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杜祥琬院士:立异工程技能 支撑科学打开

发布时间:2021-11-25 11:01:36 来源:英雄联盟压注app 阅览数:439次

  新年的钟声现已敲响,我国走过了不一般的2008年;我国科学技能作业也在攀爬世界科学前沿和满意国家严重战略需求方面迈出更为坚实的脚步。

  从2007年起,本报测验聘请数、理、化、天、地、生以及工程科技范畴的专家学者,就当年度本学科范畴的打开进行总述。意图是协助一切读者整理世界科技打开头绪,总结其间隐含的规则,并给出趋势性判别和点评。

  这是一项很难但很有含义的作业。2007年,欧阳钟灿院士等对物理学,高松院士对化学,裴钢院士对生命科学,孙鸿烈、李文华院士等对地理学,杜祥琬院士对工程科技在当今呈现出的学科特征和打开趋势作了精彩点评,遭到科技界读者的热烈欢迎。

  在上一年的根底上,咱们再次宣告约请,希望专家们能对2008年的科技打开进行更为全面的回忆和总述,以显示我国干流科技界对各范畴学科打开趋势的判别和把握。今日咱们刊发榜首篇。

  2008年岁末之际,世界金融海啸和经济寒潮成了人们注重的焦点。我国人在回眸这个不一般年头的时分,也在活跃应对经济形势呈现的困难和应战。我国经济打开中呈现的问题,既来自外部的冲击,也源于我国经济在获得巨大前进的一起,多年堆集的深层次对立。咱们面临的既是应战,也是机会,是改变打开方法、调整工业结构、企业晋级转型的机会。有必要将粗豪的打开方法逐渐改变为立异驱动的打开方法,真实执行科学打开观。工程技能直接创造出产力,工程科技的立异是实体经济的中心动力,工程技能承载着改变打开方法的严重责任。宽广工程科技作业者认识到自己的历史任务,一年来在不同的范畴做出了以立异为特征的杰出尽力,经过厚实的作业,一步步迈向建造立异型国家的巨大方针。以下仅举其间的几例。

  近年来,跟着龙芯、星光我国芯、信芯等“我国芯”的面世,我国国产芯片完结了从无到有的打破,并逐渐面向世界商场,迈出了从弱到强的历史性跨过。而2008年值得一书的是,5年前发动的我国下一代互联网演示工程(英文简称CNGI)已建成包含6个中心网络、22个城市和273个驻地网的IPV6演示网络,远超出项目规划。依托CNGI,我国得以打开各种根据下一代互联网的运用研讨,为我国参加全球下一代互联网工业竞赛奠定了根底。

  下一代宽带无线通讯要害技能获得打破。移动通讯是最大的无线通讯工业。在以第四代移动通讯相关无线技能和信号处理技能为代表的移动通讯技能的打开方面,我国已获得了实质性打开契合ITU的希望打开,并进入世界先进队伍。完结了协同分布式无线网络及高层协议、宽带多载波传输与多址技能、充沛发掘空间资源的MIMO无线传输技能、迫临信道容量的信道编译技能与迭代接纳技能和新式天线与射频技能五大要害技能的打破。

  我国科技人员经过技能立异,制备出我国榜首片8英寸键合SOI晶片,完结了SOI晶片制备技能的重要打破,具有宽广的商场远景。有关专家以为,这一打破为大规范键合SOI晶片的工业化打下了坚实根底。

  在超级核算机研制方面,全球高性能核算机TOP500排行榜的官方网站发布了最新名单。由我国曙光公司研制出产并行将布置在上海超级核算中心的百万亿次高效能核算机曙光5000A,以峰值速度230万亿次的效果再次跻身世界超级核算机前10。这一效果不光代表着我国将具有除美国本乡之外速度最快的核算机(美国已研制出每秒运算速度1000万亿次的超级核算机),一起上海超级核算中心也以此成为世界上最大的通用高性能核算渠道之一。作为面向国民经济建造和社会打开严重需求的网格超级服务器,曙光5000A能够完结各种大规划科学工程核算、商务核算等。

  在量子通讯研讨范畴,我国科学技能大学合肥微规范物质科学国家试验室继续抢先。他们运用冷原子量子存储技能,在世界上初次完结了具有存储和读出功用的羁绊交流,树立了由300米光纤衔接的两个冷原子系综之间的量子羁绊。这种冷原子系综之间的量子羁绊能够被读出并转化为光子羁绊,以进行进一步的传输和量子操作。该试验效果完美完结了远距离量子通讯中急需的量子中继器,向未来广域量子通讯网络的终究完结迈出了坚实的一步。2008年8月28日出书的《天然》杂志宣告了这项重要研讨效果,并称誉该作业“扫除了量子通讯中的一大拦路虎”。

  我国首颗中继卫星天链一号01星在西昌卫星发射中心成功发射。中继卫星被称为“卫星的卫星”,可为卫星、飞船等航天器供给数据中继和测控服务,极大前进各类卫星运用效益和应急才能,能使资源卫星、环境卫星等的数据实时下传,为应对严重天然灾祸赢得更多预警时刻。

  信息技能的遍及运用含义严重。我国移动电话的遍及程度(人均量)到达了世界均匀水平,核算机和互联网运用的遍及程度也大为前进。信息化带动了多种配备和企业的技能前进和晋级。信息技能使北京奥运会完结了在任何地方、任何时刻都能够获得个性化信息服务,我国自主研制的第三大移动通讯TD-SCDMA、IPV6实时观测的网络系统和自主研制的高清电视等立异技能得到广泛运用。信息技能的快速前进和遍及运用,极大地改变着社会的出产方法和人们的作业方法、生活方法,甚至深化地改变着人的思想方法。在带来社会与经济的极大前进的一起,也提出了一系列新的应战。曩昔20年IT的叱咤风云,不由使人们考虑,往后的20年将会怎样。

  动力与环境是我国可继续打开的重要瓶颈。为了动力也为了环境,2008年在煤的高效和洁净化运用以及绿色新动力打开方面又获得了新打开。

  霸占超超临界机组要害技能。2008年7月,上海市科委严重科技攻关项目“电站配备用特种资料研讨与开发”项目经过专家检验,这标志着上海超超临界机组要害资料技能研讨获得严重打破,为下降造价、推广运用铺平了技能路途。按上一年我国火力发电机组的均匀煤耗核算,假如我国现在遍及运用的亚临界机组悉数由超超临界机组替代,每发1度电便可节约用煤70余克。

  洁净煤锅炉技能获得新打破。由东方锅炉自主开发规划制作的国内首台选用不带外置换热器、燃用残次煤300兆瓦循环流化床3号机组锅炉,在广东荷树园电厂顺畅经过168个小时的满负荷运转,锅炉各项技能指标到达了当今世界先进水平,标志着我国在燃用洁净煤大型电站锅炉技能方面获得新打破。

  大型循环流化床锅炉(简称CFB锅炉)是现在世界公认的高效、低污染的火力发电设备,与一般煤粉炉比较,它具有燃用烟煤、褐煤、无烟煤、煤矸石、油页岩、煤泥等残次煤,和负荷调理规划大、调理性能好、脱硫功率可长时刻坚持在90%以上等长处,契合国家大力打开低耗、高效清洁煤焚烧技能的环保技能方针。

  我国煤矿安全挖掘技能获得严重打破。煤层群无煤柱快速留巷“Y”型通风煤气共采研讨课题,2008年3月经过了职业判定。该研讨课题选用无煤柱沿空留巷“Y”型通风卸压挖掘,处理了深井高瓦斯、低浸透率、高地应力等杂乱地质条件矿区煤与瓦斯共采的技能难题。创造了深井杂乱地质条件下沿空留巷综采月产36万吨的纪录,采区瓦斯抽采率70%以上。研讨效果集成立异了沿空留巷“Y”型通风煤与瓦斯共采要害技能所触及的理论、技能、资料、配备及工艺系统,开端施行获得了明显的经济、社会和环境效益,到达了世界抢先水平。

  核电属绿色动力,我国核电打开速度正在加速,核电设备制作技能水平进一步前进。2008年8月1日,我国榜首重型机械集团公司在京与我国核工业集团公司签订了4台百万千瓦级核反应堆压力容器及9台蒸发器锻件的供货协议。核反应堆压力容器归于核电站的要害中心设备,属核安全一级要求和质保一级要求的产品,是核电站设备中不行替换的部件,技能含量和制作要求极高。当今世界把握该设备制作技能的国家寥寥无几。

  核电站模拟机打破国外技能独占。2008年7月,中核集团在秦山第三核电公司全规划模拟机晋级改造检验典礼上宣告:实践运用和专家检验标明,我国已具有彻底自主知识产权的核电仿真技能渠道,并初次承当了全数控、大型核电站模拟机的设备出产。这意味着我国从根本上摆脱了对国外核动力仿真技能和产品的依靠。

  2008年我国又起动了一个大型核电站福清核电站的建造。该电站将建6个压水堆机组,每个100万千瓦的装机容量,将分3期建成。

  高温气冷堆核电站开端建造。2008年10月,国家科技严重专项华能山东石岛湾核电厂高温气冷堆核电站演示工程挂牌。这意味着我国具有自主知识产权的、新一代核反应堆项意图建造获得活跃打开。高温气冷堆是世界上公认的具有先进技能特征的新式核反应堆。模块式高温气冷堆核电站具有固有安全性、发电功率高、用处广泛等特色,在世界上遭到广泛注重,也是具有第四代核能系统首要特征的新式核反应堆堆型。

  在受控热核聚变的前期研讨方面,行将用于世界首座热核聚变试验堆ITER的高温超导电流引线系统试验,在中科院等离子体所获得成功,到达世界各国获得的最高纪录。这一系统的成功研制,将有利于处理聚变堆巨型超导磁体致冷节能的问题。

  可再生动力遭到了更大注重。风能打开势头微弱,2008年的装机容量估量可达1000万千瓦。风机的国产化水平有所前进,但风电制作企业数量剧增的局势须加以恰当的限制性引导。太阳能电池的产值近几年继续坚持高速添加,2007年我国太阳电池产值到达1088MW,占世界总产值的27.2%,一跃成为世界榜首大出产国。截止到2008年11月,全国有11家企业先后从事多晶硅出产,投产规划到达1.241万吨/年。但太阳能电池工业“两端在外”的局势,正遭受世界经济寒潮的突击,这将促进工业的转型晋级。我国工程院完结了历时两年的我国可再生动力打开战略研讨,清晰了往后几十年我国可再生动力逐渐改变的战略定位,提出了当时处于立异攻关的阶段,需求有序打开、方针拔擢和支撑根底性立异研讨。

  成功举行北京奥运会是2008年我国和世界的盛事,而“科技奥运”和“绿色奥运”是北京奥运的亮点之一。太阳能等绿色动力占场馆用电份额的26%;规划性地选用清洁轿车,近500辆新动力轿车完结了中心区的“零排放”和周边的“低排放”;在奥运场馆观众的水收回运用率到达100%,园区的水收回率到达80%,奥运场馆的水质高效净化系统经过120项检测,水质到达世界规范。节点照明、场馆和景象的照明,很多运用我国自主研制、出产的半导体照明L81,节能效果到达60%~70%;智能交通在市区覆盖率到达80%以上;北京奥运采纳的多项办法,使世人得以常见北京的蓝天。含义更为深远的是,这一切前进了人们建造资源节约型、环境友好型社会的认识和希望值,有利于为打破动力、环境瓶颈凝集更多的一致。

  我国有一个规划宏大的制作业,咱们需求做的是经过产学研的结合,前进自主研制才能,前进规划和制作水平,有更多的立异和创造。

  我国自主研制ARJ21-700支线月,我国首架自主研制、具有彻底自主知识产权的新式涡扇支线多年民机打开过程中有了一个自行研制、彻底具有自主知识产权、具有很强世界竞赛力的产品。ARJ21飞机霸占了自动钻铆、壁板喷丸等一系列的技能难关,在数字化制作和复合资料运用方面获得了必定的效果,为大飞机研制堆集了经历。

  我国大飞机项目发动技能计划证明。2008年7月,跟着大飞机公司我国商用飞机公司的正式组成,大飞机研制作业正连续打开。大飞机是指起飞分量超越100吨的运送类飞机,它包含军用和民用飞机。大飞机项目是科技和制作工业范畴的高精尖项目,它对一个国家的经济、科技、军事和制作业水平有适当高的要求。对大飞机项目,国人寄予厚望。这不只在于航空商场上的民用干线飞机的国产化拉动国民经济添加,添加就业机会;更在于制作出咱们自己的空中堡垒,加强长途作战才能。

  铝电解出产节能减排技能获严重打破。“新式阴极结构高效节能铝电解槽试验与研制”以及与此相配套的“铝电解槽火焰铝液二段焙烧新技能”两个项意图研讨效果,经过了我国有色金属工业协会安排的判定。查核标明,3台试验槽在4个月的运转期间,氟化物减排2吨多、二氧化碳减排580多吨、二氧化硫减排0.23吨,成为国内外创始,全体技能到达世界抢先水平。与此技能相配套的铝电解槽火焰铝液二段焙烧新技能也获得试验成功,并顺畅经过专家判定。该技能集中了铝液和火焰焙烧的长处,不只前进了电解槽的焙烧质量,并且大大缩短了焙烧时刻,下降了能耗和焙烧费用,节能效果明显。一起,二氧化碳减排50%以上。

  我国自主研制的水下机器人初次露脸北极科考。北极ARV是我国自主研制的首个自主与遥控混合作业形式水下机器人,它将带着多种丈量设备,在此次北极科考中打开海洋环境监测活动。这是我国自主研制的智能型水下机器人初次露脸北极科考。北极ARV是我国研制出的首个选用自主与遥控混合作业形式的水下监测系统。它不只能够在研讨人员遥控下作业,也能够经过预编程方法自主作业。北极ARV自带动力,可经过微光缆与水面支撑系统相衔接。因为选用了鱼雷体和结构体相结合的流线式外形,它不只能够发挥结构体遥控水下机器人的优势,在海中悬停并进行定点准确观测;也能够发挥鱼雷体自主水下机器人的专长,灵敏方便地在必定规划水域里进行丈量,获取更为全面的实时观测数据。

  高功率脉冲电源技能获得新打破。2008年7月,我国科学院电工所研制成功的“50kW/40kHZ高压稳压电源/稳压器”,代表着国内高频大功率开关电源的先进技能水平。200kW开关电源的研讨,标志着我国的高功率脉冲电源技能翻开了历史性的一页。新式的大功率开关电源(均匀功率200kW)具有体积小、分量轻、功率高、稳压规划宽等优势,并且具有先进的自动控制技能。首要作为高功率脉冲电源的初级电源和大型军用设备的电源系统,也能够运用于大电流快速充放电系统和电子、通讯、航天、医疗等范畴。

  我国激光冲击强化技能完结严重打破。2008年11月,我国榜首条激光冲击强化出产线在西安阎良国家航空高技能工业基地建成。这标志着我国激光冲击强化技能向工程化运用迈出了重要一步,使我国成为继美国之后世界上第二个可完结该项技能工业化运用的国家。激光冲击强化技能是运用强激光束发生的等离子冲击波,前进金属资料的抗疲劳、耐磨损和抗腐蚀才能的一种高新技能。它与现有的冷挤压、喷丸等金属资料外表强化手法比较,具有非触摸、无热影响区、可控性强以及强化效果明显等杰出长处。

  探究微观和微观世界的不知道一直是前沿科学范畴的两大方向。工程技能供给的研讨渠道、东西和勘探手法有力地支撑着这个无尽而诱人的探究。

  “神七”载人航天及航天员出舱是我国宇航史的标志性事情。2008年9月27日16时41分00秒,航天员翟志刚身穿我国研制的“飞天”舱外航天服,从神舟七号载人飞船进入太空。这是我国空间技能打开的一个严重跨过。我国成为继美、俄之后世界上第三个完结太空行走的国家。这是我国载人航天获得的又一严重打破和我国人民攀爬世界科技顶峰的又一巨大豪举。2008年9月28日黄昏,神舟七号飞船返回舱载着翟志刚、刘伯明、景海鹏3位航天员在内蒙古草原稳稳落地。

  我国光学天文望远镜技能获得世界抢先效果。2008年10月,彻底由我国自主创造的新式大视场望远镜大天区面积光纤光谱天文望远镜(LAMOST)在坐落河北省兴隆县的国家天文台兴隆观测基地完工,被誉为伸向太空的“千里眼”。在技能上,LAMOST在其反射施密特改正镜上一起选用了薄镜面自动光学和拼接镜面自动光学技能,打破了世界上光学望远镜大视场不能一起兼备大口径的瓶颈,使我国自动光学技能处于世界抢先地位。它选用的并行可控式光纤定位技能处理了一起准确定位4000个观测方针的难题,是一项世界抢先的技能立异。

  在微观世界的探究方面,我国科学家参加作业的大型强子对撞机(LHC)在日内瓦建成并开端试验运转,这能够说是为小小基本粒子研讨树立的巨无霸科学工程设备。在国内,北京正负电子对撞机严重改造工程建造任务圆满完结。2008年7月22日,北京正负电子对撞机严重改造工程(BEPCⅡ)获得重要打开加速器与北京谱仪联合调试对撞成功,并调查到了正负电子对撞发生的物理案例。这标志着BEPCⅡ已圆满完结了建造任务。改造后的BEPCⅡ将在世界同类型设备中继续坚持抢先地位,成为世界上最先进的双环对撞机之一。BEPCⅡ工程建造很多选用了世界先进的高技能,其间超导磁铁和低温系统研制更是完结了要害性的技能打破。用户急需的硬X光强度将前进一个数量级以上,将进一步发挥对社会敞开的大科学渠道的效果。

  兰州重离子加速器冷却贮存环(HIRFL-CSR)经过检验。中科院近代物理研讨所承建的国家严重科学工程兰州重离子加速器冷却贮存环2008年7月30日经过国家检验。检验委员会专家以为,中科院近代物理研讨所霸占了一系列技能难关,在许多技能方面完结了立异和打破,在世界上初次研制成功空心电子束冷却设备,完结了空心电子束对重离子束的冷却,然后大幅度前进了束流累积功率和重离子束的能量、流强及质量,使一些极点条件下的高精度丈量成为或许,成功发生放射性次级束,并注入试验环进行质量丈量试验,到达了10-5的质量分辨率。它将成为放射性核束和超重原子核研讨的重要设备。

  值得大书一笔的是,2008年我国人民为打败稀有的天然灾祸作出杰出尽力。年头南边的冰雪灾祸和汶川大地震,牵动了全国人民甚至世界友人的心。在这场打败灾祸和灾后重建中,国家领导、人民群众、解放军和科技作业者一起谱写了可歌可泣的感人诗歌,获得了全世界惊叹的效果。电力、交通、信息、水利、医疗、土建、农业、环境各范畴的科技作业者打败了难以想像的困难,多职业协同作战,为减灾和重树立下丰功伟绩。例如,在唐家山堰塞湖抢险中,遥感遥测技能、地质监测机器人、最新溃坝模型以及先进的爆炸技能等构建了抢险高科技系统。在医疗救治、防疫、次生灾祸避险、心思干涉等方面,许多先进的治疗设备和应急处理手法初次运用。灾后重建选址方面发动了国内很多地质专家、生态专家和修建专家,拟定科学的规划。2008年的抗灾奋斗,也给了咱们深化的启示:1.愈加深化地认识了咱们的国情。我国是多灾祸的国家,天然环境条件多难而软弱,民族复兴之路不平坦,要有坚定不移、战胜更大困难的精神准备;2.灾祸的预告和防备是一个严重课题,需求根底科学和技能科学者一起尽力、集智攻关;3.我国的许多根底设施还比较软弱,许多工程技能需求更适合国情的规范,项目建造的质量有必要前进,监管系统需求完善;4.灾后重建是一个杂乱的系统工程,要以科学打开观统领,作好规划证明,科学地安排施行。

  上述挂一漏万的回忆,远不能尽头2008年工程技能各范畴的巨大效果。一起,这一年的实践也使咱们对问题和任务有了更深化的考虑。抬望眼,工程科技的立异打开的确任重而道远。

  1.在走向现代化的征途上,我国还处于初级阶段。我国的工程技能也具有这个初级阶段的特征。一方面,我国工程科技处在历史上最好的打开机会期,自主立异的认识大大增强,呈现了一批立异的效果,并推进了其运用和商场化;另一方面,工程科技的规划大、项目多,但总体水平偏低、原始立异偏少、中心竞赛力不强。近年来,我国科技论文和专利的数量明显添加,这无疑是一个前进,但论文和专利的经济、社会效益却与其数量不相称。离“立异型国家”的要求还有适当的距离,咱们需求长时刻尽力奋斗,把立异进行到底。

  2.学、研与产的有机结合,根底研讨工程技能企业商场的有机结合仍有待加强。我国已呈现了一些把研制立异和占领商场结合得很好的科技型企业。以星光我国芯工程为例,从多媒体芯片到视频监控,挑选有价值的前沿技能强化研制,以中心优势占领商场。10年来,打破八大中心技能,请求1500多项国内外专利,“星光”系列和“星光移动”系列全球销量别离打破1亿枚,可称学、研、产结合的典型。但我国仍有许多研讨效果与企业挂不上钩,不能及时转化为出产力,有的企业只需“马到成功”的急于求成的技能,不肯为中试支付,更说不上“危险投资”的眼光。这儿既有观念上的原因,也有体系、机制上的原因。前面说到的,对风能和光伏发电需求进行有序打开、科学打开的引导,就包含处理好根底研讨工程技能企业商场有机结合的问题,只要这样,才能使这个远景光亮的范畴,在自主立异的坚实根底上健康打开。

  3.工程技能是硬碰硬的事,来不得半点虚伪和虚浮,建造立异型国家,有必要高度注重科技队伍的科学品德与学风建造。在学习、实践科学打开观的座谈会上,许多资深专家着重,教育首先要培育诚信人才。在一批杰出人才生长的一起,“社会上的不正之风也适当深地影响到一些中青年科技人员,弄虚作假者不少”。在各种点评、评定和评奖的过程中,所谓的“包装”、“运作”,已不只挂在口头上,并且落在举动中,并经常见效,使之成了有感染力的瘟疫。科技范畴有必要坚持脚踏实地、诚信榜首,科技群体要成为不正之风的过滤器。为此,既要加强自律和教育,也须改善点评机制和管理体系。工程技能是实体经济的中心、是国家富足的支柱,在这个中心和支柱里是不允许掺豆腐渣的。

  展望新的一年和更远的未来,在充沛认识到或许的危险和忧患的一起,咱们有满足的理由对未来充满信心。我国的工程科技必将获得愈加丰盛的立异效果,为国家和人类的文明前进作出应有的奉献!