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光明日報:科技強國 科普惠民

文章(zhang)來源:光(guang)明日(ri)報  發布時間:2020-05-23

北京主場活動現場照片。(袁于飛 李宇佳攝)

北京主場活動現場照片。(袁于飛 李宇佳攝)

北京主場活動現場照片。(袁于飛 李宇佳攝)

北京主場活動現場照片。(袁于飛 李宇佳攝)

北京主場活動現場照片。(袁于飛 李宇佳攝)

2019年(nian)(nian)全(quan)(quan)(quan)國(guo)(guo)科(ke)(ke)(ke)技周于5月(yue)19日至5月(yue)26日在全(quan)(quan)(quan)國(guo)(guo)舉辦。今年(nian)(nian)的(de)(de)(de)主題(ti)是“科(ke)(ke)(ke)技強(qiang)國(guo)(guo) 科(ke)(ke)(ke)普(pu)惠(hui)民”。在科(ke)(ke)(ke)技活(huo)(huo)動(dong)(dong)周期間,除了(le)2019年(nian)(nian)全(quan)(quan)(quan)國(guo)(guo)科(ke)(ke)(ke)技活(huo)(huo)動(dong)(dong)周暨北京(jing)科(ke)(ke)(ke)技周主場(chang)(chang)的(de)(de)(de)科(ke)(ke)(ke)普(pu)博覽活(huo)(huo)動(dong)(dong)外,還有3500余個科(ke)(ke)(ke)研機構、大(da)學、國(guo)(guo)家(jia)重(zhong)(zhong)(zhong)點(dian)實驗室在科(ke)(ke)(ke)技活(huo)(huo)動(dong)(dong)周期間向公眾(zhong)(zhong)開放。一批貫穿(chuan)全(quan)(quan)(quan)年(nian)(nian)的(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)(zhong)大(da)科(ke)(ke)(ke)普(pu)示范活(huo)(huo)動(dong)(dong)也陸(lu)續展開,包括科(ke)(ke)(ke)學之夜等15項重(zhong)(zhong)(zhong)點(dian)活(huo)(huo)動(dong)(dong)。廣大(da)人民群(qun)眾(zhong)(zhong)不僅近距離地了(le)解“大(da)國(guo)(guo)重(zhong)(zhong)(zhong)器”,為祖國(guo)(guo)的(de)(de)(de)發展和變化(hua)感到自豪,也感受(shou)未來智能時代(dai)的(de)(de)(de)場(chang)(chang)景;還能體驗城市精細(xi)化(hua)管理、垃(la)圾分類智能回收等最新成(cheng)果,參與到冰壺、高(gao)山滑雪等冬奧(ao)會項目中。本期特選擇北京(jing)主場(chang)(chang)的(de)(de)(de)科(ke)(ke)(ke)普(pu)博覽,科(ke)(ke)(ke)學家(jia)的(de)(de)(de)科(ke)(ke)(ke)普(pu)報告、科(ke)(ke)(ke)學之夜等代(dai)表性的(de)(de)(de)主要活(huo)(huo)動(dong)(dong),與讀者共享(xiang)這場(chang)(chang)全(quan)(quan)(quan)民的(de)(de)(de)科(ke)(ke)(ke)學“盛宴(yan)”。

陳延偉(中國科學院高能物理研究所副所長、中國散裂中子源工程辦主任)

中國散裂中子源,名副其實的“國之重器”

中(zhong)國(guo)散裂(lie)中(zhong)子源是(shi)目前我國(guo)家(jia)單項投資(zi)規模最大(da)的科學(xue)工程,是(shi)名副(fu)其實(shi)的“國(guo)之重(zhong)器”,是(shi)中(zhong)國(guo)散裂(lie)中(zhong)子源團隊老中(zhong)青(qing)三(san)代科學(xue)家(jia)“十(shi)年筑(zhu)夢”奮斗出來的。

中(zhong)國散裂(lie)中(zhong)子源能為(wei)科學(xue)(xue)家探(tan)索前沿科學(xue)(xue)問題(ti)提供重要支持,因為(wei)探(tan)究物(wu)質(zhi)和材料的微觀結(jie)構需要借(jie)助一(yi)系列觀測手段。我們常常把中(zhong)國散裂(lie)中(zhong)子源比作(zuo)超級顯微鏡,將它源源不斷(duan)產生的中(zhong)子用于探(tan)測,從而(er)揭開(kai)肉眼看不到的物(wu)質(zhi)世界的神秘面紗。

在攻克產(chan)業核心技術、解決“卡(ka)脖子”問(wen)題方面,它也(ye)帶(dai)來了超(chao)乎尋(xun)常(chang)的挑戰與機遇:盡管有(you)些關鍵技術掌握在國(guo)外大公司中(zhong),我國(guo)科(ke)學家通過(guo)自主創(chuang)新與集成創(chuang)新,使(shi)設(she)備(bei)的國(guo)產(chan)化率達到了90%以上,綜合性能(neng)也(ye)進(jin)入國(guo)際(ji)先進(jin)行列。

經過數年奮斗與攻(gong)關,科學(xue)家(jia)們(men)終于圓滿完(wan)成(cheng)了國(guo)(guo)(guo)家(jia)任務(wu)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)散(san)裂(lie)中(zhong)子源的(de)(de)建(jian)成(cheng),使(shi)得我(wo)們(men)成(cheng)為繼英國(guo)(guo)(guo)、美國(guo)(guo)(guo)、日本后(hou)第四個擁有脈(mo)沖式散(san)裂(lie)中(zhong)子源的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia),縮(suo)短(duan)了我(wo)們(men)國(guo)(guo)(guo)家(jia)在脈(mo)沖散(san)裂(lie)中(zhong)子源上與國(guo)(guo)(guo)外很多年的(de)(de)差距,填補(bu)了空(kong)白。未來,它將著力加強(qiang)國(guo)(guo)(guo)內外開放共享(xiang),不斷完(wan)善(shan)和改進(jin)裝置性能,為我(wo)國(guo)(guo)(guo)產生(sheng)高水平(ping)的(de)(de)科研成(cheng)果提(ti)供有力支撐。

孫雪豐(中國鐵建重工集團掘進機事業部土壓盾構研究所副所長)

中國盾構:從零起步,躋身世界之強的“鋼鐵穿山甲”

到20世紀(ji)九十(shi)年代(dai),盾構機已經(jing)經(jing)歷了近百年的(de)發展——但中國(guo)(guo)還沒有此類設(she)備(bei)(bei),要修(xiu)鐵路隧道,只(zhi)能從發達(da)國(guo)(guo)家進口。然而(er),對國(guo)(guo)外設(she)備(bei)(bei)的(de)依賴(lai)也帶(dai)來許多問題(ti),國(guo)(guo)外的(de)設(she)備(bei)(bei)報(bao)價很(hen)高,而(er)且不能完全滿足我國(guo)(guo)的(de)需求,而(er)且,國(guo)(guo)外設(she)備(bei)(bei)的(de)問題(ti)還包(bao)括生產周期長(chang)、售(shou)后和維修(xiu)都很(hen)難。所以,中國(guo)(guo)開始自主設(she)計、研發和制造國(guo)(guo)產的(de)盾構機。

經過十多(duo)年探索與(yu)開發,中國盾構機越來越高效和人性(xing)化,逐漸走到世界前列。由此,也開始大規模開拓(tuo)國際(ji)市場。在莫斯科地鐵建(jian)設項(xiang)目中,盡管面臨(lin)著(zhu)環境(jing)與(yu)施工的嚴苛(ke)挑戰(zhan),我(wo)們還是圓滿完(wan)成了(le)任務,打(da)贏了(le)進入歐洲市場的“第(di)一戰(zhan)”。

如(ru)今,國產盾構(gou)機已(yi)經廣泛應用到(dao)許多工程中。地鐵(tie)(tie)高鐵(tie)(tie)公路(lu)隧道(dao),還(huan)有引水隧道(dao),甚至一(yi)些(xie)國防(fang)工程都可以用到(dao)國產盾構(gou)設備,國外(wai)的設備很難再像以前那樣輕(qing)松進入中國市(shi)場。

未(wei)來盾構(gou)機還將(jiang)向未(wei)知(zhi)地層掘(jue)進,盾構(gou)機在硬巖隧道中開挖出的同(tong)心圓比任何花朵都漂亮。因此,即使(shi)研發(fa)充滿挑戰,我也樂在其中。

管全梅(中車唐山機車車輛有限公司產品研發中心高級工程師)

中國動車:打造一張中國企業走出去的“國家名片”

動車(che)組(zu)的(de)運(yun)行(xing)給人(ren)們的(de)生活(huo)帶來極大便利,甚至(zhi)使(shi)許(xu)多“不(bu)可思議”的(de)經歷成(cheng)為可能:早(zao)上在西安吃羊肉泡饃,中午在成(cheng)都看熊貓,晚(wan)上在重慶吃火鍋……動車(che)組(zu)縮短了(le)城(cheng)市與城(cheng)市之(zhi)間的(de)距離,也拉近了(le)人(ren)與人(ren)之(zhi)間的(de)距離。

車體相當(dang)于房(fang)子的(de)(de)(de)(de)框架,或者人體的(de)(de)(de)(de)骨骼,要承載整個車上(shang)所(suo)有(you)其他的(de)(de)(de)(de)部件。好的(de)(de)(de)(de)車體,需要滿足(zu)哪(na)些條件?車體結構設計師主要考慮的(de)(de)(de)(de)因(yin)素包括:強度、剛度、模態(tai)、氣密(mi)(mi)性和輕量(liang)化。其中,強度與乘客(ke)的(de)(de)(de)(de)安全有(you)關;剛度決(jue)定車體結構穩定程度;氣密(mi)(mi)性能(neng)提升乘客(ke)的(de)(de)(de)(de)舒適度;輕量(liang)化則(ze)與降低成本、節能(neng)減排息息相關。

我是(shi)動(dong)車結構設(she)計師,可能有(you)一點職(zhi)業病,乘動(dong)車的時(shi)候,尤其是(shi)新款的車型,就要下車看(kan)(kan)看(kan)(kan)車的結構跟(gen)我們設(she)計的有(you)什么不(bu)一樣,看(kan)(kan)看(kan)(kan)有(you)沒有(you)可以(yi)取長補短的地方。

作為設計師(shi),每次我在設計圖紙上簽字的時候(hou),都感(gan)到神圣和驕傲,但更(geng)多的是一份責任——因(yin)為要(yao)保證設計的圖紙是對的,不能發生問(wen)題,尤其是安全性的問(wen)題。

中(zhong)(zhong)國(guo)高(gao)鐵現在遠銷世界20多個國(guo)家(jia),成(cheng)為(wei)中(zhong)(zhong)國(guo)企(qi)業(ye)走出去(qu)的(de)一(yi)張“國(guo)家(jia)名片”,我為(wei)祖國(guo)今天的(de)強大和我的(de)工作感到(dao)驕(jiao)傲。

鐘武律(中核集團核工業西南物理研究院特聘研究員)

中國“人造太陽”:點亮未來的能源夢想

太陽之所以(yi)能(neng)夠(gou)持續(xu)發(fa)光發(fa)熱,是因(yin)為它在時刻發(fa)生著核聚(ju)變(bian)反應,而利用核聚(ju)變(bian)這(zhe)(zhe)個原理,在地(di)球上來建這(zhe)(zhe)么一個能(neng)夠(gou)可(ke)控輸(shu)出能(neng)量的這(zhe)(zhe)么一個裝置,大家就形象地(di)稱之為“人造太陽”裝置。

“人造太陽(yang)”裝置中的(de)(de)(de)(de)等(deng)離子體的(de)(de)(de)(de)溫度(du)可以達到1億度(du)以上,比(bi)太陽(yang)的(de)(de)(de)(de)溫度(du)要高到上10倍。目前任(ren)何已知的(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)都無法抵(di)擋(dang)那么高的(de)(de)(de)(de)溫度(du)。不過,聰(cong)明的(de)(de)(de)(de)科學家利用強磁(ci)場的(de)(de)(de)(de)方(fang)式,把高溫的(de)(de)(de)(de)等(deng)離子體和材(cai)料(liao)給(gei)隔離開來(lai),把它懸浮起來(lai)。這(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)話高溫等(deng)離子體在(zai)磁(ci)場的(de)(de)(de)(de)約束下面,可以實現一個聚變反應。這(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)裝置被稱為“托卡馬(ma)克(ke)裝置”。

在(zai)四(si)川成都(dou),中國核工業西(xi)南(nan)物理研究院(yuan)有一個(ge)團隊在(zai)進行(xing)受控核聚變(bian)研究,就(jiu)是要(yao)在(zai)地球(qiu)上建(jian)造一臺裝置(zhi),可以通(tong)過核聚變(bian)反應持續穩(wen)定(ding)地輸出(chu)能量,解(jie)決未來(lai)能源問題,從(cong)而造福人類(lei)。

要(yao)實現聚變反應,在地(di)球(qiu)上(shang)(shang)最(zui)容(rong)易的(de)(de)方式是(shi)聚合氫的(de)(de)同位素氘和氚,公式非常簡單,但真正實現起(qi)來異(yi)常困難。我上(shang)(shang)完研究(jiu)生基礎課回所里報到的(de)(de)第(di)一天,就被控制大(da)廳屏幕上(shang)(shang)形態各異(yi)的(de)(de)一大(da)堆(dui)曲線給(gei)鎮(zhen)住了(le)。大(da)道(dao)至(zhi)簡的(de)(de)背后,是(shi)對(dui)每一項(xiang)技術(shu)逼近極限的(de)(de)挑戰,需(xu)要(yao)團隊齊(qi)心協(xie)力攻克每一項(xiang)科學和技術(shu)問題。

經(jing)過多年攻(gong)關(guan),中(zhong)國(guo)在“國(guo)際熱(re)核聚(ju)變(bian)實(shi)驗堆(ITER)計劃”中(zhong)執行進度(du)和完成情況都走在了七方前(qian)列(lie),科(ke)學研(yan)究方面(mian)也(ye)取得(de)了一系列(lie)國(guo)際先進的(de)科(ke)研(yan)成果。過去,我(wo)們邀請國(guo)外頂(ding)級科(ke)學家請不來;現在,他們主(zhu)動聯系我(wo)們,組團來。這樣的(de)變(bian)化(hua),靠的(de)是實(shi)力。

在(zai)國(guo)(guo)際聚變舞臺上(shang),中(zhong)國(guo)(guo)有了(le)越來(lai)越多的(de)底氣(qi),甚至(zhi)可以說,已經擁有了(le)話語權,期盼能(neng)有更多新生力量加入中(zhong)國(guo)(guo)聚變隊(dui)伍,用智慧點燃“能(neng)源夢想”。

姜鵬(FAST總工程師,國家天文臺研究員):

中國天眼:傾聽宇宙的聲音

中國(guo)天眼(FAST),是(shi)人(ren)(ren)類(lei)傾(qing)聽(ting)宇宙聲(sheng)音、觀測宇宙奧(ao)秘、尋找宇宙生命的(de)一扇(shan)大門,歷時22年建(jian)(jian)成(cheng),是(shi)由中國(guo)科(ke)學院國(guo)家天文臺主導建(jian)(jian)設(she),具有我(wo)國(guo)自主知(zhi)識(shi)產權、世(shi)界最(zui)大單口(kou)徑(jing)、最(zui)靈敏的(de)射電望遠鏡(jing)。也有人(ren)(ren)戲稱這是(shi)“山里的(de)一口(kou)大鍋”,如果裝滿礦泉(quan)水,全(quan)世(shi)界70億人(ren)(ren),每(mei)人(ren)(ren)都能喝(he)上4瓶。

這是(shi)世(shi)(shi)界上最(zui)大(da)的(de)單口徑射電望遠鏡,也(ye)是(shi)中國建造的(de)望遠鏡第一次在(zai)靈(ling)敏(min)度的(de)指標上首次占據了世(shi)(shi)界最(zui)高點。

更大的望遠(yuan)鏡口徑和(he)更高的靈敏度,意(yi)味著可以看(kan)到宇宙更遼遠(yuan)的圖景,探測更深處的宇宙秘密。如很多大科(ke)學裝置一樣,FAST的建成并不容易。

中國(guo)(guo)(guo)在(zai)制(zhi)造方(fang)面,有(you)(you)(you)很(hen)多方(fang)面是(shi)其他國(guo)(guo)(guo)家不太容易比擬的(de)(de)。“有(you)(you)(you)中國(guo)(guo)(guo)人(ren)的(de)(de)智慧在(zai)這(zhe)里面,也有(you)(you)(you)中國(guo)(guo)(guo)人(ren)的(de)(de)勤勞在(zai)里面。經常有(you)(you)(you)外國(guo)(guo)(guo)友人(ren)來看(kan)了(le)(le)一圈,說,只(zhi)有(you)(you)(you)中國(guo)(guo)(guo)能做得了(le)(le)FAST。

(此文(wen)是由中國(guo)科(ke)(ke)協科(ke)(ke)普部主(zhu)辦的“我是科(ke)(ke)學家”演(yan)講第十一期,5月19日在全國(guo)科(ke)(ke)技周主(zhu)場活動現場——中國(guo)人(ren)民(min)革(ge)命軍事博(bo)物館軍事博(bo)物館舉辦,袁于飛 李宇佳 黃文(wen)禎(zhen)整理)

【責任編輯:宋詞】

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