作者:陈馨瑶 欧阳伊岚 来源:中国青年报 发布时间:2016/5/17 13:41:03
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中科院公众科学日:绚丽科学日背后的科研常态
 
 
图为移动端科学读物H5周刊《来点科学》第一期封面。(中青在线 刘子新/设计)
 
 
中科院声学所半消声实验室。该实验室可用于传声器的校准、电声仪器设备的测试、语言和听觉声学测试、研究,各种声源的声学特性的测定,以及开展其它须避免反射声或外来噪声干扰的研究工作。
 
 
 
中科院声学所大混响室。该实验室可用于材料的吸声系数、空气中的声吸收、各种声源的声功率和频谱,以及扬声器的效率等声学测量,和产生人工混响等。
 
 
中科院计算技术所的科普展品“阿尔法小狗”。今年4月,AlphaGo在韩国4:1大胜围棋大师李世石,这是继深蓝战胜卡斯帕罗夫,人工智能再次占了棋界对弈的上风。阿尔法小狗就是AlphaGo的mini版,它的大脑是由多块拥有独立计算能力的神经元组成,别看它只有巴掌大小,但是它的计算能力足以与10年前最快的计算机媲美。而且它可以同时与上百个人进行棋类PK。
 
 
中科院国家天文台科普展品牛顿反射式天文望远镜。牛顿反射式天文望远镜为150mm口径牛顿反射式望远镜。该望远镜配合特殊滤光片,可用于太阳观测。(中国青年报·中青在线记者 任聪/摄 中青在线 赵悦/文)
 

向公众开放的科普现场,看上去光彩绚丽。刚刚过去的第十二届中国科学院公众科学日,以“阿尔法小狗”“魔镜”“声学手电筒”等生动有趣的互动实验,打开了国家最高科研机构的大门,吸引数以万计的公众走近科学、参与科学。

的确,一些科学实验是有意思的,正如媒体努力试图呈现给公众的那些夺目瞬间——惊心动魄的卫星发射现场、大型对撞机开启时电光火石的画面,以及栩栩如生的机器人互动场景——这些是真实的,但这是全部的真实吗?

中科院电工研究所副研究员邓卫告诉笔者,一些科学工作表面上看起来光鲜亮丽,但是聚焦到实验细节,可能就没那么生动有趣了。他打了个比方:就像我们手机上的App,有的看起来炫酷,但要回溯它的开发,更多的是无数次的试错,直到做出炫酷的效果,而这个过程可能就显得枯燥无趣了。

为了一个科研项目,春节到现在只休息了7天

“上电!”

只要喊出这个口令,就意味着邓卫和他所在的团队要开始“受虐”了。

在200平方米的实验室里,5位科研人员仅占着角落里的一张实验桌,只要一上电,变压器便嗡嗡地震动起来,不一会儿就开始发热。实验室里没有空调,邓卫和另一位科研人员,只好举起电风扇,“手动”散热。其间,实验室偶尔还能闻到一股绝缘胶皮的味道。

在这样的环境里,他们足足待了一年时间,不断去验证他们的想法和理论——城市电网如何通过负载均衡实现互补优化运行。

在一次的小组讨论中,他们发现,国际上尚未有人研究这一问题,他们在这方面却有一定的积累。2009年,科研团队花费3年的时间,研制出一款性能接近的电力装置。如今,他们要做的,就是对这一装置进行改版、升级。

这一升级,就升了将近一年的时间。

随着装置容量的增大,需要调试的参数数量急剧增加。一个个数字,一旦哪个出错,整个实验结果就会前功尽弃——

这就像照相,需要调光圈、曝光度和焦距一样,但所不同的是,科研人员做实验,并不清楚在哪个“点”上所有参数能够完美融合,“拍出最佳的照片”。这个不断试错的过程“最折磨人”,邓卫说。

无独有偶,中科院理化所高级工程师罗思扬和同事们也面临着“漫长的尝试”。他所在的团队曾经在生长一种名为“KBBF族深紫外非线性光学晶体”的时候,每天早上8点开始观察、每隔两到三个小时观察一次,一直到晚上一两点钟。

更为重要的是,这种晶体生长周期比较长,一般都要三四个月,在这段时间内,罗思扬就要像被磁铁吸住一样待在实验室。

从今年春节后到现在,邓卫只休息了7天,他告诉笔者,自己推掉了几乎所有的聚会。

以前时间稍微宽松些的时候,邓卫喜欢找个地方吃顿饭犒劳一下自己,到后来慢慢发现时间不允许,“还没来得及调整,下一个任务又来了,这时候就只有闭上眼睛眯一会儿”。如今,睡觉倒成了他科研生活以外最大的“爱好”。

科学发现让人兴奋就像十月怀胎一朝分娩

科学的发现,是令人兴奋的。

经过近一年的探索,邓卫和他所在的团队终于成功。2014年年底,他们所提交的科学论文,被所在领域的国际SCI期刊接收。得知这一消息后,团队里的科研人员兴奋得“炸开了锅”。

“科学的发现总是让人兴奋,也许这就是科学的魅力所在。”罗思扬说,他和科学相处有10多年了,但至今一提到那一场景,他依然会兴奋,这种兴奋来自内心深处的热爱。

罗思扬所从事的,是人工晶体领域的研究工作。在这个领域,我国处于世界领先水平。今年春节期间,网上有篇名为《中国对美国有禁售的产品了,而且已禁售多年》的文章刷屏。他清晰地记得,当时不少朋友在朋友圈转发这篇文章,躲在手机屏幕背后的他,忍不住偷乐——

“这就是我们课题组一直在研发的KBBF非线性光学晶体及其工艺技术,我也是其中一员,这是一件非常令中国人骄傲的事情,中国对美国也有禁售产品了,而且让美国气急败坏。”

这时候,枯燥的科研过程抛在脑后,科研成果已不仅仅是一篇科学论文带来的个人荣誉,而是跃升为一种国家荣誉。

科研的突破是一瞬间的。但这一瞬间可能要花上几个月、几年甚至几十年。在这漫长的过程中,实验失败的次数多得他们都已经记不清了。但没有时间让他们垂头丧气,只要一失败,就马上调整、总结,全身心地投入下一次实验。

罗思扬至今还记得,那段时间夜里做梦,都会经常梦到自己在观察晶体生长,“生物钟已经被自动调整为两三个小时一个周期的‘晶体生长时区’。”持续数月,直至晶体生长完成,方才长舒一口气,罗思扬将得到晶体的过程戏称为“十月怀胎”。

科学是对未知的探索,即便是科学家,也很难清晰地判断出,在哪个时间节点上,能够出成果,他们只能慢慢摸索,不断地试错,不断地在修改中前行。

摸着石头过河,期待柳暗花明

罗思扬把这种探索的前行,比作摸着石头过河,“只有不停地探索才能柳暗花明、豁然开朗,才能找出新晶体的合适生长条件和工艺。”

中科院高能物理所副研究员李琳也持这样一种态度。物理专业出身的她,为了解决乳腺PET产业化的问题,要跨专业、跨领域地去处理多方关系,为此她备受“折磨”。

她花了4年多的时间,重新学习电子、机械等各方面的知识,还要跨到医学领域,和医生打交道。为了拿到国家药监局的许可证,李琳所在科研团队的成员,还在两家医院安装了设备进行临床检测。那时他们常常要忙活到晚上两三点。她记得,完活儿后,团队成员一起满北京找吃东西的地方,“虽然辛苦,那种感觉却很快乐”。

2014年12月26日,李琳清楚地记得这个日子。这一天,她所在的团队将所有的材料提交给药监局。

担心和纠结并未随之终结。她听说审评流程很严格,甚至可能会整个推翻他们的临床试验。这就意味着,4年的活儿白干了。等待“审判”的过程,在时间轴上的无限延续,从2010年到2014年,她没有发表文章、没有申请专利,没有任何体现自己价值的成果,尽管一直在围绕着乳腺PET做研究,但是在抵达终点看见成果之前,没有人知道她做过这些努力——这就是坐冷板凳的滋味。

李琳告诉笔者,她曾迷茫过、忐忑过、怀疑过,但,她从未想过放弃。在这一过程中,研究所内部相对宽松的氛围和领导的支持,让李琳更加坚定地走下去。

2015年7月9日,她迎来了曙光。国家药监局给她所在的团队颁发了三类医疗注册证。这意味着,乳腺PET产品化的最后一公里打通了。回忆起4年来的努力,李琳只说了两个字:“值了!”

时间尽管漫长,但它永远不是科学研究最大的敌人,反而会成为成功那一刻的调味剂。“你问我十多年的科研生涯中什么事能记得起来,其实很多科研过程的艰辛、痛苦和迷茫都会淡忘,它也许成了一种常态。但是得知我们团队文章被录用的那个兴奋瞬间,却很难忘记。”邓卫说。

在邓卫看来,“柳暗花明”,是对他们研究结果的莫大肯定。不过,他们并没有那么多时间去庆祝,新的课题要申请,旧的项目要结题,生活还要继续……“生活就是打怪升级的过程,越到后面,BOSS越厉害、越难打。其实科研也是如此。”邓卫说。(原标题:绚丽科学日背后的科研常态 “搞研究就像打怪升级,越往后BOSS越难打”

 
 
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