博士生的成功之道(44)——究竟应该怎样按开那个“成功”按钮

 从2013 年第1 期开始写“博士生的成功之道”系列随笔,今天已经是第44篇了。似乎到了该告一个段落的时候了。当然,系列文章可以有也终究会有再见的时候,但就是不能和“成功”说再见,虽然,成功路上的滋味有时并不见得好受。     

传播科学引领发展

 2016年刚刚过去，我谨代表《科技导报》衷心感谢各位读者、作者朋友一年来对我们的支持、鼓励、帮助和理解。2016年，《科技导报》的出版内容发生了比较大的变化，每期都有前沿科技专题的内容，文章质量和学术影响力得到很大提升，例如“蓬勃发展的中国计算机事业”、“核安全”、“新能源汽车”等高质量专题。     

加快材料基因组工程信息化基础设施的建设

 2016 年2 月,中国科学技术部发布了国家重点研发计划“材料基因工程关键技术与支撑平台”重点专项^[1],其主要目标是:融合高通量计算(理论)/高通量实验(制备和表征)/专用数据库3大技术,变革材料研发理念和模式,实现新材料研发由“经验指导实验”的传统模式向“理论预测、实验验证”的新模式转变,实现新材料“研发周期缩短一半、研发成本降低一半”的目标,为实现“中国制造2025”的目标做出贡献”。     

中国高水平综述缘何产量低

 2014年3月19日,中国科技信息研究所副所长武夷山在科学网博客发表一篇博文,题为“我国科学家撰写高水平综述评论文章的能力至今仍很弱”,仅1天后,该文点击量接近1万次,并引发评论数十条。该文主要介绍了台湾学者何玉山与南非学者Michael Kahn关于各国高被引综述文章的统计分析情况,统计结果显示,中国科学界高引次综述文章数量偏少,从而引发热议。     

超材料:科技突破新机遇

 超材料是一类具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合材料,这类材料的独特性能来自于它的人工结构而非材料本身。本文综述了主题为“超材料：科技突破新机遇”的中国科协第99期“新观点新学说学术沙龙”的多方观点,介绍了超材料的内涵和外延、研究现状,展望了超材料的发展方向。     

转基因安全应该谁说了算

 目前有关转基因的争论似乎僵持不下,甚至有“恶性循环”之态.2 月1 日,2015 年中央一号文件《关于加大改革创新力度加快农业现代化建设的若干意见》发布,在该文件的第一部分就明确提出了“加强农业转基因生物技术研究、安全管理、科学普及”.毋庸置疑,这篇万余字的长文中这21 个字尤其引人关注.近年来“一号文件”中谈及转基因并不少见,但首次提到转基因的“科学普及”却让人有意味深长之感--转基因技术的发展除了科学家的科研进步、政府的管理改善以外,大众的科普工作也要提上正式议程了.从科普的角度看,转基因又会如何发展呢？按当下各方纠结的“时髦话”说,转基因应该谁说了算呢？     

旧闻新炒,“滴血测癌”背后的科学争议

 2017年5月1日,一篇名为《重大突破!一滴血可测癌症已被批准临床使用》的文章在网络上引起热议。标题中,一滴血就可以预测癌症的提法,让公众振奋。不过文章仅刊出一天,就有众多专家出来辟谣,他们表示,“一滴血测癌”的说法不太严谨,并指出目前国际上还不存在100%准确诊断癌症的肿瘤标志物。这一研究成果的主要完成人,清华大学生命科学学院教授罗永章早前在接受媒体采访时也曾纠正过“一滴血可测癌症”的提法,他表示该成果是用于监测肿瘤,而非预测癌症。     

科学家激辩表观遗传及其在细胞命运决定中的作用

 2016年11月30日,一场题为“表观遗传及其在细胞命运决定中的作用”的学术辩论在北京大学上演。而引发这场辩论的是发表在《纽约客》上的一篇关于表观遗传学的报道文章。文章发表后,一些科学家指出其过度强调“组蛋白修饰和DNA甲基化的表观调控” ,而忽视了更为主要的调控因素“转录因子”。表观因子相对于转录因子究竟有多重要,科学家论剑争锋,相持不下。     

“密西西比婴儿”案例的经验与启示

 7 月10 日,美国卫生官员和专家宣布,曾被认为“功能性治愈”的艾滋病女童“密西西比婴儿”在停药2年多后体内再次检测出HIV。因母亲HIV测试呈阳性,“密西西比婴儿”出生30小时后即开始接受抗逆转录病毒药物治疗,此后连续27个月HIV检测结果呈阴性,2013年3 月,医生宣布该女童已被“功能性治愈”。鼓舞人心的抗艾奇迹仅维持短暂1年,艾滋病毒便卷土重来。“密西西比婴儿”被“治愈”是检测方式及病毒藏匿造成的假象吗?其治疗手段和方法是否值得继续效仿?该案例对于人类未来攻克艾滋病有何借鉴价值?残酷事实使人们不得不重新审视并思考“密西西比婴儿”究竟为人类攻克艾滋病带来了什么。     

中药“十八反”的历史沿革、宜忌争论与思考建议

 为分析“十八反”的历史沿革及研究现状、提出下一步开展“十八反”研究的建议, 回顾了“相反”理论的提出、“十八反”歌诀的出现、目前药典对“十八反”的相关规定。从文献记载、临床报道、实验研究３个方面论述了关于“十八反”的宜忌争论。分析整理文献、总结“十八反”在临床研究和实验研究方面的进展, 可以看出临床方面的研究多是从文献的角度, 进行回顾性总结, 从中挖掘整理“十八反”反药组合的临床安全性评价和配伍应用规律。而关于“十八反”的实验研究则主要从化学物质基础、药理学、毒理学等方面开展。     

“窥管”与古代大型天文仪器的发展

 长期以来,科学仪器研究倍受科学界关注。作为连接科研对象和科研工作者桥梁的科学仪器,一直被视为科学革命的主要推动因素之一[1]。古代中国对天文学做出的重要贡献是毋庸置疑的,而大型天文仪器对推动天文学发展发挥了重要作用。古代天文仪器的研究应该得到重视。“管窥天”最早出自《庄子·秋水》篇,后人用“以管窥天,以锥测地”形容一个人见识很少,只能看到事物的局部。早期的古代天学家正是用这样的管子来观测瞬息万变的天象的。“窥管”其实可以说是早期大型天文仪器的雏形。从“管”的演变加以考证和分析将更有利于我们理清古代天文仪器的发展脉络、了解其文化背景。     

“石头剪刀布”科研引争议

 2014年4月21日,浙江大学、浙江工商大学和中国科学院理论物理研究所的研究人员以一项“石头剪刀布”游戏作为研究模型的研究论文“石头剪刀布游戏中的社会循环和条件反射”发表在电子预印本文献库（arXiv.org）中。论文中称所发现的“赢家留,输家变”的策略,可以带来更多人类决策模式的研究。科学网、果壳网、人民网以及美国《麻省理工科技评论》（MIT Technology Review）、英国广播公司（BBC）等媒体均报道了此项研究。随后不少网友暗讽其为“无用”科研：“这项研究没有任何价值”、“科研人员不应做如此‘无厘头’的研究”,更有网友提出这是在“浪费国家科研经费,涉嫌学术腐败”等。但科学界对此项研究的价值却持肯定态度,并指出研究有待进一步深入。一项看似“简单而有趣”研究,由此引起不小争议。     

2018年深空探测热点回眸

 深空探测指人类航天器离开近地轨道、进入太阳系空间和宇宙空间，对地球以外天体（月球及以远天体）或空间环境开展的科学探测。2018年，国际深空探测叠彩纷呈：中国“嫦娥四号”成功实现国际首次月球背面软着陆并将开展巡视勘察；美国“洞察号”探测器登陆火星；向太阳系空间进发，朝向日心方向，欧洲空间局和日本合作研制的BeipiColombo探测器正飞向水星、美国“帕克号”探测器开启“史诗级”旅行去“触摸太阳”，远离日心方向，“新视野号”成功飞掠柯伊伯带的小行星“天涯海角”、“旅行者2号”突破日球层顶；美国“奥西里斯-REx”和日本“隼鸟2号”顺利抵达各自目标小行星执行采样任务。2018年，月球表面存在水冰、火星发现有机分子、太阳系边际再抵近等发现或突破对于探寻生命起源、太阳系起源和演化，拓展人类知识体系具有重要意义。     

基于混淆器的安全对称密码方案

 提出基于多比特输出点函数混淆器的、具有“动态”密钥的对称密码方案。满足完全熵的多比特输出的点函数混淆器（MBPFO）等同于一个具有“错误密钥检测性”的语义安全的对称密码功能,该方案用此混淆器实现了对称密码方案,方案用双密钥通过敏感函数构造的“动态”密钥,可以实现类似“一次一密”的密码体制功能,因此该方案具有更高安全性,并且实现简单。     

与物理学家一起探寻心灵的秘密

 2015 年6 月初,一条消息迅速红遍了各大媒体:上海交通大学硕士研究生李广晔在其导师指导下,利用大脑意念遥控活体蟑螂。他戴上一顶特殊的“头盔”坐在电脑前,在众目睽睽之下,控制一只身背接收器的蟑螂走出了“S”型和“Z”型的曲线。此项成果获得了2015 年国际机器人与自动化学会学生视频竞赛第2 名,并将在机器人顶级会议ICRA2015 上展示。一时间人们纷纷惊呼:“阿凡达”式的“脑-脑”接口技术将要成为现实了！是啊,动一动念头就能随心所欲地控制他人,这在坚信“物质决定意识”的人看来简直就是颠覆常理,但熟悉科幻文学的人却又再熟悉不过:不管是《阿凡达》中意识控制异体生物的技术,还是《X 战警》中以“念力”制衡对手的超能力,不都是“心灵遥感”能力发挥到极致的结果吗？当然了,在幻想世界中普普通通的奇迹,当它真的出现在现实生活中时,我们依然禁不住发问:这到底是科技的成就还是超自然魔力的显灵？凑巧的是,在2015 年1 月,著名学者加来道雄的新作《心灵的未来》译成中文,若要了解这“意识决定物质”的奇事背后的科学依据,就让我们仔细读读这本书吧。     

大家妙笔著文章编辑匠心传信史——《科学精英:求解斯芬克斯之谜的人们》评介

 国家一级学术期刊《自然辩证法通讯》辟有一个“人物评传”栏目,专门刊登科学家评传文章。《科学精英：求解斯芬克斯之谜的人们》就是从《自然辩证法通讯》人物评传栏目中精选的44篇文章汇集而成的。这些文章在科技史研究的基础上,不仅介绍了科学家的生平和贡献,还通过代表性科学家的个体故事去反映其所在时代的社会环境和价值取向,反映科学家与时代背景的互动。这44篇文章,按主题分为“科学体制化的贡献者”“丰富多彩的科学生活”“为理解自然和自我而奋斗”“艰难时世的跋涉”“浮士德式的科学家”“女性与科学世界”“东西交汇的激荡”“中国科学家的家国情怀”8个部分,为读者展示了44位科学家的人生轨迹,通过他们的选择、担当、奉献甚至牺牲,描绘了一幅波澜壮阔的科学画卷,展现出科学发展历程中,科学的争论与创新、梦想与奋斗、苦难与辉煌。     

京津冀居民生活用煤“煤改电”政策的健康与经济效益评估

针对以电力等清洁能源替代居民散煤的“煤改电”政策, 构建可实现京津冀区域“十三五”规划中“煤改电”政策目标的技术选择以及电力供应来源的相关情景, 利用综合评价模型分析并估算不同情景下实施“煤改电”政策对环境质量、健康效益和经济效益的影响。研究结果表明, 通过在该区域实施居民生活“煤改电”政策, 2020年京津冀区域PM_2.5年均浓度可以下降6~15 μg/m³, 可因此避免约2.22万人过早死亡和60.78万致病例。如同期在京津冀区域采用一致性的政策实现“煤改电”政策目标, 可以获得187.31~198.69亿元的社会净效益。基于对3个地区净效益的分析结果, 并考虑地区间的差异, 提出具体的技术选择建议: 北京市和河北省宜采用“空气源热泵+可再生能源供电”方式, 天津市则宜采用“蓄热式电暖器+可再生能源供电”的方式。在3个地区均采用各自净效益最大化的政策情景下, 整个京津冀区域的净效益约为203.41亿元。     

粤港澳大湾区背景下澳门"精准联系"功能的概念、内涵与提升策略

 粤港澳大湾区建设背景下，澳门在国家对外开放和发展中的“精准联系人”角色逐步向“精准联系”功能丰富和拓展。发挥和提升“精准联系”功能成为澳门长远发展战略的重要内容，是新时代下“国家所需、澳门所长”和“一国两制”发展新实践的重要保障。面对来自土地空间、产业、区域合作、人才等方面的挑战，澳门应强化优势、强调协同，采取“精准连接”“精准发力”“精准施策”和“精明增长”的策略，高质量提升“精准联系”功能，全面深度参与粤港澳大湾区建设，融入国家发展大局。     

聚集策略下的模件化建筑设计方法及应用——以中国科学院大学科教园区为例

 大学的功能逐渐从“基础教育”转变为“研究型培养”，中国科学院大学大力倡导“产-学-研”与“科教融合”的发展思路。从自然界“聚集”现象出发，通过分析“聚集”的目标，以中国科学院大学在3个城市中的科教园区为例，提出了以师法自然和中国传统工艺生产的“模件化”为“聚集”策略下的建筑设计方法；该方法强调规划与设计中结构秩序的重要性，以典型模件单元的建构作为设计组织的起点，将模件单元在结构秩序基础上形成同构异型的多样化组合方式，最终形成不同的尺度层级；展示了“模件化聚集”方法在创造“科学共同体”上的优势，3个案例也呈现出该设计方法历时性的传承、延续和演变。     

中华人民共和国成立以来重大科技发展战略的演进与启示

 中华人民共和国成立70余年来,党中央根据国际政治形势、国内经济社会发展需要、世界科技革命变革趋势,先后提出“向科学进军”“科学技术是第一生产力”“科教兴国”“创新驱动发展”等一系列重大科技发展战略,确立了中国科学技术进步的道路,引领中国科技事业取得了令人鼓舞的巨大成就。战略方针从“跟踪模仿”走向“自主创新”,战略重点从“推进国防和重工业发展”走向“推进社会全面协调可持续发展”,战略攻关力量从“研发机构”走向“研发机构、高等院校、企业”协同创新,战略体系从“单一拳”走向“组合拳”。面向未来,要抓住历史机遇,继续坚持“四个面向”,着力加快关键核心技术攻关,建立高精尖科技创新人才队伍,完善新时代创新生态体系,不断深化科技体制机制改革,努力成为世界主要科学中心和创新高地。