“学神”有哪些清奇的脑回路路是怎样的 中国科学技术大学新闻网

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韩春雨NgAgo论文被自然子刊撤稿:系作者主动申请撤回
在国内外学者几番公开质疑其可重复性过去一年后,河北科技大学副教授韩春雨关于新基因编辑技术NgAgo-gDNA的论文已由《自然-生物技术》撤回。
北京时间8月3日,《自然-生物技术》发布声明称,撤回韩春雨团队于日发表在该期刊的论文。澎湃新闻获悉,论文撤回,是韩春雨主动申请撤回。
韩春雨出生于1974年,现为河北科技大学副教授,本科毕业于河北师范大学,硕士就读于中国农业科学院,在中国协和医科大学取得博士学位。
在学术出版里,受到广泛质疑的论文在期刊的调查和协调下,往往由论文作者主动向期刊申请撤稿,以减少对论文作者科学信誉的伤害,同时避免更多的科研工作者继续引用该论文。
此前,该论文甫一发表,韩春雨团队及其报告的NgAgo技术得到了诸多喝彩声。论文中所描述的NgAgo技术是利用格氏嗜盐碱杆菌(Natronobacterium gregoryi)的Argonaute核酸内切酶,以DNA为介导进行基因编辑,简称NgAgo-gDNA。
在论文中,韩春雨团队使用NgAgo-gDNA技术,在哺乳动物细胞基因组上的47个位点进行了100%的基因编辑,效率为21.3%~41.3%。按照韩春雨团队的实验结果,该技术效率之高,能媲美已有“基因魔剪”之称的CRISPR-Cas9,对基因的特定位点进行准确地剔除、添入等。
但同年7月以来,该论文的可重复性得到国内外学者的广泛质疑。在按照韩春雨论文所述的方法进行实验后,他们无一例外地没有看到NgAgo技术有能编辑基因的迹象。
2016年7月,来自澳大利亚、美国、西班牙的学者在社交媒体推特上公开发声,表示无法看到韩春雨论文中的实验结果,为避免资源浪费,呼吁科研工作者停止使用NgAgo技术。
2016年10月,北京大学、中国科学院、哈尔滨工业大学等13位中国生物学家联名在媒体上公开发声,表示无法重复该实验结果,呼吁有关部门启动学术调查。
同年11月,国内外20位生物学家联名在国际期刊《蛋白质与细胞》上发表学术通讯,正式以学术规范的形式,质疑韩春雨团队该论文的可重复性。20位学者在各自的实验室进行了重复实验,但在不同细胞系和生物中无法检测到NgAgo技术所产生的基因编辑现象。
同月,来自美国、德国和韩国的生物学家在《自然-生物技术》发表通信文章,同样报告了该实验无法重复。
与通信文章同时发表的,还有《自然-生物技术》的一篇“编辑部关注”及声明,“提醒读者对原论文结果(韩春雨课题组论文)的可重复性存有担忧”,并表示正在调查该论文,原作者“补充信息和证据来给原论文提供依据是非常重要的”。
不到两个月后的2017年1月,《自然-生物技术》发言人发表声明,表示获得了与NgAgo系统可重复性相关的新数据,在决定是否采取进一步行动之前,需要调查研究这些数据。
在被质疑的一年时间里,韩春雨不愿公开实验记录,并表示他的实验可重复,他正在不断改进实验效率。韩春雨还曾表示,其他实验室无法重复,80%的原因是实验用的细胞被污染了。
《自然-生物技术》撤稿声明全文:
是该数据说话的时候了
一项宣称通过Argonaute酶实现基因编辑的研究被撤回,这显示了论文发表后的同行评议在全天候媒体时代的重要性。
本期,韩春雨及同事撤回了发表于去年5月的一篇论文。该论文称,短5′磷酸化单链DNA可引导格氏嗜盐碱杆菌核酸内切酶(NgAgo)产生双链断裂,实现对人类基因组的编辑。论文一发表,便引起科研人员的极大兴趣和媒体的竞相报道。但是很快,在推特、博客和其它社交媒体的助燃之下,有关该研究可重复性的质疑开始迅速增多。去年11月,本刊发表了“编辑部关注”(Editorial Expression of Concern),提醒科研界留意这些可重复性方面的担忧。为了最终解决这个争议,多个研究小组在数月里生成了更多的实验数据。如今尘埃落定,这也是世界各地的许多实验室为澄清NgAgo的功能而付出的大量时间、精力和资金的证明。
韩春雨的这篇论文自去年发表后所产生的影响力,再怎么夸张地说也不为过,尤其是在论文的来源地中国。中国媒体纷纷进行报道,以大标题宣告一项全新基因编辑系统的发现。这无疑是一篇中国去年被报道最多的论文;媒体监测公司融文(Meltwater)的数据显示,仅在论文发表后的最初两个月,就有将近4000篇相关的中文新闻报道。
NgAgo的轰动之处集中在它有可能补充,甚至取代CRISPR/Cas9基因编辑系统之一点上。NgAgo有望以一个目标序列进行基因编辑(Cas9不仅需要目标序列,还需要另外一个附近的识别(PAM)序列)。而且,初始数据还显示了它在其它方面的优势,如引物的稳定性更强(DNA相对于Cas9采用的RNA),增强特异性,减少基因组编辑脱靶,改善在基因组富含GC区域的活性,以及使所用的试剂更易于合成和处理。
如果说这一切都听上去太过美好而令人难以置信,那么去年夏天以来,随着越来越多的实验室无法重复该论文所报告的基因组编辑功能,质疑声便开始出现了。在各种基因组编辑会议上,在组和电子邮件中,这篇论文成为最热话题之一。这很快便引起媒体注意,有关该初始报告有效性的正反两方面的声音开始交锋。我们内部的图像完整性筛查没有发现韩春雨论文的明显异常,复查数据的三位外部评审人也持相同观点。
在此期间,《自然-生物技术》一直与科研界保持联络,关注各种为重复论文所做的持续努力。最终,在编辑们的协调下,三个独立小组的成果形成了一篇单独的反驳性论文,并通过了同行评议(Nat. Biotechnol.34, 16)。有了这些数据,我们就有充分的理由去提醒读者留意该论文可能存在问题,我们将正式的“编辑部关注”发表在该篇论文所在的网址上,此举得到包括韩春雨在内的两位论文作者的支持。
我们也询问了论文作者是否可以解答科研界为何难以重复他们的结果。于是,去年12月,韩春雨及同事,还有另外几个与本刊联系的独立研究小组,提供了新的数据,称已经重复了NgAgo基因编辑活性。当时,本刊编辑和一位外部评审人都判定这些数据太过初级,不满足发表标准。因此,我们决定给这些原始论文作者和新的研究小组更多时间来收集更多的能支持其论点的实验证据。
现在,距原论文发表已过去了一年多,我们了解到当初曾报告说初步成功重复出实验结果的独立研究小组,无法强化初始数据,使其达到可发表的水平。类似的,在征求专家评审人的反馈意见后,我们判定韩春雨及同事提供的最新数据不足以反驳大量与其初始发现相悖的证据。我们现在确信韩春雨的撤稿决定是维护已发表科研记录完整性的最好做法。
这篇有关NgAgo的论文发表出来,并不是科研过程的结束,而是开始。与任何其它发表出来的报告一样,正是广大的科研共同体对相关方法进行了检验,识别潜在的错误来源,验证试剂并优化试验。在本例中,有多位敬业的研究者个人对已发表实验方法的各种细节进行检验,并完成记录翔实和有对照组的反驳性研究 (Protein Cell 7, 913, 2016; Cell Res. 26, 16; PLoS One, 12, e17)。
这篇NgAgo论文也显示了社交媒体的利与弊。显然,这些平台对于迅速提醒广大科学界留意该论文可能存在的问题发挥了重要作用。但是,它们也抬高了人们的预期,以为有关这篇论文的问题是直截了当,可以快速解决的。然而,关于NgAgo的各种问题是无法在几个星期或几个月内就能澄清的,这是有原因的。即使是简单的实验也需要花费数周来准备、实施、分析和解决出现的问题。另外于事无益的是,那些进行可重复性研究的人,其付出的努力往往得不到回报——这样的工作单调乏味,没有资金支持,还吃力不讨好。
难怪在希望得到快速、明确答案的全天候媒体和公众眼中,论文发表后的同行评议流程似乎慢得让人沮丧。但是,当涉及生物学时,往往没有明确的答案。当研究重复性时,有一点我们是知道的,那就是这需要花时间来做。就这篇有关NgAgo的论文而言,现在是时候了,数据已经说话了。
来源:澎湃新闻 
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伦正言:“学神”的脑回路是怎样的
中国青年报·中青在线记者 王磊 通讯员 陈牧  来源:中国青年报  (
&&&&加州大学伯克利分校、加州理工学院、普林斯顿大学、哈佛大学……对于大部分人来说,能够被其中任何一所青睐,就会备感骄傲。伦正言却是极少数能同时拿到多所世界名校“入场券”的“学神”之一。
&&&&作为中国科大新一届本科毕业生,这位山东潍坊的大男孩即将前往加州大学伯克利分校开始自己的硕博生涯。在毕业前,他和同学游了一趟黄山,住在山脚下听着瀑布的水流,他觉得“爽呆”了,好久没那么轻松过了。
&&&&书山有路勤为径,学海无涯苦作舟。回溯多年的求学历程,在伦正言看来,随性地生活,并保持良好心态以及对学习的定力,才能让自己走得更远。
&&&&从未缺少过父母陪伴
&&&&“这是我萌萌的爸爸和漂亮的妈妈。”这两天,伦正言在朋友圈里晒出了自己的父母,背景是中国科大本科生最高荣誉——郭沫若奖学金的颁奖典礼,伦正言正是34位得主之一。
&&&&提到父母,伦正言满脸幸福。“我爸特别喜欢捣鼓些什么,妈妈就比较中规中矩。”在伦正言儿时的印象中,没有任何化工基础的爸爸抱着一本厚厚的《树脂与塑料》的书翻看,还让儿子把喝过的酸奶的盒子留下,替代烧杯和试管做实验,就这样开起了一家小“化工厂”。当别人在大学选专业被各种因素左右时,伦正言非常笃定地跟招生老师说,“我要上材料专业”。
&&&&父母的陪伴伦正言从来没有缺失过。“从小到大,我们家每天一顿晚饭都要吃一个多小时,侃的全是天南地北。”得知别的小朋友家都是匆匆解决晚饭,伦正言笑称,自己长大后跟人打交道从来不发怵,跟国外老师交流无障碍,估计就是在家庭饭桌上练出来的。
&&&&家中的民主氛围由来已久。小时候妈妈问他要不要上兴趣班,他说喜欢国际象棋上的图形,于是爸妈便陪着他学了好多年棋。再后来又学了电子琴,如果下午要去学琴,他可以从早上9点到下午4点都不停地练。“我比较随性,一直跟着兴趣走,现在仍然觉得这些东西学了没有坏处,从小开发智力,养成一种总结反思的习惯。”
&&&&我的“脑回路”更适合逻辑思维
&&&&小学是班长,中学是班长,高中是团支书,伦正言一直顺风顺水,也是那种让人羡慕的“别人家的孩子”。“我从小就喜欢把事情提前做好。”伦正言说,这种自主的提前意识也让他在学习上一直保持着游刃有余。当别的孩子暑假最后几天都在赶作业时,伦正言在暑假开始前几天就已经全部做好了;当新学期开始,老师要教新课程时,他早在假期就学过了一遍,上课是巩固和复习;就是本科毕业论文,伦正言也在截稿时间前十多天就早早提交,这节奏还带动了同一个实验室的同学。
&&&&伦正言坦言,自己很少遇到挫折,“比如我感到这次考试可能要考砸了,就赶紧提早复习;比如有人提议翘课去踢球,我想老师肯定会骂,半道就回来了。”
&&&&如果说高中的学习只是身体劳累,伦正言说,在中国科大的学习则让他身体和精神都感到了压力。“我记得有一门‘有机化学’课程就特别难学,而我的‘脑回路’更适合逻辑思维,后来我就选择了材料物理方向。”
&&&&不要保底只为证明自己
&&&&在大学里,伦正言继续发挥着长期以来的“坐得住”的态度对待学业,学业也对他有了真诚回报——新生奖学金、连续两年国家奖学金,让伦正言实现了“财务自由”。
&&&&在中国科大,学业压力本来就不小,伦正言却渴望有更多的挑战。
&&&&“现在能源问题特别紧张,通过电解水产生氢气,不仅热值高,而且没有污染,如何才能降低成本,就要寻找催化剂了。”几年下来,伦正言在导师和学长们的带领下,一点点在这个领域深挖。在实验室期间,他还在美国化学会的核心期刊《能源环境科学》上发表了《氮掺杂石墨烯包覆的过渡金属合金——高效而又持久的析氢反应催化剂》,多篇论文的发表也对他申请国外名校深造起到了重要作用。
&&&&选择国外名校深造,对伦正言而言更像是对自己能力的一次证明。“我没有申请保底校,也就是说我申请的每一所学校,都是我特别想读的,不然就不申请了。”从今年年初开始,哈佛大学、普林斯顿大学、加州大学伯克利分校、加州理工学院等多所世界顶级的高校都向伦正言发出了邀约,并承诺全额奖学金。最终,伦正言选择了跟随锂离子电池方向的学术大牛,前往环境优美的加州大学伯克利分校,继续自己在能源材料方面的研究。
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韩春雨NgAgo论文被自然子刊撤稿:系作者主动申请撤回
在国内外学者几番公开质疑其可重复性过去一年后,河北科技大学副教授韩春雨关于新基因编辑技术NgAgo-gDNA的论文已由《自然-生物技术》撤回。
北京时间8月3日,《自然-生物技术》发布声明称,撤回韩春雨团队于日发表在该期刊的论文。澎湃新闻获悉,论文撤回,是韩春雨主动申请撤回。
韩春雨出生于1974年,现为河北科技大学副教授,本科毕业于河北师范大学,硕士就读于中国农业科学院,在中国协和医科大学取得博士学位。
在学术出版里,受到广泛质疑的论文在期刊的调查和协调下,往往由论文作者主动向期刊申请撤稿,以减少对论文作者科学信誉的伤害,同时避免更多的科研工作者继续引用该论文。
此前,该论文甫一发表,韩春雨团队及其报告的NgAgo技术得到了诸多喝彩声。论文中所描述的NgAgo技术是利用格氏嗜盐碱杆菌(Natronobacterium gregoryi)的Argonaute核酸内切酶,以DNA为介导进行基因编辑,简称NgAgo-gDNA。
在论文中,韩春雨团队使用NgAgo-gDNA技术,在哺乳动物细胞基因组上的47个位点进行了100%的基因编辑,效率为21.3%~41.3%。按照韩春雨团队的实验结果,该技术效率之高,能媲美已有“基因魔剪”之称的CRISPR-Cas9,对基因的特定位点进行准确地剔除、添入等。
但同年7月以来,该论文的可重复性得到国内外学者的广泛质疑。在按照韩春雨论文所述的方法进行实验后,他们无一例外地没有看到NgAgo技术有能编辑基因的迹象。
2016年7月,来自澳大利亚、美国、西班牙的学者在社交媒体推特上公开发声,表示无法看到韩春雨论文中的实验结果,为避免资源浪费,呼吁科研工作者停止使用NgAgo技术。
2016年10月,北京大学、中国科学院、哈尔滨工业大学等13位中国生物学家联名在媒体上公开发声,表示无法重复该实验结果,呼吁有关部门启动学术调查。
同年11月,国内外20位生物学家联名在国际期刊《蛋白质与细胞》上发表学术通讯,正式以学术规范的形式,质疑韩春雨团队该论文的可重复性。20位学者在各自的实验室进行了重复实验,但在不同细胞系和生物中无法检测到NgAgo技术所产生的基因编辑现象。
同月,来自美国、德国和韩国的生物学家在《自然-生物技术》发表通信文章,同样报告了该实验无法重复。
与通信文章同时发表的,还有《自然-生物技术》的一篇“编辑部关注”及声明,“提醒读者对原论文结果(韩春雨课题组论文)的可重复性存有担忧”,并表示正在调查该论文,原作者“补充信息和证据来给原论文提供依据是非常重要的”。
不到两个月后的2017年1月,《自然-生物技术》发言人发表声明,表示获得了与NgAgo系统可重复性相关的新数据,在决定是否采取进一步行动之前,需要调查研究这些数据。
在被质疑的一年时间里,韩春雨不愿公开实验记录,并表示他的实验可重复,他正在不断改进实验效率。韩春雨还曾表示,其他实验室无法重复,80%的原因是实验用的细胞被污染了。
《自然-生物技术》撤稿声明全文:
是该数据说话的时候了
一项宣称通过Argonaute酶实现基因编辑的研究被撤回,这显示了论文发表后的同行评议在全天候媒体时代的重要性。
本期,韩春雨及同事撤回了发表于去年5月的一篇论文。该论文称,短5′磷酸化单链DNA可引导格氏嗜盐碱杆菌核酸内切酶(NgAgo)产生双链断裂,实现对人类基因组的编辑。论文一发表,便引起科研人员的极大兴趣和媒体的竞相报道。但是很快,在推特、博客和其它社交媒体的助燃之下,有关该研究可重复性的质疑开始迅速增多。去年11月,本刊发表了“编辑部关注”(Editorial Expression of Concern),提醒科研界留意这些可重复性方面的担忧。为了最终解决这个争议,多个研究小组在数月里生成了更多的实验数据。如今尘埃落定,这也是世界各地的许多实验室为澄清NgAgo的功能而付出的大量时间、精力和资金的证明。
韩春雨的这篇论文自去年发表后所产生的影响力,再怎么夸张地说也不为过,尤其是在论文的来源地中国。中国媒体纷纷进行报道,以大标题宣告一项全新基因编辑系统的发现。这无疑是一篇中国去年被报道最多的论文;媒体监测公司融文(Meltwater)的数据显示,仅在论文发表后的最初两个月,就有将近4000篇相关的中文新闻报道。
NgAgo的轰动之处集中在它有可能补充,甚至取代CRISPR/Cas9基因编辑系统之一点上。NgAgo有望以一个目标序列进行基因编辑(Cas9不仅需要目标序列,还需要另外一个附近的识别(PAM)序列)。而且,初始数据还显示了它在其它方面的优势,如引物的稳定性更强(DNA相对于Cas9采用的RNA),增强特异性,减少基因组编辑脱靶,改善在基因组富含GC区域的活性,以及使所用的试剂更易于合成和处理。
如果说这一切都听上去太过美好而令人难以置信,那么去年夏天以来,随着越来越多的实验室无法重复该论文所报告的基因组编辑功能,质疑声便开始出现了。在各种基因组编辑会议上,在组和电子邮件中,这篇论文成为最热话题之一。这很快便引起媒体注意,有关该初始报告有效性的正反两方面的声音开始交锋。我们内部的图像完整性筛查没有发现韩春雨论文的明显异常,复查数据的三位外部评审人也持相同观点。
在此期间,《自然-生物技术》一直与科研界保持联络,关注各种为重复论文所做的持续努力。最终,在编辑们的协调下,三个独立小组的成果形成了一篇单独的反驳性论文,并通过了同行评议(Nat. Biotechnol.34, 16)。有了这些数据,我们就有充分的理由去提醒读者留意该论文可能存在问题,我们将正式的“编辑部关注”发表在该篇论文所在的网址上,此举得到包括韩春雨在内的两位论文作者的支持。
我们也询问了论文作者是否可以解答科研界为何难以重复他们的结果。于是,去年12月,韩春雨及同事,还有另外几个与本刊联系的独立研究小组,提供了新的数据,称已经重复了NgAgo基因编辑活性。当时,本刊编辑和一位外部评审人都判定这些数据太过初级,不满足发表标准。因此,我们决定给这些原始论文作者和新的研究小组更多时间来收集更多的能支持其论点的实验证据。
现在,距原论文发表已过去了一年多,我们了解到当初曾报告说初步成功重复出实验结果的独立研究小组,无法强化初始数据,使其达到可发表的水平。类似的,在征求专家评审人的反馈意见后,我们判定韩春雨及同事提供的最新数据不足以反驳大量与其初始发现相悖的证据。我们现在确信韩春雨的撤稿决定是维护已发表科研记录完整性的最好做法。
这篇有关NgAgo的论文发表出来,并不是科研过程的结束,而是开始。与任何其它发表出来的报告一样,正是广大的科研共同体对相关方法进行了检验,识别潜在的错误来源,验证试剂并优化试验。在本例中,有多位敬业的研究者个人对已发表实验方法的各种细节进行检验,并完成记录翔实和有对照组的反驳性研究 (Protein Cell 7, 913, 2016; Cell Res. 26, 16; PLoS One, 12, e17)。
这篇NgAgo论文也显示了社交媒体的利与弊。显然,这些平台对于迅速提醒广大科学界留意该论文可能存在的问题发挥了重要作用。但是,它们也抬高了人们的预期,以为有关这篇论文的问题是直截了当,可以快速解决的。然而,关于NgAgo的各种问题是无法在几个星期或几个月内就能澄清的,这是有原因的。即使是简单的实验也需要花费数周来准备、实施、分析和解决出现的问题。另外于事无益的是,那些进行可重复性研究的人,其付出的努力往往得不到回报——这样的工作单调乏味,没有资金支持,还吃力不讨好。
难怪在希望得到快速、明确答案的全天候媒体和公众眼中,论文发表后的同行评议流程似乎慢得让人沮丧。但是,当涉及生物学时,往往没有明确的答案。当研究重复性时,有一点我们是知道的,那就是这需要花时间来做。就这篇有关NgAgo的论文而言,现在是时候了,数据已经说话了。
来源:澎湃新闻 
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【半月谈】点赞80后!量子世界走来了中国年轻人
2017年5月以来,中国科技大学潘建伟院士团队在量子科学的两大核心领域——量子计算与量子通信先后取得了令世界瞩目的突破性成果。
该团队一大特色即在于成员多为“80后”“90后”,充满青春朝气与创新锐气。除了斩获国内外诸多荣誉的陈宇翱、陆朝阳等研究带头人,还有一大批青年研究员、博士后乃至博士生构成了中国量子“梦之队”的中流砥柱。
近日,“梦之队”的青年科学家接受半月谈独家访问,首度开讲中国量子科学“80后”追梦之路的动人故事。
时间倒回到日。那时,世界首颗量子科学实验卫星上天不过月余。
也不知道是团队里的谁突发奇想,在新疆南山地面站,该项目的部分参与者集中到户外,等待卫星飞过头上的苍穹。在红绿光交会的那一刻,他们拍下一张合影。
在那个瞬间,印娟想起2008年的暑假,26岁的她和25岁的曹原在佘山天文台,第一次验证了星地之间量子通信可行的那一刻,印娟大喊,“曹原你别动(仪器),你快来,我收到啦,我收到啦!”
廖胜凯想起自己2010年博士答辩的那一天。博士论文方向是卫星地面站跟瞄系统的他,6年后终于给自己的博士论文画上了句号,当年赌上青春的猜想,证明是可行的。
拍摄这张合影时,83年的曹原在兴隆地面站进行星地光链路测试;
87年的徐凭在西藏阿里地面站裹着“军大衣+羽绒服”做实验;
87年的芮俊参与了量子化学这一全新方向的实验,在国际竞争中独辟蹊径;
88年的吴湛所在的小组在量子模拟系统中坚定地走出了比国际同行高一个维度的新方向。
拍摄这张合影的人,叫戴辉,是他们的学生,妥妥90后。
微小的量子世界里,装下了很多年轻人,几乎没有一个是在单兵前进。近百年来,包括爱因斯坦、玻尔等在内的几代科学家,一直在追寻着量子世界的奥秘。
这一次,发出追问的,是这群年轻人。
坚持:你只要跑下去,天自己会亮
量子光源是一种极其微弱的光信号。单光子级的光信号亮度,相当于一根蜡烛在140公里之外的人眼中的强度,要知道,人类肉眼能够分辨蜡烛光亮的极限距离,大约才700米。
2008年,印娟和曹原被派到上海佘山,借助天文台和卫星之间的光信号星地传输,证明单光子级别的光源也能被地面接收,为星地一体量子通信网络提供实验支撑。
一个无人尝试过的题目。一年间,印娟在楼顶望远镜旁盯着电脑,曹原在楼下控制偏正补偿,日复一日。
由于天气、技术参数等多种因素影响,电脑上几个月都没有一丝信号。忽然有一天,惊喜降临,望远镜和卫星交会在一起时,屏幕上出现了一丝微弱的抖动。
这是历史上第一次证明,如果从卫星上发射单光子级的光信号的话,地面上是可以收到的。也就是说,基于卫星的量子通信是可行的。
走进量子世界,为后来人探出一条平稳的路,让大家渐渐明白这个世界的用处在哪里,是中国量子科学人的初心。
做这样的研究,就像是茫茫黑夜独行,面前是一片混沌旷野,不知道研究方向是否正确,不知道要花费多少时间,不知道最后能不能做得出来。
何玉明有一段时间一直受这种焦虑的困扰。研究对象、测量技术……似乎处处都有不可预测的陷阱。从他考上博士的五年里,身边的人一个个毕业或就业,他的研究却依然举步维艰。 &
在产生高品质单光子源的过程中,如何让前后产生的光子保持极高的波包重合度,是国际所有研究团队十多年来面临的难题。
斯坦福大学实现了70%重合度,并把这一世界纪录保持了十年,直到2012年何玉明所在的团队通过探索一条崭新的道路,一举把这一纪录提高到了接近100%。
谁都不知道他们能否成功,包括他们自己,为什么还要坚持?何玉明的理由是:“劝自己放弃,比劝自己坚持难多了。”&
扎实:哪有那么多本该如此
芮俊2005年进入中国科学技术大学,到今年整整12年。自从投身超冷量子化学,他跟在国外领先小组后面跑了4年。
2013年他开始搭实验装置,想去一家世界领先的实验室参观,对方并不很乐意,后来芮俊是“蹭”其他大学的团队进去的。
美国麻省理工学院(MIT)的教授曾问他,为什么要跟着他们以前的路线做,不去开辟新方向。他老实回答说,我们经验还不足。
没有实验室主页、没有论文……整整三年多时间,他们的团队在国际上没有任何“能见度”。
转机出现在2016年。又一次按照MIT的方法设计实验装置、进行系统搭建,本应出现分子的实验结果,只能看到对应的原子;调试了半天,分子倒是出现了,却无法测量。
这是怎么回事?芮俊和团队里的其他老师同学,花了3个月的时间琢磨,最终弄清楚了——他们为超冷分子研究打开了一个新方向。
“动手比MIT晚了5年,还能绕过他们辟出一条新路,这是我们最欣慰的。”芮俊说,2016年底,MIT开始有很多学生过来参观他们的实验室,结果发现,困惑芮俊及其同事的实验现象,早在5年前MIT的论文里已经显露出了信号,当时却没有引起重视。
科学研究不是一个方法不行,就赶紧换一个方法;而是不停地问自己,为什么这个方法不行。定位问题、复现问题、分析问题……要想解决问题,只有一步一步地往前走。
“必须把前一步的所有问题都解决,才能进入下一步。实验做到最后,成不成基本上心里早就有数了。”与芮俊一样实现超冷量子化学“逆袭”的吴湛如是说。
把量子纠缠源送上太空前,曹原和他的同事发现它的指标总是出现波动。不可能给天上的卫星配一个“维修工”,只有抓紧分析。
问题定位到一个指甲盖大小的光学器件——光束分束器,然后做出50多套相同的试验件,穷尽每一个疑点。
“容得下一张书桌”的中国科学技术大学,默默地给了他们“打怪升级”最大的包容;组建实验室的时候,他们的导师潘建伟院士放开所有束缚,他们可以5年不发一篇论文;团队各司其职,杂务最大程度为实验让步,让大家可以持续高强度、高质量工作。
每一步的基础都打得特别牢,取得理想成绩便显得“自然而然”。&
关键的不仅是“做什么”,更是“做下去”
曹原曾错过一秒。本来“墨子号”卫星第一夜经过兴隆地面站的时候,他就可以完成星地之间的光路链接,让红光和绿光在天空中相逢。
但是,由于地面望远镜的控制软件版本出现问题,比真实时间快了一秒,第一个夜晚就这么错过了。
是卫星上的载荷出了问题,没有正常启动吗?曹原慌了,他和国家天文台的同事张晓明,一遍遍复盘操作,想的只有一件事:一定要确认是地面的问题。
不到24个小时卫星就会再度过境,参与的所有人都等着光路链接成功,卫星正常运转的那一刻。
“最后发现是地面的错,长舒了一口气。”他们找到了那一秒钟。当卫星的绿光如同一颗耀眼的星划过天际、最终和地面的红光链接在一起时,曹原和张晓明不由自主地拥抱了一下。
徐凭不想错过。知道西藏很苦,但没想到阿里站会这么苦。
地面站位于海拔5100米左右的山上,不通电,靠太阳能供电。在阿里漫长的冬季,太阳能发的电只够支撑实验仪器运转。
卫星都是在凌晨2到4点过境,实验团队几乎每天都在深夜11点前后上山,凌晨5到6点下山。&
为省电不能开空调,实验室的温度维持在零下15摄氏度。手机充不了电,拿出屋外就自动关机;用锉刀把冰锉开烧水泡面,面没泡开,水已经全冷了……
但大家最记挂的还是仪器,仅余的电都用来驱动仪器元器件的取暖片。
裹着“秋裤+毛裤+牛仔裤+皮裤”的徐凭,和团队其他成员一起,在高原上呆了150天。
“中间休息了半个月,回来结了个婚。”徐凭说。十年前潘建伟是陈宇翱的证婚人,如今,陈宇翱成了她的证婚人。
证明的不仅是婚姻,是十年光阴,更是中国量子科学人薪火相传的探索精神与坚韧毅力。
十年前,国内的量子科学研究既没有经费,也缺乏成熟环境,潘建伟将自己得意弟子陈宇翱、陆朝阳都送到了国际顶尖的实验室,学成后,不用一句催促,他们又回到了中国。
今年4月份,在陈宇翱之后,芮俊竞争到了马普哈佛量子光学联合研究中心的博士后,将以中国量子第三代人的身份,到国际顶尖的实验室工作。“我们有一个不会说出口的默契”。
“你在地球的轨道里,自由地飞;
我在对面的山顶上,寒风在吹。
一路顺风,我们的量子卫星”。
在去年的院内活动上,张文卓把这首改编自《南山南》的《量子星》搬上了舞台,曹原、廖胜凯都是主唱。这时离张文卓把《爱在西元前》改编为《爱在量子前》已有14年。
进入量子世界的机会,芮俊是捡来的,他大学时偶然听了量子通信的讲座;
曹原是碰来的,无意中得知科大有提前面试的计划;
廖胜凯是拼来的,觉得毕业论文一定要经过验证才能完美闭环;
张文卓是主动请缨来的,他坚信在这里望得见第二次信息革命的曙光,付出整个学术生涯也值得。
进入量子世界后,他们才明白这种“公无渡河,公竟渡河”的勇敢,对于自己,比对于那个世界重要多了。
《量 子 星》
改编:中科大上海研究院张文卓
你在地球的轨道里,自由地飞
我在地面的山顶上,寒风在吹
如果天黑之后来得及,我要望着你的眼睛
奋斗一生,完成我们的梦
他敢再和你讨论心底的秘密
因为你们已经分配量子密钥
他还能感觉远方另一个兄弟
因为你早已把光子纠缠一起
他说你激光划过夜空的美丽
不及他第一次遇见你
时光转瞬即逝 分秒必夺
如果所有地面站连在一起
扫过夜空只为拥抱你
熬过深夜的那一刻 晚安
你在地球的轨道里,自由地飞
我在地面的山顶上,寒风在吹
如果天黑之后来得及,我要望着你的眼睛
奋斗一生,完成我们的梦
一路顺风,我们的量子卫星
南山南 兴隆北 丽江古城醉
德令哈 云在飞 阿里天空美
《半月谈》 2017年第14期 
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