國家“十三五”科技創(chuàng)新成就展上，印著藍(lán)白色中國科學(xué)院院徽的中國全超導(dǎo)托卡馬克東方超環(huán)模型。倪思潔攝
■本報記者 倪思潔 韓揚(yáng)眉
10月27日，國家“十三五”科技創(chuàng)新成就展的最后一天。一大早，北京展覽館的大門口就排起了長隊。秋日暖陽里，人們抓緊最后的時間，觸摸創(chuàng)新之于國家的強(qiáng)勁脈搏，感受科技之于生活的無窮魅力。
走進(jìn)展覽館，人們會發(fā)現(xiàn)，從“九章”量子計算原型機(jī)到煤經(jīng)合成氣直接制高值化學(xué)品模型，從“奮斗者”號全海深載人潛水器模型到傳染病病毒模型和新冠肺炎相關(guān)疫苗……不少重大科技創(chuàng)新成就展品上都印著一個藍(lán)白色的圓形徽標(biāo)。這個頻繁出現(xiàn)的院徽外環(huán)，寫著“中國科學(xué)院”五個字。
中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習(xí)近平10月26日下午在參觀國家“十三五”科技創(chuàng)新成就展時強(qiáng)調(diào)，“十三五”時期，我國科技事業(yè)加快發(fā)展，創(chuàng)新能力大幅提升，在基礎(chǔ)前沿、戰(zhàn)略高技術(shù)、民生科技等領(lǐng)域取得一批重大科技成果。
面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，“十三五”期間，中國科學(xué)院用實(shí)實(shí)在在的成果擔(dān)起了新時代科技創(chuàng)新的使命。
面向世界科技前沿
在基礎(chǔ)研究展區(qū)，“九章”量子計算原型機(jī)吸引了不少參觀者。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)微尺度國家研究中心教授何玉明專程從合肥來到北京，在展館里做起了解說員。
“觀眾們最關(guān)心的是‘九章’的體積多大、速度多快、運(yùn)行原理和應(yīng)用場景等問題?！焙斡衩髡f。面對這些問題，他盡量深入淺出地解釋，以便觀眾感受國家量子計算原型機(jī)的發(fā)展與未來。
量子計算是基于量子效應(yīng)的新型計算方式，具有原理上遠(yuǎn)超經(jīng)典計算機(jī)的強(qiáng)大計算能力，有望為人工智能、密碼分析、氣象預(yù)報、藥物設(shè)計等所需的大規(guī)模計算難題提供解決方案。自2001年起，我國對量子計算進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃、持續(xù)支持，到2020年底，成功構(gòu)建了76個光子的量子計算原型機(jī)“九章”。
何玉明介紹，“九章”對特定問題的處理速度比目前最快的超級計算機(jī)“富岳”快100萬億倍，等效地比美國谷歌公司的量子計算原型機(jī)快100億倍，使得我國牢固確立了國際量子計算研究第一方陣的地位，并為未來實(shí)現(xiàn)具有重要應(yīng)用價值的專用量子計算與模擬機(jī)奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)。
在離“九章”量子計算原型機(jī)不遠(yuǎn)的地方，我國首臺、世界第四臺脈沖式散裂中子源——中國散裂中子源的沙盤邊也圍滿了觀眾。
散裂中子源裝置被譽(yù)為“超級顯微鏡”，是研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的理想探針。中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院高能物理研究所所長王貽芳介紹，中國散裂中子源自2018年對外開放以來，裝置性能高效穩(wěn)定，現(xiàn)已完成500多項課題，為超級鋼、航空發(fā)動機(jī)、深海深潛器、高鐵輪轂等高性能結(jié)構(gòu)材料的微觀探測提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐；也是新能源鋰電與儲氫材料以及半導(dǎo)體芯片等材料檢測不可替代的研究平臺。
此外，第二次青藏高原綜合科考研究模型、高海拔宇宙線觀測站沙盤、“慧眼”硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星展板、中國全超導(dǎo)托卡馬克東方超環(huán)模型等帶有中國科學(xué)院院徽的展品都向觀眾展示了世界科技前沿里的中國實(shí)力。
面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場
緊挨著基礎(chǔ)研究展區(qū)的高新技術(shù)展區(qū)，也有不少來自中國科學(xué)院的展品?！懊航?jīng)合成氣直接制高值化學(xué)品”就是最受歡迎的幾個展臺之一。為了讓公眾直觀感受煤經(jīng)合成氣直接制高值化學(xué)品的過程，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所的科研人員把廠房模型搬進(jìn)了展館。
“烯烴是重要的基礎(chǔ)化工原料，大部分烯烴是由石油裂解獲得的，且缺口大。我國化學(xué)品生產(chǎn)每年消耗1.2億噸原油，而我國化石資源稟賦是富煤、缺油、少氣，煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化就具有重要的戰(zhàn)略意義?！敝袊茖W(xué)院院士、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員包信和說。
煤經(jīng)合成氣直接制低碳烯烴催化過程，被認(rèn)為是煤轉(zhuǎn)化領(lǐng)域“里程碑式”的新進(jìn)展，創(chuàng)制的氧化物—分子篩復(fù)合催化劑，從原理上突破了近百年來煤化工領(lǐng)域傳統(tǒng)費(fèi)托過程產(chǎn)物分布的理論極限，省去了水煤氣變換制氫和中間產(chǎn)物合成的過程，實(shí)現(xiàn)合成氣一步制低碳烯烴等高值化學(xué)品，工藝流程短，摒棄了工藝水循環(huán)，低耗水、低排放，為“雙碳”目標(biāo)下化石能源低碳轉(zhuǎn)化利用、為我國進(jìn)一步擺脫對進(jìn)口原油的依賴，提供了一條新途徑。
面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場，依托于中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所建立的長春希達(dá)電子技術(shù)有限公司帶來了超高清超高分辨率大尺寸LED顯示器的模型。他們成功研發(fā)了超高密度小間距倒裝集成封裝LED系列產(chǎn)品，引領(lǐng)LED顯示進(jìn)入微小像素間距時代；建立基于倒裝集成封裝配套產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)全部國產(chǎn)可控；研制了首臺像素間距0.4毫米倒裝集成封裝可拼接超高清LED顯示器。
“項目成果已經(jīng)廣泛應(yīng)用于指揮監(jiān)控中心、智慧城市、視頻會議、遠(yuǎn)程醫(yī)療、高端家用等領(lǐng)域并滿足國家重大項目需求。產(chǎn)品銷往北美、歐洲、獨(dú)聯(lián)體、中東、東南亞等地區(qū)，面向全球市場批量供貨，近3年銷售額近6億元?！遍L春希達(dá)電子技術(shù)有限公司董事長、研究員鄭喜鳳說。
面向國家重大需求
展館里，特別“吸睛”的莫過于一個約1：2比例的“奮斗者”號全海深載人潛水器模型?！拔舶汀鄙蠋е袊茖W(xué)院院徽的“奮斗者”號胖墩墩的，可愛的外形引來不少參觀者與它合影留念。
中國船舶重工集團(tuán)有限公司第七〇二研究所（以下簡稱七〇二所）副所長、“奮斗者”號總設(shè)計師葉聰說，該潛水器是由七〇二所、中國科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所等近百家產(chǎn)學(xué)研單位的近千名科研人員，經(jīng)過5年艱苦攻關(guān)研制而成的。
“奮斗者”號全海深載人潛水器是我國技術(shù)進(jìn)步的象征。它在耐壓結(jié)構(gòu)設(shè)計及安全性評估、鈦合金材料制備及焊接、浮力材料研制與加工、聲學(xué)通信定位、智能控制技術(shù)、鋰離子電池、海水泵、作業(yè)機(jī)械手等方面實(shí)現(xiàn)多項重大技術(shù)突破，國產(chǎn)化率超過96.5%。
2020年上半年，“奮斗者”號完成了總裝建造和聯(lián)調(diào)試驗(yàn)，11月在馬里亞納海溝成功實(shí)現(xiàn)萬米下潛，創(chuàng)造了10909米的中國載人深潛新紀(jì)錄。
面向國家二氧化碳監(jiān)測的重大需求，由中國科學(xué)院和中國氣象局共同承擔(dān)研制的全球二氧化碳檢測科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星（以下簡稱碳衛(wèi)星）模型展區(qū)處在較為中心的位置。
2016年12月22日，碳衛(wèi)星成功發(fā)射，填補(bǔ)了我國在天基高光譜溫室氣體測量方面的技術(shù)空白，實(shí)現(xiàn)了我國二氧化碳監(jiān)測從“看不見”到“看得見”的跨越，使我國天基溫室氣體監(jiān)測技術(shù)得到初步驗(yàn)證，為我國開展全球碳監(jiān)測、碳評估提供了科技創(chuàng)新支撐。
2017年，我國科學(xué)家利用碳衛(wèi)星數(shù)據(jù)發(fā)布我國首幅全球二氧化碳分布圖，2020年將全球大氣二氧化碳濃度反演數(shù)據(jù)產(chǎn)品精度提升到1.5ppm。在2017年地球觀測組織全會期間，我國正式宣布碳衛(wèi)星數(shù)據(jù)面向國際免費(fèi)公開共享，至今已為美國、日本、英國等全球30多個國家和地區(qū)提供了服務(wù)。
面向人民生命健康
“如何延緩衰老”“這跟平時用的延緩衰老的產(chǎn)品的原理是否有關(guān)”“你們的研究什么時候可以產(chǎn)品化”……“解密衰老”展臺被圍得“里三層外三層”，觀眾爭先恐后地詢問講解員。
“大家對如何解決衰老問題非常關(guān)心?！敝袊茖W(xué)院干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)團(tuán)隊成員王思告訴《中國科學(xué)報》，這一次，他們團(tuán)隊一共來了10位師生做科普講解。
深入研究衰老機(jī)制，實(shí)現(xiàn)衰老的有效預(yù)警和干預(yù)，科學(xué)應(yīng)對人口老齡化，事關(guān)億萬百姓福祉。中國科學(xué)院干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)研究團(tuán)隊利用多學(xué)科交叉的方法，在國際上率先建立了靈長類衰老研究體系，系統(tǒng)解析哺乳動物多器官衰老的新型生物學(xué)標(biāo)記物和潛在調(diào)控靶標(biāo)，揭示了細(xì)胞應(yīng)激導(dǎo)致器官衰老，以及卡路里限制延緩機(jī)體衰老的新機(jī)制，為衰老預(yù)警提供了多項指標(biāo)，為系統(tǒng)評估機(jī)體健康狀態(tài)提供了可能，為發(fā)展健康老齡化的有效策略奠定了重要理論基礎(chǔ)。
“以前知道干細(xì)胞或一些藥物在延緩衰老上有效，看了這個技術(shù)后，我更覺得有希望了，真正用起來后是造福老百姓的。”一位觀眾聽完講解后談了自己的感受。
王思說，目前相關(guān)研究還處在研發(fā)階段，要想真正進(jìn)入臨床，必須在動物身上進(jìn)行安全性有效性評估，之后才有可能走向應(yīng)用。
在傳染病防治和疫苗研發(fā)的相關(guān)展區(qū)，展臺上各種病毒的原模型、藥物疫苗的樣品吸引不少觀眾參觀了解。它們都是包括中國科學(xué)院科研人員在內(nèi)的科技工作者在與各種傳染病的“交鋒”時產(chǎn)出的重大成果。
比如，科研人員構(gòu)建了未知病原檢測技術(shù)體系等，用創(chuàng)紀(jì)錄的超短時間甄別出病原體，為全球開展疫苗研發(fā)、藥物研究等奠定重要基礎(chǔ)；他們還構(gòu)建了傳染病動物模型體系，成功開發(fā)全球首個轉(zhuǎn)基因小鼠模型和恒河猴模型，完成了140多種藥物和23種疫苗的評價工作。在新冠肺炎疫情出現(xiàn)后，我國在疫苗研發(fā)方面的技術(shù)儲備有力支撐了新冠疫苗的快速研發(fā)。目前4款新冠疫苗已在我國批準(zhǔn)附條件上市，其中兩款疫苗獲批列入世界衛(wèi)生組織緊急使用清單，為全球抗疫貢獻(xiàn)中國力量。
這些只是中國科學(xué)院諸多科技成就的“縮影”?！笆濉逼陂g，在中國共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)下，中國科學(xué)院廣大科技工作者肩負(fù)時代重任，在建設(shè)科技強(qiáng)國、實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)的過程中不斷作出應(yīng)有貢獻(xiàn)。
“我覺得我們國家的科技越來越先進(jìn)，解決了很多重要問題，我為祖國驕傲，希望我以后也能為國家的發(fā)展貢獻(xiàn)力量?！币幻迥昙壭W(xué)生告訴《中國科學(xué)報》。站在“奮斗者”號的對面，他的頭微微上揚(yáng)，瞳孔里透出一絲興奮，也倒映著“奮斗者”號上的那枚藍(lán)白色徽標(biāo)。
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