科技日报金凤:传播科技自立自强的时代“新”声-新华网
新华网 > > 正文
2024 09/03 15:28:58
来源:中国记协

科技日报金凤:传播科技自立自强的时代“新”声

字体:

金凤

  大家好,我是科技日报记者金凤。

  在我十多年的新闻职业生涯中,有一次采访,让我至今难忘。在那一个多月的时间里,我辗转两座城,采访了10位科研人员,形成了数万字的采访记录,最终凝结成5000多字的一篇稿件……

  故事的源头,要从中国空间站说起。

  去年2月的一天,有关中国空间站的一条好消息,吸引了我的注意。那就是,我国自主研制的空间站双光子显微镜首次在轨观测了航天员的皮肤结构和代谢成分等信息,这开创了国际先河。

  这次在空间站使用的显微镜是一种微型化双光子显微镜,它像一台高性能的X光机,能看到的组织深度更深,成像的精度、清晰度更高。借助这种显微镜,科学家可以看到一个个在体细胞以及细胞周围的组织,是如何影响生命活动的。这为科学家们从细胞分子水平,监测航天员的健康,也为未来利用中国空间站开展脑科学研究奠定了基础。

  在为这个重大突破欢欣鼓舞的同时,多年的科技报道经历让我意识到,如此精密的光学仪器,不管是在太空的应用,还是在地面的研制,想必都不轻松。

  空间站双光子显微镜项目的总负责人,是中国科学院院士、北京大学的程和平教授。在团队科技攻关的背后,有哪些鲜为人知的故事,激发了我的探索欲。

  此后的一个多月,我多方联系科研团队骨干人员。但约访科学家,实在太难了,他们有解决不完的科技难题。为了能打动他们、跟他们有效率地对话,我一边查阅论文,尽量搞清楚显微镜的原理和意义,一边辗转北京、南京两地,钻进他们的实验室,观察他们的实验,就这样一步一步地获得他们的信任,一点点接近事实真相。当我终于坐在程院士的面前时,原本只是“聊一会”的紧张的采访时间,拉长到一个上午。

  双光子显微镜是一种光学成像设备,当动物细胞中自有的,或者由人工标记的荧光物质,同时吸收显微镜发出的两个光子,就会激发出荧光,人们观察这些荧光,就能看到细胞的结构和功能活动。

  经过此前20多年的发展,传统的双光子显微镜已经成为脑科学研究必不可少的工具。但这些台式双光子显微镜,庞大笨重,往往要占据一整个房间,所以只能观察头部固定的动物或者动物的脑切片。如何才能创造出一种显微镜,能够在小动物自由行走的条件下,看到一颗一颗神经元,一闪一闪的动态变化,成为程院士藏在心底的一个梦想。

  2013年,程院士带领团队,开始研制微型化双光子显微镜。起初,由于研究难度大,许多外国专家纷纷质疑。用程院士的话来说,“全世界都不看好”。

  怎么办?“只有一点点地认真做。”程院士当时的回答里,有着一股日拱一卒、功不唐捐的韧劲。

  关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。在项目开始的前两年,团队成员频繁地进行跨学科研究。大家在国内外进行了二百多场学习交流。在北大的实验室里,当我翻看那一沓厚厚的研究资料、会议记录时,一种时不我待、只争朝夕的紧迫感扑面而来。

  就这样,团队边摸索,边试验,边总结,终于在2017年研制出第一代微型化双光子显微镜,这台显微镜的探头只有2.2克重、拇指大小,可以实时记录小鼠大脑中数十个神经元、上千个神经突触的动态信号。一系列突破性的成果,让显微镜成像系统入选了2017年中国科学十大进展。

  此后的6年,显微镜又完成了从高清成像,向更广、更深成像的科研布局。

  “您当时有没有想过,万一研发不成功怎么办?毕竟此前多国的尝试都不理想。”对于这个问题,程院士后来在采访中多次袒露心迹,用国外的仪器做研究,只是在别人建设的四梁八柱上做文章。中国科学家要用自己研发的科研仪器,做出原创性的成果。他希望,让这款显微镜尽快产业化,走进中国的高校院所。

  但产业化之路更是荆棘丛生。有一次,正当他们干得热火朝天的时候,此前为他们提供关键核心零部件的一家外国企业,突然提出了苛刻的附加条件;还有一次,当他们设计出一款特殊的光纤时,国内没有厂家能生产。他们只能选择一家外国公司订制。但一年后,这家公司突然提出翻番的价格,这意味着仅这一项的成本就增加了几百万元。

  科技发展的主动权必须牢牢掌握在自己手里。面对一系列难题,团队自力更生,联袂国内的高校院所和企业,一起摸索加工工艺,几微米几微米地死磕,最终成功实现微型化双光子显微镜的产业化,目前已经服务了国内100多家课题组的240多个课题的研究。

  十年前项目启动时,程院士说,他是抱着“从幼儿园开始读一个博士学位”的心态,研制微型化双光子显微镜的。而十年后,这款显微镜到底能不能满足国家重大需求,就成为下一个考验。

  这一次的答卷,要写在苍茫宇宙。

  2019年,空间站双光子显微镜项目团队组建。

  挑战又接连而来。精密的显微镜,要能承受飞船发射时的剧烈振动,这要求它足够抗振。在实验初期,科研团队已经为显微镜的核心部件做了加固,但一些元件还是被振得七零八碎。为了给让显微镜“强筋健骨”,他们改进了核心部件的结构和制作工艺,并制作了多组关键部件的样品,进行加量级、破坏性的振动冲击试验。直到显微镜挺住了超过预定标准两三倍的负荷。

  为了让显微镜在太空稳定工作,团队还将核心部件放在-40℃至80℃的温度下循环试验,通过极端温度的交替变化,排查元器件的缺陷……

  千锤百炼,苍天不负。当显微镜在空间站“点亮”的那一刻,轻舟已过万重山。团队中有人感慨,“这辈子能做这么一件事,值了!”

  稿件发出的那天,程院士发来信息,他说,这篇稿件“是我最好的十年白发纪念”。微型化双光子显微镜研发的这十年,程院士已经彻底熬白了头。

  今年3月,空间站双光子显微镜入藏中国国家博物馆,成为中国科技及航天事业发展的见证之一。

  科技兴则国家兴,科技强则国家强。做科技记者的这些年,我目睹了一大批科研工作者舍弃繁华与安逸,为探索未知而孤独执着地求索。有了他们的心系“国家事”、肩扛“国家责”,我们实现了C919大飞机的商飞,“奋斗者”号的极限深潜,神舟家族的太空接力。是他们,以自强不息的奋力拼搏,将一个个不可能变成了一定能。是他们,以板凳甘坐十年冷的定力,让科技自立自强有了现实的模样。

  许多科技工作者愿意用一生执着于一件事,我也希望用一篇篇稿件彰显他们甘于寂寞、灼灼其华的一生。作为记者,我将继续用理性的思索辨别真伪,用沾满泥土的双脚行走大地,用带有温度的文字刻录创新发展的时代印记。

  谢谢大家!

2020年,科技日报记者金凤在西藏林芝工布江达县人民医院采访医疗共同体建设情况

2022年新春走基层采访期间,科技日报记者金凤在距离长江见面46米的江底,采访南京建宁西路过江通道开掘进展

2023年,科技日报记者金凤在全国两会期间的十四届全国人大一次会议部长通道中采访

  (注:以上素材均由中国记协提供)

【纠错】 【责任编辑:底东娜】