今天，第十四届“中国青年女科学家奖”揭晓，共10位杰出女性获此殊荣。用匠心铸就科学之美，来看看她们都是谁>>
文/记者 李鹏 新媒体编辑/陈炫之
科学研究也不完全是男人的世界，随着时代的发展，越来越多的女性加入到科学研究的行列，时至今日，她们已经成为科研领域不可忽视的力量。
1月12日，第十四届“中国青年女科学家奖”在北京揭晓，共有来自医学、生命科学、环境科学、农业、数学、电子等领域的10位青年女科学家摘得今年的桂冠。
据了解，此前的13年中，共有来自全国21个省（自治区、直辖市）和香港特别行政区的114位女科学家获此殊荣。她们活跃在科学研究和技术创新一线，瞄准学科发展前沿，在各自的研究领域取得了丰硕成果，并且大多已经成为学科、学术带头人。
往年的获奖者中，谢毅、于吉红、曹晓风、黄如等已当选中科院院士；2017年中国科学院院士增选中，王小云、陈化兰成功当选。谢毅、陈化兰先后获得2015年、2016年世界杰出女科学家成就奖。
今年获奖的10位女科学家又是谁呢？她们又分别来自哪里？
据悉，她们分别是：
王沛芳
河海大学环境学院教授
她在水环境保护的理论研究、技术研发和应用实践方面取得了重要创新性成果。
卢艳丽
四川农业大学玉米研究所研究员
她十余年来开展玉米抗逆基因资源发掘与分子育种研究，为我国作物学领域的应用基础研究作出了突出贡献。
朱艳
南京农业大学农学院教授
她将农业信息学与作物栽培学相结合，发展基于模型的作物生长监测诊断和生产力预测预警技术，为国家粮食安全生产及智能化管理提供数字化支撑。
许琪
中国医学科学院基础医学研究所研究员
她长期从事重性精神神经疾病发病机制的研究
杨莉
北京大学第一医院教授
她多年来从事急性肾损伤（AKI）临床防治及发病机制研究，并组织创建AKI自动化预警系统，可从根本上解决漏误诊难题。
吴晓群
武汉大学数学与统计学院应用数学系教授
她致力于研究复杂网络的控制与同步、拓扑结构识别、同步域分岔，及多层网络领域。
沈俊
中国科学院理化技术研究所研究员
她从事“新型制冷技术”的基础研究工作，特别是围绕“磁制冷”这一新型制冷方式，开展了一系列前沿研究工作。
张研
北京大学生命科学学院教授
她主要从事神经退行性疾病，特别是阿尔茨海默氏症中神经元凋亡及淀粉样沉积的代谢途径的研究工作。
陶晓明
清华大学电子工程系副教授
她从事无线多媒体通信理论及关键技术研究，在无线多媒体可靠传输、移动网络资源优化和多媒体信息服务等方面取得了系统的理论和技术突破。
潘秀莲
中国科学院大连化学物理研究所研究员
她长期致力于碳基纳米材料和多孔氧化物催化材料的制备，及其在能源催化转化中的应用基础研究。
（以姓名笔划排序）
索引
王沛芳：沧浪水清，以濯我缨
卢艳丽：不爱麻将爱玉米
朱艳：未来农业预测师
许琪：在脑疾病领域捕获“真凶”
杨莉：深耕AKI领域，做“健康中国”守护者
吴晓群：发掘复杂网络中的美丽新世界
沈俊：制冷技术的变革者
张研：拨开迷雾，点亮夕阳红
陶晓明：跟随通信研究乐趣，开启“无线”新可能
潘秀莲：突破极限，催化梦想
第十四届“中国青年女科学家奖”获奖人
王沛芳
河海大学环境学院教授
她在水环境保护的理论研究、技术研发和应用实践方面取得了重要创新性成果。
沧浪水清，以濯我缨
我国水资源丰富，拥有大中型水库4300多座，水面面积大于1.0平方千米的湖泊2900多个，而流域面积在100平方千米以上的河流更是多达50000余条。然而，人口的增长、人类生活生产活动的干扰，使江河湖库水环境质量受到巨大威胁，一些地区水环境质量差、水生态受损重、饮用水安全问题突出，这不仅危害人们健康，更不利于经济社会的可持续发展。
王沛芳带领团队长期致力于水环境质量改善，针对湖泊、水库及河流特点，探寻不同类型污染发生的机制和传输过程，把握水环境治理的技术方法，因地制宜地研发水质改善关键技术。为了探究湖泊水污染严重、蓝藻暴发频繁的机理，数年间她曾多次带领科研团队进行实地考察。一次在太湖上采集样本时，天色突然大变，风浪骤起，他们乘坐的小船剧烈摇晃了起来。王沛芳顾不上害怕，她把缆绳紧紧系在腰间，探出身去采集大风浪作用下太湖底泥中污染物悬浮释放的样品，冒着生命危险换来第一手宝贵材料。
经过潜心调查与研究，王沛芳和她的团队不仅发现了太湖入湖河流及沉积物对湖泊水环境质量影响的规律，同时还获得了30多项河流氮磷净化发明专利，为有效降低太湖水体中氮磷浓度、改善太湖入湖河流水质、进而减少藻类爆发做出了重要贡献。
历时几代人多年的综合治理，太湖水质由总体Ⅴ类改善为Ⅳ类，富营养化程度也逐渐降低。然而放眼全国，河流湖泊污染情况仍然不容乐观。根据环保部发布的《2016中国环境状况公报》显示，我国地表水1940个评价断面中，V类和劣Ⅴ类的占15.5%；112个重要湖库中，Ⅴ类和劣Ⅴ类水质仍占13.4%；集中饮用水水源地897个监测断面中，9.6%仍未能达标。
“形势依然严峻，对于我们环保工作者来说更是任重道远。”肩负着这样的信念，十多年来，王沛芳的足迹遍及了全国60多座城市的每一条河道、每一个湖泊。她总是肩背资料、手持笔记、脚穿球鞋，与男同事一起采样、踏勘，不怕烈日灼晒，不怕磨出血泡，有时一干就是连续20多天。“北方普遍水资源短缺，河道自净能力非常有限，南方虽然降水丰沛，但发达的经济和密集的人口会造成污染物排放超标。”王沛芳详细分析道。
全国各地水污染情况各不相同，必须深入一线才能确保因地制宜。王沛芳丰硕的科研成果便是最好的证明：她共同起草的《城市水系规划导则》，被作为国家水利行业标准在全国600多座城市推广应用，为我国城市水生态文明建设提供了重要保障。与此同时，她领衔的“生态节水型灌区建设的关键技术及应用”针对我国农业面源污染防控和水资源节约重大需求，创建了生态节水型灌区建设理论方法体系，构筑起了节水减污和面源防控四道防线关键技术系统，取得了重要社会经济与生态环境效益。
不过，科研道路也不是一蹴而就的。“大学毕业后我先是回到河北老家的供水总公司工作，眼看着地下水位逐年降低，我才意识到水资源保护的重要性，但自己才疏学浅，尚且无法实现饮用水的安全供给，更不用说对整个区域和流域的水环境保护了。”她笑着回忆道，“于是我决定继续攻读环境工程专业，这才真正踏入了自己热爱的领域。”
如今在科研领域有所成就的王沛芳不仅散发着学术女性的光辉，更散发着妈妈般的光芒。研究生杨迪至今记得2012年6月的一个深夜，在他突发急病被送往医院抢救时，王沛芳不顾妊娠反应，从30公里外的家中赶到医院探视。还有一位本科生，很长时间以来都不知道是谁在资助她每个月的生活费，供她完成学业，而悄然资助她的人正是王沛芳。
在王沛芳看来，对学生高标准严要求是为师的责任，而让学生感受到温暖、更好地成长成才，同样是为师的责任。“我希望每个学生都是优秀的，都能为国家的水环境保护贡献一份自己的力量。”她说。
第十四届“中国青年女科学家奖”获奖人
卢艳丽
四川农业大学玉米研究所研究员
她十余年来开展玉米抗逆基因资源发掘与分子育种研究，为我国作物学领域的应用基础研究作出了突出贡献。
不爱麻将爱玉米
玉米是人类最为关键的农作物之一，它不仅是我们的基本食物来源和动物的主要饲料原料，从面包到软饮、从鞋油到牙膏，众多生活必需品的加工也都离不开玉米。近年来，利用玉米制取燃料乙醇，更成为了新能源开发的一大趋势。“如今人类迫切需要提高玉米的种植面积和单位产量，以满足全世界对食物、饲料、能源及工业原料不断增长的需求。”四川农业大学玉米研究所所长卢艳丽说，而这也正是她的科研使命。
“2016年我国玉米播种面积3676万公顷，总产量21955万吨，就种植面积而言，玉米已经超越水稻，成为我国第一大粮食作物。四川所处的西南地区是我国玉米第三大产区，种植面积约占全国的15%，但是单产远低于全国平均水平。”卢艳丽解释道，这主要是因为西南玉米生态区非常复杂，其跨度大、海拔变化大，玉米从早熟到极晚熟都有分布，其中以中晚熟品种占主体，同时广西和贵州地区还有部分人口以玉米为主食，因此长期以来，西南玉米的供需矛盾一直比较突出。
既然北方玉米“膀大腰圆”，我们能否“北玉南种”呢？很遗憾，正如“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳”，玉米品种的选育也必须因地制宜。为了让玉米适应阴雨寡照的气候和土壤贫瘠的山地，卢艳丽在玉米抗逆基因资源发掘与分子育种领域一干就是10多年，发掘了ZmARF31、ZmWRKY30等一批玉米抗逆新基因和SNP/InDel分子标记，培育了优良新自交系4个、突破性杂交玉米新品种10个，创造了显著的社会经济效益。
这些抗逆基因到底有什么点石成金的魔力？卢艳丽娓娓道来，“有的基因能让玉米根系的侧根生长得更发达，有的是让玉米的主根吸收水分的能力增强，还有的则能让玉米遭遇干旱时提前开花……不同的基因具备不同的功能，我们要做的就是通过转基因技术把这些基因整合到玉米的基因组中，并通过分子标记筛选，确保这些基因能够发挥它的抗性作用，从而帮助玉米抵抗土壤干旱、营养贫瘠等逆境胁迫。”
别看卢艳丽说得轻巧，要知道，玉米有多达10对染色体、约3.2万个基因、23亿个碱基，是人类已测序的基因数量最多的植物之一。海量的遗传数据带来了庞大而繁琐的工作量，但更令人崩溃的还有不可捉摸的环境和天气。“我们搞科研其实和农民耕种没什么两样，天天泡在田间地头，也得靠天吃饭。”卢艳丽嗔怪道，“遇到糟糕的天气，可能导致鉴定结果的不准确，遇到严酷的干旱，还可能颗粒无收。”
尽管嘴上笑称自己和农民没什么两样，但卢艳丽心里丝毫没有怀疑过辛勤躬耕的价值和意义，这一点，她深受恩师荣廷昭院士的影响。“荣老师是玉米所的奠基人，他从事玉米研究已经50多年了，春去秋来田间地头从来没有间断过，我读硕士时他就70多岁了，炎炎夏日还在田间给我们讲试验课，如今已经80岁高龄的他仍然坚持下地，实地察看玉米的状况，并对我们的试验提出具体的指导意见。他将自己的一生都奉献给了科学和农业事业，并且为人处事不骄不躁、谦逊低调，他是我终生学习的榜样。”卢艳丽满怀感激地回忆道。如今的她，已经继承荣老师的衣钵，成为了迄今为止玉米所最年轻的所长。
也许在旁人眼里，“种玉米”很难和“搞科研”划上等号，但80后川妹子卢艳丽用自己的坚持告诉我们：科研既可以非常“高大上”，也可以非常“接地气”，不论“高大上”还是“接地气”，科研的精神本质上是一样的。“就像我们四川人打麻将，永不言败、推倒再来、血战到底！”
第十四届“中国青年女科学家奖”获奖人
朱艳
南京农业大学农学院教授
她将农业信息学与作物栽培学相结合，发展基于模型的作物生长监测诊断和生产力预测预警技术，为国家粮食安全生产及智能化管理提供数字化支撑。
未来农业预测师
“精准”是智慧农业与传统农业最大的不同。从播种前的精准设计、种植期间的精准诊断，到收获前对产量和品质的精准预测，处处体现着现代农业的智慧所在。通过建立模型预测农业未来则是更为前瞻性的研究领域，然而面对不同模型所呈现出的差异化结果，谁才是可信的？
气候的冷热交替，正在为地球万物写下危机重重的未来篇章。“全球温度每升高1摄氏度，小麦产量将平均降低5.7%，这也意味全球每年将损失近4000万吨小麦”。这是南京农业大学朱艳教授课题组在气候变化领域顶尖杂志《自然-气候变化》上发表的研究结果。
全球范围内，关于温度升高对小麦作物生产潜在效应的定量评估模型约有30种，但它们相互间的结果却存在较大差异。为此，朱艳团队牵头与美国、法国、德国、英国等国科学家展开了合作研究，在全球范围内选取30个生态点，通过30余套评估模型得出平均结果，最终这些结果通过平均效应形成方法集合，使研究结果的置信区间范围达到了95%。“高可信度的科学分析与结果，能精准预测未来气候条件下的农作物产量和品质。更重要的是，未来农业到底能不能满足人类的生存需求？”朱艳说，“这不仅时刻提醒着人们所要面临的食物短缺的挑战，更提醒我们要抓紧时间研究对策。”
当下，全球气候变化带来极端气候事件频发，在这种气候条件下农作物将受到怎样的影响？朱艳团队已经着手新的评估模型，试图给出更多的答案。据透露，一种更为精准的评估方法如今正在被拓展到水稻、玉米、大豆等重要粮食作物的预测中。
为农业“问诊把脉”十余年的朱艳，先后主持了国家自然科学基金、国家“863计划”及部省科研项目，获得国家科技进步奖二等奖、中国青年科技奖、江苏青年五四奖章，并被评为“创新人才推进计划”中青年科技创新领军人才、全国农业科研杰出人才。回忆起与精准农业的缘分，朱艳连说了几个“幸运”。保研时，学校传统优势学科作物遗传育种专业选择了一位男研究生，只为生物技术专业出身的朱艳留下了“零起点”的作物栽培学这一研究方向。幸运的是，在导师严谨治学和悉心指导下，朱艳找到了能让自己施展才华的舞台。如今，导师的治学要求也在朱艳的教学科研中传承下来。她要求学生，闭着眼睛在脑海中反复复述着作物生长的每一时刻，直到精确设计出适宜的栽培管理方案。
朱艳深知要开阔视野就要走向更广阔的地方。原本研究生时就已经拟好的出国求学行程，因为毕业留校任教、成为母亲，再到担任院内管理职务等各种缘故一再拖延着。成行已经是6年之后。“虽然淡去了早期求学的意义，但回程时却满载着收获。”朱艳回忆起断断续续三次才最终完成的求学路行程，笑着说，“很幸运，我发表了一篇好文章、拓展了一项新技术、选修了一门好课程、还为学校引进了一位优秀的青年才俊。”
回国后，朱艳肩负起了南京农业大学农学院院长的重任。显见空白的备忘录真实地记录了她忙碌的每一天。全家的作息也进行了统一调整：早上6点半一家三口集体起床，然后各自到工作单位、学校吃早餐。朱艳要求自己每天早上8点以前要进入工作状态，晚上孩子睡了她还会挤出时间再继续工作一会。如今，这样的习惯早已固化成了她的生活和工作模式。
“足够优秀”和“全身心投入”，不仅是朱艳给自己提出的要求，更是选择研究生的标准，“科研工作没有性别之分。”她说，“相反，做科研工作，女性的细心和熟虑，要比男性更具优势。”
第十四届“中国青年女科学家奖”获奖人
许琪
中国医学科学院基础医学研究所研究员
她长期从事重性精神神经疾病发病机制的研究。
在脑疾病领域捕获“真凶”
作为人类理解自身的“终极疆域”，神经科学领域仍有太多等待新垦的神秘地带，重性精神神经疾病发病机制就是其中之一。当一个人患有重性精神神经疾病时，他的大脑里发生了什么？到底是通过何种机制对机体产生了影响？对于这些未解之谜，中国医学科学院基础医学研究所研究员许琪带领团队开展了一系列深入研究。
从临床医学跑去做疾病的基础研究，并且一做就是20年——谈起当年“转行”这件事，许琪回忆说，“由于医学发展水平所限，医生对多数患者实际上只能是做到缓解疾病的进展，而无法做到真正的治愈，很多时候医生面对深陷痛苦、甚至走向死亡的患者会有很深的无力感，因此我当时就非常想去探索并解决某些疾病根源上的问题，于是就走进了实验室。”
正因如此，和许多以基础问题为导向做研究的科学家不同，许琪给自己的定位是一名“医学科学家”，并始终瞄准以解决临床实际问题为导向的研究目标。多年来，许琪都在从事重性精神神经疾病发病机制的研究，无论是精神分裂症、抑郁症、还是癫痫——她的“敌人”没有一个是可以掉以轻心的——它们的发病机制成因都极其复杂。“遗传学实际上是应用做脑疾病的，都是从基因组水平去寻找可能是由于什么缺陷导致的疾病，但离临床治疗常常还有一段距离，最终实现诊断治疗还需要很多学科共同努力。”
最近五年，许琪和团队重点研究了癫痫中的一个特殊类别——由于常规抗癫痫药物治疗无效，因此这个亚类在临床上被称之为“药物难治性癫痫”。“我们最终发现，之所以目前的药物均对其无效是因为这类患者的发病机制和其他癫痫不同，患者的问题不是出在通常认为的大脑神经元的离子通道上，而是由于星形胶质细胞中Hsp90β蛋白的异常表达使谷氨酸转运蛋白被过多降解，从而最终导致兴奋性神经递质谷氨酸在脑内堆积。”许琪介绍说。
找到了根源，才好“对症下药”寻到药物靶点。此后，许琪和她的团队又发现Hsp90*制剂抑**17AAG结合另一种小分子化合物具有的显著抗癫痫效果，在癫痫的啮齿类动物模型上达到了100%的控制率，因而也在战胜难治性癫痫这个“敌人”的道路上迈出了坚实一步。这不仅拓展了难治性癫痫的病理生理机制，还为颞叶癫痫等难治性癫痫的治疗提供了新思路。而这一研究成果也被自然子刊《Nature Reviews Drug Discovery》评为了2017年“当月全球新药发现亮点”。
在面对另一个强大的“敌人”——寻找抑郁症的易感基因的工作中，许琪需要克服更多阻碍。抑郁症是一种典型的多基因复杂性状疾病，它不像单基因病，只要找到一种基因缺陷就能发现患病原因。从遗传学研究来看，在抑郁症这样的多基因病里寻找致病基因，通常做法是在一堆“A+B”、“B+C”、“C+D”可能性里做筛选。“但这往往会让‘真凶’逍遥法外。”许琪决定转变以往思路，而是先从样本上下工夫。在遗传性研究中，许琪发现对样本进行分层，让样本纯净是一个极其重要的成功因素。最终，通过全基因组测序技术，在一项关于女性复发型重性抑郁症的遗传学研究中，许琪团队发现了两个与抑郁症相关的“漏网”基因。
接下来的研究，许琪表示仍然会从临床导向出发，继续将目光瞄准神经疾病领域里那些熟悉的“敌人”。“下一个想要解决的是阿尔茨海默病的诊断标志物。”许琪透露道，“虽然现在临床上可以诊断这个病，但是等到临床确诊时对于患者的治疗来说已经太晚了，医生已回天乏力。我希望能用科学的手段让阿尔茨海默症的诊断窗口前移5-10年，给病患更多的时间进行防治。”
在破解一个又一个脑疾难题的同时，许琪也不忘享受探索科学未知可能性的乐趣，“目前我正在设想如何结合可穿戴式设备预防疾病，甚至‘保养’大脑。比如说像我们女生怕衰老、爱美容，那作为大脑来说，可能从年轻的时候就有意识去‘保养’它，实际上就可能预防了各种脑疾病的发生。”许琪说，“这也是下一个令我兴奋的研究课题。”
第十四届“中国青年女科学家奖”获奖人
杨莉
北京大学第一医院教授
她多年来从事急性肾损伤（AKI）临床防治及发病机制研究，并组织创建AKI自动化预警系统，可从根本上解决漏误诊难题。
深耕AKI领域，做“健康中国”守护者
“在中国，每年至少有300万例急性肾损伤（AKI）患者。这是一种患病率和病死率都很高的疾病，存活的病人中约有一半会进展为慢性肾脏病，然而如今临床漏误诊率却高达78%。”北京大学第一医院的科研副院长杨莉用一组数字介绍了中国急性肾损伤领域所面临的严峻现状。相较于肾炎、肾结石、尿路感染等肾脏病，急性肾损伤几乎鲜为人知。但事实上，这种以急性肾功能减退为特征的临床综合征发病率正逐年攀升，20%-50%的高致死率让它在近十多年内成为了全球性重大公共卫生问题而备受关注。
2014年，杨莉所在的北京大学第一医院牵头组建了中国急性肾损伤研究协作组，并在全国22个省、市、自治区的44所医院展开了AKI流行病学调查。“结果非常惊人。”杨莉说，“在2013年的200多万例患者中，急性肾损伤患者的检出率仅为2%。”解决这些炙手问题早已刻不容缓，但面对国内AKI高漏误诊率、高死亡率、高医疗消耗（约占全国医疗总消耗的10%）现状的多重挑战，研究团队又该从哪里下手？
由于中国在AKI领域的系统研究刚刚起步，临床诊疗亟待改进，特别是在广大基层医院。因此，在通过对中国AKI流行病学调查结果的细致分析，并结合中国国情后，杨莉和她的团队决定先从临床研究中对实践影响最大、也最关键的早期诊断环节入手。“这其实也是最薄弱的一环，”杨莉解释说，“很多医生对这一疾病的关注度不够，同时考虑到急性肾损伤发病的广泛性和病情的高度复杂性，除非是肾脏专业的医生，否则早期发现和鉴别诊断的能力就会受到很大限制。”AKI的原发病因极其复杂多样，治疗过程中的“大手术”、很多治疗药物、有创检查，心脑血管、肺脏、肝脏等各器官系统疾病的重症患者，包括严重感染和病理妊娠等疾病状态，甚至运动过量、暴饮暴食、环境污染、昆虫叮咬或都会诱发AKI。而其中药物引起的AKI在中国需要特别引起关注。“肾脏作为人体的主要排泄器官，容易发生治疗药物的凝聚和蓄积，因此首当其冲会成为最易受到药物损害的器官。”杨莉解释。
针对中国的急性肾损伤临床监测不足、药物性肾损伤发病率高的特点，杨莉的研究团队提出了适合中国临床实践，同时也对发展中国家具有普适性的AKI修订标准。如今这一标准已被纳入国际上新的疾病分类诊断标准，并在临床中展开应用。但仅仅只有诊断标准还不够。
“现今还没有特异性治疗措施可以逆转AKI，但数据显示，如果能够普遍做到早发现早诊断，可以显著降低AKI患者的死亡风险。如果有肾脏科医生参与治疗，死亡风险还会降低30%-40%。”在杨莉看来，想从根本上解决漏误诊难题，创建并在全国医院推广急性肾损伤自动化预警系统以及急性肾损伤团队诊疗模式势在必行。“这套预警系统直接连接医院的检测系统，只要病人信息包含相关数据，系统就能自动捕捉诊断，同时让肾科医生也参与到病人的治疗中来。”在临床试运行中，可以降低60-70%的漏误诊率。此外，杨莉还建立了药物性肾损伤标准化诊疗路径，使急*药性**物过敏性肾损伤的鉴别诊断率提高了20%-30%。
迄今为止，急性肾损伤的有效治疗药物同样非常欠缺。经过一系列抽丝剥茧式的研究工作，在探索肾损伤后免疫损伤、组织修复、器官纤维化的系列研究中，杨莉发现了肾脏的天然自我防御机制，以及肾脏损伤后纤维化的启动机制，并且在动物模型中证实了可以有效减轻肾损伤、早期阻断肾脏纤维化的作用靶点，为开发有效的肾脏治疗药物提供了新的研究方向。
“除了科研本身的魅力，我最大的驱动力来自于病人的临床需求。”从事AKI发病机制及临床防治研究已有21年的杨莉，至今对15年前一名产后尿毒症的患者印象深刻，“她只有28岁，多器官衰竭，病情危重。口鼻中涌出带血的粉红色泡沫痰、无法呼吸。家人做了最坏的准备，打算放弃进一步治疗。”但是杨莉不愿轻易言弃，“生命的价值是不能估价和衡量的，我真的非常想把她的命抢回来。”患者病情瞬息变化，透析、血浆置换、药物应用都不能有丝毫闪失。在抢救和治疗的3个月时间里，杨莉每天守着病人到深夜，陪着她、鼓励她。有一天清晨，杨莉看见病人孱弱地靠在床头吸着氧气，用颤抖不停的手极其缓慢地绣着一副十字绣，杨莉说那刻忽然感觉到了生命的力量和坚持下去的勇气。杨莉对病人说，等你绣完了我就放你回家。3个月后，在所有医护人员共同努力下，病人竟然真的从死亡边缘被拉回来了。“当医生的成就感很多，这名病人出院当天把完成的十字绣送给了我。那一刻我热泪盈眶。”
对科研事业和每一位患者，杨莉都尽心尽力全情投入。而作为一名女性和母亲，她还要尽力挤出时间去陪伴孩子。杨莉至今记得一次哄儿子睡觉，因为工作实在太累，故事讲着讲着就串到给医学生讲病房记录去了，“背了一大堆病房记录后，他还没睡，我先睡着了。”也许是受到家人耳濡目染的影响，如今杨莉12岁的儿子，对生物学显示出了非常的天分和兴趣，也常常以“有一个能治病救人的医生妈妈”而骄傲。
如今，杨莉所在的北大医院的肾脏病专业已经连续七年在全国排名第一，她个人也作为国际急性肾损伤专家共识组里唯一一名中国成员，在国际上代表国家发出中国的学术声音。“我的导师是被誉为‘中国肾脏病之母’的王海燕老师，作为一名对中国肾脏病学和内科学贡献巨大的医学家和教育家，她对事业的忠诚度和热情一直到77岁去世时都未曾衰减过。她是我一直的榜样。”杨莉表示，未来她会继续深耕AKI领域，和中国肾脏病的同道们一起尽快全面提升中国急性肾损伤的诊疗水平，让中国在这个疾病领域能够冲到世界一流：“这也是我从事AKI领域研究以来一直的愿望。”
第十四届“中国青年女科学家奖”获奖人
吴晓群
武汉大学数学与统计学院应用数学系教授
她致力于研究复杂网络的控制与同步、拓扑结构识别、同步域分岔，及多层网络领域。
发掘复杂网络中的美丽新世界
一条河流过风景秀丽的村庄，河中有两座小岛，七座石桥将河两岸与岛连接起来。有人突发奇想：能否每座桥只走一次，然后回到起点？这就是数学史上著名的“七桥问题”。伟大的数学家欧拉解答了这个问题，并由此开创了新的数学分支——图论。如今，图论已经成为了研究复杂网络的重要工具。这些由问题驱动的数学研究正是应用数学重要的组成部分。
武汉大学数学与统计学院应用数学系主任吴晓群和她的团队就正致力于复杂网络的研究。什么是复杂网络？“绝大多数人认识的网络，可能只是日常上网用的万维网，但网络的概念很大，我们实际就生活在一个极其复杂的网络中。”吴晓群解释说，每一个人可以看作是网络中的一个节点，而人与人之间的关系，以及人与事物的关系都可以用一条线来表示，这样就形成了一个庞杂的网络。如今，很多数学家试图用数学的方式描述这个网络，研究它的几何性质、形成机制、演化过程、统计规律，以便更好地服务于现实需求，而这也恰恰是吴晓群所要攻克的难题。
如果人类能通过观察网络的行为动力学，解释个体之间的关系，是否能更好的认识世界？吴晓群给出的答案是肯定的：它将推动全人类的进步，改变我们的世界和生活。
“当你沉浸在‘双11’狂欢中，淘宝用大数据为你推荐产品的背后，其实就有复杂网络理论的应用。”吴晓群解释说。利用复杂网络的理论，把杂乱无章的信息建立起关联，人们就可以对模糊世界进行精准量化和预测，发现什么是重要节点，什么是边缘节点。基于复杂网络分析人们在不同时间、不同地点的行为，未来能够更容易处理复杂问题，例如疏导城市拥堵的交通、控制流行病传播等等。
吴晓群及其导师陆君安教授的团队一度与疾病预防控制中心进行合作，用复杂网络理论研究传染病的传播。他们利用医院提供的数据，将人与这些数据建立起一个网络，用数学的方法找到传染病的源头，发掘哪些人是易感染人群，哪些人是重点保护对象，从而更深入地了解疾病的传播方式及预防扩散方案。他们经过理论研究，将一些初步成果反馈给了疾控中心。有了理论依据，疾控中心就能更快、更准地开展防控工作。
事实上，生活中处处有数学，将数学与现实生活联系起来解决实际问题，正是吴晓群学习数学、从事应用数学研究的直接原因。“应用数学其实是一个交叉学科，用它解决其他学科中的数学问题，才能真正发挥数学的作用。”她说。
吴晓群至今已经在武汉大学学习、工作了21年。近十年来，吴晓群几乎每年都有几个月在国外访学研究，再加上在国内大学授课教学、参加各种学术会议，一度让她感到很难集中精力进行自己想做的研究。然而作为一名女性科研工作者，她无疑是幸运的，她说，“在很多时候，我都能得到单位和家人的全力支持，这也是我与团队能将复杂网络研究不断创新，逐步走向世界前列的重要原因之一。”目前，吴晓群和她的团队正在如火如荼地开展多层复杂网络这一前沿课题的研究。
除了自己的科研梦想，作为博士生导师，吴晓群对学生的培养也有自己的理解。很多人认为女生学不好数学，但吴晓群却称，“女生学不好数学”只是自己给自己找的偷懒借口。“科研之路是循序渐进的，年轻科研人要受得了清贫，耐得住寂寞，潜下心来做自己看中的方向，终将会做出成果，一切都会变得更好。”她说。
第十四届“中国青年女科学家奖”获奖人
沈俊
中国科学院理化技术研究所研究员
她从事“新型制冷技术”的基础研究工作，特别是围绕“磁制冷”这一新型制冷方式，开展了一系列前沿研究工作。
制冷技术的变革者
时至今日，家用制冷设备仍然广泛采用传统气体压缩制冷，并通过氟利昂等作为热交换介质。但由于在强烈紫外线的作用下，氟利昂解释放出的氯原子会不断破坏大气中的臭氧分子，数百年驱之不散，进而引发全球温室效应，因此这种制冷介质正在被逐步淘汰。而其替代工质氢氟烃也将依据蒙特利尔议定书，于2028年全面禁用。在余下不多的时间里，谁将以绿色环保的特质成为下一代家用制冷设备的替代者？
中国科学院理化技术研究所沈俊研究员给出了答案：最优解决方案很可能就是新一代的固体介质制冷技术——磁制冷。磁制冷是利用固体磁性材料的磁化放热和退磁吸热实现制冷，这种利用磁热效应的新型制冷方式无需额外的制冷剂，完全是变革性的技术创新，被认为是新一代绿色环保的制冷方式。2014年，美国能源部已将磁制冷列为未来可替代压缩制冷技术的首选技术之一。
未来技术？是的，磁制冷虽然优势明显，但真正走向实用化，在材料、器件和系统各方面仍面临诸多挑战，实现起来十分困难。“我的工作就是实现磁制冷的广泛应用。”沈俊说。
在很多人眼中，沈俊命中注定就和磁制冷有着不解之缘。读研究生时才开始接触低温制冷的沈俊，很快就发现了国际上最低温度、大磁熵变铁磁磁制冷材料，填补了这一温区的国际空白，并被国际同行认为是“最佳的磁热效应体系”。随后，她又发现了磁性材料的磁滞损失及其调控机制，大幅提高了磁性材料的制冷性能。在找到了具有潜力的磁制冷材料之后，她还创新性地提出了复合式磁制冷新方法，并成功研制出了处于国际领先水平的小型室温磁制冷机。
通过研发新方法、新构造和新设备，沈俊团队在磁制冷的高性能材料、关键技术和实验验证等方面开展了从基础到应用的全链条研究，继而向成果转化再进一步。“这里的每台磁制冷样机都是我们自己制造的。”走在实验室的廊道里，沈俊一个接一个骄傲地展示着她团队的研发成果。七间实验室内布满了外人难以看出门道的、冷冰冰的仪器和设备，而在沈俊眼里，这些陪伴她多年的“老伙计”就是她工作中的最佳搭档。
创新，将中国科学院理化技术研究所的这间实验室从磁制冷的跟跑者、推向了并跑者，甚至领跑者的角色。沈俊团队研发的磁制冷样机不仅申请到了国际专利，甚至还被美国航天公司采用。与国内企业合作实现的成果转化，也应用在科研和工业级产品中，并在短短几年内实现了数亿元的产值。
科研人员、博士生导师、企业管理者、两个孩子的母亲，沈俊的身份似乎多了一些。但从她身上你却几乎感受不到压抑的紧迫感。“生活中，我是比较粗线条的”，沈俊的一头长发洒落在肩上，微翘着脸庞说着。在沈俊办公室的玻璃窗前，郁郁葱葱地生长着一排多肉植物，奖牌陈列柜最左侧则放置了三台不同样式的咖啡机和咖啡胶囊，沙发对面被两张并不规则的中式圈椅占据……这些工作和生活中的细节，恰恰是她内心稳健沉着的真实写照。
对于一名女生当初选择工科专业，沈俊直言不讳地笑着说，是父母“逼得”。转回头，她又继续补充道，现在自己早已真正爱上了低温制冷这个领域，尤其是当自己的成果被不断肯定，更多的成果走向实用，甚至自己在怀孕时做实验也会感到乐此不疲。端起一杯咖啡，沈俊微笑着说道，“做科研就像喝一杯苦咖啡，开始喝时觉得苦涩，慢慢苦尽甘来，最后品尝到成果的甘甜。
忙碌之余，沈俊作为中国科学院大学未来技术学院的岗位教授，在北京雁栖湖校区开设了低温制冷课程，为培养未来人才忙碌起来。至于自己不断前行的动力和目标，“只有一个，”她说，“做出世界第一台磁制冷实用冰箱。”
第十四届“中国青年女科学家奖”获奖人
张研
北京大学生命科学学院教授
她主要从事神经退行性疾病，特别是阿尔茨海默氏症中神经元凋亡及淀粉样沉积的代谢途径的研究工作。
拨开迷雾，点亮夕阳红
人最恐惧的事情莫过于看不到光明和希望，而当下，许多老人和他们的家庭正在面临这样的折磨。随着人口老龄化进程的加快，各种神经退行性疾病作为老年人常见病长期困扰着社会。数据显示，中国阿尔茨海默病患者已经接近1000万，约占全世界的1/4；每年新增患者30万，是增速最快的国家之一。与此同时，在全球范围内，人们对阿尔茨海默病的医学干预却相对滞后，其致病原因也迄今未明。
“长期以来，β-淀粉样蛋白（Aβ）沉积形成的老年斑、Tau蛋白过度磷酸化导致的神经原纤维缠结，以及神经元死亡和突触丢失被认为是阿尔茨海默病的三大元凶，由此派生出的三大学说各有拥趸，也各存争议。”张研介绍道。作为北京大学生命科学学院教授，她一直致力于通过Aβ沉积的代谢途径深入研究阿尔茨海默病的致病机制。
过去20多年，人们不断开发出新的药物试图消除Aβ斑块、抑制Aβ沉积、降低Aβ生成，但这些治疗策略在临床试验中均以失败告终。这不得不让人们重新思考两个重要的问题：Aβ到底是不是阿尔茨海默病的致病物质？抗Aβ免疫治疗的方法到底是什么？
张研认为，这些问题必须要回归到基础研究中去解答。“在Aβ代谢途径和神经元凋亡的研究领域，人类的神经元与大小鼠的神经元差异较大，有一些治疗手段在动物实验中有效，但在临床试验中可能效果不理想。”因此，她决定选用人源原代神经元作为发病机制的实验对象，以尽可能地“复原”真实情况。
原代神经元在形态和功能上与在体神经元相似，也的确能在神经系统疾病研究中提供准确的生物学信息，然而神经元属于有丝分裂后细胞，已经分化成熟，外源基因很难进入，因此，如何进行有效的基因转染一直是困扰科研人员的难题。经过反复尝试，张研最终采用显微注射技术，顺利地将外源蛋白和表达质粒引入神经元，分析了细胞内淀粉样沉积的毒性及其作用通路，为Aβ沉积导致阿尔茨海默病的机制提供了新的见解。在此基础上，她还带领团队筛选并研究了一系列可以对抗细胞内淀粉样沉积毒性的物质，为抗Aβ免疫治疗带来了新的希望。
阿尔茨海默病作为一种异质性疾病，其发病机理十分复杂，除生物因素外，社会心理因素同样不容忽视。本科时期的心理学专业背景令张研受益匪浅，“心理学更注重从整体的角度去分析病因，也让我学会了如何将多重变量拆分开来逐一进行研究。”张研说，“但当我想进一步研究人脑和神经的工作原理，试图了解细胞层面和分子层面的机制时，生物学就开始展现了它的魅力。”为此，她远赴加拿大，从零开始恶补生物学，并先后攻读了神经科学硕士和神经生物学博士。
2005年，张研回归母校任教，并于6年后加入刚刚成立的北京大学IDG麦戈文脑科学研究所——一家整合了心理学、生命科学和医学研究力量，旨在促进与脑研究相关的多学科交叉的新型科研机构。“麦戈文特别鼓励内部合作与交流，经常组织讲座和讨论会，分享最前沿的脑研究科学进展，在这里与志同道合的科学家一起探讨，总能碰撞出新鲜的观点和火花。”张研兴奋地说，她最享受的正是北大的“思想自由，兼容并包”。
对于自己7岁大的女儿，张研同样秉持着开放的教育理念：“我不会教她死记硬背一些科学事实，但我特别注重培养她的逻辑思维和批判性思维，会教她怎样去发现问题，怎样明确概念，怎样收集信息并通过自己的判断得出结论。”当谈及她的女儿未来是否也会像妈妈一样，成为一名优秀的女科学家？“如果她愿意的话。”张研笑着说，“但我也只能言传身教，无法替女儿决定未来。”
同样，面对早在111年前就被发现的阿尔茨海默病，张研只能潜心研究，却也无法断言未来何时能攻克这一顽疾。“至今人类还没有完全了解它，可能是我们还没有找到最为关键的因素，这也许需要无数科学家数十年的科研积累，但也许只是一瞬间的过程。”她说，“我们仿佛正处在迷雾之中，但永远不能停下前进的脚步，因为一旦我们有机会拨开迷雾，会发现光明就在眼前。”
第十四届“中国青年女科学家奖”获奖人
陶晓明
清华大学电子工程系副教授
她从事无线多媒体通信理论及关键技术研究，在无线多媒体可靠传输、移动网络资源优化和多媒体信息服务等方面取得了系统的理论和技术突破。
跟随通信研究乐趣，开启“无线”新可能
我们正处在一个信息大爆炸的时代，通信技术日新月异，但却仍无法满足人们的需求。“未来通信技术航向已经转向了宽带化和多媒体化，而通信频谱资源却面临日益短缺。”陶晓明说。在新的严峻形势下，如何满足人们对更高容量、更高带宽的通信需求成了棘手的国际性难题。
作为清华大学电子工程系通信研究所副教授，陶晓明和她的团队正致力寻找一把能将难题迎刃而解的密钥——在传统通信技术中引入智能计算的方式，通过基础研究来拓展带宽需求——为你我开启无线世界的更多可能性。
传统无线通信技术基于数据通信，包括文字、图像、声音等多媒体信息，每实现一次传输，都必须建立一个新的通信连接。假如把无线通信的每次传输视为一次“见面”，那么在传统通信技术中，每次见面时“双方”都必须重新“自我介绍”，这也因此占用了本就紧缺的带宽资源。对此，通信领域中解决带宽的传统方法，是通过对多媒体信息压缩编码，以达到提高传输效率的目的。但是受制于率失真性能，当多媒体信息一旦达到失真的临界点，就很难再压缩了。面对传统方法的掣肘，陶晓明另辟蹊径，选择了一个大胆而充满想象力的新思路：将人工智能技术引入无线通信领域。
“视频通信智能协同计算的核心创新是在传统通信中融入智能计算，通过计算把真正需要传输的未知信息找出来，而把已知的信息在收发端预存，从而做到不重复传输，这样就有效实现了节省通信传输带宽的目的。”陶晓明解释说，“这就像陌生人之间可以‘一回生，二回熟’一样。”基于模型的智能计算在首次连接时“介绍双方认识”，在下一次传输时，就无需“重新介绍”占用带宽了。
陶晓明最早提出这一创新性的研究方向还是在10年前，当时国内移动通信网络正在从2G向3G过渡，而作为新兴交叉学科的无线多媒体通信也绝非是“无线通信”和“多媒体处理”两个领域的简单叠加。虽然当时机器学习正在飞速发展，但把计算通信作为一种新方法去实现面对面的实时通信效果，这种思路在国际上还是被认为难以实现。陶晓明团队的论文也都被拒绝了，“评阅意见大致都是在说，该论文研究思路和传统方法不一样，很难得到认可。”她回忆道。之后的两三年时间，这个研究方向走进了死胡同。
“从事前沿技术研究往往像在无人区中行走，前路不清晰，也不知道哪里是尽头。”陶晓明说，“虽然有时会让人感到害怕，但有波折和困境是正常的。”倍感压力的日子里，陶晓明没有轻言放弃。经过几年的艰苦努力，团队终于迎来了好消息：实验证明在新的计算通信理论的支持下，用于视频通信的效果比传统方法节省了好几倍的带宽。此后，团队连续发表高水平论文，并得到了国际同行的高度认可。
回想起科研道路上的自我驱动力，陶晓明笑着表示，除了科研工作本身的魅力和乐趣外，还有科幻电影《黑客帝国》种下的“初心”。1999年，18岁的陶晓明还是一名西安电子科技大学通信工程学院的大一新生。在这个中国互联网刚刚兴起，甚至连蓝屏手机都还没有出现的年代里，《黑客帝国》里的每一个场景都让陶晓明感到酷炫：在一个带宽无限制的世界中，主角Neo和母体Matrix的所有联络都能以无线通信的方式随时传输。当时的陶晓明心中只剩下一个念头：未来科技能否发展成这样？如果能由自己亲手来实现这样的未来就好了。
19年后的今天，陶晓明仍然初心不渝，“在通信领域里，坚持做理论基础研究的意义在于从本质上去解决问题，从根本上去创造未来和影响世界。”
第十四届“中国青年女科学家奖”获奖人
潘秀莲
中国科学院大连化学物理研究所研究员
她长期致力于碳基纳米材料和多孔氧化物催化材料的制备，及其在能源催化转化中的应用基础研究。
突破极限，催化梦想
烯烃作为现代化学工业的重要基石，与工业生产和人们的生活息息相关。大到航天飞机上使用的材料，小到厨房中的保鲜膜、婴幼儿用的奶瓶，都有它的身影。“传统的烯烃生产原料主要来自于石油，而我国的能源结构特点是富煤少油缺气，60%以上的原油依赖于进口。”中国科学院大连化学物理研究所研究员潘秀莲解释说。考虑到能源安全和我国能源结构特点，用煤炭替代石油清洁高效的生产烯烃等重要的基础化学品和燃料，势在必行。
为此，包信和院士和潘秀莲团队从纳米催化的基本原理入手，开发出了一种过渡金属氧化物和有序孔道分子筛复合催化剂，创造性地使控制反应活性和产物选择性的两类催化活性中心分离，并成功实现了煤基合成气一步法高效生产烯烃，其中含两个碳原子到四个碳原子的低碳烯烃单程选择性超过80%。该成果颠覆了90多年来煤化工一直沿袭的费-托（F-T）合成路线，烯烃选择性突破了传统过程58%的理论极限，催化剂在110小时的测试中性能稳定。
与此同时，这种两类催化活性中心分离的双功能催化剂，更为破解传统催化反应中活性与选择性此长彼消的“跷跷板”难题提供了新的思路。反应在不改变二氧化碳总排放的情况下，摒弃了高耗能、高耗水的水煤气变换制氢反应，降低了化学反应本身的能耗与水耗。这一成果在美国《科学》杂志上发表之后，国内外专家学者评价“该项技术未来在工业上有巨大的竞争力”、“第三条制烯烃的技术路线”、“近期可能形成具有竞争力的技术”。2017年2月，该项研究成果被科技部评选为2016年度“中国科学十大进展”，不仅为李克强总理关心的“能不能不用水或少用水进行煤化工”的问题找到了解决方案，更为中国的煤转化制低碳烯烃产业开辟了新的技术路线。
多年来深耕于催化基础研究领域的潘秀莲，至今仍孜孜以求、不忘初心。早在高中时她就着迷于化学世界的纷繁多姿，在这里她找到了放飞梦想的起点，探索着未知科学领域的奥秘，享受着收获知识的快乐。正如潘秀莲所说，“对未知领域的好奇心是科研道路上前行的动力，是科学家们能够坚持不懈勇于探索的‘共性’”。
在学生和同事眼中，她性格内敛，对待科学问题严谨、执着；回归家庭之中，面对着两个女儿，她又是那般的温柔与娴静。“科学不分性别，但是由于女性肩负着社会和家庭的多重责任，不光要做研究，同时，也为人妻、为人母、为人女，因此很多女性科技工作者不得不回归家庭。”潘秀莲说，“我们首先需要的是甘于坚守、永不言弃的决心，然后就是踏踏实实一步一个脚印地往前走。”
面对“如果能再一次选择自己职业”的问题，潘秀莲不假思索地说出“科学家”三个字。这颗初心，她从未动摇过。
（本文由北京科技报全媒体中心采编制作。转载授权请联系“科学加”微信公众号，违者必究）
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