提炼“大问题” 挖掘“根问题”
——天津大学面向国家战略需求深耕基础研究
来源:天津日报 发布时间:2026-10-11 07:32

中国科学院院士、天津大学地球系统科学学院院长刘丛强(左一)指导研究生实验。

秋日的天津大学卫津路校区,敬业湖微波荡漾。地球系统科学学院教学楼临湖而立。

中国科学院院士、天津大学地球系统科学学院院长刘丛强正带着学生做实验。稳定同位素比质谱仪不停运转,气体样品送进去,同位素比值跳出来——地球表层肉眼看不见的变化,就有了可以逐年比对的刻度。

2015年,刘丛强牵头复建地球科学学科。1895年北洋大学建校之初,便设立“矿务与地舆学门”,开启了中国近代地学教育的先河。11年前地科院复建时,刘丛强写下这样一段话:“一八九五,北洋诞生。矿务地舆,始出其中……二零一五,复建地科。征程再启,探索无穷。”

这不是简单的学科重启,而是让深埋百年的天大地学基因破土新生。短短十年,全国首个地球系统科学交叉学科博士点在这里落地生根。

“基础科学研究,短期内看不见直接效益,却是支撑长远发展的根基。”刘丛强说,“基础研究既要‘顶天’,也要‘立地’。所谓‘顶天’,就是瞄准前沿、回应国家战略需求;‘立地’,就是扎根乡土,服务地方绿色发展。”

十年来,他带领团队在京津冀织起一张“陆—海—气”综合观测网,依靠多圈层、多要素、多尺度的长期连续观测,持续破译滨海地带资源、环境、生态的演化密码,为环渤海生态提质、资源管护、重大工程建设和区域可持续发展提供科学支撑与决策依据。

在合成生物技术全国重点实验室,另一番科研图景正在上演。

一排机械臂悬在培养板上方,取样、加液、转运,动作一气呵成。这是一套人工智能与自动化闭环的酶改造平台:由AI完成序列设计,机器自动构建菌株、开展检测,得到的实验数据再回输模型持续迭代。短短5周时间,目标酶的活性便提升至原先百倍以上。

二十多年前,合成生物学在国际上刚刚兴起,国内研究近乎空白。已在生物化工领域深耕多年的天津大学教授元英进带领团队一头扎进了这片“无人区”。

十年磨一剑。2017年3月10日,《科学》同期刊发该团队两篇研究长文,酿酒酵母5号、10号染色体实现人工合成。其中5号染色体,至今仍是全球唯一的“完美型”染色体,我国真核生物染色体人工合成就此实现“零的突破”。

此后,团队步履不停,持续向生命底层密码发起攻坚。从搭建全球领先的合成型酵母种质资源库,到攻克百万碱基对尺度人类DNA精准合成与跨物种递送难题,一项项原创成果接连问世。

程磊,今年初结束海外博士后研究,加入天津大学合成生物与生物制造学院,组建课题组,深耕光酶协同催化的基础前沿。

“基础研究往往周期长、风险高,需要稳定的人才队伍和平台支撑。”程磊说,学校为科研人员创造了良好的科研环境,更难得的是学院把化学、蛋白质工程、人工智能、代谢工程、发酵等学科的人才汇聚于同一个交叉体系里,正是这样的布局,让基础科学问题能够沿着“反应发现—酶元件创制—细胞工厂—制造验证”的链条一路向前。

作为一所工科见长的高水平研究型大学,天津大学深知,要当好基础研究主力军,关键要从国家战略中凝练提出“大问题”,要从工程技术的“深水区”挖掘“根问题”,从行业产业发展需求中寻找“真问题”。

天津大学与行业龙头组建起战略性创新联合体,创新推出“虚拟订单”,科学家们正从重大工程实践和产业一线难题中反向提炼底层科学问题。与此同时,天津大学推出“启明”“攀登”“卓荦”系列人才支持项目,对基础研究人才实行长周期、柔性化评价,宽容科研失败、鼓励大胆探索。

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