騏驥馳騁,春潮涌動(dòng),荊楚大地支點(diǎn)建設(shè)的科技動(dòng)能澎湃。作為科技策源地的領(lǐng)軍者——湖北重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科研人員,春節(jié)期間依然在加班加點(diǎn),勇攀科技高峰。
連日來(lái),湖北日?qǐng)?bào)全媒記者走進(jìn)華中科技大學(xué)國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心、武漢大學(xué)湖北珞珈實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所、湖北時(shí)珍實(shí)驗(yàn)室,探訪科研人員圍繞國(guó)家重大戰(zhàn)略需求、湖北“51020”、“61020”戰(zhàn)略埋頭鉆研的身影,記錄下他們?yōu)閷?shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)努力奮斗的風(fēng)采。
“魚(yú)航員”讓實(shí)驗(yàn)室年年有“魚(yú)”
科研助理阮穩(wěn)正在國(guó)家斑馬魚(yú)資源中心魚(yú)房里給斑馬魚(yú)喂食活餌。 (湖北日?qǐng)?bào)全媒記者 李玉麟 攝)
探訪地點(diǎn):中國(guó)科學(xué)院水生所國(guó)家斑馬魚(yú)資源中心
小年時(shí)節(jié),江城武漢年味漸濃,中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“水生所”)的實(shí)驗(yàn)大樓里,卻依舊是一派忙碌的景象。2月10日,湖北日?qǐng)?bào)全媒記者走進(jìn)水生所的國(guó)家斑馬魚(yú)資源中心,探訪這群堅(jiān)守科研一線,讓實(shí)驗(yàn)室年年有“魚(yú)”的科研人。
2024年4月25日,來(lái)自水生所的4尾斑馬魚(yú)“乘坐”神舟十八號(hào)一飛沖天,隨航天員一同入駐中國(guó)空間站,成為承載實(shí)驗(yàn)重任的“魚(yú)航員”。半年多來(lái),神舟十八號(hào)執(zhí)行任務(wù)期間,由4尾斑馬魚(yú)與4克金魚(yú)藻組成的二元密閉生態(tài)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了中國(guó)在太空培養(yǎng)脊椎動(dòng)物的突破。
剛給研究生上完課的孫永華研究員,來(lái)不及歇腳,便快步走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,擰開(kāi)超高精度顯微鏡,俯身觀測(cè)魚(yú)類(lèi)胚胎發(fā)育樣本!皩W(xué)生們陸續(xù)回家過(guò)年,但科研不能停!彼f(shuō),2025年團(tuán)隊(duì)在魚(yú)類(lèi)借腹生殖育種領(lǐng)域接連突破,不僅揭開(kāi)了魚(yú)類(lèi)生殖細(xì)胞命運(yùn)調(diào)控的新機(jī)制,更用斑馬魚(yú)“借腹生殖”技術(shù),在6個(gè)月內(nèi)培育出全雌草魚(yú),大幅縮短原本需要十多年的育種周期。孫永華笑著說(shuō):“除了這些科研突破,2025年我們還完成了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃‘發(fā)育編程及其代謝調(diào)節(jié)’重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目的結(jié)題工作。該項(xiàng)目持續(xù)5年,聯(lián)合了全國(guó)19家單位的優(yōu)勢(shì)實(shí)驗(yàn)室,在國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)的綜合績(jī)效評(píng)價(jià)中獲評(píng)‘優(yōu)秀’,這是十分難得的成績(jī)!
這位執(zhí)掌兩個(gè)國(guó)家科研平臺(tái)的科研帶頭人,還向記者透露了一個(gè)重磅計(jì)劃:未來(lái)斑馬魚(yú)還將登上太空,探索太空環(huán)境對(duì)脊椎動(dòng)物胚胎發(fā)育的影響,而中心保藏的近3700種斑馬魚(yú)品系,正是“太空養(yǎng)魚(yú)”研究的堅(jiān)實(shí)后盾。
穿過(guò)消毒通道,記者來(lái)到實(shí)驗(yàn)大樓二樓,跟隨魚(yú)房養(yǎng)殖系統(tǒng)負(fù)責(zé)人李闊宇高級(jí)實(shí)驗(yàn)師走進(jìn)580平方米的斑馬魚(yú)魚(yú)房。陣陣暖意撲面而來(lái),這里常年恒溫,數(shù)不清的養(yǎng)殖缸整齊排列。斑馬魚(yú)、稀有鮈鯽在水中游弋,數(shù)以萬(wàn)計(jì)的小魚(yú)苗藏于缸中!鞍唏R魚(yú)是熱帶魚(yú),水溫、溶氧一絲不能差,春節(jié)值班,喂料、換水、巡庫(kù)、檢查水電安全,樣樣都得盯緊。”李闊宇一邊檢查水電設(shè)施,一邊介紹,活魚(yú)魚(yú)房中養(yǎng)殖的品系只占該中心魚(yú)類(lèi)品系的20%。剩下更多的魚(yú)類(lèi)品系,以精子超低溫凍存的方式,保存在隔壁液氮凍存室,檢查液氮保有量,查驗(yàn)冷凍罐密封性……春節(jié)期間的巡查記錄,每一筆都要寫(xiě)得清清楚楚。
從實(shí)驗(yàn)室的精密觀測(cè),到魚(yú)房的細(xì)致照料,這群科研人以實(shí)驗(yàn)室為家,讓科研工作在春節(jié)期間不停擺。他們守著一尾尾游魚(yú),在平凡的堅(jiān)守中攻克科研難題,在日復(fù)一日的耕耘里孕育創(chuàng)新希望。
據(jù)了解,斑馬魚(yú)是僅次于小白鼠的脊椎動(dòng)物模型,因其與人基因組相似度高,產(chǎn)卵量大、胚胎體外發(fā)育等特點(diǎn),近年來(lái)國(guó)際地位不斷攀升。2012年10月,國(guó)家斑馬魚(yú)資源中心在水生所正式掛牌成立;2019年,科技部和財(cái)政部聯(lián)合發(fā)文,以國(guó)家斑馬魚(yú)資源中心為核心成立國(guó)家水生生物種質(zhì)資源庫(kù)。目前這里已是全球三大斑馬魚(yú)資源庫(kù)之一,它的科技支撐能力已經(jīng)連續(xù)4年位居全球首位。
湖北日?qǐng)?bào)全媒記者 李玉麟 通訊員 孫慧 潘魯湲 實(shí)習(xí)生 陳康怡
全球都來(lái)這里 排隊(duì)做實(shí)驗(yàn)
韓一波教授(左一)和學(xué)生們溝通實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)。 (湖北日?qǐng)?bào)全媒記者 張歆 攝)
探訪地點(diǎn):國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心
在武漢喻家山下,有一座神秘的建筑,里面的裝置能產(chǎn)生地球200萬(wàn)倍的磁場(chǎng)強(qiáng)度,加工金屬猶如“隔山打牛”。這里就是華中科技大學(xué)的國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心。
2月6日,臘月的寒意裹著年味漸濃,湖北日?qǐng)?bào)全媒記者走進(jìn)這座神秘的大樓,尋訪一群堅(jiān)守的人。現(xiàn)場(chǎng),脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置的指示燈規(guī)律地閃爍,科研人員身影忙碌,讓人仿佛感受到強(qiáng)大的“氣場(chǎng)”,充盈著無(wú)窮的“能量”。
置身強(qiáng)磁場(chǎng)中的物質(zhì)好比放在“放大鏡”下,微觀結(jié)構(gòu)一覽無(wú)余。處在強(qiáng)磁場(chǎng)中,物質(zhì)內(nèi)部電子結(jié)構(gòu)也可能發(fā)生改變,產(chǎn)生新現(xiàn)象。強(qiáng)磁場(chǎng)作為一種變革性技術(shù)手段,不僅在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域,在航空航天、新能源和醫(yī)療等領(lǐng)域,發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
自2014年通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收后,國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心對(duì)外開(kāi)放運(yùn)行,隨著不斷的實(shí)驗(yàn)優(yōu)化,磁場(chǎng)強(qiáng)度、脈沖寬度等參數(shù)得到提升。中心最高峰值磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到94.8T,位居世界第三、亞洲第一,去年6月,平頂脈沖磁場(chǎng)達(dá)到71.36特斯拉,刷新了該中心于2018年創(chuàng)下的世界紀(jì)錄。
全球與此規(guī)模相當(dāng)?shù)膹?qiáng)磁場(chǎng)裝置不到5個(gè)。強(qiáng)磁場(chǎng)也帶來(lái)“強(qiáng)磁力”,優(yōu)越的實(shí)驗(yàn)條件吸引著全球科研機(jī)構(gòu)和專(zhuān)業(yè)個(gè)人來(lái)到喻家山下,探索科學(xué)的邊界。
“我們采取輪流做實(shí)驗(yàn)的方式,前面的同學(xué)做完了就回去過(guò)年,后面的人接上,一直排期到臘月二十五。”國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心教授韓一波介紹,隨著實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的完善和性能的提升,機(jī)時(shí)排期爆滿,為了盡快完成實(shí)驗(yàn),團(tuán)隊(duì)不得不利用寒假時(shí)間。為了配合師生實(shí)驗(yàn),中心領(lǐng)導(dǎo)和工程師、運(yùn)維人員會(huì)輪流值班,為實(shí)驗(yàn)的順利開(kāi)展保駕護(hù)航。
韓一波團(tuán)隊(duì)主攻低溫強(qiáng)磁場(chǎng)光譜學(xué),屬于凝聚態(tài)物理和光學(xué)的交叉領(lǐng)域,具體是在強(qiáng)磁場(chǎng)和極低溫的綜合極端條件下,開(kāi)展對(duì)凝聚態(tài)物質(zhì)的光譜測(cè)量。讓他倍感欣慰的是,留校的年輕學(xué)生們干勁十足,寒假期間也延續(xù)著學(xué)期內(nèi)的實(shí)驗(yàn)狀態(tài),每天8時(shí)左右到達(dá)實(shí)驗(yàn)室,晚上10時(shí)以后結(jié)束返回。
對(duì)于留校科研,師生們都習(xí)以為常。他們坦言,期待過(guò)年,但也不會(huì)“盼著回家”,實(shí)驗(yàn)完成后才會(huì)回家過(guò)年,和同門(mén)搭班實(shí)驗(yàn),既能相互提醒、共同分析數(shù)據(jù),也能彌補(bǔ)個(gè)人思考的不足。
據(jù)介紹,中心“脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)優(yōu)化提升”工程入選“十四五”規(guī)劃國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施后,相關(guān)建設(shè)就緊鑼密鼓地開(kāi)展起來(lái)。寒假期間,除了完成實(shí)驗(yàn)計(jì)劃,韓一波還要對(duì)新購(gòu)置的3臺(tái)可見(jiàn)光、紅外波段光譜儀器進(jìn)行調(diào)試驗(yàn)收,這些儀器成功布置后,將大幅提升實(shí)驗(yàn)室采集光譜的效率。
日復(fù)一日,歲歲年年,就是這樣的堅(jiān)守,該中心實(shí)現(xiàn)一次次的重大突破。
談及即將到來(lái)的馬年,韓一波的眼中滿是憧憬。他希望團(tuán)隊(duì)能觀測(cè)到全新的物理現(xiàn)象,在自旋電子學(xué)材料研究上取得新的突破,更希望學(xué)生們能在科研中收獲成長(zhǎng),找到自己的理想方向,在基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域發(fā)光發(fā)熱,“我們還是本著求真務(wù)實(shí)的心態(tài),實(shí)事求是地把科研做好,只要心懷熱愛(ài)、腳踏實(shí)地,無(wú)論年齡多大,都能在科研路上不斷前行!表n一波說(shuō)。
湖北日?qǐng)?bào)全媒記者 張歆 通訊員 高翔
種子要發(fā)芽 我們不放假
團(tuán)隊(duì)成員查看艾葉“芯片”生長(zhǎng)情況。 (湖北日?qǐng)?bào)全媒記者 包東喜 攝)
探訪地點(diǎn):湖北時(shí)珍實(shí)驗(yàn)室
在湖北中醫(yī)藥大學(xué)時(shí)珍實(shí)驗(yàn)室擁有兩處“寶地”:室內(nèi)的“百草園”與室外的“時(shí)珍園”。
2月7日,湖北日?qǐng)?bào)全媒記者走進(jìn)時(shí)珍實(shí)驗(yàn)室,研究員劉大會(huì)正在召開(kāi)小組會(huì),梳理著春節(jié)前后產(chǎn)學(xué)研一體化工作!肮(jié)前,咱們團(tuán)隊(duì)工作蠻緊張,大家再辛苦一下,主要有三項(xiàng):一是榔梅嫁接實(shí)驗(yàn)要抓緊觀測(cè),寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告,正月初五,黃璐琦院士要聽(tīng)取進(jìn)度匯報(bào);二是麻城福白菊企業(yè)提出的問(wèn)題,要進(jìn)一步從實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)突破;三是蘄艾產(chǎn)業(yè)對(duì)接,我們要帶著實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)到現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)……”
幾年前,湖北著力推進(jìn)十大重點(diǎn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈,蘄艾等道地中藥材產(chǎn)業(yè)是湖北十大重點(diǎn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈之一,產(chǎn)業(yè)科技研發(fā)重任主要落在了時(shí)珍實(shí)驗(yàn)室的肩上。
在恒溫的環(huán)境里,“百草園”里培育著成百上千的艾葉、半夏、菊花等稀有品種,更有新創(chuàng)造的中草藥種子“芯片資源”。
走進(jìn)“百草園”,溫暖濕潤(rùn)的氣息撲面而來(lái):一株株中草藥種子“芯片”在LED燈照射下,生機(jī)盎然,擴(kuò)繁、培育、分子鑒定……這里就是中藥材種子“芯片”資源庫(kù),也是劉大會(huì)團(tuán)隊(duì)奮戰(zhàn)的主戰(zhàn)場(chǎng)。
在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)出口,從除夕到初八,整個(gè)春節(jié)假期的值班人員清晰排列。
“光照、澆水、觀測(cè)溫度、記錄數(shù)據(jù)……這些都需要每天有科研人員負(fù)責(zé)。種子要發(fā)芽,我們不放假!眻F(tuán)隊(duì)成員苗玉煥副教授介紹。她專(zhuān)注于中藥資源評(píng)價(jià)及品質(zhì)形成機(jī)制研究,對(duì)這里的一苗一草,都格外珍視。
天麻是湖北藥農(nóng)的重要藥材之一,在山區(qū)縣市種植面積廣泛,一直以來(lái),對(duì)天麻的深加工是實(shí)驗(yàn)室研究的重點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)室里,一位課題組老師帶著三四名研究生,像在廚房切菜、蒸煮東西一樣,他們正在反復(fù)蒸煮天麻,研究和分析天麻里的藥用成分。
在室外的“時(shí)珍園”,氣溫陡降——300多種艾葉迎風(fēng)生長(zhǎng),正在嫁接的榔梅等,都在這里安家。
寒風(fēng)冷雨里,排成四行的榔梅植株迎風(fēng)雨而生,入土的砧木與上面接穗的脈絡(luò)緊緊貼合,長(zhǎng)成一體。
“長(zhǎng)出新芽了,7棵榔梅嫁接成功了!”團(tuán)隊(duì)成員龔玲副教授仔細(xì)查看榔梅嫁接實(shí)驗(yàn)情況,倍感欣喜——明末失傳的榔梅有望重新成為中醫(yī)藥寶庫(kù)的成員。榔梅是一種重要的中藥材,為了讓其重現(xiàn),我國(guó)學(xué)者已經(jīng)進(jìn)行了十余年研發(fā)。
此前2月3日,團(tuán)隊(duì)爬上十堰竹溪海拔1200多米的偏頭山上,也成功查看了那里榔梅嫁接株的成活情況!皠傞L(zhǎng)出來(lái)的苗子十分脆弱,開(kāi)春后,還會(huì)去山上仔細(xì)看一看榔梅的生長(zhǎng)情況,對(duì)比室內(nèi)室外的不同,不能有一絲馬虎!眲⒋髸(huì)介紹說(shuō)。
一天接著一天,一月接著一月,榔梅、艾葉、半夏、菊花等中藥材種子在實(shí)驗(yàn)中生長(zhǎng),荊楚中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)也在生長(zhǎng)。
湖北日?qǐng)?bào)全媒記者 包東喜 通訊員 陳依
這個(gè)春節(jié) 高鐵剛剛用上我們的新技術(shù)
探訪地點(diǎn):湖北珞珈實(shí)驗(yàn)室
2月15日是春節(jié)假期第一天,全國(guó)鐵路預(yù)計(jì)發(fā)送旅客1395萬(wàn)人次。當(dāng)鋼鐵巨龍奔馳在神州大地,萬(wàn)千旅客安全回家,可曾想到,高速鐵路檢測(cè)研制的最新設(shè)備出自湖北珞珈實(shí)驗(yàn)室。
2月10日,湖北日?qǐng)?bào)全媒記者走進(jìn)湖北珞珈實(shí)驗(yàn)室,推開(kāi)貼著對(duì)聯(lián)、福字的大門(mén),偌大的辦公室內(nèi),10多名90后、00后年輕人靜靜地坐在工位上設(shè)計(jì)模型、算法推演、數(shù)據(jù)分析。鍵盤(pán)的敲擊聲此起彼伏,屏幕上躍動(dòng)著密密麻麻的代碼……
這里是姜衛(wèi)平院士領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì),長(zhǎng)期以來(lái),團(tuán)隊(duì)聚焦高精度北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)研究及工程應(yīng)用成果轉(zhuǎn)化,已經(jīng)產(chǎn)出多項(xiàng)行業(yè)領(lǐng)先技術(shù)與產(chǎn)品。
靠近辦公室進(jìn)門(mén)處的一件看似奇特的物件,滾輪被托起,橙色三角形的底座,還有半身高的推把,一條纜線連接電腦,閃爍著發(fā)出信號(hào)。研發(fā)工程師易凱介紹說(shuō):“這個(gè)看著像拖車(chē)的設(shè)備,是我們正在為高速鐵路檢測(cè)研制的最新設(shè)備。白天,高鐵列車(chē)以350公里的時(shí)速運(yùn)行;每天晚上,鐵路工人會(huì)爭(zhēng)分奪秒對(duì)軌道進(jìn)行檢測(cè)和維護(hù),確保每一趟高速列車(chē)安全運(yùn)行。團(tuán)隊(duì)研發(fā)的設(shè)備每小時(shí)可以檢測(cè)3至5公里,能有效解決高速鐵路測(cè)量精度和效率不妥協(xié)的痛點(diǎn)!睋(jù)團(tuán)隊(duì)介紹,幾項(xiàng)設(shè)備和技術(shù)已經(jīng)在全國(guó)各地高鐵線路上得到了應(yīng)用。利用這臺(tái)設(shè)備,剛從現(xiàn)場(chǎng)采集了大量測(cè)試數(shù)據(jù),春節(jié)期間,將夜以繼日對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。然后設(shè)計(jì)新的應(yīng)用模型,趕在春節(jié)前后完成優(yōu)化,未來(lái)將更好地應(yīng)用于全國(guó)超5萬(wàn)公里的高鐵線路。
年輕的北斗智能監(jiān)測(cè)算法工程師張家同向記者介紹一款最新的科研產(chǎn)品——眼前,白色的半弧形的儀器設(shè)備,約有半個(gè)籃球大小,這是守護(hù)水庫(kù)大壩安全的“法寶”。
“水庫(kù)大壩這樣的國(guó)之重器,安全永遠(yuǎn)是第一位。我們依托高精度衛(wèi)星導(dǎo)航等關(guān)鍵技術(shù),對(duì)壩體進(jìn)行全天時(shí)、全天候的高精度監(jiān)測(cè),相當(dāng)于給大壩裝上了一套‘24小時(shí)體檢系統(tǒng)’,隨時(shí)掌握它的狀態(tài)變化,這對(duì)提前發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)、保障工程長(zhǎng)期安全運(yùn)行非常關(guān)鍵。”張家同笑著說(shuō),看似普通的外殼,內(nèi)部集成了多項(xiàng)自主可控的核心專(zhuān)利和北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位前沿技術(shù)。如果在以前,此項(xiàng)工作要耗費(fèi)大量的人力與精力,效率低不說(shuō),監(jiān)測(cè)結(jié)果也存在諸多人為因素,質(zhì)量不穩(wěn)定。