中国的进步有多快?中国上千个团队日夜攻关,有些项目高度机密

西藏林芝地区,35岁的科学家高晶正紧张的检查着高空气象球的每一个细节。

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按计划,这颗硕大的气球将升到离地面三千米的高空,采集高原上的大气数据,从而解开她二十岁以来的一个困惑:青藏高原是怎么变成高原水塔的。

此时,正是深夜,室外的温度在零下十二度,长期的高原工作在高晶的脸上留下了高原红。

在众人的注目下,气象球缓缓升向高空。

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二千公里外千岛湖上,正进行着另一项科学实验。海斗团队正在测试他们的第二代深海探测机:海斗二号。

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去年,他们研究的海斗一号曾经深入地球的最深处马里亚纳海沟,一窥地球最深的秘密,中国也成为了继美国日本之后第三个掌握这种探测技术的国家。

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新的探测船做了改进,这一次主要测试它的深海抓取能力,以便在下一次的深海探测时,能够抓取科学家们感兴趣的东西,把它们从一万米的深海处带到地面进行研究。

湖面平静,所有人屏住了呼吸。

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千里之外的上海,生物学家覃重军正在树荫之下进行寻常的饭后散步。

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走了二三十分钟后,他突然冒出一个想法,如果建一个简约的体系,把酿酒酵母的16条染色体串成一个线,然后变成一个环,那16条染色体不就变成了一个染色体?

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在所有的科学领域,都在寻找一个共同的东西,就是把复杂的东西回归到最简单的本质。

人类有23对染色体,这是为了适应复杂的环境,经过无数时间演化过来的,在生命的一开始,会有多少染色体存在呢?

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人类在进化的道路上,能不能进行生命的回溯,把这些复杂的东西,通过人工的干涉回到最初的原点?

事实上,美国人也在干这个事情,美国科学家杰夫·博克团队将16条染色体合成为2条后,穷尽努力也没能“合二为一”。杰夫·博克团队最终认为,从理论上推论两条染色体是最佳方案,也是生物进化的唯一选择。

那有没有可能再简一步呢?

覃重军极为兴奋,心扑通通的跳,他自己也被这个想法吓到了。心情平复一些之后,他赶紧回到家,把这个想法写下来,然后找来了自己的博士生邵洋洋,开始验证这个想法。

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同在上海这座中国最为繁华城市的另一个角落里,上海药物的研究员耿美玉正带领她的团队不断验证着她们的新产品:“971”

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这是一种用来治疗阿尔茨海默病的新药。

阿尔茨海默病又称称老年痴呆(AD),是一种神经退行性脑部疾病。

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统计表明,2018年全球有近5000万AD患者,到2050年预计将增加至1.52亿人。

这种病目前没有任何有效的治疗方法。

而耿美玉带领的团队从海藻提取物中,找到了一种有效成分,实验证明对阿尔茨海默症有效。

事实上,早在1997年她就带领团队提炼出了这种物质,可问题是,她始终找不到解释药物的作用机制。

找不到作用机制,就不能真正称为药物,也就不能真正称为科学突破,也无法大规模推广使用。

在接下来的二十年多里,整个团队日复一日的实验,期待能够发现这一作用背后真正的秘密。

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青藏高原上,高晶的气象球正在缓缓上升,地面高度二千米、三千米五百米……离预订的三千米只差一百米了。

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可高原的环境变化多端,永远都会出现意想不到的事情。

在离预订目标一百米时,气象球发出刺耳的警报声,系统显示电路出现故障。

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气象球只好下降,一夜的辛苦工作似乎白费了。

高晶略有些沮丧,但很快给自己打气:“我们每一次的实验,针对这个目标,每次都会有一点点的进步,就是使你的认识有一点点的进步,你只要在你之前的工作基础上,有一点进步,这就会让你很激动啊。”

二千公里外的千岛湖试验也碰到了问题,在潜到水底时,前面的测试顺利通过,海斗二号准备完成最后一项测试:抓取。

机械手突然失控,无法完成抓取动作。

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实验只好中止,海斗二号浮回水面。

天已经黑了。

科研人员并没有睡觉,而是抓紧时间尽快找问题。

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“我们不怕问题,只要是问题,它提前出现,总比它到某个更重要的环节出现更好。”

上海的生物实验室里结出了硕果,继覃重军想出单染色体方案已经过去了一年。实验里从两个人变成了三个人、四个人……加入的人越来越多,意味着投入越来越大。

“我是所里最有名的经费‘负’翁,而且整整五年,我没有发表一篇与酵母相关的论文,换在别的单位,或许早就让卷铺盖走人了。”覃重军说道。

这一次,实验没有让他失望。在经过一次次的努力后,他们成功得到了只有1条线型染色体的单细胞真核生物酿酒酵母菌株SY14。

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这是人类第一次合成“单条染色体真核细胞”,一个极为重要的发现。

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这会不会是一个诺奖级别的发现?

覃重军说道:“我好像还没有把诺奖当回事儿。”

事实上,当科学家投入到研究当中,他们往往视探索的过程为最大的奖励,那种逼近真理的过程是任何物质的奖项无法比拟的。

另一间实验室也传来了好消息。

经过二十多年的研究,耿美玉团队找到了药物背后的作用机理,而接下来的新药试验结果,数据显示良好。这意味着,这种可以治疗AD的新药将有望完成上市注册申请,从而成为第一个真正能够治疗轻度至中度AD,改善患者认知功能的一类新药。

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事实上,像这样的科研故事每天都在中国上映。

九天微星团队在研发着国际商业航天的热门——小卫星。

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飞智控正在研发国际商业无人机的前沿领域——无人机智能集群控制技术。

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云从科技的人脸识别技术不断进化,现在已经能够对200多万个面部特征进行组合分析,即便是双胞胎,也能一秒辨别。

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信达生物的实验室里有超过21种新药在研发,其中16个品种已经进入了临床研究,3个产品的新药上市申请获得国家药监局受理。

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中科院脑智卓越中心的研究所里,两只世界首例体细胞克隆猴成为人类研究大脑的新宠。

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中国科学技术大学实验室里,超导量子计算芯片正在进行着各种测试。

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化学家宋延林则正在测试他们最新的纳米层面的液滴控制技术,这种技术可以让他们印刷出世界上最小的点、最细的线、最薄的面、最精确的体。

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……

央视最新的记录片《科学的力量》正讲述着这些故事。

在中国的城市里,深山里,荒漠中,甚至地底深处,各种大型尖端科学仪器正在运行或建造。

甚至还有不少高度机密的科研项目,目前还不方便公布。

几乎每天都有新的发现,或许这些发现很微小,甚至小到微不足道,但累积起来,就会变成一个影响世界的大发现。

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在中国的历史上, 有一个著名的李约瑟难题:尽管中国古代对人类科技发展做出了很多重要贡献,但为什么科学和工业革命没有在近代的中国发生?

也许,这样的问题可以留给历史学家,而中国科学家的任务是使未来,不会有人再提出这样的问题。

现在,越来越多的中国科技人才在世界上崭露头角。

在中国科技大学有一对科学家兄弟,一个专长工程,一个专长理论,他们正合力完成中国芯片的弯道车:研究人工智能芯片。

哥哥叫陈云霁,三年级把全部小学数学课程学完,9岁时小学毕业,已经把初中数学课程学完,同时考上了南昌十中的少年班。在整个中学期间,除了数学多次拿过奥赛一等奖。

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按理说,是绝对的学霸,可他却自称是学渣。

进入中学后,他开始有点“渣”了,因为对学习放松,本来天资很好的他,因为玩得太多,结果成绩在班上仅处在中游。

好在高考前认真学了半年,于是,就考到了中国科学技术大学少年班。

这个班是杨振宁建议中科大搞的天才少年班。

上了大学又开始“渣”了,一度时间沉迷了游戏,搞得学业挂科,差点无法毕业。

可是,真学渣跟假学渣的区别是,真学渣是一直渣,假学渣是偶尔渣一下。

在重回学业之后,陈云霁又开挂了,24岁获得博士学位,25岁成为8核龙芯3号主架构师,29岁晋升为研究员、33岁荣获中国青年科技奖和中科院青年科学家奖……

现在他已经是中国顶级的科学家之一,也是世界级的科学家。是Micro跟ASPLOS的best paper的得主。这是大陆历史上第一次拿BEST!

可以说,他是国内体系结构一大领军人物,他是可以带出一大批顶级科学家的存在。

弟弟叫陈天石,大学读的也是中科大少年班,并拿到了计算机博士学位,随后又转入中科院计算所担任研究员。

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有意思的是,弟弟也有一段学渣史。

陈天石在大学读的数学专业。当时,他同专业成绩较好的同学都选择出国留学,然后去美国华尔街求职。只有他因成绩太差只能考虑换专业。

最后改换了计算机专业。考中科大计算机系研究生时,150分的满分卷,陈天石的数学考了不到120分,而计算机只考了97分。

可以说,成绩不算突出, 但他现在也是中国非常厉害的科学家。他曾获ASPLOS最佳论文奖(2014)、MICRO最佳论文奖(2014)、全国百篇优秀博士论文提名奖(2012)、中国计算机学会优秀博士论文奖(2011)、中国科学院优秀博士论文奖(2011)、中国科学院院长奖(2010)等荣誉,并入选计算所百星计划(2011)、CCF-Intel青年学者提升计划(2014)。

现在,他们正在联手做一件事情,研究人工智能的专用芯片。这种芯片每秒可以处理160亿个神经元和超过2万亿个突触,功耗却只有原来的1/10。

大家都听过阿尔法狗人工智能吧,他们做的就是把“阿尔法狗”的系统都装进手机。

现在的阿尔法狗系统其实装不进手机的,因为阿尔法狗系统运行一分钟,光电费就要三百美元。

他们的芯片应用之后,这种东西变成老百姓也可以用的,这个市场前景就太大了。是万亿美元的产品。我们的芯片一直落后,但是有可能在这些地方实现弯道超车。

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