年终盘点

视觉中国供图

在2021年的中国,有这样一批中青年科学家,他们年龄不大,却成为中国科技的中坚力量,成为中国科技未来的希望。

他们中有人研究月壤,有人参与用二氧化碳直接人工合成淀粉,有人奋战在新冠疫苗研制一线;有人是全海深载人潜水器“奋斗者”号副总建造师,有人是天问一号北京总调度,有人是抖音上最“烧脑”的女主播……从他们身上,我们看到了科研人员对工作更高层次的要求,也看到了青年一代的无畏、勇气与奋斗。

是他们,为国家创造了许许多多举世瞩目的成就,带领着人民走向更加美好的生活,让我们为青年力量喝彩。

侯玮杰: 空间站微低重力“模拟考”考官

2021年4月29日,长征五号B遥二运载火箭成功将空间站天和核心舱送入预定轨道。在进入太空前,空间站早已在实验室里进行了上百次的实物仿真实验。

在地球上给空间站进行微低重力“模拟考”的是侯玮杰――中国航天科技集团公司五院518所试验与测试技术研究室副主任,他和同事以最直观的方式实测在太空微低重力环境中航天器的各项性能,把好航天器飞入太空前的最后一道关。

2018年,侯玮杰接到了为嫦娥五号进行微低重力仿真试验的任务。为模拟太空的微低重力环境,他带领团队制作出性能更加优良、载荷更大的重载气浮轴承,填补了国内空白。

为了按时完成实验任务,侯玮杰每天“泡”在实验室。实验室有1200平方米,每天做试验来回走几趟,步数轻松过3万。实验室边上放着的各种大铁块――实验用天平的砝码,团队成员每天要搬几十次、甚至上百次。

目前,侯玮杰和团队成员投入到嫦娥七号的项目中。“这次任务是开展月球极区环境与资源勘查。”他说,“虽然这又是一条无人走过的路,但我们会勇往直前、永不停歇。”

鲍硕:

“指引”天问一号奔向火星

2021年5月15日,天问一号着陆巡视器携带“祝融号”火星车,成功着陆于火星乌托邦平原南部。着陆成功的那一刻,北京航天飞行控制中心爆发了热烈的欢呼声、掌声。但此时,北京航天飞行控制中心总调度鲍硕依然十分淡定,始终保持稳定的语速,准确地发出一条条指令,直到确认任务结束才露出灿烂的笑容。

每完成一次任务,这位90后总调度要下达上千条指令,每一条指令都直接决定着探测器的下一步行动。这个岗位上40年来都没有过女性,鲍硕是第一个。她承担着巨大的责任和压力,她发出的每一个号令,都有可能影响着航天器的安全。

在同事眼中,鲍硕一进飞控大厅,就立马变成了一个特别凶的“钢铁侠”:不吃饭、不睡觉、不休息,天天就知道工作。嫦娥五号预定的月面工作为48小时,为了能头脑清醒地挺过这段时间,她提前30天调整作息,每天只睡3小时,连续20小时不吃、不睡、不喝水。为了专注于工作,她可以长达两个月不跟家里人联系。

生活中的鲍硕和同龄人没什么不同。工作起来她会和同事就一个问题争到脸红脖子粗,但私底下她是一个会用美颜相机 *** 的萌妹子,还是某专业相声社团的铁杆票友,手机里存有不少自己喜欢的相声演员的照片。

得知网友们称自己为“90后标杆”,鲍硕含笑摇头说:“不敢当,别给我乱贴标签呀,为国出力不分年龄。”

秦成峰:

研制抗疫新型“武器”

mRNA(信使核糖核酸)疫苗是近年来新兴的一种疫苗形式,研发它的技术门槛较高,我国此前从未批准mRNA疫苗进入临床。多一件抗疫武器,就多一分胜算。灭活病毒疫苗外,如果中国有自己研发设计和生产的mRNA疫苗,就会为抗击疫情增添更强大的底气。

军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所研究员秦成峰及其团队正在推进国产mRNA新冠疫苗的研发工作,目前正在海外进行三期临床试验,或将实现中国mRNA疫苗“零”的突破。

秦成峰介绍,国产mRNA疫苗使用的是单人份的预充针,热稳定性能显著区别于国外已上市的mRNA疫苗。在制造过程中,该疫苗使用了更优的呈递技术,可降低疫苗对温度的敏感度,使得该疫苗可在2到8摄氏度环境下储存,这将极大地提高了新冠疫苗的使用便利性。

高中毕业后,秦成峰考入武汉大学,在那里他找到了自己的研究兴趣点――病毒。由于秦成峰一直渴望穿上军装,大学毕业后,秦成峰凭优异成绩被保送至军事医学研究院微生物专业继续深造。此后,秦成峰系统地学习了病毒学的理论和技术,为后来的科研工作打下了坚实的基础。

早在2017年,秦成峰就有一篇有关寨卡病毒的研究论文,引发全球科学界的关注,该论文为全球应对寨卡疫情提供了重要依据,助力疫苗和药物研发。那时,他及其团队成员的平均年龄还不足30岁。如今,他又勇立潮头,再一次让中国军人站在国际科学舞台上。

秦成峰说,科学研究就是对未知世界的探险,其中充满了不确定性,这会让他们充满好奇心继续走下去,也让他们对每一天、每一次的实验都充满期待,没准哪次不经意间的发现,就会成为一个最终造福于人类的科研成果。

蔡韬:

用二氧化碳人工合成淀粉的“魔术师”

2015年,中国科学院天津工业生物技术研究所副研究员蔡韬接到了一项任务――人工合成淀粉、凭空制造。“凭空制造?这可能吗?”当接到这一项目时,他不相信能做出来。

自然反应中,淀粉合成与积累涉及约60步代谢反应和细胞器间运输,如何将农业中复杂的合成途径简化为工业生产所需的简单合成途径,是人工合成淀粉面临的最大挑战。经过计算机算法挖掘和筛选,蔡韬和同事在起点二氧化碳和终点淀粉之间,最终锁定了30条可能的路径,每一条都包含9到12步重要反应。

向着未知的前路,蔡韬和团队成员一起摸索了2000多个日夜,直到2021年8月,沉寂了6年的团队将他们的成果发表在《科学》杂志上。“这是一项里程碑式突破,将在下一代生物制造和农业生产中带来变革性影响。”论文审稿专家毫不吝啬地夸赞这项来自中国的原创性突破。

蔡韬及其同事如同“魔术师”般的“点石成金”,让我国在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成,让淀粉生产从传统农业种植模式向工业车间生产模式转变成为可能。

“目前我们取得的只是阶段性进展,后面还面临着很多难题。”对这一重大成果,蔡韬谨慎而务实。接下来,他们还将应对新的挑战,让这一成果从实验室走向工厂。

杨帆:

给望远镜找到最适合的“家”

青海冷湖,一个原本因石油资源枯竭而接近荒废的小城,2021年因被选定为世界级天文观测台址,得到了前所未有的关注。中国科学院国家天文台助理研究员杨帆,就是选址团队的核心成员之一,他说:“我们的目标只有一个,就是给未来望远镜找到最适合的家。”

他们踏遍了冷湖戈壁荒滩,决定在一座比戈壁滩平均海拔高出1000至1500米的赛什腾山上搭建观测设备,“让望远镜能在此处看到最暗的星”。

“我这辈子的山,都在这里爬完了。”杨帆说,3年来他们克服在高海拔山上缺氧、寒冷、供电、饮食等困难,终于建成关键台址参数测量平台。

2021年8月18日,《自然》杂志发布了这项关于天文观测台选址的重大科学进展。

少年时,杨帆便给自己作出了清晰的规划――考大学、读研、读博、做研究。高考后,他报考了北京师范大学生物系和数学系,此前,天文对他而言,还很陌生。由于热门系“满员”,他服从调剂来到北京师范大学天文系。

“在中科院数学所工作的母亲曾认真问过我,是否考虑换专业学数学,这样将来毕业选择可能更多。不过,经过一年的基础课学习后,我对天文学产生了浓厚兴趣。因此,我坚定告诉母亲,我喜欢天文。这个决定,让我走到了现在。”杨帆说。

热爱是一切的起点,也是一切的答案。爱不停息,杨帆的路继续。

盖志琨:

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从“雪藏”化石里发现史前巨鲨

在受疫情影响无法外出科考的日子里,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员盖志琨从一枚核桃大小的瓣齿鲨牙齿化石开始,读出了一个史前巨鲨跨大洋迁徙的故事。

本来,盖志琨只想“拓展一下自己的研究视野,做一个两三页的简报就差不多了”。但随着研究逐渐深入,他发现这颗牙齿并不简单。它是在中国首次发现的瓣齿鲨属牙齿化石,这大大扩展了瓣齿鲨在北半球的古地理分布范围,并为瓣齿鲨跨古特提斯洋迁徙提供了重要的化石证据。相关研究成果于2021年8月25日在国际学术期刊《地质学报(英文版)》以封面文章发表。

盖志琨将部分功劳归于好运,因为他清楚,有所发现只是少数时刻,一无所获才是科研中的常态。

盖志琨选择古生物研究,同样是个巧合。高考前因食物中毒,他被调剂到了没填报过的地球科学系,学了一个他“没听说过的专业”――资源环境区划与管理。大学4年,盖志琨逐渐摸到一点门路,他打算继续读研。为了避开令他苦恼的数学,他选择了古生物学。

就这样闯入古生物世界,盖志琨也不知道自己有没有兴趣。但他相信一个简单的道理:“你先要把事情做到极致,才能谈是否有兴趣。”

与“极致”前行,盖志琨觉得,自己才刚刚出发。

叶光富:

最年轻的“神十三”航天员

2021年10月,翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员执行神舟十三号载人飞行任务,叶光富是最年轻的一位。

叶光富从小的梦想,就是当飞行员。叶光富上高三时,空军招飞的消息传到他所在的学校。从小就梦想飞行的他报名参选,成功进入空军长春飞行学院。作为空军飞行员,他共有1100小时战斗机飞行经历。

2010年,叶光富加入航天员队伍。虽说飞行员是最接近航天员的职业,天空和太空仅一字之差,但是要完成从飞行员到航天员的转变,却是像登天梯一般步步艰辛。

除了要完成基础理论学习、航天环境耐力与适应性训练、救生与生存训练等8大类上百门挑战身心极限的科目训练,以及严格而常态化的考试,更要面对心理的煎熬和挑战。

对叶光富来说,最有挑战性的要数出舱活动水下训练。他穿上水下训练服后,人服加起来近500斤重,需要在水下持续作业五六个小时。每次训练后,他戴的两层手套和内衣都被汗水湿透。

出发前,叶光富说自己最大的心愿,就是在闲暇之余,透过舷窗好好看看地球这颗蓝色星球。

而对于下一次任务,叶光富期待自己能承担出舱重任,我们祝他好运。

刘烨瑶:

“奋斗者”号中书写奋斗人生

打开“奋斗者”号副总建造师、中国科学院声学研究所高级工程师刘烨瑶的手机相册,海底照片占据了存储空间的3/4,拍摄地点大多分布在人迹罕至的海洋上。这些透过舷窗拍摄到的深海装备、海底生物,以及一块泥地,不规则分布的海底岩石,都成了他每天的牵挂。

从2006年进入中国科学院声学研究所,到2020年11月,“奋斗者”号下潜到万米海底,再到2021年10月5日,“奋斗者”号首次实现常规科考应用。刘烨瑶已为载人深潜事业奉献了16载青春岁月。

“蛟龙”号2009年第一次海试时,刘烨瑶和同事三人在潜水器里经常一待就是两三个小时,期间不仅要克服夏季高温、起伏晃动等困难,还得争分夺秒、不分昼夜进行科研攻关。随着“高速数字水声通信系统”的研制成功,“蛟龙”号可以将生命支持、电池状态、速度位置等关键数据转化成数字信号,定时传输给母船,保障载人深潜不断实现技术突破。

到“深海勇士”号海试时,有了前期技术、操作经验的积累,下潜变得很顺利。刘烨瑶和同事们在40多天中下潜了20多次,海试时间从4年缩短到了2个月,效率显著提高。

“奋斗者”号海试时,水声通信成了和母船“探索一号”之间沟通的唯一桥梁,它可以实现潜水器从万米海底至海面母船的文字、语音及图像的实时传输,确保目标搜寻及地形探测等作业任务顺利开展。

“我全程参与了3个潜水器的海试工作,感到非常荣幸。”刘烨瑶说,“这也是我人生目标逐渐清晰的过程,时间越久,对它的感情越深,国家的事也就成了自己的事。”

杨蔚:

让月球“长”了8亿岁

2021年10月19日,中国科学院发布了对嫦娥五号月球科研样品取得的最新研究成果,这是首批由我国科学家主导独立完成的嫦娥五号月球科研样品研究成果。其中就有中国科学院地质与地球物理研究所80后研究员杨蔚所在团队参与完成的工作。

2020年12月17日,满载月球故事的嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗着陆,带回了1731克月球样品,很多科学家都希望能从这些比黄金还要珍贵的样品中“看到月球的过去”。

一个装有3克黑色月壤粉末的玻璃小瓶,就这样送到了杨蔚和同事的手上。

“要知道,有些80后自从进入研究所就在研究相关技术,十年磨一剑,只待今天!”杨蔚说。在重大机遇面前,加班加点、废寝忘食变得不值一提。这支队伍仅消耗0.15克月壤,在7天内就完成了相关实验分析工作,14天内完成了3篇相关论文稿件,拼出了“中国速度”。

杨蔚和同事们的研究成果让人们对月球演化有了全新认识。嫦娥五号带回的玄武岩形成年龄为20.30±0.04亿年,这意味着,月球最“年轻”的玄武岩,形成于20亿年前。进一步说,月球直到20亿年前仍存在岩浆活动,这比科学家此前估算的“寿龄”还多了8亿岁。

对于所取得的成就,杨蔚没有过多渲染,只是说:“人的一生遇到这种大事的机会不多,我们确实有一种使命感。每个人身上但凡有一点绝技,都特别想贡献出来。”

科研之外,杨蔚是马拉松爱好者,跑步是他喜欢的解压方式,而他的科研之路还很长,祝他跑得稳、跑得长。

周思益:

抖音上最“烧脑”的女主播

“最近有好多小朋友问我,有没有UFO(不明飞行物)。”说话慢条斯理、看上去还像小学生的周思益,自称“幼儿园老师”,叫粉丝“小朋友”。

29岁的周思益是中国科学技术大学理论物理系博士后,研究方向为宇宙学、弦理论和场论,触及现代物理最前沿领域。

最近几个月,周思益成为短视频平台抖音上的一名科普创作者,她用通俗易懂的语言,把深奥的宇宙奥秘掰开揉碎讲给粉丝。

周思益出生在湖北武汉,爷爷是高中物理特级教师,爸爸学电气自动化,开的公司专营大型机械的自动化控制,她很小就展现出对物理的兴趣和天分。

但遗憾的是,周思益的父母并不支持她从事科研工作,“女孩子不适合学物理”这种话,她从小不知道听了多少遍。

在周思益看来,不少人对女性学物理存在偏见,正因如此,她在抖音的简介中写道:“喜欢给孩子讲有趣的物理知识。特别是给很可爱的小女孩讲物理。”

周思益的粉丝中,有国内顶尖的物理学研究者,也有高中生、初中生,他们常在粉丝群里就量子力学、黑洞、暗物质等问题讨论得热火朝天。她的一条关于引力波速度的短视频,曾引发上百位网友对科学问题进行讨论:“引力波可以穿过黑洞吗”“引力波也会有衍射现象吗”……

做得越久,周思益越相信,短视频平台受众基数远大于传统知识问答群体,会让科学家的思想传播得更广,吸引更多青少年未来从事科研工作。

图片说明

鲍硕鲍硕供图

侯玮杰侯玮杰供图

蔡韬本报记者 陆成宽摄

杨帆 杨帆供图

叶光富发

盖志琨盖志琨供图

刘烨瑶格致论道供图

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