中国教育

为什么是他们？

　　——高校折桂三项国家科技大奖的背后

　　2015年度国家科学技术奖近日在北京人民大会堂揭晓并颁奖，在此次对我国科研界整体实力的“最高检阅”中，高校科研人员交出了一份可喜的成绩单：不仅在全国授奖项目中继续保持高比例，包揽了3项创新团队奖，而且还斩获了“重量级”的大奖。

　　年仅45岁的潘建伟带领中国科技大学团队获得国家自然科学奖一等奖，刷新了该奖项第一完成人的年龄纪录；南昌大学江风益团队像一匹黑马突出重围，摘得国家技术发明奖一等奖；华中科技大学邵新宇团队凭借数十年“学产研用”的攻关成果，荣获国家科技进步奖一等奖。

　　他们的创新故事，也在另一个侧面揭示了科技创新背后的自然机理。

　　“烧水烧到99度，如果不坚持，就是烧不开”

　　量子科学卫星实验中心和量子保密通信“京沪干线”上海运控中心，坐落在位于上海秀浦路的中国科大上海研究院。在门厅入口的墙壁上，醒目地镌刻着著名物理学家赵忠尧生前的一段话：“回想自己一生，经历过许多坎坷，唯一希望的就是祖国繁荣昌盛、科学发达，我们已经尽了自己的力量，但国家尚未摆脱贫困与落后，尚需当今与后世无私的有为青年再接再厉，继续努力。”

　　这也是潘建伟的家国情怀，他始终不忘一点，个人的命运是和国家紧密相连的。当年毅然回国，就是想“通过科学研究进一步提升国力、造福人类”。

　　在量子物理学诞生的一百多年里，对它的研究从未中断。有人说，我们的现代文明，从电脑到激光，从核能到生物技术，几乎没有哪个领域不依赖量子理论。量子有着诸如未知量子态不可复制、量子非定域性等不同于宏观物理世界的奇妙特性，若能掌握这些特性，则有望实现对信息处理能力革命性的突破。

　　2004年，潘建伟团队在国际上首次实现了五光子纠缠和终端开放的量子态隐形传输，此后，潘建伟团队分别于2007年制备出六光子纠缠、2012年制备出八光子纠缠，并一直保持着纠缠光子数目的世界纪录。在此基础上，团队于2007年在国际上首次实现了安全通信距离超过100公里的光纤量子密钥分发，2008年实现了国际上首个全通型量子通信网络，2012年建成首个规模化量子通信网络。

　　“这次获奖是对我们多年来深耕在量子领域的肯定。当然这还远远不够，未来还有更难啃的‘硬骨头’，要实现有实用价值的量子模拟机和量子计算机的基本功能，起码要实现几十到上百个量子比特的纠缠。”潘建伟说。

　　这份家国情怀，同样是邵新宇团队、江风益团队奋斗的动力。汽车工业是我国国民经济的重要支柱产业。长期以来，我国的激光焊接、切割等高端装备依赖进口，自主研发严重不足。国家一系列重大科技计划将其列为重点突破的创新课题。为了打破我国汽车制造中激光焊接、切割高端装备被国外垄断的局面，邵新宇团队从20世纪90年代开始持续进行技术攻关，在高端激光加工设备生产中实现了国产自主化，带动了国产装备的跨越式发展。

　　江风益教授带领的研究队伍，则创造性地发展了新的LED照明技术路线，具有完整知识产权，改变了日、美等国垄断LED照明核心技术的局面，对我国半导体照明产业发展具有重要战略意义。

　　“跟踪研究，刚开始是可以的，但掌握了技术以后再跟踪就没有意义了，如果只跟着别的国家后面做研究，我们国家的产业安全就会受到威胁。”江风益团队核心成员刘军林表示，半导体照明领域，日本是蓝宝石衬底，美国是碳化硅衬底，这两个都已经成熟了，我们要做不一样的，所以选择了硅衬底。

　　其实硅衬底的科学研究从上世纪70年代就开始了，好多单位经过探索做不成就放弃了，对技术是判了死刑的，国外IBM上世纪70年代也搞过相关专利，但也没做成。江风益团队通过6次试验，点亮了材料，看到了微弱的光，就觉得这个方向可行。当时很多人质疑，觉得国外都做不成，你南昌大学一个地方高校凭什么能做成呢？

　　“做科学研究不可能百分之百成功，但是作为科学家的眼光，你认准的方向就是要坚持。烧水烧到99度，如果不坚持，就是烧不开。自己认定的就往前做。”江风益表示。

　　“开放包容和紧密合作才能促进各自成长”

　　“我们团队聚集了一批技术型和学术型兼顾的人才。”刘军林介绍说，团队的实力来自多学科交叉，成员涵盖了化学、物理、材料、机械、计算机等。他们基本上所有东西都要自己做，这样的动手能力决定了他们可以做产业化。

　　刘军林回忆说，他当时应聘的时候，简历上写了很多，但江风益老师当时就看到一个亮点，就是他博士期间的实验设备全部是自己设计、加工、组装的，江老师对这种动手能力特别看重。他经常讲做科研要“能文能武”，就是理论要扎实，动手能力要强，对他自己的学生和青年教师都是这样的要求。

　　刘军林说：“在全国甚至全球来说，我们的硬件平台都是一流的，这对年轻人做材料非常重要，否则就像巧妇难为无米之炊。同时，我们也有一个很好的团队带头人。”

　　“我们是做产业化为主的，发文章相对少，但一般发文章，江风益老师都让我们的名字在前面，申请项目也是这样。我们的研究生是一起参与项目，还有些生产任务，都在一起。我们是企业化运作模式，两三年里都在公司，相当于企业实习经历。”刘军林说。

　　量子信息是计算机、信息科学与量子物理相结合而产生的交叉学科，不仅需要较高强度的经费支持，更需要不同学科背景的人才、技术。“科研需要长远规划和群体作战，不能单打独斗”。打铁还需自身硬，潘建伟从2001年就开始人才布局。

　　从中国科大起步，人才布局分别辐射奥地利因斯布鲁克大学、英国剑桥大学、德国马普量子光学所、瑞士日内瓦大学、美国斯坦福大学……2008年，潘建伟带领在德国的团队整体回归中国科大，而其他分布在世界各地的年轻人也陆续回国，以陈宇翱、陆朝阳、张强、赵博等为代表的一批优秀青年学者组成了一支精干的研究团队。

　　2003年至今，潘建伟团队的成果8次入选两院院士评选的“年度十大科技进展新闻”，1次入选《自然》杂志评选的“年度十大科技亮点”，3次入选英国物理学会评选的“年度物理学重大进展”，3次入选美国物理学会评选的“年度物理学重大事件”。

　　为什么能取得如此多的成果？遇到过困难吗？“困难经常有”，刚完成博士论文时，潘建伟觉得光子纠缠的方向已经没法再深入了，“当时很困惑”，然而坚持下来，却是柳暗花明。

　　争论是这个团队的常态，团队成员、菲涅尔奖得主陈宇翱说，在学术问题上，我们经常“吵架”。潘建伟说，“我随时准备改变我的想法，团队的开放包容和紧密合作才能促进各自的成长”。

　　然而，许多人并不知道的是，每当合肥这座城市进入梦乡的时候，这群科学家们大多数都在伏案工作。“我们没有工作日和周末之分。”陈宇翱笑言，“有时候为了一个实验数据，可能会工作到深夜两三点。”只有当一个大的突破做出之后，他们才能陪家人出去走走，既是一种放松，也是对家人的补偿。

　　“科学研究不仅要仰望星空，也要脚踏实地”

　　华中科技大学作为第一完成单位的“汽车制造中的高质高效激光焊接、切割关键工艺及成套装备”项目，喜获2015年国家科学技术进步奖一等奖。这背后包含了哪些人的艰苦攻关，形成了一套怎样从理论走向生产的体系？

　　“多学科的交叉应用，与实际产品用户之间的密切联系，与装备生产单位之间的沟通协作，都是项目能取得突破性成果的原因。”邵新宇项目团队成员、中国工程院院士段正澄表示，学校与装备制造企业、装备应用企业长期紧密合作，建立技术协同与沟通长效机制，开展了全方位协同创新研究。

　　随着新世纪我国汽车工业大发展，来自机械学院、材料学院、激光加工国家工程研究中心、激光技术国家重点实验室等单位的激光加工研究团队，将目光投向以高品质高效率激光焊接、切割为代表的汽车制造工艺与装备。

　　在段正澄看来，通过高校应用基础研究、企业工程设计制造、企业应用验证与推广，在真正意义上建立起了“学研产用”一体化创新研究体系。同时，瞄准行业技术制高点，在应用基础理论、关键工艺技术、高端装备研发与应用等方面开展全方位创新研究，是该项目始终能在国际竞争中保持竞争力的秘密所在。

　　江风益团队也是产学研协同创新的受益者。“公司能做一些学校做不了的事情，比如我们团队是24小时倒班，科研人员前一天安排好工作，晚上有公司员工按照要求继续做，第二天再看结果。这样一年可以相当于好几年用，做实验速度很快。”刘军林表示，这种科研模式很不错。

　　一项技术从实验室到生产出产品的过程，必须有科研人员参与。刘军林表示，他们在这个阶段都是要到企业兼职的。“我们的研究定位是服务于国家经济社会发展，所以一开始就比较贴近市场，要做产业化。国家科技体制改革也提出以后要以企业为主体去申请科研项目，也是要解决科技、经济‘两张皮’的问题。”刘军林说。

　　从国家政策到学校政策的变化，给“刘军林”们吃了一颗定心丸。“一般学校科研评价体系，重点看文章，我们做产业化的没有文章，在评职称的过程中就遇到了问题。学校近年来也出台了一些政策，比如以企业名义申请专利，虽然不是以南昌大学名义申请的，也可以算数。还有低职高聘，副高可以聘为正高，这样待遇上去了，申请一些项目、课题也方便，我自己就享受到这个政策了。”

　　“科学研究不仅要仰望星空，也要脚踏实地。”潘建伟感慨，“我们不能再像以前那样，用一火车的东西去换人家一皮包的芯片。我们不仅要关注原始创新，也要鼓励成果转化，为国计民生做些事情，让普通老百姓享受科技带来的利益。我们的团队正在朝着这个方向努力。”