科学网国家最高科技奖得主赵忠贤学术生涯(一)_草根站长

科学网国家最高科技奖得主赵忠贤学术生涯(一)

2018-01-21 18:45 来源:草根站长

回忆最初的历程,沈阳芯源总经理宗润福感慨道:“先锋往往也意味着风险,但我们只做先锋,避免风险。是‘献身、求实、协作、创新’的沈阳自动化所精神和科研人员敬业攻关的韧劲,让公司挺过最初的艰难,一步步实现今天的业绩。”

“以往气象卫星所涉及到的反演问题,大多集中在红外和微波谱段,而碳卫星所涉及到的是可见光和近红外谱段的反演问题,机理不同,难度加大。这需要考虑云与气溶胶、气压、温度、反照率等多因素的影响,重新设计全新的反演验证系统。我们集中国内优势单位联合攻关,终于啃下了这块硬骨头,填补了国内技术空白。”卢乃锰说。

我毕业后基本就就没有联系他了。2007年在美国植物学大会上,看到他,背着一个会议发的包,走路快快的。只是头有些歪了!和他打招呼,说话还是很快!

远征二号的成功首飞,标志着远征系列家族型谱和能力的日臻完善与强化。上海硅酸盐所在远征一号上面级热控分系统关键热控材料研究基础之上,为远征二号上面级成功研制了包括KS-Z无机白漆热控涂层、耐高温隔热屏、多层隔热材料、导电型F46薄膜镀银二次表面镜在内的多种高性能热控材料,承担了远征二号上面级热控分系统95%以上被动热控材料的研制任务,单箭使用面积约120平方米。通过材料防静电性能设计、隔热性能以及材料制造工艺优化等多项关键技术的突破,进一步推动了上海硅酸盐所热控材料在推进系统的大面积应用。

做乘法也体现在“一次开发,多次应用”上,这个观点是曾任沈阳自动化所所长的蒋新松院士在30年前提出的。沈阳芯源继承了这一传统,深耕产品品质,规范化的产品为多次应用与业务拓展奠定了基础。

(科技日报北京12月18日电)

卢乃锰说,这相当于只有一只眼睛的卫星需要不停转换角度来完成对不同方向的观测。所以卫星要不断地调整姿态,就像跳优美的华尔兹。

回顾发展历程,宗润福指出,沈阳芯源利用自身优势,把握住两次机遇,成功跻身国内IC装备领域前列。他说:“由于是沈阳自动化所参股控股企业,沈阳芯源社会形象好、技术起点高,与地方政府也有着天然的信任基础,合作开展顺利,这些为公司把握住机遇奠定了基础。”

“沈阳芯源攻克一个个技术难关,在整机提升的同时,专注于核心部件的国产化,降低了产品的造价与服务成本。”宗润福说,“设备的国产化不仅提高了沈阳芯源的竞争力,也降低了客户的成本,从而提高了客户乃至行业的竞争力,实际上带动了产业的加工能力,发挥了示范性作用。”

2009年,LED市场呈爆发态势。由于LED产品技术门槛低、投资少,沈阳芯源抓住机遇切入到这一领域。2010年至2011年,沈阳芯源快速成长,年销售额达到5000万元,由此成为了一家健康发展的企业。

长征五号作为我国运载火箭升级换代的里程碑工程,是我国全新研制的大推力、高可靠、无毒无污染新一代运载火箭,也是我国起飞规模最大、运载能力最大、技术跨度最大的一型运载火箭,总体技术达到国际先进水平,是我国由航天大国迈向航天强国的重要标志。

程宗明,2016年12月18日星期日Louisville,TN

碳卫星项目要求大气中二氧化碳的浓度监测精度优于4ppm(百万分比浓度),也即是说,当大气中二氧化碳含量变化超过百万分之四时,碳载荷就必须发现。为此,中科院长春光机所制造出200×200毫米的大面积光栅,填补了这一领域国内技术空白。

搭载二氧化碳和气溶胶两个探测仪

“我国还没有这么复杂观测模式的民用卫星,它通过5种观测模式的组合,完成对全球二氧化碳的探测,卫星装载的高光谱二氧化碳探测仪有2000多个通道,光谱解析度极高,卫星研制难度极大。”碳卫星首席应用科学家卢乃锰告诉科技日报记者。

我国的碳卫星大气二氧化碳反演精度可达到1-4ppm,比日本GOSAT监测精度高,与美国OCO-2相当。

据悉,上海硅酸盐所研制的辐射率可调智能热控涂层及空间电推力器用高温绝缘涂层等随实践十七号卫星搭载长征五号运载火箭飞向太空,随后将陆续获得相关涂层性能的在轨试验验证报告。(黄辛)

人均超一项专利,十余年间迅速成长为国内集成电路(IC)装备领域的一流企业。沈阳芯源微电子设备有限公司(以下简称沈阳芯源)走出了一条以自主创新为驱动的发展之路。

“要用好这颗星需做好四件事。”卢乃锰说,第一是卫星数据的预处理,包括卫星定位、光谱定标、辐射定标等工作;第二是此前强调的数据反演;第三是模式同化技术;第四是数据共享。

《中国科学报》(2016-12-19第6版院所)

  北大力学的理工之争,三反四复,燕园北大建校时按国家规划作基础理论研究的理科力学,经历六十年来的两兴两衰,一事无成,留下我国教育史上十分珍贵而又令人扼腕叹息的种种教训。

RayWu(吴瑞)教授

将会形成全球碳排放报告

■本报记者沈春蕾

与以往的气象卫星不同,碳卫星是在可见光和近红外谱段,利用分子吸收谱线探测二氧化碳浓度。“大气在太阳光照射下,二氧化碳分子会呈现光谱吸收特性,通过碳卫星对二氧化碳光谱吸收线的精细测量,就可以反演出大气二氧化碳的浓度。”卢乃锰说。

写这篇博文时,上网一搜,原来他生于1925年,也就是说,那年他已经81岁!网上还有一个他2016年10月在实验室拍的做实验的照片!其实他1996年,70岁,就退休了,不知道是什么让他一直在实验室又呆了20年!看到他90岁还在做实验的照片(en.wikipedia.org/wiki/Andre_Jagendorf)。在网上,再搜索,发现康奈尔的RobertTurgeon教授和Jegendorf教授的面试(https://ecommons.cornell.edu/handle/1813/44720)。90岁了,思维仍然非常非常清晰,仍然能够记住年轻时的很多故事。Turgeon教授是在Jagendorf退休后新招进的教授,接了Jagendorf的实验室。而Jagendorf教授也就一直呆在Turgeon教授的实验室20年!我想到我的同事陈峰教授最近两篇PNAS文章的editor也是康奈尔的一个退休教授,89岁了,还在为PNAS做编辑。我有时也想,我退休后干什么?真佩服他们的对科学执迷精神!

FrankLiu(刘富文教授)是台湾人。在台湾学习、工作、又到Cornell读博,到40多才开始留校做助理教授。他对园艺的应用技术孜孜不倦,一直致力于苹果的周年储藏保鲜技术。他讲课时,属于典型的中国教授,有板有眼,很像教授的样子。每天都是打着领带,头发梳得油量量的。他还组织Cornell和南农的校际促进活动。80年代是Cornell和南农的联系人,我去康奈尔大学和他的强烈推荐分不开。我在那儿学习五年多,得到他不少帮助。特别是刚开始时和离开时的建议。毕业时,我要去NorthDakotaStateUniversity做助理教授时,对于做教授可以说基本不了解,还担心在边远的地区是否有歧视,如何起步,如何处理人际关系、如何成功,他都给了我很多建议,让我受益匪浅。退休后回台湾大学园艺系当系主任。一个朋友说,刘富文教授一直到前两年还经常去台大上班。

宗润福告诉《中国科学报》记者:“沈阳芯源尤为重视创新研发,将创新的种子播撒在每名员工的心中。”沈阳芯源现有员工210人,专利270余项,自主研制的主导产品匀胶显影设备广泛应用于发光二极管(LED)、高端封装等领域,在国内占有率均超过了40%,成为国内第一大供应商。“这样的成绩源于对科技研发的投入和自主创新的良好氛围。”

作为一家从沈阳自动化所孵化的企业,科技创新、攻关克难是沈阳芯源的原始基因。公司成立初期,IC装备行业一直是国外企业的天下,昂贵的价格给国内企业带来负担。

后来听说,他好像申请项目总是不顺,后来就将自己变成康奈尔的客座教授,自己去开公司了,大的生物技术公司一直资助他,听说他公司做得很成功!

JohnLiz:美国科学院院士,这是我上的最难的一门课,高级生理生化。因为我的基础特别差,而Liz教授好像也没有教学大纲。一学期的课,大概有20次上课,就把上周nature和science上的文章拿过来讲。最难忘的是期末的开卷考试,四道题,给整整两个星期。这也许对学遗传生化和细胞和分子生物学的博士来说不是很难,但对于一个学应用生物学的学生来说实在是太难了。印象最深的是一个sex-driving基因的调控(Liz教授也是很幽默的教授)。因为他的幽默,我在答案中也用路标STOP标志去标志终止密码子。最难的一门课,我竟然拿了个A。是让我最值得高兴的,说明自己还是可以去学最难的课程的。

这颗卫星为什么需要不停旋转?这就涉及到其复杂的观测模式。碳卫星可以斜着看、竖着看、盯着看。斜着看,就是耀斑观测模式,利用太阳在海面的镜面反射提高信噪比,获取海面上空的二氧化碳数据;竖着看即天底观测模式,利用地面的漫反射特性开展地面二氧化碳的观测;盯着看,就是卫星在飞行过程中,始终瞄准一个特定目标进行观测,完成既定任务。除此之外,碳卫星还要观测太阳和月亮,进行对日、对月定标。

如今,我国的IC装备产业形成北京、上海、沈阳三足鼎立的态势,其中,沈阳的IC装备产业发展,就得益于像沈阳芯源这样自主创新的先锋企业。

吴瑞曾经是methodsofEnzymology的主编,做过很多年,可以说是生化和分子生物学的Bible。对于很多在美国做分子生物学、遗传、生理生化的同龄或烧年轻一点的人都知道CASBI项目,是吴瑞教授早年帮助中国学生留美的重要途径。

长征五号运载火箭助推器采用了我国具有自主知识产权的8台新型120吨级液氧/煤油高压补燃发动机。发动机中承载高速、高压、强氧化、大热冲击等苛刻摩擦工况条件下的动密封尤为重要,是该发动机研制的技术关键之一。此前,国内尚无满足要求的动密封配对摩擦副材料。上海硅酸盐所科研人员针对液氧/煤油发动机涡轮端动密封的服役工况,采用耐磨涂层方案,通过涂层材料导热性能与微结构的设计优化,突破了力学性能、抗热冲击性能、模拟实用工况的耐磨性能评估及制造工艺优化等关键技术,满足涡轮端动密封的全部技术要求。在长征五号运载火箭采用的120吨级液氧/煤油高压补燃发动机上,上海硅酸盐所研制的涡轮泵密封动环涂层材料获得成功应用。

  多项关键材料成功应用于长征五号及载荷组合体  本报讯日前,中国最大推力新一代长征五号运载火箭在海南文昌航天发射场首次点火升空,成功将有效载荷送入预定轨道,首飞任务取得圆满成功。

2002年12月,中国科学院沈阳自动化研究所(以下简称沈阳自动化所)配合沈阳市浑南区的产业园区规划,发起创建了沈阳芯源。成立之初,国内的IC装备行业并不成熟,缺少产业供应链和客户,沈阳芯源成为辽沈地区IC装备产业的先锋之一。

卢乃锰给记者展示了一段碳卫星工作的模拟视频。“大家看到卫星在天上翩翩起舞,觉得很美,但搞卫星的人通常一听到这种需求就心惊肉跳,万一转过去转不回来了,怎么办呢?”他说,这种敏捷观测对卫星技术要求极高。

去年是来美国30年,写了9篇“去美国30年系列博文”。原来计划一直写下去,算是自己的一个回忆录,但写完了第9篇,就没了第10篇。争取不断写。

“国家重大科技专项的支持,让公司抢占了这个朝阳行业的先机,更好地投入到科研、实验室建设、国际合作等方面。通过成果产业化,一些包括高端封装领域在内的新产品走向了市场,公司发展形成了正向循环。”宗润福由衷地感谢沈阳自动化所。

 碳卫星如何进行全球“碳普查” 揭秘我国首颗二氧化碳监测科学实验卫星  我国首颗二氧化碳监测科学实验卫星即将发射升空,它将用慧眼一探全球二氧化碳变化的秘密。

在这颗碳卫星基础上是否有安排后续业务星的计划?卢乃锰说,虽然这颗星还没有发射,但它的部分成果已经应用到很多碳监测的技术中,诸如风云气象卫星等国家空间对地观测卫星上,也都已经或正在考虑装载二氧化碳观测仪器。只是国家863计划走在了前面。

读研读博,老师非常重要,对学生一辈子影响都很大。我在康奈尔读了五年半,上了三年多课,有些老师都忘了,因为没有什么“特色”。而其他的一直历历在目,或者总有点什么忘不了。今天就来说说几个。

在发射成功并经过半年的在轨测试后,碳卫星将正式投入运行,16天完成一个回归周期,每两到三个月,完成一次全球有效覆盖。碳卫星获取的信息经过解析和处理,就会形成不同地区碳排放报告。

        周培源先生在北大

记者从中科院上海硅酸盐所获悉,该所科研人员研制的耐磨涂层及多种材料成功应用于长征五号运载火箭用液氧/煤油高压补燃发动机,以及由远征二号上面级和实践十七号卫星组成的载荷组合体。

《中国科学报》(2016-12-19第5版创新周刊)

除此之外,在沈阳自动化所的推动下,沈阳芯源参与到国家重大科技专项,使公司步入了新的发展阶段。2008年,沈阳芯源和几家中科院参股企业联合申报国家重大科技专项,并于2008年12月开始承担国家重大科技专项“凸点封装涂胶显影、单片湿法刻蚀设备的开发与产业化”,获拨经费3700万元。2012年3月,沈阳芯源申报的国家重大科技专项“300mm晶圆匀胶显影设备研发”获得立项批复,获经费支持8700万元。

“几十纳米的带宽在肉眼看来就一个颜色,要在这上面布置2000多个通道,也就是要再精细分辨出2000多种颜色,这对光学仪器的材料和工艺来说是非常大的挑战。”卢乃锰说。

RobertPool教授。是个做葡萄种植的教授。在产业界很有影响。纽约州五指湖区域是纽约州非常有名的葡萄酒产区。Pool教授的应用推广研究对产业来说非常重要。但他作为一名教授,就显得很异类。他上的葡萄栽培学,一学期,就坐在讲台上说课,一节课下来,黑板上就几个关键词。虽然是美国人,但还是有点什么口音,有点拖泥带水。第一学期,就上这样的课真是要命!本来英语就很差,撞上这样的教授,对新来的30年前的大陆学生来说,简直是致命的。只能借美国同学的笔记抄,花更多的时间看书。实习课,去五指湖边的酒庄品酒,一一地品尝过来,而且是免费的!不少年后再去,如果不买酒,就到付已美元的品酒费,那也是很值!多少年后我还自己有去重游了一遍。

这种复杂和高难度的“跳舞”观测,让碳卫星能够得到更加有效的全球二氧化碳分布信息。“日本的GOSAT(2009年发射的世界首颗温室气体观测卫星)的有效观测点只有300多个,我们在设计时加大了卫星的扫描宽度,增加了采样点,使得有效观测点比他们多了一个数量级。”卢乃锰说。

毫无疑问是当时Cornell最有名的植物分子生物学教授之一。他的早期工作和Sanger的DNA测序工作齐名,据说被提名诺贝尔奖,但没有拿到,但不是为什么也没有拿到美国科学院院士。这个吴瑞教授是非常典型的中国教授,非常认真,兢兢业业一直工作到80岁。他从80年代转到植物分子生物学,做水稻生物技术。在他1986年的一个seminar中,讲到他为什么转到做水稻分子生物学,还是和他早年在中国的经历有关。

反演验证系统是获取卫星数据后计算出二氧化碳和气溶胶分布状况的关键环节,也是卢乃锰在采访中反复提及的技术关键。通俗来讲,太阳的光谱是确定的,如果已知二氧化碳浓度等大气状况,根据模型,计算出卫星应该观测到的光谱,是正演;而根据卫星获取的数据,由模型反算出二氧化碳浓度,就是反演。

#p#分页标题#e#Tanksley教授是教我们植物分子生物学的教授。早期做同工酶,后来做分子标记。1996年当选美国科学院院士。我最喜欢他的一句话。在做分子生物学实验时,有些没做出来时,他说“Suchislife”(“这就是生活”)。这句话一直对我影响很深。当我遇到很不顺的事的时候,这句话,就成了鼓励我向前的动力。

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国家遥感中心总工程师李加洪介绍,该项目后期还追加了航空遥感实验和地面观测反演。前者就是把二氧化碳探测仪放在飞机上先采集数据,让研究者在碳卫星发射前就能熟悉相关数据处理和反演方法,积累经验,确保碳卫星获取数据后及时开展应用。

芯源公司总经理宗润福

会跳华尔兹会翻筋斗,还能斜看竖看盯着看

  (二)北大力学的理工之争

  沈阳芯源:IC装备产业的先锋  

所企互动为公司早期的起步立下汗马功劳。沈阳芯源与沈阳自动化所及其持股公司新松机器人自动化股份有限公司、沈阳中科博微自动化技术有限公司等单位开展广泛合作,缩短研制周期。在拓展海外市场上,沈阳芯源也发挥着善于做乘法的精神。在台湾,沈阳芯源以让利共赢的精神与代理商合作,打开了市场。

只可惜,Pool教授退休后买了一个葡萄园,经营的也挺辛苦,没几年就去世了。他的太太只能把葡萄园又卖了!

因为我的生物化学基础很差,上课又排不过来,就选了吴瑞教授的本科生生化自学课。吴瑞教授都是亲自来辅导答疑,真是不可思议!在当今中国的大学,有几个这样的教授?我也去过他的办公室问过几个其他问题,一点架子都没有。一辈子对名利淡薄。虽然我和他的接触很少,他的为人师表,对我至今都还产生着影响。

“科技部特别强调碳卫星数据向国内外共享,目前已经制定了数据管理办法,将适时对外发布。碳卫星数据将加载到国家综合地球观测数据共享平台,除向国内各类用户提供数据共享服务外,还将通过全球生态环境遥感监测年度报告(GEOARC)发布专题报告。在国际合作方面,将向地球观测组织(GEO)共享,作为中国对GEO的实质贡献;通过中欧‘龙计划’合作将与欧空局开展深度研究。”李加洪透露,前段时间,NASA主动提出合作,随着中国、欧洲碳卫星的跟进,希望以后形成多卫星联合观测,进一步实现对外开放、数据共享。

创新是沈阳自动化所精神中的重要一环,而立足自主创新、踏实做好产品则是沈阳芯源谋求发展的出路。

利用光谱吸收特性一探究竟

除了模块化卫星平台,高标准的载荷设计也是碳卫星研制的一大难点。碳卫星搭载了两个遥感仪器。一个是高光谱与高空间分辨率二氧化碳探测仪,另一个是多频段云与气溶胶探测仪。

2013年,芯源销售额突破1亿元,2014年达1.6亿元,预计2016年将达2亿元。一家规模不大的公司能有这样的业绩,与公司崇尚合作共赢,形成乘法效应密不可分。宗润福表示:“我们不仅要做加法还要做乘法。”

AndreaJegendoff,是美国很有名的植物生理生化学家,美国科学院院士,他教我们高级植物生理和实验课。最让我“头疼”的是他带有纽约市的口语(出生在纽约市),每一个写在黑板上的字全是大写字母,很是不习惯!还有就是他要求我们交的课程论文必须打出来!我的天哪!我的一篇用一个破旧的打字机打了整整一周!那时还没有电脑啊。最让我印象深刻的是,在我们秤化学药品时,他来,用勺子取了一些,“说差不多了”,有些实验不要太精确的!我的天哪!美国科学院院士这么说!

在吴瑞教授2008年去世后,在美国的很多华人教授(受CASBI项目资助)发起了吴瑞奖学金,去世时他的实验室还有不少人,大家都在帮忙为那些学生和博后找出路。

2016年9月,沈阳芯源设计生产的第500台设备出厂,成为在国内新兴半导体制造设备厂家中首个迈过500台设备出厂门槛的企业,创造了一个新的发展里程碑。

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