12月18日，第三届中国青年女科学家奖颁奖典礼举行。

    中国青年女科学家奖是由全国妇联、中国科协、中国联合国教科文组织全国委员会和欧莱雅（中国）联合举办的，目的在于表彰那些在科学研究和科学应用领域取得重大科技成果的青年女科学家，激励更多的年轻女性投身到新时期我国科技事业的发展中来，为女性科技人才的成长创造条件、搭建平台、营造氛围。

    获得本届中国青年女科学家奖的是，山东大学数学与系统科学学院所长、清华大学“长江特聘教授”王小云，东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室副主任、教授付玉杰，中国军事医学科学院生物工程研究所研究室主任、研究员杨晓，西藏高原大气环境研究所高级工程师卓嘎，中国科学技术大学化学系教授谢毅。其中来自西藏高原大气环境科学研究所的卓嘎荣膺“西部特别贡献奖”。

    王小云:震撼国际密码界的中国女性

    密码，听上去就是一个很玄妙的东西；而专门研究密码的密码学就更让人觉得神秘莫测了。但这一切在密码学家王小云的眼里看来，却再简单不过了，“虽然很多人觉得密码学是很玄妙的学问，其实，我们只是习惯于用数学方式思维而已，而一旦养成了这种思维方式，数字在我们眼中就像美妙的音符。”

    提到密码，近期在荧屏上热播的《暗算》让人对这个领域充满了好奇与幻想，但实际上王小云的工作跟电视剧里不太一样，“我们这个职业并不像电视剧中那么的紧张和刺激，也没有那么戏剧性，实际上这就是一门很严谨的科学研究而已，甚至整个分析过程都是枯燥无味的。因为要不停的分析数据，要建立数学模型，经过数学的方式研究。当然，如果破解成功了，结果是很让人激动的。”

    ▲▲▲引发密码学界轩然大波

    2004年以前，国际密码学界鲜有人知王小云这个名字，甚至在她任教的山东大学里，她都谈不上赫赫有名，于是，在2004年8月的国际密码大会上，王小云并没有被安排发言也是理所当然的事情。但是，她清楚地知道她有一项研究成果一定会在会议上引起轰动，于是，“我拿着自己的研究成果找到会议主席要求进行大会发言”。

    发言中，王小云首次宣布了她及她的研究小组近年来的研究成果——对MD5等著名密码算法的破译结果。事情如她预想的那样，在公布到第三个成果的时候，会场上已经是掌声四起，她宣告了世界通行密码标准MD5的堡垒轰然倒塌,引发了密码学界的轩然大波，在参加过2004年国际密码学会议的专家们看来，“一觉醒来，一切都变了”。紧接着，在2005年初，王小云又宣布了破译SHA－1的消息，在国际社会的反响更可谓是石破天惊。

    王小云介绍，世界上由于没有两个完全相同的指纹，因此指纹成为人们身份惟一和安全的标志。在网络安全协议中，使用Hash函数来处理电子签名，就能够产生理论上独一无二的电子文件的“指纹”，形成“数字手印”。按照理想安全要求，经过Hash函数产生的指纹，原始信息即使只改变一位，其产生的“指纹”也会截然不同。即使调用全球的计算机，也难以找到两个相同的“数字手印”，因此能够保证数字签名无法被伪造。

    而两大密码算法MD5和SHA-1是Hash函数中最重要的两种，是目前国际电子签名及许多其他密码应用领域的关键技术，广泛应用于金融、证券等电子商务领域。MD5和SHA－1的破译表明了从理论上讲电子签名可以伪造，必须及时添加限制条件，或者重新选用更为安全的密码标准，以保证电子商务的安全，否则会严重威胁网络安全。

    MD5密码算法，运算量达到2的80次方。即使采用现在最快的巨型计算机，也要运算100万年以上才能破解。但王小云和她的研究小组用普通的个人电脑，几分钟内就可以找到有效结果。而SHA—1，是由美国标准技术局和美国国家安全局设计并颁布的国家标准，主要被政府部门和私营业主用来处理敏感的信息。王小云宣布破译SHA—1后，《华盛顿时报》随后发表文章称，“中国解码专家开发的新解码技术，能有效地攻陷SHA—1所构筑成的保安系统，进入美国政府重要的部门，如五角大楼及情报机关。”美国国家标准与技术研究院也随即表示，为配合先进的计算机技术，美国政府5年内将不再使用SHA-1,并计划在 2010 年改用先进的SHA-224、SHA-256、SHA-384 及SHA-512 的密码系统。而微软、SUN和Atmel等几家知名公司的专家也开始积极商讨应对之策。

    在公布破解MD5报告前，王小云曾跟丈夫开玩笑说，“我作完这次报告后，你猜我的名字会不会出现在Google里？”而现在，用Google搜索王小云的名字，结果已经不是数以万计可以形容的了。

    ▲▲▲密码学非常具有挑战性

    1990年师从著名数学家潘承洞教授攻读数论与密码学专业博士的王小云，在潘承洞、于秀源、展涛等多位名师的指导下，成功地将数论知识应用到密码学中，并从上世纪90年代末开始进行Hash函数的研究，“在导师的建议下，我比较早地接触了密码学，其新颖的思维方式和研究方向引起了我的兴趣。与数学研究相比，密码学有更多吸引人的地方，也更具有挑战性。”说到电视剧《暗算》，王小云觉得自己的工作更像是“明算”，“全世界的密码分析学家是在一个公开的平台上工作，密码算法设计的函数方法和密码分析的理论都是公开的。我们的工作就是评估一种密码算法的安全性，寻找更安全的密码算法。”

    2002年图灵奖获得者，MD5的创造者，世界最权威的密码学专家之一Rivest曾这样评价过王小云，“王小云教授所做的工作，我想强调的是她所研究的Hash函数是近15年来密码研究学中最不活跃的领域。所有主要的Hash函数早在1980年代末或1990年代初就已经被发展和定型，并且后来几乎也没有再出现有关其安全性的研究成果。而王教授的研究以独特的方式打破了这种沉闷的局面，并对该领域的理论研究和实际应用产生了极大的影响。特别是一些被广泛应用的Hash函数，如MD5，将不会再被使用。而未来的Hash函数将会以新的设计原则来发展。”

    对于这个评价，王小云表示，15年来Hash函数研究确实成为不少密码学家心目中最无望攻克的领域，“设计一种新的密码大约需要8年的时间，要破解则一般需要花费10年左右的时间。密码学就是在这种不断的创立和破解中发展的，但事实上很多密码学家尝试去破译各种密码，都没有突破性的成果。”当初选择这个领域也意味着自己很有可能永远不会取得实质性的结果，“但我就想知道，Hash函数真像看上去的那么牢不可破吗？”

    ▲▲▲女性团队破解密码

    女性是感性的，但数字却是抽象、枯燥的，可是王小云带领的密码破译小组均以女性居多，“我的8名博士生里面有6个是女性，她们在密码学领域里的表现都是很出色的。在学习上，女生用功，成绩好。在科研中男性有男性的优势，思路较宽，但干得较细、较完美则是女性的长处。”

    “有的人觉得小说很有意思，那她就适合文学思维方式，有的人则比较适合数学的思维方式。一旦形成思维定式，许多原本枯燥的事情就变得有趣多了。就现在看来，我只是比较适合数学的思维方式而已。其实数学就是做题，只要是能把题目做出来，自己就感觉很高兴。”

    虽然现在的王小云，早已经是学术领域内的翘楚，她对MD5和SHA-1的破解，已经成为国际密码学界必提的一个转折点，但她最希望的是自己能像成名前那样不受到外界任何的干扰，不让杂事干扰自己正常的工作和生活，还是希望能像从前那样只埋头在Hash函数中。所以她尽量谢绝各种活动的邀请和各种采访，“实在不想浪费时间，很多会议主题相同，而且现在网络又这么发达，每次会议还没有结束，就已经可以在网上看到各类论文了，可以随时掌握动态。”

    ·王小云简介·

    山东大学数学与系统科学学院 所长

    1966年生，数论与密码学研究领域博士。现任清华大学“长江特聘教授”，杨振宁讲座教授，山东大学特聘教授，山东大学密码技术与信息安全教育部重点实验室（筹）主任。2005年杰出青年基金、2006年求是杰出科学家奖获得者。自1996年至今，先后主持完成了国家“九五”密码发展基金项目，“十五”密码发展基金项目，863计划项目。目前正负责主持自然科学基金重大研究计划面上项目以及973计划课题一项。

    研究领域为密码算法分析与设计，密码学中的数论代数问题研究，可证明安全计算问题研究。特别在密码算法——Hash函数的分析与设计方方面，自1996年至今破解了多个国际通用的系列 Hash 函数算法MD4,MD5, RIPEMD,HAVAL -128, SHAA-0 ,SHA-1。其中MD5与SHA-1被广泛用于计算机安全通信，如信息的完整性检测，电子签名，认证技术等关键技术。

     MD5 与SHA-1 的破解结果于2006年获得陈家庚科学奖。2005关于Hash函数研究方面的四篇论文获得最佳论文奖，其中Crypto 05最佳论文1 篇，Eurocrypto 05最佳论文2篇。

    标志性科研成果：利用原创性Hash函数密码分析新理论与新技术破解多数国际通用的Hash函数算法。 2004-2005 标志性论文7篇，自2004年8月结果公布以来，SCI刊物被他人引用57次。

    杨晓：和小鼠呆在一起的时间比跟女儿多

    在上台领取2006“年中国青年女科学家奖”的时候，杨晓非常动情地感谢了自己的家人，其中特别突出了“我要感谢自己的公公、婆婆”。虽然在杨晓看来，女性科学家跟普通女性没有什么不同，“可能在科学的训练下，做事情会更加严谨更加认真。我觉得科学的目的就是发现真理，可能更愿意说实话”，但是，她还是承认，要兼顾科学研究和家庭，女性科学家会比一般女性要辛苦很多。

    ▲▲▲小鼠和人的基因很相似

    说通俗点，杨晓的研究对象是基因，而她的工作对象则是小鼠，“人的性别、身材甚至思维方式都是基因决定的。人类全基因组29亿对核苷酸的序列测定出来之后，大约3万个基因的生理功能并不是完全都了解的。基因代表的含义到底是什么，哪些基因异常就会导致什么样的疾病，这些都还在进一步试验当中。包括小鼠在内的模式生物是深入研究人类基因功能的良好系统。很多人会有疑问：小鼠怎么会和人一样呢？但事实上小鼠和人的差异比我们想象的要小得多。小鼠是具有较短世代周期的哺乳动物，组织细胞的生理结构、功能特征和生化途径与人类相似。其次，小鼠基因组规模与人类基因组近似，小鼠和人类的差异基因也就是几百个，最重要的是，转基因技术和基因打靶技术的发展已使得对小鼠活体的遗传物质按预期方式进行改造成为可能，遗传修饰的小鼠因此也成为研究基因功能的最有效的系统之一。”

    1996年，杨晓由军事医学科学院生物工程研究所和国家外专局联合派出，到美国国立健康研究院邓初夏研究员实验室学习基因剔除技术。对于基因剔除技术，杨晓介绍道，“就是利用同源重组技术和胚胎干细胞技术把将小鼠里面基因组中特定的基因去掉，然后观察小鼠会得什么病。通过这样的方式将特定的基因同特定的发育过程、细胞生物学功能，以及疾病的发生过程联系起来。像我们这些年一直关注的转化生长因子－β信号通路，就是通过将小鼠中这个信号通路上的一些基因去掉以后，阻断不同细胞对这种信号通路的反应性，然后小鼠就会得比如说皮肤癌、心肌肥厚、骨骼发育异常等等一些疾病。通过这样的试验把基因和一些特定的疾病联系起来，为这些疾病的研究和治疗提供一些新的线索。研制成功的人类疾病小鼠模型也可以用于对某些新的药物和治疗方案进行评价和评估。”对此，杨晓还作了一个通俗的比喻，“就像我们看一个人在一个团队里面重不重要，最简单的方法就是把这个人从团队里面去掉，然后再来看，这样对整个团队会有什么样的影响一样。”

    在国外的日子本来可以不会那么辛苦，但为了抓紧时间在最短的时间内学到技术做出成绩，她一周工作七天，平均每天工作12小时以上。

    1998年，杨晓去现代分子生物学发源地美国冷泉港参加“国际小鼠分子遗传学”会议，她在会上做的报告，赢得了各界专家的赞誉。但是杨晓却怎么也高兴不起来，因为会上新报道的转基因及基因剔除小鼠200余例，没有一例来自中国，这说明，中国在这一研究领域还是一片空白。她深深地被震撼了，想到自己来美国学习基因剔除技术已经两年多了，是时候回去报效祖国了。

    ▲▲▲十年如一日

    1999年，杨晓回到了祖国。她成为军事医学科学院生物工程研究所最年轻的研究员，更带回了所学的技术，此外，与她同行的还有在美国的研究成果以及合作项目获得的基因剔除及转基因小鼠近十种共60只。这些宝贵的生物资源为进一步进行相关基因功能的研究奠定了坚实的基础。

    当时，国内虽然在转基因动物作为生物反应器领域的研究取得了一些进展，但整体水平上与发达国家仍有相当大的差距，而且基因剔除尚处于起步阶段，只有零星成功的报道。于是，杨晓在院所领导和老专家的支持下，建立了发育和疾病遗传学研究室，“我们这十年来一直盯着转化生长因子－β信号通路在做研究。一开始是在小鼠的所有细胞里面把这个基因去除，如果这个基因太重要的话，突变小鼠在胚胎期就死掉了。而现在可以做到在特定的组织细胞里，比如说只在这个小鼠的心脏里把这个特定基因去掉，这样就可以更好地模拟人类疾病发生的过程。”

    “人生病，有的是家族遗传的，有的出生以后受到某些环境因素的影响，导致某一个细胞的某一个基因坏掉了。我们现在通过组织特异性条件基因剔除技术可以模拟人类疾病相关的体细胞突变，深入研究已知或者未知基因在疾病的起始、发生和治疗过程中的作用及其机制。”

    ▲▲▲科学的乐趣在于发现

    杨晓觉得做科学研究最大的乐趣就在于总能发现一些新的东西，新的规律，新的现象，“这个世界上本来没有人知道的事情，通过你的研究发现了，并通过试验证实这些发现是正确的，我觉得最主要的乐趣在于发现新知的过程当中。”杨晓举了一个例子，“比如说我们把小鼠皮肤角质细胞里的一个基因去掉，本来是要试验其与得皮肤癌的关系，结果发现突变了的小鼠竟然还有脱毛的表现，这就证明了这个基因跟毛囊的周期也是有关联的。”

    像绝大多数科学研究者一样，杨晓晚上待在实验室查资料、写论文都是家常便饭，这当然是以牺牲了一定的家庭生活为代价的。“女儿小时候会经常抱怨，她希望我有更多的时间来陪她，她常说，虽然是我的女儿，但好像还没有我实验室的小老鼠重要，我跟小鼠们在一起的时间比跟她在一起的时间都要多得多。”

    杨晓还是非常幸运的，她的丈夫很理解她，全力支持她的工作，女儿长大懂事以后也再也没有发出类似的怨言了。她的公公更是提前退休在家照顾她的女儿，家务事也基本上全是她公公、婆婆在打理。“我自己也会尽量平衡家庭和实验室的工作。女儿今年要考初中前，我就会尽量减少了晚上待在实验室的时间，每天晚上她睡前我都会跟她在一起，聊聊天，给她一些鼓励。”

    ·杨晓简介·

    军事医学科学院生物工程研究所研究室主任

    杨晓研究员，军事医学科学院生物工程研究所发育和疾病遗传学研究室主任，博士生导师、中国遗传学会常务理事。近年来一直从事发育和分子遗传学研究，利用转基因和基因剔除小鼠研究基因在发育和相关疾病发生中的功能和机理。她的研究揭示了转化生长因子-β信号转导分子SMADs在发育和维持正常组织稳态过程中的作用，以及抑制多种疾病如皮肤癌、心肌肥厚等发生的功能及其可能机制。她在这一领域的许多原创性工作得到了国际其他独立研究小组的引证，36篇SCI研究论文影响因子总和超过200，SCI引用次数超过1416次。2000年获得国家杰出青年基金资助。2002年获得日本JALAS 国际奖。2004年获得全国三八红旗手荣誉称号。2005年获得第三届全国优秀科技工作者荣誉称号。2006年获得“求是杰出青年奖”。

    卓嘎：高原气象“仙女”

    卓嘎，在藏语中是指白度母，白度母是密宗佛教里的女神，相当于汉族的仙女。

    今年刚刚34岁的卓嘎，是2006年“中国青年女科学家奖”五位获奖者中最年轻的，一身亮丽的藏族服饰辉映着她明亮的双眼。当她被人称为“科学家”时，她会腼腆地一笑，“我只是刚刚开始一个研究阶段，刚刚开始跟科学家沾了一点点边”，然后接着又严肃地强调，“我只是一名很普通的科技工作者”。

    ▲▲▲误打误撞入行

    气象学以数学和物理知识为基础，可是卓嘎在高中时却曾经为物理头痛不已，她觉得自己最后进入了气象学领域纯属偶然，“我最初的愿望是当一名老师，但身边的人都说当老师要管教不听话的学生，很辛苦。后来听老师说女孩子学气象比较好，于是我大学的专业就这么选择了气象学，可是当时我对气象没有什么概念。”

    气象工作每天就是和各种数字、卫星云图打交道，在旁人看来非常无趣、枯燥，而且也比较清苦，可是当年误打误撞入行的卓嘎却执著地坚持了下来，从南京气象学院天气动力学专业，到获得南京气象学院气象学硕士学位，再到中国气象科学研究院气象学博士，接着又是韩国汉城延世大学大气科学系博士后出站，卓嘎颇有毅力地坚守着气象研究这一领域，并在毕业后回到了西藏，在西藏高原大气环境科学研究所从事高原气象研究工作，“我来自西藏，作为藏族人，我挺自豪的。藏民族有着悠久的历史文化、独特的人文景观，藏族人民具有热情、真诚、善良、朴实、勤劳勇敢的传统美德。在西藏，每年都有很多博士、硕士从国内外毕业回到家乡工作。我相信他们跟我一样，除了为了更好地进行科学研究之外，情感的因素也是吸引我们回来的一个重要的原因，都希望能为家乡做一些贡献。”

    ▲▲▲工作中的乐趣需要自己去寻找和体会

    占我国陆地面积约1/4的青藏高原，气候独特而复杂，本身的地理位置和其所起的作用对整个下游地区以及我国整个东部地区及整个东亚天气气候的变化都有着很重要的影响。对于气候变化来说，青藏高原也是一个很重要的启动区，科学家们认为，对青藏高原地区气候及环境变化的监测分析，可以更早获得全球变化预警信息，“青藏高原作为‘地球的第三极’，对全球气候变化以及灾害性天气的形成具有深刻的影响。我所承担的青藏高原地区气象研究项目，能够为地方政府与相关部门提供灾情监测信息，减少各类气象灾害带给社会的经济损失。同时，深化青藏高原对我国天气及气候变化影响的认识，对于天气预报、短期气候预测准确率的提高，气象业务和服务的发展具有十分重要的作用。”

    但是高原气象研究跟平原气象研究是很不一样的，“高原气象研究侧重于气候变化的研究，另外就是数值天气预报的研究，这也是高原气象研究的一个难点。”数值天气预报，基本原理是根据大气运动规律，建立数值预报模式，再把观测到的初始气象资料，输入到模式当中，计算出未来的天气状况。所以数值天气预报首先就要有观测资料，但是高原上的观测资料是非常少的，“高原土地辽阔，地势复杂，还有很大一片的无人区，这些地方是不可能设立观测站的，观测站就非常稀少，由于观测资料、模式本身参数化方案以及其他方面的不可预见性，就会影响到数值预报的准确率，所以我们现在只有借助遥感资料的运用。而且我们现在使用的数值天气预报模式除了我国建立的数值天气预报模式外，还从国外引进了一些模式，但是这些模式用在平原地区预报降水什么的会很好，但是到了高原上面，遇到了复杂的高原地形，预报效果就会大打折扣了。”此外，缺乏先进观测仪器和设备，技术力量相对薄弱等等，这些都造成了高原气象研究的难点。

    虽然困难重重，可从不服输的卓嘎偏就乐在其中，“有时花费了很多时间和精力，做出来的结果没有价值，或是意义不大，有时候也会很沮丧。但很多研究工作是不能立竿见影的，需要经过实践的检验，工作中的乐趣需要自己去寻找和体会。在研究当中，会学到很多知识，接触到其他的学科，这些就给我带来了很大的乐趣。”专业并没有接触过遥感的卓嘎，现在正在写的一个论文就是关于如何把遥感资料运用在高原气象研究上，并且，非常乐在其中。

    ▲▲▲为使家乡变得更美丽

    自称生活当中并不是一个特别细心的卓嘎，在读博士之前，在西藏气象台做过一年的气象预报员，那是个非常需要细心的工作，卓嘎在工作上却毫不马虎，每天认真地忙于画天气图，分析天气图。做气象预报员不仅需要理论知识，更加需要长期积累的丰富经验，预报的结果往往是政府决策的重要依据。因此，每个预报员都面临着巨大的压力。

    也正是这段日子，让卓嘎充分认识了天气预报的重要性和深刻内涵，所以现在卓嘎更是几乎让科学研究占用了生活上的大部分时间，“如果真要做研究的话，仅仅是白天上班的时间是不够的。”

    一切努力都会有结果的。今年，卓嘎申请到一项国家自然科学基金项目“西藏农牧区植被遥感监测及其对气候变化的响应”，该项目将结合常规气象资料与卫星遥感资料，探讨西藏主要农牧区的植被生态环境及其与气候变化之间的互馈作用。“西藏作为青藏高原的主体部分，探讨西藏主要农牧区的植被生态环境及其与气候变化之间的互馈作用，对进一步发展当地的农牧业生产，保护高原生态环境和生物多样性，实现草地资源的可持续利用都有极为深远的现实和战略意义。”

    这个项目将要持续三年，卓嘎初步的设想是从明年开始在野外建立站点，进行观测和调研。

    要去实地考察，自然会很辛苦，卓嘎表示，“农区主要是在日喀则地区，牧区主要是在那曲，藏北地区的海拔比较高，条件也比较艰苦。”但这一切在卓嘎看来都不是困难，“我热爱我的故土，希望在这块神秘而美丽的故土上，能够用自己的努力取得更多的成绩，使我的家乡变得更加美丽。”

    ·卓嘎简介·

    西藏高原大气环境科学研究所高级工程师

    卓嘎，藏族，中国共产党党员，天气气候高级工程师，1972年2月出生于西藏林芝地区，1994年毕业于南京气象学院天气动力学专业，1998年获得南京气象学院气象学硕士学位，2002年获得中国气象科学研究院气象学博士学位，2003年9月韩国汉城延世大学大气科学系博士后出站。2003年10月至今在西藏高原大气环境科学研究所从事青藏高原气象研究工作。

    目前研究方向主要涉及青藏高原灾害性天气过程、高原对中国东部地区暴雨的影响、全球气候变化、数值天气预报和卫星资料同化技术、高原地区生态环境监测、卫星遥感资料反演及其应用等方面。曾经跟随导师们参加了青藏高原大气科学试验等多项国家重大项目的研究工作。