书城教材教辅像他们那样——成长·学习·创新
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第31章 创新促进社会发展(1)

李大钊先生曾说过:“人生最有趣的事情就是去旧迎新,因为人类最高的欲求,是在时时创造生活,时时开拓生活。”我们每一个人,都在享受着因创新而带来的累累硕果。因为创新,改变了我们的生活。世界也正在因创新而改变,向着知识经济方向快速发展。所以,我们都应该挖掘自身的潜力,不断去创新,使我们未来的生活更加美好,让我们的社会发展得更快。

中国杂交小麦之父——张爱民

“中国有1/3的耕地在种小麦,那就是4.2亿亩,我们选育的杂交小麦新品种推广后,哪怕普及率只有1/3,凭借与传统品种相比15%的增产率,每年也将增产70亿公斤!”张爱民在说这话时,手里捏着几个沉甸甸的饱满的麦穗。

在我国,最主要的粮食作物就是水稻、玉米和小麦,对于水稻和玉米的研究,袁隆平和李登海已是功成名就,要想在扩大粮食生产上再进行一次革命性的进步,每个搞农业的人都把目光放在了小麦上。

张爱民刚刚进入大学时,并没有就读他所报考的农业机械化专业,而是被分配到了“植物遗传育种专业”,没想到这竟真正成了他心爱的事业。他把小麦杂交当成了自己的主攻方向。小麦是白花授粉的植物,一般情况下花开时,就已经完成了授粉,外来的花粉几乎没有“占领阵地”的机会。张爱民的研究,首先就是要小麦花的雌蕊“空出阵地”,即“细胞质雄性不育”

的研究。更加困难的是:这只是杂交过程的一小部分!在此期间,选定品种进行杂交后,要是就这么“不育”下去,杂交小麦的研究就没有任何意义。

就是说,在杂交完成后,还要恢复它的育性,系铃容易解铃难!另一方面。

杂交小麦的遗传性状需要几年甚至更长的时间才能稳定,而且已经稳定的遗传性状,由于在种子生产过程中可能发生的种子混杂,品种的保持也是很大的难题,这一切都使小麦杂交的研究更加困难也更加富有魅力。

十几年的时间,张爱民终于啃下了这块硬骨头。最具代表性的成果就是他和他的课题组选育的杂交小麦新品种:农大851。“农大851”以平均增产15%以上的优势震动了育种界。张爱民终于以他的专注、努力和对小麦育种研究的热爱,改写了中国几千年的小麦种植的历史。

“我生长在农村,我做过农民,所以更知道农民的辛劳,我现在做的,就是让农民的劳动有更高的收获。”张爱民笑着说,“目前,我领导着小麦杂交优势研究的课题,我们的研究水平是国际领先的,其他的国家要搞小麦杂交的研究,也往往要向我们取经呢。”

在纳米研究领域取得重大突破——成会明

1999年底,一项名为《用碳纳米材料储氢达到4%以上》的科研成果刊登在美国《科学》杂志上。这项成果的直接意义在于可以用较低的成本和较小的容器容纳足够多的氢气,在此基础上将氢气转化为电力驱动汽车。这对于21世纪环保的意义是不言而喻的。

论文的发表者是一位中国年轻人,他叫成会明,中国科学院金属研究所副所长。

成会明和金属研究所的缘分从1984年湖南大学毕业以后就开始了。之后的近20年时间他一直在金属所搞研究,在国内外学术刊物和会议上发表学术论文130余篇,以第一发明人申请专利7项(其中美国专利1项)。他的大名在国际学术界早已不陌生,而真正让他成为学术界焦点人物的,却是因为一种小得不能再小的东西——纳米。

可不要小瞧了“纳米”这个小小的东西,由于其独特的科技用途,它将推进人类科学技术步入一个新的时代——纳米科技时代。碳纳米管在纳米世界中是重要一员,也一直是近年来国际科学的前沿领域之一。作为未来最有前途的“超级纤维”,近年来科学家发现碳纳米材料可能是一种优异的储氢材料。国外科学家曾根据实验推测单壁碳纳米管的储氢能力在10%以上,但是实验一直没有得到验证。结果让人难以信服。成会明是一个充满浪漫色彩的人,他和许多科学家一样拥有一个让电动汽车跑遍世界的绿色的梦。为了实现这个大梦,他和小小的纳米成了朋友。

纳米级的碳材料合成十分困难,大量低成本、高效率的合成更难。在实验设备相对简单的情况下,成会明率领一批科研人员,经过缜密的实验,采用与众不同的新方法,合成出大量高质量的碳纳米纤维和单壁碳纳米管,不仅纯度高,而且直径较粗,预示着较好的储氢性能。在进一步的研究中,成会明等人发现,这些自制的纳米材料在室温下具有优异的储氢性能,储氢能力达到4%以上,至少是稀土的两倍。根据实验结果推测,室温常压下,约2/3的氢能从这些可被多次利用的纳米材料中释放。这些棉花似的黑色絮状物,能储存和凝聚大量的氢气,并可能做成燃料电池驱动汽车。

成功了。他抑制不住激动,马上把这一成果贡献给世界。论文发表的第三天,美国《化学与工程新闻》就撰文评论:目前世界上研究纳米碳管的工作,不是数据好得令人难以置信,就是合成方法困难,无法进行大规模商业化生产。唯一中国科学院金属研究所的科学家成会明使用的新方法,是迄今为止最令人信服的一个结果。

在纳米时代就要来临的时候,成会明已经为人们准备好了一个了不起的礼物。现在,电动汽车还没有跑起来,但是,不会太久了。

给脑瘫病人带来新生——郭新志

郭新志刚从山西医学院毕业当医生时,曾看到被诊断为脑瘫的孩子被父母遗弃在医院,她年轻的心颤抖了。在一个被抛弃的患儿的身上,她看到了孩子父母留下的字条:“我们爱我们的孩子,可是,我们无法忍受看着他就那样生不如死地活下去!”这是多少脑瘫儿童的亲人的痛苦写照,又是脑瘫的孩子多么惨淡的将来!——意识到这一切后,研究儿童脑瘫的治疗成了她此后魂牵梦萦的事业。

儿童脑瘫与老年痴呆症的临床表现非常相似,都体现为智力低下、行为异常、视听语言障碍。对一个家庭而言,有一个患老年痴呆症的老人就意味着这个家庭从此背上了沉重的物质和精神负担,有了一个脑瘫的孩子更几乎是灭顶之灾!为此,曾有年轻的母亲不惜流着泪溺死自己的脑瘫孩子后自杀。可是,郭新志一旦确立了目标,就意味着她将一直与这些特别的孩子相处。在她眼中,病人的生命更加宝贵,因为他们已缺少正常人的生存能力,就更加应该受到保护和爱惜。而重新给病人带来新的生活,则是她不停探索的动力。

但是,脑瘫的治疗并无现成的经验可循,一切都要一步步摸索。她为了确保治疗方法的安全性,就在自己的身上试针试药。这是个近乎疯狂的举动,她把针刺进自古被称为“针灸禁区”的风府穴、哑门穴等穴位,几次面临生命危险。“也许是因为命大,”她开玩笑似的说,“居然就挺过来了。”而她研制的10余种新特药、仪器和保健品是她经过怎样艰难的探索后的结晶,我们已无从知晓。我们现在知道的只是,她以她的毅力和能力,发明了以头针为主、中西医综合治疗先天性小儿和老年性脑瘫康复这个高难度医学尖端课题。

到目前为止,郭新志任院长的山西脑瘫康复医院已接诊1.86多万例脑瘫病人,其中有5000多例已痊愈,入托上学,参加工作,过上了正常的生活;还有6000多例生活基本自理,已经不再是家庭和社会的负担;其余正在治疗中。经专家临床和随访验证,总有效率已达97.8%!——郭新志独创的头针疗法,已经改变和正在改变着脑瘫患者的命运。

不久前,她被全国妇联表彰为“中国十大女杰”。

她的诊疗方法和药剂如果推广开来,受益的将是全世界的脑瘫病人!

中国空间材料学的创始人——魏炳波

36岁的魏炳波有着一连串极具分量的荣誉和头衔:全国十大杰出青年科学家;国家“863”计划空间应用科学专家组成员;全国五一劳动奖章获得者……面对着这等荣誉,人们无不感到钦佩和惊讶,而很少有人能体会到他背后的呕心沥血。

1991年2月,品学兼优的魏炳波作为获得世界着名洪堡基金的博士,从西北工业大学前往德国宇航院空间模拟研究院进行客座研究。在这个神圣的科学殿堂里,短短的一年多时间,他就在空间材料科学和快速凝固领域的前沿课题中连续取得了一系列具有国际水准的研究成果,让这里的名教授们刮目相看。

1992年9月23日,魏炳波像往常一样十分投入地做着自己的课题,然而,来自母校西北工业大学的一封传真却深深拨动了他的心弦:“魏炳波老师,收到这个传真时,你已经是西工大的教授了,你的工作可以在学校的任何院系进行选择,或者直接挂靠学校。”因为这份带有校长签名的传真,3个月后,魏炳波回到了母校。

魏炳波研究的是空间材料科学。这是在近10年来由材料科学与空间科学交叉形成的高新学科。它根据材料的物理化学性质、加工性能和应用性能依赖于环境的变化面变化的特性,把材料放到具有“微重力,无容器,超高真空”的环境中去生成与研究,是未来航天技术中举足轻重的基础学科,而且还可以为新型结构与功能材料的合成与开发开辟广阔前景,因此又被称为21世纪最富有经济效益和技术效益的学科之一。目前,欧美、日本、俄罗斯等已经投入大量人力、物力和财力利用航天飞机、宇宙飞船和卫星等展开广泛研究。

“中国龙若要在21世纪有腾飞的动力,就必须在空间材料科学领域有一席之地!”怀着一颗澎湃的雄心和沉甸甸的使命感,魏炳波刚踏上国土,就放弃休假,立即开始创建中国第一个空间材料科学实验室。

经过4年艰苦的创业,魏炳波自行设计并研制成功了空间快速凝固地面模拟实验系统,并提出了一整套空间快速凝固地面模拟方法。他的工作不但得到了中国科学院路甬祥院长的高度评价,并以与实际空间实验90%的吻合率让许多外国专家也啧啧称赞,一举为中国空间材料科学的腾飞奠定了坚实的基础。这个实验室的建成不仅为科学实验提供了重要手段,而且已经在大型工业、国防重大工程如“神舟”号试验飞船发射中提供了急需的材料,同时它还标志着中国在美国、俄罗斯和欧共体之后也全面掌握了空间材料科学地面模拟研究的关键技术。

近年来,魏炳波在低熔点合金、偏晶合金和共晶合金的深过冷研究方面,已经取得了多项国内领先甚至国际领先的成果。据统计,他在国际国内着名学术刊物上已发表论文120余篇,被国际着名科学文献检索工具EI、SCI收录150余次。

魏炳波不仅是一位杰出的科学家,而且还是一位令人尊敬的师长,目前他一共培养了8位硕士生、7位博士生、2位博士后,并带出了一支平均年龄不到30岁、学科布局合理、很有潜力的科研学术队伍。这支队伍已成为中国空间材料科学领域举足轻重的力量。