年輕血液中含有“煥活因子”可助“返老還童”！這是近日南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院張辰宇、陳熹、王延博教授團(tuán)隊(duì)在抗衰老領(lǐng)域的新發(fā)現(xiàn)，他們通過實(shí)驗(yàn)證明年輕小鼠血液中的小細(xì)胞外囊泡具有顯著延長壽命、恢復(fù)整體生理功能以及逆轉(zhuǎn)與年齡相關(guān)的退行性變化的能力。這一研究成果于4月16日在線發(fā)表在國際頂刊《自然衰老》。
在這不久前，南京大學(xué)物理學(xué)院杜靈杰教授團(tuán)隊(duì)在量子物理研究方面取得重大進(jìn)展，研究成果登上國際頂刊《自然》。他們通過自主設(shè)計(jì)、集成組裝的極低溫強(qiáng)磁場共振非彈性偏振光散射系統(tǒng)，在世界上首次觀察到引力子激發(fā)，即引力子在凝聚態(tài)物質(zhì)中的新奇準(zhǔn)粒子。
今年以來，南京高校捷報(bào)頻傳，不少研究成果取得突破性進(jìn)展。這些原創(chuàng)性科研成果何以在南京競相迸發(fā)？在一個研究領(lǐng)域堅(jiān)持?jǐn)?shù)年，進(jìn)行成千上萬次實(shí)驗(yàn)也從未想過放棄，是什么讓科研人員堅(jiān)持下來？
頻頻登上國際頂刊，南京高校科研屢獲突破
全球關(guān)于引力子的研究，一直是物理學(xué)界的終極問題之一。如果證實(shí)引力子的存在，將是顛覆當(dāng)代物理學(xué)乃至整個科學(xué)領(lǐng)域的巨大突破。
圓偏振光測量引力子激發(fā)。南京大學(xué)供圖
“物理需要實(shí)驗(yàn)支持，從上世紀(jì)30年代引力子這一概念被提出后，一直沒有被實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過。我們的發(fā)現(xiàn)，首次在凝聚態(tài)系統(tǒng)里驗(yàn)證了具有引力子特征的準(zhǔn)粒子，也為拓?fù)淞孔佑?jì)算的分?jǐn)?shù)態(tài)驗(yàn)證奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)?！倍澎`杰說，物理作為基礎(chǔ)科學(xué)，它的發(fā)展過程往往是從觀念的革新，進(jìn)而推動整個技術(shù)的發(fā)展。這一重大發(fā)現(xiàn)，也對理解全新的關(guān)聯(lián)量子物理以及實(shí)現(xiàn)拓?fù)淞孔佑?jì)算機(jī)的運(yùn)行有至關(guān)重要的意義。
在東南大學(xué)，青年教師張含悅也在自己的研究領(lǐng)域邁出了一大步。她聯(lián)合團(tuán)隊(duì)成員設(shè)計(jì)制備出一種能夠在生物體內(nèi)自然降解的有機(jī)鐵電晶體，為今后研發(fā)“微型機(jī)器人醫(yī)生”提供了一條重要技術(shù)路徑。國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》近日發(fā)表了相關(guān)論文。
圖片來源：東南大學(xué)
“在上千次嘗試后，我們成功制備出可在生物體內(nèi)降解的柔性壓電薄膜。動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，以這種薄膜為基礎(chǔ)制成的微型壓電器件，能夠在生物體內(nèi)正常發(fā)揮傳感作用?！睆埡瑦偙硎荆磥?，他們團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步優(yōu)化新型壓電材料的各項(xiàng)特性。
4月19日，南京理工大學(xué)傳來消息，環(huán)境與生物工程學(xué)院張軒教授團(tuán)隊(duì)在反滲透膜研究方向取得“里程碑式”進(jìn)展，將為海水淡化提供新思路，研究內(nèi)容發(fā)表于最新一期《科學(xué)》上。
在國際知名的專業(yè)期刊上發(fā)表文章實(shí)屬不易，更別說連發(fā)兩篇。這兩日，南京信息工程大學(xué)生態(tài)與應(yīng)用氣象學(xué)院博士后李勝蘭的科研接連結(jié)出碩果。她以第一作者的身份在植物學(xué)國際著名期刊《植物細(xì)胞與環(huán)境》接連發(fā)表2篇研究論文，一篇揭示了全球氣候變化因子對森林水分利用效率的影響，另一篇論文發(fā)現(xiàn)臭氧脅迫下不同樹木在氣孔功能性和光合同化能力之間存在權(quán)衡，即葉片關(guān)鍵水力性狀對臭氧的響應(yīng)與適應(yīng)有助于樹木維持甚至提高水分利用效率，體現(xiàn)了臭氧脅迫下樹木碳水關(guān)系之間的解耦合策略。兩篇論文的發(fā)表在全球引發(fā)廣泛關(guān)注。
創(chuàng)新土壤肥沃，資金、平臺、設(shè)備、制度一個不少
一項(xiàng)項(xiàng)突破性研究的背后離不開科研工作者的嘔心瀝血，也離不開政策、制度等的大力支持。
“我們的實(shí)驗(yàn)工作起源于5年前實(shí)驗(yàn)的一個意外發(fā)現(xiàn)?！倍澎`杰介紹，當(dāng)時(shí)，理論物理學(xué)家們認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能意味著有分?jǐn)?shù)量子霍爾引力子。后來，杜靈杰在南大與團(tuán)隊(duì)用了3年多時(shí)間搭建新的儀器設(shè)備?！皣H上沒有可以滿足我們實(shí)驗(yàn)要求的平臺，于是團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)、組裝了一臺兩層樓高的‘望遠(yuǎn)鏡’，它的各項(xiàng)測量參數(shù)、指標(biāo)達(dá)到了國際領(lǐng)先水平，比如可以達(dá)到零下273.1度的極低溫度和約10特斯拉的強(qiáng)磁場等?！?/p>
李勝蘭所在的研究團(tuán)隊(duì)是國際臭氧污染領(lǐng)域的“學(xué)術(shù)頂流”，擁有全球領(lǐng)先的研究平臺，先進(jìn)的儀器設(shè)備讓實(shí)驗(yàn)可以順利高效地進(jìn)行。團(tuán)隊(duì)領(lǐng)銜人是南京信息工程大學(xué)生態(tài)與應(yīng)用氣象學(xué)院院長馮兆忠。20多年來，馮兆忠一直堅(jiān)定地耕耘在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域。而在“臭氧及其影響”的研究領(lǐng)域中，馮兆忠的研究成果數(shù)量更是位居全球第二位。
李勝蘭在揚(yáng)州綠色農(nóng)業(yè)研究與示范基地測植物光合。南京信息工程大學(xué)供圖
“2019年我加入南信大，組建了大氣環(huán)境生態(tài)效應(yīng)團(tuán)隊(duì)，主要研究大氣環(huán)境變化對農(nóng)田或人工林生態(tài)系統(tǒng)碳、氮循環(huán)及水分利用的影響及作用機(jī)制；城市植被對空氣污染物的吸收反饋及農(nóng)田減排固碳等。”馮兆忠告訴記者，在學(xué)校政策和經(jīng)費(fèi)的支持下，他們搭建了國際一流的多環(huán)境變化因子模擬平臺，吸引了中外學(xué)者加入平臺工作，“在我們的平臺，只要你有才，就可以大放異彩?！?/p>
“團(tuán)隊(duì)的每個人都有分工，各司其職?！瘪T兆忠說，比如尚博老師主要負(fù)責(zé)田間的日常管理，以及所有與生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)相關(guān)的研究工作；徐彥森老師負(fù)責(zé)儀器設(shè)備、系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)，同時(shí)研究植物光合作用方向，“李勝蘭則主要研究樹木的水分利用效率，確保在一個大框架下，每個人都有一個‘主攻方向’，2至3人配合‘打輔助’，高效率產(chǎn)出高質(zhì)量成果?！?/p>
能專心做研究，并取得突破性成果，陳熹認(rèn)為這與學(xué)校給予的支持有很大關(guān)系。“學(xué)校提供了一流的創(chuàng)新平臺，讓我們可以更專注科研?！标愳浣榻B，南京大學(xué)為科研團(tuán)隊(duì)給予了長期資助，包括“以問題為導(dǎo)向，攀登科研高峰”的“卓越研究計(jì)劃”，以及助力青年人才成長的“登峰人才支持計(jì)劃”等，“在團(tuán)隊(duì)建設(shè)、科研經(jīng)費(fèi)、儀器設(shè)備、辦公條件、人才培養(yǎng)、薪酬福利等全方面進(jìn)行支持?！?/p>
陳熹。圖片來源：南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院
累累碩果的取得也離不開南京提供的創(chuàng)新土壤和制度保障，除了是南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院系主任，教授，博導(dǎo)，陳熹擁有多重身份，他還是南京市頂尖專家，曾獲得江蘇省青年科技獎、江蘇創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽一等獎等獎項(xiàng)。南京市高層次創(chuàng)業(yè)人才引進(jìn)計(jì)劃、江蘇省“六大人才高峰”高層次人才等項(xiàng)目的支持也為陳熹永攀科研高峰蓄力賦能。
據(jù)了解，今年江蘇新設(shè)立一個基礎(chǔ)研究專項(xiàng)資金，規(guī)模達(dá)24.8億元，重點(diǎn)支持全省實(shí)驗(yàn)室體系建設(shè)、開展一些重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目。目前，我省獲批牽頭建設(shè)的全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)達(dá)到35家，江蘇正在積極爭取，今年突破40家，不斷培育創(chuàng)新土壤，為科研人才創(chuàng)造更多脫穎而出的機(jī)會。
傳承科學(xué)家精神，坐得住“冷板凳”不輕言放棄
耗費(fèi)近10年時(shí)間，南京郵電大學(xué)教授李炳祥和團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了液晶調(diào)控從毫秒到微秒、納秒的跨越，將液晶電致雙折射率的變化提高了50倍，從0.001提高到0.05，同時(shí)在液晶一維軟周期超結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)了納秒電光響應(yīng)，將該結(jié)構(gòu)電光調(diào)控速度提升了4個數(shù)量級。這一研究也走在世界前列。
李炳祥教課題組師生如何搭建光路系統(tǒng)。圖片來源：南京郵電大學(xué)
李炳祥認(rèn)為做科研最重要的就是堅(jiān)持，要有甘坐冷板凳的恒心和毅力，他和課題組成員一直堅(jiān)持，改變思路、多角度研究，引進(jìn)更先進(jìn)設(shè)備，最終克服瓶頸?！皩⒖茖W(xué)研究應(yīng)用到企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，還有很長的路要走，但他有信心圍繞世界前沿展開研究，打造出世界一流的液晶研究團(tuán)隊(duì)，做出一系列原創(chuàng)性、獨(dú)創(chuàng)性和前瞻性的成果?！崩畋檎f。
10余年來，陳熹所在的南京大學(xué)醫(yī)藥生物技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科研團(tuán)隊(duì)一直專注于研究小RNA的核酸分子及其在機(jī)體里發(fā)揮的生物學(xué)功能。著名歷史學(xué)家范文瀾有句名言：“坐得冷板凳，吃得冷豬肉。”舊時(shí)，如果哪一個文人道德高、學(xué)問精、成就大，死后牌位便可入文廟，有資格分享供奉孔圣人的冷豬肉?！岸洹本袷顷愳渌谘芯繄F(tuán)隊(duì)的座右銘，這時(shí)刻提醒團(tuán)隊(duì)成員，只有長年累月地刻苦專研，打好基礎(chǔ)，扎穩(wěn)腳步，坐得住“冷板凳”，才能厚積薄發(fā)，做出原始創(chuàng)新的東西，在科研道路上做出配享“冷豬肉”的研究成果?！跋Ｍ磥砦覀兊难芯磕苻D(zhuǎn)化成對國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民身體健康有用的成果，被寫進(jìn)教科書，被后人銘記?！标愳湔f。
“科學(xué)研究最終是為了解決實(shí)際問題，否則再高深的學(xué)問也只是空中樓閣、鏡花水月?！痹隈T兆忠看來，團(tuán)隊(duì)這些年來的所有努力，都是為了更準(zhǔn)確地預(yù)測全球氣候變化背景下空氣污染對糧食安全的影響，揭示我國當(dāng)前臭氧污染的生態(tài)環(huán)境區(qū)域效應(yīng)，為我國大氣污染的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的控制決策制定提供科學(xué)依據(jù)。
田間實(shí)驗(yàn)。南京信息工程大學(xué)供圖
“興趣是最好的老師，做任何事情只要真正投入進(jìn)去，就不會感覺到累，科研也是一樣?！瘪T兆忠說，帶著一腔熱血，2013年選擇回國后，他也碰過不少釘子，有3至4年時(shí)間一直拿不到項(xiàng)目，但他堅(jiān)信自己的研究方向是最前沿的，始終沒有放棄，“但慢慢在國內(nèi)做出影響力之后，捅開了那層窗戶紙之后慢慢就順了，我經(jīng)常鼓勵學(xué)院的老師們，一定要堅(jiān)持，遇到難題不輕易放棄，才有做出突破性成果的可能?！?/p>
