浙大發現：浙江大學10年科學故事輯錄（簡體書）

《浙大發現：1897-2017浙江大學10年科學故事輯錄/浙江大學百廿求是叢書》記錄10年間浙大學者的發明與發現，記錄對勇攀科學高峰的浙大人的尊重與感動，記錄對科學精神、人文情懷的認同與欣賞。
《浙大發現：1897-2017浙江大學10年科學故事輯錄/浙江大學百廿求是叢書》裡集中展示了浙江大學近10年的科學發現、創新發明和實驗室故事。以一篇新近發表的論文、一個獲獎的科學研究，或者一個獲得項目支持的研究團隊為線索，切入，採訪，記錄。每一篇文章，都是科學家和我們共同努力的結果，試著向社會公眾解釋：實驗室裡忙忙碌碌甚至稀奇古怪的科學家們，在思考什麼，做了什麼，對這個社會將產生什麼價值以及影響。

“百廿求是叢書”介紹

“百廿求是叢書”是為浙江大學一百二十周年校慶獻禮的系列叢書，是在校領導指導下，由學校宣傳部牽頭，浙江大學出版社擔綱，體現浙江大學的歷史與文化、成績與貢獻、情懷與理想的重磅作品。其內容涵蓋學校的各個領域，形式更是豐富多彩，可謂全方位、立體化地展現了一百二十華誕的浙江大學的*風采。

 

這套叢書共8本，依據“主人翁”的年歲為序，是為《浙大史料》《浙大景影》《浙大口述》《浙大原聲》《浙大發現》《浙大戲文》《浙大範兒》《浙大飛語》。有辦學史料選集，有校園建筑文化，有老浙大人的情懷，有新浙大人的理想……我們期望能夠通過文字，留住過往，呈現歷史，以勵當下。

 

《浙大史料》的文字，以求是書院為起點，從“章程”到“規”“例”，從“奏請”到“致電”，從“大綱”到“細則”，在史料散失現象十分普遍的情況下，很多是通過抓住點滴線頭順抽細檢的方式考訂所得，雖只是滄海一粟，但希望以此為起點，能使得我們的積累和研究日漸體系化、專業化。如果要將8本書分個類，《浙大景影》《浙大原聲》和《浙大戲文》應當可以與《浙大史料》歸在一類，它們共有歷史記錄的性質，雖然分別是以建筑、原創歌曲和原創校園話劇為主角，但都具有跨年代的積累，都具有浙江大學獨一無二的文化烙印。而且，領銜的編著者，是這四方面工作的專業人士，他們用專業的眼光和方法，加之對學校的深深的愛，為讀者烹制出原料純正的精神佳肴。

 

《浙大口述》《浙大發現》《浙大範兒》和《浙大飛語》的主角是今天的浙大人。《浙大口述》的講述人，很多已經近90高齡了，他們用平實無華的語句講述的故事，就是浙大的歷史。我們今天的辦學成績，都是在前人砌就的基業上取得的，中華人民共和國成立初期，家底之薄，創業之艱難，如果不是通過他們的講述，也許我們很難想象。《浙大發現》則是大學辦學發展的*好的佐證，浙江大學代代相傳的求是印記，在於文化學脈與民族血脈的交融，在於中國知識分子以科學強國為己任的信念。《浙大範兒》是叢書中*一本以創業人為采訪物件的原創作品集，浙大新一代創業人的感悟和思考，不僅對創業的學生和校友，乃至對高等教育的組織者也有啟發和參考作用。《浙大飛語》也同樣，青春的校園，記錄著青春飛揚的生命。何為“浙大範兒”？就是樹我邦國的家國情，開物前民的創新觀，永遠銳意進取的上進心，追求卓越、造就卓越的勇氣和信心！

 

延續一百二十年的浙江大學文化，是歲月淘沙的瑰寶，是大學精神的底蘊，是共同價值的靈魂。傳承和弘揚求是文脈，不忘前事，啟迪後人。在新的歷史時期，我們通過這套叢書記述和表達的是今天的浙大人，扎根中國大地，為實現中華民族偉大復興的中國夢而奮力前行的信念和腳步。

總 序

 

教育強則國強。求是書院從清末的創辦之日起，即確定了“居今日而圖治，以培養人才為第一義；居今日而育才，以講求實學為第一義”的辦學宗旨；敢為人先，以引領風云際會之勢，貫穿了浙江大學一百二十年辦學歷程的始終；與時代同呼吸，與國家發展同頻共振，是浙江大學一以貫之的精神所在。

 

曾經，以興新學而圖國強，是那一代知識精英以知識振興中華的理想和抱負。然而，沒有強大的國家為後盾，辦學的道路，曲折而多難。一部浙江大學的歷史，也就是一部濃縮的中國高等教育和科學技術發展史，更是一部承載了中華民族文化血脈的歷史。每當我們回首來時路，每當我們細數家珍，我們都會倍感今日的一切，來之不易。我們是歷史的見證者，我們也是歷史的創造者。一代又一代懷抱報國理想的中國知識分子，用自己的雙手和汗水，為中華的強盛而努力拼搏。

 

在網絡日漸成為人們生活中不可或缺的元素的時候，書卷，依舊是記載歷史、呈現文化、講述故事的最樸素的載體。在建校一百二十周年之際，這套“百廿求是叢書”，從歷史，從文化，從教師的成果，從學生的成長，或是黑白或是彩色地用文字和圖片呈現紛繁歷史中的歲月積澱，或是敘事恢弘，或是微波漣漣，展現浙江大學獨特的品格、獨特的歷史、獨特的文化。在歷史與現實的互相映照中，告諸往而知來者。浙江大學的家國情懷和社會擔當從未懈怠，崢嶸歲月裡鑄就的浙大故事，歷久彌新。

 

這套叢書共8本，依據“主人翁”的年歲為序，是為《浙大史料》《浙大景影》《浙大口述》《浙大原聲》《浙大發現》《浙大戲文》《浙大範兒》《浙大飛語》。有辦學史料選集，有校園建筑文化，有老浙大人的情懷，有新浙大人的理想……我們期望能夠通過文字，留住過往，呈現歷史，以勵當下。

 

《浙大史料》的文字，以求是書院為起點，從“章程”到“規”“例”，從“奏請”到“致電”，從“大綱”到“細則”，在史料散失現象十分普遍的情況下，很多是通過抓住點滴線頭順抽細檢的方式考訂所得，雖只是滄海一粟，但希望以此為起點，能使得我們的積累和研究日漸體系化、專業化。如果要將8本書分個類，《浙大景影》《浙大原聲》和《浙大戲文》應當可以與《浙大史料》歸在一類，它們共有歷史記錄的性質，雖然分別是以建筑、原創歌曲和原創校園話劇為主角，但都具有跨年代的積累，都具有浙江大學獨一無二的文化烙印。而且，領銜的編著者，是這四方面工作的專業人士，他們用專業的眼光和方法，加之對學校的深深的愛，為讀者烹制出原料純正的精神佳肴。

 

《浙大口述》《浙大發現》《浙大範兒》和《浙大飛語》的主角是今天的浙大人。《浙大口述》的講述人，很多已經近90高齡了，他們用平實無華的語句講述的故事，就是浙大的歷史。我們今天的辦學成績，都是在前人砌就的基業上取得的，中華人民共和國成立初期，家底之薄，創業之艱難，如果不是通過他們的講述，也許我們很難想象。《浙大發現》則是大學辦學發展的最好的佐證，浙江大學代代相傳的求是印記，在於文化學脈與民族血脈的交融，在於中國知識分子以科學強國為己任的信念。《浙大範兒》是叢書中唯一一本以創業人為采訪物件的原創作品集，浙大新一

 

代創業人的感悟和思考，不僅對創業的學生和校友，乃至對高等教育的組織者也有啟發和參考作用。《浙大飛語》也同樣，青春的校園，記錄著青春飛揚的生命。何為“浙大範兒”？就是樹我邦國的家國情，開物前民的創新觀，永遠銳意進取的上進心，追求卓越、造就卓越的勇氣和信心！

 

延續一百二十年的浙江大學文化，是歲月淘沙的瑰寶，是大學精神的底蘊，是共同價值的靈魂。傳承和弘揚求是文脈，不忘前事，啟迪後人。在新的歷史時期，我們記述和表達的是今天的浙大人，扎根中國大地，為實現中華民族偉大復興的中國夢而奮力前行的信念和腳步。

 

“百廿求是叢書”編委會

2017年4月20日

 

 

第一章萬物之理
“綠色”合成之路
生物礦化，為細胞量體裁衣
二維層狀超導材料存在三維超導特性
揭開“雷火”的神秘面紗
玻璃“隱身衣”可使生物隱形
讓氣泡“安靜”下來
金屬玻璃世界的“秩序”
納米金屬顆粒受力可複原
“眼見為實”探求真知
超分辨顯微向納米分辨進軍
固體核磁共振：第N感“看”世界

第二章智能計算
“螞蟻”叫板“超人”傳說走向現實
為三維物體披上五彩“外衣”
聰明的網上個人圖書館
數據海中撈“大魚”
平台軟件有了“中國製造”
機器人書寫未來
科技考古破解時光謎題
腦一機接口到混合智能

第三章高端製造
盾構：向著“中國設計中國造”掘進
胸懷鴻鵠志歸國展才華
跨界奇人科技先鋒
重大裝備製造業的“大腦”更聰明了
奧運村有個世界最大的固定式儲氫罐
畫出超高壓容器疲勞的“中國曲線”
大慶油田用上世界首台高效節能三維永磁電機
給大地“看病”
EPA實時以太網——首個工業自動化國際標準
給汽車控制系統裝上國產“腦”
大飛機裝配自動制孔誤差不超0．3毫米
器官3D打印。進了一步
和岩土打了50年交道
水立方是這樣“立”起來的
斷裂理論修橋補壩

第四章巡天問海
夜空中最“靈巧”的星
浙江大學光學鏡頭在“嫦娥二號”上顯身手
無人駕駛也能“步步為營”
“實踐十號”為什麼要飛上去又飛回來
測控數傳一體機用於“天宮二號”
“沙錐”無人機成功完成首次工程應用任務
“無創心功能監測儀”為航天員保駕護航
萬米深保真水樣創世界紀錄
深海作業機器人中國造
1700米深海，接駁成功
匯聚多學科科技島浮出水面
太陽照在科技島上

第五章新型材料
量子點：現狀、機遇和挑戰
看不到的量子點，為你發光
ZnO-LED大面積均勻發光
新型超分子形變後一分鐘“自我修復”
續寫石墨烯神話
看一張紙的“72變”
大動脈緊急止血，12秒就夠
用溫度摺紙
氣“兄”氣“弟”高效分離
人造電子皮膚首次應用於生物體

第六章潔淨環境
努力，為了更新鮮的空氣
助力LNG船用絕熱材料國產化
治理垃圾山三大災害
用污水細菌發電，酷！
“膜”法：髒水進去，淨水出來
為太湖減“肥”
錢塘江水每小時測咸一次
用“千里眼”和“食藻蟲”治水
“聰明”的房子上線了
向絕對零度前進
“用一隻手撿貝殼”的團隊

第七章田間探秘
扼住“超級害蟲”的咽喉
控制轉基因水稻“意外傳播”
讓蔬菜在“逆境”中健康成長
植物激素促進農藥降解
西瓜新品種“小芳”試種成功
小麥“綠色革命”基因的故事
與手機無關的“移動”設計
分子育種新技術培育高產稻種
山的那邊海的那邊有一個中國農場
“物聯網+”下的智慧農場
“浙大630”油菜含油量創新高
第一張榨菜高質量基因組圖譜問世
冷藏過的番茄為什麼不好吃？

第八章生命新知
浙江、朱鹮與科學家
探究千細胞癌變之謎
解析細胞分裂的“生命機器”
長期馴化可導致生物基因多樣性降低
有個“開關”控制昆蟲長短翅型分化
果蠅“懶人吃餅”的奧秘
T淋巴細胞重要功能基因被發現
發現天然免疫調控新機制
調控炎症有新發現
捕捉大腦“黑箱”的蛛絲馬跡
什麼在維持女性生育能力？
尋找腫瘤既瘋狂又穩定的原因
原發性高血壓可能來自母親遺傳
遺傳性失明患者有獲治可能

第九章守護健康
創造肝病治療“杭州標準”
特殊“膠水”成果治療心衰
取自己的軟骨治關節的損傷
黑豆或為一種理想的補鐵食物
人感染H7N9禽流感病毒疫苗株研製成功
聯合研究發現H7N9禽流感重症化標誌物
人體大腸癌靶向細胞被發現
腎臟替代一體化治療體系，讓生命更長久
雜交手術室裡的雜交手術
我國醫院首例三焦點晶體植入手術成功
成功開展經導管二尖瓣修復術
掃除造血千細胞移植中的“地雷”
引領製藥裝備企業走向前沿
附錄學而論道
以“做一流的事”驅動一流學科建設
21世紀的化學將不同以往
後記

數字技術：文物永生的現實選擇實現考古學家夢想，使文物永存於二進制世界的關鍵，是計算機專家、浙江大學文化遺產研究院副教授刁常宇領銜開發的一套計算機軟件。只要有足夠多的多角度拍攝的照片，計算機就能運用這一軟件，提取文物的“特徵點”，最終生成高保真的三維模型。
這就是“基於多圖像的三維重構系統”。
相比過去，考古人員踩著扶梯、舉著皮尺，一點點測量石像數據，或者為了實行激光掃描，大費周章地搭建工作平台，多圖像三維重構技術的引入徹底改變了石窟考古的工作模式。
在須彌山的石窟裡，浙江大學文化遺產研究院韓羽等數字化工程師是這樣工作的：適當佈光後，使用一台數碼照相機，不斷選取角度、按動快門，就完成了數據採集，分析和重建工作則交給計算機。這樣做，不觸碰文物，得到的數據卻更準確，完成了重建彩色貼圖等過去靠人工不可能完成的任務。
刁常宇說，考古學家曾經嘗試重建一塊刻有百餘字的古代石碑，如何真實地還原每一道刻痕的紋理成了難題。靠人工，一位熟練的專家嘗試了近兩個月，仍無法完美地實現。而採用計算機技術，進行自動化的映射定位和上色，兩小時就完成了準確重建。
“基於多圖像的三維重構系統”這套算法最早由美國科學家發明。刁常宇團隊將其應用於文物考古，他們從2010年即開始著手研發，前後編寫的代碼達數万行。得到的成果是：三維模型的幾何形狀精度高，點間距小於0.02毫米；模型完整無死角；可以重現原有的色彩。
目前，山東青州博物館、西藏阿里託林寺、山西大同雲岡石窟等地，都有浙江大學的團隊在利用這套技術，精確地記錄文物的形象。2014年，刁常宇團隊還利用3D打印技術，把軟件生成的杭州閘口白塔三維結構打印成高精度模型。
只用0和1。科學家就成功複製了文物的造型、材質、花紋以及所有殘破的部分。總而言之，文物的所有信息，都用一種全新的方式儲存起來。這將在不遠的未來造就這樣的圖景：人們通過互聯網和計算機，可以隨時隨地、身臨其境地欣賞文物，其保真性之高，足以滿足學術研究的要求。
在須彌山，這一技術大顯神威的同時，也遇到了新難題。於是，刁常宇從杭州連夜坐飛機到西安，又飛銀川，再乘5小時的汽車至固原，趕到了考古工地。
難題在於。須彌山許多石窟的佛像和四壁因為風化嚴重、模糊不清，可供軟件提取的“特徵點”很少。由於無法識別，最終形成的三維模型中出現大片空白。
刁常宇沉吟：“我們應該可以通過改進軟件算法，使得它從一張照片上提取到更多的細節。”接下來，他又要著手更新代碼了。
考古團隊：用汗水打撈歷史須彌山的某個石窟中，突然閃出了一道光；過一會兒，又是一閃。這正是考古隊員在工作。
踩著雜草和斷枝，他們進入位置偏僻的36號窟。
韓羽等人已經在這里工作了3天，拍攝了近千張照片。
石窟裡擺放著幾台用來佈光的燈具，還有一把梯子——韓羽有時需要讓自己站得高一些以獲得俯拍角度。這些工具都是考古隊員們踩著蹬道搬運上來的。
初見者驚艷於石窟的風華，而對韓羽來說需要克服的最大挑戰反而是“枯燥”。他穿一件發白的外套，雙手握著照相機，面對有上千年曆史的石壁沉思。
“一個壁面一般要拍攝300至400張照片。”韓羽說，“我要尋找盡可能多的角度，發現特徵點。”36號窟的兩座造像風化嚴重，幾乎已分辨不清表情，許多細緻的花紋和轉折也已磨滅。“這就對我們的觀察能力提出了要求，需要發現表面細微的色彩變化和凹凸不平的地方。”韓羽說。一整天，他就在這裡發現和記錄這些石像，比攝影師遇上美麗的模特還要專注——這裡面蘊藏著文明的光輝和時光的秘密。
為了進入更加險峻的石窟，王宇系上安全索，攀爬幾乎垂直於地面的峭壁。李志榮想起，2012年初夏須彌山石窟考古第一期工作期間，她和王宇走遍了圓光寺周遭的群山，在亂石中翻越陡峭的山崖，在日後無人機航拍前就初步掌握了洞窟所在山巒的地形地貌。
當前進行的是須彌山石窟考古第二期子孫宮區的數字化考古工作，目前田野調查已經開展了兩個多月。每天早上8點，考古團隊就離開須彌山附近小鎮上的幾間平房。出發前往考古工地，一般要到傍晚6點才結束一天的工作。寧夏考古所專門派遣一位大廚到工地上為大家做飯，米、面、菜、肉俱全。
考古隊員們的房東是一位年過五旬的回民，李志榮喊他“高老師”。高老師的兒女外出工作，他和妻子及幾個孫子留在鎮上。
李志榮住的是高老師兒子的婚房，寬敞，牆上還掛著結婚照，沙發上擺著布娃娃。有一個獨立的衛生間。現在這裡多出了幾台來自浙江大學的計算機機箱，日夜不停地運轉著。把圖片數據轉化為三維模型。
刁常宇和王宇等幾個專家則擠在另外兩間平房裡，並排密密地擺了幾張床，或是乾脆幾個人豎著睡在一條炕上。鎮上條件有限，即便在炎熱的夏天，他們也沒辦法經常洗澡。
艱辛的工作換來豐碩的成果。2014年，須彌山石窟第一期田野調查和室內整理完成。浙江大學和寧夏考古所團隊拿出了須彌山石窟群航拍圖、11個洞窟的細密三維測繪數據、數十幅高保真正射影像圖，這些成果獲得中國社科院、北京大學、文物出版社等考古界和出版界權威單位學者的肯定。李志榮說，須彌山石窟系列考古報告首卷《須彌山圓光寺》即將出版。
……