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【全方位推动高质量发展透视】光芒照耀追梦之路

2021年11月3日,2020年度国家科学技术奖颁布,我省共有10项科研成果荣获国家科学技术奖,其中我省主持完成的有2项。国家科学技术奖,这背后究竟是一群怎样的人、做了一些怎样的事?他们在科技方面取得的进步又将引领我们走向怎样的未来?

用最长情的坚守去完成最有价值的突破

2020年度国家科学技术奖共评选出264个项目、10名科技专家和1个国际组织,每一项“硬核”成果的产生,各有其背景和机遇,但长时间的打磨似乎成为一个比较常见的现象。据统计,本年度获奖项目的平均研究时间是11.9年,其中研究时间10到15年的项目数量最多,占比38.9%。

“十年磨一剑”,终将见分晓。

我省共有10项科研成果荣获2020年度国家科学技术奖,山西大学光电研究所所长张靖教授是“基于超冷费米气体的量子调控”项目的第一完成人,山西大学副校长、资源与环境工程研究所所长程芳琴教授是“煤矸石煤泥清洁高效利用关键技术及应用”项目的第一完成人,这两项都是由我省主持完成的。

谈到获奖项目,张靖感言:“通过几十年的研究、几代人的积累,才有了今天的进步和突破。作为科技工作者,就得守得住寂寞、坐得住冷板凳。”

程芳琴告诉记者:“我们这个成果花费了将近15年时间,这个奖不是我一个人的成果,凝聚着团队全体成员数年如一日的倾力奉献,也凝聚了政产学研各单位多年来的支持,是他们厚植了我科研报国的情怀,也让我找到了发光发热的定位,非常幸运的是我们赶上了中华民族伟大复兴的好时代,给我们创造了成就梦想、追求卓越的绚丽舞台。”

山西省科学技术厅科技成果评价与监督处处长彭德全介绍说,2020年度我省国家科学技术奖获奖数量取得佳绩,这是“十三五”以来获奖数量最多的一年,也是自2006年度以来我省再次获得国家自然科学奖,这与我省近年来持续推进省科学技术奖励制度改革密不可分。2020年度国家科学技术奖获奖难度更大了。一是严控奖励数量,2020年度三大奖项授奖率下降至14.9%。二是强化成果应用积淀,提名成果要求应用满三年以上,进一步强化了科技与经济的紧密结合。

在“最冷的地方”做研究

张靖教授领衔的项目是探究量子微观世界的一项重要发明,这也是我省时隔十多年后,再次在量子技术领域荣获国家科学技术奖。

一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,那么我们就能把这个物理量称为是量子化的,并把最小单位称为量子。我们每打一次电话、每上一次网,都会用到晶体管、激光、硬盘存储、GPS等技术,包括正在研发中的超级计算机,这些技术的开发和应用都是以量子力学为基础的,可以说,量子引领着未来的科技革命。

为了深入研究量子,山西大学光电研究所缔造了这个“世界上最冷的地方”。张靖告诉记者:“在玻璃腔里面,我们可以看到原子已经俘获,在零下273摄氏度。”获奖团队成员、山西大学光电研究所副教授孟增明说:“我们每天晚上十一点才能走,还得带着问题回家,不研究透,睡觉都不踏实。”

十多年来,从制备超冷原子到实现对它的量子态操控,正是凭借着在超冷原子量子模拟领域的多项技术突破,由张靖团队研究的“基于超冷费米气体的量子调控”项目荣获了2020年度国家自然科学奖二等奖。

张靖介绍说:“1984年彭堃墀老师回国后,以敏锐超前的眼光在国内最早开展量子光学的实验研究,率先在地方大学建成了量子光学与光量子器件国家重点实验室,经过30多年的发展和沉淀,建成了一支由院士、杰出青年、长江学者等20多位国家级人才组成的优秀团队。现在我们实验室接近100人,30多个研究团队。我博士毕业后彭堃墀老师给了我一个实验室,给了我一个独立的发展平台,所以,对于现在很多的年轻人,只要他们有足够的能力独立开展研究工作,我们实验室就会给他一个独立的平台,让他们更有发展的动力。”

张靖说:“我毕业以后做这个项目,彭堃墀老师给了我一个很好的建议,他说你要做一个具有挑战性的实验研究,就是超冷原子,当时国内还没有实验实现。搭建这个平台非常辛苦,在外人看来就是在拧螺丝,每天就是调那几个光学镜架,但是其中会碰到很多的问题,需要你去创新、需要你克服困难。所以说创新不是一蹴而就的,十个点子可能只有一个点子才能成功,所以我们要不断尝试。”

去最需要的地方搞攻关

煤矸石,曾是无数煤炭企业心头的难题,它是煤炭开采和洗煤过程中排出的固体废物,大量的煤矸石露天堆放形成矸石山,释放出大量二氧化硫、一氧化碳、硫化氢等有害气体,影响土地资源的利用、污染大气、危害水土。

我们每生产1吨煤,煤矸石和煤泥加起来基本占到燃煤的20%,只能走工业化消纳的路径。从2011年开始,程芳琴团队把对煤矸石、煤泥清洁高效利用的研究方向对准了煤电企业的大规模工业化利用。想让“吃”惯了电煤的锅炉改吃“难消化”的煤矸石、煤泥,研究团队遇到了很多难题。获奖团队成员、山西大学资源与环境工程研究所教授杨凤玲告诉记者,要解决这些一线的实际问题,“钻锅炉”就成了大家每天的“必修课”,这样理论和实际才能对上。

谈起自己的研究方向,程芳琴介绍说:“我是2002年从企业调到山西大学的,在带领学生实习实训和进行环境污染问题调研的过程中,我发现山西作为能源重化工基地,煤矸石堆积成山,那些以煤矸石发电的企业,都因为矸石的硬度大、污染严重而举步维艰。所以,我觉得解决了煤矸石、煤泥在堆存过程和使用过程中的污染问题,将会是我省可持续发展的一个重要抓手。”

程芳琴说:“十多年的企业工作经验,让我更加认识到,企业技术创新只有和高校的基础研究结合起来,才能在推进科技强国的路上走得更快,也让我深切地感受到,自己必须首先成为应用基础研究的科技工作者,所以我在企业找真问题的同时,又回到高校,带领团队开展研究,比如说在煤矸石利用方面,我们能瞄准需求,开发新技术,选择便捷的路径,来实现我们的目标。”

把研究成果运用到实践当中,这个过程中最难的是什么?对此,程芳琴坦言:“最难的就是高校研究成果到企业应用的‘最后一公里’的打通,因为高校的评价体制和企业的评价体制不一样,在高校研究出来新的成果之后,发表论文就是一个完美的句号。但对企业的需求来说,必须应用到企业解决实际问题。所以,我们在这个过程中,是以企业的需求为导向,解决企业的真问题,来让我们的论文写到产品上。”

(来源:山西日报

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