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11月25日，全省科技創(chuàng)新大會在西安召開。會議表彰了榮獲2020年度陜西省科學技術(shù)獎的科技工作者，侯洵、鄭南寧、范代娣3位科學家榮獲2020年度陜西省最高科學技術(shù)獎，260項科技成果榮獲陜西省科學技術(shù)獎。

侯洵，中國科學院西安光學精密機械研究所學術(shù)委員會名譽主任、西安交通大學教授，他是我國瞬態(tài)光學與光電子專家，1991年11月當選中國科學院院士。

鄭南寧，西安交通大學教授、中國自動化學會理事長、會士、IEEE(電氣電子工程師學會)Fellow。1999年當選中國工程院院士。

范代娣，西北大學生物醫(yī)藥研究院院長，生物材料國家地方聯(lián)合工程研究中心主任，陜西省生物材料與發(fā)酵工程“四主體一聯(lián)合”工程中心主任。

2位專家獲得陜西省國際科學技術(shù)合作獎，分別是：西安交通大學Jiri Klemes（伊瑞·克萊邁斯），西北工業(yè)大學Alain Lionel Dubois（阿蘭·萊昂內(nèi)爾·杜布瓦）。

侯洵：科研工作要瞄準國家需求

侯洵院士（右一）在實驗室指導實驗。

“科技工作者要瞄準國家需求，把自己的科學研究和國家的科技需求結(jié)合起來，不斷作出貢獻。”近日，在西安光機所，2020年度陜西省最高科學技術(shù)獎獲得者、中國科學院院士侯洵接受采訪時表示。

侯洵在我國瞬態(tài)光學與超快光子學領(lǐng)域開展了一系列奠基性和開拓性工作，在我國高速攝影核心器件和重大裝備研制方面取得了多項突破。他的研究成果有力支撐了“兩彈一星”等國家重大工程的順利實施，推進了我國超快光學和微光夜視等科學技術(shù)的發(fā)展，開啟了超快科學技術(shù)在物理、化學及生物等基礎(chǔ)科學領(lǐng)域的應(yīng)用，為我國超快科學技術(shù)達到國際先進水平作出了卓越貢獻。

今年85歲的侯洵，將畢生精力都奉獻給了瞬態(tài)光學與超快光子學的研究。20世紀60年代以來，他先后參與研制了中國第一臺克爾盒高速相機、電視—變像管高速相機及光纖—變像管毫微秒掃描相機、激光核聚變及多種超快過程研究用的可見光皮秒掃描相機、X射線皮秒掃描相機、四通道納秒變像管分幅相機、紅外皮秒變像管掃描相機、皮秒變像管分幅相機、重返大氣層表面燒蝕情況用的變像管高溫測量儀等一系列高端儀器設(shè)備。這些儀器設(shè)備均為國內(nèi)首創(chuàng)。它們的成功研制，使中國超快現(xiàn)象研究的時間分辨率從微秒提高到皮秒，多數(shù)超快現(xiàn)象研究達到了國際先進水平。

“超快現(xiàn)象廣泛存在于自然或科學技術(shù)研究中。例如，植物的光合作用過程、超大規(guī)模集成電路所產(chǎn)生的電脈沖、化學反應(yīng)的分子動力學過程等，其發(fā)生的時間多在皮秒、飛秒甚至阿秒量級范圍內(nèi)。”侯洵介紹，“超快現(xiàn)象研究對自然科學、能源、材料、生物、光物理、光化學、激光技術(shù)、強光物理、高能物理等研究及技術(shù)領(lǐng)域具有重要意義。但是，要捕捉到這種現(xiàn)象，靠人眼和普通相機是不行的，需要專門的儀器設(shè)備。”

為了發(fā)展我國瞬態(tài)光學技術(shù)和促進超快現(xiàn)象研究，侯洵倡議并牽頭在西安光機所組建了瞬態(tài)光學與光子國家重點實驗室。如今，該實驗室已經(jīng)成為我國開展超快光學技術(shù)研究的主要技術(shù)基地，面向國家需求，取得多項重要突破。2018年，由西安光機所承擔的國家重大科研裝備研制項目“高性能條紋相機的研制”順利通過驗收，標志著我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能條紋相機進入實用階段。

“高性能條紋相機是唯一能夠同時測量超高時間分辨率（皮秒和飛秒）與高空間分辨率（微米）的高端科學儀器，其涉及的儀器和技術(shù)已接近物理極限，代表了當前光電診斷技術(shù)的最高水平。”侯洵介紹。

說起自己的科研成就，侯洵認為有3大“秘笈”：黨的教育和培養(yǎng)、老一輩科學家的精神感召、團隊的力量。

今年“七一”前夕，侯洵收到了“光榮在黨50年”紀念章。他備感榮耀，分外珍惜。“我入黨至今已經(jīng)55年了，是黨的培養(yǎng)和教育，給了我一個施展自己能力的平臺！我還要感謝王大珩院士、王淦昌院士、陳芳允院士等老一輩科學家，他們的家國情懷和科學精神時刻激勵著我，他們的言傳身教讓我受益終生。”他說，“還有關(guān)鍵的一點，這些成績的取得，都是團隊成員長期共同努力的結(jié)果。如果沒有團隊的合作，這些工作是不可能完成的！”

對于個人來說，科學成就的取得不僅需要堅持的毅力、克服困難的信心和勇氣，有時也需要“突如其來”的靈光一現(xiàn)。侯洵回憶，在一次科研攻關(guān)中，關(guān)鍵環(huán)節(jié)始終無法突破，科研課題遲遲沒有進展，陷入了困境。“有一天，我騎著自行車上街買菜，突然靈光一現(xiàn)，腦子里冒出了一個解決思路。我立刻返回實驗室，重新實驗、測試，很快找到了解決問題的辦法。我們比國際上其他科學家解決這個難題要早兩年！”他說。

靈光一現(xiàn)的背后，是長期的專注和思考。“科研工作不可能一蹴而就，需要長期專注研究，不斷地思考。”侯洵說，“科研工作坎坷而艱難，遇到困難、瓶頸，不要氣餒，扎扎實實做好手頭的工作。當你試完所有的路，即使還是無路可走，也不是徒勞，這個過程已經(jīng)讓你有了很好的積累。當你走完所有路，感覺無路可走的時候，你可能已經(jīng)站在成功的邊緣了，這時候最重要的是不能放棄，堅持下去！”

他勉勵青年科技工作者：“任何時候，都要‘千方百計’搞科研，勇于探索、甘于奉獻，為了國家的發(fā)展和社會的進步不懈奮斗！”

鄭南寧：讓人工智能走近你我

鄭南寧院士介紹團隊研發(fā)的自動駕駛接駁車。

“此次獲獎不僅是對我個人的肯定，更是對我們整個科研團隊的肯定。我們將繼續(xù)攻堅克難，讓人工智能領(lǐng)域的中國聲音愈發(fā)響亮！”2020年度陜西省最高科學技術(shù)獎獲得者、中國工程院院士、西安交通大學教授鄭南寧說。

鄭南寧是我國人工智能領(lǐng)域發(fā)展的先行者和奠基者。20世紀80年代開始，他帶領(lǐng)團隊解決了一系列重大工程中視覺芯片與系統(tǒng)的“卡脖子”問題，推動了我國計算機視覺核心技術(shù)的自主創(chuàng)新，被國際學術(shù)同行評價為“引領(lǐng)了國際上第二次視覺注意研究的高潮”。

36年來，他們經(jīng)歷了人工智能技術(shù)研究與應(yīng)用的幾次潮起潮落，始終保持冷靜而堅定。“在人工智能領(lǐng)域研究的低谷期，很多人改變了研究方向，甚至選擇放棄。我們始終堅守初心，堅持在這一領(lǐng)域探索和追求，堅持培養(yǎng)學生。”鄭南寧說。

信心源于堅定的目標和探索的興趣。“從事科學研究，要深入理解自己的研究領(lǐng)域，要了解你研究的學科從哪里來、到哪里去以及中間所面臨的困難，然后一直堅持下去。”

在鄭南寧看來，從哪里來、到哪里去以及中間所面臨的困難，恰好就是研究者的課題。“人工智能的研究經(jīng)歷了多次潮起潮落，但是我們始終堅信，讓機器幫助人類去思考、去行動的這個目標不會有變化。那么，如何實現(xiàn)這些目標，恰恰就是我們的研究課題。從事科學研究一定會遇到挫折。這些困難反而是富礦，吸引我們?nèi)ネ诰�，迎接挑�?zhàn)！”他說。

西安交通大學的校園明星“先鋒號”無人駕駛車正是這樣誕生的。它連續(xù)四年蟬聯(lián)“中國智能車未來挑戰(zhàn)賽”冠軍，驗證了鄭南寧團隊在機器學習、計算機視覺、定位與導航等領(lǐng)域的最新研究成果。

“先鋒號”的成長用了將近20年。2000年，鄭南寧團隊開始部署無人駕駛領(lǐng)域的研究。2004年，團隊研發(fā)的“思源1號”無人駕駛車開始在校園里緩慢地行駛。那一年，團隊開始了一項雄心勃勃的挑戰(zhàn)——讓無人駕駛車從西安行駛到甘肅的敦煌。

令人沮喪的是，車輛出了校門之后幾乎寸步難行，不斷需要人工干預。那次不成功的挑戰(zhàn)，讓團隊開始思考，如何在復雜的場景中實現(xiàn)真正的無人駕駛。團隊重新出發(fā)，一點點扎扎實實地攻關(guān)。

今天的“先鋒號”不僅可以很好地應(yīng)對多種復雜路況，還集成了多項先進技術(shù)，是“智能制造”的優(yōu)秀代表。當社會各界都在歡呼“無人駕駛時代要來了”時，鄭南寧卻認為此時應(yīng)該保持冷靜。

“實現(xiàn)完全自主的無人駕駛是一個令人興奮卻又望而生畏的艱難挑戰(zhàn)！”他說，“從對錯誤的容忍度來說，人工智能系統(tǒng)可以分成兩大類：一類是犯了錯誤可以重來，另一類是不能犯錯誤。無人駕駛是不能犯錯誤的人工智能系統(tǒng)。”

真實的交通環(huán)境復雜多變。“無人駕駛要求對環(huán)境的可靠感知，也就是說無論在什么路況和天氣狀況下，無人駕駛汽車都能準確而周密地感知周圍環(huán)境，還能對意外情況進行妥當處理。例如，如何對交警的手勢做出反應(yīng)，如何應(yīng)對突然從路邊闖入的一個小孩等。”鄭南寧認為，這些難題都是無人駕駛領(lǐng)域值得研究的方向。

面對“計算與人工智能”無所不在的世界，培養(yǎng)適應(yīng)和引領(lǐng)未來發(fā)展的人才至關(guān)重要。

“在我們研究所成立至今的35年歷程中，世界范圍內(nèi)人工智能的發(fā)展曾經(jīng)歷過寒冬，但我們始終堅持人工智能特別是計算機視覺的應(yīng)用基礎(chǔ)理論研究，并與國家重大需求相結(jié)合，沒有放棄當初建所時的學術(shù)目標和追求，培養(yǎng)了一批學術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的領(lǐng)軍人才！”鄭南寧介紹。

早在1986年，西安交通大學就在全國范圍內(nèi)率先成立了人工智能領(lǐng)域的第一個專職科研機構(gòu)——人工智能與機器人研究所，開始人工智能方向研究生的培養(yǎng)。2018年，西安交通大學設(shè)立了人工智能拔尖人才培養(yǎng)試驗班，探索培養(yǎng)人工智能方向本科生。2018年11月，人工智能學院成立。2019年3月，該學院獲教育部首批“人工智能”本科新專業(yè)建設(shè)資格。

“我們今天培養(yǎng)什么樣的人，就把什么樣的世界留給后人。面向未來社會的發(fā)展，我們要教給學生的顯然不僅僅是簡單的技能，而是一種應(yīng)對挑戰(zhàn)和面向未來的思考能力。”鄭南寧認為，“為應(yīng)對計算的普及和人工智能崛起所帶來的全球機遇和挑戰(zhàn)，中國高校需要在人才培養(yǎng)和學科建設(shè)上進行重要的結(jié)構(gòu)性變革，將計算和人工智能的力量帶到高校的所有學科研究領(lǐng)域，并融合其他學科的見解和觀點，共同塑造計算和人工智能的未來。”

范代娣：用科技造福社會

范代娣教授（右一）和學生討論問題。

如何讓受損皮膚修復得更快？讓受損關(guān)節(jié)恢復得更好？這些看似簡單的問題，包含著很多科學難題。世界各地的科學家都在潛心研究，希望能夠找到快速、安全修復受損皮膚、骨骼等的方法。

2020年度陜西省最高科學技術(shù)獎獲得者、西北大學范代娣教授從事類人膠原蛋白系列生物材料研究，突破了人源型膠原類材料生產(chǎn)的瓶頸，在國際上首次實現(xiàn)了類人膠原蛋白的量產(chǎn)，為快速、安全修復受損皮膚、骨骼等提供了有效的基礎(chǔ)原料和產(chǎn)品。

多年來，圍繞國民經(jīng)濟和健康的重大需求，范代娣帶領(lǐng)團隊致力于化工制藥領(lǐng)域功能生物大分子類人膠原蛋白的發(fā)酵合成及其醫(yī)用敷料的先進制造、高活性藥用分子等研究，取得了顯著成果。

“從合成生物學到生物制造，是從科學研究到產(chǎn)業(yè)化的一個過程。在這個過程中，我們需要突破從菌種構(gòu)建、小試、中試、工藝工程條件優(yōu)化、工藝流程設(shè)計、設(shè)備選型等一系列難題，才能實現(xiàn)技術(shù)到產(chǎn)業(yè)化的轉(zhuǎn)化。很幸運，我們成為類人膠原蛋白產(chǎn)品領(lǐng)域第一個‘嘗螃蟹’的人，并且取得了成功！”范代娣自豪地說。

成功的背后，是直面困難的勇氣和堅持不懈的努力。

1994年，在“南下熱潮”中，28歲的范代娣做了一個人生中非常重要的決定——放棄留在上海工作和出國深造的機會，回到地處西安的母校西北大學。彼時的她，剛從華東理工大學博士畢業(yè)，是中國生物化工專業(yè)的第一位女博士。

初回西北大學，范代娣只有3000元安家費、5000元科研啟動金，以及每月400多元的工資。“我和學生一起擠在40平方米的實驗室里。在進行初期的類人膠原高密度發(fā)酵中試時，設(shè)備和場地都是借用的。”范代娣回憶。

實驗條件艱苦，而人源性膠原的發(fā)酵工藝又非常復雜，范代娣和學生輪班守在實驗室里。“在最初研究中尤為重要的發(fā)酵環(huán)節(jié)，從前期準備、發(fā)酵到后期清洗罐體，需要一周左右的時間。在這段時間內(nèi)，罐體不能染菌，這對實驗室設(shè)備和環(huán)境提出了極高的要求。”范代娣介紹，“有幾次，團隊成員晝夜交替值班進行發(fā)酵工作，但最后卻由于染菌導致功虧一簣。大家都很沮喪，但是沒有人抱怨和放棄。面對艱難和未知風險，大家一遍遍反復準備，直至取得所需要的數(shù)據(jù)。”

“科學研究是不斷探索的過程，總會出現(xiàn)各種各樣的問題，沒有失敗，哪來的成功？有了困難，要勇于迎難而上，通過查詢大量資料和分析嘗試才能突破困境，才有可能最終渡過難關(guān)。”范代娣表示。

十年如一日的頑強攻關(guān)，她帶領(lǐng)團隊創(chuàng)立了類人膠原蛋白系列生物材料分子庫及10多種高活性人參皂苷化合物生物制造工藝，開展了從基礎(chǔ)研究的分子設(shè)計、功效發(fā)現(xiàn)、功效強化、生物安全性實驗、產(chǎn)品開發(fā)，到產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的全鏈條研究。研究成果分別孵化出生物大分子材料、生物基高活性天然產(chǎn)物、醫(yī)療器械、預防和營養(yǎng)健康、醫(yī)美等領(lǐng)域的年銷售額過億元的科技型企業(yè)。其中，巨子生物專利產(chǎn)品中圍繞生物大分子創(chuàng)制的醫(yī)用敷料類產(chǎn)品，上市7個品類20個劑型，惠及患者千萬余例，社會和經(jīng)濟效益顯著。

榮譽紛至沓來——

2013年，“類人膠原蛋白”相關(guān)研究成果榮獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎；2016年，“類人膠原蛋白”相關(guān)產(chǎn)品榮獲“中國發(fā)明專利金獎”；2017年，范代娣榮獲我國首屆“創(chuàng)新爭先獎”……

范代娣和她的團隊仍然一刻不停歇地走在創(chuàng)新的道路上。“在我看來，研究成果必須走出實驗室，才能被社會認可和接受，才能實現(xiàn)科技工作者用科技造福社會的夢想。”她說。目前，團隊的研究集中在美麗健康和預防醫(yī)學兩個方向，一個是圍繞系列膠原類材料及其系列產(chǎn)品，另一個是主要用于預防醫(yī)學和新型抗癌藥物方面的多功效高生物活性去糖基人參皂苷。

“雖然我們已取得了階段性的科研成果，并且在成果轉(zhuǎn)化方面也取得了一些突破，但我認為還遠遠不夠。我國有14億人口，全世界有幾十億人口，健康與美麗是所有人共同的生活需求，我們還得加倍努力才行。”范代娣說。記者 張超