科學研究總是與“新”字聯系在一起，每一個從事科研的人都知曉這一點，他們同時還知曉一件事—能做出新東西來實屬不易。
2014年，同以前的任何一個年份一樣，又有一批科研工作者用他們的勤奮和智慧創造出了新的發現或者新的成果;也有更多的人們，在期待著自己的新想法被證實。固步自封永遠和科學天然相斥，從舊的認知中獲得新想法，從新想法中總結老規律，才是“賽先生”永恒追逐的主題。
但真正去顛覆傳統、革新創造遠比嘴上誓愿來得復雜。即使是天然與“新”血脈相連的科學研究，也容易在某些層面上落入窠臼，進而止步不前。
不少讀者反饋過這樣的信息：盡管前沿成果可以從專業期刊上獲得，但他們更加好奇的是，最牛的成果從最初構想到最后實現，是怎樣的一個過程?
本著這樣的訴求，我們滄海取粟，選擇了8位在2014年挑戰傳統的新銳科學家—他們或許年輕，但卻取得了年長者都難以企及的成績;他們或許年長，卻擁有年輕人未曾想到的新鮮想法。
希望能從他們的故事里，發現關于創新的蛛絲馬跡。心之所愿，至新世界。
劉靜：威廉·伯格獎最年輕得主
“液態金屬在室溫下可以流動，那么，為何不能將其與芯片冷卻建立起關聯?”幾乎被全世界忽略的領域，為劉靜打開創新的閘門。
在2014年8月下旬召開的國際傳熱大會上，清華大學教授、中國科學院理化技術研究所雙聘研究員劉靜榮膺威廉·伯格獎。與以往該獎項的獲獎者相比，45歲的劉靜實屬年輕。
威廉·伯格獎因其嚴格的評選程序和重要分量，被視為傳熱學界的“終身成就獎”。劉靜在會上所作的主題報告《通向惡性腫瘤靶向冷凍或熱消融治療的途徑：生物體系內熱量的精準輸運》，被頒獎委員會稱為“主題報告中的主題報告”。
“Better China，Better World”，劉靜在大會上說出的這句話，也是他多年從事腫瘤精準治療研究的動力之一。據統計，2013年僅在中國腫瘤新發病例就超過300萬，而腫瘤死亡人數則高達200多萬，傳統的放療和化療面臨諸多困境，而近年來新興的微創治療又對能量的精準輸運提出迫切需求。基于這樣的理由，腫瘤物理治療成為劉靜心中“異常嚴峻的一個現實問題”。
在復雜的人體結構中達到對病灶目標的精準治療并非易事，劉靜帶領團隊發展出了一系列理論與醫療裝備技術，在物理、材料、工程等多學科交叉融合基礎上，力圖最大限度地提升醫學治療的效果。
研發腫瘤微創高低溫復式治療設備“康博刀”、編寫國內外首部《微米/納米尺度傳熱學》，劉靜的工作得到一片叫好聲，但他總有“未盡興”之感。直到“液態金屬”為他帶來的顛覆性想法：“液態金屬在室溫下可以流動，那么，為何不能將其與芯片冷卻建立起關聯?”由此，一項又一項基礎發現和技術突破接連誕生：液態金屬芯片冷卻技術、液態金屬電子電路打印機、植入式醫療電子在體3D打印技術、液態金屬神經連接與修復技術、液態金屬血管造影術……
相比成為各家科學期刊追逐報道的對象，能夠幫助到病人更能帶給劉靜踏實的成就感。他說：“如果做出來的東西能夠有幸真正為世人所用，哪怕只有一小點，我想那就是最大的滿足和成就了。”
宗傳明：終于糾了亞里士多德的錯
經過23年的苦心鉆研，宗傳明關于希爾伯特第十八問題的突破終于得到了世界同行的認可，歐美同行稱其為一項輝煌的工作。
亞里士多德相信，如果把正四面體形狀的磚彼此無縫地相接起來，就能裝滿整個空間。該斷言盡管在16世紀就被論證為錯誤的，但是仍然沒有解決。1900年，德國數學家希爾伯特在第二屆國際數學家大會上作了一次演講，他提出新世紀數學家應當努力解決的23個數學問題，包括著名的費馬猜想、哥德巴赫猜想等。其中第18個問題十分有趣，除了要求論證亞里士多德判斷錯誤的同時，還引入了天文學家開普勒關于堆球的疑問，也就是說，船甲板上的炮彈怎樣堆放才可以使球之間的縫隙總量最小，進而衍生出了各種問題：在一只大箱子里裝同樣的小球，其最大密度是多少;在一個球周圍擺放與它同樣的球，最多能有多少個與它接觸……
北京大學數學科學學院教授宗傳明很早就下定決心要在希爾伯特第十八問題上取得突破，但在起初的六年里，并沒有什么實質性的進展。經歷過無數次的失敗后，宗傳明于2012年8月發現了一個巧妙的方法，從而在這一著名問題上獲得突破性進展。他證明正四面體的最大平移堆積密度介于0.367346……和0.384061……之間，這是人們對這一問題所取得的第一個上界。
長達一年半的審稿時間讓宗傳明惴惴不安，生怕其中出現什么差錯，自己二十多年的心血毀于一旦。事實證明他61頁的研究論文完全經得起推敲，2014年5月4日，純數學領域的權威雜志《數學進展》發表這篇論文，宗傳明關于希爾伯特第十八問題的突破得到了世界同行的認可。德國著名數學家漢克評價稱：“必須承認，我被其中異常復雜的運算和構造嚇壞了—非常讓人敬佩!”
近日，美國數學會2015年度各項大獎陸續揭曉。其中，萊維·柯南特獎被授予美國密歇根大學教授Lagarias和北京大學教授宗傳明，這是美國數學會首次將學會大獎頒發給在中國工作的數學家。
汪滔：搶占世界天空的中國小子
消費級無人機可能是目前世界上最激動人心的產品了，“大疆”研發的無人機已占據全球民用小型無人機約70%的市場份額。
很多中國人知道深圳市大疆創新科技有限公司(以下簡稱大疆)，是因為湖南衛視真人秀節目《爸爸去哪兒》用到了其航拍設備。其實一些熱門美劇(如《神盾局特工》《國土安全》)中的航拍鏡頭，很多亦是用大疆的設備拍攝。在歐美國家，大疆有大量擁躉，連蘋果聯合創始人沃茲尼亞克都是粉絲之一。
汪滔創立的大疆在過去的4年時間內呈現了爆發式增長的態勢，目前占據了全球民用小型無人機約70%的市場份額，主要市場集中在歐美國家。
2003年，華東師范大學電子專業大三學生汪滔退學。電子專業并非這所學校的強項，這讓志向是成為一名科學家的汪滔倍感苦惱。退學后他申請了全世界排名前十幾位的大學，只有香港科技大學電子及計算機工程學系發來了錄取通知書。兩年后，準備畢業的汪滔選擇了將遙控直升機的飛行控制系統研究作為自己的本科畢業課題。當時需要解決的核心問題之一，是通過慣性測量單元IU、測加速度和角速度的傳感器、GPS和電子指南針，獲取飛機的姿態角和速度的準確數據，根據數據控制飛機舵機的反饋運動，使飛機可以自動懸停在空中。
大半年的時間過去，汪滔和成員們在DEMO階段已經失敗，畢業課題的分數也很差。不服氣的他兩個月沒有去學校，一人待在深圳苦戰，終于在2006年1月做出第一臺樣品。之后他繼續留校攻讀研究生課程，同時和兩位伙伴正式創立大疆。
隨著當時多旋翼飛行器的興起，大疆很快把在直升機上積累的技術運用到多旋翼飛行器上。從2011年開始，大疆陸續推出了WooKong-M (悟空)、Naza(哪吒)、筋斗云等多個系列的產品，其中面向大眾用戶的Phantom(精靈)系列大受好評。
汪滔將大疆比作“汽車啟蒙時代的福特”，他總結大疆的長處在于首先做出了整體化的產品，進而開辟了較大的市場—“我們瞄著這個點，搶占先機，有了現在的市場份額”。
金鑫：“橫掃”三大學術期刊的學霸
繼國際著名學術期刊Science、Cell發表研究成果之后，26歲的金鑫在Nature雜志上以并列第一作者身份發表高水平研究成果。
2010年7月、2012年12月、2014年1月，金鑫分別在國際著名學術期刊Science、Cell、Nature雜志上以并列第一作者身份發表高水平研究成果《50個全外顯子測序揭示人類的高原適應機制》《基因胚系de novo突變及其與自閉癥之間的關聯性》《大規模掃描發現可能引起銀屑病的編碼區突變》。
26歲的金鑫終于在2014年完成了三大頂級學術期刊“大滿貫”。大二即被深圳華大基因研究院破格錄用的他，再一次用自己的實力證明了科學青年的力量。
對世界充滿好奇的金鑫從小便將學習看作了解這個世界的最佳方式。他愛看《十萬個為什么》，更愛琢磨事物表象之后的規律。高中階段癡迷于生物的他，很早便立志從事生物學的研究。
2008年上半年，華大基因到學校舉辦活動，還在讀大二的金鑫努力爭取到了實習的機會。一個暑假的時間里，金鑫的勤奮和靈氣引發了華大基因對他足夠的注意力。實習結束后金鑫提交了長達10頁的實習報告，詳盡記錄了自己對生物科學的認識以及對深圳華大基因研究院的體悟，據報道，這份報告當時甚至被華大基因總裁汪建定為中層干部的內部傳閱材料。金鑫榮獲暑期科研實踐活動獎一等獎，并獲得特別獎金1萬元。
2008年底，深圳華大基因研究院向金鑫所在的華南理工大學生物與工程學院提出了破格錄用他的建議。從此金鑫有了兩種身份：既是一名在校大學生，也是國內頂尖生物研究所的團隊成員。他每周有3天時間到華大基因工作和實踐，其余時間則在學校內完成相應的課程和學分。
除了金鑫之外，華南理工大學學生劉石平2014年也作為第一作者在國際頂級期刊Cell上以封面故事形式發文，揭示了世界上最大陸地食肉動物北極熊很少得心血管疾病的奧秘。研究結果對于廣大的“吃貨”是一個福音：未來有一天，哪怕你像北極熊一樣頓頓吃肉，長得膘肥體壯，也不用擔心心血管疾病的困擾了。
張哲野：本科生帶博士碩士做科研
一年多的時間里，華中科大本科生張哲野以第一作者的身份發表5篇SCI論文，帶著碩、博士一起搞研究，被稱為“新一代研霸”。
2014年，從華中科技大學本科畢業的張哲野被直接保送本校讀博。
張哲野研究的是石墨烯的化學特性及相關復合材料。作為一種單原子層材料，石墨烯擁有一個奇異的特性—它是目前發現的最薄最硬的材料，強度比世界上最好的鋼鐵還高100倍。
2010年，英國曼徹斯特大學兩位科學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖羅夫，憑借二維空間材料石墨烯方面的開創性實驗獲得當年的諾貝爾物理學獎。這樣的消息讓張哲野非常興奮，他覺得自己終于找到了一個可以改變世界的“杠桿”。
2011年，還是大二學生的張哲野和另外幾十個本科生一起進到化學院下設的化學與化工創新基地，跟著一個師兄作石墨烯的研究。40個學生陸陸續續地放棄了，真正留下來的只有張哲野一個人。除了睡覺他基本都在實驗室待著，晚上11點實驗室關門回寢室，回到寢室繼續看文獻。后來索性睡在了實驗室里，更加專心地做實驗。
諾獎的消息讓石墨烯研究的熱度空前高漲，很多業內人士都認為石墨烯研究“到頭兒了”。張哲野卻并不這么認為，他覺得太多石墨烯的文章停于表面，難以深入，因此這個領域仍然大有可為。他甚至用一種近似于哲學的語言解釋了自己癡迷于石墨烯的理由—碳是人體的基本構成元素，石墨烯是單層碳原子構成的，大自然中又富含碳，“人最終的本源是要回歸大自然”。
作為“先端光電/能源材料與界面化學合作”實驗室初創階段的“元老”成員之一，張哲野帶著實驗室20多個碩士、博士研究生中將近一半人做實驗，也因此獲得了“研霸”的稱號。“本科生帶博士碩士做科研”的報道一時間讓“張哲野”的名字異常火爆，卻同時也引發了一些困境。科學網關于本科生到底能不能帶研究生作研究的爭論異常激烈。
張哲野對此頗有些無奈，他解釋說自己“只是有時候就熟悉的領域指導或協助一下”，同時負責一些日常事務。
霍爾姆斯：一滴血造就億萬女富豪
霍爾姆斯從斯坦福輟學后創立的血液測試公司Theranos被風險投資家估值為90億美元，從而成為全球最年輕的白手起家女富豪。
2014年美國400富豪榜上共有27名新晉成員，其中30歲的伊麗莎白·霍爾姆斯是榜單上最年輕的女富豪，也是全球最年輕的白手起家女富豪。霍爾姆斯從斯坦福輟學后創立的血液測試公司Theranos被風險投資家估值為90億美元，從而成為全球最年輕的白手起家女富豪。 19歲時，在斯坦福化學工程系就讀的霍爾姆斯，告訴自己的教授錢寧·羅伯遜，她要放棄學業去創業，建立一個可以徹底改變醫療保健現狀的醫療系統。
她確實做到了。霍爾姆斯用省下來的學費創辦Theranos公司，現在的她是各大媒體雜志長篇特寫的報道對象，更有了“女版喬布斯”的美譽。而當年她的老師羅伯遜，也早已成為Theranos公司的雇員。霍爾姆斯的生意簡單來說就是用最少的錢、抽最少的血液、做最多的檢測、出最快且準確的結果。身為“恐針族”的一員，她本人對于滿滿一試管的紅色膽戰心驚;同時對于慢性病以及重癥患者來說，可遠遠不止偶爾抽上一管子那么簡單。
霍爾姆斯把血液測試帶到貼近人們居住的地方。2013年秋天，她在位于加利福尼亞州帕羅奧多的公司總部附近的一家藥店，推出了自己理想中的血液測試服務：代替傳統血液測試時需要的裝血液的小瓶子，她的新方法只需要一個針眼和一滴血。有了這一滴血，就可以做上百種不同的化驗，從標準膽固醇檢查到復雜的遺傳分析等。霍爾姆斯希望能夠借由方便準確的血液檢測，幫助人們盡可能及時地了解自己或者親人身體上的問題。
與其他做血液化驗的同行不同，Theranos公司把化驗價格“明碼標價”在其網站上：測血型，2.05美元;膽固醇，2.99美元;鐵元素檢測，4.45美元。霍爾姆斯希望通過低廉的價格，幫助人們養成收集和檢測自己健康數據的習慣。
愛德華茲：13歲少年實現“核聚變”
2014年3月，英國13歲小學生杰米·愛德華茲宣布自己在學校實驗室實現了核聚變，并成為世界上實現核聚變的最年輕的人。
2008年，14歲的美國學生泰勒·威爾遜在美國內華達州完成核聚變實驗，這讓愛德華茲覺得很酷，激發了他一展身手的欲望。
愛德華茲試圖聯系原子能實驗室和大學研究機構，尋求他們的幫助。但令人失望的是，這些專業機構對于愛德華茲的訴求并不重視。最后愛德華茲選擇在自己的學校開展實驗，并成功獲得了校長吉姆·霍瑞根的同意和3000英鎊的實驗經費支持。但這畢竟是一項危險的實驗。校長霍瑞根開始也花了大量的精力確定，自己的學生并不是想把學校炸毀。
愛德華茲用自己的圣誕節零花錢買了蓋革計數器，使用了一套名為Fusor的裝置。該裝置由美國發明家菲洛·法恩斯沃思和羅泊特·赫舍于上世紀60年代發明，是一種靜電場約束型核聚變裝置，原理不同于托卡馬克等磁約束裝置。裝置主體是一個內部呈真空狀態的大球，四面布置上電極，在里面有一個帶高壓靜電的金屬網格組成的小球，將氘離子導入其中，在靜電的約束下，離子碰撞，發生聚變反應。
2014年3月5日，專家小組教室專門設置的“輻射控制區域”觀察了實驗過程—愛德華茲打開了實驗開關，啟動小型核聚變反應，最終在蓋革計數器上讀取到數值變化，并在用氘聚變氦的過程中檢測到了中子，證明聚變成功。值得注意的是，愛德華茲在自己的14歲生日之前完成了核聚變實驗，成為全球實現核聚變最年輕的人。
愛德華茲的故事被報道后，一度引發當地居民的恐慌，大家都很擔心輻射問題，更不用說實驗的地點是在一所小學校里。事實上，Fusor裝置的輸出功率遠小于輸入功率，還不能作為能源，但是可以用作實際的中子源。這種裝置早已成為許多核科學愛好者的“大玩具”。愛德華茲的目標是成為一名物理學核工程師。
薩曼莎：意大利首位進入太空的女宇航員
俄羅斯“聯盟TMA-15M”載人飛船搭載3名宇航員飛往國際空間站，其中包括37歲的意大利首位女宇航員薩曼莎。
2009年，ESA(歐洲航天局)進行了歐洲航天員大隊成立后的第一次航天員招募選拔，為其未來的空間飛行和探索儲備人才。同年5月20日，法國巴黎ESA總部舉行新聞發布會，公布了將成為歐洲新航天員的6位成員，32歲的薩曼莎入選最終名單。她也同時成為意大利的第1位女性航天員，以及ESA的第3位女性航天員。
薩曼莎于1977年出生在意大利米蘭，從小學習成績優異，精通意大利語、德語、英語、法語，同時具備很好的俄語應用能力，擁有工程和航空科學兩個學位。在成為一名宇航員之前，她的職業是一名戰斗機飛行員，同時也是意大利空軍第一批女中尉。
在位于波佐利的意大利空軍學院學習期間，薩曼莎擔任班長，并在畢業時以最佳學業成績被授予“榮譽之劍”。她曾經駕駛過6種類型軍用飛機，擁有500小時的飛行經歷。在T-38訓練期間，薩曼莎還獲得了最佳飛行編隊人員獎章。
在獲知新一輪航天員選拔信息之后，薩曼莎馬上報了名。最終她憑借堅實的軍事飛行員背景和過硬的個人素質，通過了包括心理素質測試、醫療互訪和一系列挑戰性測試在內的極其苛刻的測試和特殊課程，最終從來自歐洲17個國家的8413名申請人中脫穎而出，入選最終名單。
今年11月24日上午，薩曼莎終于夢想成真。俄羅斯“聯盟TMA-15M”載人飛船搭載3名宇航員從拜科努爾發射場升空飛往國際空間站，其中就有薩曼莎的身影。另兩位是俄羅斯航天署的安東·什克普列羅夫、美國航空航天局的特里·維爾特斯。
此次升空，作為意大利首位女宇航員的薩曼莎更是備受關注。飛向太空前，薩曼莎在采訪中表示她并不認為自己做了什么特殊的事情—“只是因為我想飛往太空，而且剛好有了機會，我就成了意大利的第一位女宇航員”。
