高原是怎麼崛起的？火星上為什麼沒有生命？短影片是怎麼推送到人們眼前的？人吸進肺裡的空氣，又是怎麼打轉的？
生活裡，總有某個特殊時刻，一件小事作為導火索，就讓人百思不得其解。但恰恰是這些時刻，指引著人類探索求知，一步步踏上追尋真理、鑽研科學的道路。
於是就有中國科學院精密測量科學與技術創新研究院研究員周欣，疫情期間“逆行”武漢，研製出了世界首臺（套）獲得醫療器械註冊證的人體肺部氣體磁共振成像裝備；
也有了北京大學地球與空間科學學院研究員唐銘將全球兩萬多顆鋯石的資料連在一起，重現地球45億年間山川地殼的演化脈絡；
更有中國科學院地質與地球物理研究所研究員魏勇帶著恩師遺志，將“深空探測看當代，行星科學靠未來”鐫刻進了人類行星探測史；
80後電子科技大學女教授呂琳媛，讓快速高效地從海量資料中提煉出有價值的資訊成為可能，為數以億計的上網使用者提供個性化服務……
但科學探索是永無止境的，想要在這條路上走得遠、走的久，僅僅依靠某一個個體的力量是不行的，需要人群的力量，更需要一代又一代科學家們的接力。
他們不僅僅是在為了自己熱愛的科學事業在行走，更是為了全人類眼前的生活和更美好的未來跋涉。而今天，十點人物誌要講的就是這群人的故事。
科研，一趟人生的“逆行”之旅
距離封城不到10小時，周欣趕著北京的最後一趟航班，落地武漢。
此時，新冠肺炎正在當地肆虐。面對傳染病帶來的不確定性，身邊的親友都勸他“不要去”，但周欣依然沒有絲毫遲疑，帶著帶肺部氣體磁共振成像裝置堅持“逆行”。對他來說，“逆行”已是常態。
2009年，結束了在美國的工作，周欣毅然決然回到國內研究肺部核磁共振技術，這同樣是一條在外界看來，艱辛無比的路程——國內在這一領域研究幾乎空白，國外雖然有一些研究，卻也處於技術封鎖狀態。
我們該怎麼做，能做多少，誰心裡都沒底。
周欣
敢於“逆行”，直面不確定的風險，似乎是周欣一貫的行事作風。博士5年，只為一句“科學儀器照亮了人類未來的探索道路”，在別人都在忙著埋頭寫論文時，他卻在一旁修理、改造儀器。
有一次，為了修復一臺80MHz的舊磁共振波譜儀，他三天三夜沒睡覺。在與儀器“親密接觸”的日子裡，周欣學到了很多技術和知識，也夯實了他對每個零部件的功能和儀器執行原理的理解。
研究之路並不容易，他付出的“代價”不止於此，到距離畢業答辯前兩個月，周欣還沒有發表一篇論文，而其他同學早在第3年、第4年就有了論文。但他堅信，研究儀器能學到一門技能保底。
就是抱著這樣的信念，周欣堅持在儀器研究這條路上。令他意外地是，答辯前一個月，他連續3篇基於研發儀器的高水平論文得以刊發，研究成果終被認可。
這照亮的周欣的學術生涯，也令他信心大增。似乎是那時種下的種子，周欣愈發深刻地明白，想要做成一件事情，能否堅持下去或許是最關鍵的一步，而這樣的思考也領悟，也影響著他之後的學術研究，成為支撐他一次又一次突破瓶頸的信念。
最開始研究肺部氣體磁共振成像技術的時候，周欣同樣遇到過很多困難，那時他所在的實驗室只佔據了研究所大廳的“6塊地板磚”，一個人就是一個團隊，實驗方案設計、實驗裝置安裝除錯，全部親力親為。
艱苦的客觀環境和條件，並沒有對周欣的心態和研究造成影響，反而更加激勵他要在這項研究上開疆拓土。常常能見他在實驗室裡工作到凌晨，更忙的時候甚至要連軸轉。
2013年，隨著國家自然科學基金委員會鼓勵科學家立足國家戰略需求，支援原創性和獨創性的科學研究，設立了國家重大科研儀器裝置研製專項（部委推薦）。周欣“用於人體肺部重大疾病研究的磁共振成像儀器系統”，也成為專項首席科學家牽頭攻關國家重大儀器專案。
有了扶持之後，周欣的團隊從一個人擴充到70人，研究上也取得重大突破。先是經過反覆調研，確定了氙氣作為氣體造影劑。之後又在漫長的實驗中，解決了整個研究的難點——氙氣的“超極化”問題。
所謂“超極化”，也就是增強氣體的訊號強度。透過開發超極化氣體磁共振技術，讓人體水分子當中的質子，在自旋的過程中，改變一半朝上、一半朝下的狀態，全部朝著一個方向旋轉，增強氣體磁訊號。
這一步的突破，讓肺部氣體“可視”成為可能。
在之後對武漢1000餘人次的新冠肺炎患者肺部微結構和功能的全面評估中，正是周欣的這項研究發揮了作用。研究表明，普通症出院患者通氣功能有輕微損傷，氣血交換功能明顯受損。這為一線醫護人員治療評估和預後評價新冠肺炎患者提供了全新的資料支撐。
同時這項研究也實現了我國肺部氣體磁共振技術從無到有的突破，有效解決了肺部結構和功能的無損、定量、視覺化檢測瓶頸技術背後的科學難題，打破了國外的技術封鎖，核心技術指標國際領先。
一粒沙，看盡地球45億年起落
躺在芝麻茶館的床上，唐銘怎麼也睡不著。這是他第一次參加西藏野外考察，還沒等工作真正展開，惡劣的自然環境和艱苦的生活條件，就讓常年駐紮在實驗室裡的他。犯了難。
一個問題是冷。芝麻茶館位於藏西，海拔5200米，即使是夏天，夜間氣溫也只有幾度。為了禦寒，茶館給大家準備了棉被。但這也隨之引出另一個問題，被褥陳年的氣味衝得人喘不過氣，缺氧更加嚴重。
唐銘在芝麻茶館
第二天起床，和同事們一聊，發現當晚難以入眠的，並非只有他自己，一整間屋子裡4個人，幾乎都沒睡著，大家都盼著天趕快亮。
縱然艱苦，但唐銘也知道，這已經是帶隊老師在數十年進藏考察的經歷下，總結經驗、吸取教訓遴選出來條件最好的路線。
他由此聯想起40多年前，中國科學院組織2000名研究人員開展的第一次青藏綜合考察，面對著大面積的無人區和匱乏的裝備，依然獲得了大量第一手資料，這又會是怎樣一項艱苦卓絕的工程。
從高原下來之後，唐銘一直在思考研究青藏高原的隆升過程到底有沒有捷徑？不必深入藏區腹地是否也能獲得樣品，而這些樣品又如何才能代表大規模的高原地殼？
帶著這樣的疑問，唐銘回到了美國。一天晚上，結束了一天工作，他正準備睡覺，忽然想起此前在西藏研究的一批花崗岩鋯石稀土元素資料，抱著試試看的心態，唐銘隨手算了一下這批鋯石的銪異常，竟然發現了一個很明顯的規律——這些鋯石的銪異常和地殼厚度有著非常好的正相關。
要知道，藏南在過去一億年經歷了顯著的地殼厚度變化，這意味著，可以透過測鋯石的銪異常來計算地殼厚度。
藏南河沙裡的碎屑鋯石透射顯微照片
這個無意的發現，給了唐銘靈感。在隨後的加拿大安大略科考一行中，在營地的篝火旁，唐銘和老師、同伴們聊起利用鋯石銪異常計算地殼厚度的想法：“即使高原已經垮塌，山峰已被磨平，儲存在沙粒中的一顆顆鋯石還能幫我們恢復地球遙遠的造山‘記憶’。”
2019年夏天，唐銘一行人再度進藏。相比上一次，這次取樣要容易得多，只需要大家開著車跑在318國道上，沿途採集匯入雅魯藏布江支流的河沙。
大河的沙子，來自數不盡的小河小溪，這些河流網路結合起來，高密度地來回穿切高原的山脈，所以河沙本身提供了取樣大面積高原的樣本載體。
帶著這些河沙，唐銘回到實驗室分選出鋯石，並分析出了它們的U-Pb年齡和銪異常之外他發現重建結果和現代地球物理資料以及其他地質記錄都能吻合地很好。
資料顯示，藏南的岡底斯山脈在過於一億五千萬年經歷了兩次造山，第一次在距今約一億年開始，在七千萬至八千萬年間達到峰期，地殼厚度達到了60千米，對應海拔約4千米；第二次造山在近三千萬年，地殼增厚到60-70公里之間，海拔4-5千米。
這樣的結果打破了學界以往的認識。過去人們認為藏南的大規模造山是發生在印度大陸和歐亞大陸碰撞後，但是現在唐銘發現，其實在碰撞前岡底斯山脈就已經拔地而起，高原可能已經初具規模。
更有意思的是，大陸碰撞期間，剛剛崛起的岡底斯山脈卻經歷了一次垮塌，而不是大家預期的造山，碰撞引發的造山來得比想象的晚很多，滯後了兩千萬年。唐銘將這一發現寫成論文，發表在了國際最頂級的科學雜誌《科學》上。這是他第二次在《科學》上發表文章。
更早之前，唐銘曾因為發現由長英質岩石組成的大陸地殼在太古宙末期即約30 億年前就已經大規模形成，為一直困擾地學界的重大難題——板塊構造的啟始時間帶來的新想法。彼時，他才27歲。
十年前一個人看星星，十年後一群人上火星
十一年前的一個冬天，已經是深夜，魏勇還沒回家，留在辦公室裡遲遲不肯走，因為一個問題始終在困擾他：地球的磁場倒轉時，究竟是什麼因素誘發了生物大滅絕？
不只魏勇，這樣一個問題，在當時任何人看來，都猶如天問。畢竟上一次地磁倒轉，還要追溯到78萬年前，而在那個毀滅性的時刻到來之後，地球上幾乎沒有留下任何可供研究的蛛絲馬跡。
魏勇
正埋頭苦想之際，在校園內巡查的保安打斷了他的思路。
深夜之後，高校一般不允許學生繼續留在辦公室，但對於魏勇來說，應付這種情況，已經成了家常便飯。他反應迅速，第一時間將辦公室的大門反鎖，又迅速關上臺燈和電腦顯示器，等待著巡查結束之後，繼續自己的研究。
但當整間辦公室暗下來的那一刻，魏勇的目光突然被窗外吸引，那是一幅美麗的景象，路燈昏黃，一束亮光之下，狂風漫卷著雪花翩翩起舞……他猛然驚醒，這場景不就是火星上沙塵暴來襲的場景嗎？
當下那一刻，魏勇恍然大悟：自己要找的答案，可能就在火星上。因為如果地磁場倒轉，磁場會大幅度減弱，那恰恰就是今天火星的樣子。
當即，魏勇下定決心，要去申請德國馬普太陽系研究所的博士後職位，研究行星科學。當時周圍的朋友都不理解，已經做了3年博後，卻還要再做3年。甚至覺得他瘋了。彼時，國內關於火星的研究幾乎一片空白，將來回國還不知道能否拿到經費研究。
魏勇和老師萬衛星在一起
只有一個人支援他的選擇，就是魏勇當時的博士導師——中國著名空間科學與行星物理學家、中國科學院院士、中國火星探測計劃首席科學家萬衛星，他鼓勵自己的學生：“你選擇的是未來。”
萬衛星深知，行星科學是屬於未來的研究。是鑽研行星、衛星、彗星、小行星等天體的基本特徵、起源和演化過程，是要為終極問題找線索，這個領域大有可為。
在老師的支援下，魏勇學成回國，成功參與了中國第一次成功的火星著陸任務——中國的“天問一號”火星探測器搭載的“祝融號”火星車登陸火星。這讓中國成為繼美國後第二個成功派出探測器登陸火星的國家。
與此同時，魏勇也在思索，對於行星科學本身，它的未來又在哪裡？
2020年5月20日，萬衛星去世，臨走之前他囑咐魏勇，在跟年輕人做講座的時候，要告訴大家：“深空探測看當代，行星科學靠未來。”
魏勇明白，只有一批又一批的年輕人，投入行星科學的建設中，行星科學才有未來。而當務之急，是要建設屬於中國自己的行星科學家的團隊，建立行星科學一級學科。這將對於行星科學在我國的發展，具有里程碑式的意義。
就在不久之前，國科大、北大、清華、港大、澳科大等30多所中國的頂尖大學已經成立了中國高校行星科學聯盟，正在籌建行星科學一級學科。
用魏勇的話來說，萬衛星老師雖然去世了，但總覺得他其實也並沒有離開，他只是太心急了，自己先去火星探測這些很令人費解的問題。而在地球上，他沒能繼續的行星科學事業，也將由未來人接力下去。
而這大概就是傳承的意義。
普通職工母親與她的科學家女兒
呂琳媛身材嬌小、面板白皙，第一眼看到她的人都以為她是南方人。但實際上，呂琳媛是地地道道的北京人，父母是普通的電廠職工。雖然並非知識分子家庭，但他們在教育孩子方面，卻有著自己的一套方法論。
小學的時候，呂琳媛每次放學回家，母親都會一臉好奇湊到面前，問她學了什麼，可不可以教教媽媽。這讓呂琳媛每次上學都帶著任務，總想著要好好聽講，晚上回到家好把這些知識教給“不太會”的媽媽。
這樣的引導，不僅培養了呂琳媛的求知慾，還培養她強烈的責任感。為了讓媽媽更快“掌握”這些知識，呂琳媛熱情地出考題，最後還會給媽媽的試卷打分。
從小呂琳媛就覺得，自己的家庭教育和別人的都不一樣。父母會與她平等相待，經常會裝作不懂的樣子，以提問的語氣和她交流。這促使她努力去尋找答案，尋找解決問題的方式。
恰恰是這種教育方式，給了呂琳媛很大的自由思考和探索空間，讓她在之後的人生和科研道路上，對自己的想法和信念更加堅定。
呂琳媛
呂琳媛高考時，正是的管理科學專業招生的第一年，在看了學科的培養方案和體系之後，她覺得很對自己的胃口。也正是在這裡，呂琳媛遇到了自己科研道路上的領路人——導師王有貴。後來也是在導師支援下，申請參加的日本東京舉行的國際經濟物理學大會，才與後來的博士生導師——國際著名統計物理學家、資訊經濟領軍人物張翼成教授相識。
2008年，呂琳媛提前一年從北京師範大學畢業，遠赴瑞士弗裡堡大學攻讀理論物理博士學位，成為張翼成門下第一位女博士。她毅然把研究方向從資訊經濟方向轉向網路資訊挖掘，包括鏈路預測，推薦演算法和影響力排名等。
所謂網路資訊挖掘，就是指在一堆複雜的資料當中，找到有價值的資訊，進而理解並刻畫人類的複雜行為。在資訊爆炸的今天，能夠幫助每一個人，在切換成決策者身份之際，能夠高效地做決定、下判斷。
簡而言之，這通常會涉及到的一些日常問題：微博月活使用者數以億計，如何透過僅僅監測極少量的使用者，有效追蹤網路的食品安全輿情？中國數以億計的手機網民，而每個人的手機上平均安裝著不下於50個App，如何為特定的網民精準推薦商品、分發內容和廣告？
呂琳媛所研究的統計物理和資訊科學這一前沿交叉領域，恰恰能夠解決這個問題。
在實際生活中，很多複雜系統都可以抽象成網路的形式，大到宇宙天體的宏觀世界，小到新陳代謝的微觀世界，都可以用網路的形式進行刻畫。網路科學就是研究各類複雜網路的結構和演化特徵，以及其背後所蘊含的普適性規律。
說白了，就是利用統計物理的相關概念、理論和方法來解決資訊科學中的重要問題，比如資訊的導航、推薦和排序等。
當前呂琳媛及其團隊已經為中國移動主持設計的手機閱讀個性化推薦系統，為杭州、珠海、長沙等地/市 2500 萬手機上網使用者提供個性化服務，推送閱讀資訊已超過 5 億人次，推薦精度高於對照組數倍。
資料探勘分析已應用於分析國家創新能力（專利數）、國家貿易的重要性（國際貿易網路）、跨物種比較（腦網路）、城市線上媒體影響力分析。
如今，她已是國際網路科學學會理事會成員，是複雜網路研究青年領袖，是鏈路預測的標杆人物。
結語
值得一提的是，以上這幾位科學家，都是“科學探索獎”的獲得者。周欣和魏勇都是往屆“科學探索獎”獲獎者，唐銘和呂琳媛則是今年的獲獎得主。
與過往兩屆獲獎名單相比，今年獲獎面孔更為多元，50名獲獎者中有8位女性獲獎人，三年之最；獲獎者年輕化趨勢也更明顯。出生於1988年的北京大學地球與空間科學學院研究員唐銘，是今年科學探索獎的最小獲獎者。
誕生於2018年的“科學探索獎”，是由騰訊基金會出資支援、科學家主導的一項公益性獎項。
獎項誕生的初衷，就是面向基礎科學和前沿技術領域，支援在中國內地和港澳地區全職工作的、45週歲及以下青年科技工作者。迄今已經舉辦了三屆，共評選出150位獲獎人。
他們當中的每個人，都將在獲獎後的未來5年當中，獲得騰訊基金會總計300萬元獎金，用途可自由支配。
10月30日，第三屆科學探索獎頒獎典禮將在北京釣魚臺國賓館舉辦，走上紅毯，高舉獎盃，這是年輕科學家的芳華時代。
正如探索獎發起人、中國科學院院士、南方科技大學校長陳十一所說：“這個獎項的提出，可以吸引年輕人在獎金的支援下更加專注於學術，而不用花費時間在與學術無關的事情上。”
要知道，基礎科學的研究不是一蹴而就，是需要逐步積累，長期、持續投入的。遠離飯圈、流量明星，把聚光燈重新打在科學家身上，讓他們身上熠熠發光的科學探索精神照亮更多人。
這種精神力量，或許才是社會發展的長明燈，指引人類接力前行，抵達更遠的地方。
