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2008至2017年,有7000多名技术专家投奔中国,其中原因令国人骄傲

人才强国战略中,外国人才是我国进行国际竞争、实现民族振兴的重要战略需要,其又被称之为高技能移民,即特指那些离开祖籍国或常住国,凭借自身高技能条件合法迁入另一国家的人。

2008年以来,我国量子计算机、量子雷达、基因工程等前沿科技集聚了一大批“高精尖”人才。

令众人诧异的是,这些奔赴中国继续从事科研工作的技术专家,有很大一部分是美籍或曾经有留美工作经验,总而言之,是从老美的技术核心圈里急流勇退的新锐科学家。而这些技术专家投奔中国的原因,令国人骄傲。

亚历山大·冈察洛夫:助力中国火药发展

国际人才竞争越发成为一个热点问题,其中,美国作为一个典型的移民国家,引进外来人才的步伐从未放缓,可以说,美国能够成就当今的经济科技成就,很大程度上是得益于其“不拘一格用人才”的传统。

开展国际交流合作、指定多元开放的移民政策、资助留学生计划、兴办跨国公司等等举措都是美国在当代获取海外人才主要手段,这一成功经验,对世界各国人才引进有重大启示意义,毫不避讳地说,欧美、亚洲等国都广泛吸收了美国这一经验。

然而,自从世界金融危机之后,美国的人才留住率变得不似以往强劲——这并非是说美国失去了尖端科技圣地的地位,美国的常青藤依旧是有识之士向往的进修之地,但留下来,留在美国本土工作,似乎变得不再是唯一选。

2018年,中科院合肥物质科学研究固体物理研究所达成将普通氮气合成超高含能材料金属氮和聚合氮的历史性成就。当所有为之欢呼之时,却少有人知道,

这个创造性采用超快探测方法和极端高温高压实验技术的队伍,其核心领导人物,是一名美籍俄裔的科学家。

亚历山大·冈察洛夫同许多美籍科学家一样,在2012年中国人才引流和回流之际来到了中国。他曾坦言:“我爱中国,我很喜欢在安徽合肥科学岛工作,这里就像我的又一个家乡。”

来到中国之后,亚历山大·冈察洛夫一直从事高温、高压等极端条件下的矿物和材料研究工作,在堪称“世外桃源”的科学岛,亚历山大·冈察洛夫沉潜钻研,他不需要担忧经费不足、成员纠纷、项目被喊停或推延等从前劳心劳力的问题,只需要全身心投入项目研发之中。

全氮材料聚合物被认为是五种常规超高含能材料之一,当处于极端高温高压的条件下,氮分子将会发生一系列复杂的性质变化,其中最为显著的木过于分子发生解离后,将进一步进行聚合作用,抑或是就此形成聚合氮,抑或是进一步形成金属氮。

此前,科学界对于金属氮和聚合氮这两种形态的氮材料表现出一种极为矛盾的心理——既爱又恨。

爱之,金属氮和聚合氮这两种形态的氮材料作为优异的超高含能材料,具有可循环利用、含能密度高、绿色无污染等等优点,其能量密度是当前主流炸药TNT的十倍以上,金属氮和聚合氮若是能够应用于载人火箭一二级推进器,则有望将现今火箭起飞的重量提升至多倍以上。

所谓含能材料,即包括巡航导弹和弹道导弹在内的武器系统不可或缺的动力能源和毁伤材料,主要充当发射药、推进剂和炸药的重要组成部分。至于以聚合氮和金属氮为代表的“超高含能材料”则特指一些能量比常规炸药还要高上至少一个数量级的新型高能物质。

常规炸药通常为103J/g,现今研究领域,主要将其按能量来源,将其分为基于物理能的和基于化学能的两大类。

基于物理能,能量水平基本在105J/g以上,例如反物质材料、亚稳态核同质异能素;基于化学能,即能量水平主要在104J/g~105J/g,包括金属氢、高能或高释放率材料、全氮物质等等。

爱固因果——恨之,是因为在亚历山大·冈察洛夫团队成功合成聚合氮和金属氮之前,这种理论意义上的金属氮极难获得,很早以前,就有固体物理科学家在百万Mpa以上静态高压环境中,合成获得了层状聚合氮和类金刚石空间网状聚合氮。

然而,这一成果也只是反映了氮在极端条件下的行为,绝缘态的氮分子向金属氮转变的压力-温度-物性全息相图,则囿于传统的探测手段和实验方法的局限性,一直无法勘破。

亚历山大·冈察洛夫团队基于原有的类金刚石空间网状聚合氮研究成果,在金刚石对顶砧装置的基础上,特地加设了超快光谱探测方法和脉冲激光加热技术,真正意义上集高温高压产生和物性测量的原位综合实验系统自此诞生。

依托该原位综合实验系统,亚历山大·冈察洛夫及其团队研究人员成功获实现创造高达8000K高温、170GPa高压条件;

并在该条件下原位研究了氮分子在绝缘体-半导体-金属体转变过程中的光学吸收特性与反射特性,从而确定了氮分子解离的相边界、金属氮合成的极端压力温度条件范围——正是在2500K,125GPa以上。

通过高温淬火合成的金属氮需要在几千度的高温条件和百万大气压的极端高压之下才能获得,亚历山大·冈察洛夫团队经过反腐分析获得的原位光谱,终于证实实验中的确合成了具备半金属性质的聚合氮和具有完美金属特性的金属氮。

这一实验成果等于直接宣告世界:中国成为世界上唯一一个能够持续而稳定地合成纯氮类物质的国家,在金属氮领域的研究已然位于世界顶尖水平。

然而,事实上,目光放向约十一年前,亚历山大·冈察洛夫来到中国的前一年,中国在聚合氮和金属氮领域的研究进度,放在国际领域,委实称不上出类拔萃。

美国早在20世纪80年代就联合能源部、国防部和国家科学研究委员会等多家机构斥巨资致力于研究新型“超高能量密度材料及常规弹药毁伤效果”的增强提高。

此后,90年代美国推出了“高能量密度物质”计划、APPRA基础计划、“国防研究科学”计划、国防高级研究计划局联合205计划等多项针对先进含能材料的重大计划。

自然,随后美国陆续研究了纳米级的镁、硅、铝等高活性储能材料,在获得了离子型全氮化合物N5+后,陆续推进了N5+盐类化合物研究,美国早年研究的N2/H2合金的能量是RDX等炸药的6倍以上。

而作为明星研究成果的纳米铝的温压炸药,随后还被成功装备美国巨型空包炸弹——“炸弹之母”,这一爆炸威力相当于11tTNT。

此时,超高能含能材料技术还是美国、俄罗斯等少数军事发达国家严防死守的国防关键技术,而中国,在超高含能材料技术领域,还只能称之为颇具潜力的新人。

来到中国的第三年,亚历山大·冈察洛夫获得了中国政府颁发的“友谊奖”。

何塞·帕斯托尔-帕雷贾:追梦遗传学之路

除却亚历山大·冈察洛夫,还有许多美国技术专家,因为各种各样的理由来到中国。2008至2017年,有7000多名技术专家投奔中国,实现自己的价值。

其中,除却亚历山大·冈察洛夫那般稳扎稳打,郑重抉择的权威技术专家,还有如同何塞·帕斯托尔-帕雷贾一般,一直在追逐、徘徊的新锐势力。

何塞·帕斯托尔-帕雷贾是一名西班牙遗传学家,他怀揣着远大的科学理想飞往美国,初到美国,他的确有过一段倍感新鲜的日子。

他对这个活力四射的国家充满好奇,作为一名优秀的遗传学家,他工作于耶鲁大学的尖端实验室,进行着一位美式科学家所需的“历练”——四处交流、合作、发论文。

他为何前去中国?这令许多美国同行尤其不解。可事实上,早在中国全面实施人才引进计划——即2012年后,中国已经成为世界第二大科研经费支出国,仅次于美国。在美国科学界固执守成地认定,生物遗传学研究“非美即欧”之时,中国的科学已经发生了翻天覆地的变化。

2012年,何塞·帕斯托尔-帕雷贾还是一个十分年轻的新锐科学家,很快,他就对美国耶鲁大学实验室里处处受制的困窘境地产生了倦怠,身边人劝慰他:“伙计,都是这么过来的,熬出头了也得受政府的窝囊气。”

年轻的何塞·帕斯托尔-帕雷贾心中油然而生一种淡淡的厌恶,他想象中自由、开放、发达的美国科研界不应该是这样的,细细考量了许久,何塞·帕斯托尔-帕雷贾做出了一个令所有人大跌眼镜的举动——他要从耶鲁大学辞职,前往遥远的中国。

对此,何塞·帕斯托尔-帕雷贾表示,自己并不如同行所说的“莽撞、狗熊、呆子”思维,他在辞职之前,以科学家的头脑仔细衡量了中国和美国的科研大环境,最终得出了一个结论:

他无法抗拒中国给出的绝佳待遇:专业的技术人员、充裕的科研经费、不菲的签约金,以及许诺他亲自着手组建基因研究中心的机会。而这一切不菲的支出背后,是中国的腾飞所带来的雄厚经济支持,以及国力的不断提升给这些专家们所带来的吸引力。

何塞·帕斯托尔-帕雷贾想:或许,这是一个全新的开始,在一块欣欣向荣的大陆之上。

何塞·帕斯托尔-帕雷贾并非全然的理想主义者,也绝非简单的在美国遭遇打击后,就“病急乱投医”,随便择取一地放逐自我。经过统计发现,从2008年至至2017年,有7000多名外国技术专家来到中国发展,其中,美国专家占据大多数。

现如今,何塞·帕斯托尔-帕雷贾任职于清华大学生命学院,从事他所珍爱的黑腹果蝇研究。

黑腹果蝇,一种孳生在发酵物或烂果上的昆虫,其繁殖率极高,生活史较短,它广泛分布于美国、乌克兰、中国河南郑州、辽宁大连、四川阿坝、山东烟台、甘肃天水地区等地区,对毛木耳、樱桃、杏、桃、李、西红柿、苹果、葡萄、梨子、辣椒等作物危害性极大。

黑腹果蝇成虫可将虫卵产在果皮之下,待到虫卵孵化之后,幼虫将就地取食汁液为害,先在果实表层为害,再向果心蛀食,看似微米,但对果实的危害却十分之强劲,被害的果实将会逐渐变褐、腐烂,直至幼虫成长为成虫之后,将果皮咬破、脱果——脱果孔一般在1毫米大小。

截至2020年,我国“外专百人计划”正在有条不紊地推进,该计划申报人面向在国外取得博士学位,年龄未超过65周岁的技术专家,其主要面向生物医药、新兴信息技术、环保、新能源、新材料等新兴产业。

2021年,何塞·帕斯托尔-帕雷贾课题组在《Cell Reports》杂志上发表了长文,论证果蝇翅膀如何变平的谜题。

何塞·帕斯托尔-帕雷贾课题组使用了一种不干扰果蝇正常发育的方法,对果蝇进行了长时程体内成像监控,借助这一技术,研究人员发现,果蝇的翅膀背腹两层细胞的首次贴合是取决于两层细胞之间的基底膜组分发生了降解。

约结蛹后的八小时,胞外基底膜组分基本被降解,降解之后?此刻维持果蝇翅膀贴合的是层粘连蛋白斑点——一种不含胶原蛋白IV和其他组分的非典型细胞外基质。

同年,除却解密“昆虫翅膀因何变平之谜”外,何塞·帕斯托尔-帕雷贾课题组还对果蝇的内质网-高尔基体结构组成进行了报道,该研究受清华-北京大学生命科学联合中心、国家自然科学基金委的资助。

何塞·帕斯托尔-帕雷贾课题组运用了三维结构照明显微镜、转基因果蝇、透射电子显微镜和聚焦离子束扫描电子显微镜技术,对果蝇的内质网-高尔基体单元结构组成进行了描绘,这一研究对理解蛋白质的早期分泌途径具有重要启示意义。

2022年1月,拜登政府应对自特朗普时期便存在的人才流失现象再度出招,政府发布一项旨在加强美国队全球高科技专家吸引力的联邦跨机构行动计划,重头戏在于美国队STEM专业项目再一次修订——“S”即科学,“T”即技术,“E”即技术,“M”即技术。

全球高层次人才的竞争日趋激烈,世界各国千方百计地“狩猎”全球精英,中美之间人才与技术交流无限次在竞争与合作的天平摇摆。

现如今,中国在美国的高层次人才回流受到了压制,拜登政府正在实施一系列人才封锁措施,在两国截然不同的防疫举措之下,只有共度疫情难关,才能使动态的国际交流机制焕发生机。

参考文献:

3.《美媒称中国吸引科学家来华寻机遇:“开办实验室的最佳场所”》;《参考消息》;2018年06-05

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