編者按 基礎(chǔ)研究是科學(xué)之本、技術(shù)之源,是科技創(chuàng)新的核心動力。陜西省委、省政府歷來高度重視基礎(chǔ)研究工作。2016年，我省首次開展基礎(chǔ)研究重大貢獻獎的評審獎勵。2017年是我省第2次開展基礎(chǔ)研究重大貢獻獎評獎工作，經(jīng)答辯評議、實名投票表決，徐宗本院士和陳志南院士均以全票通過。5月22日，陜西省科技獎勵大會表彰了2017年基礎(chǔ)研究重大貢獻獎獲得者。徐宗本和陳志南兩位科學(xué)家長期從事基礎(chǔ)科學(xué)研究工作，在各自的領(lǐng)域取得了突出的成績。本報特刊發(fā)他們的主要成就，以饗讀者。
陜西全省科技獎勵大會前夕，徐宗本院士接受陜西日報記者采訪。 張梅攝
學(xué)人小傳
徐宗本，1955年1月生于陜西省柞水縣，中國科學(xué)院院士，數(shù)學(xué)家、信號與信息處理專家。
他主要從事智能信息處理、機器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)建模基礎(chǔ)理論研究。他提出了稀疏信息處理的L(1/2)正則化理論，發(fā)現(xiàn)并證明了機器學(xué)習(xí)的“徐—羅奇”定理。他提出的基于視覺認(rèn)知的數(shù)據(jù)建模新原理與新方法，形成了聚類分析、判別分析、隱變量分析等系列數(shù)據(jù)挖掘核心算法，為推動我國大數(shù)據(jù)科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出了突出貢獻。
徐宗本
高舉“數(shù)學(xué)技術(shù)”大旗
記者 張梅
“大樓門口掛了一塊牌子——‘?dāng)?shù)學(xué)與數(shù)學(xué)技術(shù)研究院’，這就說明了我的研究方向。我希望通過自己的努力，使數(shù)學(xué)技術(shù)能夠直接應(yīng)用于實際，服務(wù)國家建設(shè)。”
說起自己的研究方向，中國科學(xué)院院士徐宗本開門見山。他認(rèn)為，從純數(shù)學(xué)到數(shù)學(xué)技術(shù)是一種新的理念。40多年來，他圍繞這一理念，致力于使數(shù)學(xué)成為一門真正的技術(shù)。近年來，他更是高舉“數(shù)學(xué)技術(shù)”的大旗，努力在中國建立起叫響世界的數(shù)學(xué)技術(shù)學(xué)科。
做最基礎(chǔ)的研究
做過核磁共振的人都有體會，在封閉狹小的磁共振室中容易引起人強烈的不適感。“這里邊有一個最基礎(chǔ)的科學(xué)問題，就是核磁共振系統(tǒng)掃描成像的算法落后。這也是信息技術(shù)領(lǐng)域的一個基礎(chǔ)問題。”徐宗本介紹說。
徐宗本提出的稀疏信息處理L（1/2）正則化理論，正是源自他對這一基礎(chǔ)問題的思考，被認(rèn)為是信息技術(shù)成像算法的一項突破。掃描和成像是相機、雷達等信息獲取設(shè)備的兩大關(guān)鍵問題。無論哪種信息獲取設(shè)備，首先要進行采樣。機器的采樣需要足夠密集，達到人眼的分辨界限，成像才能被人眼識別。采樣越多識別度越高，成像越接近原始狀態(tài)。“這對相機而言，就是像素越高價錢越高。但對雷達來說，需要采樣的信息越多，意味著雷達越大、載重增加，飛機難以承受。同時，采樣信息傳輸時過于密集，也會造成信息通道阻塞。”徐宗本說，如何不用密集采樣還能得到高清晰度照片，是信息科學(xué)領(lǐng)域研究的一個基本問題。
2007年前后，國外興起了壓縮感知理論，被認(rèn)為是信息獲取理論的革命。但是，由于其算法復(fù)雜，一直沒能突破一些基本難題，無法實現(xiàn)應(yīng)用。
在此基礎(chǔ)上，徐宗本突破壓縮感知理論的研究框架，提出了稀疏信息處理L（1/2）正則化理論，證明了其效果，給出了公式，進一步提出了降低復(fù)雜性的成像算法。這一理論被應(yīng)用到雷達系統(tǒng)中，在世界范圍內(nèi)首次實現(xiàn)壓縮感知理論在實用技術(shù)中的成功應(yīng)用。目前，這一理論已經(jīng)在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用于核磁共振、天文、遙感等30多個研究領(lǐng)域。
“徐—羅奇”定理是徐宗本在數(shù)學(xué)領(lǐng)域的又一項重要理論突破。該定理建立起了適用于復(fù)雜環(huán)境的全新幾何架構(gòu)與數(shù)學(xué)推演工具。在此基礎(chǔ)上，機器學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)并被證明，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模擬演化計算中的一些難題迎刃而解。
享受數(shù)學(xué)的樂趣
在徐宗本看來，他的成果都來源于長期的積累和沉淀。這個過程艱辛漫長，要吃常人吃不了的苦。
1973年，從秦嶺大山走出來的徐宗本，懷著“學(xué)好數(shù)理化，走遍天下都不怕”的樸素理想，進入西北大學(xué)數(shù)學(xué)系學(xué)習(xí)。“18歲之前，我沒見過汽車。除了數(shù)理化和文學(xué)，其他什么也不知道，我不可能選擇其他專業(yè)。但是，既然我選擇了，就得干一行愛一行。”
1976年從西北大學(xué)數(shù)學(xué)系畢業(yè)后，他被分配到西安交通大學(xué)任教。在這里，他一步一個腳印，開始了艱難而執(zhí)著地向數(shù)學(xué)王國高峰攀登的歷程。
幾十年的時間里，他像一臺不知疲倦的機器，除去吃飯、睡覺，其余時間基本都在圖書館度過。他不停計算，寫滿數(shù)學(xué)公式的廢紙裝滿了一筐又一筐。多少個夜晚，他或者因為計算進行不下去而輾轉(zhuǎn)難眠，或者因為一個靈感迸發(fā)而興奮地睡不著。深夜中，他常常翻身而起，伏案演算。
有一年春節(jié)前夕，徐宗本趕寫論文，將妻子孩子打發(fā)回了娘家后，便一頭扎進公式堆中奮戰(zhàn)了好幾天。大年三十晚上，當(dāng)外邊的鞭炮聲響成一片時，他才猛然驚醒。回頭一看，桌上是自己的年夜飯——一碗玉米糝和一碟咸菜。
學(xué)數(shù)學(xué)很苦，但也有樂趣，徐宗本一直在享受著這種樂趣：“數(shù)學(xué)講究簡練、講究邏輯，有著很多‘美’。它用簡練的公式表達復(fù)雜的現(xiàn)象，帶給人智力挑戰(zhàn)上的樂趣。”
“基礎(chǔ)研究難出成果，很難被別人理解，但它的作用卻是本源的、原始的，是改變?nèi)祟愃季S的。”徐宗本一再強調(diào)基礎(chǔ)研究的重要性。說起從事基礎(chǔ)研究的心得，徐宗本表示，作為中國科學(xué)院院士，自己無疑是幸運者。無數(shù)從事基礎(chǔ)研究工作的人，都默默無聞干了一輩子。“所以，基礎(chǔ)研究工作需要國家大力支持，它是創(chuàng)新的源頭。同時，從事基礎(chǔ)研究工作的人，應(yīng)該樹立正確的價值觀。不管做什么，只要選擇了，你就要持之以恒地堅持，只要堅持就能夠忍耐寂寞、甘受清貧，再輔以正確的方法，一定能夠取得成功。”徐宗本的心得讓人肅然起敬。
用數(shù)學(xué)技術(shù)推動社會發(fā)展
近日，杭州一所“街區(qū)醫(yī)院”掛牌試驗運營。這所“街區(qū)醫(yī)院”以分布式影像和大數(shù)據(jù)技術(shù)為支撐，推動CT等高端醫(yī)療資源“下農(nóng)村”。這是近年來徐宗本致力于用數(shù)學(xué)技術(shù)解決社會發(fā)展問題的一個嘗試。
在徐宗本40余年的數(shù)學(xué)研究生涯中，如果說前30年他專注于基礎(chǔ)理論和算法的研究，那么當(dāng)選院士以后，他則力求使數(shù)學(xué)變得“有用”。
瞄準(zhǔn)“看病難、看病貴”問題，徐宗本團隊成立了分布式影像中心，希望能開創(chuàng)一個醫(yī)療影像設(shè)備的KFC模式。“比如分級診療，首先一個問題是基層缺乏類似CT等高端醫(yī)療設(shè)備。我們要用科技手段，降低醫(yī)療設(shè)備的成本，把這些影像設(shè)備‘劈開’，讓掃描系統(tǒng)‘下農(nóng)村’，把成像系統(tǒng)集中化。團隊開發(fā)了多個算法系統(tǒng)，一方面解決了影像設(shè)備高輻射的問題，另一方面解決了如何把數(shù)據(jù)收集起來，使基于人工智能的數(shù)據(jù)分析和判讀變得可能。”
目前團隊已經(jīng)開發(fā)出了多個影像判讀系統(tǒng)輔助醫(yī)生診斷病人，獲得了1億元的市場融資。與此同時，團隊還成立了3D人臉識別研究中心，目前已經(jīng)在銀行、公安等幾個行業(yè)進行有針對性的研發(fā)工作。
徐宗本不斷進行著用數(shù)學(xué)技術(shù)推動國家社會發(fā)展的探索實踐。2017年5月，西安數(shù)學(xué)與數(shù)學(xué)技術(shù)研究院成立，研究院將聚焦科學(xué)技術(shù)與社會發(fā)展的若干重要領(lǐng)域，解決工程領(lǐng)域的關(guān)鍵科學(xué)問題。2017年12月，西安大數(shù)據(jù)與人工智能科技小鎮(zhèn)項目落地西安，將培育造就一批大數(shù)據(jù)與人工智能領(lǐng)軍企業(yè)和上市公司，打造科技集成創(chuàng)新生態(tài)區(qū)。
“我要通過自己的親身實踐，使數(shù)學(xué)技術(shù)能直接服務(wù)社會，帶來更加直接的效益，為科技推動國家社會進步發(fā)揮自己的作用。”徐宗本表示。
青年時期的陳志南。 資料照片
學(xué)人小傳
陳志南，1952年出生于江蘇，中國工程院院士，空軍軍醫(yī)大學(xué)教授。
他長期從事炎—癌相關(guān)分子CD147系列研究，對腫瘤相關(guān)分子CD147在癌進展中的多時相、多階段和多節(jié)點的分子調(diào)控機制的原創(chuàng)性研究和轉(zhuǎn)化應(yīng)用研究處于國際領(lǐng)先水平。他成功研發(fā)了13項人源化抗體和免疫細(xì)胞治療藥物，其中具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新靶點肝癌抗體藥物“利卡汀”于2007年上市。陳志南先后被評為全國優(yōu)秀骨干教師、全國優(yōu)秀科技工作者、解放軍杰出專業(yè)技術(shù)人才。
陳志南
矢志不渝與癌癥“較勁”
記者 侯燕妮
陳志南在腫瘤細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)研究中貢獻突出。他長期從事炎-癌相關(guān)分子CD147系列研究，對腫瘤發(fā)生發(fā)展中的多時相、多階段和多節(jié)點分子調(diào)控機制原創(chuàng)性研究處于國際領(lǐng)先地位；針對該靶點研發(fā)了13種不同臨床適應(yīng)癥的人源化抗體和免疫細(xì)胞治療藥物，2007年成功上市了國家生物制品1.1類新藥“利卡汀”，成為全球首個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的肝癌抗體靶向藥物，為促進我國基于抗體的生物技術(shù)藥物發(fā)展作出了重要貢獻。
追逐夢想 立志醫(yī)學(xué)研究
“攻克癌癥是我的奮斗目標(biāo)。半個世紀(jì)以來，我國抗癌工作者與全世界的研究人員共同努力，使癌癥成為可防、可治、可控的一類疾病。尤其是近10年來，癌癥的免疫治療技術(shù)突飛猛進。但是，癌癥的病因機制理論方面的研究卻進展甚微。我作為長期從事抗癌工作的科學(xué)家，應(yīng)該有所作為。”陳志南說。
受家庭環(huán)境的熏陶，陳志南從小立志要做一名好醫(yī)生。1979年他從原第四軍醫(yī)大學(xué)畢業(yè)后留校工作，由此拉開了抗癌抗體藥物研究的序幕。
抗體是機體免疫應(yīng)答的關(guān)鍵分子，在腫瘤診斷和治療中發(fā)揮著重要作用。上世紀(jì)80年代初，單克隆抗體（簡稱：單抗）技術(shù)是一項突破性的免疫學(xué)新技術(shù)。在中國科學(xué)院上海細(xì)胞生物學(xué)研究所系統(tǒng)學(xué)習(xí)期間，陳志南早早地掌握了這項前沿技術(shù)。
“為了早日獲得抗肝癌特異性單抗克隆細(xì)胞株，老師每天在實驗室工作12到16小時，成功制備了抗鐵蛋白、肝癌細(xì)胞膜抗原等單抗。功夫不負(fù)有心人,我們終于在1987年獲得了在肝癌組織高表達、正常組織低表達的特異性單抗HAb18。”陳志南的學(xué)生、國家分子醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化科學(xué)中心副主任蔣建利說。
2007年，在陳志南的科研人生里是一個重要節(jié)點。經(jīng)過20年的努力，全球首個具有自主知識產(chǎn)權(quán)新靶點肝癌抗體藥物“利卡汀”成功上市。
為了成功制備“利卡汀”，陳志南團隊首次建立流加批式培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞制備抗體的工藝及過程控制參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，首次建立單抗雙、單段的制備和快速純化方法，編寫了《細(xì)胞培養(yǎng)用反饋補料控制軟件》。實踐證明，該藥物作用機理明確，制備工藝先進、安全、有效，開創(chuàng)了難治性原發(fā)性肝癌治療的新局面。
值得一提的是，2002年陳志南首次用HAb18G/CD147分子篩選隨機肽庫，獲得9條特異性多肽，成為源頭創(chuàng)新的候選多肽藥物。其中，3個多肽具有低濃度抑制SARS冠狀病毒的作用。這項創(chuàng)新工作推動了我國多肽藥物的發(fā)展。2005年，“肝癌放射免疫靶向藥物及其靶分子HAb18G/CD147的研究和應(yīng)用”項目獲國家科技進步二等獎。
步步艱辛 堅持“中國創(chuàng)造”
“鍥科學(xué)之難題而不舍，持學(xué)術(shù)之精神以永恒”，是陳志南的座右銘。
隨著抗體藥物在臨床上的廣泛使用，啟發(fā)了陳志南解讀HAb18G/CD147靶分子功能機制的愿望。“腫瘤進展錯綜復(fù)雜，猶如一張大網(wǎng)，需要我們花費大量時間和心血去探索。”陳志南說。
2003年，美國國立衛(wèi)生研究院率先提出“轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)”路線圖。陳志南敏銳地注意到這一醫(yī)學(xué)前沿領(lǐng)域發(fā)展新趨勢，于2010年牽頭成立了“中國轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)與生物技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟”，力推“轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施”建設(shè)。2015年，國家發(fā)改委批準(zhǔn)國家分子醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化科學(xué)中心立項建設(shè)，成為我國定點建設(shè)的五個國家級轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中心之一，也是首個國家分子醫(yī)學(xué)領(lǐng)域重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項目，增強了我國醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。
2006年，陳志南團隊獲得了“973”前期研究專項“HAb18G/CD147在炎癌鏈中促進腫瘤增殖的研究”。2009年和2015年，團隊又接連獲得了“腫瘤相關(guān)分子在癌進展中的多相調(diào)控機制”和“炎—癌生物信號交互調(diào)控癌進展及阻抑治療分子機制”兩項“973”首席科學(xué)家項目。陳志南院士帶領(lǐng)著團隊，向“炎—癌生物信號的交互作用調(diào)控腫瘤發(fā)生發(fā)展”這個重大科學(xué)問題發(fā)起了又一次“沖鋒”。
在腫瘤生物學(xué)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機制研究過程中，陳志南領(lǐng)導(dǎo)的團隊又傳捷報：在國際上首次解析了HAb18G/CD147這個復(fù)雜糖蛋白胞外段的晶體結(jié)構(gòu)，使我們走向了“中國創(chuàng)造”之路。
初心不改 造福廣大患者
“按常規(guī)周期，一種新藥的研發(fā)至少需要10年時間。一個團隊如果能做成一種新藥產(chǎn)品已經(jīng)很不容易了，而國家分子醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化科學(xué)中心已經(jīng)自主研發(fā)了13項抗體及免疫細(xì)胞治療產(chǎn)品。這是老師不懈追求、堅持和努力所獲得的回報。”蔣建利說。
“人類健康需要解決什么問題，我們就做什么。我希望通過我們的研究造福廣大患者。”陳志南在采訪中說。
“瘧疾是一種古老惡性疾病。2016年，全球2.16億人患有瘧疾，44.5萬人死亡，20.86億人面臨感染風(fēng)險。現(xiàn)有的抗瘧藥物會產(chǎn)生耐藥性，因此攻克瘧疾亟須研發(fā)新型藥物。這是我為人類排憂解難的職責(zé)所在。”陳志南介紹說。通過近6年的努力，他們最終獲得抗惡性瘧疾抗體藥物，該藥具有很好的藥效。據(jù)了解，目前“人源化美珀珠單抗注射劑”正在進行美國食品藥品管理局臨床研究申請，預(yù)計兩到三年內(nèi)推廣應(yīng)用。
39年來，陳志南院士為我國的醫(yī)學(xué)科學(xué)事業(yè)默默奉獻，從一個病理學(xué)講師成長為著名的腫瘤細(xì)胞生物學(xué)和生物技術(shù)藥學(xué)專家，由一名普通教師成長為中國工程院院士。他創(chuàng)立了細(xì)胞生物學(xué)國家重點學(xué)科，承接建設(shè)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施國家分子醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化科學(xué)中心。
“新時代的科技工作者應(yīng)該具備這三方面的能力：寬廣致遠的思路、勤奮執(zhí)著的操作和見微知著的信息挖掘能力。”采訪結(jié)束時，陳志南深情地寄語青年科技工作者。