然而，“搭積木”的過(guò)程并不容易。
李家洋坦陳，最艱難的時(shí)期就是研究的起步階段。“在世界上這也是個(gè)巨大挑戰(zhàn)，沒(méi)有先例可循。我們只能自己摸索研究，建立一套圖位克隆水稻基因的體系。”李家洋說(shuō)。
最終，經(jīng)過(guò)8年的努力攻關(guān)，李家洋團(tuán)隊(duì)成功建立了一套圖位克隆水稻基因體系。“有了這個(gè)體系，我們就可以克隆水稻的所有基因。”
“最讓我高興的是，之后的研究中我們成功找到了最關(guān)鍵基因。”李家洋說(shuō)，這種名為理想株型的基因可以讓株型更優(yōu)。“莖稈更粗壯，穗子大、谷粒大，這是高產(chǎn)最重要的性狀。”
除了讓水稻能既高產(chǎn)又優(yōu)質(zhì)外，“分子設(shè)計(jì)”育種技術(shù)還能讓育種時(shí)間大大縮短。常規(guī)育種需要7—8年才能選出育種材料，“分子設(shè)計(jì)”育種技術(shù)能將其縮短到4—6年甚至更短，育種周期縮短為原來(lái)的1/2至1/3。
李家洋說(shuō)：“在常規(guī)育種中，雜交后的新稻株要等到在田里生長(zhǎng)后，科學(xué)家才能用肉眼‘海選’出想要的性狀植株。但在分子模塊設(shè)計(jì)育種中，哪怕還是小苗，只要做一次基因檢測(cè)，就能‘鎖定’想要的那一棵。”
國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)獲得者賈振元
我就是個(gè)干活的
趙永新 呂東光
創(chuàng)新感言：做科研要找對(duì)路子?？炭嗟娜撕芏?，關(guān)鍵在于找準(zhǔn)方向。道走對(duì)了可能事半功倍；道走錯(cuò)了，你費(fèi)大力氣、繞大圈子也不一定能成功。
獲獎(jiǎng)項(xiàng)目：高性能碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件高質(zhì)高效加工技術(shù)與裝備
“我就是個(gè)干活的”——見(jiàn)面握手時(shí)，賈振元這樣“自報(bào)家門(mén)”。
今年54歲的賈振元是大連理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授，國(guó)家973計(jì)劃項(xiàng)目首席科學(xué)家，國(guó)家萬(wàn)人計(jì)劃入選者，2017年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)項(xiàng)目第一完成人。
個(gè)頭不高、頭發(fā)灰白的他對(duì)記者說(shuō)：“農(nóng)民要種好地、多打糧食，工人要把工做好、拿出好產(chǎn)品，我們搞工程科學(xué)的就要把問(wèn)題弄懂、把技術(shù)弄通，爭(zhēng)取解決實(shí)際問(wèn)題、滿(mǎn)足國(guó)家重大需求。”
賈振元干的這個(gè)活，是世界性難題——碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“碳纖維復(fù)合材料”)構(gòu)件的高質(zhì)高效加工。
瞄準(zhǔn)制約行業(yè)發(fā)展的卡脖子問(wèn)題
從博士畢業(yè)留校任教至今，賈振元在機(jī)械工程精密加工領(lǐng)域干了將近30年。“我們做工程科學(xué)的，總希望自己做的事情能有意義，把自己的研究和國(guó)家需求結(jié)合起來(lái)，瞄準(zhǔn)高校有優(yōu)勢(shì)、企業(yè)無(wú)法解決、制約行業(yè)發(fā)展的卡脖子問(wèn)題。”
碳纖維復(fù)合材料的高質(zhì)高效加工，就是這樣的“卡脖子”問(wèn)題。
航空、航天、交通等領(lǐng)域的高端裝備，質(zhì)量越輕跑得越快、飛得越遠(yuǎn)，有效載荷也越大。賈振元介紹，這些裝備的重量一般按“克”計(jì)算，飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量每降低1%，油耗可以減少3%—4%；高鐵減重1%，能耗可減少6%—7%。
減輕重量有兩種途徑：一是設(shè)計(jì)巧妙，二是材料輕質(zhì)。目前既輕巧又有剛度、強(qiáng)度的材料，當(dāng)屬碳纖維復(fù)合材料。而且它易實(shí)現(xiàn)材料與結(jié)構(gòu)整體同步制造，已成為高端裝備減重增效的優(yōu)選材料。
“但光有好材料還不行，加工技術(shù)必須跟得上。”賈振元說(shuō)，只有先經(jīng)過(guò)切邊、制孔等系列機(jī)械加工，復(fù)合材料構(gòu)件才能連接裝配、用到高端裝備上。讓企業(yè)頭疼的是：復(fù)合材料構(gòu)件加工過(guò)程中很容易產(chǎn)生毛刺、撕裂、分層等損傷。這些加工損傷會(huì)影響構(gòu)件的承載性能、疲勞壽命和可靠性。
2003年，科研團(tuán)隊(duì)在與企業(yè)合作時(shí)發(fā)現(xiàn)了這個(gè)“卡脖子”問(wèn)題后，下決心攻克這一難關(guān)。
賈振元告訴記者，碳纖維復(fù)合材料多層疊加、多相混合、各向異性，與金屬等均質(zhì)材料完全不同，是典型的難加工材料。
“必須從根子上解決問(wèn)題。”賈振元為團(tuán)隊(duì)確定了研發(fā)路徑：從應(yīng)用基礎(chǔ)研究出發(fā)，從構(gòu)成機(jī)理上弄清楚造成碳纖維復(fù)合材料加工損傷的根源，然后再?gòu)墓こ虒?shí)踐中提煉出解決共性問(wèn)題的理論方法。
憑著“螞蟻啃骨頭”的精神，他們終于取得多項(xiàng)重大突破：探明了碳纖維復(fù)合材料去除機(jī)理和加工損傷形成機(jī)制，提出了針對(duì)碳纖維復(fù)合材料加工的切削理論，建立了切削力和切削過(guò)程動(dòng)態(tài)仿真模型。
在此基礎(chǔ)上，研發(fā)團(tuán)隊(duì)用理論指導(dǎo)實(shí)踐，提出“微元去除”和“反向剪切”加工損傷抑制原理，先后發(fā)明三大類(lèi)、9個(gè)系列的制孔、銑削等刀具。研發(fā)團(tuán)隊(duì)還開(kāi)發(fā)了負(fù)壓逆向冷卻和具有自風(fēng)冷排屑功能的系列加工工藝，研制了13臺(tái)套數(shù)控加工工藝裝備。
自2010年起，賈振元團(tuán)隊(duì)研制的新型刀具和技術(shù)裝備投入應(yīng)用，把碳纖維復(fù)合材料的加工損傷控制在0.1毫米內(nèi)。
最喜歡別人叫我賈老師
從2005年至今，賈振元四次榮獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)。這期間，他也由機(jī)械工程學(xué)院院長(zhǎng)升至機(jī)械工程與材料能源學(xué)部部長(zhǎng)，并于2015年起擔(dān)任大連理工大學(xué)副校長(zhǎng)。
“其實(shí)我最喜歡別人叫我‘賈老師’。”他坦陳，“我給自己的定義就是老師，教書(shū)是本分，科研是本分。我當(dāng)院長(zhǎng)、部長(zhǎng)很多年，行政和科研不能說(shuō)沒(méi)有沖突，關(guān)鍵是你如何分配好時(shí)間、提高效率。”
賈振元是如何做到的？
同事的答案是“三不會(huì)”。團(tuán)隊(duì)骨干高航教授說(shuō)：“賈老師一不會(huì)打麻將，二不會(huì)打撲克，三不會(huì)唱歌，幾乎沒(méi)什么業(yè)余愛(ài)好。”
賈振元的訣竅，是三個(gè)“一會(huì)兒”：早上早到一會(huì)兒，中午少休息一會(huì)兒，下班以后再多干一會(huì)兒。
“其實(shí)賈老師搞科研不止三個(gè)‘一會(huì)兒’。”團(tuán)隊(duì)成員王福吉教授介紹說(shuō)，賈振元幾乎沒(méi)有節(jié)假日，辦公桌上全是書(shū)，一有空就看材料、研究問(wèn)題。“有一次星期天我到辦公樓處理點(diǎn)事，經(jīng)過(guò)賈老師辦公室時(shí)，瞅見(jiàn)他正低著頭、仔細(xì)琢磨手里的刀具。”
國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)獲得者李蘭娟
滿(mǎn)足百姓需求是我的心愿
本報(bào)記者 谷業(yè)凱
創(chuàng)新感言：我從小依靠國(guó)家的助學(xué)金完成學(xué)業(yè)，是黨和國(guó)家培養(yǎng)我一步步成長(zhǎng)至今，我當(dāng)過(guò)赤腳醫(yī)生，深知老百姓對(duì)醫(yī)療服務(wù)的需求，這也是我從醫(yī)、從教、從事科學(xué)研究的初心。這次我們拿了醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)的第一個(gè)國(guó)家特等獎(jiǎng)，而且是新發(fā)突發(fā)傳染病防控體系的創(chuàng)新與突破，我將繼續(xù)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)一起為“健康中國(guó)”獻(xiàn)策獻(xiàn)力。
獲獎(jiǎng)項(xiàng)目：以防控人感染H7N9禽流感為代表的新發(fā)傳染病防治體系重大創(chuàng)新和技術(shù)突破
創(chuàng)建并引領(lǐng)救治患者的“中國(guó)技術(shù)”
回憶起2013年的春天，中國(guó)工程院院士、傳染病診治國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任李蘭娟印象最深的是與時(shí)間賽跑的緊張感。
2013年4月，男性患者曹某出現(xiàn)發(fā)熱癥狀，體溫高達(dá)39.5攝氏度，住進(jìn)杭州某醫(yī)院。12日，病情開(kāi)始加重，咳嗽咳痰，出現(xiàn)明顯氣急。經(jīng)確診，曹某是人感染H7N9禽流感患者，出現(xiàn)呼吸窘迫綜合征，血壓下降、出現(xiàn)休克狀態(tài)。會(huì)診醫(yī)生向李蘭娟報(bào)告，這個(gè)病人搶救過(guò)來(lái)的希望渺茫，是否還要轉(zhuǎn)院？李蘭娟考慮，患者起病只有6天，正是患者細(xì)胞因子風(fēng)暴高峰嚴(yán)重?fù)p傷肺部的時(shí)期，而當(dāng)時(shí)世界上還沒(méi)有有效針對(duì)細(xì)胞因子風(fēng)暴的救治辦法。
“患者這么年輕，盡管希望渺茫，但只要有百分之一的希望，就要做百分之百的努力！”在綜合分析重癥感染患者病情進(jìn)展規(guī)律后，李蘭娟根據(jù)自己創(chuàng)建的李氏人工肝技術(shù)能清除患者體內(nèi)炎癥因子的原理，當(dāng)機(jī)立斷，決定將人工肝支持系統(tǒng)應(yīng)用于救治呼吸功能衰竭，阻斷細(xì)胞因子風(fēng)暴。她交代會(huì)診醫(yī)生，維護(hù)好患者血壓和充分給氧，維護(hù)好生命體征，立即將患者轉(zhuǎn)運(yùn)至浙江大學(xué)附屬第一醫(yī)院用人工肝技術(shù)進(jìn)行搶救治療。
果然，這一技術(shù)治療方案取得了顯著的效果，2個(gè)小時(shí)以后患者的血壓開(kāi)始穩(wěn)定，細(xì)胞因子炎癥介質(zhì)迅速下降。經(jīng)過(guò)5天5夜的搶救，曹某奇跡般地渡過(guò)了器官功能衰竭的生命難關(guān)。而在這5天里，李蘭娟也沒(méi)有睡過(guò)一個(gè)囫圇覺(jué)，不斷總結(jié)救治方案，形成了嚴(yán)格控制抗生素和激素的使用，采用抗病毒、抗低氧血癥和多臟器功能衰竭、抗休克、抗繼發(fā)感染(“四抗”)，維持水電解質(zhì)平衡和微生態(tài)平衡(“二平衡”)的治療策略。
成功防控人感染H7N9禽流感病毒疫情
那一年的春天，像這樣的不眠之夜還有很多。H7N9疫情突發(fā)后，項(xiàng)目組在5天內(nèi)就確認(rèn)了新型H7N9的病原，向全世界公布全基因序列，為全球應(yīng)對(duì)這一新發(fā)傳染病贏得了時(shí)間。李蘭娟說(shuō)，這是讓中國(guó)醫(yī)學(xué)界都感到揚(yáng)眉吐氣的事情。“SARS最慘痛的教訓(xùn)就是長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法確認(rèn)病原。”項(xiàng)目組創(chuàng)建了深度測(cè)序和高通量數(shù)據(jù)分析為核心的新發(fā)突發(fā)傳染病監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，可在72小時(shí)內(nèi)完成300余種病原分析，為早期發(fā)現(xiàn)新病原、監(jiān)控病原變異提供了關(guān)鍵技術(shù)。
找到病原，只是疫情防控的第一步。李蘭娟團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立了以分子分型和溯源為特色的新發(fā)傳染病預(yù)測(cè)預(yù)警技術(shù)體系和防控模式，首次闡明該疫情的流行病學(xué)特征和規(guī)律。團(tuán)隊(duì)還從流行病學(xué)、血清學(xué)和分子病毒學(xué)方面證實(shí)了活禽市場(chǎng)是人感染H7N9禽流感病毒的源頭，首次證明了關(guān)閉活禽市場(chǎng)可以顯著降低病毒從禽到人的傳播風(fēng)險(xiǎn)。
為了使更多的新發(fā)傳染病得到有效診斷，李蘭娟團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了我國(guó)新發(fā)傳染病診斷試劑高效快速研發(fā)平臺(tái)。H7N9病原發(fā)現(xiàn)后，2天內(nèi)成功研發(fā)檢測(cè)試劑，3天推廣至我國(guó)31個(gè)省市區(qū)，5天至周邊各國(guó)，7天由世界衛(wèi)生組織向全球推廣，標(biāo)志著我國(guó)在該領(lǐng)域的技術(shù)達(dá)到并引領(lǐng)國(guó)際先進(jìn)水平。團(tuán)隊(duì)還利用反向遺傳技術(shù)成功研制了我國(guó)首個(gè)人感染H7N9禽流感病毒流感疫苗種子株，一舉打破了我國(guó)流感疫苗株必須依賴(lài)外國(guó)提供的歷史。
這是中國(guó)科學(xué)家在新發(fā)傳染病防控史上第一次利用自主創(chuàng)建的技術(shù)體系，成功防控了在我國(guó)本土發(fā)生的重大新發(fā)傳染病疫情，不僅避免了類(lèi)似SARS的情況重演，還在控制中東呼吸綜合征冠狀病毒MERS、寨卡等傳染病的輸入和援助非洲抗擊埃博拉疫情中取得了卓越成效。世界衛(wèi)生組織曾這樣評(píng)述：“中國(guó)對(duì)人感染H7N9禽流感疫情的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和循證應(yīng)對(duì)可作為今后類(lèi)似事件應(yīng)急響應(yīng)的典范。”
