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心怀“国之大者”,勇攀科技巅峰

来源:光明网-《光明日报》2021-11-04 04:25

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  光明日报记者 崔兴毅

  11月3日,北京人民大会堂,因为他们,星光熠熠。

  有满头银发的长者,有风华正茂的青年,他们是科技界的杰出代表。站在领奖台上,他们的手中,是中国科技界的最高荣誉——

  2020年度国家科学技术奖,在这里颁授。

  46项国家自然科学奖、61项国家技术发明奖、157项国家科技进步奖……这是一份令人赞叹的成绩单。

  科研从不是一件容易的事。成绩单背后,是多少科技工作者数十年如一日坚守初心、执着攻关的坚韧和热忱——为了重大创新成果竞相涌现,前沿科技乘势而上,关键技术不断攻克。

  走近一个个获奖项目,新时代科学家精神的脉动清晰可感。

心怀“国之大者”,勇攀科技巅峰

  11月3日上午,中共中央、国务院在北京隆重举行国家科学技术奖励大会。新华社记者 岳月伟摄

  1、“板凳甘坐十年冷”,是他们对科学的执念

  国家科技奖励持续激励基础研究,特别是自然科学奖,是授予在基础研究领域具有重大突破和发现的重量级奖项,由于它的高标准,一等奖曾经数次空缺。

  凭借在介孔材料领域里程碑式的发展,中国科学院院士、复旦大学教授赵东元团队荣获2020年度国家自然科学奖一等奖。

  “一项科研成果能够被人们认可,对一个科学家来说是莫大的荣幸。”赵东元感慨道。

  赵东元自称“造孔之人”,“相当于拿个凿子,在看不到的微孔世界里造孔”。研究多孔材料多年,他“落”下了一个职业病——但凡看到什么材料,都想把它打成孔。多年来,赵东元和团队挑战传统理论,在国际上率先提出了有机—有机自组装新思想,创制了有序介孔高分子和碳材料。这个由我国科学家率先提出的原创性理念,为新一代储能器件、药物合成催化剂、仿生离子通道等的构筑奠定了基础。

  搞科研,要有挑战难题的勇气和精神。各种“异想天开”,成了像赵东元这样的科研工作者实现创新的动力和源泉。

  2000年,美国克雷数学研究所公布了千禧年七大数学难题,著名的BSD猜想就位列其中。这个猜想与同余数问题(即判断哪些整数是同余数)有紧密联系,最早源于公元972年的一份阿拉伯手稿。

  这恰好是国家自然科学奖二等奖获得者田野团队一直以来关注和研究的数论领域。2012年,田野证明出了存在无穷多个素因子个数为任何指定正整数的同余数,这是在同余数问题上的一个里程碑式的突破,数学界有观点认为,这个工作为解决BSD猜想提供了崭新的思路。成果发表在世界四大著名学术期刊之一的《美国科学院院报》,并被国际同行评价为“中国继陈景润之后最好的工作”。

  2012年当田野从美国哥伦比亚大学博士毕业时,他拒绝了国外的工作邀请,选择回国,因为他想“为祖国数学的发展贡献一份心力”。

  回国后的前6年里,田野一直在坐“冷板凳”。

  这个摸索阶段如何度过?“很感谢坐‘冷板凳’的那些年”,田野坦言那是他研究状态上最愉快的6年。“这无关荣誉,我找到了更感兴趣、更加深入的研究领域和方向。”

  自由思考、厚积薄发,一直是田野喜欢的学术氛围,他所追求的不是多发表文章,而是能攀登科学高峰,“创新是数学的灵魂。数学家要敢于怀疑‘公认的’真理,敢于向传统观点发起挑战,这是推动数学发展的关键力量。”

  科研成果不走流量,没有高光和掌声,到底是什么支撑着这些科研工作者几十年如一日苦心钻研,进行着不知道能不能成功的持续攀登?

  化学反应中催化过程及其原理长期以来被认为是个“黑匣子”,科学界一直在苦苦探索,这一次中国的科学家跑在了世界的前面。

  20世纪90年代中期,面对中国催化研究人才匮乏的局面,中国科学院院士包信和毅然决定回国,投身催化基础和应用研究。经过20多年潜心研究,提出了纳米限域催化新概念,并凭借这项成果,获得2020年度国家自然科学奖一等奖。

  科技人员要有所成就,必须甘坐“冷板凳”,肯下苦功夫,包信和对此深有体会。“在纳米限域催化这条研究道路上,团队已经坚持了20多年。但我们始终相信,科学研究只要方向对,就不怕路途遥远。”包信和说。

  长期以来,为了以煤为原料获得乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃,国际上普遍采用20世纪20年代德国科学家发明的费托(FT)合成技术。包信和研究团队另辟蹊径,将一氧化碳/氢气活化与碳—碳键偶联的活性中心分开,让它们“各司其职”,实现了化学反应“转化率”与“选择性”的解耦,使它们各美其美,实验结果令人十分振奋!

  2016年3月,《科学》杂志刊登了这一研究成果,并同期刊发了以“令人惊奇的选择性”为题的专家评述文章,认为未来该过程在工业上将具有巨大的竞争力。

  执着探索的背后,是科学家勇攀高峰、敢为人先的宝贵精神。团队成员傅强感慨,创新建立在长期的积累和扎实的基础之上,有传承才能有创新,先要有量的积累,再有质的跨越。“这个过程中坚持非常重要!”

  志不求易者成,事不避难者进。一项研究成果的取得,背后是科研工作者“十年如一日”的专注和勤勉。据了解,2020年度获奖项目平均研究时间是11.9年,其中研究时间10~15年的项目数量最多,占比38.9%。

  2、人民的需要,是科技进步的动力

  科技从来没有像今天这样深刻地影响着国家的前途和命运。

  2020年度国家科技进步奖创新团队带头人钟南山院士,在2003年“非典”肆虐时,果断发声,“将最危重的病人送到我这里来”。2020年,84岁高龄的他又星夜驰援武汉,再次感动全国……钟南山院士团队在临床救治工作中总结的“三早三合理”、防治关口前移、体外膜肺系统(ECMO)提前介入等有效的防治措施,提高了我国近十年的呼吸道传染病治愈率。

  现在,中国人的“词典”里几乎没有了“麻风病”一词。而这,离不开国家自然科学奖二等奖获得者张福仁团队的努力。

  2000年起,带着“麻风可能遗传”的猜想,张福仁团队开始寻找麻风的风险基因,这与前人的探索是完全不同的两个路子,“之前,国内外的专家花了很大精力在研究疫苗上,后来,大家就开始找基因。我们当时提出来依靠科技进步,促进麻风防治。只要麻风病人的遗传易感性也就是风险因子找到,能够发生药物不良反应的风险因子找到,那麻风的危害就可以预防和消除了”。

  9年时间,团队从全国收集了近4000例麻风病的基因样本。2009年12月17日,麻风病学术界迎来了一个世界性突破——《新英格兰医学杂志》刊登了张福仁团队找到麻风病风险基因的学术论文。

  “研究表明麻风主要是患者自己有遗传缺陷,只要没有遗传缺陷,麻风就不会传染你。”困扰人类两千多年的恐惧、流言、难题,终于有了科学的答案!

  人类战胜疫病,离不开科技创新。科技对生活的改变,正是源自人们对日常痛点的关切和解决。以人民为中心的科技创新,首先要考虑人们最期望的是什么。

  “2013年以前,我国工业排放标准与国外相当。但人家是零星几个烟囱,咱们是成千上万的炉窑。”国家科技进步奖一等奖获得者李俊华团队从事大气污染治理研究已有20年。李俊华告诉记者,与国外相比,我国燃煤电厂产生的颗粒物种类复杂、浓度高,要在发展经济的同时实现减排,必须达到更严苛的标准——超低排放。

  要实现这个目标,只能自力更生。

  2016年10月,清华大学联合国内科研单位及各行业龙头企业,共同创建了烟气多污染物控制技术与装备国家工程实验室,面向钢铁、冶金、建材、石油化工、电力等行业,构建烟气多污染物治理技术与装备工程化研究的创新平台,系统研发工业烟气治理产业发展中的关键材料、核心装备、先进技术和工艺。

  人民的需要和呼唤,是科技进步的动力;人民对美好生活的向往,是科技创新的前进方向。

  3、为国为民,是新时代科学家精神的脉动

  盖有非常之功,必待非常之人。

  钱学森、邓稼先、郭永怀,黄旭华、南仁东、林俊德,及至荣获2020年度国家最高科学技术奖的顾诵芬、王大中,一代又一代科学家在民族复兴的大道上矢志奋斗。还有更多默默无闻的科技工作者,埋头科学研究,甘愿做铺路石子。

  高端医学影像技术与装备是重大疾病诊断的核心设备依靠。此前,全球只有少数几家医疗设备巨头垄断生产高端的人体磁共振产品,在我国市场每台设备动辄几千万元,患者检查成本很高,很多老百姓用不起。国家科技进步奖一等奖获得者郑海荣团队经过10余年多学科联合攻关,研制出我国首台3.0T高场磁共振,打破国际垄断,使我国成为继美德之后第三个全面掌握高场磁共振部件及整机制造的国家,由净进口国变为出口国。

  “如果留在美国,我也能当教授带学生,但难有机会把研究成果高效地转化为造福民众健康的产品。”郑海荣说,“现在不少国际同行都非常羡慕我们。”

  我国缺油、少气、煤炭资源相对丰富,决定了煤炭是我国最安全可靠的能源保障。但煤制油技术长期被国外垄断。

  “我们不掌握的技术,外企就狮子大开口或干脆封锁。与南非沙索尔公司就引进煤制油技术艰难地谈了12年,最终还是行不通。”国家能源集团宁煤公司副总经理姚敏说。

  科学是理性的,但顶尖技术是硬碰硬。

  没有经验可循,没有路径可依。姚敏和团队成员昼夜奔波在项目建设现场。2006年5月,姚敏意外摔伤髋关节。为不影响项目建设进度,术后姚敏坐着轮椅回到工地现场。2007年项目试车中,为解决气化炉辐射废锅频繁结焦问题,姚敏拄着单拐每天往返几次爬上相当于14层楼高的气化框架。

  2016年隆冬,寒风刺骨,宁夏宁东能源化工基地却是一片热火朝天。下午3时许,在神华宁夏煤业集团煤制油厂区,400万吨/年煤炭间接液化示范项目成功出油。

  这标志着我国在煤制油化工领域研发出了“中国芯”,打破了此类技术被少数国家长期垄断的局面。“煤田”变“油田”,几代人的能源化工梦在这里变成了现实。姚敏团队也因此摘得国家科技进步奖一等奖。

  和姚敏一样,中国石油大学(北京)杨进也紧盯国家重大需求,矢志为国加“油”。

  海洋蕴藏了全球超70%的油气资源。挺进深蓝,大势所趋。

  “深水浅层钻井技术是制约我国南海深水油气勘探开发的第一道关口、第一道瓶颈,这是我们必须要解决的关键问题。”历经10余年的探索,国家技术发明奖二等奖获得者杨进团队对此有着深刻的感悟。

  科研从没有坦途。很难想象他们经历的无数个日夜,无数次论证,无数场试验,还有无数次失败。但对杨进和团队成员来说,深海石油钻井技术研究是一项于国于民都至关重要的事业,再苦再难都要勇敢面对!

  艰苦卓绝的攻坚换来了喜人硕果:项目发明的深水浅层钻井设计与作业控制技术、关键装备已全面应用于我国南海深水海域油气田勘探开发作业,并创造了多项世界纪录。

  科技兴则民族兴,科技强则国家强。千百万科技工作者的科研人生,早已与民族复兴、人民幸福融为一体。一段段让国人无比骄傲和感动的骄人成绩、科学佳话,传承的是精神,更是力量!

  (光明日报北京11月3日电)

  《光明日报》( 2021年11月04日 08版)

[ 责编:张璋 ]
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