夜间科普馆 | 十位中国科学之星

农学家园 2018-10-11 17:37:30


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吴季:冲上云霄


在吴季的办公室里,摆设着一系列航天器模型,其中包括执行了中国首次探月任务的嫦娥3号探测器和玉兔号月球车。

国家空间科学中心已启动了两项新计划。其中一项是悟空号,一颗旨在搜索暗物质粒子——人们认为暗物质占据了全宇宙所有物质的85%——的探测卫星。吴季表示:“每天都有新的数据被传输回来。” 他还说,在今年年底,悟空号团队有可能会宣布一项足以“登上科学史册”的发现。

2

叶玉如:牵线搭桥


在她职业生涯的大部分时间里,叶玉如一直在牵线搭桥。叶玉如出生于香港,她在哈佛大学医学院攻读了博士学位,研究神经递质,并在那时找到了自己的科研志向。然后,她跨界进入生物技术行业,探索支持神经元存活和发育的神经营养因子。

现在,叶玉如正在搭起一座沟通大陆的桥梁:她希望能接触到大量患有阿尔茨海默病等疾病的人口,以推进临床研究;培训同时具有临床医学和研究技能的人才,并在中国正在开展的一项大型脑计划中的承担重要角色。“我告诉我的学生们,有时你并不知道研究会带你走向何方。


3

崔维成:深海蛟龙


蛟龙号使得中国成为了少数几个有能力探索深海的国家之一。蛟龙号得名于神话中的海中巨龙,它的下潜深度大于所有其他现役中的研究型载人研究深潜器,让中国得以探索99.8%的洋底。

“这象征着中国在深海研究领域日益增加的雄心壮志和领导能力。”美国伍兹霍尔海洋研究所的海洋地球物理学家林间表示。直到最近,中国的海洋研究还主要聚焦于海岸水域和近海水域。但出于不断增长的资源需求、以及在有关海域的国际争端中取得更有力立场的目的,中国正在提升对深海科学研究的支持。

“海洋属于全人类,而不是单个的国家。”


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颜宁:晶体行家


作为一名顶尖的结构生物学家,颜宁每天都生活在那个世界里,研究蛋白质在原子层面如何工作。她说:“我成为结构生物学家几乎是命中注定的。”

颜宁在普林斯顿大学做了博士和博士后研究,并于2007年在清华大学设立了自己的实验室。当时她30岁,是全中国最年轻的女性正教授之一。她致力于解析镶嵌在细胞质膜上的蛋白质的结构,一个以难解而著称的问题。

她的目标之一是人类葡萄糖转运蛋白GLUT1——一种对向细胞提供能量至关重要的蛋白质。许多实验室都试图解析它的结构,但都未能成功,一部分原因是GLUT1很容易改变形状。颜宁使用了一系列技巧来限制它的变化,最终成功结晶,并在2014年解析出了它的结构。

颜宁也成为了一位呼吁为女性和青年科学家提供更好条件的知名倡议者。她对使用最新的技术,比如冷冻电子显微镜技术感到十分兴奋。冷冻电子显微镜使研究者们得以在蛋白质的自然状态下研究它们的细微结构,而不是以纯化的晶体形式。颜宁说,在中国工作的优势之一是从来不用担心资金,并认为结构生物学在中国有光明的前景。“进步的空间是无穷的。”

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王贻芳:粒子能量

王贻芳是中国科学院高能物理研究所的所长,他想建造一座周长50-100千米的环形粒子对撞机,超越欧核中心周长27千米的大型强子对撞机(LHC)。该中心是一个位于瑞士日内瓦的粒子物理实验室。


中国将不得不与欧核中心竞争;欧核中心也想设立一台后LHC时代的设备。虽然中国目前仍然处于下风,但王贻芳的计划已经得到了越来越多的支持,普林斯顿高等研究院的理论物理学家尼马·阿尔坎尼-哈米德(Nima Arkani-Hamed)这样表示。在2013年,王贻芳聘请他出任了中国科学院高能物理前沿研究中心的主任。“现在这不仅仅是幻想了;这真的有可能发生,”阿尔坎尼-哈米德说。

6

高彩霞:作物设计师

植物生物学家高彩霞对使用CRISPR–Cas9技术进行基因编辑有些犹豫。这一技术正在横扫全世界的生物学实验室。她的实验室已经使用旧技术实现了82个基因的突变,转用新技术的念头让人畏惧。“一开始,我遇到了一些阻力。”高彩霞说,“然后我们决定:无论如何,我们都得试试。”


在一年的紧张工作后,她在中国科学院遗传与发育生物学研究所的实验室第一个在农作物,特别是小麦和水稻上成功使用了这项简洁的革命性基因编辑技术。

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付巧妹:基因组史学家


一位遗传学家用古人类的遗骸改写亚洲的史前史。她的研究重心就转移到了在离开非洲后定居欧亚大陆的早期现代人类身上,并开始收集和分析他们的骨骼和牙齿。她为有直接测年的最早的智人DNA测了序;利用来自西伯利亚有45000年历史的一根股骨,以及来自一位4万年前男性的颌骨;该男性上溯4-6代人的祖先中就是尼安德特人。她的努力成果被汇集在了一项关于51位生活在14000年到37000年间的个体的研究中。该研究表明,冰河时期的欧洲比许多人此前认为的更为动荡,一波波移民来到欧洲,并在欧洲范围内迁徙,他们是现代欧洲人的祖先之一。

8

秦为稼:极地探索

1989年,秦为稼第一次来到南极时,就爱上了这片“未知大陆”。“这是一片神秘的大陆,充满了未知和极限。”国家海洋局极地考察办公室的执行副主任秦为稼说道。自那时起,他已经六次来到那片冰封的大陆,包括在1996年带领中国的第一支南极内陆考察队冲击冰穹A——南极大陆的最高点,也是被研究最少的区域之一。那是他对冰穹A的一系列远征中的第一次,这些考察累积为2009年中国南极昆仑站在冰穹A上落成。

相对而言,中国在极地研究领域是个后来者,但出于对自然资源的需求,以及在关于南北极的国际讨论中拥有更多发言权的考虑,中国政府对北极和南极都投入巨大。展望未来,秦为稼希望中国能够从冰穹A上取回地球上最古老的冰,它有助于揭开南极冰盖的历史,并告诉我们冰盖曾发生过哪些变化。“只有到那时,”秦为稼说,“我们才能预测冰盖会对变化的气候作何反应。”

9

陆朝阳:量子鬼才



33岁的陆朝阳是中国科技大学的一位物理学家,以量子纠缠研究闻名。量子纠缠指不同粒子无论相隔多远,量子态都可以相互关联的现象。他曾实现过八光子纠缠——这是一项世界纪录——还提交过使用了十光子纠缠的成果。


这些成就让维也纳量子科学与技术中心的量子物理学家安东·蔡林格(Anton Zeilinger)将陆朝阳称作“光子纠缠鬼才”。他也曾与导师潘建伟院士一起完成过量子隐形传态方面的开拓性工作。量子隐形传态指的是将一个粒子的量子态传输到另一个粒子上。

10

陈吉宁:污染斗士

作为中国环境保护部的部长,他对笼罩中国城市的空气污染、饮用水污染和农田中的有毒化合物污染等环境污染现象负有治理责任。


面对全世界环境污染最严重的国家之一,陈吉宁面临的挑战十分艰巨,但在上任的头15个月中,他已经通过大力清理腐败现象、确保地方官员和企业遵守环境法规,获得了许多环保人士和科学家同僚的信任。

图片 | nature

编辑 | 陈玲玲

审核 | 王李春晓

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