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中国科技创新人才
爱上科学 · 遇见美
时间:2015-01-27 15:13来源:环球科学
“中国青年女科学家奖”连续第十一届成功举办,这是创立自一名化学家之手的欧莱雅支持女性从事科学的重要缩影。今天,中国十位顶尖科学女神揭开神秘面纱,从追溯动物起源到解密大脑神经,从研发纳米材料到探索浩瀚星空,从研究优良农作物到航空特种医学…她们推动着人类对宇宙万物的认知,改变世界,并带我们一起爱上科学,遇见美。


   陈春英:“纳米派”女掌门

谁曾想过有朝一日,一种肉眼都看不到的材料,居然可以抗击癌症。

钻研纳米抗癌的“六脉神剑”

当全球的研究人员都在致力研发能够更准确地打击癌细胞的潜在药物时,国家纳米科学中心的陈春英却作为中国的“纳米派女掌门”,独辟蹊径地利用纳米材料治疗癌症。纳米颗粒不仅可以作为载体,还能直接作为药物治疗肿瘤,不仅来无影去无踪,更能准确打击癌细胞,不损害正常细胞,可谓四两拨千金,堪比“六脉神剑”。陈春英和她的团队在利用纳米材料治疗癌症上取得了众多重要突破,在多次“国际论剑”时技压群雄,位列成为“药理学与毒理学”领域最具国际影响力的全球133名科学家之一。这位“女掌门”的科研使命,于她来说就是要让癌症患者更有尊严地活下去。

以柔克刚,上善若水

也许,科学的种子在她按照爷爷的要求背着古诗却在父母潜移默化的熏陶中走进实验室时就已经种下,“纳米派”女掌门陈春英既可以在科研的世界里会当凌绝顶,又可以在浮躁的现实中发现并享受科学的美好。面对远大目标时“望峰息心”,深入微观世界时“窥谷忘返”;在闲暇时细品清茗,研习瑜伽,用曼妙诗文平衡着生活,探索与发现皆是乐趣。


   于翔:修补脑神经网络的“大脑侠客”

不是每一个大脑都是“最强大脑”,那么现在问题来了:面对自闭症等发育性神经系统疾病,科学家们有什么解决途径?

大脑奥秘,无穷无尽

于翔带领团队发现,成年后各自独立的脑区在幼儿成长早期就像还没分区的硬盘,任何一种环境刺激都对大脑的整体发育至关重要;而大脑内的催产素(一种可以促进面孔识别和人与人之间互信的神经肽)水平,更能通过触觉等自然感觉刺激得到提高。这个研究成果给了于翔解析神经系统疾病的灵感,她另辟蹊径地提出“感知觉干预法”,通过特别设计的游戏促进自闭症儿童大脑神经网络的建立,帮助他们逐渐恢复社交和表达的能力、拥有更加快乐而美丽的人生。

笑对生活,始终自信

她5岁就知道自己不会像父亲那样成为物理学家;11岁她随父母前往意大利,在完全陌生的语言和文化中体会冲击也享受挑战;25岁她就从剑桥大学取得了分子生物学博士学位;毕业后,一本名为《大脑的性别》(BrainSex)的科普书籍让她眼前一亮,“解密大脑”的浓烈兴趣也启发着她从此走进神经科学领域。对生命的无限好奇点亮于翔热爱科学的初心,更让她永远充满了“一直向前走”的动力——正如于翔所言,科学家不是怪人,他们和每一个普通人一样,都在做着自己喜欢的事。


   黄如:芯片微世界改变大未来

如果谷歌眼镜不能常戴,智能手表不能常用,所有伟大的创意产品都受限于电池的电量, 变成了高科技玩具,量化世界和量化自我的大潮似将失去席卷世界的动力?

科技未来 从“芯”改变

设计超低功耗的电子器件到底有多难?运行更快的芯片要求更小的晶体管,但尺寸一旦减小就会导致功耗增加、芯片温度上升,甚至导致信息破坏、电路瘫痪。黄如教授发明了全新的局域SOI器件结构,首创动态自适应超陡转换新工作原理,为化解这个令全球科学家头疼的悖论开辟了新的道路。想在办公室远程打开家里的空调?或者通过植入芯片帮助糖尿病人实时调节血糖浓度?在黄如团队的钻研探索下,科技将从“芯”改变,未来无限可能。

“芯”有灵犀一点通

“天道酬勤”是黄如教授一直在践行的座右铭,也是她最常鼓励学生的话。全情投入后达到的境界就是“You can smell the device”,她说这是一种“心灵相通”,“当你与你所研究的器件心有灵犀时,往往是灵感迸发之时,突破困境后的喜悦难以言表”。


   贾卫华:妙手仁心 春风化雨

有关癌症的一切都让人谈之色变,而中山大学肿瘤防治中心的贾卫华教授,每天都在与癌症进行着一场没有硝烟的战争。

妙手仁心 一战到底

鼻咽癌又称“广东癌”,一些高发家系的每代都会出现病患,成为笼罩整个家族挥之不去的阴影。面对这个令人望而生畏的对手,贾卫华带领团队在浩如烟海的人类基因中“掘地三尺”地筛选其遗传易感基因,并揭示了环境因素激活病毒感染的全新致癌机制;她为辅助病理活检开发出的“鼻咽刷法”,能够无创地刷取脱落的肿瘤细胞并检测特异分子标志物,从而完成早期诊断,以使得更多病人的生命及时得到拯救。如果从降低癌症发病率和死亡率的角度来定义“攻克”,那么贾卫华已经非常有希望接近她最初的梦想了。

人生不易 且行且珍惜

从难以忘怀自己罹患癌症而忽然辞世的师妹,到在病房和诊室内亲眼目睹无数患者的痛苦,与暴虐疾病斗争的经历让贾卫华对生命的无常有了更加深刻的感触。“能够活着的我们已经很富有了,要用感恩的心态去做自己喜欢的事,体会工作和生活中的点滴快乐,好好珍惜身边的人。”


   廖红:她与植物“对话”

从一株植物的生命里,你可以看到怎样的力量?就让我们一起侧耳倾听,美丽的故事正在悄然发生着。

用心发现,善加利用

“植物90%以上的养分都是依靠根系吸收的,这类研究在美国已经成为非常前沿的方向,但在中国还没有人从事相关研究”,在国内率先开辟根系生物学研究方向的廖红,从上世纪90年代起就致力于从根系途径进行遗传改良——她尝试通过分子标记对植物基因进行定位,不仅促进了根系对养分的高效吸收,还能在提高作物产量的同时减少施肥量、降低环境污染。当杂草都在遭遇干旱时枯死,她试验田里培育的大豆却依旧充满生机——如此强大的适应力让廖红看到植物的生命奇迹,更让她深信,自己的研究一定能为粮食安全问题的解决带去福音。

美丽人生,精彩绽放

廖红仅用了四年的时间就成为了当时该领域最年轻的博士生导师,而她人生的精彩却远远不止于科研:她是校羽毛球队的“明星”,时常以教师队主力的身份捧得比赛桂冠;她喜欢同别人分享科学的乐趣,也乐于用深入浅出的语言做些科普活动,甚至经常深入田间,举着喇叭和农民面对面交流;热爱生活的她也喜欢带着自己团队里的学生出去郊游,让这些才华横溢的年轻人在集体的凝聚力中找到归属和幸福。


   段慧玲:科学让她完美蝶变

试想当你花了十年时间打造出自己事业的天地,是否还有勇气去开拓一片完全陌生的领域。

双重身份,完美融合

蜂巢、荷叶等兼具精巧外观和完美结构的天然“工程”,是大自然给予固体力学研究者得天独厚的馈赠,也是拥有“科学家”与“工程师”双重身份的段慧玲始终的灵感源泉。通过深入分析这些奥妙的现象,段慧玲建立起一套理论体系,分析并解答了复合材料中关于涂层选择的一系列问题,以满足飞机在飞行中的苛刻要求。徜徉在力学研究的快乐里,段慧玲已将科学与技术完美融合——在如今这个兼顾理论、模拟和实验的科学家背后,曾有过怎样艰难而华丽的转型,你知道吗?

人生之所以精彩,是因为它永远不可预知

“我们不能总是依靠多次尝试后的偶然发现,知其然不知其所以然不是科学”——多年前,段慧玲这个已在中石油工作10年的工程师因为“突然想知道公式背后的秘密”,毅然放弃了驾轻就熟且有所成就的工作,为踏上科学之路而洗尽铅华。重回校园攻读博士并不容易,段慧玲曾因听不懂导师讲授的专业知识而焦急到无法入睡,也曾终日穿梭于教室和图书馆,阅读更多书籍、推导计算更多公式——越过一座又一座令人望而生畏的“山峰”后再回首,那种不为任何外界事物所打扰的专注,是她人生中弥足珍贵的收获与财富。


   李永平:把生命还给河流

“君不见黄河之水天上来,奔流到海不复回”——岁月的手掌翻云覆雨,多少江河已在千帆过尽之后变得岌岌可危?

水系涌流,生生不息

河流衰败正让全球范围内的10000到20000种野生水生物面临灭绝危险——对环境的任何破坏,都有可能牵一发而动全身地导致整个生物链的永久性断裂。为此,李永平尝试把水系看成一个有机的“生命体”,通过系统分析水文环境、降水、植被、坡度等方面的精细数据,她不仅能在极不确定的条件下预测水循环和水污染的动态变化,还能帮助更多普通老百姓净化饮水、安全用水。恢复水体与生俱来的自我净化能力——这是李永平心中攸关国计民生的责任,更是科研让她感到的“被需要的价值”。

水有泉源,人有心源

“人生的幸运和不幸是公平的,挫折越多的时刻,成功也就不远了”——追梦的路上从来没有捷径,她时常在野外勘探时遭遇高原反应、风餐露宿等极端恶劣的环境,却总能用自己对理想的坚守将一切化为享受。在华北电力大学,李永平开设的课程一直很受欢迎,她愿意将自己做人做事的态度分享给更多年轻人,也希望看到更多青春懵懂的孩子带着学业有成后的自信启航人生——李永平说,从事自己钟爱的科研和成为老师教书育人,就是她人生最幸福的两件事。


   陈雪飞:数星星的孩子

以为天文研究就是经历星际穿越般的炫酷,或是漫步天空之城般悠闲?——就让下面的故事为你还原探索星空的女科学家!

揭秘恒星中的“吸血鬼”

恰如名字中透露出的鬼魅气质,蓝离散星会像“吸血鬼”一样吞噬近邻恒星的物质,寿命也因此比标准的恒星演化理论预言得长。陈雪飞发现了“双星物质交换形成的蓝离散星表面元素丰度异常”这一重要的识别条件,并第一次从理论上明确提出:包含了蓝离散星的星团积分光谱可以使其看起来比实际年龄年轻百分之二十。冗杂的观测数据、繁复的物理公式、抽象的理论框架,这一切都与儿时仰望星空时田园牧歌般的场景截然不同,但当探索宇宙已经成为陈雪飞心中的浪漫追寻,最初的向往就依然在记忆深处绽放美丽。

爱与被爱的幸福

在陈雪飞办公室墙面上一个低矮的位置,还留着孩子刚刚学会写字时稚嫩的笔迹,“妈妈,我出去玩了,你不用担心我。爱你的又又”——歪歪斜斜的线条里,我们仿佛看到这个天真而懂事的孩子一笔一划书写时的认真表情,也在这份脉脉温情中感受到陈雪飞作为母亲的幸福。当孩子进入梦乡、丈夫也休息后,陈雪飞仍会伴着台灯氤氲的光线遥望夜空中令她动容的繁星。不忘初心,方得始终——她希望能用自己的一点努力,让人们在敬畏之余对浩渺星空多一些理解与好奇。


   李英贤:漫步天空之城

失重,不能承受的生命之轻,是航天骨丢失、肌肉萎缩、心血管功能紊乱的罪魁祸首。其中,以骨丢失的影响最为严重。回到地面,由于骨丢失导致的不能承受的生命之重严重影响了航天员的健康生活。

“任性”的骨丢失终于碰到了对手

在太空生活中,宇航员每月丢失的骨质和矿盐相当于绝经后妇女整整一年的骨丢失量;如果停留时间过长,骨骼和肌肉发生的生理变化将难于逆转,从而极大地影响航天员返回地面后的生活质量。面对这一难题,李英贤带领团队从300多个候选分子中,在世界上首次找到了导致失重性骨丢失的关键小核酸分子,确定了失重在人体内对骨骼产生作用的靶标。针用该分子进行干预的药物和手段,不仅能够预防和治疗失重对宇航员的伤害,更有望惠及中国7000万以上的骨质疏松症患者、甚至全世界2.1亿面临骨量下降问题的人。

有美,才有热爱

“着眼太空,服务地面”的广阔情怀让她在科研路上始终坚守,萦绕心间的庄严责任让她穿越逆水行舟的艰难险阻:她和同事曾在遭遇停电的酷暑,为了保障刚刚获得的遗传修饰小鼠安然无恙而人工降温、日夜守候;也曾为了一个个不解的实验现象而忍痛割爱、不断重来……唯有山重水复,才有柳暗花明,这一切正如李英贤所言,“科学从来都不枯燥,相反,在其中存在着无尽的乐趣,助燃着人们不断燃烧的激情和对美好事物的坚定追求——小细胞就是大世界,因为发现了美,所以才更加热爱。”


   刘建妮:生命进化的见证者

从亚当夏娃的伊甸园传说,到女娲开世造物的远古神话,在这些唯美故事的深处,生命的起源要如何才能追寻?

时间不复,生命可循

在5.4亿年前的寒武纪时代,不到地球演化史1%的时间里迅速产生了90%以上的动物门类——壮观而醒目的生命爆发现象甚至让达尔文进化论都一度捉襟见肘起来。刘建妮在云南澄江化石库发现了已经消失的叶足动物——“行走的仙人掌”,并成功证明这正是蝴蝶、蜜蜂、蜻蜓等现生节肢动物“遗失的远祖”。这不仅首次破解了节肢动物起源与早期演化之谜,更由于展示出“叶足动物”向“节肢动物”演化过程中的镶嵌特征,为物种渐进演化的理论提供了确凿的化石实证。

最初的梦想

在地形奇特而又人迹罕至的化石出产地,她对着坚硬的岩块敲敲打打;在实验室的高倍显微镜下,她不失毫厘地剥离叶足动物留在岩石内的柔软身躯——从风吹日晒的野外采集和鉴定宝石般的仔细观察中,刘建妮始终以一颗诚挚的心感悟着古化石蕴含的伟大生命、探寻地球上不同物种之间隐秘而微妙的联系。想起小时候观察蝴蝶翅膀在太阳下透出的迷人色彩、翻遍地上的树叶去寻找形态迥异的昆虫,刘建妮笑言,只要不轻言放弃,最初的梦想就能蜕变为最后的美丽。

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