察势者智,驭势者赢。要说2022年最热的词,科创肯定位列其一。汹涌的之江浪潮裹挟着创新奔涌而来,浙江一直用科技创新谋篇布局,培育国家战略科技力量。目前,我们大浙江已经获批建立了九家省级实验室。“互联网+”、生命健康、新材料,是浙江着力打造的三大科创高地,也是全球聚焦的科技热点。
在今年的5月30日全国科技工作者日到来之际,浙江以创新之名,开展了“智创未来——之江青年科学家论坛”活动,特别打造了“五三〇”浙江省实验室开放日活动。
西湖实验室、甬江实验室和中科院宁波材料所,省级实验室打开大门与公众见面。院士领衔的学术讲坛、智脑汇聚的跨界沙龙、云游实验室……各实验室还都加入了一个特别环节——科技成果科普发布。
这一次,时代与科学在“浙”里相互提问,每一位科技工作者都是答卷人。这一次,科技成果科普发布,让科学家成为最值得追的“星”。
高性能材料迭代的背后是科技创新力
跨海大桥、世界第一跨海输电高塔上都有他们的科技成果
薛院士鼓励浙江孩子:玩得好,身体好,兴趣好,学得好!
第一站 @中科院宁波材料所
时间:5月21日
发布人:薛群基,中国工程院院士、浙江省大湾区建设院士专家顾问团成员
发布成果:创新海洋材料技术,助力海洋强省建设
大海占了地球面积的71%——在发布开始,薛群基院士先用了这个数据来佐证海洋到底有多重要。薛院士告诉我们,海洋有四大战略价值:海疆安全、能源安全、资源安全和环境安全。联合国提出,21世纪就是海洋世纪,海洋也是竞争极激烈的领域,从近海到远海,从深海到极地,充满着挑战。
海洋和材料科技创新有哪些关系?这里头学问可大着呢。中国这几年在积极推进海洋开发、两极等科学研究,但科探路上总是有很多“拦路虎”,比如海洋环境强腐蚀性、深水海洋超高压和极地海洋的极低温等。“海洋强国,科技自强,装备先行”,海洋工程材料就是海洋装备的物质基础。比如船舶与深海钻探、岛礁建设中的基地与桥梁需要材料,海洋环境生态保护装备需要溢油吸附材料,智能无人潜水器中也需要深海耐压、浮力材料等。
目前浙江正在着力建设三大科创高地,其中“新材料”的科技创新以宁波为主场,包括中科院宁波材料所、甬江实验室及宁波大学等单位,都给国产新材料带来了新机遇。2010年,薛院士牵头制定了宁波市新材料科技城细分领域规划,作为国际著名的材料化学和抗耦合损伤新型防护材料的科学家,他和他的学生、国家杰出青年基金获得者王立平研究员创建了中科院海洋新材料重点实验室,主要研究海洋环境与材料的相互作用、海洋工程设施和装备的损伤机理,防护材料制备和服役性能,为国家战略和海洋产业提供材料和技术支持。
通俗地说,其实他们团队研究的就是一块“保护膜”。但可别小看这个“薄膜”,它功能多、种类多、性能好,技术含量高。新材料中所含的零维是纳米颗粒,一维是纤维,而石墨烯就是二维材料。团队在国际上率先研究开发的石墨烯等多维材料强化的海洋重防腐涂料并成功应用,它的关键指标耐盐雾寿命超过9000小时。
这种极具科研魅力的材料你在很多地方都能看到——舟山380米世界最高跨海输电塔、舟岱跨海大桥等。跨海大桥大型钢质桥墩处在“浪花飞溅区”,顾名思义就是迎着海浪的那一面。我们知道海水中含有较多腐蚀性离子和冲蚀性粒子, 日复一日的海浪冲刷给浪花飞溅区带来了严重侵蚀。而这面桥墩就是用宁波材料所团队研发的抗损伤能力更强的材料进行防护的。在发布中,薛院士也提到,相信将来高性能复合材料和功能材料在海洋装备中会有更多应用。
【院士寄语】
都市快报:少年强则中国强,马上就到六一节了,当科学家是很多人童年愿望清单上的top1,那已经成为科学家的薛院士会给孩子们提什么建议呢?
薛群基院士:相比于学业,我关注的第一要点是身体。少年时代一定要玩好,身体好,玩得高兴;学习好,学得高兴;兴趣好,培养对科学的爱好。太空授课、海底探测都是科技热点,包括接下来还会建设深海驻人空间站,这些都需要材料学的创新。培养兴趣,锻炼创造能力。现在的少年,将来会成为我们的骨干人才。
@中科院宁波材料所
中国科学院宁波材料技术与工程研究所是中国科学院在浙江省设立的首家直属研究机构。先后布局新材料、先进制造、新能源、生物医学工程四大研究领域,并在磁性功能材料与器件、涉海极端环境使役材料、高性能纤维与结构-功能复合材料等主攻方向上取得重大突破。
【科学Talk】
都市快报:科学研究从猜想、假设到一步步证实,就像打开一扇未知的大门,这个过程中如何面对成功和失败?
蔡尚:在科学的研究当中,的确面临了非常多的困难。因为首先这是一个没有被开垦的领域,很多实验平台的搭建、实验方法的建立需要无数次尝试,在这个过程中,我们体验到了很多很多失败。
但作为一个专业的科研工作者,失败其实是我们生活中的常态。从另一个角度来看,科研的失败也帮助我们排除一些不太可能的事,让我们距离真理更近一点。如果我们有更强的信念,去寻找科学的真相,我相信可以面对这些失败和困难。
@西湖实验室
西湖实验室由西湖大学牵头建设,目前已初步建设基础研究中心、转化应用中心、基因编辑中心和应急医学研究中心等4个研究中心,建立覆盖“靶点筛选-功能验证-智能药物设计-临床验证”的全链条协同创新体系,贯穿基础研究和转化应用研究。
肿瘤也会长细菌!
全球首次证实:胞内菌能促进乳腺癌转移
他的这项科技成果,为癌症治疗提供新视角
第二站 @西湖实验室
时间:5月25日 发布人:蔡尚,独立实验室负责人(PI)
发布成果:肿瘤细胞内菌群促进乳腺癌转移定殖
上个月,一篇发表在《细胞》(Cell) 上的研究论文首次证实了乳腺癌组织中存在多种独特的胞内菌,并揭示了它们对肿瘤转移定殖至关重要。
这一理念是对传统肿瘤转移理论的重大突破,开拓了肿瘤研究新方向,为临床控制肿瘤转移提供了全新视角。
这篇论文的作者就是西湖实验室蔡尚团队。作为众多科技成果的诞生地,西湖实验室聚焦国家和浙江省生命健康重大战略需求,而第二站科技成果科普发布的发布人蔡尚教授,就是独立实验室负责人。
世界卫生组织数据显示,在2020年全球新发癌症中,乳腺癌成为全球第一大癌,我国乳腺癌发病率也在逐年攀升。作为女性最常见的恶性肿瘤之一,影响乳腺癌进展的因素十分复杂而且并不明晰,科学家们一直致力于寻找导致乳腺癌恶化的驱动力,希望能找到对应的解决办法。
2017年,刚回国加入西湖大学的蔡尚就对“肿瘤里可能存在细菌”这一问题启动了专项研究。传统观念认为,因为免疫系统的存在,人体绝大多数组织器官(除肠道、口腔、皮肤外)内部处于无菌状态,肿瘤组织亦然。所以“在当时看来,这个假设有点‘疯狂’,但科学家总要有点‘探险’精神。”蔡尚和肿瘤胞内菌的故事就这样开始了。
由于胞内菌在肿瘤细胞内的含量很低,研究团队不断改良检测和染色方法,终于观察到小鼠肿瘤里的细菌定位,并通过高分辨率的电镜清晰地看到了细菌存在于细胞质内。
既然证明了肿瘤胞内菌的存在,那胞内菌在肿瘤发生、发展过程中扮演着什么样的角色?是可有可无的旁观者,还是推动肿瘤进展的参与者?
蔡尚团队继续展开了研究,他们创新性地采取多种抗生素和多种给药方式的策略,来特异性地清除肿瘤菌群,从而进行肿瘤菌群功能研究。结果显示,清除肿瘤菌群之后,肿瘤重量并没有受到影响,但转移显著下降。这表明,肿瘤菌群很可能影响的不是肿瘤的生长,而是转移过程。
蔡教授还告诉大家,肿瘤细胞在转移过程中,尤其是在循环系统中,会经历“液流剪切”的压力,这容易引起细胞死亡。但团队通过实验表明,如果细菌侵入肿瘤细胞,它可以给肿瘤细胞提供很强的保护作用。
在发布的尾声,蔡教授跟大家分享,“其实我们的研究回答的问题就一个,证明它是功能性的。但这个研究带来的问题非常非常多。”这项成果只是在乳腺癌研究领域打开了一扇小窗,至于窗外的风景如何,还需要更多科技力量一同前行远眺。
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