海归,我为你骄傲(十七)

时间:

2025-05-10

发布者:

中国留学人才发展基金会

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海归,我为你骄傲(一)

“广大留学人员不愧为党和人民的宝贵财富,不愧为实现中华民族伟大复兴的有生力量。党、国家、人民为拥有并将更多拥有这样一大批人才而感到骄傲和自豪。”

——习近平

编者按:


4月24日,我们迎来了第十个中国航天日。回首往昔,我国航天事业在岁月长河中砥砺奋进,在诸多关键核心技术领域披荆斩棘、勇攀高峰,成功实现突破。在这辉煌成就的背后,留学人员群体功不可没。从老一辈留学人员负笈求学、许党报国,把毕生精力献给中国科技事业,到具有留学背景的“两弹一星”功勋科学家打造的国之重器,让中国屹立于世界东方……留学人员以炽热的情怀,诠释着科技报国的深刻内涵。而这一群体的贡献,早已超越航天领域,融入中华民族伟大复兴的壮阔征程。

从山河破碎时振臂疾呼“振兴中华”,到“两弹一星”时期打造出国之重器,再到民族复兴之路上迈出“科技强国”的铿锵步履,留学人员的命运始终与祖国发展同频共振:23位“两弹一星”功勋科学家中有21位具有海外留学经历;留学人员在2023年新晋两院院士中占比57.9%,其中,在新晋中科院院士中占比81.4%,在新晋中国工程院院士中占比39.2%。在党的二十大代表、第十四届全国人大代表、第十四届全国政协委员中,留学人员分别占比5%、10%、19%。这些鲜活数据的背后,是留学人员对党和国家事业的衷心拥护和留学报国的滚烫赤诚。

为此,中国留学人才发展基金会推出《海归,我为你骄傲》系列宣传活动,向全社会传递留学人员的爱国之心、强国之志、报国之行。活动共35期内容,计划自4月24日至5月31日期间以连载的形式每日介绍部分优秀留学人员的报国故事,今日推送第十七期内容,让我们共同见证留学人员在不同时代绽放的绚丽光彩。




付巧妹:做科研最吸引我的,就是探索未知


海归,我为你骄傲(十七)


付巧妹,党的二十大代表,中央和国家机关青联常委,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员、博士生导师、分子古生物学实验室主任。2013年获得德国马克斯·普朗克演化人类学研究所演化遗传学博士学位。曾在德国马克斯·普朗克演化人类学研究所从事博士后研究工作。

付巧妹从事的是古人类学与古遗传学研究,利用古DNA技术寻找史前人类的痕迹,通过微量的DNA片段揭示群体遗传特征和人类演化特点。关于人类演化的历史有一个精妙的比喻:将地球的46亿年历史压缩成一天,人类在最后的38秒以南方古猿的身份登场。古猿何以演化为今天的你我?共存时间里灭绝古人类和早期现代人如何互动?早期现代人是怎样迁徙扩散的?新兴而前沿的古DNA研究为破解最后这“38秒”里的许多谜题提供了新的可能,而中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的付巧妹正是这一领域的领军人物之一。

“我是谁”“我从哪里来”




在古DNA技术出现之前,人类演化研究主要用两种方法:一种是体质人类学方法,另一种是利用当今现代人的DNA进行溯源反推。这两种方法都有一定的局限性,前者停留在形态学层面,后者则无法捕捉那些已消失的人类群体的DNA信息。上世纪80年代,古DNA技术应运而生,并从本世纪初开始大放异彩。

“古DNA技术是基于现代分子生物学技术发展起来的、从古代人类和动植物遗骸中提取和分析古DNA信息的方法。”付巧妹说,该技术解决了许多传统手段无法解决的问题。“借助古DNA技术,我们能直接观察古代个体的遗传成分和基因的混杂模式,而且个体古DNA数据本身及其数据集,就能在很大程度上反映群体的遗传特征,成为研究不同地区灭绝古人类和现代人演化特点和动态变化的利器。”付巧妹通俗地解释了古DNA研究的原理,通过提取古人的DNA,她的团队逐渐勾勒出东亚人群遗传演化的图谱。

2017年,付巧妹与团队通过开发的古DNA捕获技术成功获取四万年前北京田园洞人的古基因组,发现田园洞人已呈现亚洲人的遗传特征,但没有直接后代延续至今。这是中国第一例人类古基因组,也是目前为止东亚最古老的早期现代人基因组,《Science》(《科学》)期刊评价其填补了东亚在地理和时间尺度上的巨大空白。该基因组及研究为东亚人群遗传演化研究正式打开局面。

经过多年的集中技术攻关和系统性探索,付巧妹团队针对东亚不同时间和地区现代人群产出大量古基因组数据并发表一系列具有重要国际影响力的成果。2020年,《科学》杂志报道了付巧妹团队对针对中国南北方人群规模性、系统性的古基因组研究成果,阐明了中国近万年来现代人群的南北分化格局与迁徙演化历史,最重要的是揭示我国万年来主体人群的遗传联系,明确证实福建古人群与现今我国台湾阿美族、泰雅族等南岛语系人群直接相关,为追溯华夏族群源流及修正东亚人群演化模式做出重要学术贡献。该研究入选“中国科学十大进展”,被Nature杂志等评价“人类古基因组为东亚历史带来新见解,首次针对中国人群的大规模古基因组分析绘制出早期农业人群的迁徙扩散图”。

2021年,《细胞》杂志先后两次发表付巧妹团队与国内合作者对东亚迄今最长时间尺度下人群的古基因组研究成果。研究者通过解析我国黑龙江、广西和福建等地距今人群的古基因组,发现我国南方新的早期现代人支系及美洲原住民所含东亚祖源成分的最可能来源等,揭示了东亚四万年来人群的动态遗传历史及特有适应性基因的选择机制,修正了学术界相关理论假说。相关成果被《科学》、《细胞》杂志等评价“解除了难以从炎热、潮湿地区遗址样品重建被严重降解古DNA的限制“,“描绘出东亚人群此消彼长的复杂图景”,“这对于整个古基因组的研究领域是一个标志性的突破”。

2022年,《科学》还报道了付巧妹团队针对我国新疆地区五千多年来人群遗传与交流历史的研究成果,被其编辑评价“新疆所发现人群长期的遗传连续性令人惊奇”。

2023年6月19日,在法国巴黎举行的联合国教科文组织首届阿勒福赞奖颁奖仪式上,付巧妹被授予联合国教科文组织——阿勒福赞科学、技术、工程、数学领域杰出青年科学家国际奖,成为首位获得此奖的中国科学家。

付巧妹认为,从古至今,人们对早期文明和人类演化的探索未曾停止过,古DNA研究则为破解文明密码打开了新窗口,“几乎没有什么问题能像人类的起源一样,让我们充满好奇,并为之探索不止”,而她追求的目标就是弄清“我们是谁,我们从哪里来”。

不惧挑战 潜心耕耘




在付巧妹与团队的努力下,“东亚人群演化”的拼图一点点得以拼凑,中国一改在古DNA领域的滞后局面,国际地位与日俱增。近两年,人类全基因组草图发表20周年纪念之际,付巧妹相继受《科学》、《Cell》杂志特刊邀请,领衔在人类古基因组领域发表研究综述和技术评述,首次系统梳理数万年来世界范围古人群迁徙交流动态与遗传演化格局,提出古基因组技术未来发展的趋势,彰显了我国在古DNA领域的国际话语权与重要影响力。

除了追溯中国乃至亚洲现代人的来源,付巧妹也在寻找着现代人的旁系亲属——已灭绝古人类的踪迹。至少在20万年前,丹尼索瓦人曾与现代人祖先共同生活在地球上。2020年,付巧妹在位于青藏高原北缘白石崖洞的沉积物中获取了东亚首例丹尼索瓦人DNA,从遗传学角度证明丹尼索瓦古人类晚更新世时期在东亚的长期分布及与西伯利亚晚期丹尼索瓦人的紧密联系。因技术的极高难度,这也是在中国考古遗址沉积物中提取已灭绝古人类DNA的首个成功案例。该研究入选国际“人类起源研究十大新认知”,为进一步探索灭绝古人类的遗传特征、迁徙历史和环境适应性提供了重要线索。

丹尼索瓦人的灭绝有没有可能是因为某种病毒?“我觉得不太可能,因为如果有,一定会在DNA中找到证据。”付巧妹给出了她的观点。在她看来,要是能进一步获得灭绝古人类的内源核DNA,很多问题都能迎刃而解。

“我们现在很关注的一个方向是人类演化跟古微生物的结合,特别是跟疾病演化的结合。”疾病和人类长期共存,两者都在这种共存中不断演化,付巧妹说,这是她的团队现在关注的问题。现在大家对疾病的溯源问题非常关注,他们接下来的工作一方面是追溯一些致病病原体的远古演化过程,另一方面则是除病原体以外,追溯一些工业化之后频率增高的疾病,比如口腔疾病,在特定历史时期的演变过程。

例如,他们会从过去人群相关的病原体和口腔微生物去研究,关注从古至今的人类和微生物的协同演化,两者长期的相互作用。在漫长的演化过程中,很多信息都丢失了,但对于人类具有很重要的意义。付巧妹团队所做的,就是通过直接提取过去的微生物信息,在一个长的时间尺度下去反映整个演变和选择的过程。

“这些工作不仅仅是建立在我们本身的兴趣上,更重要的是,他们对现在人们的健康会有一些启示,我们需要去关注这些问题,这些可能会为我们理解现在人类的健康问题提供很重要的遗传学信息。同时,通过了解古代人类在与微生物协同演化的过程,也对现代或是未来人类对环境的适应问题会有一些启示。”付巧妹说。

科研最吸引我的,就是探索未知




付巧妹从事古DNA研究是在德国马普进化人类学研究所开始的。她是古基因组学的开创者、诺贝尔生理学或医学奖获得者斯万特·帕博(Svante Pääbo)教授唯一的中国博士生,帕博在接受《自然》杂志采访时称她是“最棒的学生之一”。

“斯万特教授给大家最深刻的印象就是非常执着,非常有热情。对于想做的事情,他会排除万难去解决它,而且这并不是一个痛苦的过程,而是很享受、很兴奋的过程。同时他也非常严谨,在研究过程中会质疑结果是否可靠。”付巧妹表示,斯万特是她人生中重要的精神导师之一,让她知道坚定自己的兴趣会有源源不断的动力,遇到困难并不是很糟糕,相反,执着解决困难的感觉可以很好。

求学期间,起初她把主要精力放在欧亚西部(欧洲、北亚)早期人群演化领域,并取得了一系列突破性成果。例如,破译世界最古老的现代人基因组,提出早期现代人进入亚洲并非仅有单一的南部路线,确定早期现代人与尼安德特人基因交流的时间和次数;解码罗马尼亚4万年前早期现代人与灭绝古人类姻亲交流的“混血儿”基因组……《自然》杂志曾评价她“帮助重写了欧洲最早的现代人类的历史”。

然而,书写自己人群的历史,摸清东亚人群的演变过程,始终是付巧妹的心愿。2010年,付巧妹开始负责中德人类演化与科技考古联合实验室古DNA平台的筹建,她一直在积蓄力量。

2016年,她正式回国,致力于攻关针对中国古人群保存较差样本的古基因组实验技术,钻研东亚人群的遗传演化问题,取得了许多突破性进展。

除了科研工作,付巧妹还积极投身于科普工作。她发表了《解读史前人类遗传混血史——普遍发生的混血现象》、《我是谁我从哪来?古DNA将揭开人演化的面纱》、《阿尔泰尼安德特人含有早期现代人类基因》、《我们紧接着又提了个问题:我们更像古南方人还是古北方人呢?》等大量科普文章,也通过电视、网络等公众传播平台,向大众普及古DNA研究这一新兴前沿、交叉学科,提升公众对于人类起源与演化进程的认知。

“不管是在什么领域,做科研主要还在于自己是否喜欢。其实从培养学生来说,我们是希望找到真正喜欢这个学科领域的人。”古DNA学科相对冷门,作为一个新兴学科,大众对其了解有限。付巧妹笑言,他们花费很大精力去做这么多科普工作,每年举办分子古生物学的暑期课程,很大程度上是为了寻找有潜力并对这个领域感兴趣的学生,“我们的初衷就是想找到并培养对这个领域热爱的人。学科的发展需要真正喜欢它的人去在这个领域里专注、持续地探索,哪怕只有一个人,都是学科发展的力量。

”早上五六点起床,考虑全天的研究计划;在开会间隙或出差路上,打开电脑就进入工作模式……“马不停蹄”是付巧妹真实的工作写照。“做科研是挺苦的,但我没觉得苦。”她说,“做科研最吸引我的,就是探索未知。通过自己的努力,让大家了解那些亘古之谜,我特别开心。”

科研永无止境,永远让人保持好奇和兴奋,这是付巧妹心中科研的魅力。“当我们的某一项成果被公布时,其实我们已经开始下一个研究了。”现在,付巧妹正着力打造一支能够始终保持前沿,在领域内位于世界前列的中国分子古生物学研究团队。她不想止步于探索人类演化本身,而是希望通过对人类古基因的探索,追溯与疾病相关或是与机体功能相关基因的来源和演化机制,为人类的健康和未来作出贡献。


内容出处:

1.“机关青年”微信公众号;原标题:党的二十大代表风采——付巧妹

2.中国科学报;作者:倪思洁;原标题:中国首位!付巧妹获首届联合国教科文阿勒福赞奖

图片来源:“机关青年”微信公众号;原标题:党的二十大代表风采——付巧妹






杜玉涛:基因科技“领头雁”,探索造福人类的奥妙



海归,我为你骄傲(十七)


杜玉涛,党的二十大代表,深圳华大基因股份有限公司执行副总裁。2004年赴丹麦奥尔胡斯大学攻读博士学位。在全世界范围内,杜玉涛首次利用转基因克隆技术构建了疾病模型猪,并带领华大集团将基因检测技术带上了一个新台阶。多年来,秉承“基因科技造福人类”的理念,杜玉涛将前沿的基因科研成果应用于医学健康、农业育种等领域,成为当之无愧的基因科技“领头雁”。

科技战疫,“火眼”来了




2021年1月6日,新冠肺炎疫情让石家庄这座千万级人口的城市按下“暂停键”。“家乡有难,我要第一个来!”说这话时,杜玉涛的声音有些哽咽,但语气坚定。她是土生土长的石家庄人,河北医科大学毕业以后,加入华大。凌晨12点,杜玉涛到达北京后连夜驱车前往石家庄。凌晨5点,顾不上休息便带队日夜奋战,仅用10个小时就建起了华大“火眼”实验室,21个小时后投入运营使用,每日最高可检测样本100万人份,大大提高了石家庄市的核酸检测能力。“那时候,三天要完成一轮全员核酸检测,这是在刷新‘中国速度’。希望快些,再快些!”

打“硬仗”容易,但要求毫发无伤地打赢“硬仗”就不是这么简单的了。特别是在这么大规模的生物安全实验室里指挥数百人,进行的又是有着强时限要求的检测,这在生命科学领域绝对是“大兵团”作战了。但仅用了半小时,杜玉涛就整理好了长长的保障清单,吃喝拉撒、医疗保障、肠道菌群补充剂、便携式保暖设备、羽绒服供给,甚至沟通用的大喇叭都已安排妥当。而后,她在朋友圈写下:“我印象中的石家庄人是爱热闹的,却从未看到如此安静的石家庄街道,转身再看到体育馆内忙碌的身影,总有种说不出的滋味。”

“生于斯长于斯,我的城我来守。”在“火眼”实验室总指挥杜玉涛的精准施策下,常规实验室、软气膜实验室、硬气膜实验室、车载实验室,四种实验室都汇聚到了石家庄,高效的核酸检测能力得到了充分展现。

如何保证日最高可检测样本量达到100万人份?杜玉涛解释:“实验室以前是通过技术人员做病毒核酸提取,而现在是由国产的华大智造的自动化样本制备系统进行一站式核酸提取,自动化程度高,大大加快规模化样本检测速度。”截至2021年4月14日,单台核酸提取自动化设备每小时可提取最高384个样本。

疫情期间,“火眼”实验室在北京、武汉、深圳、天津、河北及海外等多个城市落地,为各地突发疫情防控贡献科技力量。

心怀梦想,就要去拼




“敢”,是70后杜玉涛身上最明显的特质,凭着这个“敢”字,她成为了华大的1号员工。

杜玉涛出生于医生家庭,在父母耳濡目染的影响下,年幼的她对医生这个职业产生了浓厚的兴趣,立志像父母一样成为救死扶伤、受人尊敬的医生。

1994年,杜玉涛考上了河北医科大学,遗憾的是因为没发挥好,她与向往的临床医学专业失之交臂,被公共卫生专业录取。“命运有时候有点鬼使神差,但也总带着点鬼斧神工。”杜玉涛笑着说,公共卫生专业的课业非常繁重,班里的学习氛围浓厚异常,让她打下了扎实的医学基础。

1999年,随着“国际人类基因组计划中国部分测序项目(1%)”的正式启动,华大基因研究中心在北京成立。当时华大面向全国各地许多大学发出了实习邀请函,杜玉涛便是其中之一。“当时的课题是国际人类基因组计划中中国部分的研究。作为一家民营科研机构,我们当时想的就是在这样一个重量级的国家科研计划中,中国应该有一席之地。”

在北京空港工业区的一层楼里,完全按照国际标准建设的高规格实验室,以及实验室墙上刻着的大字“为了祖国的荣誉”,深深震撼了年轻的杜玉涛。“每次走进实验楼,看到墙上的字就感觉自己在为祖国而战,热血沸腾满身斗志。”

杜玉涛回忆,刚进入华大的时候,压根不知道什么叫“人类基因组测序”,对基因领域的了解还停留在生物课本的知识层面。当时仪器自动化程度低,但时间紧任务重,几个实习生每天都三班倒,以确保仪器24小时满负荷运转。尽管工作技术含量不高,但对于杜玉涛来说,每天都很新鲜且充满挑战。“有时灵感来了,一干就是一个通宵。”

多年的顽强奋斗,杜玉涛和团队终于收获了成功。以华大基因科学家为代表破译的人类3号染色体,其研究成果被永久地镌刻在中华世纪坛的青铜甬道上,得以向世人展示中国的成就。

以“中国速度”,走在科技前沿




党的二十大代表、华大基因常务副总裁、国家一级运动员……杜玉涛身上有多重角色,然而,她最喜欢的是“杜小猪”这个绰号,这源于她在手工克隆猪领域闯出的一番天地。

杜玉涛全程参与了华大的水稻基因组计划,还获得了去丹麦交流学习的机会。交流期间,她接触到了以前从没接触过的手工克隆技术的科研课题。敢闯敢拼的杜玉涛从零开始学习胚胎发育学,经过了半年多勤学苦读,终于克服了理论知识的难关,于2006年6月和团队一起见证了世界首例手工克隆猪的诞生,成为这项专利的获得者之一。

次年,杜玉涛回国后立刻在深圳华大基因研究院进行“手工克隆猪”等项目的研究。“从实验室设计、设备购买、饲养基地选择等整个流程都要由我独自完成,甚至连实验都要从头开始,真恨不得自己有三头六臂。”杜玉涛说。

“我犹记得第一次走进华大办公室时,简陋的办公室放着几台老式仪器,其中一台仪器上还放着几根玉米棒子,那是华大的‘穷棒子精神’,这再次激励着我,拼下去!”杜玉涛说,建立手工克隆实验室不仅是工作,更是使命。杜玉涛每天“泡”在文献里,并借助当时还不很发达的网络,与读博时的导师进行了成百上千封邮件往来,终于成功地把丹麦的实验室“复制”到了深圳。

不到一年,国内首批8头手工克隆猪就在深圳市农牧公司种猪场顺利诞生。从实验室筹建、运转,到成果产出,8头克隆猪的窝产仔数亦达到了国际先进水平,这样的“中国速度”令世界惊叹,杜玉涛也成为了把手工克隆技术引入中国的第一人。

保持“领跑”,是奋斗的动力




“基因科技造福人类”一直是华大的企业理念,也是杜玉涛一生的追求。杜玉涛表示,精准检测并不是精英检测,民生项目需要在保证技术的可及性和普及性的前提下,令普通乡村居民受益。

我国宫颈癌的筛查率较低。在2015年,20~64岁的女性接受过宫颈癌筛查的比例仅为25.7%。其中城市的筛查比例高一些,可以达到30%,而乡村仅为22.6%。

我国宫颈癌防控的筛查模式较为单一,需要依赖医生的取样操作后,通过显微镜观测来判断是否有癌前病变。在筛查过程中,受检者需要前往医院,医生对受检者进行宫颈细胞取样,这个操作过程对受检者心理和生理都会造成压力,有很大一部分女性对此产生排斥心理,不愿意进行筛查,有延误病情的可能。

华大基因研发“互联网+HPV自取样”模式使女性足不出户就能居家自取样,提高了适龄人群的筛查效率及筛查覆盖率。

HPV自采样技术工具,经多次实践证明,取样效果与医生操作成果差别较小,具备大规模操作、私密性好、方便快捷等特点。

2018—2020年,杜玉涛带领华大基因团队在河南新乡联合当地政府开展免费宫颈癌筛查,三年中完成了约60万例适龄女性宫颈癌筛查,使新乡适龄女性的宫颈癌筛查率接近80%,发现了近3000例高度癌前病变及150多例宫颈癌病例。

有专家曾建议,应逐步扩大年轻女孩的HPV疫苗接种效率,配合35~45岁女性在一生中进行两次HPV筛查,对筛查阳性患者及时干预。在检测发现癌前病变病例时,通过治疗将其清除,就能够阻断宫颈癌的形成,实现防控。

华大的HPV检测产品特点主要体现在精准HPV分型、采样便利、样本可长途运输等。同时,华大研发的HPV筛查检测,采取固态样本保存的形式,在运输时可以维持更高的安全性,解决了以往液体保存样本无法实现远途运输的问题,能够满足快速筛查、集中送检的需要,扩大了偏远地区适龄女性HPV筛查的覆盖面。

除了防癌筛查,基因检测在生殖健康领域帮助一个个有生育需求的家庭实现孕育下一代的梦想。杜玉涛表示,在出生缺陷防控方面,无创产前基因检测技术,已经在我国的多个省份进行推广。

杜玉涛曾经与中南大学生殖与干细胞工程研究所等机构合作,将胚胎的全基因组测序检测应用到试管婴儿项目中。

如果染色体数目异常,将对体外受精的胚胎发育产生比较严重的影响。如果将全新的胚胎在植入前进行大规模基因测序,能够筛查所有染色体的数目是否符合正常标准,也能够确保胚胎是正常的,可以有效提高试管婴儿的成功率,帮助患有遗传病的家庭生育健康宝宝的愿望实现。

全基因组测序技术已经应用在我国试管婴儿的遗传学检测方面。2016年,杜玉涛参与的中国第一例胚胎植入前枫糖尿病基因试管婴儿遗传学诊断取得成功。15对夫妇在进行基因检测后,已经成功生育了17个身体健康的婴儿,他们曾经因为自身为染色体异常携带者,或因习惯性流产而无法自然生育健康宝宝,如今都已得偿所愿。基因科技能够造福人类,这是我们的伟大梦想,也不断迈步成为现实。”杜玉涛说。

“与基因有关的疾病众多,所以我必须一直‘在线’。人类的想象是有限的,而基因测序的未来是无限的。”杜玉涛说,基因科技将在“健康中国”战略中扮演愈发重要的角色。而她也将继续通过基因科技助力“健康中国”战略,一步步朝着基因科技造福人类的伟大梦想奋进。


内容出处:

1.《中国妇女》杂志;作者:杨华;原标题:基因科技“领头雁”,探索造福人类的奥妙

2.《中国医药科学》杂志;原标题:杜玉涛:“健康中国”建设需要基因科技助力

图片来源:“青塔”微信公众号






张靖:勇闯量子领域“无人区”


海归,我为你骄傲(十七)


张靖,党的二十大代表,国家杰出青年基金获得者,长江学者特聘教授,国家基金创新研究群体负责人,国家重点研发计划项目首席科学家。

张靖曾三次出国深造,学成后又重回山西大学,在光电研究所内建立了自己的研究小组和实验平台。聚焦国家重大需求,他数十年如一日地开展超冷原子物理和量子光学的实验与理论研究,建立了我国第一个超冷玻色—费米混合气体实验平台,在国际上率先实验实现一维和两维自旋轨道耦合的简并费米气体,让量子领域“无人区”留下了中国人的脚印,也为我国量子科技成果转化迈出重要一步打下基础。

勇闯“无人区”—— 锚定国际前沿超冷原子研究方向




张靖对自然和规律性认识常怀好奇,中学时代接触到物理这门学科后,这份好奇逐渐演变为痴迷。以光电子专业从大学毕业后的1995年,他考入山西大学光电专业研究生,师从彭堃墀院士,由此开启了具有创新性的光电研究生涯。

张靖说,多年求学中,对他影响最大的人就是导师、入党介绍人彭堃墀院士。20世纪80年代初期,彭堃墀自美国学成归国,迎着量子光学蓄势待发的历史机遇,在山西省委、省政府大力支持下,率先在国内建立了量子光学实验室。“实验室成立至今,彭老师一直在教育我们,国家为我们做研究提供了支持,一定要保持爱国、攀登、奉献的精神。”

在导师带领下,张靖始终聚焦国家重大需求,开展了一系列量子光学、量子信息及固体激光技术等领域的实验与理论研究工作,并在基础研究之上进行成果转化。如全固体化单模单频绿光激光器研究工作获国家技术发明二等奖,纠缠态光场及连续变量量子通信研究工作获国家自然科学二等奖等,技术转化后的保密通信样机、探测器等设计为地方经济转型发展做出了重要贡献。

1995年,美国和德国的三位科学家首次在碱金属原子气体中实现玻色—爱因斯坦凝聚,并获得2001年度诺贝尔物理学奖。这一重大科学进展激起了张靖内心的澎湃:“量子科技是真正的未来科技,在复杂的国际竞争中,拥有不可替代的战略地位,相关研究是要插国旗的。”

胸怀科研报国之志,张靖毅然决定攀高。“国家为我们提供了这么好的平台和条件,我们为什么不去闯一闯?”和导师反复研讨后,张靖锚定了尚处国际研究初期的超冷原子研究方向,对量子光学研究进行拓展和补充,立志在量子领域“无人区”做出创新性的工作。

国内相关研究不成熟,他先后前往英国、法国等地实验室参与博士后项目,开阔视野,学习技术。在相对完备的科研环境下,他从没动过留下的心思:“科学无国界,科学家有国界,出国的初衷就是回来搭建我们自己的平台。”

学成归来,在山西大学光电研究所,张靖开始搭建我国第一个超冷玻色—费米混合气体实验平台,开启了他的超冷原子研究之路。

咬定青山不放松—— 一场“苦行僧”般的求索




超冷原子研究是一个极具挑战的高难度项目,涉及光、机、电、真空等要素, 需要非常复杂的技术。国内外经验几近一穷二白的情况下,超冷原子研究无异于一片“无人区”,“没有人告诉你怎么做,只能自己去试、查文献”。

“科学研究从来不是一帆风顺的,从事基础研究需要付出更多耐心和坚持。在攀登科研高峰的道路上,需要一步一个脚印的执着。”不问功利前程,且管潜心研究,张靖始终保持心平气和的状态,“即使这条路不通,也是增长我们的知识,再去试其他路”。

山西大学光电研究所地下一层,幽暗寂静的实验室成了张靖的“基地”。曾经的老师、如今的同事郜江瑞说:“他很长时间没有手机,一门心思钻在实验室搞研究,平时都找不到人。”即便节庆热热闹闹的时候,他也在看文献、设计方案。

张靖给自己定下了早八晚十的工作时间表,却很少“准时”。跟随张靖从事研究已10多年的黄良辉说:“带着没解决的问题回家是张老师的习惯,即便熬夜到三四点钟,回去他还在想,第二天又准时出现在实验室。”

创新实验困难重重,只管咬定青山不放松。有一次遇到实验系统运行不稳定问题,无法重复制备数目稳定的冷原子团。数百上千个实验器件,张靖与学生逐个排查,发现问题仅仅出现在一根细细的射频信号连接线上。为了找到这根线,他们花了数月时间。

穿梭在已搭建好的实验平台间,可见无数激光光线纵横交错,在幽暗环境中泛出不同颜色的光。几处玻璃柜被黑色幕布罩着,保持温度、隔绝灰尘的同时,平添了几分神秘。搭建平台的个中难度,由此可略窥一二。

光学平台上摆放着各式各样的光学元器件,顶部贴着小标签,仔细标注着型号、性能等信息。元器件的摆放位置和方向都有规律,需要不断调试。这样的元器件,有成百上千个;激光器发出光线,每条光线的角度必须精确到“一根头发丝的差距都没有”,稍有偏差便会影响实验结果。这样的光线,有千余条。

数十年来,张靖就这样平心静气穿梭在精密仪器间,凝神忘我于尖端实验中,摸索、试验、推翻重来,打造出了比肩国际水准的实验平台,为我国量子领域研究开拓了新局面。

平台搭好后,张靖带领团队日复一日、年复一年在实验平台上开展“基于超冷费米气体的量子调控”研究。沉寂无数日夜,咬牙闯过数关,终于在国际上率先实现一维和两维自旋轨道耦合的简并费米气体,取得了系列具有重要国际影响的创新成果并掌握关键核心技术。他介绍:“这一成果以后可用于精密测量,比如卫星导航定位等,未来还有更多意想不到的应用等待我们去开发。”

成果一出,引发强烈反响。国际上大量相关理论和实验研究随之而来,张靖多次受邀在超冷原子领域重要国际学术会议上作报告,SCI论文他引超千次,相关成果进入科研教材。“无人区”有了中国人的脚印。

甘为人梯,奖掖后学—— 培养青年人的科学担当




“为党育人、为国育才是党员的使命,要为国家培养人才。”扶一把、送一程,让年轻人开拓新局面,张靖下决心将潜心育才的精神传承。

爱国情怀是对科技人员的第一要求。他鼓励青年教师和学生出国深造,学习先进成果,回来解决自己的问题。学生联系国外实验室遇到困难,张靖总会积极引荐,为年轻人提供资源。

目前实验室所有中青年学术骨干都曾在国外最优秀的相关实验室进行过学习深造,并百分百回国投身建设。作为光电研究所党支部书记,在他的带领下,越来越多青年教师学子树立了爱国、爱所、爱科学的正确人生观和价值观。

学生顾正宇第一次跟着张靖实验,为了解决磁场问题,师徒近7个小时没出过实验室的门,“老师没喝水、没去卫生间、没吃晚饭,完全沉浸在实验里”。这次经历给顾正宇扣紧了科研路上第一粒扣子,“以身作则,严谨专注,我也要成为这样的科研工作者。”

张靖重视集智攻关、团结协作的力量。一次学校评选教授,张靖课题组一位年轻老师与所里做开发应用的另一位老师同时竞争一个名额。“我建议自己课题组的年轻老师主动把这次机会让出去,另一位老师做应用开发,项目论文相对弱一点,但这个机会对对方来讲很难得。大家互相让一让,以后所里的工作更好开展。”在对方成功参评的同时,他积极帮助组里老师争取国家项目,这位年轻老师也很快评上了教授。

“一个团队可以比一个人走得更远。现在大家把超冷原子做好,把平台搭得更先进,模拟更多物理现象和规律,有了一代一代的积累,我们后面的更多年轻人就能做到世界一流。”张靖说。基础科学研究这条“冷板凳”,就是靠一代又一代科研人员的热爱、热情、热血给坐热了!而他们的热爱、热情、热血,正是源于那份“科技强国”的爱国之志、造福人类的使命担当。

在他的带领下,团队先后承担“863”“973”等多项国家重大科技专项科研课题,取得有国际影响力的创新成果并屡获大奖。张靖团队的基于超冷费米气体的量子调控项目,2020年荣获了国家自然科学二等奖。山西大学光电研究所成为国际量子科技领域具有影响力的科学研究与人才培养重要基地。

回首方知群山峻,举眉又见峰更高。肩负国家科技创新的历史使命,张靖带领团队扎根三晋大地,把热爱科学、探求真理作为毕生追求,执着开辟新领域、探寻新路径,瞄准量子科技前沿,向着更高的目标持续攀登。


内容出处:山西大学校友会;作者:王沁芳;原标题:勇闯量子领域“无人区” ——“国家自然科学二等奖”获得者张靖教授

图片来源:山西大学大同校区官网






陈玲玲:在“暗物质”世界跋涉追光的“解码人”



海归,我为你骄傲(十七)

陈玲玲,党的二十大代表,中科院特聘教授、研究员、博士生导师。2009年毕业于美国康涅狄格大学医学院获生物医学博士学位,同时获商学院工商管理学硕士学位。陈玲玲于1998年6月加入中国共产党,曾荣获全国三八红旗手、中国青年科技奖(特别奖)、中国青年女科学家奖等荣誉。而一连串的荣誉背后,是她爱拼敢拼的人生轨迹。


心怀祖国,探索基因组“暗物质”之谜




在美国读书时期,陈玲玲白天做实验,晚上学管理,每天都在和时间赛跑。2009年,陈玲玲拿下了美国康涅狄格大学生物医学博士和工商管理学硕士双学位。2009—2010年,陈玲玲在该校干细胞研究所从事博士后研究,期间她作为独立PI(研究员)获得康州干细胞研究项目支持,2010年5月破格晋升为助理教授。

2011年,正当她在国外的发展顺风顺水前景一片光明之时,陈玲玲却放弃了国外良好的发展机会,坚持选择回国。

“十多年前我回来的时候,国内的科研环境就已经非常好了,我们有先进仪器设备,也有相当透明公正的科研流程。这些年,我身边有很多科研人员陆续从海外学成归来,我们的志向都是一样的,都想真正为国家做出应有的科研贡献。”抱着这样的信念,陈玲玲作为中科院原上海生科院“特别人才”回国开展长非编码RNA生物学研究。

2011年时,该领域在国际上还刚刚起步,国内开展相关研究更少,陈玲玲是国际上早期从事长非编码RNA研究的科学家之一,回国后的她开始了在国内该领域的拓荒。

在这个被称为生物“暗物质”领域里,探索未知的快乐促使陈玲玲一步步去揭开生命科学的真相,她把自己的工作总结为“研究前人所不知道的基因组暗物质”,她和伙伴们正是在黑暗中跋涉追光的“解码人”。

引领前沿,在RNA研究领域发出“中国声音”




招募团队、申请经费、培养研究生……在不断向科学高地进发的过程中,陈玲玲带领实验室团队创建了长非编码和环形RNA研究技术体系,在揭示其生成规律、作用机制以及与人类疾病的关联等方面取得了一系列原创研究成果,开拓了研究领域的新方向。

在此期间,陈玲玲带领团队发表SCI论文60余篇,其中多篇论文发表在国际著名学术期刊。陈玲玲已获得授权发明专利4项,并积极推动RNA新技术、新方法在小胖威利综合征、自身免疫性疾病等疾病的临床转化研究,以期利用相关RNA研究前沿成果发展疾病诊疗新技术。目前,陈玲玲同时担任国际顶尖期刊Cell和Science的编委。

通过在“暗物质”世界里的潜心钻研和沉淀,陈玲玲的科研能力和成果赢得了国际学术界的广泛认可和高度赞誉,提升了我国在该研究领域的国际影响力,在向世界积极发出中国科学家的声音。

牢记使命,“巾帼不让须眉”




习近平总书记在中央人才工作会议上强调,坚持党管人才,坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,深入实施新时代人才强国战略。党的十九届六中全会强调要实施创新驱动发展战略,把科技自立自强作为国家发展的战略支撑。习近平总书记的重要指示和党中央的决策部署,让始终致力于面向人民生命健康等科技前沿领域的陈玲玲备受鼓舞,她坚信,她和科研工作者们有着科技报国的广阔天地。

“牢记作为共产党员的第一身份,牢记作为国家人的特殊使命,为祖国科技发展贡献自己毕生的力量!”曾长期担任基层党支部书记的陈玲玲始终注重发挥党员的先锋模范作用和支部的战斗堡垒作用,积极创新支部活动形式和内容,举办系列主题党日活动,将党支部活动与科研工作紧密结合。

在中华民族伟大复兴的征程上,一代又一代科学家心系祖国和人民,作出了重大贡献。陈玲玲表示,作为新时代科学家,将继续发扬以爱国主义为底色的科学家精神,始终保持深厚的家国情怀和强烈的社会责任,不忘初心、牢记使命,响应党的号召,听从祖国召唤,勇于创新、不懈奋斗。


内容出处:中国妇女报;记者:高丽;原标题:二十大代表风采〡陈玲玲:在“暗物质”世界跋涉追光的“解码人”

图片来源:上海科技大学官网