在科学技术的浩瀚星海中,一个又一个年轻的身影汇聚起蓬勃力量。他们是核心技术的攻关者,他们是创新发展的推动者,他们是“把论文写在大地上”的科学家……
青年已成为推动新质生产力的关键力量。今年5月30日,是第八个“全国科技工作者日”。当青年科技工作者遇到“加快形成新质生产力”的时代命题,又将交出怎样的答卷?
张凯:操控“大国重器”的魔法师
看起来庞大又笨重的挖掘机,可以用铲斗轻松地将酒瓶盖扭开,瓶子却毫发无损。这样的“绣花功”是如何做到的?
“铲斗开酒瓶盖这一动作,核心在于可编程逻辑控制器(PLC)。PLC是挖掘机的大脑,接收控制台的各种指令信号,能够精准调控挖掘机作业。”徐州威卡电子控制技术有限公司软件所室主任张凯解释道。
在过去十年的工作经历中,张凯与数据代码为伴,深耕技术沃土,用代码和智慧为工程机械行业的自动化与智能化发展贡献力量。
在张凯的带领下,团队聚焦电控技术革新,一路攻坚克难。从最初的单人独行发展成如今的十几名精英成员集结的强大研发团队。
“我们的优势在于快速响应与高效执行,短短一个月内采取多线并进的研发策略,高峰期能同时驾驭4-5个项目的推进。”张凯说道。
除了项目技术研发,张凯还亲赴一线,承担着产品售后的重要职责。
“我亲自走访过每一个采用我们控制器产品的主机厂,实验室环境虽好,却难以模拟所有真实工况下的挑战,很多未曾预料的问题,往往是在实地应用时显露出来的。”张凯说,唯有置身现场,亲历其境才能准确把握问题实质,找到有效的解决之道。
去年7月,广州的客户出现后台无法监控到数据的情况。为了追根溯源,张凯亲自前往施工工地。在经过一系列的实地检查后,张凯攀上了超过百米高的塔吊,虽然心里忐忑不安,但要解决问题,亲自检查是避不开的一关。最终发现,施工现场的信号屏蔽是导致数据断联的关键原因。
在追求卓越产品性能的道路上,张凯团队不断攀登新高。他们经过两周的持续努力,成功将电流反馈的响应速度从几十毫秒缩短至5毫秒以下。
这一技术突破,使得系统能够更为迅捷和精确地追踪输入信号的波动,大幅提高了系统的动态响应能力即使在信号快速变化的环境中,系统也能保持稳定和精准的控制,提高了整体系统的效率和可靠性。
张凯带领的团队对产品性能有着极高的追求,也体现在徐州威卡的IMC T系列控制器产品上,该系列控制器能够适应不同工程机械的端口需求,端口数量可以覆盖工程机械的大部分机型,得到市场反响热烈,累计销量已经突破10万,稳固地占据着国内同行业销量排行榜的首位。
对于未来,张凯表示会继续紧跟市场需求,携手团队不断拓展新的项目,为企业开拓更广阔的效益空间,也为徐州与行业进步注入更加强劲的动力。
张娜:“小种子”的造梦师
“我还在地里,稍等我一下。”记者在徐州市农科院寻找小麦育种专家张娜进行采访时,发现实验室里并无她的身影。电话接通后,才知道她正在试验田进行小麦的数据采集工作。
初夏之际,黄淮麦区的麦子已陆续成熟,试验田的麦子亦然。张娜也比平时更加忙碌,每天都要在实验室和试验田间往返无数次。
一顶遮阳帽、一条防晒面巾、一个记录本、一支笔、一辆电动车,这就是张娜在试验田的简单装备。
目前,张娜正在主持一项江苏省重点研发计划青年科学家项目,是关于一项新的育种技术——双单倍体育种技术的研究。这项技术不仅能让小麦育种的效率大幅提升,还可以大大降低小麦的育种成本。
“新的双单倍体育种技术是通过种内诱导的,也就是小麦诱导小麦,是一项处于国内领先地位的新技术。”张娜向记者介绍道,这项技术将实现从种外诱导到种内诱导的转变。
现在国内常规的小麦双单倍体育种方法是用玉米花粉诱导。但作为中部地区,我们的冬小麦与玉米花粉的生长存在时差,这就需要大规模的温室及相应设备的投入支持。
而新的双单倍体育种技术通过小麦间的诱导,省去了培养玉米花粉的环节,操作程序上缩减了很多,对应的温室等相关场地、设备的投入也大大降低。另外,双单倍体育种技术只需1—2年即可培育出新麦种,这也意味着小麦育种从原来需要8—10年的稳定期缩短到如今的1—2年。
作为中国科学院遗传与发育生物学研究所遗传学专业的博士毕业生,张娜已致力于小麦育种研究多年,她的日常始终与小麦相关。
“我花了十年左右的时间,终于在小麦中找到了这个功能基因。”谈及从事小麦株高基因挖掘工作的过往经历,张娜忍不住感慨地说,小麦育种时长基本是10年起步,坚持与热爱是不可缺少的条件。
受到父母的影响,张娜在高考时毫不犹豫地选择了农学专业作为第一志愿。从研究生阶段起,张娜就一直在从事小麦株高基因的挖掘研究工作。
“不是在做实验,就是在做实验的路上,要一个个去排查,时间长到一度想要放弃。”张娜说,从小麦的十多万个基因中去锚定某一个具体功能基因,这几乎与大海捞针无异。
幸运的是经过十年的不懈努力,她终于成功发现了这个基因,为团队研究其功能进而改良小麦株高、培育抗倒伏与高产兼具的新品种小麦奠定了关键基础。
如今,张娜所在徐州农科院小麦研究室已于已育成徐麦43、徐麦45、徐麦DH1和DH3等十余个小麦品种,品种权转让直接收益达2000万元,新增社会经济效益在20亿元以上。
种子是农业发展的“芯片”,提升其优良品种的选育效率对粮食安全至关重要。未来,张娜将持续开展双单倍体育种技术的研究,探索创制重大的品种,为提高我国小麦育种技术水平贡献力量。
刘吉超:攻克“新能源堡垒”的技术大师
“我认为最大的挑战就是新能源技术处于快速发展期,大家几乎站在同一条起跑线上,充满了未知性和不确定性。”当被问及工作中遇到的最大挑战是什么、如何应对挑战时,从事新能源研发工作12年的刘吉超笑着说道,“我们要敢于创新、敢于突破。”
刘吉超是北京工业大学毕业的博士,毕业后就职于徐工研究总院,主要负责新能源工程机械方面的研发工作。
“上学期间我对国内汽车行业和工程机械行业的头部企业都进行了调研,发现徐工大力布局新能源产业,和我的专业特长十分契合!”刘吉超说,“而且当时徐州正迎来快速发展期,发展后劲很足,这更加坚定了我留在这的决心。”
在新能源领域的多年工作中,刘吉超取得了很多突破。他带领团队攻克了动力系统匹配、整机能量优化控制等一批关键技术,并在企业进行了推广应用。
此外,他接手的全电动剪叉式高空作业平台开发项目完全由徐工自主研发,产出的产品性能指标国际先进。“这个项目为我们徐工在实现高端新能源产品的自主化、差异化方面奠定了坚实的基础。”刘吉超面露自豪。
2021年徐工对新能源技术正值探索和攻坚阶段,刘吉超当时想:“徐工未来几年要想在新能源赛道上持续扮演领头羊的角色,不仅要抓住市场窗口期进行产品的快速导入,更需要具有差异化竞争力的原创技术。”
因此,这位高级工程师主动要求参加当年的国家自然科学基金青年基金项目的申报。
刘吉超告诉记者,当年申报过程十分艰难。他基本上每天都把自己关在会议室,查阅资料、梳理问题……一次次的理清思路,又一次次的推倒重来。
身边的同事也劝说过他放弃,因为企业申报国家自然科学项目本来就很难,失败了没什么。
“每当思考问题陷入死胡同又无能为力的时候,我也想过放弃。”刘吉超坦言到,“但一想到如果可以通过国基金项目这个通道为企业创造更多原创性成果,我便选择了坚持!”
努力到底,必有回响!在经过200多个日夜奋战后,刘吉超取得了成功,实现了徐工在国家自然科学基金青年基金项目申报方面0到1的突破!这个难忘的经历不仅提升了他的能力和素质,也更加鼓舞了他在从事新能源领域研究的信心!
刘吉超表示,“未来希望能够突破更多的关键核心技术,为徐工在国际舞台上赢得更多的荣誉。”同时,他欢迎更多的年轻人积极投身新能源领域,为中国新能源事业发展贡献自己的力量。
邵志文:探寻“人脸密语”的情绪分析师
“在研究过程中我的想法一直是如何利用自己的能力服务各个行业。”这样的理念贯穿于邵志文的研究生涯。
今年刚30岁的邵志文在计算机视觉与人工智能方面已经深耕了近9年,几乎占据了他人生中三分之一的时间,但研究的步伐还没有丝毫放缓的迹象。
就在今年一月份,邵志文赴香港科技大学讲席教授杨瓞仁团队开展为期两年的博士后研究,方向为更精细的视觉感知。
“任何技术都应该和人相关。”作为一名年轻的科技工作者,邵志文一直将“以人为本”作为自己科研探索的核心原则。
“目前针对工业生产的智能化监测与管理系统大都存在应用场景泛化难、人员与设备关联不紧密等问题。”邵志文的研究就是诞生于这样的背景之下。
如今的人脸识别技术已经非常完备了,在研究过程中邵志文曾一度进行不下去,但是他很快意识到,仅仅识别个体还远远不够,工业场景下的智能化需要更深层次的理解与互动。
于是,他将研究重点转向了工人的行为识别与情绪分析,通过非接触式的方式提高工作环境的安全性和效率。
人的面部表情丰富多彩,面部不同位置存在多个动作单元,人在做某一表情动作时,时常会带动多个动作单元的发生,且每个动作单元也有自身独特的模式特征。
已有的研究方法只关注了动作单元间的关联性,邵志文希望将动作单元间关联性、每一动作单元独特的模式挖掘统一在一个方法中,以进一步提高面部识别性能。
“当时试了各种方法都没用,一度怀疑过这个方向还能不能走得通,还有没有继续研究的价值。”邵志文的研究也因此搁置了几星期。
偶然的一次机会,邵志文在数学领域的论文中看到一种矩阵分解方法,尝试着应用在面部识别方向,没想到歪打正着促成了试验的成功。
“事实证明,任何和人相关的技术,都有无限的发展前景。”在邵志文看来,技术的发展不应仅追求冰冷的数据优化或效率提升,而应深深根植于解决人类实际问题、提升社会福祉的土壤之中。
这种观念驱使着他不断跨越学科界限,探索如何将计算机科学与医疗健康、教育公平、环境保护等众多领域相结合,创造出能够真正惠及大众的创新解决方案。
从提升跨场景修复水平,减少工况异常误报和漏报,支撑全天候视觉智能监测;到人员与设备的协同管理职工技能智能培训与考试;再到支撑设备状态智能检测与分析,设备问题快速诊断,缩短设备故障响应和处理时间。
“场景-人物-设备”一体化的复杂场景智能视觉监测与识别系统正在构建。目前邵志文团队和徐州市中心医院正在推进一项关于青少年脊柱侧弯筛查的小程序。
“期望,期望通过小程序可以及时发现孩子脊柱侧弯的迹象,从而更早介入治疗,让技术惠及更多人。”邵志文说。