“科研青年”闪耀创新舞台

发布时间:2024-04-24 22:55:21 来源: sp20240424

  青年科技人才是科技创新的主力军。如今,有越来越多的“科研青年”在重大科研攻坚中挑大梁、担重任,为高水平科技自立自强作出贡献。

  近日,2023达摩院青橙奖获奖名单正式公布,15名青年科学家获得表彰,研究成果覆盖了硅基光电子、纳米电子器件、细胞重编程、胚胎发育等多个关键领域。

  “科研青年”是如何“炼”成的?来听听他们的讲述。

  

  一辈子做好一件事

  在广袤的宇宙中,经常出现短暂而猛烈的无线电波爆发,持续时间通常仅有几毫秒,却能够释放出相当于地球上几百亿年发电量的巨大能量。这一被称为快速射电暴的毫秒电波,一直是天文学和天体物理学的研究热点。

  快速射电暴的起源和产生机制,是当今天文学最大的谜题之一。之江实验室研究员冯毅开创性地融合“中国天眼”FAST与智能计算,为揭开快速射电暴起源提供了关键线索,开辟了一条通往宇宙奥秘的新道路。

  “快速射电暴领域就像一块巨大的拼图,看似杂乱无章,但我会选取最重要的拼图进行攻关,寻找最本质的规律。”冯毅说。

  2022年3月,冯毅首次提出统一解释重复快速射电暴偏振频率演化的机制,揭示了快速射电暴可能存在演化阶段。随后,团队通过观测发现,快速射电暴可能处于双星系统中,伴随爆发源的可能是大质量恒星甚至是黑洞。这一研究成果得到了国内外天文物理学家的高度评价。

  “天文学有个特点是‘看天吃饭’,是‘宇宙在为你做实验’。我相信一直努力下去,坚持深度的思考,最终是会有发现的。”冯毅说。

  在青藏高原的冷湖赛什腾山上,中国科学院国家天文台研究员陈孝钿累计工作了400多天,只为在东半球找到世界一流的光学红外天文台址。

  “在冷湖,我们不仅仅是在观测宇宙,更是在创造历史。”陈孝钿说。

  位于青海省海西蒙古族藏族自治州的冷湖赛什腾山,海拔高达4200米,方圆百公里都是荒无人烟的戈壁滩。最初监测考察时,上山没有路,只能靠人力搬上监测设备。如今,那里有了路、电、网,12个天文望远镜项目已经落地,预计建设43台望远镜,其中4台望远镜已建成。

  这些年来,陈孝钿团队还通过研究,建立了国内最大的量天尺变星数据库,首次刻画了银河系直观三维图。他的研究发现,银河系并非是一个圆盘,而有点像薯片。

  “如果用3个词来形容自己,那就是由衷热爱、探索前沿、持之以恒。”陈孝钿说,“我一辈子只想做一件事,那就是天文研究。”

  发出中国声音

  1954年,科学家开发出以晶硅为主的第一代太阳能电池,由此开启了人类利用太阳能的新纪元。然而,随着技术的发展,硅电池的转化效率遇到了瓶颈。此时,钙钛矿太阳能电池走上了科学舞台。

  西湖大学工学院研究员王睿从事钙钛矿太阳能电池、有机太阳能电池等新型光伏材料的设计与开发。在王睿看来,钙钛矿内部的离子迁移是一把双刃剑,学术界对其转化效率上限的预估远高于晶硅电池,但克服钙钛矿材料的不稳定性成为了研究中的难点。

  在茶碱和可可碱这两种日常饮料的常见成分中,王睿找到了修复钙钛矿表面缺陷的方法。在茶碱的加持下,钙钛矿电池创造了连续工作500小时的新纪录。

  “到现在,钙钛矿电池的转换效率提升到26%左右,使用寿命提高到接近1万小时。”王睿说。他的研究不仅提高了钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性,也为新型光伏材料的设计与开发打开了新的局面。

  太阳蕴藏着无穷能量,宁静的海洋中则孕育着气候变化的奥秘。中国科学院大气物理研究所研究员成里京从2011年开始,针对海洋基础数据的关键瓶颈,创新研发了多项海洋数据处理核心技术,自主构建了一套国内外广泛使用的海洋观测格点数据,据此准确估算出了温度、盐度、层结等海洋核心物理变化,为气候变化提供了关键科学证据,为中国应对气候变化政策和环境外交提供了科学支撑。

  “在气候变化方面存在着一套国际机制和治理体系。我们需要在这些组织里有一些声音,青年科学家应该更踊跃地参与这些组织,扮演重要角色,发出中国声音。”成里京说。

  用科技造福社会

  “我生命中很多关键时刻都有女性长者的助力,这让我也想为这个群体做些什么。”北京生命科学研究所研究员苏俊这样描述自己科研之路的起点。

  作为北京生命科学研究所研究员,苏俊瞄准当下社会热点问题,针对业内的研究痛点进行深耕。近年来,苏俊密切关注女性健康,长期聚焦卵母细胞生长异常与早期胚胎发育状况,致力于破解女性不育等生育问题,减少女性经历试管、流产、出生缺陷等造成的身体与精神痛苦。

  “我希望可以比其他人都走得更远。”苏俊说,期待在科研实践中实现更大突破,进一步助力女性生殖健康发展。

  西湖大学生命科学学院研究员刘晓东通过人为干预手段,改变细胞原定命运,在细胞重编程中实现“更新换代”,其研究成果对年龄及神经相关方面疾病治疗具有重要意义。

  “我的工作就是利用细胞重编程技术,做细胞命运的改写者。”刘晓东说。近期,他的团队在皮肤细胞重编程中首次构建了类似人类发育中第五天的胚胎结构,这种由干细胞人工合成的胚胎结构不仅可以更好地研究人早期胚胎发育,而且在人类生殖技术优化和类器官药筛等领域有着巨大的应用价值。

  “我想去一些比较偏远的地方,培养更多科技人才”。改变细胞的命运之外,刘晓东期待点亮更多人的希望,为他们的生命指引方向。

  有的科学家通过理论为人类开拓边界,有的则通过制造工具造福社会。浙江大学信息与电子工程学院百人计划研究员杨宗银,研发了世界上最小的光谱仪,用半导体纳米材料替代了传统的大元件,尺寸缩小为传统光谱仪的千分之一。该光谱仪可用于单细胞高光谱成像、光谱监测和筛选,也可通过材料的替换,使工作波段从可见光延伸到中红外,开拓出血糖检测等更多应用。

  “你做的研究,要么上货架,要么进教科书。如果两点都能做到,人生就真的非常完满了。”刘晓东说,希望光谱仪的技术继续推广下去,真正帮助到糖尿病人等群体。

(责编:郝孟佳、李依环)