在光谷埋頭攻堅激光器核心技術(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持和付出。他們雖然年輕，卻已成為武漢科技創(chuàng)新的中堅力量。
讓青年科技人才“挑大梁、當(dāng)主角”。連日來，長江日報記者對話5位在漢的“90后”青年科技工作者，他們堅持面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、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）為團隊成員示范如何連接光纖。長江日報記者 胡冬冬 攝
“90后”青年陳飛鴻碩士一畢業(yè)就進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)實驗室進行著4萬瓦雙模塊連續(xù)激光器驗證實驗。激光器設(shè)備前，一群和他年紀(jì)相仿的年輕人針對新指定的研發(fā)方案展開熱烈的討論。
2018年，從上海理工大學(xué)光學(xué)工程專業(yè)畢業(yè)的陳飛鴻懷揣著對激光制造的熱情與憧憬，毅然來到武漢，加入在國內(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，2013年,首臺國產(chǎn)萬瓦光纖激光器在武漢銳科公司誕生，結(jié)束了我國不能自主研發(fā)高功率光纖激光器的歷史，使同類進口產(chǎn)品價格從最初的700多萬元直接降到了70萬元左右。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)鍵的問題去，提升激光器的性能。
實驗室外，戴著黑色邊框眼鏡的陳飛鴻喜歡穿著運動裝，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)激光器每年都進行著“大升級”，功率從2019年的6千瓦提升到2022年的4萬瓦。
“越來越多的客戶開始使用國產(chǎn)激光器設(shè)備?！标愶w鴻說，他和團隊成員正在攻關(guān)的5萬—6萬瓦連續(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?，為了及時交付一臺激光器樣機，陳飛鴻和團隊成員熬了好幾個通宵，一個人工作結(jié)束后換另一個人立馬接上，把需要一兩周才能完成的任務(wù)壓縮到3天完成。
陳飛鴻所在團隊還研發(fā)出了趕超國際標(biāo)準(zhǔn)的光纜。目前，國外光纜最長達到15米—20米。光纜越長，研發(fā)難度越大。陳飛鴻所在團隊已經(jīng)可以將光纜長度定制到30米。
“我希望未來能和團隊成員一起研發(fā)出更高功率的激光器核心技術(shù)。”陳飛鴻說，“我希望自己能像光一樣，釋放出更大能量，努力為國家在光電子信息領(lǐng)域取得率先突破奮勇爭先?！?/p>
他在海洋微生物里探究古代氣候之變
中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）海洋學(xué)院副教授楊義。長江日報記者 胡冬冬 攝
通常，人們乘船去海上是為了游玩，而中國地質(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現(xiàn)碳中和海洋負排放找到有效途徑。
“為什么南海中央4400米的深海盆沉積物中的類脂物信號似乎是來自青藏高原、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)不久參與的一項海洋環(huán)境中類脂物與環(huán)境變化的研究。自此，他堅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)國家重點實驗室具有優(yōu)厚的實驗基礎(chǔ)和先進技術(shù)設(shè)備?！毕群蠼邮苡骱泊髮W(xué)、美國哈佛大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)后，楊義決定回國發(fā)展。2021年，30歲的他成為中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）海洋學(xué)院副教授。
“對于做科研的人來說，成功是少數(shù)。”有一次，楊義獨自隨科考船到達巴布亞新幾內(nèi)亞，采集深海海溝中的地質(zhì)樣本，前后歷時兩個多月。后來，由于海溝區(qū)域的有機質(zhì)沉積環(huán)境不穩(wěn)定，地質(zhì)樣本年代無法明確，無法解析沉積柱中所蘊含的古環(huán)境信息，整個實驗作廢。但是，楊義沒放棄，堅持每天清晨6時準(zhǔn)時起床，在實驗室一待就待到了晚上10時。
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)等多項重要成果。微生物的多項特征成為他探秘的“鑰匙”。
眼下，楊義正在參與海洋負排放（ONCE）計劃研究，希望從不同時間尺度揭示地質(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)籌邊緣海儲碳過程，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，他要一直堅持下去，實實在在拿出國家需要、對社會有用的科研成果。
他的科技成果轉(zhuǎn)化項目取得新進展
“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，除了上課就是在實驗室，“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”。
“我覺得科研和跑步類似，一方面是堅持，另一方面就是要有明確的方向?！币准t說，做科研要甘于坐“冷板凳”，才能跑完這場“孤獨的長跑”。“作為青年科技工作者，我們要勇闖‘無人區(qū)’，具備開拓精神，肩負起時代賦予的重任?！?/p>
武漢大學(xué)是易紅夢開始的地方。從2008年入學(xué)開始，易紅用9年時間在這里完成本碩博學(xué)業(yè)，隨后去德國、日本做博士后。2022年3月，易紅回國后毅然回到母校任教，開始新的奮斗征程?！皣鴥?nèi)已經(jīng)具備頂尖的學(xué)術(shù)平臺，足夠支撐我的學(xué)術(shù)理想和教書育人夢想。我希望通過積累的教學(xué)與科研經(jīng)驗，為祖國培養(yǎng)自主科研人才，為國家科技發(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：“他們傳承了科學(xué)家愛國創(chuàng)新、精益求精、潛心研究的科研精神，體現(xiàn)出‘心有大我 至誠報國’的科學(xué)家精神，是我們青年一代的榜樣?！?/p>
回國僅一年時間，易紅和團隊成員在科技成果轉(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)和成套裝備開發(fā)’‘華為技術(shù)有限公司NCS項目’等技術(shù)轉(zhuǎn)化項目。目前，項目均已取得一定的進展?！?/p>
易紅說，科技成果轉(zhuǎn)化是科技與經(jīng)濟相結(jié)合的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是最直接、最有效促進經(jīng)濟發(fā)展的形式。“未來，我希望自己將更多科研成果拿到實踐中去檢驗，也把行業(yè)和市場需求反饋到科學(xué)研究中，真正‘把論文寫在祖國大地上’，讓研究成果發(fā)揮更大的價值?！?/p>
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）和師生一起實驗。
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)院教授吳姍開始一天的工作。透過硬幣大小的鏡口，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《擬南芥生長素轉(zhuǎn)運蛋白PIN3的結(jié)構(gòu)和機制》的論文，作為植物生長素極性運輸研究的重大突破，解決了植物向性這一百年科學(xué)難題中的關(guān)鍵一環(huán)，為人們進一步調(diào)控生長素極性運輸?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)，她負責(zé)湖北大學(xué)省部共建生物催化與酶工程國家重點實驗室冷凍電子顯微鏡平臺的搭建。團隊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)受體的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制研究、生物體內(nèi)重要酶復(fù)合物的工作機制研究等。
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，全球藥物市場上有40%的小分子藥物作用于GPCR。研究GPCR信號系統(tǒng)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制，能夠為開發(fā)更有效、副作用更小的新藥提供參考。吳姍說：“我們正在做的研究將有助于開發(fā)治療肥胖和2型糖尿病的新藥物?！?/p>
冷凍電子顯微鏡實驗對樣品質(zhì)量要求高，每一次實驗都需要細心和耐心。吳姍說：“在實驗中，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)，從而進行觀察。每一項工作都要集中精力、不斷嘗試，隨時做好失敗的準(zhǔn)備，并從中總結(jié)經(jīng)驗，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“蹲守”在電鏡室。每當(dāng)遇到“瓶頸”，她習(xí)慣到操場上慢跑幾圈，讓大腦放空?！翱蒲幸呀?jīng)成為我生活的一部分。對于未知世界的探索，我充滿激情，并不會覺得無聊。相反，解析一個高分辨結(jié)構(gòu)，揭示一個生物學(xué)問題，能給我?guī)順O大的滿足感和成就感?！币劳衅脚_的科研成果，吳姍所在團隊已在《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
湖北工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院副教授張國治正在進行電力裝備局部放電絕緣缺陷試驗。
在布滿設(shè)備和儀器的絕緣與監(jiān)測實驗室里，張國治正帶著幾名研究生聚精會神地進行電力裝備局部放電絕緣缺陷試驗。
出生于1990年的張國治目前是湖北工業(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)檢測技術(shù)，他把這項研究形象地描述為“及早發(fā)現(xiàn)惡性腫瘤”。
張國治說：“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，就相當(dāng)于設(shè)備里面已有‘腫瘤細胞’，但一般人感覺不出來。我們就是針對潛伏的‘惡性腫瘤’，通過一些設(shè)備和技術(shù)，提前感知和預(yù)警，防止它擴散、大面積放電、損壞設(shè)備，尤其是國家電網(wǎng)超/特高壓設(shè)備?！?/p>
2019年入職湖北工業(yè)大學(xué)以來，每天上午8時30分到晚上10時30分，張國治都待在實驗室，進行局部放電模擬實驗。他已經(jīng)在這項研究上獨立主持了4項課題。2021年，他成功獲批一項國家自然科學(xué)基金，主要是針對我國特高壓直流輸電換流變的安全運行，開展工況運行條件下?lián)Q流變內(nèi)纖維雜質(zhì)顆粒對換流變絕緣系統(tǒng)的影響。這是國家特高壓輸電的一項關(guān)鍵性技術(shù)。
忙于教學(xué)和科研的張國治很少有休閑時間。他說，他引以為豪的樂趣有兩個，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，為保障我國電力安全運行作出貢獻。
“檢測電力設(shè)備潛伏性放電絕緣缺陷，技術(shù)人員即使有豐富經(jīng)驗，也可能無法作出準(zhǔn)確判斷?！睆垏握f，他們正在研究的“傻瓜式”潛伏性放電絕緣缺陷檢測技術(shù)已經(jīng)進行到第三代，如能成功，沒多少經(jīng)驗的工人也能檢測出潛伏性放電絕緣缺陷。
（長江日報記者譚芳 陳潔 陳曉彤 汪洋 實習(xí)生王夢媛 李雨芯 通訊員孫詩 劉郝弦 吳珊 陳凌）
