跟著院士,在科學里漫步(院士講科普·全國科普月特別報道)

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張伯禮在普及中醫(yī)藥知識。 |
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葛根 |
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虎杖 |
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杜仲 |
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楊華勇講解盾構機工作原理。 |
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具有自主知識產權的國產盾構機。 |
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數據來源:中國科協 |
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山東省青島市萊西市河頭店鎮(zhèn)中心中學學生在體驗VR項目。 |
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江蘇省泰州市姜堰區(qū)淮海小學,學生與智能機器人互動。 |
新修訂的《中華人民共和國科學技術普及法》規(guī)定,每年9月為全國科普月。今年首個全國科普月的主題為“科技改變生活 創(chuàng)新贏得未來”,聚焦宣傳推廣科技創(chuàng)新成果、弘揚科學精神和科學家精神、廣泛開展群眾性科普等內容,多地推出的科普游園、科學漫步等活動受到公眾歡迎。
本期“院士講科普”推出全國科普月特別報道,讓我們跟隨中國工程院院士張伯禮打卡天津中藥植物園、跟著中國工程院院士楊華勇走進浙江大學高端裝備研究院,感受科技改變生活的真切腳步,感受崇尚創(chuàng)新的濃厚社會氛圍。
——編者
在天津中藥植物園——
張伯禮院士教年輕人如何養(yǎng)生
人民日報記者 李家鼎
天津中醫(yī)藥大學求真報告廳內,氣氛熱烈,中國工程院院士、天津中醫(yī)藥大學名譽校長張伯禮正在為中醫(yī)藥研究院2025級研究生帶來“開學首講”。“推動中醫(yī)藥高質量發(fā)展,人才是關鍵,同學們要扣好‘第一粒扣子’。”張伯禮說。
作為首個全國科普月的特別活動,講座之后,張伯禮院士又把課堂搬到了校園西北角的天津中藥植物園(又稱“如意藥嶺”),帶著學生開啟一場別開生面的科學漫步。
隨時開展可見可觸的科普
如意藥嶺,一座人造土山,因形似“如意”而得名。山高23米,占地200余畝,共收載種植華北地區(qū)的中藥植物400余種。師生們更習慣稱它為“藥山”。走在蜿蜒小徑,兩側中草藥郁郁蔥蔥,草香四溢,張伯禮如數家珍。
一種根莖粗壯、莖部散生紫紅色斑點的植物,出現在大家視野之中。“這是虎杖,一種清熱解毒類藥材?!睆埐Y介紹,虎杖對病毒的抑殺作用較強,是“宣肺敗毒方”的關鍵成分。學生們圍攏過來,仔細觀察虎杖的莖葉。張伯禮進一步講解:“虎杖性味苦寒,入肝、胃、肺經,具有活血化瘀、利濕退黃的功效。”
“金銀花一定要在花未開放時采摘,一開藥性就弱了?!痹诮疸y花叢前,張伯禮指著黃白相間的花朵介紹,“這就是‘金銀’名稱的由來。金銀花茶很受歡迎,適合秋季預防風熱感冒?!?/p>
在一片長滿紫色葉子的花叢旁,張伯禮摘下一片葉子,輕輕揉碎,空氣中瞬間彌漫清香,“同學們,知道這是什么植物嗎?”
“是紫蘇,一種常見的食材?!币幻瑢W搶著回答。“紫蘇葉可食用,有去腥解膩的作用,但我們更應該了解它的藥性?!睆埐Y說,紫蘇葉含揮發(fā)油,能解表散寒,行氣和胃。
連翹果實形似鳥喙,具有清熱解毒功效,連翹茶因此流行;金蕎麥與魚腥草功效相近,都有止咳化痰的作用;葛根要以根入藥,具有解肌退熱、透疹、生津止瀉之效;杜仲要以樹皮入藥,采收時需螺旋切割……張伯禮講得認真,學生們聽得入神。
“我們的理念是‘校在園中,園在校中’,可以隨時開展可見可觸的科普活動?!睆埐Y說。
人工智能成為現代中醫(yī)藥的“好幫手”
行至山頂,一座亭子映入眼簾,名為“照真亭”。中醫(yī)藥科學如何“去偽存真”,走出一條高質量發(fā)展之路?
“中醫(yī)藥現代化發(fā)展,必須堅持守正創(chuàng)新?!睆埐Y說,“繼承經典名方,先要有效驗方,通過現代科技提升藥效富集度、降低毒性、改進劑型?!瘪v步亭中,張伯禮分享了多年的思考。
“二次開發(fā)為中成藥帶來了新的生命力?!睆埐Y說,所謂中成藥二次開發(fā),就是通過明確臨床定位、藥效物質和作用機理,提升工藝和質量控制,賦予傳統藥物現代科技內涵。
“速效救心丸、丹參滴丸、麝香保心丸……這些常用藥都通過二次開發(fā)提升了質量和療效。”張伯禮說,“中藥的有效成分應該明確化,要做到‘藥效物質清楚、作用機理清楚’。”
組分中藥是中醫(yī)藥現代化的重要方向。近年來,張伯禮團隊創(chuàng)建了組分中藥理論、研發(fā)模式和關鍵技術,構建了中藥組分庫,利用組分中藥國家重點實驗室等科研平臺,開展創(chuàng)新中藥研發(fā)。
人工智能成為提升研究效率的得力助手。張伯禮團隊開發(fā)了3個中醫(yī)藥大模型,分別用于中藥種植研發(fā)、中醫(yī)診療培訓和針灸取穴手法培訓,取得了良好效果?!癆I能整合歷史研究資料,輔助新藥設計,減少試錯成本,加快研發(fā)進程。”張伯禮說。
回應“養(yǎng)生熱”,警惕“偽中醫(yī)”
漫步下山,科普繼續(xù)。這場交流的主題,也從古老的中醫(yī)藥,延伸到時下的“養(yǎng)生熱”。
近年來,在年輕群體中,興起一股養(yǎng)生熱潮。面對這一現象,張伯禮既感欣慰,也有提醒?!肮娊】涤^念不斷增強,是一件好事。養(yǎng)生保健并不神秘,不需要過高的成本。”他說,“養(yǎng)生更多的是養(yǎng)成健康的生活習慣,不熬夜、飲食清淡、戒煙限酒。”
“中醫(yī)藥是一門古老而系統的科學,現代中醫(yī)人才要經歷專業(yè)院校的學習?!睆埐Y表示,當下,民間中醫(yī)的發(fā)展日趨規(guī)范,但仍要警惕“偽中醫(yī)”的存在,“有些人一知半解,‘一服藥包好’并不現實。”
中醫(yī)知識“零基礎”的普通人,如何辨別真?zhèn)??張伯禮建議,患者選擇看中醫(yī),應首選正規(guī)中醫(yī)診療機構,獲取中醫(yī)藥及養(yǎng)生知識,要通過權威媒體平臺,對民間偏方和社會傳聞要慎重對待。
中西醫(yī)之間的關系,一直是熱點話題。“無數實踐證明,二者并不對立,中醫(yī)和西醫(yī)是站在不同角度觀察人體健康。中醫(yī)是宏觀整體把握,是一種系統科學。我常說,中國人有中醫(yī),也有西醫(yī),是我們的福氣?!睆埐Y認為,中西醫(yī)應優(yōu)勢互補,互促發(fā)展。
中醫(yī)藥雖然古老,但理念與時俱進。張伯禮舉例,中醫(yī)講養(yǎng)生保健治未病,恰是現代醫(yī)學提倡的預防思想,“中醫(yī)的核心理念相對恒定,但理法、方藥都在與時俱進,不斷適應新的情況。”
為什么中醫(yī)藥能歷久彌新?“因為它的內部不斷更新,促進自身理念、方法的新陳代謝?!闭劶拔磥?,張伯禮充滿信心,“中醫(yī)藥將不斷向前發(fā)展,持續(xù)守護人類的健康?!?/p>
在浙江大學高端裝備研究院——
楊華勇院士當起了“向導”
人民日報記者 竇瀚洋
走進浙江大學高端裝備研究院展廳,挖掘機、起重機等各式工程機械模型映入眼簾。種類之豐、數量之多讓人眼花繚亂。
正值全國科普月,一場有關機械智造的科學漫步,就從硬核裝備啟程。
“這些裝備都是我們與國內工程機械龍頭企業(yè)聯合研發(fā)的,通過對元器件的升級,提升工程機械的性能?!敝袊こ淘涸菏俊⒄憬髮W工學部主任楊華勇介紹。作為浙江大學高端裝備研究院院長,他也是這場科學漫步的“向導”。
漫步向前,一個巨大的圓筒形裝置模型赫然出現:前方的“大臉盤”長滿“鐵齒鋼牙”,后方管道像是工廠車間。
“這就是盾構機,被譽為‘工程機械之王’,不僅是挖掘地下空間、暢通路途的好幫手,更是名副其實的大國重器?!睏钊A勇說。除此之外,展廳內,馬蹄形盾構機、雙模盾構機、頂管機等模型應有盡有。
裝置上方的大屏上,展示著盾構機在地下向前掘進的演示視頻——建設穿江越洋、鉆山入嶺的隧道,城市地下四通八達的地鐵和管廊,都離不開盾構機。
“它專‘啃’硬巖、‘吞’沙土掘進,同時排渣和襯砌,如此一來,隧洞挖通,隧道也隨之建好??梢哉f,盾構機是一個不折不扣的可移動工廠。”楊華勇介紹。
如今的大國重器,也曾在國產化道路上經歷過坎坷曲折。
20多年前,我國基礎設施建設提速,市場對盾構機的需求大部分靠進口滿足。
2002年,盾構關鍵技術研發(fā)被列入國家863計劃,楊華勇正式開始技術攻關。“痛點不在于制造和施工技術,而在于總體設計,研發(fā)者沒有圖紙無從下手。”楊華勇將盾構機的研制分為三步:首先是圖紙作業(yè);其次是分系統研制,進行液壓控制系統、刀盤等分系統研發(fā)工作;最后是自主設計與制造盾構機整機。
“從0到1”的過程,比預想的更快。2007年,我國自主研發(fā)的復合式盾構樣機問世。2008年,天津地鐵3號線施工中,這臺自主研發(fā)的盾構樣機與國外最新盾構機“同場競技”,表現出色?!霸诘乇沓两捣矫妫瑖a盾構樣機將誤差控制在3毫米以內,而國際標準是30毫米?!睏钊A勇說,發(fā)展至今,國產盾構機已占全球市場近七成。
“研發(fā)過程中,液壓油缸曾是‘卡脖子’的技術難題。”楊華勇解釋,液壓油缸一頭頂著盾體前部推進,另一頭頂著鋼筋混凝土管片來拼裝隧道壁,用以保證大型盾構裝置安全、可靠地掘進。但是,液壓油缸也一度依賴進口。為此,楊華勇與浙江大學機械工程學院常務副院長徐兵、江蘇恒立液壓股份有限公司合作,成立了專門的技術攻關小組,解決了活塞桿表面涂層等難題。最終,2012年生產出第一批自主設計制造的盾構液壓油缸。
基礎元件的突破,支撐了我國大型盾構機的突破,也為上下游配套企業(yè)帶來了機遇,讓盾構機行業(yè)迎來了爆發(fā)式增長。
“制造業(yè)的競爭,也是產業(yè)鏈的競爭。”穿過一條盾構造型的長廊,楊華勇介紹了兩側陳列的研究院與各大企業(yè)的產學研合作成果,從盾構領域到航空航天領域,跨度之大、合作范圍之廣令人驚嘆。
往前走,又是另一片天地。
3D牙根種植體的個性化打印技術,可植入人體的3D打印膜技術,人形機器人產業(yè)鏈上的傳感技術……機械工程與生物科學跨界創(chuàng)新的成果,琳瑯滿目。
“機械工程不僅要服務制造生產,更要服務百姓的日常生活,要積極擴展應用場景?!睏钊A勇說,借助跨學科優(yōu)勢,研究院也在盾構領域找到了新的研究方向。話音未落,他把記者帶到一旁的“蛇形機器人”面前。
“這臺設備借鑒了蛇的骨架結構、章魚的肌腱驅動,可實現‘機器換人’,代替人工在高壓高濕環(huán)境下解決‘檢測難、換刀險’的行業(yè)難題。”該項目負責人、浙江大學高端裝備研究院特種機器人部博士王程介紹,目前設備已運用在廣東深圳實際隧道掘進工程中。
在楊華勇看來,“少人化”“無人化”是盾構領域的未來趨勢?!拔覀儗⒙摵袭a學研團隊持續(xù)攻關,為盾構行業(yè)的智能化貢獻源源不斷的中國智慧。”他說。
《 人民日報 》( 2025年09月27日 06 版)
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