【編者按】
2020開局不易，但科學家探索世界和未知的腳步從不停歇。在2020年末，科技周刊記者採訪了在不同領域傳承創新、綻放光彩的五位江蘇科技之星，這一年裡，他們朝乾夕惕，攻城拔寨，以實際行動為新時代科學家精神作出了生動註腳，新的一年，他們滿懷期待，暢想未來，他們的科學理想與祖國發展緊緊相連，無論是去火星下深海，還是紮根實驗室，科學家精神始終引領前行之路。
祝世寧：打開基礎研究「總開關」
「回顧這一年，我們南大的科學研究在疫情影響的困難條件下取得了不錯的成績。」中科院院士、南京大學教授祝世寧說，「雖然開局有點難，但師生們都盡全力減少了影響，年初時，很多老師寒假未結束就開始上班，在符合學校規定的條件下，研究生們也紛紛返校，大家一來就紮根在實驗室，把損失的時間補了回來。」
在12月28日公布的2020年度中國光學十大新聞中，祝世寧院士及團隊的研究成果——「基於超構透鏡陣列的高維量子糾纏光源」成功入選。該成果突破了現有量子光源的技術瓶頸和信息編碼維度限制，將超構透鏡與非線性光學晶體組合在一起，構成全新的超構表面量子光源系統，並於今年6月發表在《科學》雜誌上。這項對接國家重大需求的科研進展，在不久的將來，有望應用於高維度的量子通信、量子計算、量子存儲等領域。
除了在《自然》《科學》等頂級學術期刊上發表的一系列重要成果，記者注意到，今年年初，祝世寧院士團隊在量子無人機領域也取得了重大突破，在國際上首次實現基於無人機移動平臺的量子糾纏分發，填補了該領域的空白。目前團隊又有了新的進展，向著組建移動的量子網絡又邁出了關鍵一步。
基礎研究是科技創新的「總開關」。今年3月，祝世寧獲得了江蘇省首個基礎研究重大貢獻獎。他表示，基礎研究之路很長，要取得突破，必不可少的就是一個團隊長期不懈的積累和堅持。
與此同時，加速科技成果向現實生產力轉化，為創新中國蓄力，也正成為這位科學家念茲在茲的新使命。近年來，南京大學除了依託各類國家與省部級重點實驗室的科研積累，積極推動基礎研究走向實際應用外，鼓勵教師依託地方支持建設新型研發機構，在成果轉化新機制探索方面做了很多的努力。
祝世寧作為領銜科學家身先士卒，帶領團隊積極布局下一代光晶片——鈮酸鋰集成光子晶片的研發，這是省科技廳啟動實施的八大前沿引領技術基礎研究專項之一，旨在通過探索新原理，發展新技術，推動具有自主智慧財產權的光電子技術加速落地。為加快成果轉化，祝世寧牽頭在南京江北新區組建成立了新型研發機構——南智光電集成技術研究院，把光子晶片技術作為重要研究方向。「目前，光子晶片還處於發展的早期，在這場以鈮酸鋰集成光子晶片為核心的國際競爭中，江蘇省有明顯的優勢, 抓住機遇尤其重要。」祝世寧說。
記者還注意到，今年11月30日啟動建設的「蘇州·中國聲谷」，是南京大學蘇州校區落戶之後的第一個重大產學研融合項目，祝世寧院士正是專家諮詢委員會成員之一。
今年召開的中央經濟工作會議上,提到了強化國家戰略科技力量,增強產業鏈供應鏈自主可控能力等重要任務，「這些重要發展理念說的雖是經濟工作，但實際也包含科技與經濟的關係，為我們科學家、科研機構和大學，如何更好的服務國家發展大局指明了目標和方向。」祝世寧表示，根據總書記在科學家座談會提出的科技工作「四個面向」的要求，未來團隊將結合中國發展和地方經濟建設實際需求，在實現自主創新和自主可控技術方面努力做出力所能及的貢獻，用科技創新賦能高質量發展，努力探索出一條基礎研究、人才培養與經濟社會發展需求和地方經濟建設有機結合的有效路徑。
繆昌文：為基建行業帶出「創新鐵軍」
基建行業是在疫情之後恢復最快的行業之一，「十四五」規劃開啟之際，我國基建將迎來新一輪發展高潮。今年11月23日，在江蘇科技界人士座談會上，中國工程院院士、東南大學學術委員會主任繆昌文表示，十四五規劃要重視結合地方特點，對接和落實好國家戰略，積極主動發揮江蘇在構建長三角一體化、長江經濟帶聯動發展中的作用。
在過去的一年，繆昌文院士領銜的創新團隊，在各類基建工程中發揮了「壓艙石」的作用，用過硬的新技術，築起跨江大橋、高鐵，隧道……以「世界級」工藝為實現交通一體化按下「快進鍵」。
今年2月，常泰長江大橋成功完成「超大深水沉井基礎水下混凝土工藝性試驗」，該工程是長江第一座集高速公路、普通公路、鐵路「三位一體」功能於一身的跨江大橋，建成後將以1176米的跨徑超越滬通長江大橋，成為公鐵兩用斜拉橋的」世界第一跨」，極大促進沿線經濟與長三角一體化的進程。
在項目施工中，水深大、水流急、沉井井壁結構異常複雜，水下混凝土施工存在穩定性差、極易離析、澆築不密實等問題，都成為不可繞過的「風險因子」。繆昌文帶領團隊，多次勘探、幾經研討，創新性地提出了「水下抗分散混凝土封底+自密實混凝土後續灌注」的方案，通過優化灌注導管結構，調整灌注工藝參數設計等，有力保障了深水區域混凝土灌注的填充效果及結構承載力。
服務國家戰略需求，江蘇拿出「世界級」看家本領。作為粵港澳大灣區重要的過江通道，「深中通道」被寄予厚望，它是集「橋、島、隧、水下互通」為一體的超大型跨海交通基礎設施，也是世界首例雙向八車道海底沉管隧道。
「首個澆築完成的E1管節重達6萬噸，排水量比肩中型航母，寬度達46米，它和其它31節管節未來將組成世界上最寬的海底隧道，這樣的寬度給沉管的研製和生產也帶來了全新的挑戰。」繆昌文談到，在封閉隔倉裡實現混凝土填充密實脫空小是個世界性難題，繆昌文帶領團隊攻堅克難，從2015年開始就與設計單位、施工單位一起攻關，經過400多次實驗後，最終確定了大流態自密實混凝土的澆築方案，這種方案整體的水密性要優於鋼筋混凝土。目前，深中通道建設進展順利，預計今年年內完成首節沉管安裝。
在過去一年，繆昌文帶領的團隊共獲省部級科技進步一等獎3項，團隊中1人獲「科學探索獎」、1人入選國家百千萬人才工程、1人入選南京市頂尖專家、1人獲國家優秀青年基金資助……為我國基建行業儲備了一支堅強有力的「創新鐵軍」。
2021年是「十四五」開局之年，繆昌文建議，十四五期間，全省要形成科技創新與產業發展「一盤棋」，進一步優化科技創新資源配置與產業經濟發展的需求，使科技創新主要成果快速轉化為產業結構升級的「新動能」。比如產業園的建設，不能簡單的作為地方考核指標，造成產業園遍地開花、同質化競爭的局面，他建議，要圍繞特色產業鏈部署科技創新鏈，在有條件的地方設立規模大、有特色、技術新的產業集中園，通過政策引導人才和創新資源的集聚，形成整合優勢和規模效應，精準匹配創新力量與產業布局，把科教資源優勢加快轉化為我省產業轉型升級的優勢和高質量發展的優勢。
萬建民：讓老百姓從「吃飽」到「吃好」
參加了習近平總書記主持召開科學家座談會的中國工程院院士、南京農業大學教授萬建民，可以用忙碌兩個字來形容今年一年的工作。
作為科研帶頭人，不僅帶要出成果，更要帶出人才，形成科研梯隊，不斷攀登科研高峰。因為還擔任著中國農科院副院長，萬建民與南農青年科研人員、研究生們溝通的時間放在了周末。無數個周末，萬建民搭乘當天最早一班航班，回到南京，剛下飛機就一頭扎進了實驗室。近年來，萬建民團隊在國際權威期刊相繼發表重要論文，文章的第一作者大多是項目組的年輕教授、副教授以及博士研究生，萬建民為通訊作者。今年，萬建民和他的團隊研究結果在The Plant Cell（2篇）、PNAS、PLoS Pathogens、Molecular Plant（2篇）等期刊上發表SCI論文18篇。
堅決打贏脫貧攻堅戰，背後有著一個個科研人員的身影。「這當中，尤其需要農業轉型升級，需要提升產業發展質量，也需要培育鄉村振興新動能。這些轉變，必須加快科技創新發展才能實現。」萬建民說，我國是農業大國，經過70多年幾代人的艱辛努力，我國農業科技的發展在保障我國糧食安全方面做出了巨大貢獻。但是，我們也清醒的認識到，農業科技發展還很不平衡，整體上與世界發達國家存在一定的差距。針對我國資源短缺、農村勞動力轉移、人民對美好生活水平提高等實際情況，繼續攻堅克難，加強原始創新和重大關鍵技術創新，實現農業生物品種培育自動化、高效化、營養化和綠色化，培育滿足國家重大需求和市場多元化需求的新品種，為提高我國人民的生活水平和促進世界農業科學發展貢獻中國智慧和方案。
「我們今年主要開展水稻產量、品質、抗性等重要農藝性狀的關鍵基因挖掘工作。」萬建民說本年度發現APC/CTE複合體受SnRK2 -APC/CTE模塊調控，進而系統調控水稻根生長、分櫱和株高；克隆谷蛋白轉運相關的基因GPA5，該基因編碼蛋白介導緻密囊泡與蛋白貯藏液泡的膜融合，從而完成谷蛋白的轉運；研究揭示了R2R3型轉錄因子OsMYB30調控PAL基因表達激活水稻對褐飛蝨抗性的新途徑；研究闡明了病毒通過作用於類固醇途徑，進而抑制茉莉酸介導的水稻條紋葉枯病抗性的分子機制等等。
如何讓老百姓從「吃飽」到「吃好」，是萬建民心中的重要課題。「圍繞優質水稻新品種培育和推廣，我們今年申請國家植物新品種權2項，通過國審品種2個，江蘇省審定1個，參加省級和國家區試12個，並對優質軟米新品種寧香粳9號在多地進行綠色高產高效示範和技術培訓會、現場觀摩會。」他說，該品種米質優、適口性好、香味濃鬱，在第三屆全國優質稻品種食味品質鑑評活動中，獲得優質粳稻金獎，有較好推廣前景。此外，育成新型低谷蛋白水稻品種W088，其米飯不僅可吸收蛋白顯著降低，且食用後升糖指數低，該類功能水稻的開發為造福全國乃至全球數以億萬計的慢性腎臟病、糖尿病人提供基礎。
潘時龍：用光子點亮「無線」未來
2020年，是南京航空航天大學電子信息工程學院副院長潘時龍回國任教的第十年。28歲時，他來到南航，被破格擢升為教授。十年間，依託國家航空航天大發展和南航搭建的大平臺，他帶領團隊瞄準科學最前沿和關鍵領域技術應用，取得了一些成績。
這一年當中，他紮根基礎研究，讓應用研究和基礎研究相互促進，科研的很多方面依然在穩步展開。比如去年獲得江蘇省科學技術獎一等獎的「超高精度光矢量分析儀」，團隊在疫情期間做了一個應用的拓展，嘗試用光譜分析識別病毒。
「我們已經研製出國際上首款高解析度微波光子成像雷達晶片，像砂粒一樣小，比傳統雷達設備小一萬倍。」潘時龍告訴記者，南京航空航天大學微波光子學實驗室今年10月在光學領域著名期刊Laser & Photonics Reviews發表了這項工作，為實現小體積、高解析度微波光子雷達晶片提供了有效思路，使得無人駕駛汽車、無人機等輕小型平臺用上高解析度的微波光子雷達成為可能。
今年5月，潘時龍獲得了中國青年科技獎、江蘇青年五四獎章等榮譽。今年9月11日，作為青年科學家代表，潘時龍參加了在京舉行的科學家座談會，激動之餘，他也對科教興國有了更深的感悟，「我們青年科學家必須當仁不讓地肩負起科教興國的重任，將科學追求融入到建設社會主義偉大國家的事業中去，同時也要努力培養創新人才，讓科技創新的後備力量源源不斷。」
中華民族的偉大復興是一場接力跑，身為教師的他，一直致力於把「1」變成「N」，他要用自己的力量去影響帶動更多青年學子。
疫情期間，他帶領實驗室學生黨員們在線學習了習近平總書記在統籌推進新冠肺炎疫情防控和經濟社會發展工作部署會議上的重要講話，並專門為此做了思維導圖，他還指導實驗室團支部與武漢高校開展線上主題團日活動。
在挑戰杯、創青春的賽場中，他燃起了青年學子對於創新創業的渴望，指導學生收穫了挑戰杯國賽特等獎、一等獎和創青春的金獎。全球每年只有10人獲獎的IEEE專業學會國際獎學金，潘時龍所指導的學生就有7人獲獎。團隊還獲得了「挑戰杯」全國特等獎、「創青春」中航工業全國大學生創業大賽金獎、IEEE微波理論與技術學會學生設計競賽一等獎等等。
今年12月，潘時龍指導的學生團隊再次在「挑戰杯」創業計劃賽國賽中斬獲金獎，博士生張博文獲2020年國際光工程學會（SPIE）光子與光子學教育獎學金，是他第九次指導學生獲得該項獎學金。
面向新的一年，潘時龍充滿信心，「我將帶領團隊認真貫徹習近平總書記在科學家座談會提出的堅持四個『面向』指導方針，紮根繼承和發揚『人民科學家』葉培建院士等老一輩科學家胸懷祖國、服務人民的優秀品質，把科學研究融入建設社會主義現代化國家的偉大事業中去，為『光子點亮無限（線）未來』而努力。」
張國良：讓大飛機用上國產碳纖維
不久前剛剛榮獲「2020江蘇省最美科技工作者」稱號的連雲港中復神鷹碳纖維有限責任公司董事長張國良，最近正忙著在青海做世界上首個萬噸碳纖維生產基地。「很快就要試車了。這個基地的生產線，從技術到設備，都是我們自己做出來的，是買不到的。」他自豪地說，「如果把生產線連在一起，走下來長達8公裡，非常壯觀！」
因為長期致力於碳纖維國產化和產業化，在碳纖維領域作出突出貢獻，張國良近幾年獲獎無數。在拿到「2020江蘇省最美科技工作者」之前，他還收穫了2017年度國家科技進步一等獎、2018年度何梁何利基金科學與技術獎「產業創新獎」、2019年度中國紡織工業技術獎特別貢獻獎（桑麻學者獎）等重磅獎項。他獲授權中國發明專利26項、實用新型專利28項，先後主持完成國家重點研發計劃等國家、省部級項目共20餘項。
厚積而薄發。今天的成就，源自十多年從不鬆懈的努力。
今年9月，中復神鷹迎來了碳纖維工程建設15周年。回想15年前，張國良感慨頗深：「國內沒有一個廠家做過，國外又技術封鎖，所以當時的生產線都是自己造的，只能一次一次開機試，而每一次開機，多則幾十萬，少說十幾萬的材料費是少不了的。」身邊有人給他潑冷水：「有些企業幾個億砸進去了，卻連碳纖維原絲的影子都沒見著。」張國良沒有退卻。2007年，中復神鷹終於成功生產出第一批碳纖維。
「高科技產品的攻關，必須靠自己。」立足自主創新，張國良帶領中復神鷹一路高歌猛進，自主研製了PAN纖維快速均質預氧化、碳化集成技術，成為我國首個、世界第三個攻克幹噴溼紡工藝難題的企業，打破了國外巨頭在中國市場的長期壟斷。相關項目榮獲國家科技進步一等獎，這也是我國碳纖維行業所獲得的最高獎項。
目前，中復神鷹碳纖維產量已佔據全國半壁江山。相關數據顯示，去年我國碳纖維總產量7000噸，其中中復神鷹就生產了3500噸。但張國良認為這還遠遠不夠，「我國碳纖維的市場需求量有4萬噸，產量缺口非常大，所以我們一定要做萬噸級的生產基地。」
除了迅速擴大產量外，張國良認為，未來碳纖維行業的發展，必須通過高端應用來牽引技術創新，研究出更高品質的碳纖維。「從理論上來講，目前我國的碳纖維材料在功能上、性能上，只發揮出理論水平的4%，未來還有很大研究空間。」
作為戰略性新材料，碳纖維具有非常廣闊的應用前景，其體重只有鋼材的 1/5，強度卻是鋼材的十倍，還不怕熱脹冷縮，已經成為很多航空航天工程不可替代的材料，比如嫦娥五號探測器和長徵五號運載火箭都有用到碳纖維。張國良透露，目前他們和大飛機也在進行密切合作，「我們的實驗室、研究中心就建在中國商飛旁邊。我們正力爭在最短時間內，讓國產大飛機用上國產複合材料。」
「我已經為碳纖維奮鬥了許多年，未來，它依然是我努力的方向。」張國良堅信，在不久的將來，國產碳纖維一定會在世界舞臺上爭得自己的立足之地。
交匯點記者 楊頻萍 王夢然 王拓 蔡姝雯