未来航天结构发展的重要方向。
多年来,熊健和他的团队专注于研究轻质复合材料与结构,提出了材料结构一体化的研究思路,采用力学和材料学交叉路径,突破了多项技术瓶颈,形成了一套设计完整、制造性能高的技术体系。他们发表的多篇论文在国际上得到了广泛引用,更在航空航天器的关键部件轻量化设计中得到了成功应用。
在科研征途上,熊健有幸得到了复合材料领域泰斗——杜善义院士的悉心指导。杜善义院士在上世纪80年代首次接触到重量轻且强度高的碳纤维复合材料,便敏锐地意识到其在未来的中国必定大有用武之地,于是毅然决然地投身于复合材料团队的建设与人才培养之中。
当熊健问及80多岁的导师今后有何规划时,杜善义院士回答他:“为党为国多做一些事情。”在杜院士的引领下,熊健不仅在专业领域深入耕耘,更坚定了将个人理想融入国家发展大局的信念。
展望未来,熊健希望自己继续在推动新时代东北全面振兴和建设航天强国的进程中踏踏实实做好本职工作,以科技报国的实际行动践行初心与使命。
姚佰承:国家需要,我就去做
近些年,中国的经济发展成就有目共睹。在青年科学家姚佰承看来,这一切都得益于现代化建设者们的接续奋斗。
几十年前,姚佰承的父母投身轰轰烈烈的三线建设,他也因此出生在深山中的重工业基地——“英雄城”攀枝花市。谈及那段峥嵘岁月,父辈们时常告诉年幼的姚佰承:“当年国家难,我们进了大山沟,以后你们要挺直腰杆走出去哦。”这句话被姚佰承记在心里,成为他决心科学报国的梦想种子。
一代人有一代人的使命,一代人有一代人的担当。在信息领域,光信源器件是光子信息网络的基石,它们应用广泛,也精密复杂。不同于传统方向,光子信息器件在欧美的先发优势不明显,我国有较大希望实现原创性突破。国家需要插旗前沿科学的高峰,姚佰承决心要做那位迎风而上的青年攀登者。
数年来,他和团队专注于基础研究,提出了以光纤和波导为核心载体,以新型二维材料为赋能介质的新研究路径,解决了光电子“调控难、敏感弱”的科学难题,先后在《自然》等期刊发表高水平论文10余篇,不断提升着国际影响力。
“国家需要实现关键技术的突破,我就去做那攻坚克难的青年‘爆破手’。”近年来,姚佰承和团队先后在光纤、片上和微腔中实现了高性能、多功能的光电异质结构,掌握了新型复合波导器件的全流程制备工艺,构建全自主的知识产权,获得20余项核心专利,不断刷新器件性能的纪录,帮助我国在光子时代减少“卡脖子”的后顾之忧。
在推动产学研共进、传承科研事业方面,姚佰承也是一名积极的青年践行者。姚佰承所在团队研发的光信源器件产生的信号精准,能探知微弱的变化,被国家重点单位和行业龙头企业广泛评价为“指标国际领先,应用价值突出”。在实验室内外,他也倾力分享自己的感悟、传递“知识之火”,助力培养源源不断的科研力量。
姚佰承相信,新时代,青年科学家大有可为、大有作为。“在伟大的科学事业中,只要我们心怀祖国,就必然势不可挡。”
梁文华:面向人民生命健康去研究
梁文华认为,作为一名在临床上开展科研工作的研究人员,首要的出发点是面向人民生命健康,围绕最重要的健康问题去开展研究。第一次见到钟南山院士时,梁文华汇报自己是肿瘤科的大夫,治疗晚期病人比较多。钟院士建议他研究早期肺癌,把重点放在早期阻断上。
抓住“早”字,梁文华开展了一系列精细化研究,寻找各种细分人群的特征,有的放矢地给予治疗,锁定真正需要手术的恶性结节,避免对良性结节的过度治疗。
梁文华和同事们研发了国际上首个甲基化诊断工具,同时利用影像人工智能,将两个系统进行整合,把肺结节的诊断率从人工判断的50%至60%的准确性提升到90%。这个工具在全国多家医院中落地实用,已惠及两万余例患者,避免了大量不必要的手术。此外,梁文华团队开发了一个从临床到分子层面的预测模型,有效避免了过度治疗。
梁文华坚信:“肺癌并不是绝症,只要能够早期发现,我们能够有绝对的把握把它治愈。甚至对于一些还没发生浸润,就是没有突破基底膜的肺癌,能够实现100%的治愈率。”
李晟:发挥技术优势,让传统文化“活”起来
10年前,一些图像识别和算法技术长期垄断在外国人手中,不利于国内文化交易市场的进一步发展。
为了改变这一境况,抱着科技强国的信念,李晟带领团队放弃外国的优渥条件,回国创办智能大数据企业,从事人工智能垂直大模型和图像技术研发工作。如今,李晟已成为北京新动力创新研究院常务副院长、广西师范大学中国新业态发展研究中心主任,带领团队研发了多项具有自主核心技术的智能大数据平台,取得百余项专利、软件著作权等自主知识产权。
李晟带领团队战略收购东南亚的南海考古公司,整理保护南海沉船海捞瓷十余万件。为了整理保护仍在海外漂泊的中国艺术品,李晟在伦敦、吉隆坡等20余个城市设立办事处,与苏富比拍卖、马来西亚国家艺术馆等数百家国际艺术品机构进行合作,用智能大数据进行鉴证溯源相关工作。
李晟坚信科技可以实现传统文化的“新生”。他希望通过技术研发,用智能大数据让收藏在博物馆里的文物、陈列在广阔大地上的遗产、书写在古籍里的文字都“活”起来。
李晟认为,传统竞争的红海,就是科技创新的蓝海。如今,在文化市场蓬勃发展的同时,我国艺术品交易市场仍存在真伪难辨、假货横行等市场失灵问题,传统单纯凭借眼力、经验的专家鉴定方式,存在技术标准不够公开、透明等痛点问题。如何去伪存真,为艺术市场提供质量和信用保障,是破解“有价无市”等流动性难题的关键。
面对新发展机遇,李晟将秉承“敢为人先、诚信至上,优化资源、勤于钻研”的精神,坚持“自主可控的创新研发”与“高效精准的产学研转化”并重,立足科技自立自强一线,把论文写在祖国大地上,为“实证”中华五千年文明贡献力量。
易俊洁:将山中的“野果子”,变成致富的“金果子”
昆明理工大学食品科学与工程学院的青年科学家易俊洁,是一个从小就对美食特别感兴趣的江西姑娘。她在中国农业大学的食品科学营养工程学院获得食品科学博士学位后,在比利时鲁汶大学拿到了自己的第二个博士学位——生物工程。2018年,易俊洁要作出人生的一个重大选择:欧洲的老师希望她留下来继续做研究,国内的导师邀请她回到母校,在国家级的平台上开展工作。
易俊洁做了一个让所有人惊讶的选择——去昆明理工大学。在作这个决定之前,易俊洁甚至没有去过云南。谈及这个决定,她提到了一些关键信息:2018年是国家打好脱贫攻坚战的关键一年;云南贫困面广、贫困程度深,脱贫攻坚难度大,是我国脱贫攻坚主战场之一。
在昆明理工大学,易俊洁牵头组织了云南省首批果蔬加工团队,云南的大山深处藏着酸角、多依等多种多样的“野果子”,这些果子大多又酸又涩,但正是因为难吃,这些果子才留在了森林里,成了“没啥用”的“土特产”。“我们就想着,怎么能让这些野果子变成让老百姓致富的金果子。”
作为食品加工领域的青年科技工作者,易俊洁积极践行把论文写在祖国大地上。在昭通,她参与开展苹果保鲜和深加工产业化技术服务,帮助当地重塑“北有烟台,南有昭通”的辉煌形象,首创超高压苹果汁;在玉溪,她利用酸角、滇橄榄等云南特色林果,创新“微浓缩”和“微发酵”果汁加工与靶向复配技术,开发“天然气”“轻酵素”系列果汁饮料产品和“酸果”复合调味料系列产品,助力龙头企业打造“云南水果料理大师”领军品牌,带动就业1.8万人次;在文山,她参与开展八角产业深加工技术服务,解决13.74万吨八角的出口问题,创造年农业产值13.87亿元,农村受益人口约30.1万人,八角产业成为当地农民增收的“摇钱树”。
“从雪山到热带雨林,从6700米的高原到76.4米的河谷,大跨度海拔、小区域气候,这就是云南。也正是这样独特的自然环境,造就了云南丰富无比的微生物多样性。”易俊洁说,“在这些微生物的共同努力下,我们才能吃到独具风味的云南发酵果蔬产品。”
中青报·中青网见习记者 王雪儿 记者 任冠青 戴月婷