中国
科学之星
从古代 DNA 到中微子和神经科学，中国顶尖的研究人员正在产生巨大的影响，并提升中国在全球科学领域的形象。
顶级空间科学官员有宏伟的研究计划
无极：冲上云霄
吴季的办公室里摆放着各种航天器模型，包括执行中国首次探月任务的嫦娥三号探测器和玉兔号月球车。2013 年 12 月的那次探险引起了全世界的关注，并展示了中国在太空探索方面的雄心壮志。但对于自 2003 年以来一直担任中国科学院国家空间科学中心主任的吴季来说，更大的转折点发生在登月任务前近三年。
2011 年 1 月 11 日，吴得知他所在的中国科学院中心已获得资金，用于开发一系列用于科学探索的航天器。吴等人表示，在此之前，几乎所有中国航天任务的主要目的都是提升国家形象或展示技术优势。
2011 年的声明是十多年研究、说服和国际合作的结晶。这主要是吴季的功劳，标志着中国科学进入了一个新时代。“中国已经改变了方向，成为航天工业中最重要的参与者，”欧洲航天局前科学主任、中国国家空间科学中心顾问、非营利性国际空间科学研究所科学家罗杰-莫里斯·博内 (Roger- ) 说。
美国国家空间科学中心启动了两个新项目。其中一个项目是“悟空”卫星，旨在搜寻暗物质粒子。据信，暗物质占宇宙中所有物质的 85%。“每天都有新数据传回，”吴说，并补充说，到今年年底，“悟空”团队很可能会宣布一项“将载入科学史册”的发现。
2016年的下一个任务将是世界上第一个研究量子纠缠的太空实验，并将发射硬X射线调制望远镜（HXMT）。HXMT将覆盖大面积的天空，并且比其他宽视场望远镜对更高能量的辐射更敏感。
自 2011 年以来，这些任务已获得总计约 30 亿元人民币（约合 4.55 亿美元）的资助。吴季说服中国科学院和中央政府管理层，国家空间科学中心提出的基础空间科学项目将带来突破性发现，他的主张与政府对加大基础研究投资的倡导一致。
对于吴来说，必须强调的是，中国的研究成果必须因其内在价值而受到赞扬，而不仅仅是其对国家的重要性。“中国空间科学是不存在的，只有科学，”他说。
长期以来，太空研究的资金一直是一个难题，因为资金以五年为周期发放，这让研究团队没有足够的时间成熟。但吴相信，随着中国政界人士和公众越来越意识到科学探索的重要性，太空科学将获得更稳定的支持来源——尤其是如果最新的卫星能产生有希望的结果。“我们是一个大国，我们应该为人类文明做出贡献，”吴说。
Nancy Yip：媒人
叶玉兰职业生涯的大部分时间都是一名媒人。叶玉兰出生于香港，在哈佛医学院攻读博士学位期间发现了自己的职业使命，研究神经递质。随后，她进入生物技术行业，探索支持神经元生存和发育的神经营养因子。1993 年，她带着自己的知识和经验回国，加入了成立两年的香港科技大学。
她说，搬到一个不以研究闻名的地方“被认为是一个大胆的举动”，但她想为香港做出贡献。从那时起，她就通过自己的领导能力和研究推动了香港科学和生物技术的发展。“我睡得很少，”每天工作超过 12 小时的 Nancy Ip 说。她还称赞了她的支持团队。“当你做自己喜欢的事情时，时间过得很快。”她的大部分工作时间都花在了她庞大的研究团队上；这个团队涉及基础神经生物学和神经系统疾病的转化研究等领域。
回国后，叶玉兰见证了巨大的转变：1997年香港回归，她也见证了大陆科学事业的蓬勃发展。如今，叶玉兰正在搭建通往大陆的桥梁：她希望接触到大量患有阿尔茨海默病等疾病的人群，推动临床研究；培养兼具临床医学和研究技能的人才，并在中国正在开展的大型脑计划中发挥重要作用。“我告诉我的学生，有时你不知道研究会把你带向何方。”
崔伟成：深海龙
崔维成永远不会忘记人生中最重要的一次潜水。四年前，他乘坐蛟龙号潜水器，潜到太平洋马里亚纳海沟7000米深处。崔维成说：“那里很荒凉，但有一种奇异的美。”他是载人深海潜水项目的负责人之一。
蛟龙号让中国成为少数几个能够探索深海的国家之一。蛟龙号以神话中的海龙命名，其下潜深度比目前服役的任何载人科学潜水器都要深，使中国能够探索 99.8% 的海底。
美国伍兹霍尔海洋研究所海洋地球物理学家林建说：“这象征着中国在深海研究领域日益增长的雄心和领导力。”直到最近，中国的海洋研究主要集中在沿海和近海水域。但由于对资源的需求不断增长，以及为了在国际海洋争端中占据更有利的地位，中国正在加大对深海科学研究的支持。
目前就职于上海海洋大学的崔伟成，目标是到达地球最深处：深达11000米的马里亚纳海沟底部的“挑战者深渊”。为实现这一目标，他正在牵头建造耐压能力更强的三人潜水器“彩虹鱼”，预计耗资6100万美元（约合4亿元人民币）。
崔伟成说，2020年彩虹鱼建成后，将供全球科学家使用，“海洋是全人类的，不只是某一个国家的。”
结构生物学家解码有问题的蛋白质
颜宁：水晶专家
小时候，颜宁读过一本 16 世纪的中国古典小说，主人公是一只可以变身为其他动物的猴子。颜宁曾好奇过，如果她能变身，会是什么样子：“如果你能把自己缩小到分子或蛋白质的大小，那将是一个完全不同的世界，”她回忆起当时的想法。如今，作为一名顶尖的结构生物学家，颜宁每天都生活在那个世界里，研究蛋白质在原子层面上的运作方式。“我几乎注定会成为一名结构生物学家，”她说。
颜宁在普林斯顿大学攻读博士和博士后，2007年在清华大学成立了自己的实验室。30岁时，她成为中国最年轻的女教授之一。她致力于解决细胞质膜中嵌入的蛋白质结构，这是一个众所周知的难题。
她的研究目标之一是人类葡萄糖转运蛋白 GLUT1，这是一种为细胞提供能量所必需的蛋白质。许多实验室都试图解析其结构，但都以失败告终，部分原因是 GLUT1 很容易变形。颜教授采用了一系列技巧来限制其变化，最终在 2014 年将其结晶化并解析了其结构。
加州大学洛杉矶分校的生物化学家罗纳德·卡巴克 ( Kabak) 说：“人们 50 多年来一直在努力结晶 GLUT1，然后她突然找到了答案。”
颜宁不断取得发现，包括一系列备受瞩目的结构。大多数晚上，她会熬夜到凌晨两三点，不开早会，尽可能多地待在实验室里。与此同时，颜宁也成为了为女性和年轻科学家争取更好条件的知名倡导者。
她对使用最新技术感到兴奋，例如低温电子显微镜，它使研究人员能够研究天然状态下的蛋白质精细结构，而不是纯化的晶体形式。颜宁说，在中国工作的好处之一是她永远不必担心资金问题，并相信结构生物学在中国有着光明的未来。“进步的空间是无穷无尽的。”
王贻芳：粒子能量
王贻芳的计划是让中国走在粒子物理研究的前沿。王贻芳是中国科学院高能物理研究所所长，他希望建造一个直径 50-100 公里的环形粒子对撞机，超越位于瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心 (CERN) 直径 27 公里的大型强子对撞机 (LHC)。
该计划非常大胆，尤其对于一个现有最大对撞机周长只有 250 米的国家来说。王的计划是建造两台设备：一台用于寻找希格斯玻色子，预计在 2028 年左右开始运行。后续设备将使用相同的隧道，以高达 LHC 七倍的能量粉碎粒子。
中国将不得不与 CERN 竞争，后者也希望建造后 LHC 设施。新泽西州普林斯顿高等研究院理论物理学家尼玛·阿尔卡尼-哈米德 (Nima -Hamed) 表示，尽管中国仍然落后，但王的计划正在获得支持。2013 年，王聘请尼玛担任中国科学院高能物理前沿研究中心主任。阿尔卡尼-哈米德说：“现在这不仅仅是幻想，而是真的有可能实现。”
王贻芳说，他敢于申请这个项目，是因为大亚湾核反应堆中微子实验的成功，2012年他击败了各国竞争对手稼物理学家，领导了这项国际合作，测量出了决定中微子变化的一个参数。
中国超级对撞机的预算将是大亚湾核电站的250倍以上，而且比大亚湾核电站更难获得支持。中国政府尚未宣布是否会为该项目支付60亿美元（390亿元人民币）的预算。牛津大学物理学家布莱恩·福斯特表示，王贻芳已经展现出领导重大项目启动和吸引国际支持的能力。
哈佛大学数学家丘成桐说，丘成桐最优秀的品质之一就是坚持，“而且他往往能够成功。”
一位基因编辑专家试图通过改良重要作物来实现自己的价值
高彩霞：作物设计师
起初，植物生物学家高彩霞对使用基因编辑技术——Cas9 犹豫不决，该技术正在席卷全球的生物实验室。她的实验室已经使用旧技术对 82 个基因进行了突变，而改用新技术的想法令人望而生畏。“起初，我遇到了一些阻力，”高彩霞说，“但后来我们决定：无论如何，我们都要尝试一下。”
经过一年的紧张工作，她在中国科学院遗传与发育生物学研究所的实验室首次成功将这种优雅而革命性的基因编辑技术应用于农作物，尤其是小麦和水稻。（Q. Shan 等。31,686–688；2013）“如果我们在基因工程中学到了什么，那就是我们必须灵活应对每天都在变化的新技术，”明尼苏达大学植物生物学家 说。“彩霞有适应的能力。”
在她的职业生涯中，高女士一直在适应新的变化。她在大学时想学医，但被分配到农学专业。“我对农学一点也不感兴趣稼物理学家，但我的座右铭一直是：如果我从事这个行业，我必须尽我所能，”她说。在完成草原生态学博士研究后，高女士再次转行，在丹麦罗斯基勒的丹麦种子公司 (DLF) 从事植物基因工程工作。
高女士需要找到一种方法将外来基因插入草类中。DLF 研究主管克劳斯·尼尔森 (Klaus ) 表示，这是一项艰巨的任务。许多草类很难进行基因改造，每个物种（甚至同一物种内的基因变异）都可能需要独特的生长条件组合。高女士以乐观著称，但尼尔森有时也能看出她很痛苦。
即便如此，她也没有放弃。“最后，她能够在显微镜下看到别人看不到的东西，”尼尔森说。“每次，她都在取得突破。”
高女士在 DLF 工作的 12 年里取得了一个又一个的突破——完成了多个性状的基因改造，包括控制重要禾本科植物的开花时间。但欧洲对转基因作物的怀疑让她对自己的工作能否走出实验室感到悲观。“将作物推向市场非常困难，最终，工作本身不再能激励你。”出于这个原因，以及想让孩子们回到祖国学习汉语和中国文化的愿望，她选择回国。
在北京，高彩霞解决了小麦基因编辑问题，这是一个出了名的难题，部分原因是许多小麦品种都是六倍体。沃伊塔斯说，很快，她就被认为是世界上顶尖的小麦专家。
高女士很高兴自己决定回国。中国比欧洲更致力于资助农业研究。中国政府已经批准了几种利用早期基因工程技术开发的作物，但最近批准的速度有所放缓。中国还没有决定如何监管基因编辑作物。
但高仍然乐观地认为她的一些发现将进入市场。与此同时，一家美国公司正在进一步开发她在实验室培育的抗病小麦。高一直很乐观，她拒绝相信公众对转基因生物的恐惧。“如果我在街上遇到一些人并询问他们对转基因生物的看法，他们会说他们根本不想要。我会停下来教育他们。他们都非常惊讶。”
遗传学家利用古人类遗骸改写亚洲史前史
傅巧梅：基因组历史学家
傅巧梅说，2009 年她来到德国马克斯·普朗克进化人类学研究所攻读古人类基因组学博士学位时，她很紧张。她在中国攻读硕士学位时研究的是早期农民的饮食，她对古 DNA 甚至基因组学一无所知。但傅巧梅一头扎进了自己的研究中，“成为我们有史以来最好的学生之一”，德国莱比锡马克斯·普朗克研究所古基因组学研究中心的遗传学家斯万特·帕博说。
在过去的20个月里，付巧梅在《自然》杂志上发表了三篇论文，帮助改写了欧洲最早现代人类的历史。2016年1月，她回到中国，担任中国科学院古脊椎动物与古人类研究所古DNA实验室主任。她希望在亚洲祖先的历史研究上掀起同样的波澜。
加入帕波团队时，他们正在完成尼安德特人基因组草图序列的测序。“当时压力真的很大，有很多有趣的事情，也有很多可怕的事情，”付巧妹说，“我加入这个团队的时机很合适。”她学会了如何从古骨骼中采集微量DNA样本，并很快掌握了进化遗传学、生物信息学和计算机编程，以分析她获得的数据。
很快，她的研究重点转移到了离开非洲后定居欧亚大陆的早期现代人类，她开始收集和分析他们的骨骼和牙齿。她对已直接测定年代的最早的智人 DNA 进行了测序：来自西伯利亚的 45,000 年前的股骨，以及来自一名 40,000 年前的男性的下颌骨，该男性的祖先是四到六代以前的尼安德特人。她的研究成果汇集在一项对 51 名生活在 14,000 至 37,000 年前的个体的研究中。该研究表明，冰河时代的欧洲比许多人之前认为的更加动荡，一波又一波的移民抵达欧洲并在欧洲各地迁徙，这些人是现代欧洲人的祖先。
伦敦大学学院古人类学家玛丽亚·马丁农-多尔斯 (María ón-) 目前在中国工作，她表示，亚洲早期的历史可能比欧洲更加戏剧化，因为一些古人类物种可能与现代人类在亚洲共存。傅教授将把注意力转向最早在亚洲居住的智人：他们可能早在 10 万年前就来到了亚洲。她还想研究几千年前的亚洲历史——脊椎动物古生物研究所拥有大量古人类骨骼留学之路，但尚未采集 DNA。
人们经常问傅巧妹为何离开西方回到中国。她回答说：“我很好奇中国和东亚发生了什么；我觉得是时候回去了。”
秦维嘉：极地探险
1989年，秦为嘉第一次来到南极，就爱上了这片“未知的大陆”。“这是一块神秘的大陆，充满未知，充满限制。”国家海洋局极地考察办公室常务副主任秦为嘉说。
此后，他已六次造访这片冰冻的大陆，其中包括在 1996 年率领中国首次内陆南极科考队前往南极洲最高点、研究最少的地区之一——A 穹顶。这是对 A 穹顶进行一系列科考的第一步，最终于 2009 年在 A 穹顶建立了中国昆仑站。
相对而言，中国在极地研究方面起步较晚，但由于对自然资源的需求，以及希望在有关北极和南极的国际讨论中拥有更大发言权，中国政府在北极和南极都投入了大量资金。
去年 12 月，一支国际科学考察队使用中国第一架极地固定翼飞机，搭载冰层穿透雷达和其他传感器，对东南极洲伊丽莎白公主地数千平方公里的冰层特征进行了勘测。英国伦敦帝国理工学院的冰川学家马丁·西格特说：“这是我们第一次在我们知之甚少的南极大陆地区进行此类研究，结果非常惊人。”
领队秦为嘉说，此次科考队发现了地球上最长的峡谷和南极冰盖下最大的融水盆地之一。
展望未来，秦教授希望中国能够从 A 穹顶取回地球上最古老的冰，这将有助于揭示南极冰盖的历史，并告诉我们冰盖是如何变化的。“只有这样，”秦教授说，“我们才能预测冰盖将如何应对气候变化。”
陆朝阳：量子天才
陆朝阳在浙江省一个小村庄上学时爱上了物理。他说：“通过几个简单的公式，你就能理解世界上一切事物的运作方式。”
如今，陆奇是中国蓬勃发展的量子信息技术领域的一颗新星，这一领域最终可能催生出强大的新型安全计算和通信方法。陆奇现年 33 岁，是中国科学技术大学的物理学家，因在量子纠缠方面的研究而闻名。量子纠缠是一种现象，不同粒子的量子态可以相互关联，无论它们相距多远。他曾使 8 个光子发生纠缠，创造了世界纪录，并提交了使用 10 个光子的结果。这些成就让维也纳量子科学技术中心的量子物理学家安东·泽林格称陆奇为“光子纠缠奇才”。他还与导师潘建伟院士一起在量子隐形传态方面做出了开创性的工作，即将一个粒子的量子态转移到另一个粒子。
潘院士鼓励陆朝阳到英国剑桥大学攻读博士学位，潘院士劝他回国，承诺中国政府在量子信息技术领域投入巨资，有才华的年轻物理学家可以专心做研究，不用找经费。陆朝阳的目标是将量子纠缠扩展到可以用于计算的程度。“亲眼见证量子计算机首次超越传统计算机，将是一个非常激动人心的经历。”陆朝阳说。
高级环保官员应对空气污染
陈吉宁：污染斗士
陈吉宁的工作很艰巨。作为中国环境保护部部长，他负责解决中国城市空气污染、饮用水污染和农田有毒化合物污染等问题。中国是世界上污染最严重的国家之一，面临的挑战十分艰巨，但在任职的头 15 个月里，他通过清理腐败、确保地方官员和企业遵守环境法规，赢得了许多环保人士和同行科学家的信任。
“地方官员对环境质量负有更大的责任，”绿色和平东亚分部副主任李岩说。李岩现居北京，他说，陈吉宁减少空气污染的努力往往也减少了碳排放，因此他的改革所带来的好处远远超出了实施改革的地区：“他的措施对全球产生了重大影响。”
陈吉宁1993年从伦敦帝国理工学院获得博士学位后，在中国学术界不断晋升，并于2012年担任清华大学校长。如今，他有望成为中国现代史上权力最大的环境部长。
他被任命为环境保护部部长时，一项扩大该部监管权力的法律刚刚通过。上任后，他还推动赋予该部更多调查和惩罚污染者的权力，这一要求于 5 月获得批准。当地方官员未能执行政府的许多污染和发展政策时，这让他更容易进行干预。
除了治理污染，陈吉宁还致力于加强环境评估，增加环保工作的透明度，在环保部网站上公布更多的环境监测数据（包括空气污染指数）和环境执法信息。
陈吉宁一般不愿意接受媒体采访，但他的同行科学家说，陈吉宁愿意倾听外部科学家和国际专家的意见，并与他们就空气污染等问题展开合作。
“他曾说，中国的环境保护史，就是一部环境与发展领域国际合作史。”世界资源研究所中国首席代表李来说。陈吉宁曾担任世界资源研究所中国顾问委员会委员。
然而，陈部长仍然面临巨大的挑战。中国人民越来越要求政府治理环境，但该国工业的快速增长也带来了大量环境问题。治理大城市的空气污染可能是陈部长最轻松的任务；环境监管机构才刚刚开始了解水和土壤污染的程度。
山东省生态学会研究员、环境工程师刘大胜表示，即使环境成本已经明确，政府机构仍继续批准工业项目。刘大胜说，“他（陈吉宁）的权力比以前更大了”，但他也面临“更大的责任”。