青春為馬 馳聘山海

他們是心懷“國之大者”的青年科學家，他們是國際科研版圖上的中國力量。他們用青春砥礪報國之志、勇攀科技高峰。在五四青年節(jié)到來之際，我們一起見證：

他們“頂天”，上九天攬月，追光于浩瀚星河。

他們“立地”，下五洋捉鱉，興農以利萬民。

他們“拿得起”千斤重擔，用最美好的青春承擔起中華民族偉大復興的歷史使命。

他們“放得下”富貴榮華，專心致志做國家最急需、對人民最有價值的工作。

“桐花萬里丹山路，雛鳳清于老鳳聲?！彼麄儽寂茉诿恳粋€“無人區(qū)”，奔赴每一場山海。

    追光：追逐宇宙中那束“看不見的光”

“有時候一個夢想，就可以點亮整個天空?！?020年高考前，清華大學發(fā)布了招生宣傳片《追光少年》。該宣傳片以清華大學“天格計劃”為原型創(chuàng)作。

清華大學天格團隊的骨干成員主要由本科生構成，卻研究著最前沿的基礎科學問題：自研衛(wèi)星荷載，自主開展在軌觀測，捕捉茫茫宇宙中的伽馬射線暴。

天格不是“命題作文”，而是源于一次師生間的閑聊。2016年，工程物理系本科生溫家星正在準備自己的畢業(yè)設計。和溫家星交流的，是工程物理系教師曾鳴和天文系教師馮驊。師生間的開放式討論產生了一個設想：自主研制空間伽馬射線探測的納衛(wèi)星科學載荷，探測中子星并合引發(fā)的伽馬射線暴。同時，研制衛(wèi)星載荷也涉及多方面的工程知識。因此，在他們看來，這正是一個理工結合、面向前沿的科學真問題。

作為人類已知最劇烈的天體物理爆發(fā)現(xiàn)象，伽馬射線暴自1973年被發(fā)現(xiàn)以來，便一直是天體物理學的前沿研究領域。以它為目標，溫家星“招兵買馬”，一個由30多名學生組成的伽馬射線暴探測衛(wèi)星研究興趣團隊正式成立。馮驊提出將項目命名為“天格”，寓意“天道酬勤、格物致知”。

一開始，項目指導老師就一直在思索，如何讓學生的學習科研對接國家的需要。眼下國家基礎科學蓬勃發(fā)展，天眼、悟空、墨子、慧眼等大工程相繼問世，為了駕馭這樣的工程，需要新一代基礎科學拔尖人才，他們既要通曉科學前沿，也要掌握工程思維，還要具有團隊協(xié)作和項目管理能力。而要培養(yǎng)這樣的能力，只能通過真刀真槍、科工融合的實踐。因此，“天格計劃”正適合充當新一代拔尖人才的“孵化器”。

“發(fā)射衛(wèi)星、探測宇宙是國家的事，你們本科生做得了嗎？還是不要好高騖遠了?！毙麄髌羞€原了天格團隊曾經遭到質疑的過程。

一邊是蠢蠢欲動的雄心壯志，一邊是質疑和冷水，對大部分學生項目而言，這或許就意味著結束。但當一束光照向角落里的種子，種子就重新積聚起長成參天大樹的力量。

發(fā)射一顆衛(wèi)星載荷，不算人員研發(fā)成本，僅發(fā)射、遙測與通訊、載荷的材料費用、束流標定實驗至少需要150萬元。這可不是小數(shù)目，錢從哪里來？學校和老師給了很大支持，協(xié)調實驗室、邀請老師專家培訓……有了支持，學生們就吃了“定心丸”。

經過了重重挑戰(zhàn)，學生們離成功看似只有一步之遙。然而在衛(wèi)星發(fā)射前一個月，意外降臨了，衛(wèi)星組裝過程中出現(xiàn)了接線錯誤。面對“電子學必須重測”等種種難題，學生們熬夜迎接挑戰(zhàn)，“塵埃落定前，我們想用盡全力，拼這一次”。最終，學生們及時趕上了發(fā)射時間，目睹了那顆“屬于我們的衛(wèi)星”乘火箭進入太空。

當學生們提著修復好的衛(wèi)星載荷出發(fā)趕往飛機場時，時間已經是凌晨1點鐘。

《追光少年》中曾說，“天格計劃”是在宇宙中追尋看不見的光。的確，在漫漫宇宙中，天格的探測衛(wèi)星追蹤著伽馬射線暴這道“看不見的光”，正如在求知的道路上，天格團隊成員追逐著彌高彌遠的科研夢想。

    探微：在微觀世界里建造“液體之門”

侯旭的辦公室里有一張小型棕色雙人沙發(fā)。沙發(fā)上坐過化學化工領域的專家、研究材料科學的學者、生物醫(yī)藥專業(yè)的學生、人工智能工程師……作為在多學科交叉前沿開展研究的青年科學家，侯旭的朋友圈覆蓋物理、化學、生物、醫(yī)學、工程、信息等多個領域。

在微觀世界打造了一扇“液體之門”，實現(xiàn)物質的高效可控運輸與分離——這是侯旭的研究。

博士后研究期間，侯旭在一次分離實驗中發(fā)現(xiàn)，通過簡單的壓力變化，就可以利用液體開啟關閉氣體與液體的運輸。液體是否也可以成為“門”？

在微觀世界，大面積的固體膜材料表面具有難以避免的缺陷。固體膜無法完全阻隔微小物質的傳輸，也會造成途經物質的殘留，時間一長，膜材料就會被污染甚至堵塞，這正是污水處理、空氣凈化、海水淡化等場景中的痛點。

但液面沒有這種缺陷。“液體的流動性能使材料表面達到分子級的平整。若將液體穩(wěn)定在固體多孔膜中，讓多孔膜作為‘門框’，液體作為‘門’，在壓強作用下‘液門’關閉時，即使是氣體分子也無法通過，而‘液門’打開時，就可以實現(xiàn)物質的快速運輸與分離?！焙钚翊蛄藗€比方，“就像給微觀世界的‘水簾洞’安上智能開關?！?/P>

從剎那的靈感出發(fā)，侯旭等人于2015年首次提出“液體門控機制”的概念，踏進未知的“無人區(qū)”。2016年，侯旭入職廈門大學，成為雙聘教授，組建課題組團隊、搭建實驗室，潛心研究“液體門控”的新機制與技術應用。

踏上一條“從0到1”的科研之路，沒有前人研究可供參考，更缺乏“稱手”的研究工具。

研究初期，為連續(xù)觀察和測量微觀尺度的壓強，侯旭購置了傳感器、電源和顯示器等配件，簡單拼裝了一個測壓設備?！皵?shù)據(jù)全靠手抄，一秒就要抄一個數(shù)據(jù)，抄完后再把數(shù)據(jù)錄入電腦換算，并進行分析，一天只能做兩三組實驗?！焙钚裾f。

為更高效地開展實驗，侯旭團隊自主開發(fā)了先進的測試儀器和裝置系統(tǒng)。液門流體跨膜壓強測試儀就是其中之一，這是一臺平板電腦大小的銀色方盒，可以實時監(jiān)測流體跨膜過程中的壓強變化并開展性能分析，同時實現(xiàn)觸屏操作、遠程監(jiān)控、云端輸出與分析等功能，能明顯提高實驗效率。

幾年過去，侯旭的團隊發(fā)展到30多人，“液體門控”也逐漸成形，奇思妙想成為現(xiàn)實。

目前，侯旭團隊已發(fā)展了多種響應性液體門控系統(tǒng)，并推動液體門控技術中新概念膜材料在環(huán)境工程、化工多相分離、物質檢測、智慧農業(yè)、生物醫(yī)學工程等方面的應用。

    破壁：讓智能超算實現(xiàn)“中國定義”

53個量子比特的量子計算機花200秒完成的任務，傳統(tǒng)超級計算機需要花10000年。人們認為，量子計算具備了傳統(tǒng)計算機無法企及的優(yōu)越性能。然而，裝上“神威量子模擬器”的超算，以更高標準完成相關采樣任務，只需要304秒。

從10000年到304秒，這是中國在超算應用前沿領域登上的一座“高峰”，而這條路上有著一支年輕隊伍奮斗的身影。2022年5月，之江實驗室智能超算研究中心被授予第26屆“中國青年五四獎章集體”稱號。

這個成立于2021年4月的年輕團隊，35歲以下成員占比近九成。之江實驗室總工程師趙志峰說：“中心成立以來，大家始終圍繞超算領域具有前沿性和基礎性的重大問題開展研究。我們的目標就是要打造國際一流的智能超算創(chuàng)新中心?！?/P>

“超算就是超級計算機的簡稱，它有極高的計算性能和極大的數(shù)據(jù)存儲容量?！敝瓕嶒炇抑悄艹阊芯恐行墓こ虒＜仪匾嗾f，“我們就是在想盡辦法更高效地發(fā)揮計算能力?！?/P>

秉持科研報國的決心，這支年輕的隊伍直面挑戰(zhàn)，利用新一代神威超級計算機，有效模擬了一個深度為10×10×（1+40+1）的隨機量子電路，并提供每秒4.4百億億次的持續(xù)計算性能，在304秒以內得到百萬更高保真度的關聯(lián)樣本。這是超算領域全球目前已知的最高性能水平。

舉世矚目的成果背后，是不斷的試錯優(yōu)化和埋頭苦干。團隊負責人劉鑫回憶：“每天都是高密度的頭腦風暴、技術研討，曾經也爭吵到誰也不想理誰，但這種較真兒是我們的日常，大家都想找到最優(yōu)解。”

2021年11月19日，“初出茅廬”的之江實驗室智能超算研究中心第一次走到聚光燈下。由之江實驗室智能超算研究中心、國家超算無錫中心等研究單位組成聯(lián)合團隊研發(fā)的神威量子模擬器獲得了被譽為“超算領域諾貝爾獎”的“戈登·貝爾獎”。

“獲獎不是終點，我們要持續(xù)做更高、更快、更強的高性能計算應用?！绷孔幽M器團隊研究員劉鑫說。在這之后短短三個月的時間里，他們又顯著提升了性能指標。

雖然艱辛，但團隊勇攀科研高峰的腳步從不松懈。

2022年2月，國家“東數(shù)西算”工程正式全面啟動，把東部密集的算力需求有序引導到西部，織就全國算力“一張網(wǎng)”。之江實驗室智能超算研究中心積極響應國家號召，研發(fā)的超算互聯(lián)網(wǎng)平臺已基本搭建完成，將實現(xiàn)多個超算中心之間的資源共享和高效調度。

一批批耀眼的科研成果，彰顯著這個年輕團隊的雄心，也不斷激勵著團隊里的科研人員?！翱茖W與應用并進，我們選擇了一條異常艱難的路。但我們的內心認定這是一條充滿希望的路，是堅定的、充滿力量的?！被叵肫鹉切└阊邪l(fā)的日日夜夜，28歲的工程專員湯志航很是感慨。

25歲的工程專員唐雪飛，畢業(yè)于中國科學院大學，在加入中心前并沒有接觸過超算。作為新人，剛開始時她也曾氣餒，但團隊成員間的互相鼓勵給了她巨大的動力：“一些‘卡脖子’難題總得解決，我們不做誰來做……”不到一年時間，她已成為團隊的科研骨干。

“團隊成員大多是‘90后’，大家學習新知識的自驅力很強，上手也很快，就好像海綿，能夠快速汲取、快速成長?！鼻匾嗾f。

奔跑在追夢路上——這群心懷“國之大者”的年輕人，將勇闖超算領域更多的“無人區(qū)”。

    興農：海歸博士棄藥從農的奮“豆”故事

四川省雅安市蘆山縣的一處農田里，一個青年人正在給當?shù)剞r技人員和鄉(xiāng)親們講解玉米大豆帶狀復合種植的技術規(guī)范。

這個青年人叫劉江，是四川農業(yè)大學生命科學學院副院長、教授、海歸藥學博士，專注于玉米大豆帶狀復合種植研究，帶領著“玉米大豆帶狀復合種植與循環(huán)利用”研究團隊，不斷奔走于鄉(xiāng)野間。

2013年，劉江在日本獲得藥學博士學位回國，從本科到碩士再到博士，劉江一直在和藥學打交道，然而回國后，他卻投身到農學研究。

為何會棄藥從農？“當時，我國大豆種植面積和產量持續(xù)下滑，國產大豆短缺問題嚴重?！眲⒔f，回國后是繼續(xù)開展藥學研究，還是瞄準國家戰(zhàn)略急需，從事農業(yè)科研工作？劉江也曾猶豫徘徊。他發(fā)現(xiàn)四川農業(yè)大學楊文鈺教授開展的玉米大豆間套作研究有望成為破解國內大豆危機的重要途徑，他被楊老師長年潛心科研、堅持將論文寫在大地上的務實精神深深感動。

在楊老師的感召下，他毅然放棄持續(xù)多年的藥學研究，全身心投入玉米大豆帶狀復合種植的應用基礎研究。

入職前，有不少人問劉江，“你的專業(yè)背景似乎與作物栽培學不太相符，你對未來的發(fā)展作何考慮？”他回答道，“我將努力在大豆栽培研究中發(fā)揮專業(yè)所長，為團隊的融合發(fā)展貢獻力量?！?/P>

多年來，他始終牢記“以國家發(fā)展需求和現(xiàn)代農民需求為己任，研發(fā)簡便實用、高效生態(tài)的農業(yè)技術和機具，實現(xiàn)農業(yè)的高效、生態(tài)和快樂”的團隊使命，針對農業(yè)生產瓶頸，圍繞如何提高復合種植大豆耐蔭、霉變抗性，進而提升大豆產量品質等問題，發(fā)揮專業(yè)特長，將天然產物化學、分子生物學和作物栽培學等多學科交叉融合，形成了“復合種植大豆化學生態(tài)學”研究新方向，并在復合種植大豆次生代謝與抗逆生理機制方面開展了系統(tǒng)研究，取得了一系列創(chuàng)新性成果，為玉米大豆帶狀復合種植核心技術的融合優(yōu)化奠定了理論基礎、提供了技術支撐。

經過團隊成員的共同努力，玉米大豆帶狀復合種植技術體系不斷完善，難題被逐一攻破，實現(xiàn)了玉米不減產、每畝多收大豆100至150公斤，為解決長期困擾大豆生產的玉米大豆爭地矛盾提供了切實可行的方案。

在川農大博士生陳建華眼中，劉江對待學生、對待科研，絕對是一絲不茍?！袄蠋煶Ｕf‘一事，萬事’，再小的細節(jié)也要做好?！标惤ㄈA回憶劉江指導自己的碩士畢業(yè)論文時，從提綱搭建到文稿撰寫，反復討論斟酌，密密麻麻的批注，“甚至連一個標點也不放過，力求完美?！?/P>

而在劉江帶的第一名碩士研究生、四川省農科院的吳海軍看來，“劉半夜”這個綽號一點兒也不新鮮：“別說半夜回家，老師是全年無休。記得2016年春節(jié)假期第一天大早，老師還專門打來電話，跟我討論相關科研問題?！?/P>

    （本版文字由本報記者劉博智采訪整理）

《中國教育報》2023年05月04日第4版