今年5月30日,是第六個“全國科技工作者日”。實現高水平科技自立自強,要靠高水平創新人才;建成世界科技強國,要靠廣大的科技工作者。截至去年,我國科技工作者總數達到了9100萬。其中,青年科技工作者已經成為中流砥柱。他們心懷強國夢想,投身科研一線,在各自的領域做出了不凡的成績。
過去的一年,我國在科技領域繼續成就非凡。“人造太陽”創億度百秒世界新紀錄、中國空間站開啟有人長期駐留時代、首次實現澱粉的全人工合成、光存儲時間提升至1小時、首個超導量子計算機原型機問世、海鬥一号完成萬米海試、深海一号能源站正式投産。
吳南,今年36歲,是北京協和醫院骨科副主任醫師,他專攻的脊柱畸形是高緻畸緻殘性疾病,是一項世界性難題。脊柱畸形手術是一項耗時極長、精細度極高、難度和風險極大的手術。
吳南師從于我國著名骨科專家邱貴興院士,十幾年來,吳南做過的脊柱矯形手術,時長超過了1萬小時,讓很多脊柱畸形患者擺脫了病痛,可以擡頭挺胸走出醫院。
每一次手術,都要在毫厘之間求精準,在體力上、技術上突破自己的極限。作為一名臨床醫生,吳南的業餘時間很有限,卻一直堅持做着一件事,研究脊柱畸形的遺傳病因。
據不完全統計,我國脊柱畸形患者超過4000萬。如果能找到緻病的基因,早診斷、早幹預,患者可能就不需要走到做大手術那一步,可以大大減緩病人的痛苦。2010年,在邱貴興院士帶領下,吳南一邊在治療方面不斷提高自己的水平,一邊專注于脊柱畸形緻病基因的研究。多年後,他把科研成果送到國外最權威的醫學雜志發表,卻得到這樣的問詢:“你要到世界水平雜志來發表,你就要證明你的科學發現是具有世界普适性的。”給我們提出了很多難題,我們就需要找國際多中心合作者來進行相應的驗證,當時收集了6個中心4個人種的數據,來驗證我們的假說發現确實是這樣的。
吳南的論文,最終發表在《新英格蘭醫學雜志》上,不斷被國外同行所驗證。此後,在協和醫院和科室支持下,吳南所在團隊構建了我國首個國際領先的骨骼畸形遺傳研究體系,獲得世界廣泛認可,被稱為“中國模型”。這些科研成果,也是中國患者的福音。
科學研究尤其是基礎研究,需要有恒心與韌勁。創新成就的背後是廣大科技工作者不懼艱辛、攻堅克難的努力。王杜娟是中鐵工程裝備集團有限公司副總經理,中鐵工程裝備集團最早是一家施工企業,并不生産工程裝備,隧道掘進用的盾構機都是進口,王杜娟他們當時的工作是維修設備。
王杜娟:它是一次成型的型鋼,所有型鋼尺寸跟國内标準基本都不一樣,我們希望按中國标準來設計,他們不願意,産能不足。正好有一台舊機器能夠滿足我們工期,舊機器但是也要按照新機器價格賣給你。
處處受制于人,不僅受了很多的窩囊氣,還影響工程進度。當時的集團領導決定拿出4000萬元,研制一台自己的盾構機。那時候是模仿、仿制,軸承是國外的,結構尺寸也是人家的,隻有很少一部分可以實現國産化,卻也走了不少彎路。
王杜娟:小到一個小細節,比如接頭,我當時跑到溫州買回了很多不鏽鋼接頭,做測試,一通水,到處漏水,一通氣到處漏氣。後來我們請教了暖氣管道的水管工,說這個東西其實沒那麼複雜,用鑄鐵接頭就不漏水了。堆得小山一樣的不鏽鋼接頭全廢了,這都是錢,作為設計師很慚愧。
2008年,王杜娟帶領團隊研制出我國第一台盾構機樣機。樣機在天津地鐵使用的時候,從地下穿過了瓷房子、張學良故居等文保單位,地表沉降僅僅在3毫米以内,這給王杜娟團隊帶來很大的信心。王杜娟團隊真正的機遇,是在成都地鐵項目,當時德國、日本等最先進技術的盾構機都遭遇了挑戰。成都卵石地層松散,一攪動很容易垮,日本設備水土不服,德國設備磕磕絆絆。
當時,一台德國盾構機的刀盤開裂報廢,王杜娟團隊得到了給進口盾構機造一個新刀盤的機會。可是新刀盤剛安裝上去,剛下井施工,就塌陷了一個大坑。工人用水沖想把沙土刨出來,水一沖發現流動性很好,後來想了個辦法,在刀盤中心加了一個高壓水沖刷系統,不僅沒有再塌,一個月進尺提高到五百米、六百米。
腳踏實地,解決每一項細小的問題,這是中國盾構機設計者們的工作常态,逐漸成為中國盾構機走向世界的最具優勢的核心武器。
從第一台樣機開始,王杜娟就争取到國内頂尖院校科研團隊的大力支持,衆多的科研團隊在自己的研究領域攻克着一個又一個難題。十幾年裡,王杜娟帶領團隊完成盾構機設計1000多台,已經形成16項國際領先技術,産銷量連續五年世界第一,産品遠銷法國、意大利、新加坡等30個國家和地區,成為世界上最有競争力的品牌之一。
我國全球創新指數排名從2012年的第34位上升到2021年的第12位,十年上升22位,是世界各國中唯一持續快速上升的國家。科技的實力是從日積月累的量的積累邁向質的飛躍,從一點一滴的點的突破實現整體能力的提升。
在北京中關村國家納米科學中心的一個實驗室裡,一顆指甲蓋大小的芯片,被人們寄予了厚望。
戴慶出生于1985年,2012年回國,在國家納米科學中心組建了一支年輕團隊,專注于納米光子學中材料特性與應用的研究。
戴慶:國外主導了電子芯片研發流程周期,制定了标準掌握了關鍵技術,形成了比較高的行業進入壁壘,光子跟電子相比,有容量大、損耗低、速度快這些優勢,相當于另辟蹊徑,我們想嘗試用光子代替部分電子芯片的功能。
另辟蹊徑,就等于沒有任何可借鑒的經驗,一切從零開始。
從無到有,十年中,從尋找可使用的材料,到制定可行的技術路線,每一個環節,都是在未知的黑暗中一次次試驗、一次次摸索。
最初的三年裡,戴慶經曆了無數次失敗,選擇了很多的材料,都難以在材料芯片上測出理想的光電子信号,但是國家納米科學中心始終支持鼓勵着戴慶團隊努力向前走。
人才聚集、資源聚集,目的隻有一個,就是要讓戴慶團隊在一個安靜的環境下,把科研工作繼續深入下去。2014年,戴慶團隊首次測到理想的實驗信号,此後,科研和專利成果開始不斷湧現,迄今為止,已經在國際知名學術期刊發表論文143篇,申請國家發明專利53項,承擔了多項國家級科研項目。
老一輩科學家“幹驚天動地事,做隐姓埋名人”,诠釋着深沉的家國情懷和以天下為己任的責任擔當。當代的青年科技工作者也在追尋先輩們的足迹,勇擔重任,砥砺奮進。“吾心信其可行,則移山填海之難,終有成功之日。”經過多年努力,我國科技整體水平大幅提升,我們完全有基礎、有底氣、有信心、有能力抓住新一輪科技革命和産業變革的機遇,乘勢而上。廣大科技工作者大有作為。
制片人丨劉雪松李作詩
主編丨龐小薇
編輯丨王劍鋒
攝像丨朱邦錄
策劃丨崔辛雨
責編丨劉小萍時瑤
剪輯丨趙鵬
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