西交大一年多发表6篇Science背后,他们是这么做到的

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来源 | 陕西日报

编辑 | 学术君

 
10月25日,西安交通大学刘明、周子尧及丁向东在Science在线发表题为
Super-elastic ferroelectric single-crystalmembrane with continuous electric dipole rotation 的研究论文。这一成果使柔性材料的研究又迈出了重要一步。
 
  
这篇Science高水平论文,是2018年8月至今西安交通大学发表的第6篇Science论文。Science是自然科学领域内的顶级国际期刊。这6篇高质量论文标志着西安交通大学在材料学、生命科学等领域取得重大进展。
 
坚持与努力

6篇Science论文的背后,是科研工作者的坚持与努力。
  
“科学研究最大的动力是对自己从事研究领域发自内心的极致热爱!”在采访中,所有科研工作者一致认为。
  
科学研究是一件艰苦的工作,往往为了一个实验数据和结果的完美呈现,经历千万次的失败和试错。只有源自内心的真挚热爱才能够支撑科学家排除一切干扰,克服各种困难,矢志不渝、精益求精地探求真理。
 

全球环境变化研究院程海教授视科研为人生最大的乐趣。他每天清晨5时之前到办公室开始工作,每周除了打两次羽毛球之外,其余的时间几乎都在搞科研,周末与节假日也不例外。“我最喜欢春节,因为可以安安静静地搞研究。”在他看来,科学研究就是自己的本心,从科研工作中能够得到身心的愉悦。
  
高水平成果的产出需要长时间的科研积累和沉淀,不可能一蹴而就。这需要科研工作者具备甘坐冷板凳的意志、打破砂锅问到底的坚持,以及不计名利与得失的胸怀。
  
33岁的刘博宇是西安交通大学培养的“土著”学者。4年多来,他专注于自己的研究方向,花费了大量时间精力在很多“没有显示度”的基础性工作上面,积累得非常扎实,最终取得了高水平的科研成果;刘明、丁向东分别是电信学部、材料学院的教授,他们在学科交叉合作中从不计较排名先后,认为“不管记在谁名下都是交大的成果”,一心只想解决科学问题。“因为沟通合作顺畅,我们的文章从提出设想到正式发表只用了不到一年时间。”刘明说。
  
Science上发表的成果,代表了该领域的国际前沿方向,必须在基础理论方面取得独创性和前瞻性的突破。要取得这种成果,不光要有甘坐冷板凳的精神,更需要准确把握科学发展的前沿趋势,有时还需要抓住“灵光闪现”,进行大胆探索和冒险投入。
  
旋状扭动的DNA双螺旋、杂乱无章的生物大数据、复杂多样的基因“暗物质”、神秘莫测的超级基因簇……这些是青年学者叶凯每日打交道的对象。他长期投身于生物信息学和基因组学领域研究,是国际上较早接触第二代高通量测序技术和数据的研究人员。在研究中,他大胆运用信息学方法开发了一系列基因组测序数据分析解决方案,最终在国际上首次公布了鸦片罂粟的高质量全基因组序列和组装分析结果。
 
激励与保障

6篇Science的背后,是西安交通大学学科规划、人才激励、平台共享提供的坚实保障。
  
“十三五”期间,该校坚持统筹规划、分类发展、重点建设的学科发展方针,从人才、政策、平台等多方面加大投入,不断完善体制机制,为科研人员注入创新动力,有效引导激励高水平成果产出。
  
在学科建设上,西安交通大学首先分类分层,确立优先与重点建设的学科与领域,重点支持以率先冲击世界一流水平为目标的学科,强化建设了包括电子科学与技术和材料科学与工程等传统优势工程学科。“通过拟定学科建设措施、配备相应资源,强力引导学科转型,我们实现了以工程技术研究为主向以工程科学研究为主的转变。”该校相关负责人介绍。
  
“针对国家在基础研究能力和产出上的短板,学校更加注重对基础研究和应用基础研究领域的倾向性支持,着重在基础前沿学科、新兴交叉学科方面寻求突破。”该负责人介绍,学校积极组织申报国家自然科学基金课题,鼓励从事基础研究、应用基础研究的科研工作者,自由探索发现,支持理工、能源电力等交叉领域拓展研究,力争在前沿交叉方向上取得重要学术成果。日前公布的2019年国家自然科学基金立项名单显示,西安交通大学立项468项,居全国第12位。
  
高水平科研成果的产出需要高水平科研平台的支撑。“十三五”以来,西安交通大学建成了分析测试共享中心、高性能计算中心、生物医学实验中心、实验动物中心4个校级公共平台。这些科研平台在推动设备开放共享、学科交叉融合等方面发挥了显著作用。
  
科技资源的统筹整合有力支撑了学校的青年人才引进,降低了科研门槛。青年学者来校后,不用花费大量精力进行平台建设,可以直接利用公共平台快速开展科学研究、产出成果,缩短了科研成果产出周期。据介绍,目前分析测试共享中心的使用对象几乎覆盖了所有40岁以下理工类青年学者。
 
探索和创新

6篇Science论文的背后,是学科交叉、国际合作的探索和创新。
  
2016年3月,叶凯结束在美国的助理教授职务,告别爱人和7岁的孩子,只身回国到西安交通大学报到。同年4月,学校为其成立了具有鲜明交叉学科特色的“叶凯青年科学家工作室”。
  
“叶凯青年科学家工作室”是西安交通大学首个以“80后”青年科学家名字命名的工作室。“青年科学家工作室有着创新型的研究模式,打破了学科壁垒,形成了利于开展综合交叉研究的工作氛围。这是吸引我的关键,也是我们团队能快速取得成绩的关键。”叶凯感慨道。
  
叶凯是西安交通大学引进的高水平青年学者的代表。近年来,西安交通大学实施“青年拔尖人才支持计划”,着重在已有优势学科、前沿基础研究、交叉研究等方向引进青年拔尖人才。学校给予每位青年拔尖人才较高的科研启动费,保障了年轻学者能够大胆“冒险”、进行前沿方向的探索;设立“新教师科研支持计划”“自由探索与创新项目”等,在基本科研业务经费方面也给予激励和支持,有效调动了学者们开展前瞻性研究的积极性。
  
“传统学科的研究已经到达‘天花板’,前沿科学问题必须依靠跨学科组织,才能产生有效的创新突破。”受访科研工作者纷纷表示。
  
当前世界科学热点聚焦在生命科学、材料科学、量子通信、人工智能等领域。西安交通大学在这些热点领域均有学科布局,具备良好的学科交叉基础。除了组建跨学科研究团队,探索“科学家工作室”模式,学校还设立“新兴与交叉学科建设专项”“学科交叉与合作项目”等,定向支持热点前沿方向的交叉学科研究团队以及跨学科的课题研究。
  
与此同时,国际合作有效地促进了前沿性、高水平科技创新成果的产出。据了解,6篇Science论文,5篇均是和国外顶尖科研机构合作完成。6项成果的作者团队中,90%以上团队成员有海外科研工作经历,与海外顶尖科研机构保持密切合作关系,大多数产出成果也是通过国际化合作而完成。
 
他们都研究了什么?

 
2018年8月31日,西安交通大学叶凯研究组联合英国约克大学Graham研究组在Science发表题为The opium poppy genome and morphinan production的研究论文,成功绘制鸦片罂粟全基因组草图。该研究的发表不仅是罂粟基因组测序研究的重大突破,更为人们改良吗啡等罂粟药用代谢产物提供了可能的生物途径,也必将能够帮助更多病人缓解疼痛。
 
2018年12月14日,西安交通大学全球环境变化研究院程海教授等在Science在线发表题为Atmospheric14C/12C changes during the last glacial period from Hulu Cave的研究论文,首次建立了过去5.4万年以来高精度的14C(碳元素同位素)和230Th(钍元素同位素)年龄对应关系,为全球环境变化研究提供了精准的过去5.4万年以来的年代学标尺,是该领域具有里程碑意义的新进展。
 
2019年4月19日,西安交通大学李飞及美国宾夕法尼亚州立大学张树君共同通讯在Science在线发表题为Giant piezoelectricity of Sm-doped Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 single crystals的研究论文。该研究成功地生长了Sm掺杂的Pb(Mg1 / 3Nb2 / 3)O3-PbTiO3(Sm-PMN-PT)单晶,具有良好的性能均匀性。这些晶体是各种传感应用的理想选择。
 
2019年7月5日,西安交通大学单智伟、澳大利亚莫纳什大学聂建峰和美国内华达大学李斌共同通讯在Science在线发表题为Large plasticity in magnesium mediated by pyramidal dislocations的研究论文。该研究发现塑性差并不是镁的固有属性,为完善镁的塑性变形理论提供了重要的实验数据,并为高塑性镁合金的开发带来新的启发。
 
2019年10月11日,深圳大学材料学院饶峰、美国约翰霍普金斯大学马恩、西安交通大学张伟共同通讯在Science在线发表题为Phase-change heterostructure enables ultralow noise and drift for memory operation的研究论文。该研究在面向高精度神经元计算应用的相变存储材料与器件研究方面取得重要进展。
 
2019年10月25日,西安交通大学刘明、周子尧及丁向东共同通讯在Science在线发表题为Super-elastic ferroelectric single-crystal membrane with continuous electric dipole rotation的研究论文,该研究合成了无损伤提离工艺的独立式单晶铁电钛酸钡(BaTiO3)膜。超柔性外延铁电膜可以实现柔性传感器、存储器和电子皮肤等许多应用。

 

本文来源:陕西日报

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