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高校學生堅持理想、腳踏實地——

以責任擔當投身科研創新(深聚焦·關注高校科研創新)

2022年05月11日08:53 | 來源:人民網-人民日報
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原標題:以責任擔當投身科研創新(深聚焦·關注高校科研創新)

創新是引領發展的第一動力,高校青年學生是科研創新的有生力量。習近平總書記指出,要勇於創新,深刻理解把握時代潮流和國家需要,敢為人先、敢於突破,以聰明才智貢獻國家,以開拓進取服務社會。

近年來,越來越多的高校學生承擔起科研創新的重任,努力在實現中華民族偉大復興的時代洪流中踔厲奮發、勇毅前行。本期教育版,我們選取了幾所高校的學生科研團隊與個人,講述他們堅持理想、腳踏實地,不斷攀登科技高峰的故事。

——編 者

平均21歲 他們在浩瀚宇宙中追光

本報記者 吳 月

“回顧這段經歷,我們深深感受到科學工程帶來的挑戰與成長。”4月12日晚,清華大學工程物理系本科生、“天格計劃”學生興趣團隊第四任隊長劉亦暉作為特等獎代表在“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽閉幕式上發言。

此時,同學們研制的衛星載荷正在距離地面500公裡外的軌道遨游,探測宇宙中“看不見的光”——伽馬射線暴,人類已知最劇烈的天體物理過程之一。

浩瀚宇宙與一群平均年齡21歲的本科生,距離有多遠?團隊首任隊長溫家星說,追光之旅始於敢想敢做的勇氣。

2016年,剛上大四的他與老師討論畢業設計選題,師生從伽馬射線聊到引力波以及與其對應的電磁波輻射探測。溫家星興奮起來:能不能抓住明亮伽馬暴的物理特征,用微納衛星搭載緊湊型探測器進行觀測?“這是一件非常有挑戰的事情,我特別希望能做前人沒做過的事!”

“幾位老師起初有些謹慎,但很願意支持學生試一試。”指導教師之一、工程物理系副教授曾鳴回憶,“做工程時要萬無一失,但培養學生時要給他們試錯的機會。”溫家星在全校招募了首批30多名同學,致力於自主研制立方星科學載荷,開展空間伽馬暴探測。

然而,追光之旅並不容易。這樣一個全流程的小型航天任務,意味著跨學科知識融合和“真刀真槍”的工程挑戰。

溫家星印象最深的,是第一顆衛星載荷發射前的聯調故障。整星交付聯調時,由於一個接口的電纜線序錯誤,剛通上電,載荷的電路板就燒壞了。如果選擇放棄、等待下一次發射機會,近一年的努力將化為泡影。“塵埃落定前,我們想用盡全力,拼一次!”同學們接力對載荷進行“搶救”,終於在兩天后的凌晨1點將載荷修復好。2018年10月,“天格計劃”一號衛星載荷成功發射。

“我們進入團隊時,又面臨新挑戰——讓衛星載荷從工程驗証原型機變成能長期穩定獲取科學數據的觀測儀器。”劉亦暉說, “例如,載荷中的硅光電倍增管是一種新型光電器件,我們運用所學知識,發射前准確標定、發射后專門設計在軌實驗,率先獲得了器件輻射損傷特性的定量擬合公式。”他說,同學們學會了在實踐中融會貫通。

“天格計劃”的名稱,出自師生們很喜愛的兩個詞語——天道酬勤、格物致知。2021年1月21日,“天格計劃”二號衛星載荷首次成功探測到伽馬暴事例。“那天正值寒假,同學們輪流值班、每天自主編制遙測指令,才得到珍貴的觀測結果。”劉亦暉說。目前,首批科學成果正陸續發布。

5年多來,清華大學已有近百名本科生參與“天格計劃”。帶著追光路上的學術志趣,畢業生大都奔赴國內的大科學項目和大科學裝置,繼續追夢。

今年2月,“天格計劃”的兩顆衛星載荷搭乘長征八號遙二運載火箭發射升空,成功進入預定軌道。眼下,衛星載荷正在對伽馬暴、太陽活動等持續進行在軌觀測與分析。已有20余所高校和科研院所參與“天格聯盟”,新一批追光少年正在科學探索的道路上奮力奔跑。

田野考古 一鍬一鏟發現歷史細節

本報記者 閆伊喬

“發掘報告的每一個字、每一句話,田野考古實習的每一鍬、每一鏟,都與厚重的歷史息息相關。”當記者問起考古的意義時,北京大學考古文博學院學生王蕻荃堅定地給出答案。自從高二參加北京大學中學生考古暑期課堂起,考古便成了他生命中的一份“執著”。

“選擇了考古,就要學會用甘於‘坐冷板凳’、勇於‘啃硬骨頭’的態度與文獻做朋友。”面對“中國境內薩珊銀幣用途”這一學界已討論數十年的話題,王蕻荃嘗試從近百篇文獻中梳理脈絡。

一年半的時間裡,他在繁復的考古材料中,無數次思索考古這門學科的意義。支撐他堅持下來的是一種信念:“發現一些前人未曾發現的歷史細節與真相,將史料補充得更為具體,這是一件偉大的事。”當他用心撰寫的文章《中國境內薩珊銀幣用途研究述要》得到認可時,王蕻荃感到很充實。

“再刮一刮,多找一找,握著手鏟、刷子、小筷子,在自己負責的探方內搜尋,每一鏟下去都充滿驚喜。”既埋首書齋,又深耕田野,這是北大考古學的傳統。如今,北大“田野考古實習”課程已走過60多年的歷程,“教學+科研”模式讓像王蕻荃一樣的考古學入門學生有機會走進一線。

大三上學期,王蕻荃與同學們來到寧夏回族自治區鹽池縣張家場遺址進行為期一學期的田野考古實習課程。“關於地層劃分、遺物所屬類型,大家一起探討研究,這是書本中領略不到的。”從烈日炎炎到寒風凜冽,年輕的考古人把理想與信念融入一鍬一鏟之中。在他們的努力下,一座漢代的大型城址漸漸從黃沙中重見天日。

相比於前輩們“面朝黃土背朝天”的時代,如今的考古人是幸運的。在田野中,現代科學技術與考古工作結合更為緊密,三維建模工具、工程制圖軟件、3D打印技術,越來越多智能化的測繪、記錄設備與技術被充分運用到考古研究中﹔在實驗室裡,包括碳十四測年法、穩定同位素與食性分析等在內的科技考古研究,成為近年來學科發展的新態勢。“學習熟練使用無人機拍攝遺址全景圖,是我接下來想要掌握的新技能。”王蕻荃說。

在深耕田野的過程中,王蕻荃也不斷思考著考古與大眾之間的聯系:“一起挖掘的民工阿姨們好奇地學習如何劃分地層,熱烈討論著錢幣的年代,這讓我明白,中國考古學的當代價值,不僅僅體現在解決學術問題之中,也體現在滿足群眾對我國悠久歷史的好奇心、構筑中華民族的精神家園之中。”

“考古工作者就如同歷史的解碼人,從紛繁復雜的考古材料中抽絲剝繭,從地層與類型中透物見人,還原古代社會生活的圖景,這很辛苦,但也值得。”王蕻荃立下志向,要像投身考古事業、默默奉獻的前輩們一樣,在瑣碎中不忘初心,在平凡中堅守理想,為進一步建設中國特色、中國風格、中國氣派的考古學貢獻自己的力量。

成果轉化 讓“科研種子”生根發芽

本報記者 黃 超

“機器人研究是我心中一粒巨大的種子!”向記者講出這句話,李蘊洲懷著滿滿熱情。他是哈爾濱工業大學的在讀博士生,創立了一家高新技術企業並擔任董事長,在機器人科研領域向下深耕,不斷探索技術突破與轉化之路。

青少年時期,李蘊洲就喜歡鑽研四驅車機械結構、收看科普節目,對機器人領域極有興趣。這種熱情指引他走進哈工大,也促使他直面挑戰、扎根學習、不斷超越。

幾年前,他與團隊參加全國大學生機械創新設計大賽,想做一款多功能帶載爬樓車,幫快遞小哥解決重物上樓的難題。“沒有經驗就自己摸索。”李蘊洲在老師指導下,從書本裡把艱深晦澀的理論“一點點啃下來”,大膽投入設計制作。然而耗時5個月,機器人在具體加工環節還是達不到理想水平,大家很受打擊。

“既然要做,就要做到最好!”苦悶之余,李蘊洲還是決定堅持下去,“哈爾濱冬天特別冷,我們拎著鐵皮,來來回回去加工站維修。”第二次設計制作,團隊從結構優化、軟件設計到材料選型,幾乎全部推翻重建。“從最初單個零件30公斤,到后來整個爬樓車才30斤,還可以承載100斤貨物,我們付出了很多努力。”李蘊洲說。

多次自主研發,李蘊洲深深體會到,機器人研究就像一粒種子,“許多技術極限都是先在機器人研發中尋求突破,再從中提煉衍生出各種創新技術,反哺到工業、民用領域,實現應用價值。”機器人研究意義非凡,李蘊洲由此堅定了自己的科研方向。

再次給李蘊洲很大觸動的,是參加中國“互聯網+”大學生創新創業大賽的經歷。看到其他學子在台上講解項目,他感受到,“如果不能服務經濟社會發展,科研就缺少了一些價值。”

那一刻起,李蘊洲不再滿足於做一個“技術流”,而是更多地投身於科研成果轉化,尋求更大突破。於是,他踏上了自主創業的道路。

抗擊新冠肺炎疫情初期,防護口罩緊缺,李蘊洲團隊幫助工廠在硬件、結構、算法等方面完成技術優化,生產速度翻倍,保障了基礎醫療物資供應。最近,他還計劃將機器人技術應用於核酸檢測,提升檢測效率、減輕工作人員感染風險。“科研的魅力就在於更多地為國家、社會和人民作出貢獻。”李蘊洲說。

尖端科技競爭本質上是人才競爭,李蘊洲到現在都記得青少年時期被科普節目激發出的“機械熱情”。這幾年,他積極組織各種科技教育活動,捕捉、培養青少年人才對機器人技術的濃厚興趣。“到2035年,我國公民具備科學素質的比例要達到25%,我想為這一目標努力。”談及團隊的科普推廣計劃,李蘊洲既有熱情,又滿懷期待。

(陳之琪參與採寫)

“田園使者” 把技術帶到農民身邊

本報記者 丁雅誦

5月的三秦大地,春風和煦,暖意融融。周末,西北農林科技大學學生張鵬像往常一樣,騎著自行車,前往幾公裡外的陝西楊凌示范區巨豐農業合作社。

“我是學校‘田園使者’團隊成員,在合作社擔任技術員助理。”張鵬告訴記者,“最近是葡萄挂果季節,但農戶發現大棚葡萄挂果率低,所以這次和我一起來的,還有學校葡萄酒學院的劉旭老師。”

劉旭一邊在大棚裡查看葡萄的長勢,一邊向身邊的農民和同學解釋:“葡萄挂果率低是因為花芽分化不好。一是由於去年葡萄枝條生長過旺,導致花芽分化期養分供應不足﹔二是去年冬天修剪枝條時,方法不正確,留的花芽太少。對該品種的葡萄應該採用短枝修剪法。”

在老師的指導下,“田園使者”團隊成員與農戶一起,對葡萄進行施肥打尖、修剪枝條、通風光照調節等工作。大棚裡溫度漸漸升高,大家額頭上沁出細密的汗珠,但能夠為農戶帶去科學種植方法,幫助他們增產增收,“田園使者”們都覺得很開心。

“從葡萄種植、修剪,到番茄育苗、移栽,再到西瓜吊蔓、套袋,我們所學的理論知識在這裡得到了充分實踐。能把農業科研成果帶到農民身邊,是我們覺得最自豪的事。”楊凌稷秦果蔬專業合作社“田園使者”團隊隊長周迅說,“在實踐中,我更加堅定了知農愛農、強農興農的責任與信心。”

為引導學生在專業學習實踐中服務和奉獻“三農”,2012年,西北農林科技大學聯合楊凌示范區開啟了“田園使者”活動。如今活動已開展10年,吸引了近萬名學生參與。學生們活躍在楊凌的田間地頭,開展科技支農、參與社區治理、服務村民文教活動等,既幫助農戶解決了生產經營問題,也在扎根農村大地中錘煉了意志品質。

農業農村現代化關鍵在科技、在人才。充分利用科研成果,助力鄉村振興,是高校的責任與擔當。作為農戶和專家之間的橋梁,“田園使者”在科研助農上發揮了積極作用。周迅告訴記者:“在一次活動中我們發現,大棚中番茄的灰霉病和辣椒疫病大面積發生,而農戶隻憑借經驗進行防治,雖然大量使用農藥卻未見起色。於是,我們立即在田間獲取了相應病株樣品,第一時間帶回學校進行相關實驗研究。后來在老師們帶領下,我們下地為農戶診治病虫害,並提出相應的防治措施,最大程度地挽回了農戶的經濟損失。”

“除了發揮農業科研和農技推廣作用,我們還幫助合作社拓寬農產品的銷售渠道,比如舉辦採摘節,利用微信、微博等對農產品進行宣傳,並統一組織採摘、線上銷售等,幫助合作社打開銷路。看到鄉親們樂,我們也樂。”周迅說,“農村是一片廣闊的舞台,我願意把汗水洒在希望的田野上,讓青春在農村大地上綻放光彩。”

《 人民日報 》( 2022年05月11日 第 17 版)

(責編:白鴿、王晴垣)

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