在科學(xué)研究一線,武漢這些“90后”正在挑大梁、當(dāng)主角!
2023-03-27 09:35:00 來(lái)源: 長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)

在光谷埋頭攻堅(jiān)激光器核心技術(shù),從海底的地質(zhì)微生物中找到古代氣候變化的規(guī)律,在蛋白世界里尋找新的科學(xué)可能……這些看似“高大上”的科學(xué)研究,也在一步步改變著我們的生活。耀眼的科研成果背后,凝聚著眾多“90后”青年科技工作者的堅(jiān)持和付出。他們雖然年輕,卻已成為武漢科技創(chuàng)新的中堅(jiān)力量。

讓青年科技人才“挑大梁、當(dāng)主角”。連日來(lái),長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)記者對(duì)話5位在漢的“90后”青年科技工作者,他們堅(jiān)持面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康,不斷向科學(xué)技術(shù)廣度和深度進(jìn)軍,在光電子信息、航空航天、腦科學(xué)等領(lǐng)域有望取得一批關(guān)鍵性、引領(lǐng)性科技成果。

領(lǐng)跑!光纜長(zhǎng)度30米

武漢銳科光纖激光技術(shù)股份有限公司連續(xù)激光器產(chǎn)品研發(fā)部產(chǎn)品經(jīng)理兼光學(xué)研發(fā)工程師陳飛鴻(左)為團(tuán)隊(duì)成員示范如何連接光纖。長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)記者 胡冬冬 攝

“90后”青年陳飛鴻碩士一畢業(yè)就進(jìn)入武漢銳科光纖激光技術(shù)股份有限公司,投身光電子信息產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵一環(huán),研發(fā)激光制造的“心臟”——光纖激光器。

在武漢銳科公司二樓,如今是連續(xù)激光器產(chǎn)品研發(fā)部產(chǎn)品經(jīng)理兼光學(xué)研發(fā)工程師的陳飛鴻正在連續(xù)光學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行著4萬(wàn)瓦雙模塊連續(xù)激光器驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。激光器設(shè)備前,一群和他年紀(jì)相仿的年輕人針對(duì)新指定的研發(fā)方案展開(kāi)熱烈的討論。

2018年,從上海理工大學(xué)光學(xué)工程專業(yè)畢業(yè)的陳飛鴻懷揣著對(duì)激光制造的熱情與憧憬,毅然來(lái)到武漢,加入在國(guó)內(nèi)激光領(lǐng)域領(lǐng)先的本土企業(yè)。

為什么選擇武漢銳科公司?陳飛鴻說(shuō),2013年,首臺(tái)國(guó)產(chǎn)萬(wàn)瓦光纖激光器在武漢銳科公司誕生,結(jié)束了我國(guó)不能自主研發(fā)高功率光纖激光器的歷史,使同類進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格從最初的700多萬(wàn)元直接降到了70萬(wàn)元左右。他希望自己也能像前輩一樣,緊盯世界科技前沿領(lǐng)域,奔著關(guān)鍵的問(wèn)題去,提升激光器的性能。

實(shí)驗(yàn)室外,戴著黑色邊框眼鏡的陳飛鴻喜歡穿著運(yùn)動(dòng)裝,讓人很難一眼判定他的年紀(jì)。留下“年輪”刻度的是陳飛鴻主導(dǎo)研發(fā)的多模塊連續(xù)激光器每年都進(jìn)行著“大升級(jí)”,功率從2019年的6千瓦提升到2022年的4萬(wàn)瓦。

“越來(lái)越多的客戶開(kāi)始使用國(guó)產(chǎn)激光器設(shè)備?!标愶w鴻說(shuō),他和團(tuán)隊(duì)成員正在攻關(guān)的5萬(wàn)—6萬(wàn)瓦連續(xù)激光器即將誕生。功率的提升意味著加工效率的提高,也能使需要使用到激光器的不同行業(yè)生產(chǎn)成本節(jié)約大半。

“要快人一步,科研不能等?!庇幸淮?,為了及時(shí)交付一臺(tái)激光器樣機(jī),陳飛鴻和團(tuán)隊(duì)成員熬了好幾個(gè)通宵,一個(gè)人工作結(jié)束后換另一個(gè)人立馬接上,把需要一兩周才能完成的任務(wù)壓縮到3天完成。

陳飛鴻所在團(tuán)隊(duì)還研發(fā)出了趕超國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的光纜。目前,國(guó)外光纜最長(zhǎng)達(dá)到15米—20米。光纜越長(zhǎng),研發(fā)難度越大。陳飛鴻所在團(tuán)隊(duì)已經(jīng)可以將光纜長(zhǎng)度定制到30米。

“我希望未來(lái)能和團(tuán)隊(duì)成員一起研發(fā)出更高功率的激光器核心技術(shù)?!标愶w鴻說(shuō),“我希望自己能像光一樣,釋放出更大能量,努力為國(guó)家在光電子信息領(lǐng)域取得率先突破奮勇?tīng)?zhēng)先?!?/p>

他在海洋微生物里探究古代氣候之變

中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)海洋學(xué)院副教授楊義。長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)記者 胡冬冬 攝

通常,人們乘船去海上是為了游玩,而中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)海洋學(xué)院“90后”副教授楊義則是為了去現(xiàn)場(chǎng)取到海中的地質(zhì)樣本,希望從海底的地質(zhì)微生物中找到古代氣候變化的規(guī)律,為全球變暖背景下實(shí)現(xiàn)碳中和海洋負(fù)排放找到有效途徑。

“為什么南海中央4400米的深海盆沉積物中的類脂物信號(hào)似乎是來(lái)自青藏高原、黃土高原等亞洲內(nèi)陸區(qū)域?”本科就讀于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)材料與化學(xué)學(xué)院的楊義與海洋地質(zhì)學(xué)科結(jié)緣,始于2014年碩士研究生剛?cè)雽W(xué)不久參與的一項(xiàng)海洋環(huán)境中類脂物與環(huán)境變化的研究。自此,他堅(jiān)定了今后的科研之路——從微生物中找到地球變化規(guī)律,尤其是古代氣候變化。

“在古海洋和古氣候這一前沿研究領(lǐng)域,位于武漢的生物地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室具有優(yōu)厚的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和先進(jìn)技術(shù)設(shè)備?!毕群蠼邮苡?guó)伯明翰大學(xué)、美國(guó)哈佛大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)后,楊義決定回國(guó)發(fā)展。2021年,30歲的他成為中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)海洋學(xué)院副教授。

“對(duì)于做科研的人來(lái)說(shuō),成功是少數(shù)?!庇幸淮?,楊義獨(dú)自隨科考船到達(dá)巴布亞新幾內(nèi)亞,采集深海海溝中的地質(zhì)樣本,前后歷時(shí)兩個(gè)多月。后來(lái),由于海溝區(qū)域的有機(jī)質(zhì)沉積環(huán)境不穩(wěn)定,地質(zhì)樣本年代無(wú)法明確,無(wú)法解析沉積柱中所蘊(yùn)含的古環(huán)境信息,整個(gè)實(shí)驗(yàn)作廢。但是,楊義沒(méi)放棄,堅(jiān)持每天清晨6時(shí)準(zhǔn)時(shí)起床,在實(shí)驗(yàn)室一待就待到了晚上10時(shí)。

兩杯濃縮黑咖啡是楊義的研發(fā)“標(biāo)配”。讀碩博期間,他從地質(zhì)脂類同位素的角度,結(jié)合地球化學(xué)手段,完成南海不同水深表層沉積物多種不同類型類脂物空間分布特征及其環(huán)境意義解析,構(gòu)建了多種高溫區(qū)古溫度代用指標(biāo)等多項(xiàng)重要成果。微生物的多項(xiàng)特征成為他探秘的“鑰匙”。

眼下,楊義正在參與海洋負(fù)排放(ONCE)計(jì)劃研究,希望從不同時(shí)間尺度揭示地質(zhì)微生物與氣候環(huán)境變化之間的內(nèi)在聯(lián)系,解析陸海統(tǒng)籌邊緣海儲(chǔ)碳過(guò)程,為海洋地質(zhì)微生物學(xué)和氣候變暖背景下的碳中和作出更多有意義的科研成果。

“做科研不枯燥,滿足好奇心很有意思?!睏盍x說(shuō),他要一直堅(jiān)持下去,實(shí)實(shí)在在拿出國(guó)家需要、對(duì)社會(huì)有用的科研成果。

他的科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目取得新進(jìn)展

“90后”青年科學(xué)家、武漢大學(xué)高等研究院特聘研究員易紅。

每周10節(jié)課,除了上課就是在實(shí)驗(yàn)室,“90后”青年科學(xué)家、武漢大學(xué)高等研究院特聘研究員易紅每天的生活很“純粹”。

“我覺(jué)得科研和跑步類似,一方面是堅(jiān)持,另一方面就是要有明確的方向?!币准t說(shuō),做科研要甘于坐“冷板凳”,才能跑完這場(chǎng)“孤獨(dú)的長(zhǎng)跑”?!白鳛榍嗄昕萍脊ぷ髡?,我們要勇闖‘無(wú)人區(qū)’,具備開(kāi)拓精神,肩負(fù)起時(shí)代賦予的重任?!?/p>

武漢大學(xué)是易紅夢(mèng)開(kāi)始的地方。從2008年入學(xué)開(kāi)始,易紅用9年時(shí)間在這里完成本碩博學(xué)業(yè),隨后去德國(guó)、日本做博士后。2022年3月,易紅回國(guó)后毅然回到母校任教,開(kāi)始新的奮斗征程?!皣?guó)內(nèi)已經(jīng)具備頂尖的學(xué)術(shù)平臺(tái),足夠支撐我的學(xué)術(shù)理想和教書(shū)育人夢(mèng)想。我希望通過(guò)積累的教學(xué)與科研經(jīng)驗(yàn),為祖國(guó)培養(yǎng)自主科研人才,為國(guó)家科技發(fā)展助力?!?/p>

學(xué)校里前輩科學(xué)家的科研經(jīng)歷始終鼓舞著易紅。他說(shuō):“他們傳承了科學(xué)家愛(ài)國(guó)創(chuàng)新、精益求精、潛心研究的科研精神,體現(xiàn)出‘心有大我 至誠(chéng)報(bào)國(guó)’的科學(xué)家精神,是我們青年一代的榜樣?!?/p>

回國(guó)僅一年時(shí)間,易紅和團(tuán)隊(duì)成員在科技成果轉(zhuǎn)化方面就有了不少突破?!拔覀兂薪恿恕玖想娀瘜W(xué)還原生產(chǎn)和成套裝備開(kāi)發(fā)’‘華為技術(shù)有限公司NCS項(xiàng)目’等技術(shù)轉(zhuǎn)化項(xiàng)目。目前,項(xiàng)目均已取得一定的進(jìn)展。”

易紅說(shuō),科技成果轉(zhuǎn)化是科技與經(jīng)濟(jì)相結(jié)合的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是最直接、最有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的形式?!拔磥?lái),我希望自己將更多科研成果拿到實(shí)踐中去檢驗(yàn),也把行業(yè)和市場(chǎng)需求反饋到科學(xué)研究中,真正‘把論文寫(xiě)在祖國(guó)大地上’,讓研究成果發(fā)揮更大的價(jià)值。”

她在蛋白世界中尋找新的科學(xué)可能

湖北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授吳姍(右)和師生一起實(shí)驗(yàn)。

3月23日上午,穿好白大褂,操作冷凍電子顯微鏡,湖北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授吳姍開(kāi)始一天的工作。透過(guò)硬幣大小的鏡口,她深入宏大的蛋白世界,從中尋找新的科學(xué)可能。

去年8月,一篇在線發(fā)表于國(guó)際重要學(xué)術(shù)期刊《自然》上的研究論文在湖北大學(xué)師生朋友圈刷屏。這篇題為《擬南芥生長(zhǎng)素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白PIN3的結(jié)構(gòu)和機(jī)制》的論文,作為植物生長(zhǎng)素極性運(yùn)輸研究的重大突破,解決了植物向性這一百年科學(xué)難題中的關(guān)鍵一環(huán),為人們進(jìn)一步調(diào)控生長(zhǎng)素極性運(yùn)輸?shù)於嘶A(chǔ)。

這是湖北大學(xué)首次以通訊單位在《自然》上發(fā)表研究論文,也是“90后”教授吳姍牽頭建設(shè)的湖北大學(xué)冷凍電子顯微鏡平臺(tái)產(chǎn)出的第一篇高水平文章。

2019年初,從清華大學(xué)博士畢業(yè)的吳姍入職湖北大學(xué)。作為技術(shù)指導(dǎo),她負(fù)責(zé)湖北大學(xué)省部共建生物催化與酶工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室冷凍電子顯微鏡平臺(tái)的搭建。團(tuán)隊(duì)利用冷凍電子顯微鏡技術(shù)研究生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能,包括G蛋白偶聯(lián)受體的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制研究、生物體內(nèi)重要酶復(fù)合物的工作機(jī)制研究等。

G蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)家族是人體內(nèi)用于藥物發(fā)現(xiàn)最成功、最有希望的靶蛋白類別。目前,全球藥物市場(chǎng)上有40%的小分子藥物作用于GPCR。研究GPCR信號(hào)系統(tǒng)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制,能夠?yàn)殚_(kāi)發(fā)更有效、副作用更小的新藥提供參考。吳姍說(shuō):“我們正在做的研究將有助于開(kāi)發(fā)治療肥胖和2型糖尿病的新藥物?!?/p>

冷凍電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)對(duì)樣品質(zhì)量要求高,每一次實(shí)驗(yàn)都需要細(xì)心和耐心。吳姍說(shuō):“在實(shí)驗(yàn)中,我們需要篩選好的冷凍樣品,獲得高質(zhì)量的三維結(jié)構(gòu),從而進(jìn)行觀察。每一項(xiàng)工作都要集中精力、不斷嘗試,隨時(shí)做好失敗的準(zhǔn)備,并從中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),繼續(xù)下一次挑戰(zhàn)?!?/p>

為了采集電鏡數(shù)據(jù),吳姍常常24小時(shí)“蹲守”在電鏡室。每當(dāng)遇到“瓶頸”,她習(xí)慣到操場(chǎng)上慢跑幾圈,讓大腦放空?!翱蒲幸呀?jīng)成為我生活的一部分。對(duì)于未知世界的探索,我充滿激情,并不會(huì)覺(jué)得無(wú)聊。相反,解析一個(gè)高分辨結(jié)構(gòu),揭示一個(gè)生物學(xué)問(wèn)題,能給我?guī)?lái)極大的滿足感和成就感?!币劳衅脚_(tái)的科研成果,吳姍所在團(tuán)隊(duì)已在《自然》《自然微生物》《自然通訊》等期刊上發(fā)表12篇高水平論文。

他持續(xù)攻關(guān)電力設(shè)備絕緣狀態(tài)檢測(cè)

湖北工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院副教授張國(guó)治正在進(jìn)行電力裝備局部放電絕緣缺陷試驗(yàn)。

在布滿設(shè)備和儀器的絕緣與監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室里,張國(guó)治正帶著幾名研究生聚精會(huì)神地進(jìn)行電力裝備局部放電絕緣缺陷試驗(yàn)。

出生于1990年的張國(guó)治目前是湖北工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院副教授,其研究方向是電力設(shè)備絕緣狀態(tài)檢測(cè)技術(shù),他把這項(xiàng)研究形象地描述為“及早發(fā)現(xiàn)惡性腫瘤”。

張國(guó)治說(shuō):“現(xiàn)在的電力設(shè)備都是全密封的,當(dāng)其內(nèi)部出現(xiàn)潛伏性局部放電絕緣缺陷時(shí),就相當(dāng)于設(shè)備里面已有‘腫瘤細(xì)胞’,但一般人感覺(jué)不出來(lái)。我們就是針對(duì)潛伏的‘惡性腫瘤’,通過(guò)一些設(shè)備和技術(shù),提前感知和預(yù)警,防止它擴(kuò)散、大面積放電、損壞設(shè)備,尤其是國(guó)家電網(wǎng)超/特高壓設(shè)備?!?/p>

2019年入職湖北工業(yè)大學(xué)以來(lái),每天上午8時(shí)30分到晚上10時(shí)30分,張國(guó)治都待在實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)行局部放電模擬實(shí)驗(yàn)。他已經(jīng)在這項(xiàng)研究上獨(dú)立主持了4項(xiàng)課題。2021年,他成功獲批一項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金,主要是針對(duì)我國(guó)特高壓直流輸電換流變的安全運(yùn)行,開(kāi)展工況運(yùn)行條件下?lián)Q流變內(nèi)纖維雜質(zhì)顆粒對(duì)換流變絕緣系統(tǒng)的影響。這是國(guó)家特高壓輸電的一項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)。

忙于教學(xué)和科研的張國(guó)治很少有休閑時(shí)間。他說(shuō),他引以為豪的樂(lè)趣有兩個(gè),一是看到自己指導(dǎo)的學(xué)生取得成功,他指導(dǎo)的兩名本科生去年分別保研到哈爾濱工業(yè)大學(xué)和重慶大學(xué);二是看到自己的科研成果應(yīng)用到電力行業(yè)中,為保障我國(guó)電力安全運(yùn)行作出貢獻(xiàn)。

“檢測(cè)電力設(shè)備潛伏性放電絕緣缺陷,技術(shù)人員即使有豐富經(jīng)驗(yàn),也可能無(wú)法作出準(zhǔn)確判斷。”張國(guó)治說(shuō),他們正在研究的“傻瓜式”潛伏性放電絕緣缺陷檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)行到第三代,如能成功,沒(méi)多少經(jīng)驗(yàn)的工人也能檢測(cè)出潛伏性放電絕緣缺陷。

(長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)記者譚芳 陳潔 陳曉彤 汪洋 實(shí)習(xí)生王夢(mèng)媛 李雨芯 通訊員孫詩(shī) 劉郝弦 吳珊 陳凌)

 

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