在中国水稻研究所北方水稻研究中心，科研人员测试水稻对不同化合物的反应。新华社发
华中科技大学机械科学与工程学院参与研发的“荆楚”人形机器人。新华社发
研究人员在黄淮海（宿州）种业科技谷南京农业大学大豆生物育种中心人工气候室观察育种材料生长情况。新华社发
6月3日，科研人员在中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心微纳电子加工平台实验室内工作。新华社发
【青春在创新探索中闪亮】
编者按
论文，要书写在祖国广袤的大地上，才是“真学问”；青春，要扎根于“人民需要”的泥土中，才更有厚度。
放眼应用研究领域，在一个个重点实验室里、一轮轮科研组会上、一台台研发设备前，总有青年专注的目光、求索的身影。他们，有的通过一次次历练完成从“科研小白”到“技术达人”的成长嬗变，有的在愈挫愈勇的执着探索中砥砺着攻克“卡脖子”难题的初心，有的在同前辈、同仁、弟子的思维碰撞、通力合作中践行着团队共同的使命……
本期，让我们聆听三位一线青年科研工作者的讲述，共同见证他们“科研报国”的信念与“青春无悔”的誓言。
在“峰回路转”中体验科研之乐
讲述人：天津大学化工学院教授 陈赛
在我们的生活中，化工产品可以说是每个人“日用而不觉”的存在，而化工正是我的研究领域。如果有人问：你们团队具体研究啥？我会告诉他这几个关键词：智慧化工、低碳化工、新能源与氢能、芯片制造化工和资源循环化工。
年轻，是我们团队最核心的关键词。在巩金龙老师的带领下，有志于此的青年教师、博士后、硕博士生、本博贯通学生汇聚在一起，组成了一支平均年龄不到35岁的青年科技团队。基于人工智能与大数据技术，我们开发出计算化学新方法，通过机器学习与高通量筛选，设计了新型催化剂和工艺，应用于烷烃脱氢等重要化工催化过程；面对“双碳”目标，我们瞄准光电催化水分解制氢、电催化二氧化碳还原制液体燃料等新能源前沿领域，在过程模拟指导与反应工程研究中，推进新能源技术产业化落地；面对芯片与半导体产业亟待解决的“卡脖子”关键技术难题，我们创新薄膜技术，打破国外封锁壁垒……
工业催化剂可以说是工业反应的“神奇魔法师”，在它的“魔棒”下，可以显著降低反应的“魔法门槛”，在生产实际中作用巨大。
团队是怎么盯上氧化钛—镍复合催化剂的？回忆起来真像是一场“误打误撞”又“峰回路转”的冒险。研究初期，我们通过对现有的Pt（铂）系和Cr（铬）系催化剂、有类似性质的过渡态金属及其氧化物的了解，坚信“利用环境友好的氧化物与廉价金属之间的电子作用促进催化过程”这件事是可行的，于是充满信心地开始了尝试。然而始料未及的是，我们尝试了那么多金属和氧化物的组合，都以失败告终，团队的士气也跌到了谷底。一天傍晚，团队成员小徐翻着文献，突然一拍大腿：“钛在地壳里储量排前十，镍虽然不算便宜但价格也比铂‘亲民’得多，说不定它们凑一起能行！”当时大部分团队成员都觉得这是个“疯狂的想法”，但大家还是决定大胆试一回。于是，我们行动起来，有人负责催化剂的精细制备，有人负责性能测试，有人对性能优异的催化剂进行微观结构的探索，有人运用计算机模拟预测性能……没想到，还真把这件事干成了！经过精细设计和调控，最终团队研发的复合催化剂性能优于大多数已报道的氧化物基催化剂，与贵金属Pt（铂）基催化剂相当。
严肃活泼、互动高效，这正是我们团队的科研氛围。“年龄差”并没有造成交流的拘束。如果团队成员在做实验时遇到疑难问题，可以随时请教老师，争取第一时间在现场解决。老师也会时常与大家一起吃饭、打球，聊聊生活近况、科研上的进展和困惑等。
在团队里，“科研小白”成长为“技术大牛”顺畅多了！“科研小白”进组，有新生手册、新生茶话会和方向互选会，还有文献调研、实验室安全、物资采购等多方面的培训。大家可以在师兄师姐的启发下，结合个人特长和兴趣完成课题选择。借助《天津大学学报（英文版）》提供的交流平台，我们可以近距离接触领域“大牛”、走近学术前沿，可以深入参加课题组的研发项目、校企合作项目，还可以聆听知名企业高级HR、课题组的优秀毕业生现身说法分享经验，这些都加深了我们对领域重要基础问题和产业技术问题的认识，为科研打下坚实基础。我想，在这些精神养料滋养下，我们既要脚踏实地，也要“仰望星空”，在探索中不断攀登科研高峰，为中国式现代化建设贡献力量。
（本报记者周世祥采访整理）
扎根风区，守护钢铁动脉
讲述人：中南大学轨道交通空气动力与碰撞安全技术创新团队博士生 高鸿瑞
12级飓风是什么样？有人曾用儿歌里的“海浪滔天闹龙宫”来形容。然而，在新疆铁路风区，最高风速达到64m/s，是飓风的两倍，列车穿行其中，安全风险如影随形。我所在的中南大学轨道交通空气动力与碰撞安全技术创新团队，正是一支“与大风打交道”的队伍。攻读硕博六年间，我和团队成员扎根风区，并肩作战，直面“风魔”，共同守护钢铁动脉畅通。
2019年8月，我初到新疆风区，大风就给了我一个“下马威”。我清晰地记得，试验列车因大风致使弓网接触失效，被困在数十米高桥上，车外狂风嘶吼，车厢剧烈摇晃。面对险情，团队前辈们毫不慌张，而是冷静分析影响行车安全的因素。这一幕让我深受感染，我在心中默默立誓：“我也要扎根风区，用科研成果保障行车安全！”
六年来，我跟随团队踏遍了百里无人风区的茫茫戈壁，参与实车试验与现场踏勘近30次，多次在极端天气下奋战至次日凌晨，甚至24小时连轴工作。为了解决试验中设备安装周期长、数据获取滞后的问题，我与团队成员一道开发了设备快速自检及数据实时测算软件，首创列车气动—动力学性能协同测试方法。当我得知成果被应用于复兴号大风安全评估的那一刻，戈壁滩的风沙仿佛都带着甜味。
随着试验的深入，我意识到，更严峻的挑战在等着我们：我国幅员辽阔，铁路面临山地、高原、沿海等不同地形的复杂风况，有限次试验难以提炼普适性规律——构建理论风模型迫在眉睫！当时仅有欧洲拥有铁路风模型，于是，我在团队老师们带领下埋头分析全国多地风速数据，精研欧洲标准，努力构建中国自己的模型。那些公式如天书般晦涩，我逼自己逐字推敲，反复验算，笔记本上密密麻麻全是推导痕迹。直到2023年3月的一个深夜，当不知第多少次推演某组方程时，我突然领悟了风模型的底层逻辑，那种豁然开朗的狂喜，至今想起仍心跳加速。依托构建出的极端风/随机风模型，团队制定出我国首部铁路大风评估标准，这也让我真正体会到核心技术牢牢握在自己手中的重要性。
然而，更大的困难很快接踵而至：铁路大风预警指令及时发出与终止关乎列车运行安全，其关键参数设定在全球都属空白。我们决心攻坚克难。刚拿到课题时，我毫无头绪，像盲人摸象般尝试了各种方法，但屡试屡败。最迷茫时，我在笔记本上写下“靡不有初，鲜克有终”自勉。为寻找突破口，我向团队老师寻求帮助，积极与新加坡国立大学、上海交通大学、东南大学学者研讨交流。历经两年半、十余次方案迭代，终于构建了铁路大风预警关键参数决策系统，推动参数设定从“经验主义”迈向“机理驱动”。试验与理论的双重突破，让团队研发的防风技术落地生花：新疆风区停轮时间减少82%，限速时间降低86%。当得知我们的成果顺利投用，复兴号得以驶入南疆，中欧班列穿行无阻时，900多个日夜的辛劳顿时化作热泪——原来，科研人最大的幸福，是看见知识守护了真实的生活。
从高桥惊魂到戈壁坚守，从面对欧洲标准的无力感到参与制定中国标准的自豪感，从理论研究的绝望到系统落地的泪光，六个春秋里，每一步挣扎与突破，都让我更坚信：科研报国从来不只是宏大的口号，而是在无数个提灯前行的黑夜中寻得光明的行动！
在科研过程中，我有幸入选中国科协首批青年人才托举工程博士生专项计划，这是荣誉，更是鞭策。未来，我将继续依托团队力量，立足国家战略需求，以更坚实的成果守护每一列火车安抵远方。
（本报记者唐芊尔、龙军采访整理）
当天然牙釉质遇上中国“新解法”
讲述人：北京航空航天大学化学学院教授 赵赫威
北航化学学院的实验楼里，每天晚上都灯火通明。灯光之下，是师生们在仪器设备前开展科研攻关的身影。在这里，有价值数千万元的球差透射电镜等重大设备，有多学科平台支撑；在这里，有北航创新体系和平台的托举，“大平台集聚资源、大团队攻坚克难、大项目牵引创新、大贡献服务国家”的“四大模式”，助力团队打通“基础研究—应用开发—产业转化”路径，构建起科技创新与人才培养的良性循环，成为新时代高校服务国家战略的“好样板”。
2016年，还在读博士的我在某次去口腔医院看病时了解到，国内临床使用的高端氧化锆牙冠90%依赖进口，单颗价格高达2万至3万元，患者长期面临“看牙难、治牙贵”的医疗困境。当时我就想，国外的高端牙冠优势在于力学性能，而我就是研究材料力学性能优化的，如果能克服力学性能关，研制出我国具有自主知识产权的新型牙修复材料来代替昂贵的进口牙冠，将会让多少患者受益！
同年，美国密歇根大学学者在《自然》杂志上发表了一篇介绍牙釉质性能优势以及初步实现对其仿生的论文，让我进一步看到了国外在新型牙修复材料研究方面的前瞻性以及丰富积累。我更坚定了信心，要攻克这一难题，研制新一代仿生牙修复材料。
确立了研究目标，问题很快随之而来：传统材料强度与韧性难以兼得，怎么办？我们从天然牙釉质多级结构中获取灵感，力图合成与天然牙一样的材料，既提升材料的力学性能，也与天然健康牙齿相匹配。历经五年不懈探索，团队终于突破仿生材料界面优化原理，成功制备出结构与天然牙釉质最相近的仿生牙釉质材料，部分力学性能甚至超越天然牙釉质。此研究成果在2022年的《科学》杂志发表，被国际同行誉为“牙科材料里程碑”。更可贵的是，目前该成果已经与北大口腔医院合作，开展生物安全性评价，进入产业化探索阶段。
“科研就像搭积木，既需顶层设计，也要耐得住寂寞。”我始终铭记着导师郭林教授的教诲。科研攻关的过程中会面临很多问题，郭教授都会给予指导，帮助我们树立信心，整合优势资源，更加高效地完成原始创新的突破。在郭教授的言传身教下，我也将这份科研心得传授给我的学生，将实验室打造成“创新苗圃”，既鼓励学生瞄准国际前沿，更引导他们聚焦国家需求。团队培养的人才，既有入选国家“博新计划”的学术新星，也有投身于国家航天事业的一线工程师，大家一同书写着“强国有我”的科研梦。
回望来路，从实验室那方小小的显微镜视窗，到如今仰望的浩瀚星空，我和团队成员走过的每一步，都秉持着对科学事业最纯粹的热爱。这不是什么宏大叙事，只是我们这群平凡的人，怀揣着“让国家科技更强一点、让人们生活更好一点”的朴素心愿，日复一日、年复一年埋头苦干的历程。那些在显微镜下跳动的纳米粒子，在我们眼里，是未来无限的可能；那些在患者口腔中焕发生机的仿生材料，在我们心里，是沉甸甸的成就感；还有那些应用于航天器的微纳材料，每次助力航天器发射成功，都是对我们无声付出的最好回报。
我常常想，科研这条路，从来都不是孤独的远征，而是一场充满温度的长跑，是无数前辈点燃了火炬，现在交到了我们手中。在仿生材料这片充满未知的天地里，我愿一点一点去开垦。我相信，哪怕是日拱一卒的探索，哪怕只有点点微光，哪怕只是纳米尺度上的突破，最终也将汇聚成照亮科技强国征途的光芒。
（本报记者刘博超采访整理）
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