90后科研“后浪”掀起新技术大波澜
2020-06-10 08:54:00  来源:新华日报  
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陈 翔

高天翀

王 虹

跨进2020,最大的90后已经年满30岁,这一伴随着互联网长大的“新生代”,已逐渐成为科研队伍中的中坚力量。

在有更多选择的新时代,他们为何踏上科研征途?创新脱离依赖、不能等待的当下,他们如何咬牙闯关?……日前,记者寻访3位来自江苏高校的90后科研“后浪”,走进他们的科技小天地,感受他们带着棱角奋力奔涌的科研姿态。

91年女博导,研发微纳机器人

年纪轻轻就取得“教授、博导”的身份,让1991年出生的王虹在周围人中脱颖而出,惊叹声四起。生活中的王虹,披肩中长发、青春的笑脸,就像邻家的小女孩。

2017年,年仅26岁的王虹获得新加坡南洋理工大学化学博士学位,随后被中国矿业大学聘为教授和博士生导师。在博士阶段,王虹就跟随导师从事一个对于她来说全新的研究领域——微纳米机器。

转型无疑是一条艰辛有余、追求无涯的道路。王虹坦言,“到新加坡的第一年,我感觉很不适应。课程和科研的压力、组内的人际关系,都让我压力很大。不得不恶补很多知识,而课题组里来自全球顶尖学校的优秀学生更让人倍感压力。”

作为课题组里唯一的中国人,她的选择是迎难而上。“只有努力,努力,再努力。”王虹慢慢融入到了课题组,学习科研步入正轨。她的科研工作模式,也由原先根据导师细致的规划来完成,逐步转变为自己完成实验设计、操作、文章撰写和修改等,慢慢掌握了从提出科学问题到研究科学问题的方法。她也逐渐成长为课题组里这一研究方向的顶梁柱,协助指导该方向的博士和博士后进行研究。

在外人看来,王虹就是SCI论文神投手一样的人,然而她并非天生如此,每一篇论文都耗费了她巨大的心血。她说,“每一篇在顶级期刊上发表的文章都是投稿后修改三次以上才被接收的,有的文章甚至最后增加到了六个评委。为了回答评委一些比较刁钻的问题,我有时需要重新制备所有样品并逐一进行测试。一次又一次地看着自己的文章被驳回,重新修改的过程非常痛苦,但是我很庆幸在导师的鼓励和帮助下坚持了下来,把这些文章从拒稿的边缘一次次挽救回来。”

王虹希望自己未来能组建一个多学科交叉的微纳执行器科研团队,继续聚焦于微纳米机器研究。“目前微纳机器人的发展虽然已经取得了长足的进步,但是在生物兼容性、驱动方式、控制方法、功能化和智能化等很多方面,都有很大的提升空间。”要解决这些限制微纳机器人应用的问题,需要多个领域的研究工作者协作完成。尽管微纳机器人离实际应用仍有一定距离,但是正如今天的自动化机器远远超出了许多人在工业发展之初的预期,持续的多学科交叉研究无疑将推动微纳机器人领域的快速发展,未来的发展可能大大超出我们现在能够预测的范围。

这位年轻的科研“后浪”对于未来充满想象,“未来的微纳机器人完全可以实现在人体等复杂环境中的自主运动和精确控制,对微纳空间进行操作,为人类架起连接宏观世界与微观世界的桥梁。”王虹说,对于一些难度较大的任务,单个微纳机器人的力量是远远不够的,所以还需要构建具有群体智能的微纳机器人集群。通过智能协作,未来的微纳机器人也可以像自然界中的蚁群一样实现同步操作、多任务处理和跨越复杂地形等。这种群体智能技术不仅可以提高微纳系统的效率和可靠性,也可以根据实际需要提供用户指定的解决方案。

深耕摩擦学,坚定不移做引领性科研

南京理工大学教授陈翔是个年轻的90后,但“深耕”于材料摩擦学领域十年之久。

2010年,陈翔本科毕业于南京理工大学,同年保送至中国科学院金属研究所硕博连读。进入到这一领域,他觉得很大程度上受到了导师的影响。“主要因为我的博士导师卢柯院士和韩忠研究员。”陈翔在中科院金属所攻读博士期间,第一个课题是“铜合金的耐磨性和亚表层微观结构的定量关系”。

“当时我内心是强烈拒绝的,因为摩擦学古老又冷门,早在1493年达芬奇就已经开始了摩擦研究,这应该直接game over了吧。”陈翔说,他找卢老师聊过两次,想换到当时热门的纳米结构材料领域,但是卢老师都没同意。“卢老师悉心为我讲解选题的意义,让我沉下心来,我花了两年时间发表了人生中第一篇学术论文,逐渐认识到这一领域的重要性。”

“韩忠老师见我在博士中期阶段课题遇到较大困难时,递给了我一块梯度纳米结构纯铜样品,经过了3年的不断努力,我们发现利用梯度纳米结构可以大幅降低铜和铜合金的干摩擦系数,相关结果发表在Science子刊。”陈翔说。

为了丰富自己的摩擦学研究框架,陈翔前往德国卡尔斯鲁厄理工学院Peter Gumbsch院士的摩擦模拟课题组进行深造,然后在德国亚琛工业大学和于利希电镜研究中心学习球差矫正电镜表征,这些对他今后研究的宽度和深度大有裨益。“这个领域一句话概括就是从材料科学角度研究材料摩擦过程中的结构化学演化及起源,为设计具备优异摩擦学特性的材料提供新原理和新方法。我相继发现了梯度纳米结构材料低摩擦特性以及材料在高速或低温摩擦下的表面变形机制,这些研究结果对提高工程材料能源效率与产品寿命具有重要意义,也将对高端精密制造技术的发展产生推动作用。”

“卢老师对我说,科学研究需要讲好故事而不是追求文章数量,科学研究需要不断沉淀切不可急躁,要做引领性的工作而不是盲目跟风。”这让陈翔时不时畅想,“兴趣是最好的指引,不盲目追求热点,做出原创性的成果,力争做到各自研究领域的顶尖。我是一个充满激情的人,对材料摩擦学非常感兴趣,希望在国家重大需求领域如高端轴承材料做出一定的贡献,从材料科学角度出发为材料摩擦学提供更多的理论基础,借助高通量计算模拟和机器学习加速开发具备优异摩擦学特性的材料。”

守护网络安全,全心研究推算法

“在数字化技术推动行业升级过程中,网络安全的重要性在日益凸显。”当同龄大男孩儿还在网络游戏中热血PK时,1992年出生的东南大学网络空间安全学院讲师高天翀却在忧心,如何为更多网民构建一个更安全、更可靠的网络环境。

被评为东南大学紫金青年学者、在INFOCOM,SECON等业内高水平会议和TMC, TCSS等高水平期刊上以第一作者身份发表论文,为INFOCOM, TMC, PLOS ONE等会议和期刊担任论文评审工作……高天翀虽“入行”不久,但在网络空间领域却也是“小露头角”,屡屡参与国际前沿的论文和科研活动。创建能为用户画像、但隐私“不留痕”的网络分析系统,是近几年他主要的研究方向。高天翀告诉记者,当前社交平台是网络攻击的重点,不法分子往往根据用户关注的好友等信息,分析、解码用户的个人隐私,通过出卖个人信息谋取私利。

一方面要能够根据用户信息,分析出他的个人偏好和兴趣特点,为其推送更精准、更智能的有用信息;另一方面,要在分析的同时隐去用户个人信息,这有赖于极为复杂和大量的算法。“有时为了推演一个公式,计算机要连续工作一个多星期。”高天翀说,这期间,除了吃饭、睡觉,剩余时间都基本“宅”在电脑前,要根据计算的变化,随时调整、优化公式。这样的研究强度,如果没有“热爱”很难坚持下来,高天翀笑称,他把同龄人用在游戏上的时间,全部放在了网络安全系统的科学研究上,一度让他“失去朋友”,“但做科研就是这样,只有全心投入,才会终有所得。”

当前,除了配合导师做网络安全课题科研外,高天翀也在尽其所能做好一名传道授业者。“曾经也有不少企业开出高薪,递来橄榄枝,但我还是希望留在校园,如果能帮助更多志同道合的年轻人成长,为我国网络安全培养顶尖人才,我会拥有莫大的成就感。”高天翀本科是东大信息工程专业、硕博都是围绕计算机软件方向,这样的简历,在企业无疑是受热捧的“香饽饽”,但他坚定选择了科研育人的道路,带着理想和锐气,成为一股奔涌的“后浪”,更立志成就更多“后浪”。记者 王 拓 王梦然

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责编:张静
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