编者按 基础研究是科学之本、技术之源,是科技创新的核心动力。陕西省委、省政府历来高度重视基础研究工作。2016年，我省首次开展基础研究重大贡献奖的评审奖励。2017年是我省第2次开展基础研究重大贡献奖评奖工作，经答辩评议、实名投票表决，徐宗本院士和陈志南院士均以全票通过。5月22日，陕西省科技奖励大会表彰了2017年基础研究重大贡献奖获得者。徐宗本和陈志南两位科学家长期从事基础科学研究工作，在各自的领域取得了突出的成绩。本报特刊发他们的主要成就，以飨读者。

陕西全省科技奖励大会前夕，徐宗本院士接受陕西日报记者采访。 张梅摄

        学人小传
        徐宗本，1955年1月生于陕西省柞水县，中国科学院院士，数学家、信号与信息处理专家。 
        他主要从事智能信息处理、机器学习、数据建模基础理论研究。他提出了稀疏信息处理的L(1/2)正则化理论，发现并证明了机器学习的“徐—罗奇”定理。他提出的基于视觉认知的数据建模新原理与新方法，形成了聚类分析、判别分析、隐变量分析等系列数据挖掘核心算法，为推动我国大数据科学研究与产业发展作出了突出贡献。 

        徐宗本

        高举“数学技术”大旗

　  记者 张梅

 

        “大楼门口挂了一块牌子——‘数学与数学技术研究院’，这就说明了我的研究方向。我希望通过自己的努力，使数学技术能够直接应用于实际，服务国家建设。” 
        说起自己的研究方向，中国科学院院士徐宗本开门见山。他认为，从纯数学到数学技术是一种新的理念。40多年来，他围绕这一理念，致力于使数学成为一门真正的技术。近年来，他更是高举“数学技术”的大旗，努力在中国建立起叫响世界的数学技术学科。 
        做最基础的研究 
        做过核磁共振的人都有体会，在封闭狭小的磁共振室中容易引起人强烈的不适感。“这里边有一个最基础的科学问题，就是核磁共振系统扫描成像的算法落后。这也是信息技术领域的一个基础问题。”徐宗本介绍说。 
        徐宗本提出的稀疏信息处理L（1/2）正则化理论，正是源自他对这一基础问题的思考，被认为是信息技术成像算法的一项突破。扫描和成像是相机、雷达等信息获取设备的两大关键问题。无论哪种信息获取设备，首先要进行采样。机器的采样需要足够密集，达到人眼的分辨界限，成像才能被人眼识别。采样越多识别度越高，成像越接近原始状态。“这对相机而言，就是像素越高价钱越高。但对雷达来说，需要采样的信息越多，意味着雷达越大、载重增加，飞机难以承受。同时，采样信息传输时过于密集，也会造成信息通道阻塞。”徐宗本说，如何不用密集采样还能得到高清晰度照片，是信息科学领域研究的一个基本问题。 
　　2007年前后，国外兴起了压缩感知理论，被认为是信息获取理论的革命。但是，由于其算法复杂，一直没能突破一些基本难题，无法实现应用。 
        在此基础上，徐宗本突破压缩感知理论的研究框架，提出了稀疏信息处理L（1/2）正则化理论，证明了其效果，给出了公式，进一步提出了降低复杂性的成像算法。这一理论被应用到雷达系统中，在世界范围内首次实现压缩感知理论在实用技术中的成功应用。目前，这一理论已经在世界范围内被广泛应用于核磁共振、天文、遥感等30多个研究领域。 
　　“徐—罗奇”定理是徐宗本在数学领域的又一项重要理论突破。该定理建立起了适用于复杂环境的全新几何架构与数学推演工具。在此基础上，机器学习发现并被证明，神经网络与模拟演化计算中的一些难题迎刃而解。 
        享受数学的乐趣 
        在徐宗本看来，他的成果都来源于长期的积累和沉淀。这个过程艰辛漫长，要吃常人吃不了的苦。 
        1973年，从秦岭大山走出来的徐宗本，怀着“学好数理化，走遍天下都不怕”的朴素理想，进入西北大学数学系学习。“18岁之前，我没见过汽车。除了数理化和文学，其他什么也不知道，我不可能选择其他专业。但是，既然我选择了，就得干一行爱一行。” 
        1976年从西北大学数学系毕业后，他被分配到西安交通大学任教。在这里，他一步一个脚印，开始了艰难而执着地向数学王国高峰攀登的历程。 
        几十年的时间里，他像一台不知疲倦的机器，除去吃饭、睡觉，其余时间基本都在图书馆度过。他不停计算，写满数学公式的废纸装满了一筐又一筐。多少个夜晚，他或者因为计算进行不下去而辗转难眠，或者因为一个灵感迸发而兴奋地睡不着。深夜中，他常常翻身而起，伏案演算。 
        有一年春节前夕，徐宗本赶写论文，将妻子孩子打发回了娘家后，便一头扎进公式堆中奋战了好几天。大年三十晚上，当外边的鞭炮声响成一片时，他才猛然惊醒。回头一看，桌上是自己的年夜饭——一碗玉米糁和一碟咸菜。 
        学数学很苦，但也有乐趣，徐宗本一直在享受着这种乐趣：“数学讲究简练、讲究逻辑，有着很多‘美’。它用简练的公式表达复杂的现象，带给人智力挑战上的乐趣。” 
        “基础研究难出成果，很难被别人理解，但它的作用却是本源的、原始的，是改变人类思维的。”徐宗本一再强调基础研究的重要性。说起从事基础研究的心得，徐宗本表示，作为中国科学院院士，自己无疑是幸运者。无数从事基础研究工作的人，都默默无闻干了一辈子。“所以，基础研究工作需要国家大力支持，它是创新的源头。同时，从事基础研究工作的人，应该树立正确的价值观。不管做什么，只要选择了，你就要持之以恒地坚持，只要坚持就能够忍耐寂寞、甘受清贫，再辅以正确的方法，一定能够取得成功。”徐宗本的心得让人肃然起敬。 
        用数学技术推动社会发展 
        近日，杭州一所“街区医院”挂牌试验运营。这所“街区医院”以分布式影像和大数据技术为支撑，推动CT等高端医疗资源“下农村”。这是近年来徐宗本致力于用数学技术解决社会发展问题的一个尝试。 
        在徐宗本40余年的数学研究生涯中，如果说前30年他专注于基础理论和算法的研究，那么当选院士以后，他则力求使数学变得“有用”。 
        瞄准“看病难、看病贵”问题，徐宗本团队成立了分布式影像中心，希望能开创一个医疗影像设备的KFC模式。“比如分级诊疗，首先一个问题是基层缺乏类似CT等高端医疗设备。我们要用科技手段，降低医疗设备的成本，把这些影像设备‘劈开’，让扫描系统‘下农村’，把成像系统集中化。团队开发了多个算法系统，一方面解决了影像设备高辐射的问题，另一方面解决了如何把数据收集起来，使基于人工智能的数据分析和判读变得可能。” 
        目前团队已经开发出了多个影像判读系统辅助医生诊断病人，获得了1亿元的市场融资。与此同时，团队还成立了3D人脸识别研究中心，目前已经在银行、公安等几个行业进行有针对性的研发工作。 
        徐宗本不断进行着用数学技术推动国家社会发展的探索实践。2017年5月，西安数学与数学技术研究院成立，研究院将聚焦科学技术与社会发展的若干重要领域，解决工程领域的关键科学问题。2017年12月，西安大数据与人工智能科技小镇项目落地西安，将培育造就一批大数据与人工智能领军企业和上市公司，打造科技集成创新生态区。 

        “我要通过自己的亲身实践，使数学技术能直接服务社会，带来更加直接的效益，为科技推动国家社会进步发挥自己的作用。”徐宗本表示。

青年时期的陈志南。 资料照片

        学人小传 
        陈志南，1952年出生于江苏，中国工程院院士，空军军医大学教授。 
        他长期从事炎—癌相关分子CD147系列研究，对肿瘤相关分子CD147在癌进展中的多时相、多阶段和多节点的分子调控机制的原创性研究和转化应用研究处于国际领先水平。他成功研发了13项人源化抗体和免疫细胞治疗药物，其中具有自主知识产权的新靶点肝癌抗体药物“利卡汀”于2007年上市。陈志南先后被评为全国优秀骨干教师、全国优秀科技工作者、解放军杰出专业技术人才。
　

陈志南

矢志不渝与癌症“较劲”

　 记者 侯燕妮 

        陈志南在肿瘤细胞生物学基础研究中贡献突出。他长期从事炎-癌相关分子CD147系列研究，对肿瘤发生发展中的多时相、多阶段和多节点分子调控机制原创性研究处于国际领先地位；针对该靶点研发了13种不同临床适应症的人源化抗体和免疫细胞治疗药物，2007年成功上市了国家生物制品1.1类新药“利卡汀”，成为全球首个具有自主知识产权的肝癌抗体靶向药物，为促进我国基于抗体的生物技术药物发展作出了重要贡献。 
        追逐梦想 立志医学研究 
        “攻克癌症是我的奋斗目标。半个世纪以来，我国抗癌工作者与全世界的研究人员共同努力，使癌症成为可防、可治、可控的一类疾病。尤其是近10年来，癌症的免疫治疗技术突飞猛进。但是，癌症的病因机制理论方面的研究却进展甚微。我作为长期从事抗癌工作的科学家，应该有所作为。”陈志南说。 
        受家庭环境的熏陶，陈志南从小立志要做一名好医生。1979年他从原第四军医大学毕业后留校工作，由此拉开了抗癌抗体药物研究的序幕。 
        抗体是机体免疫应答的关键分子，在肿瘤诊断和治疗中发挥着重要作用。上世纪80年代初，单克隆抗体（简称：单抗）技术是一项突破性的免疫学新技术。在中国科学院上海细胞生物学研究所系统学习期间，陈志南早早地掌握了这项前沿技术。 
        “为了早日获得抗肝癌特异性单抗克隆细胞株，老师每天在实验室工作12到16小时，成功制备了抗铁蛋白、肝癌细胞膜抗原等单抗。功夫不负有心人,我们终于在1987年获得了在肝癌组织高表达、正常组织低表达的特异性单抗HAb18。”陈志南的学生、国家分子医学转化科学中心副主任蒋建利说。 
        2007年，在陈志南的科研人生里是一个重要节点。经过20年的努力，全球首个具有自主知识产权新靶点肝癌抗体药物“利卡汀”成功上市。 
        为了成功制备“利卡汀”，陈志南团队首次建立流加批式培养杂交瘤细胞制备抗体的工艺及过程控制参数标准，首次建立单抗双、单段的制备和快速纯化方法，编写了《细胞培养用反馈补料控制软件》。实践证明，该药物作用机理明确，制备工艺先进、安全、有效，开创了难治性原发性肝癌治疗的新局面。 
        值得一提的是，2002年陈志南首次用HAb18G/CD147分子筛选随机肽库，获得9条特异性多肽，成为源头创新的候选多肽药物。其中，3个多肽具有低浓度抑制SARS冠状病毒的作用。这项创新工作推动了我国多肽药物的发展。2005年，“肝癌放射免疫靶向药物及其靶分子HAb18G/CD147的研究和应用”项目获国家科技进步二等奖。 
        步步艰辛 坚持“中国创造” 
        “锲科学之难题而不舍，持学术之精神以永恒”，是陈志南的座右铭。 
        随着抗体药物在临床上的广泛使用，启发了陈志南解读HAb18G/CD147靶分子功能机制的愿望。“肿瘤进展错综复杂，犹如一张大网，需要我们花费大量时间和心血去探索。”陈志南说。 
        2003年，美国国立卫生研究院率先提出“转化医学”路线图。陈志南敏锐地注意到这一医学前沿领域发展新趋势，于2010年牵头成立了“中国转化医学与生物技术创新联盟”，力推“转化医学国家重大科技基础设施”建设。2015年，国家发改委批准国家分子医学转化科学中心立项建设，成为我国定点建设的五个国家级转化医学中心之一，也是首个国家分子医学领域重大科技基础设施项目，增强了我国医药产业的国际竞争力。 
        2006年，陈志南团队获得了“973”前期研究专项“HAb18G/CD147在炎癌链中促进肿瘤增殖的研究”。2009年和2015年，团队又接连获得了“肿瘤相关分子在癌进展中的多相调控机制”和“炎—癌生物信号交互调控癌进展及阻抑治疗分子机制”两项“973”首席科学家项目。陈志南院士带领着团队，向“炎—癌生物信号的交互作用调控肿瘤发生发展”这个重大科学问题发起了又一次“冲锋”。 
        在肿瘤生物学的网络调控机制研究过程中，陈志南领导的团队又传捷报：在国际上首次解析了HAb18G/CD147这个复杂糖蛋白胞外段的晶体结构，使我们走向了“中国创造”之路。 
        初心不改 造福广大患者 
        “按常规周期，一种新药的研发至少需要10年时间。一个团队如果能做成一种新药产品已经很不容易了，而国家分子医学转化科学中心已经自主研发了13项抗体及免疫细胞治疗产品。这是老师不懈追求、坚持和努力所获得的回报。”蒋建利说。 
        “人类健康需要解决什么问题，我们就做什么。我希望通过我们的研究造福广大患者。”陈志南在采访中说。 
        “疟疾是一种古老恶性疾病。2016年，全球2.16亿人患有疟疾，44.5万人死亡，20.86亿人面临感染风险。现有的抗疟药物会产生耐药性，因此攻克疟疾亟须研发新型药物。这是我为人类排忧解难的职责所在。”陈志南介绍说。通过近6年的努力，他们最终获得抗恶性疟疾抗体药物，该药具有很好的药效。据了解，目前“人源化美珀珠单抗注射剂”正在进行美国食品药品管理局临床研究申请，预计两到三年内推广应用。 
        39年来，陈志南院士为我国的医学科学事业默默奉献，从一个病理学讲师成长为著名的肿瘤细胞生物学和生物技术药学专家，由一名普通教师成长为中国工程院院士。他创立了细胞生物学国家重点学科，承接建设转化医学国家重大科技基础设施国家分子医学转化科学中心。 
        “新时代的科技工作者应该具备这三方面的能力：宽广致远的思路、勤奋执着的操作和见微知著的信息挖掘能力。”采访结束时，陈志南深情地寄语青年科技工作者。