科学技術革新における「彼女」の力に敬意を表し、4人の女性科学技術者の科学研究ストーリーを聞いてみましょう。

国際女性デーにあたり、私たちは「中国若手女性科学者賞」の歴代受賞者数名を選出し、彼女たちの科学研究のストーリーを通じて、未来を創る女性の科学技術力に敬意を表します。

▲北京科学技術ニュース2022年3月7日号の表紙

劉英：人生に制限を設けないでください。世界の境界は私たちの境界です。

劉英

北京大学未来技術学院副学長

北京大学分子医学研究所教授

第15回「中国若手女性科学者賞」受賞者

北京大学未来科学技術学院副学長、分子医学研究所教授の劉英氏は、ミクロ世界の本質を分子レベルで探求し、Nature、Nature Cell Biology、eLife、Cell Researchなどの国際学術誌に頻繁に登場し、29歳で北京大学の博士課程の指導教員となり、数々の栄誉を獲得した女性です。彼女の「高効率生活」に迫ってみると、彼女の科学研究や人生全体に「生命現象への好奇心」という概念が貫かれていることがわかります。

「運転中に歩行者に遭遇すると、意識的に速度を落として歩行者を避けます。朝、目覚まし時計の音が聞こえれば、起きる時間だとわかります。暖かくなってきたと感じると、人々は綿の服を脱いで春服を着始めます...人間は視覚、聴覚、触覚などの感覚に頼って情報を受け取り、環境に適応します。では、生物の基本構造と機能単位としての細胞はどうでしょうか？」 Liu Ying は、細胞ストレスと恒常性調節に関する研究に従事しています。簡単に言えば、細胞が情報を認識して反応する方法です。

彼女は、正常な成長と生存を維持するために、細胞は人間と同様に自身の環境の状態を正しく評価し、一連のストレスメカニズムを使用してストレスの多い環境に適応できるようにする必要があることを紹介しました。ストレスの多い環境に対する異常な反応や細胞恒常性の調節異常は、異常な細胞機能や細胞死につながり、最終的にはがんや老化関連疾患を引き起こします。このテーマは、いくつかの一般的な代謝性疾患、老化関連疾患、および癌と密接に関連しており、非常に重要な応用の見通しがあります。劉英さんは「私の仕事は実は生命の謎を探求することなんです」と説明した。

「私は子どものころから自然や生命について好奇心を持っていました。例えば、葉っぱがなぜ黄色くなって落ちるのか、アリはどのように動くのか、どうやって食べ物を探し、仲間を呼び、どうやって食べ物を分け、そして一列に並んで食べ物を家に運ぶのか。こうした好奇心は、子どものころから大人になるまでの受験教育によっても消えることはなく、後に科学研究をしていくうえで最も重要なことだと考えています。」劉英さんは今でも、高校時代の生物学実験の授業で科学に強い興味を持つようになったことをはっきりと覚えています。彼女はバナナを潰し、いくつかの簡単な手順でDNAを抽出しました。 「ガラスの試験管の中に繊維状の DNA の鎖が現れたとき、その瞬間は私にとって特に神聖な瞬間でした。遺伝情報を運ぶ DNA を実際に見たのです。その瞬間に、私は生命科学との切っても切れない絆を築きました。」

研究について語る劉英さんは、生命科学の研究が彼女に多くの喜びと自尊心の実現を与えてくれたので、自分は幸運だと考えています。 「科学研究に携わっていると、自分が独立した小さな世界にいると感じ、自分がこの精神世界の自由な王様であると感じることがよくあります。私にとって、科学研究は精神的な家を見つけることができる場所です。現代社会は高速で高圧的に動いています。中年になると、多くの人がある日突然ため息をつき、どうして今の自分になったのか疑問に思うでしょう。社会の基準や世間の見方は確かに無視しがたいものですが、皆さんが心の中に秤を持ち、望む人生のために選択することを学んでほしいと思います。」劉英は率直に言った。

人を教育する精神は科学技術の長期的な発展に関係しています。科学は過去と未来を結びつけ、常に他を凌駕する偉大な事業です。それは、他者の足がかりとなることをいとわない先人たちと、常に他者を凌駕しようとする後継者たちとの間の相互学習と成長のプロセスです。劉穎は科学研究における好奇心の重要性を認識しているからこそ、教育と科学研究に加えて、科学普及教育や若者への好奇心の普及にも熱心に取り組んでいるのです。劉英さんは、小学校の生命科学の授業や生命実験の授業シリーズの収録に参加しました。この一連のビデオは今でも頻繁に再生されており、劉英さんは時々、子供たちの学習への熱意を伝えたり、科学的な質問をしたりする親たちからの手紙を受け取る。彼女はこの認識に勇気づけられました。 「科学の普及活動を行うということは、知らないうちに子どもたちの心の中に科学の種を植え、それがいつか芽を出し、花を咲かせ、実を結ぶかもしれないということです。」

劉英氏の考えでは、高効率の科学研究と高品質の生活こそが正しい生き方である。劉英が学生に最もよく期待していることは、「自分を信じ、人生に限界を設けず、信念の力を信じ、あらゆる可能性に挑戦してみてください。世界の境界は私たちの境界です。」です。 （記者呂炳鑫）

呂志：山と水の間の観察者であり架け橋

呂志

北京大学生命科学学院教授

山水自然保護センター創設者

中国女性科学者技術者協会副会長

第2回中国若手女性科学者賞受賞者

「山や川から来た私たちが、どうすればそれらと調和して生きることができるのか？」これは北京大学の保全生物学教授である呂志氏が生涯考え続けてきた疑問である。我が国の生物多様性保全の第一人者として、呂志氏は数々の名誉ある称号を有しています。しかし、彼女は自分自身を山と川の間の単なる観察者であり橋渡し役だと考えています。

雪が降った後の森はいつも非常に静かです。雪を踏むときの「ザクザク」という音が厳粛さを乱すのではないかと心配しながら、ある人物が慎重に森の小道を歩いている。雪の上に現れたり消えたりする足跡の跡や、草むらに「残された」パンダの糞など。 「野生動物を守ろう」と書かれた看板にも、ジャイアントパンダの不思議な歯形が残っています...これは呂志の最初の現地調査中に自然が彼女に渡した最初の「名刺」でした。この思い出は、野生に対する興奮とともに、彼女の記憶に深く刻まれています。

1981年に北京大学生物学部に留学して以来、陸志は自然との切っても切れない絆を築いてきた。大学3年生の時、彼女はジャイアントパンダを研究することを決意し、それ以来、山奥へ入ることが日課となった。最初は遠くから追いかけることができていたのが、後にお互いの信頼関係を築いていくまで、呂智とパンダたちの物語には、狭い道で出会うスリルと感動の瞬間の両方があります。しかし、このような美しい出会いは長くは続かなかった。都市の拡大と産業の発展に伴い、山や森はどんどん少なくなり、土地はどんどん禿げ上がっていったのだ。野生パンダの生息地が劇的に縮小しているのを見て、呂志は自然生態系の保護がずっと前から緊急に必要になっていることに突然気づいた。

しかし、保護活動は彼女が想像していたほど順調ではなかった。潘文石先生の指導の下、呂志さんとクラスメートたちは多大な努力を払い、森は救われたものの、地元の木こりたちは職を失い、かつてはお互いに気を配っていた友人たちは一瞬にして他人になってしまった。 「ここでは科学研究は禁止されている」というスローガンを書く人もいました。一瞬、彼女の気分はどん底に落ち込んだ。地元の人々が禁止したいのは科学的研究ではなく、自然のために「米作りの仕事」を失った人々であることを彼女はよく知っていた。

この経験は、陸志の心に深く刺さった棘のようで、彼女は「どうすれば自然生態系を守りながら人間と自然の関係のバランスをとることができるのか」という疑問について考え始めました。この疑問を念頭に置き、彼女はその後数十年にわたり、地域資源と社会資源を組み合わせたNGOの設立に参加しました。彼女は種のモニタリングを行う一方で、保護区の住民が森林保護に参加するよう積極的に指導したり、養蜂や茶園づくりなど環境に優しい産業の育成を地元民に奨励したり、動物愛好家向けに自然観察サービスを提供したりと、地元住民の育成も推進した。人々はもはや数十年前のように「土地で暮らす」必要はなく、「自然保護」や「科学研究」への抵抗も手放した。

呂志氏の見解では、自然生態保護において避けることのできない重要な問題は、「地元の人々がなぜ自然保護をしたいのか」という問題をいかに解決し、地元の人々のニーズと自然保護を対立関係ではなく円滑な関係にするかということである。 「自然保護はただスローガンを叫ぶことではなく、現実がどこに問題があるのか​​を教えてくれる」と彼女は語った。 「動物や自然を守ることに加え、そこに住む人々の生活をどう捉え、どう解決するかということもこの保護には関わってきます。ですから、私がその後に取り組んだ保護活動はすべて、人々に関わるものでした。」

人間と自然の関係を修復する過程で、自然もまた微妙に新しい自分を形作っていると陸志は感じています。 「自然は私に多大なエネルギーを与えてくれました。私は世界で最も美しい場所や最も壮大な景色を見てきました。これらの経験は目に見えない形で私の精神世界を形作り、自然のために最善を尽くすという確固たる心と自信を与えてくれました」と彼女は語った。

陸志の目には、性別は決して束縛ではなかった。フィールド調査は部外者にとっては女性に不親切に思えるかもしれませんが、実際に参加する人にとっては性別による障壁はまったくありません。彼らは何をしても構いませんし、それが女性に適しているかどうかという問題もありません。

「実際、ここでは女の子たちがオオカミやトラ、ヒョウを勉強し、男の子たちが小動物や植物を勉強しています。」彼女は、決意と落ち着きに満ちた目で、半ば冗談めかしてこう言った。「でも、これは社会に女性科学者に対する偏見がないという意味ではありません。例えば、女の子は私たちの分野に向いていないと考える人が常にいます。しかし、逆に、女の子はフィールドワークに向いていると思います。体力の差は運動によって改善できますし、動物や植物の観察でも性別による利点があります。」

彼女がフィールドワークを選んだときに彼女の性別について話した周囲の人々を除けば、数十年にわたる科学的研究を経ても、彼女の女性としてのアイデンティティは、彼女が理想を追求する上での足かせにはなっていなかった。呂志氏が「女性」という言葉が自分に及ぼす影響について再考し始めたのは、2005年に「中国若手女性科学者賞」を受賞してからのことである。 「私は幸運だとわかっていますが、世の中には幸運ではない人がたくさんいます」と彼女は語った。 「女性グループの一員として、自分が獲得してきたものを分析し、どれが女性に利用可能で普遍的なものなのか、そしてどれがさらに闘う必要があるのか​​を考えていきたい」

それ以来、陸志はさまざまな公益活動に積極的に参加するようになり、女性科学研究者のために積極的に発言し、彼女たちにとってより良い発展環境を作るために努力してきました。中国女性科学者技術者協会の副会長であり、多くの女性博士課程の学生の指導者でもある陸志氏は、多くの女性科学研究者が優れた仕事能力を持っているにもかかわらず、出産がキャリアに与える影響は避けられないことを発見した。このため、陸志は女子学生の自立を積極的に奨励し、女性科学者技術者協会は関連政策の導入を推進し、若手科学者基金の選考年齢を5歳遅らせ、女性科学者に家庭と仕事の両立のための時間を与え、女性科学者にとってより友好的で健全な発展環境を作り出した。

「ジェンダー偏見を打破するには、一般的な環境のサポートや社会や文化に内在する固定観念の排除に加え、各個人の努力も同様に重要です。女性はまず自分自身を尊重しなければなりません。」陸志さんは「女性は正しい理解と態度を持ち、独立した性格を持ち、心から強い自信を築き、実際の行動で自分の価値をみんなに伝えなければならない」と語った。 （記者 王雪英）

王玲華：科学は性別や年齢とは関係なく、興味だけと関係がある

王玲華

北京大学地球宇宙科学学院研究員

第12回「中国若手女性科学者賞」受賞者

「インターステラー」のワームホールは本当に時空を移動できるのでしょうか？ 『流浪地球』で木星の大気を点火するという筋書きにより、地球は木星の重力制御から逃れることができるのでしょうか? 『三体』で地球人を脅かす知能スパイは理論上も実践上も実現可能なのか？ ...北京大学地球宇宙科学学院教授の王玲華氏は、SF作品を観る際、いつも無意識のうちにその科学的な性質について考えているという。これらの作品の核心は、一般の人々の鑑賞体験を超えて、未知の世界を想像し探求する勇気を強調しており、それがしばしば彼女に別のレベルの満足感を与えている。それは、科学的研究における真実の追求と世界に対する好奇心と一致している。

王玲華氏の科学研究経験は非常にシンプルで、そのすべてに通じるのは「興味」というたった2つの言葉です。彼女は子供の頃から大人になるまでずっと数学、物理、化学がとても得意だったので、自然と科学を選びました。

1995年に北京大学の地球物理学部に入学した彼女は、宇宙船を使って宇宙の物理現象やプロセスを直接検出し研究する学問である宇宙物理学について初めて知りました。

「簡単に言えば、人工衛星が到達できる領域は宇宙物理学に属し、人工衛星が到達できない領域は天文学に属するのです。」宇宙の知識にずっと興味を持っていた王玲華さんは、先生の言葉を聞いて感動し、ほとんどの人にとってとても「遠い」と思われる宇宙物理学の専攻を選びました。彼女は自分の興味に導かれて、大学院での研究において、太陽と太陽圏の高エネルギー粒子という非常に挑戦的で最も魅力的な分野を選択し、高エネルギー粒子の研究を通じて宇宙に関するより多くの情報を解読しました。

実際、高エネルギー粒子は宇宙のいたるところに存在し、その速度は私たちが日常生活で知っている速度よりもはるかに速いのです。ジェット機の速度よりも何倍も速い場合もあれば、光速に近い場合もあります。現在、人類の宇宙に対する理解の多くは、これらの高エネルギー粒子から得られています。王玲華氏は、高エネルギー粒子は宇宙で作用するだけでなく、一般の人々にも密接な関係があると紹介した。現在、リアルタイムナビゲーションや迅速な測位など、人々の生活における衛星関連のニーズは、高エネルギー粒子の影響を受ける可能性があります。将来人類が恒星間旅行を行えるようになれば、高エネルギー粒子に関する関連研究が新たな宇宙活動に対する強力な保護を提供するだろう。

では、太陽圏とは何でしょうか?太陽は太陽風を吹き続け、太陽風と星間物質の相互作用によって宇宙全体に巨大な空洞構造、つまり太陽圏が吹き出されます。 「太陽と太陽圏は、宇宙で起こる物理的プロセスを研究するための巨大な自然科学の実験室を提供してくれる」と王玲華氏は語った。

通常、王玲華氏の仕事は、衛星観測データを活用して、太陽圏における高エネルギー粒子の起源、加速、伝播の物理的性質を研究し、高エネルギー粒子検出器を開発することです。時々、観察したデータが理解できないときでも、彼女はイライラすることなく、むしろ非常に熱心に分析を始めました。彼女は、これらが科学研究の過程における障害になるとは思っていなかった。むしろ、これらが「科学研究の新たな方向性につながるかもしれない」と信じ、原動力とみなしていた。

彼女は、徹底的な研究を通じて、太陽圏の静穏期には未知の高エネルギー粒子成分、つまり外ハロー電子が存在することを発見しました。この発見により、宇宙の高エネルギー粒子に関する人々の理解が新たなものとなった。太陽フレアは大量のプラズマを惑星間空間に放出するため、これらのプラズマが地球に向かって伝播すると、地球に到達したときに地球の磁気圏を圧迫し、磁気嵐を引き起こします。王玲華氏の研究は、人類が起こりうる壊滅的な宇宙天気現象に対処するのに役立つだろう。

他の多くの物理学分野とは異なり、宇宙物理学の進歩は宇宙探査に依存しています。 「言い換えれば、先進的な宇宙探査機を開発する能力を習得した者が、この分野の発展の方向性をコントロールすることになる。」王玲華氏は、宇宙探査機の開発能力こそがわが国の現在の宇宙物理学の発展におけるボトルネックであると述べた。最近、彼女と彼女のチームは、このボトルネックを打破するのに役立つことを期待して、主に星間空間の高エネルギー粒子の探査を目的とした主要な国家機器開発プロジェクトに応募しました。

女性科学者として、王玲華さんは当然ながら科学研究に従事する女子学生の現状を憂慮している。その結果、多くの女子学生は基礎知識や思考力が優れているものの、「女性は理科の勉強には向いていない」「女性は科学研究には向いていない」といった長年の言説に影響され、自信を欠き、科学研究の結論を出すことに躊躇していることがわかった。 「これは非常に残念な状況です。なぜなら、宇宙物理学の歴史における4つの画期的な出来事のうち2つ、つまり地球の放射線帯の発見、太陽風の初の現地観測、エウロパ地下海の発見、太陽マイクロフレアの発見は、女性によってなされたからです。科学は性別や年齢とは関係なく、関心だけの問題であり、男性も女性も重要な貢献をすることができます。」

科学研究そのものに関しては、ある分野に本当に興味があるなら、自分の選択を貫くべきだと王玲華氏は示唆した。 「科学研究の長い道のりは人生と同じで、決して順風満帆ではありません。前進する過程では、間違いなく多くの困難に遭遇しますが、あきらめずに前進し続ければ、必ず肯定的なフィードバックが得られ、大きな幸福を感じることができます。」 （記者 趙玲）

タオ・シャオミン：科学の種は時間のバラに咲く

タオ・シャオミン

清華大学電子工学教授

第14回「中国若手女性科学者賞」受賞者

私たちは情報爆発の時代に生きています。通信技術は日々変化していますが、依然として人々のニーズを満たすことはできません。 「通信技術の将来の方向性はブロードバンドとマルチメディアへと移行しているが、通信周波数資源はますます不足しつつある」とタオ・シャオミン氏は述べた。新たな厳しい状況下で、より大容量でより広帯域の通信に対する人々の需要にいかに応えるかが、国際的に難しい問題となっている。

清華大学電子工学部の教授であるタオ・シャオミン氏とそのチームは、この問題を解決できる鍵を見つけることに全力を尽くしています。つまり、従来の通信技術にインテリジェントコンピューティングを導入し、基礎研究を通じて帯域幅の要件を拡大し、ワイヤレスの世界にさらなる可能性を切り開くことです。

従来の無線通信技術は、テキスト、画像、音声などのマルチメディア情報を含むデータ通信に基づいています。送信が達成されるたびに、新しい通信接続を確立する必要があります。無線通信の各送信を「会議」と見なすと、従来の通信技術では、「両者」が会うたびに再度「自己紹介」する必要があり、これによってすでに不足している帯域幅リソースがさらに占有されることになります。この点、通信分野における帯域幅の問題を解決する従来の方法は、マルチメディア情報を圧縮およびエンコードして伝送効率を向上させることです。ただし、レート歪みパフォーマンスの制約により、マルチメディア情報が歪みの臨界点に達すると、それ以上圧縮することが難しくなります。伝統的な方法の制約に直面して、タオ・シャオミンは異なるアプローチを取り、無線通信分野に人工知能技術を導入するという大胆で想像力に富んだ新しいアイデアを選択しました。

「ビデオ通信におけるインテリジェントな共同コンピューティングの核心的なイノベーションは、インテリジェントなコンピューティングを従来の通信に統合することです。計算を通じて、実際に送信する必要がある未知の情報を見つけ出し、既知の情報を送受信端に事前に保存することで、繰り返しの送信を回避し、通信伝送帯域幅を節約するという目的を効果的に達成します。」タオ・シャオミンは「まるで他人同士のようで、『1回目は不思議、2回目は馴染み深い』」と説明した。モデルベースのインテリジェント コンピューティングでは、最初の接続時に「両者を相互に紹介」するため、次の送信のために「再紹介」して帯域幅を占有する必要がありません。

タオ・シャオミンは10年以上前にこの革新的な研究方向を初めて提案しました。当時、国内の移動通信網は2Gから3Gへと移行中でした。ワイヤレス マルチメディア通信は、新たな学際的な分野として、「ワイヤレス通信」と「マルチメディア処理」という 2 つの分野を単純に重ね合わせたものではありません。当時、機械学習は急速に発展しつつありましたが、リアルタイムの対面コミュニケーションを実現する新しい方法として計算通信を使用するというアイデアは、国際的にはまだ実現が難しいと考えられていました。タオ・シャオミン氏のチームの論文は繰り返し拒否された。 「査読者のほとんどは、論文の研究アイデアが従来の方法とは異なると考えていました」と彼女は振り返る。その後の2、3年で、この研究の方向性は行き詰まったように思われました。

「最先端の技術研究に取り組むことは、しばしば無人地帯を歩くようなものです。前方の道は不明瞭で、終わりがどこなのかもわかりません。」大きなプレッシャーにさらされていた日々でも、タオ・シャオミンは簡単に諦めなかった。数年にわたる努力と数え切れないほどの実験を経て、ついに朗報が届きました。実験により、新しい計算通信理論のサポートにより、ビデオ通信の効果により、従来の方法と比較して帯域幅が数倍節約されることが証明されたのです。それ以来、チームは一連の高水準の論文を発表し、国際的な同業者から高い評価を受けています。

タオ・シャオミンさんは、科学研究の道における自身の原動力を思い出し、科学研究そのものの魅力や楽しさに加え、SF映画『マトリックス』が植え付けた「初心」もあると笑顔で語った。

1999年、18歳のタオ・シャオミンはまだ西安電電大学通信工学部の1年生だった。当時、中国ではインターネットが始まったばかりで、ブルースクリーンの携帯電話さえまだ登場していなかったが、タオ・シャオミンは映画「マトリックス」のクールなシーンに衝撃を受けた。無制限の帯域幅を持つこの世界では、主人公のネオとマトリックスの間のすべての通信は、いつでも無線通信で伝送できるのだ。当時、タオ・シャオミンの心にはただ一つの考えがありました。将来、テクノロジーはここまで発展できるだろうか？そんな未来を自分の手で実現できたら最高ですね。

23年後の今日、彼女が自らの手で植えた種は、ついに時のバラとして開花した。 （季静静編集、内容はThe Paperと清華大学公式サイトから抜粋）

制作：サイエンス・セントラル・キッチン

制作：北京科学技術ニュース |北京科学技術メディア

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