“接班人”就位：傳承科學(xué)之火，點(diǎn)燃世界之光

青年科研人的擔(dān)當(dāng)呼應(yīng)著老一輩科學(xué)家的寄望。走過篳路藍(lán)縷的歲月，中國科學(xué)“人才庫”早已興建，并展現(xiàn)出前所未有的“擴(kuò)列”之勢。這是一個(gè)國家、一個(gè)民族追趕世界科學(xué)潮流的必然結(jié)果，也是一群以科技興國為己任的愛國者和實(shí)干家戮力同心、奮勇爭先的必然結(jié)果。

白蕊：要做就做世界級(jí)難題

2020年3月12日，白蕊本應(yīng)該在巴黎，站在燈光聚集的舞臺(tái)上，接受“世界最具潛力女科學(xué)家獎(jiǎng)”。因?yàn)樾鹿谝咔椋@一行程取消了，她像過去幾年經(jīng)歷的每一天一樣，泡在實(shí)驗(yàn)室里晝夜忙碌。

白蕊是第3位獲得“世界最具潛力女科學(xué)家獎(jiǎng)”的中國女科學(xué)家。“能得到認(rèn)可，并且有機(jī)會(huì)把我們的成果展示出來，就已經(jīng)很好了，能不能去領(lǐng)獎(jiǎng)并不重要。”這個(gè)出生于1992年的年輕姑娘這樣說。

讓白蕊獲獎(jiǎng)的主要成就，是她在清華大學(xué)讀博士期間的課題：利用結(jié)構(gòu)生物學(xué)的手段探究RNA剪接的分子機(jī)理。在生命科學(xué)領(lǐng)域，有關(guān)“RNA剪接”的研究極具價(jià)值：如果人類能真正掌握剪接體工作的機(jī)理，就有希望通過糾正和調(diào)控錯(cuò)誤的剪接，治愈當(dāng)下某些醫(yī)學(xué)上的絕癥。

人類抵達(dá)這一目標(biāo)的路途還很遙遠(yuǎn)，但白蕊和同伴們已踏出堅(jiān)實(shí)的一步。她所在的團(tuán)隊(duì)做出了剪接體完成一次剪接的循環(huán)模型，并發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。1993年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主菲利普·夏普激動(dòng)地說，原以為自己有生之年看不到這樣的結(jié)構(gòu)。

白蕊多次強(qiáng)調(diào)，取得成就是整個(gè)團(tuán)隊(duì)的功勞，特別是她的導(dǎo)師，結(jié)構(gòu)生物學(xué)家施一公，帶給她“敢于挑戰(zhàn)世界級(jí)課題的視野和膽魄”。但加入團(tuán)隊(duì)半年后，她就成為骨干成員，肩負(fù)重要實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，這在人才濟(jì)濟(jì)的施一公團(tuán)隊(duì)中也并不多見。

世界級(jí)課題的背后是世界級(jí)競爭。全球有3—4個(gè)研究剪接體的頂級(jí)實(shí)驗(yàn)室，大家在同一條賽道上比拼，只要稍有松懈，就會(huì)被超過。

2017年5月的一個(gè)晚上，已是團(tuán)隊(duì)骨干成員的白蕊像平時(shí)一樣在實(shí)驗(yàn)室提取剪接體，師姐卻突然找到她：“我們被對(duì)手搶發(fā)了！”

在生物學(xué)領(lǐng)域，被競爭對(duì)手搶發(fā)，就意味著之前所做的努力幾乎都前功盡棄了，研究成果至少失去一大半的價(jià)值。

讀了競爭對(duì)手的文章，白蕊更失落了。對(duì)方做出的結(jié)構(gòu)分辨率雖然沒他們團(tuán)隊(duì)高，但那些重大發(fā)現(xiàn)都在文章中呈現(xiàn)了。更讓她難以接受的是，自己所在團(tuán)隊(duì)其實(shí)早在2016年8月就拿到了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但當(dāng)時(shí)她覺得做得還不夠好，想再優(yōu)化一下，就耽擱了下來。

難過、懊惱、生氣……白蕊至今忘不了那個(gè)徹夜難眠的夜晚。但她很快從挫折中走了出來，“作為這個(gè)課題的主導(dǎo)者，我能做的就是擔(dān)起責(zé)任，繼續(xù)攻關(guān)?！?/p>

在被搶發(fā)的3個(gè)月后，白蕊就在另一個(gè)課題上有了突破，她捕捉到了當(dāng)時(shí)世界上最復(fù)雜的一個(gè)剪接體狀態(tài)。

后來，白蕊以第一作者的身份發(fā)表了這個(gè)研究成果，這也是她所在的實(shí)驗(yàn)室第一次捕獲并解析一個(gè)全新的剪接體狀態(tài)。論文審稿人更是將該結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)為“史上最重要、最振奮人心的剪接體結(jié)構(gòu)之一”。

文章發(fā)表后在相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)引起轟動(dòng)，國外的同行紛紛來詢問細(xì)節(jié)。白蕊才知道，這一次，她搶發(fā)了競爭對(duì)手。

黃永安：奇思妙想帶來不竭動(dòng)力

從柔性顯示到機(jī)器人電子皮膚、穿戴式健康醫(yī)療設(shè)備等，他的研究正在一步步將曾經(jīng)的“科幻”變成現(xiàn)實(shí)……

作為華中科技大學(xué)數(shù)字制造裝備與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、柔性電子研究中心副主任，80后科學(xué)家黃永安獲得過不少榮譽(yù)：國家杰出青年科學(xué)基金、“科學(xué)探索獎(jiǎng)”、日內(nèi)瓦國際發(fā)明展特別金獎(jiǎng)等。

約10年前，30歲的黃永安首次帶著他的研究課題“柔性電子電流體噴印制造”亮相科學(xué)論壇。“你的研究非常前沿，也非常具有前景，一定要排除萬難，堅(jiān)持到底?！睍?huì)后，一名專家的熱情鼓勵(lì)，讓他堅(jiān)定了科研決心。

2013年，黃永安所在的華中科技大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院、數(shù)字制造裝備與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開始持續(xù)投入，建成獨(dú)具特色的柔性電子制造實(shí)驗(yàn)室。由此，他在柔性電子制造方向上一路創(chuàng)新，不斷突破。

時(shí)間回溯到2007年，黃永安剛獲得博士學(xué)位，并進(jìn)入華中科技大學(xué)任教。一次偶然的機(jī)會(huì)，他在《科學(xué)》雜志上看到一篇論文介紹了可拉伸的硅，并說這在將來有望用于可拉伸的柔性電子?！拔彝蝗挥蟹N‘怦然心動(dòng)的感覺，并決定為之奮斗?！秉S永安說。

但隨著柔性電子研究越來越熱門，黃永安開始思考，自己要做別人沒做過的研究，他想到了飛行器。“飛行器對(duì)穩(wěn)定性要求很高，所以上天前必須進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)。”他分析道，“如果給飛行器蒙上電子皮膚，它可以直接‘感知環(huán)境中的溫度、壓力、流速，以及自身的振動(dòng)、健康狀態(tài)等，并將相應(yīng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳到計(jì)算機(jī)進(jìn)行后續(xù)分析，這樣一次試驗(yàn)就能測出所需數(shù)據(jù)，不僅大大節(jié)約了試驗(yàn)時(shí)間和成本，而且能測量得更加精確?！?/p>

這項(xiàng)研究最終得到了國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“大面積柔性電子曲面共形制造及智能蒙皮應(yīng)用”的資助。

人無我有，人有我精，是黃永安做研究的標(biāo)準(zhǔn)。如今，全世界科學(xué)家都在探索應(yīng)用柔性電子技術(shù)。“國產(chǎn)裝備要崛起，除了在老賽道上激烈競爭，還需要開道超車，力爭跑在前面！”黃永安說，研制一臺(tái)全新裝備，從基礎(chǔ)理論到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、關(guān)鍵技術(shù)，再到做出原理樣機(jī)、工程樣機(jī)，差不多需要10年時(shí)間，而后能否順利市場化還是未知數(shù)。所以，科學(xué)家必須瞄準(zhǔn)前沿，遠(yuǎn)早于市場需求開始新技術(shù)的研究。

經(jīng)過在柔性電子技術(shù)領(lǐng)域的10多年探索，黃永安團(tuán)隊(duì)取得了理論與應(yīng)用雙豐收。

所熱愛的攻關(guān)方向，心中的奇思妙想，給了黃永安在科研路上前行的不竭動(dòng)力。

陸朝陽：被一封批評(píng)信成就的科學(xué)家

2020年年底，我國量子計(jì)算原型機(jī)“九章”問世。在國際學(xué)術(shù)界，這被認(rèn)為是量子計(jì)算里程碑式的成就。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授陸朝陽就是“九章”量子計(jì)算原型機(jī)研制團(tuán)隊(duì)的成員。留著平頭、戴著眼鏡，臉龐瘦削的陸朝陽走在校園里，有時(shí)會(huì)被人誤以為是在讀研究生。實(shí)際上，現(xiàn)年39歲的他，已經(jīng)是國際量子科學(xué)領(lǐng)域里走在最前沿的年輕人之一。

陸朝陽與量子科學(xué)結(jié)緣于1998年。那年寒假，中國科學(xué)院院士潘建偉受邀回高中母校做科普講座。他對(duì)神奇量子世界的描繪，給熱愛物理的少年陸朝陽帶來了極大震撼。

2005年是陸朝陽研究的起點(diǎn)。在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，他加入了潘建偉的團(tuán)隊(duì)。還是碩士新生時(shí)，陸朝陽就接到一項(xiàng)高難度任務(wù)重建光學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并把平臺(tái)升級(jí)到具備操縱六光子糾纏的能力。實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，既要造出亮度和純度都非常高的糾纏光源，還要發(fā)展新的判據(jù)證明六光子純糾纏。

然而，折騰了大半年，實(shí)驗(yàn)還沒達(dá)到最理想的狀態(tài)。陸朝陽打起了退堂鼓，給潘建偉寫郵件：“做新判據(jù)好難，要不我們還是用老方法演示六光子糾纏吧。”很快，他收到一封措辭嚴(yán)厲的回信，批評(píng)他的輕言放棄?？戳嘶匦?，陸朝陽重新收拾心情，那一年，他放棄所有假期，一直泡在實(shí)驗(yàn)室里。

2007年年底，25歲的陸朝陽作為第一作者發(fā)表了兩個(gè)重要成果：六光子糾纏和量子分解算法。這兩個(gè)成果后來分別入選了該年度的“中國十大科技進(jìn)展新聞”和“中國高校十大科技進(jìn)展”。

“現(xiàn)在看來，這些工作都比較簡單?！标懗栒f，“可它們讓我體驗(yàn)了什么是科研從未知開始摸索，發(fā)現(xiàn)問題并攻克它?！备匾氖?，在老師的引導(dǎo)下，他確信：不要做“短平快”的事情，要做“努力跳起來才夠得著的科研”，并堅(jiān)持做到極致。

出國深造歸來，陸朝陽選擇回到中科大?；貒坏?0年的時(shí)間里，他不斷做出極具影響力的成果。能構(gòu)建出“九章”，就得益于他和團(tuán)隊(duì)在用光學(xué)方法實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算這條路線上的長期耕耘。

基礎(chǔ)科研不是自娛自樂，需要在世界舞臺(tái)上獲得認(rèn)可，陸朝陽獲得了國際上一系列重量級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)。2019年他捧回了國際純粹與應(yīng)用物理學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUPAP）光學(xué)領(lǐng)域青年科學(xué)家獎(jiǎng)。2020年2月，他被授予美國光學(xué)學(xué)會(huì)頒發(fā)的阿道夫隆獎(jiǎng)?wù)?，這是該獎(jiǎng)?wù)略O(shè)立80余年來，中國科學(xué)家在本土的研究工作首次獲獎(jiǎng)。同年10月，他捧回美國物理學(xué)會(huì)量子計(jì)算獎(jiǎng)，這是國際學(xué)術(shù)界唯一以量子計(jì)算命名的獎(jiǎng)項(xiàng)。

剛做完“九章”工作，陸朝陽和團(tuán)隊(duì)就馬不停蹄迎接下一個(gè)挑戰(zhàn)?！傲孔蛹夹g(shù)的實(shí)用化是一場接力長跑。”陸朝陽認(rèn)為，推動(dòng)量子技術(shù)應(yīng)用，國際合作和開放交流必不可少。由陸朝陽擔(dān)任組委會(huì)主席的2020國際量子大會(huì)（線上），吸引了全世界100多個(gè)國家和地區(qū)的人員參會(huì)，進(jìn)一步提升了我國在量子研究領(lǐng)域的國際影響力和話語權(quán)。

陳杲：自立的土壤長出“數(shù)學(xué)天才少年”

2021年2月，一篇名為《J方程和超臨界厄米特-楊振寧-米爾斯方程的變形》的論文引來國際數(shù)學(xué)界的高度關(guān)注，美國科學(xué)院院士勞森等人第一時(shí)間就對(duì)其進(jìn)行引用。

這篇論文的作者正是中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)幾何與物理研究中心的特任教授年僅26歲的陳杲。

陳杲在穩(wěn)定的條件下，解出了由唐納森和陳秀雄提出的J方程，同時(shí)解出了丘成桐等人提出的超臨界厄米特-楊振寧-米爾斯方程的變形。這是國外長期攻克不下的一道難題，陳杲經(jīng)過大膽的推論取證完成了這項(xiàng)艱巨挑戰(zhàn)。

對(duì)于所取得的巨大研究成果，陳杲本人持有非常謙和的態(tài)度。當(dāng)他人說到陳杲的研究成果是在“量子力學(xué)”和“相對(duì)論”之間成功建立起了一座橋梁，陳杲回應(yīng)：“不敢這么說，應(yīng)該說原來已經(jīng)有橋梁了，我只不過新加了一座而已?！?/p>

陳杲的優(yōu)秀離不開父母的教育和引導(dǎo)。尤其是他的爸爸陳錢林，有著自己獨(dú)到的教育方法。陳杲在幼年時(shí)期，就表現(xiàn)出了“數(shù)字敏感”，比如他總喜歡重復(fù)念叨書本頁碼、車牌號(hào)、門牌號(hào)還有電話號(hào)碼等。父親陳錢林發(fā)現(xiàn)這些后，開始有意識(shí)培養(yǎng)陳杲數(shù)學(xué)方面的興趣。

陳錢林會(huì)開發(fā)許多益智游戲，幫助兒子鍛煉、發(fā)展數(shù)學(xué)思維。但對(duì)陳杲影響更大的教育，是父親堅(jiān)持的“自立教育”：自律生活、自主學(xué)習(xí)和自立人格，引導(dǎo)孩子做最好的自己。

陳錢林通過生活中出現(xiàn)的一些問題，讓孩子自行制定相應(yīng)的家規(guī)，然后嚴(yán)格遵守。在學(xué)習(xí)方面，陳錢林表示，孩子在家都是自學(xué)，在完成了規(guī)定的功課之后，自己拓展學(xué)習(xí)，等愛上自學(xué)后，就不覺得學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)重了，因?yàn)橐呀?jīng)有了一套自己的高效學(xué)習(xí)辦法。除此之外，在遇到問題時(shí)，他總會(huì)讓孩子自行決定解決辦法。

陳杲上小學(xué)沒多久就開始跳級(jí)。跳級(jí)后的陳杲，起初成績并不算好，這讓他特別不自信，開始懷疑自己的學(xué)習(xí)能力。但通過老師和家人對(duì)他不斷的鼓勵(lì)，并依靠在“自立教育”中鍛煉出的品性，他逐漸重拾信心，學(xué)習(xí)勁頭越來越足。

陳杲在初三時(shí)學(xué)完了高一課程，12歲的他以全國數(shù)學(xué)競賽一等獎(jiǎng)的成績免試進(jìn)入“百年名校”瑞安中學(xué)。此后，陳杲的生活進(jìn)一步“火速前行”。

這時(shí)的陳杲，通過自學(xué)，早已熟讀高三的數(shù)理化課本，并掌握了絕大部分知識(shí)。考試時(shí)，陳杲每次都在最早交卷子的那一批學(xué)生里，所以老師們會(huì)額外給他增設(shè)一些題目。

陳杲讀高二時(shí)，報(bào)考了中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)少年班，最終以超一本線84分的成績順利考入。2008年，14歲的陳杲進(jìn)入中科大后，選擇了自己最喜歡的數(shù)學(xué)專業(yè)。

后來，陳杲于2012年入學(xué)紐約州立大學(xué)石溪分校攻讀博士學(xué)位，師從美國幾何最高獎(jiǎng)“維布倫獎(jiǎng)”的獲得者陳秀雄教授。其間，師生兩人合作解決了霍金于1977年提出的“引力瞬子”問題。陳杲的一項(xiàng)項(xiàng)科研成就，得到了國際數(shù)學(xué)界極高的認(rèn)可。

2020年，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)向他拋出了橄欖枝，希望他能回到母校工作。陳杲毅然放棄了海外高薪工作，轉(zhuǎn)身回歸母校，投入祖國的懷抱。