心怀梦想 勇攀公式峰 记新当选的四位陇上院士
黄建平院士
李得天院士
周又和院士
本组图片由兰州大学、兰州空间技术物理研究所、中国科学院西北生态环境资源研究院提供
冯起院士
编者按
11月18日，2021年中国科学院和中国工程院院士增选结果揭晓，甘肃省4名科学家同时当选，是甘肃历年来首次。
其中，兰州大学黄建平教授、周又和教授新当选为中国科学院院士，兰州空间技术物理研究所李得天研究员、中国科学院西北生态环境资源研究院冯起研究员新当选为中国工程院院士。
这4位院士，几十年如一日，“顶天立地”做科研，在各自领域取得丰硕成果，为我国科研攻关和甘肃省经济社会发展作出突出贡献。他们中，有的怀揣梦想，探索“星辰大海”；有的与地理结缘，心系生态保护；有的深钻超导力学，不断超越自我；有的“心有大我”，在科研路上百折不挠。
今天本报推出专题报道，带您走进4位院士的科研人生，感受他们勇攀高峰的科研精神。
中国科学院院士黄建平
心有大我 百折不挠
新甘肃·甘肃日报记者 苏家英 通讯员 王耀辉 孔亚男 曹洁
2003年，黄建平响应导师丑纪范院士“以国家需求为己任”的号召回国，从此扎根西北，变地域特色为科研优势，专注于半干旱气候变化研究。
他建立了我国首个半干旱气候与环境综合观测平台，研制了适用于极端恶劣条件下作业的移动监测系统；揭示了沙尘气溶胶影响半干旱气候的物理机制，开拓了干旱化的研究新思路；揭示了大气物理过程与干旱气候变化耦合相互作用的新机理，形成特色鲜明的物理气候学；建立世界上首个“全球新冠疫情预测系统”，并预测了未来荒漠化和生态安全演变趋势……
一个承诺、一个选择，黄建平坚守奋斗了十八年。
11月18日，中国科学院公布了2021年增选院士名单，兰州大学大气科学学院教授黄建平新当选为中国科学院院士。
他说，科学研究不会一帆风顺，科研工作者唯需心有大我、百折不挠。
回首自己这一代人的成长，黄建平觉得幸运，遇上了科技事业得到前所未有的重视和发展的好时代。
此前，黄建平博士毕业后，选择在国外继续深造和工作，以开拓做科研的国际视野和思维。“在国外的12年，生活悠闲、工作稳定，但我总感觉自己成日隔着玻璃看天，缺少了自主意识，有梦想难以实现。”黄建平说。
就这样，2003年，黄建平怀揣梦想回到兰州大学，担任兰州大学大气科学学院首任院长。
面对眼前兰大大气学科师资力量薄弱、科研基础弱、科研经费严重短缺等问题，他没有退缩。因为他看到了这里独特的科研优势，“甘肃毗邻青藏高原，地处中国干旱半干旱区的典型位置，是研究气候变化的天然试验场。在此开展最为基础的气候与环境监测，应该能做出一些原创性的成果。”
从建设观测站入手。“想要获得一流的研究成果，就必须拿到第一手的观测数据。”黄建平认为。
不懈努力下，按照国际标准建设的“兰州大学半干旱气候与环境观测站”（SACOL），在2005年建成并投入使用，同年被批准加入国际能量和水分循环观测计划（CEOP）。这是当时全国高校首个建成的国际气候观测站，填补了我国西北地区气溶胶、云、降水、陆—气相互作用等长期连续综合集成观测的空白。
在观测站获得的实测数据资料基础上，黄建平及其团队系统开展沙尘气溶胶传输特性研究，在国际上首次提出亚洲沙尘气溶胶半直接效应的干旱化作用。该成果荣获2013年度国家自然科学二等奖。
作为一名高校教师，黄建平不仅躬身科研，还潜心育人。
他摸索出“十年”培养模式，“一开始，我就给他们一个可以延续10年的课题。着眼过程性培养，我不仅指导他们完成毕业论文，还不断提供力所能及的指导，与他们增强沟通。”
目前，他已培养出30多位优秀的中青年科研工作者，其中7位入选国家级人才项目。
此外，作为一名“心有大我”的科研工作者，黄建平更能想国之所想、急国之所急。
2019年底，新冠肺炎疫情暴发。黄建平觉得，自己一定要做点什么。
“还会有多少人感染？”“疫情什么时候能结束？”他思考，能否像气候预测那样，建立一个预测系统，为全球疫情发展及时提供科学预测预警，为政府制定管控措施、分配医疗资源等提供参考和科学依据。
征求了课题组师生的意见后，一个临时团队迅速组建起来。经过探索、努力，经历了无数次失败后，2020年5月，“全球COVID-19疫情预测系统”发布，《新冠肺炎疫情全球预测系统》在我国多地疫情预测中得到有效检验。
“重要的不是取得多大成绩，而是通过这件事，让同学们体会到何为家国情怀，始终牢记科学报国。”黄建平说道。
中国科学院院士周又和
敢于创新 服务祖国
新甘肃·甘肃日报记者 王睿君 通讯员 法伊莎 李 蕾
11月18日，中国科学院公布了2021年增选院士名单，兰州大学超导力学研究院院长、土木工程与力学学院教授周又和榜上有名。
1957年，周又和出生于湖北汉川的一个农民家庭。1977年，周又和考入华中工学院（现华中科技大学）力学专业，成为恢复高考后的首批大学生。毕业后，他选择留校任教，并在校获固体力学硕士学位。1987年9月，周又和赴兰州大学攻读固体力学专业博士学位，主要从事板壳非线性力学研究，1989年底获博士学位后留兰州大学任教至今。
时间回到新世纪之初，时任中科院近代物理研究所离子源室主任的赵红卫研究员（现为该所党委书记，2019年当选为中科院院士）与周又和一道攻克超导磁体设计中的力学难题，为今后进一步合作研究提供了可能。
“这一问题从数学层面上来说，对于反问题的研究总是比正问题难得多，加之力学的正、逆效应的相互作用这一‘卡脖子’难题，国际上无人涉足，具有极大的挑战性。”周又和说，“即便如此，为了我国这一高新技术的发展，我们还是毅然决然地进入了这一研究领域。”
随后，在周又和带领团队创建的超导材料/磁体的力-电-磁-热耦合非线性理论模型中（即two-way），通过他创立的求解非线性边值问题的通用小波方法和分场降阶迭代法，实现了对多场耦合效应的准确高效计算。
经过这一系列的有效积累，到2014年，周又和团队为近物所一次成功自主制备出的首台5T超导磁体提供了有效的力学支撑，其研究论文在应用超导领域的国际期刊上发表后，引起了美英德等国学者的关注。
在周又和团队的力学研究支撑下，截至目前，中科院近物所已完成百余台超导磁体的自主制备（包括出口到美国）和50亿元的多台大型装置进入研制。
超导材料力学性能测量装置和实验研究对于超导新现象新规律的发现和理论研究不可或缺。
在国家自然科学基金委的重大科研仪器研制项目的资助下，周又和带领团队攻克了超低温应变测试、超导加载接头、二级超导磁体加磁、两级温控系统、试件大范围变温等12 项关键技术，解决了超导材料力-电-磁-热加载与变形高精度测量的技术难题，成功研制出首台全使役场可调的超导力学实验装置等。
周又和团队的研究成果不仅得到国际同行的一致好评，也被国内多家单位广泛应用。如应变检测技术被中科院近物所应用后，被肯定具有“高精度”、成为“加速器磁体的重要检测手段”；发明的焊接工艺被西部超导公司应用后，认为其“解决了接头材料制备的关键技术难题及磁体运行不稳定困境”等。
2017年，在北京召开的“ITER十周年”大会上，中科院等离子研究所李建刚院士代表我国宣布未来自主建立“中国聚变工程试验堆”的计划，目标是将聚变新能源装置从实验研究走向工程应用的阶段性论证。
由于这一聚变工程试验堆的磁场强度高于ITER国际合作项目，其超导磁体的研制设计也就会遇到更多的力学问题。为此，在2018年启动的中科院先导B计划“下一代高场超导磁体关键科学与技术”中，针对力学需求，周又和于2019年被邀请参加到这一项目研究中，主要针对其强场超导磁体力学开展进一步的深入研究。
此前，周又和团队针对ITER聚变新能源装置中的超导CICC导体基本结构国外所开展的运行次数实验特征，通过建立理论模型对所有实验特征均给予了有效的定量揭示。李建刚院士团队在基础实验与这一理论模式的指导下，采用短绞节距制备出CICC导体样品，并将样品送到欧洲实验室开展性能测试，证实了这一选择是合适的。
周又和开展的压电、铁磁、超导材料和风沙电等多场耦合非线性力学研究，取得的成果先后多次获国家级奖项，开创的多场耦合超导固体力学，为提升我国超导应用水平和国际影响力作出了显著贡献。
中国工程院院士李得天
征途所在 星辰大海
新甘肃·甘肃日报记者 苏家英 通讯员 李庆勤
11月3日，2020年度国家科学技术奖励大会举行，兰州空间技术物理研究所牵头申报的项目“空间电推进综合测试技术及应用”荣获国家科技进步二等奖。
这项由兰州空间技术物理研究所科技委主任李得天领衔的项目的应用，标志着我国航天器正式步入电推进时代。
“如同汽车发动机一样，推进系统是航天器的核心。”兰州空间技术物理研究所专家介绍，“采用电推进系统后，最大的好处是卫星‘瘦身’。节省下来的空间和重量，可用来增加其他有效载荷。”
贡献远不止这一项。回望过去30多年，李得天的科研成果，也如繁星般璀璨耀眼。
11月18日，2021年两院院士增选结果揭晓，李得天研究员新当选为中国工程院院士。
追根溯源，李得天的科研路，起始于1985年。那一年，李得天大学毕业，被510所录取为硕士研究生。此后，李得天带着对真空基础学科的满腔热爱，对中国航天事业的使命感和责任感，一步步成长为我国航天测试计量技术及仪器专家。
上世纪90年代，我国对月球表面、行星际空间、恒星际空间真空环境探测的需求愈发迫切，亟须拥有自己的超高/极高真空计量标准。
而建立自己的超高/极高真空计量标准，前提是获得极高真空。2002年，这项任务落在了李得天身上。
为此，李得天和团队成员遍访各国真空企业，寻找合适的技术和设备。得知国外一家真空企业拥有可获得极高真空的装置——极高真空泵时，他们第一时间动身前往。
结果李得天吃了“闭门羹”，没买到设备，真正体会到被人“卡脖子”的难受。然而他并没有放弃。
之后在一场报告会上，李得天了解到一种用于抽除真空活性气体的吸气剂。这触动到他的科学神经，他便抓紧时间，开始论证与设计。
经过多次试验，李得天创新性地提出磁悬浮涡轮分子泵级联与非蒸散型吸气剂选择性抽气相结合的室温抽气方法，终于在常温条件下获得了极高真空，这是世界首创！
这种方法，被命名为分流法超高/极高真空校准技术；
这一技术，让李得天及其团队自主设计研制成功国际首台室温下超高/极高真空标准装置；
这项成果，获国防科技进步一等奖，核心专利获中国专利优秀奖，并得到国际同行的广泛赞誉。
这一刻，我国真空计量技术进入到国际前列。从跟跑，变为领跑。
李得天说：“我们一直坚持把基础学科研究做扎实，并将基础研究成果放在工程应用上，这是基础学科研究的最终目标，也是为国家解决‘卡脖子’难题的有效途径。”
在真空测试计量仪器方面，李得天及其团队提出的基于双道密封圈的小容积正压检漏方法，解决了载人航天器舱门气密性快速检测技术难题。目前，以此为原理研制的航天器舱门快速检漏仪已在多艘飞船、目标飞行器以及飞船与目标飞行器的交会对接中，得到成功应用。
此外，他们先后突破真空压力、气体微流量（漏率）等真空参数计量难题，建立了完整的国防真空测试计量技术体系，实现国防科技工业真空量值准确统一；建立空间电推进真空等离子体束流在线动态测试评价能力，打通长期限制我国全新一代空间推进技术工程应用的最后一道难关；还实现了真空粒子测试到卫星材料真空效应模拟测试的跨越，建成我国卫星充放电真空模拟测试和整星仿真能力……
扎根西北32年，作为真空测试计量领域学术带头人，李得天长期从事真空计量及真空环境下多参数综合测试工程研究，研究成果在地面、近地轨道和宇宙深空获得了全面持续应用。
面对这些成绩，李得天说：“能够为国家做点事，才是最主要的。”在他看来，“科学没有国界，科学家却有自己的祖国”。
中国工程院院士冯起
生态保护 心之所愿
新甘肃·甘肃日报记者 施秀萍 通讯员 陈云峰 郭轶瑞
“每年春天，风沙肆无忌惮吹来，整个世界一片昏暗，那种景象让人可怕，令人窒息。”“小时候缺粮，只能吃麸子做的馒头；吃了之后，常常便不出来。”
……
恶劣的自然环境和贫寒的生活条件，给小时候的冯起留下的印象太深了。他的记忆中，家乡——陕西省北部的横山县就是这样，喜欢读书的他从小就暗下决心：“一定要走出大山”。
1985年，冯起以优异成绩考入陕西师范大学地理系，从此与地理结缘。1989年，他又如愿考入中科院兰州沙漠研究所，师从我国沙漠与沙漠化研究的创始人和奠基人朱震达研究员、水文专家高前兆研究员和风沙工程学专家陈广庭研究员，开启了干旱区生态相关研究；毕业后，留在研究所继续科研工作。从上世纪90年代开始，冯起跟随第二导师、中科院院士程国栋，开始内陆河流域生态水文的恢复和治理。
科研之路荆棘丛生，从无捷径，对初出茅庐的冯起来讲，更是如此。
“想深入到流域只能步行。沙丘广布、风沙肆虐，走着走着便成了‘断头路’；塔克拉玛干沙漠里没有路，即使有过人行道，一场风后，地面连脚印都不留。”“有时在野外勘探、监测、记录，一走就是几个月。随身带着帐篷、锅碗瓢盆和干粮，走到哪就住到哪、吃到哪。”做博士论文期间在塔里木河流域开展科学考察的日子，冯起想起来仍心有余悸。
人们常说，你曾吃过的苦、受过的累，最后都会成为光，照亮脚下的路。小时候的艰苦生活让冯起很快适应了野外科研生活，他和团队——
与冰为伴、与沙为伍；筚路蓝缕、栉风沐雨；风餐露宿、焚膏继晷；以勤为径，以苦为舟；勠力合作，精诚团结……几十年如一日，一分耕耘一分收获，冯起和团队在内陆河流域获取到大量第一手数据，对内陆河流域情况和治理方式有了更加全面、更为清晰、更加系统的认识与理解。
长期以来，科学界公认水源地涵养要大量种植乔木林，防护带也要以乔木为主，再辅以建设宽带农田防护林。
但冯起及其团队通过研究，校正了传统的水源涵养区营造乔木林的认识误区，并经反复试验研究，最终形成“护—封—育—造”相结合的技术体系。这些综合技术可使水源涵养区土壤含水量提高到20%以上，有效减少水土流失，做到“人沙”和谐共处。
特别是，冯起及其团队经过长时间探索，建立了三大理论体系：干旱内陆河流域水资源调控的理论体系、干旱内陆河流域生态水文学理论体系、干旱内陆河流域水热耦合基础理论体系，为我国干旱内陆河流域水—土—气—生模拟的理论奠定了基础，研究成果居世界领先水平，部分还填补了国际空白。
其中，绿洲防护体系、水管理模式与生态恢复措施等成果，被评为我国内陆河流域生态建设的成功范式；成果在甘肃、内蒙古、新疆、陕西、宁夏等地大面积推广和应用，已取得显著的生态、经济和社会效益，为我国“丝绸之路经济带”的生态文明建设和国家绿色生态屏障建设提供了科技支撑；
关于干旱内陆河流域生态恢复的水调控理论与模式的论文，被国际刊物引用1万多次；
关于内陆河流域生态恢复的水调控技术的研究得到澳大利亚政府认可，荣获澳大利亚“奋进奖”并获澳方自然基金资助……
获国家科技进步二等奖1项、省部级科技奖9项（排1），其中一等奖8项；获何梁何利科学与技术创新奖、第二届全国创新争先奖。入选国家基金委杰出青年基金、国家百千万人才工程，是全国优秀科技工作者……30多年来，冯起在寒旱区生态恢复的理论和技术研发方面的系统研究结出累累硕果。
“科学研究没有休止符，科学攀登没有金字塔。”对冯起来讲，荣誉和掌声是肯定，是鼓励，但梦想才是最大的动力， “改善区域生态环境没有止境。哪里需要我，我就到哪里去，这不仅是我儿时的梦想，也是我毕生要坚持做下去的事业。”
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