周炜编的《浙大发现（1897-2017浙江大学10年科学故事辑录）》以2007年至2016年为主要时间段，以教师和学生科学创造为主线，从万物之理、智能计算、高端制造、巡天问海、新型材料、洁净环境、田间探秘、生命新知、守护健康等九个方面记录浙大改革开放20年间的学术创新故事，以科学发现、工程“智”造、人文探索为主线，从宏观（学科访谈）、中观（创新脉动）、微观（科学人谈科学）三个层次来进行阐发；以最鲜活的发现发明中的人和事，对浙大的创新文化作出生动的解读，传播科学精神和科学文化。

周炜编的《浙大发现（1897-2017浙江大学10年科学故事辑录）》记录10年间浙大学者的发明与发现，记录对勇攀科学高峰的浙大人的尊重与感动，记录对科学精神、人文情怀的认同与欣赏。

这本书里集中展示了浙江大学近10年的科学发现、创新发明和实验室故事。以一篇新近发表的论文、一个获奖的科学研究，或者一个获得项目支持的研究团队为线索，切入，采访，记录。每一篇文章，都是科学家和我们共同努力的结果，试着向社会公众解释：实验室里忙忙碌碌甚至稀奇古怪的科学家们，在思考什么，做了什么，对这个社会将产生什么价值以及影响。

第一章 万物之理

 “绿色”合成之路

 生物矿化，为细胞量体裁衣

 二维层状超导材料存在三维超导特性

 揭开“雷火”的神秘面纱

 玻璃“隐身衣”可使生物隐形

 让气泡“安静”下来

 金属玻璃世界的“秩序”

 纳米金属颗粒受力可复原

 “眼见为实”探求真知

 超分辨显微向纳米分辨进军

 固体核磁共振：第N感“看”世界

第二章 智能计算

 “蚂蚁”叫板“超人”传说走向现实

 为三维物体披上五彩“外衣”

 聪明的网上个人图书馆

 数据海中捞“大鱼”

 平台软件有了“中国制造”

 机器人书写未来

 科技考古破解时光谜题

 脑一机接口到混合智能

第三章 高端制造

 盾构：向着“中国设计中国造”掘进

 胸怀鸿鹄志归国展才华

 跨界奇人科技先锋

 重大装备制造业的“大脑”更聪明了

 奥运村有个世界最大的固定式储氢罐

 画出超高压容器疲劳的“中国曲线”

 大庆油田用上世界首台高效节能三维永磁电机

 给大地“看病”

 EPA实时以太网——首个工业自动化国际标准

 给汽车控制系统装上国产“脑”

 大飞机装配自动制孔误差不超0.3毫米

 器官3D打印。进了一步

 和岩土打了50年交道

 水立方是这样“立”起来的

 断裂理论修桥补坝

第四章 巡天问海

 夜空中最“灵巧”的星

 浙江大学光学镜头在“嫦娥二号”上显身手

 无人驾驶也能“步步为营”

 “实践十号”为什么要飞上去又飞回来

 测控数传一体机用于“天宫二号”

 “沙锥”无人机成功完成首次工程应用任务

 “无创心功能监测仪”为航天员保驾护航

 万米深保真水样创世界纪录

 深海作业机器人中国造

 1700米深海，接驳成功

 汇聚多学科科技岛浮出水面

 太阳照在科技岛上

第五章 新型材料

 量子点：现状、机遇和挑战

 看不到的量子点，为你发光

 ZnO—LED大面积均匀发光

 新型超分子形变后一分钟“自我修复”

 续写石墨烯神话

 看一张纸的“72变”

 大动脉紧急止血，12秒就够

 用温度折纸

 气“兄”气“弟”高效分离

 人造电子皮肤首次应用于生物体

第六章 洁净环境

 努力，为了更新鲜的空气

 助力LNG船用绝热材料国产化

 治理垃圾山三大灾害

 用污水细菌发电，酷！

 “膜”法：脏水进去，净水出来

 为太湖减“肥”

 钱塘江水每小时测咸一次

 用“千里眼”和“食藻虫”治水

 “聪明”的房子上线了

 向绝对零度前进

 “用一只手捡贝壳”的团队

第七章 田间探秘

 扼住“超级害虫”的咽喉

 控制转基因水稻“意外传播”

 让蔬菜在“逆境”中健康成长

 植物激素促进农药降解

 西瓜新品种“小芳”试种成功

 小麦“绿色革命”基因的故事

 与手机无关的“移动”设计

 分子育种新技术培育高产稻种

 山的那边海的那边有一个中国农场

 “物联网+”下的智慧农场

 “浙大630”油菜含油量创新高

 第一张榨菜高质量基因组图谱问世

 冷藏过的番茄为什么不好吃？

第八章 生命新知

 浙江、朱鹮与科学家

 探究千细胞癌变之谜

 解析细胞分裂的“生命机器”

 长期驯化可导致生物基因多样性降低

 有个“开关”控制昆虫长短翅型分化

 果蝇“懒人吃饼”的奥秘

 T淋巴细胞重要功能基因被发现

 发现天然免疫调控新机制

 调控炎症有新发现

 捕捉大脑“黑箱”的蛛丝马迹

 什么在维持女性生育能力？

 寻找肿瘤既疯狂又稳定的原因

 原发性高血压可能来自母亲遗传

 遗传性失明患者有获治可能

第九章 守护健康

 创造肝病治疗“杭州标准”

 特殊“胶水”成果治疗心衰

 取自己的软骨治关节的损伤

 黑豆或为一种理想的补铁食物

 人感染H7N9禽流感病毒疫苗株研制成功

 联合研究发现H7N9禽流感重症化标志物

 人体大肠癌靶向细胞被发现

 肾脏替代一体化治疗体系，让生命更长久

 杂交手术室里的杂交手术

 我国医院首例三焦点晶体植入手术成功

 成功开展经导管二尖瓣修复术

 扫除造血千细胞移植中的“地雷”

 引领制药装备企业走向前沿

附录 学而论道

 以“做一流的事”驱动一流学科建设

 21世纪的化学将不同以往

后记

数字技术：文物永生的现实选择

实现考古学家梦想，使文物永存于二进制世界的关键，是计算机专家、浙江大学文化遗产研究院副教授刁常宇领衔开发的一套计算机软件。只要有足够多的多角度拍摄的照片，计算机就能运用这一软件，提取文物的“特征点”，最终生成高保真的三维模型。这就是“基于多图像的三维重构系统”。

相比过去，考古人员踩着扶梯、举着皮尺，一点点测量石像数据，或者为了实行激光扫描，大费周章地搭建工作平台，多图像三维重构技术的引入彻底改变了石窟考古的工作模式。

在须弥山的石窟里，浙江大学文化遗产研究院韩羽等数字化工程师是这样工作的：适当布光后，使用一台数码照相机，不断选取角度、按动快门，就完成了数据采集，分析和重建工作则交给计算机。这样做，不触碰文物，得到的数据却更准确，完成了重建彩色贴图等过去靠人工不可能完成的任务。

刁常宇说，考古学家曾经尝试重建一块刻有百余字的古代石碑，如何真实地还原每一道刻痕的纹理成了难题。靠人工，一位熟练的专家尝试了近两个月，仍无法完美地实现。而采用计算机技术，进行自动化的映射定位和上色，两小时就完成了准确重建。

“基于多图像的三维重构系统”这套算法最早由美国科学家发明。刁常宇团队将其应用于文物考古，他们从2010年即开始着手研发，前后编写的代码达数万行。得到的成果是：三维模型的几何形状精度高，点间距小于0.02毫米；模型完整无死角；可以重现原有的色彩。

目前，山东青州博物馆、西藏阿里托林寺、山西大同云冈石窟等地，都有浙江大学的团队在利用这套技术，精确地记录文物的形象。2014年，刁常宇团队还利用3D打印技术，把软件生成的杭州闸口白塔三维结构打印成高精度模型。

只用0和1。科学家就成功复制了文物的造型、材质、花纹以及所有残破的部分。总而言之，文物的所有信息，都用一种全新的方式储存起来。这将在不远的未来造就这样的图景：人们通过互联网和计算机，可以随时随地、身临其境地欣赏文物，其保真性之高，足以满足学术研究的要求。

在须弥山，这一技术大显神威的同时，也遇到了新难题。于是，刁常宇从杭州连夜坐飞机到西安，又飞银川，再乘5小时的汽车至固原，赶到了考古工地。

难题在于。须弥山许多石窟的佛像和四壁因为风化严重、模糊不清，可供软件提取的“特征点”很少。由于无法识别，最终形成的三维模型中出现大片空白。

刁常宇沉吟：“我们应该可以通过改进软件算法，使得它从一张照片上提取到更多的细节。”接下来，他又要着手更新代码了。  考古团队：用汗水打捞历史

须弥山的某个石窟中，突然闪出了一道光；过一会儿，又是一闪。这正是考古队员在工作。

踩着杂草和断枝，他们进入位置偏僻的36号窟。韩羽等人已经在这里工作了3天，拍摄了近千张照片。

石窟里摆放着几台用来布光的灯具，还有一把梯子——韩羽有时需要让自己站得高一些以获得俯拍角度。这些工具都是考古队员们踩着蹬道搬运上来的。

初见者惊艳于石窟的风华，而对韩羽来说需要克服的最大挑战反而是“枯燥”。他穿一件发白的外套，双手握着照相机，面对有上千年历史的石壁沉思。“一个壁面一般要拍摄300至400张照片。”韩羽说，“我要寻找尽可能多的角度，发现特征点。”

36号窟的两座造像风化严重，几乎已分辨不清表情，许多细致的花纹和转折也已磨灭。“这就对我们的观察能力提出了要求，需要发现表面细微的色彩变化和凹凸不平的地方。”韩羽说。一整天，他就在这里发现和记录这些石像，比摄影师遇上美丽的模特还要专注——这里面蕴藏着文明的光辉和时光的秘密。

为了进入更加险峻的石窟，王宇系上安全索，攀爬几乎垂直于地面的峭壁。李志荣想起，2012年初夏须弥山石窟考古第一期工作期间，她和王宇走遍了圆光寺周遭的群山，在乱石中翻越陡峭的山崖，在日后无人机航拍前就初步掌握了洞窟所在山峦的地形地貌。

当前进行的是须弥山石窟考古第二期子孙宫区的数字化考古工作，目前田野调查已经开展了两个多月。每天早上8点，考古团队就离开须弥山附近小镇上的几间平房。出发前往考古工地，一般要到傍晚6点才结束一天的工作。宁夏考古所专门派遣一位大厨到工地上为大家做饭，米、面、菜、肉俱全。

考古队员们的房东是一位年过五旬的回民，李志荣喊他“高老师”。高老师的儿女外出工作，他和妻子及几个孙子留在镇上。

李志荣住的是高老师儿子的婚房，宽敞，墙上还挂着结婚照，沙发上摆着布娃娃。有一个独立的卫生间。现在这里多出了几台来自浙江大学的计算机机箱，日夜不停地运转着。把图片数据转化为三维模型。

刁常宇和王宇等几个专家则挤在另外两间平房里，并排密密地摆了几张床，或是干脆几个人竖着睡在一条炕上。镇上条件有限，即便在炎热的夏天，他们也没办法经常洗澡。

艰辛的工作换来丰硕的成果。2014年，须弥山石窟第一期田野调查和室内整理完成。浙江大学和宁夏考古所团队拿出了须弥山石窟群航拍图、11个洞窟的细密三维测绘数据、数十幅高保真正射影像图，这些成果获得中国社科院、北京大学、文物出版社等考古界和出版界权威单位学者的肯定。李志荣说，须弥山石窟系列考古报告首卷《须弥山圆光寺》即将出版。  P78-80

科学的声音让大家听见

浙江大学学术委员会主任、中国科学院院士 张泽

学术是大学的灵魂。首先要尊重学术，才有可能尊重知识、尊重人才。大家都来关心学术、接近学术，才能形成尊重学术、尊重知识的氛围。而有效的途径之一是：科学的声音，应该让大家都听见。

我们做科研的人自己有体会，任何一个人，离开了本专业，就是一个高中生。尽管学术活动是大学校园的日常事件，但大多数情况下，学术成果想被“外行”了解，被公众了解，还是缺少机会。这本书里集中展示了浙江大学近10年的科学发现、创新发明和实验室故事。我们很想看一看，身边的学者所做的科学研究，想了解他们都在做什么，为什么要做这些，有什么价值。

在科学传播的过程中，专家学者们都开始学习用通俗的语言来描述自己的研究内容。没有生涩的学术名词，没有厚厚的项目介绍，普通人也能读懂。科学家们做科普，向公众解读他们在做什么，以及对社会发展、对人才培养有什么意义。这是科学家在履行自己职责的过程中的又一个进步。

科学传播的通俗易懂，实际上不仅仅关乎“写作”，更是关乎“文化”。学者只是被同行接受是不够的，因为科学离开社会将无法存活，让普通人了解自己的学术，应该是科学家最起码的能力。社会发展中有很多经济发展、科技发展都解决不了的问题。这些问题需要文化来解决，科学家应该不断提醒自己去做一些文化的事情。

对于一所大学来说，光靠科学技术是不够的，而文化的研究，具有基础性、引领性的价值。这也许在短时间内不一定能体现出来，但它一定是会永久存在的。科学传播的效用之一，也是推进科学和文化的交融。

学术是学科建设的根基所在，活跃的学术生态是一流大学的重要元素。在这本书中，记录的是对勇攀科学技术高峰的浙大人的尊重与感动，是对浙大人科学精神、人文情怀的认同与欣赏。欣赏他人，相互支持，就是普通人所能做到的一种最普通的高尚。

2006年的夏天，我被派去采访浙江大学岩土工程重点学科的故事。稿件送一位教授审阅后，我陷入了漫长的等待。三个星期过去，教授有了回音，他递给我一叠标注得密密麻麻的修改意见，一脸痛苦地说：“改你的稿子，可比改我研究生的论文还难啊！”

稿子已被改得面目全非。

这个场景，穿透11年的时光至今，依旧清晰地在我脑海里驻留，因为如果不算上之前写稿时的抓耳挠腮各种卡壳的话，这是一个文科生初涉科学写作后遭受的第一次打击。但其实，说“刺激”比“打击”更合适，这件事更多的是激发了我的好奇心，给我抛出了一个问题：大学的科学传播，怎么做才是好的呢？

11年来，我与同事们起初带着这个疑问，后来将其确认为理想，做了很多尝试。这本书，是我们十多年来尝试的“记录”。以一篇新近发表的论文、一个获奖的科学研究，或者一个获得项目支持的研究团队为线索，切入，采访，记录。每一篇文章，都是科学家和我们共同努力的结果，试着向社会公众解释：实验室里忙忙碌碌甚至稀奇古怪的科学家们，在思考什么，做了什么，对这个社会将产生什么价值以及影响。这也是浙江大学科学传播的核心内容。

大学的科学传播重要吗？我想过很久，答案是肯定的——从大学的实验室到教科书的路程是漫长的，公众需要通过实时的传播获取新知，因而它事关人类整体认知水平的进步与提升；也事关一所大学的声誉与口碑，事关社会对于科学与科学家的整体评价；更事关未来将会有什么样的年轻人投身科学。

但这件事的切入点在哪里？方法是什么？我们在实践中得到了很多正向的反馈和鼓励，因而渐渐有了答案。

我们从刊发高水平论文的教授那里，知道了顶尖期刊对待一篇好论文的传播路径规范；我们从哈佛大学、麻省理工学院、普林斯顿大学的媒体上，学习了世界一流大学布局科学传播的思路与做法；我们从美国科学促进会、英国科学媒介中心等国际高水平影响力科学组织的运作中，学习了处理媒体、公众、科学家的关系的法则与理想模式。心怀世界，对标一流，才能静下心来处理眼前的工作。但，这些看到的学到的，其实只是推动我们工作的一部分。

更多的力量，是来自浙大的科学家们。他们的支持、理解与努力，始终鼓励着我们向前走，让我们在工作中体验到快乐与感动，感受到科学的魅力。文科生和理科生，传播者和读者，每个人的知识结构、心智模式都那么不同，是什么让我们为同一件事凝神，为同一个故事心动？我想，是因为内心的纯净，它会内生出好奇与力量，让我们能相对而坐，用同一套语言交谈，听听科学家在解释世界、创造世界时动用的智慧。科学，似乎有激发这种纯净力量的魔力。

可是，就像我最初面对科学写作时的生涩，科学家也未必是天生的科普行家。所以，这本书中辑录的文章，是合作的结果，也是浙大的科学家努力向公众传播科学、解读学术所做的学习与努力的记录。这本书中，很多篇文章的文末都留有二维码，大部分二维码链接的都是我和同事们自2008年起，为浙江大学获得国家科学技术奖的项目所做的视频解读。有了这些通俗的视频，科学家就可以丢掉那套在评奖答辩时用的PPT，更有效地为公众做科普了。一次，几位科学家坐在一起看视频，其中一位科学家看了之后与他的邻座说：“拍的时候我很紧张，拍出来看还好嘛，你可比我紧张多啦！”在科学传播这件事上，科学家也在憋着劲学呢。

非常同意一位浙大的科学家为科学家群体描述的“自画像”。他说，科学家是这个真实世界的超级英雄，科学家的对手不是妖魔鬼怪、外星侵略者或者野心家，而是人类面对未知世界的迷茫与恐惧，是我们脑海里的“自古以来”和“理当如此”。支持他们前进的，存对世界和人类的责任感，但更多的可能是对于一切陌生事物的好奇心。

在这本书里，我们就想告诉读者这些“超级英雄”们正在做的和想做的事。但是你肯定会发现，它不像剧本那样有激烈的矛盾冲突，也没有奥特曼打小怪兽那样的“剧情”，因为，学习与努力中的我们，在追求准确和趣味之间，优先选择了准确，而阅读的趣味，被放在第二位来考虑。我们深知，未来的科学传播仍然有很大的进步空间，我们会学着用更有趣、更生动、更多元的方式来呈现科学和科学家的故事，就像科学本身那样闪闪发光。

此时正值春末夏初，浙大紫金港校区南华园的原生湿地保护区里，大批的鹭鸟在那里筑巢繁衍，一派生机勃勃的景象。这就像浙大灵动而富有生命、辽阔而丰富的学术生态，充满故事与传奇。每一次驻足，都会有金光闪闪的发现。

感谢浙大各部门、各学院的老师和同学，这么多年持续为我们提供线索，因为你们，我们得以与科学相遇，与智慧相遇；感谢亲爱的读者，你们的期待与鼓励，让我们感受到努力的意义，愿意继续与你们分享更多科学中的美好时刻。

愿有更多的人同行，一起体会科学之美。

周炜

2017年谷雨启真湖畔