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中国科技改革和深入发展

发布者: 空弹匣 | 发布时间: 2015-11-29 13:39| 查看数: 6230| 评论数: 71|帖子模式

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科技部长万钢谈“C919何时能有中国芯”

发表时间:2015-11-29 10:04:53
请支持独立网站,转发请注明本文链接:http://www.guancha.cn/Science/2015_11_29_342963.shtml
11月2日,中国自主研制的C919大型客机首架机在上海完成总装下线,国产大飞机时代由此开启。凤凰卫视本期“问答神州”主持人吴小莉采访了中国科技部部长万钢。对于C919何时能有“中国芯”,万钢表示,希望等到C919上天,更多地能做的时候,就会有更多地投身到这个产业链上去,这样的发展就会起来了。
以下为采访原文:
吴小莉:部长好。
万钢:好,小莉你好,再一次见到你,这是第三次了吧。
吴小莉:第三次。
万钢:第三次。
万钢:我每次见到你都很高兴,你的问题反映了社会的需求,你的问题也提得很和缓,但又很尖锐。我就一直想,小莉的这些问题是什么地方来的?是谁给她提供的?他怎么提的,他的看法是什么?实际上我在回答你的问题时候,我也得考虑,也是对我工作的一种促进,了解到一些我们还没有关注到的死角。一些人们最渴求的东西,还有一个,你要怎么样去揭示这种发展,你既要考虑到发展它有它的阶段,它有它的过程,你又要去考虑人们急迫的需求。
集中力量办大事
吴小莉:集中力量办大事,通常被看作社会主义中国的制度优势,从上个世纪的六十年代的“两弹一星”震惊寰宇,到如今日新月异的载人航天、深潜、天基工程核电,等等,科技成果的突飞猛进常令中国人备感自豪。就在本月初,2015年的11月2日,中国国产的第一架C919大型客机正式下线,国产大飞机时代由此开启。中国人弹冠相庆的同时,也有热心的网友通过了网络发出了三问,首问便是:宣称具有完全自主知识产权的C919大型客机,究竟是中国制造,还是中国组装?科技部部长万钢是中国大飞机制造的同路人,一路亲历大飞机项目,对其间的种种争论并不陌生。网友的这个问题其实是2007年大飞机立项后他们设计方案时反复考虑的问题。
吴小莉:C919虽然下线了,但是它有很多东西其实是全球采购的,包括它的发动机,所以很多人在问什么时候能够真的,让C919有一个“中国芯”?
万钢:确实“中国芯”是我们每一个人都关注的事。当时确定立项以后,还有很多实施方案计划要做,其实我觉得当时研究最重要的一个问题,就是我们做一架大飞机还是做一个航空工业?一个航空产业就需要它的产业链,需要它面向市场,需要它保证安全,需要它每一个乘客能够满意。波音,包括空客,我也问过,是不是每一个部件都你美国做的?两位总裁对我不约而同地说,这跟你们汽车产业是差不多的,我们都有自己的产业链,产业链互相之间也是交叉的。后面的路还很长,等我们以后一想到它,就知道这是一个世界上最安全、最舒适、最节能的飞机,这个时候才是我们真正的作为搞一个航空产业这样的目的。

万钢(资料图)
吴小莉:我们对于像发动机这样子的研发,是会并行来进行的,还是会先把C919市场化作为关键?
万钢:我们需要是尽可能的同步,但是也是错开的,它不可能所有的事情一蹴而就。所以我是希望等到C919上天,我们更多地能做的时候,就会有更多地投身到这个产业链上去,这样的发展就会起来了。
吴小莉:很多重大科研的项目都有很多政府的影子,政府的这个力量确实是非常强有力,但是也有人觉得说是不是统的太多了?
万钢:是不是效率不高。从中国的科研投入方式上说起来,企业或者说市场的投入代表市场方面的投入,已经占了75%以上,其实像这个结构,即使在欧美国家,它们大概在60%多,韩国比我们高一点,韩国企业大概投了百80%左右,大概我们算是比较前列了。从结构上说起来,但是即使(政府的)这25%,你要集中力量办大事哦,(政府)科研经费投入最重要的是在前瞻的、基础的、共性的、公益的这个方面要投入。市场开始着力了,政府就要给它创造条件,创造很多很多商业模式。
吴小莉:比如说?
万钢:比如说电动汽车。比如说我们刚才看的Car Sharing(汽车共享),分享的模式,比如说我们的公交车上怎么样用更好的租赁的商业模式,比如说我们个人应用怎么样给他创造更多的充电的可能性。
近日,中国今年新发射的三颗北斗导航卫星完成了在轨测试,国产化率突破98%。虽然中国正式启动北斗导航系统,比美国的GPS导航系统晚了将近20年,但是发展速度很快,目前GPS民用修正精度4米,北斗的精度却将会在明年底达到亚米级,误差小于1米。
万钢:北斗在老百姓的用处是很多的,但是往往个人不知道。5万多艘渔船都装上了北斗,过去有一些渔民觉得很冤枉感觉,说你们过界捕鱼,他说我是跟鱼走,海上又没一条线,我怎么知道我过界了。现在你好了,现在渔船上了北斗以后,它就知道我自己是过界不过界。甚至于我们北斗还有一个特性,叫短信播报信息。北斗一代可以这样用,所以都可以看到,所以在岸上也能看到,你这个船过界了,我们给你告诉一下。
包括送快递的,送盒饭的,不知不觉都在这里面用它的功能,甚至我前一些日子上内蒙古大草原上,现在讲生态养牛,牛要吃草,但也不能过界,所以他们就用北斗,给牛的项圈上戴一个北斗,领头牛,一个牛带四个小牛,四个小牛上有WiFi的项圈,然后跟着头牛在走,然后家里就知道牛今天吃了什么草。
吴小莉:它们也电子化了。牛也电子化了。
万钢:如果牛过界了,派一个无人机就把它赶回来。今年北斗相关的信息定位产品,我们国内的产值已经超过了2000亿。那么我们在国际上能不能共享呢?如果说我有一个系统能够同时共享,北斗、伽利略和GPS的时候,那我的定位是不是会更准一些?
吴小莉:就是这三个系统的共享?
万钢:对。为什么不行呢?现在我们已经有企业在这么做了,它有GPS,它也有北斗,它把两个合在一起,那它定位的精度就会高得多,但是它可以用GPS的定位,又可以用北斗的短信,它不是更好了吗?所以我们从这个角度上说起来,实际上国际科技合作还是十分重要的。
科技体制改革
吴小莉:2007年,致公党中央副主席、同济大学校长万钢任职科技部部长引起了海内外诸多政情观察人士的注意。普遍的观点认为,这是一个标志性的事件,反映着民主理念的转变。万钢则坦言,自己缺乏从政经历,当时就有评论认为,万钢上任后,需要破解长久以来科技部在国家科研经费分配上“政科不分”的迷局。而在这个迷局中,科研经费的浪费、科技成果的转化等,一度是广受评议的话题。万钢告诉我,当前进行的中国科技体改革正是要解决,政府投入怎么样更加地有效、合理、公平。但是他同时也澄清了长期见诸媒体的错误说法。
吴小莉:就有人提到说,以前的科研经费有一个数据,说40%用在科研,60%是用在行政管理,或者是买房住房,或者是用车。
万钢:对,我也一直研究这个数字是怎么出来的?是真的吗?我到现在没看到这个出处。我也听说了这个东西。我也跟很多人说,我说你查查看,这个数字怎么出来的,我们整个的看法当中没有,你说是有一些人违规使用是有的,但是极少极少数的。现在所有的项目都有审计的,所以几万个项目当中出来的数字是极少极少的,但是什么叫少啊?一个就是多,没有少的。国家科研的钱,用错了一分钱都是不行的,对吧,所以你还要加强纪律,但是也不能让他手脚绑住了,不敢用了这也不行,所以这总是在这两者之间要去寻找一个平衡,这就要符合规律。
吴小莉:但也有人觉得说,如果没有一个法律的制约的话,其实不是长治久安的办法。有人提到说,是不是应该要有一个专门管理科研的专项法律?您怎么看这样的说法?
万钢:实际上我们在建立这一套体系,这一套体系建立起来以后,科技进步法可能在这方面会有更加明确的,但是当前最要紧的,实际上关系更加深远长远的是科技成果转化法。
吴小莉:我们以前的成果转化率只有10%,这样我们的申报专利量。
万钢:这个数字也很难说。
吴小莉:准不准确?
万钢:其实成果转化是一个发展的方向,转换得快叫提高它的效率,但是并没有除以“率”的概念。当然我们有一些媒体的朋友们去说,你这个实验室做了多少个?20个成果,有几个用上了?5个,那你就是成果转化率5除20。其实这并不用,有一些我现在放在后面还要转化。
吴小莉:还有时间轴的问题。
万钢:所以它是一个时间轴,还有一个数量。它今天基础研究创造的成果它要经过很长时间才能走向社会,你说它就没有成果转化,这也不对。所以成果转化率,实际上这个字,现在就是在国际科技管理上面没有这个定律,国外从来不用这种说法,很难说啊。
吴小莉:但我们确实看到成果转化的问题。
万钢:确实是有一个问题,所以得分析它的问题。这一次修订成果转化法也是针对着问题来的。过去一个成果转化,超过500万要教育部批,超过800万还得到财政部去批,所以现在这些都简政放权。让科研单位可以处理它的成果,不需要再审批。这一下子你就加速了它的(转化)。
这一次在凤凰新闻客户端征集的网友问答,不少参与科研项目的高校研究生和科技服务工作者也问到,如何用好科研经费,调动基层科研人员的积极性等等。
万钢:要有享受的权利,共享的权利。共享就是,你转化的单位,你要和科研人员能够分享这个,比如说这一次规定,就科研人员可以享受50%以上的转化的净收入,这就是一个很大的激励。第三个,就要发挥积极性,科研人员不光是说为了钱才转化的,你在评价目标,你在提职称这个时候都要考虑这个问题。第四个,企业主体,就是说企业是接受成果转化,那么你要有一系列的规定企业来接受的这样,企业对转化成果怎么样,能算不算它的研发投入等等这一些,都要有新的规定。
网友提问:能否激励实体单位组织大学进行有目的的科研?
万钢:还有一个你要加强服务,服务业,我们全国有一个技术交易市场,这个技术交易市场近几年快速地增长,现在已经到了8570多亿,实际上比每年的投入就少不了多少了,但是很大的问题是,主要都是企业完成的,80%以上是企业完成的。就高校的少,少就少在我刚才说的,你管的太死,你没有激励,你不算评价,你又没有服务,你还没有推动企业作为主体,这不都是问题嘛。所以针对这些问题进行了法律的修改,8月份人大讨论通过,10月份习主席签字。
吴小莉:其实在科技部来说,很多人提到所谓的“政科不分”的问题,但是在2014年底,《关于深化中央财政科技计划管理改革的方案》出台之后,是不是就可以打破“政科不分”的这个局?
万钢:“政科不分”,这是当时大家意见反映最大的地方。这是当时投入,政府投入,我们说政府虽然只有占了25%,但是你这个碎片化也很严重,到处撒芝麻盐,每个部门都有,就这点科研经费,大概有30多个部门,有100多个不同的项目在支持,你说这一点你怎么样能够分?
另外一个培养一批专业机构,专业从事,这个是世界上的潮流,无论是美国、德国还是日本都是这样管理的。我们就成立了一个叫多部门的联席会议的机制,然后下面有一个咨评委,就是咨询,战略咨询和综合评审委员会,这由德高望重的科学家来牵头。对我们要立的一些重大的方向、战略,重点的专项来进行配置。
就是我们在年初的时候,向全社会征求了关于未来国家重大发展方向的一些建议2680多个,然后30多个部门共同研究,把它凝聚,然后之前之后,变成了59个,然后通过咨评委,它还列了一个你资助的可能性和紧迫性,又变成了近40个。我们也启动了一批试点。
所以这一套系统必须是各部门全流通的、透明的,然后是每一个科系人员都要能够知道我的项目今天在什么地方,我应该做什么事了,就是按照你的管理,然后大家都能来监督,我们说,今后的立项和实施过程都要是可查询、可申诉、可追溯的。
“双创”
吴小莉:近年来,中国新登记企业出现了“井喷式”增长,在市场空间、大众创业创新的政策红利、互联网+的共同作用下,创业者数量激增,从2010年底至2014年底,创业潮带动了2.5亿人的就业。而在有着相对成熟的创业环境和配套的2015年,人数还在持续地走高。
万钢有着在国外大企业工作的经历,这使得他特别地注意经营的理念,他在任同济大学校长时,在校区附近形成了环同济设计产业带,实现了年产值几十亿元人民币,并且设计打造环同济知识经济圈。万钢在任科技部长的2009年,环同济知识经济圈成为了科技部唯一以现代服务业为主的特色产业基地,今年总产值可望达到300亿元人民币。
万钢:到每一个众创空间去,你要是去的话,你一定能够看到路演,每一个孩子们都可以上台慷慨激昂的把自己的想法讲出来,下面就有创业导师给他说,你这个想法有什么地方是符合市场的,什么地方可能很难做,有专家说,你这个做可能是还有一点困难,那么有一些创投的就在听完了这些以后,去找这些给他进行投资。
那我们今后的老师能不能指导我们的孩子们创新?所以在大学里面就开了创新创业课,让老师能够指导。那么这样的话,在互联网场合下面这样的众创空间就会更多的出现。还有一个很重要的事就是科技资源的共享。包括我们所有的大学的研发设备能不能开放,让大众创业、万众创新来冲入到这个里面来,进行创业,这是一个很伟大的事情。
刚才您说了一个很重要的发展方向,就是在今后,我们实体经济怎么样提升?利用众创空间。最好的例子是海尔,与之相近的我们有中信重工的,在洛阳有一个,它是专门做这种矿山机械的。还有你比较熟悉的雷军那儿,包括马化腾,他们都在搞众创。所以从这个角度上说起来,我们下一步就要建一批专业化的,有龙头骨干企业牵头的,有高校院所参与的,有社会资本支持的,能够让各专业的学生,按照他的专业进去能够实现他的创新的。比如说,我要是要让能够这种热衷于自动控制的人找到自动化的这一块,我也要让热衷于能源、热能的这一块,找到他蒸馒头的那一块,这个都很重要。创业实际上不看大小,创业是一个人生的提炼,一个人生的锻炼。所以经历了创业这一段,他这个人生的责任感、社会的知识会丰富很多。
吴小莉:现在在众创的过程中,我们有一个很重要的载体,就是众创空间,从北京的车库咖啡。
万钢:对。
吴小莉:到深圳的创新柴火。
万钢:到李开复的那个创新工厂。到上海的那个新车间。
吴小莉:现在是如雨后春笋般,就有一个深圳的众创空间的一个创办人就提到了,在去年同期可能只有5家众创空间,现在可能有200家了,也开始出现一些各种的资质管理上的问题。
万钢:对。
吴小莉:甚至出现了创客空间比创客还要多的这种情况,未来我们怎么样用,就是我们现在很多优惠是给了创客空间,怎么样在支持和管理当中能够去进一步的优化它,把资源更好的对接到创客的身上。
万钢:对,这是一个很重要的。其实我们提专业化的众创空间,很重要的一点就是为了减少这一类的现象。一哄而上总是有的,但是如果不行,市场就淘汰了。所以靠我们的优惠普惠这些政策,靠它是活不了的,总要靠市场的。但是政府是要扶持的。能够加上专业人员的指导,这样的话,它那些众创空间成长就会更有目的。但是如果说我们在今后发展当中更加注意这一块,我们的支持范围更多的要准确一些的话,那以后更减少一些盲目的投入。
吴小莉:在过去一段时间,关于双创出了很多的政策,然后中科协在前不久就出了一个报告,对于双创很多的政策也给予肯定,但是也提到了一些问题,小微企业创新比较多,国有企业创新不足,那现在互联网的创新比较多,但是这种高科技含量的,或实体创业的项目又比较少,您怎么看这样的说法?要怎么样改变它?
万钢:中科协的评价里面,我记得比较正面评价的一个是上市制度的改革,一个是众创空间的发展。提出来的问题确实有这样,还有一个比多比少的问题,但是如果把小微企业和龙头骨干企业去比多少的话,我估计还不尽全面吧。
吴小莉:量级不太一样。
万钢:它还有一个效益的问题。一个华为的创新,大概和一个蒸馒头的,它不能一样。对吧,我理解它说的这个多啊、少啊,它并不是真正的多和少,而是在创新动力的问题上。因为我们怎么样去推动这个创新动力呢?有的时候特别是在地方国有上面,这个保护的能力还是很强的。所以往往就说我这块搞新能源汽车的,我要支持。那块传统汽车我也得保护保护,还要给它一点支持,你这样的话你怎么调结构?一视同仁、平等对待、平等竞争,甚至优胜劣汰,这些都是一些规则,所以我们还得创造市场环境。
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最新评论

空弹匣 发表于 2015-12-7 21:20
中国激光3D打印带路人王华明当选工程院院士 参与运20C919研制
发表时间:2015-12-07 10:39:03 http://www.guancha.cn/Science/2015_12_07_343788.shtml

据中国工程院增选工作办公室12月7日消息,中国工程院2015年院士增选工作经过两轮评审会议,各学部初选和全体院士终选等程序,共选举产生了70位新当选院士。其中,参与制造运-20、C-919等大飞机,歼-15、歼-31等新型战斗机钛合金部件,有“中国3D打印带头人”称号的王华明教授当选中国工程院信息与电子工程学部院士。其他当选者还有中国探月总工程师吴伟仁等。

王华明院士(资料图)

此次新当选的70名院士中,机械与运载工程学部9人,信息与电子工程学部8人,化工、冶金与材料工程学部9人,能源与矿业工程学部8人,土木、水利与建筑工程学部8人,环境与轻纺工程学部6人,农业学部9人,医药卫生学部7人,工程管理学部6人。共有6个尚无院士的二级学科产生了新当选院士,激光增材制造、大数据和下一代互联网等学科方向均有新当选院士。本次增选后,中国工程院院士总数达到852 人(其中资深院士322人),院士队伍的学科覆盖更趋全面,地区分布更加广泛,这将更有利于发挥院士的群体作用,推动我国工程技术的发展和激励优秀人才的 成长。

王华明,北京航空航天大学教授、博士生导师,激光增材制造领域专家。起步迅速、屡屡破格晋升、拥有大量学术成就的青年学者,2006年“全国五一劳动奖章”及“国家杰出青年科学基金”获得者,北京航空航天大学材料科学与工程学院“长江学者特聘教授”。现任材料加工工程学科责任教授、材料加工工程及自动化系主任、航空科学与技术国家实验室“航空材料与结构”首席科学家。

在王华明院士的公示材料中,其研制的金属构件激光熔化沉积增材制造技术自2005年以来已在歼-15、运-20、歼-11B、歼-31、C919等7种飞机、东风XX等3种导弹、遥感24等2种卫星、FWS13等3种航空发动机和1型燃气轮机等重点型号研制生产中工程应用并发挥关键作用。

在歼-15战机上,其前起落架大型整体钛合金支撑框尺寸大,结构复杂,传统方法难以整体成形制造,而利用激光增材制造的钛合金构件目前已经累计飞行起降10000余架次,工作正常。

在运-20研制中,激光增材制造技术在7天内完成6种机身/主起落架接头大型主承力构件的快速制造,确保了飞机如期首飞;成果呗确定为飞机“降成本计划”的主要途径,主起落架支柱、翼/身对接框、尾翼悬挂操纵一体接头等8大类、28种大型复杂整体钛合金关键主承力构件通过工程验证考核并陆续安计划装机应用。

国产大飞机C919同样运用了3D打印钛合金零件,主要用在飞机主风挡窗框、机翼和机体衔接部位。

除此之外,他主持研究的新型特种涂层还应用于某航空发动机矢量喷管高温重载驱动机构,累计试车216小时,无明显磨损,而传统方案试车10余小时最大磨损深度达2mm。

王华明院士公示材料


王华明院士公示材料

王华明院士公示材料

王华明院士公示材料

王华明院士公示材料

王华明院士公示材料

王华明院士公示材料

王华明院士公示材料

王华明院士公示材料

王华明院士公示材料

中国工程院经过12次院士选举,对院士增选制度不断进行改革完善。在本次院士增选中,我院按照党中央国务院关于改进完善院士制度的要求,实施了一系列改革 措施。例如:改革候选人提名途径,取消了国务院各部门,各省、自治区、直辖市和有关大型企业等“归口遴选部门”的提名途径,仅保留院士提名和学术团体提名 两种途径;完善院士增选机制,增加了全体院士终选环节;调整了候选人年龄、身份等规定;完善了候选人材料公示和投诉调查机制;加大了对违纪违规行为的处罚 力度,等等。总体上看,我院将改进完善院士增选制度与完成本次院士增选任务紧密结合,新的改革措施得到了较好的落实,院士增选的制度体系得到进一步完善, 这为今后进一步改进完善院士增选制度做好院士增选工作奠定了扎实基础。今后,我院将继续深入贯彻党中央国务院关于改进完善院士制度的要求,突出学术导向, 坚持院士的标准和条件,坚持质量第一的原则,不断优化院士队伍的学科、年龄等结构,将更多符合条件的中青年工程科技人才吸收到院士队伍中来,为推动创新驱 动发展战略的实施,促进我国工程科技事业发展做出新的更大贡献。

空弹匣 发表于 2015-12-7 21:32
中国船厂又有新装备组装完成 英军用其造航母(图)
2015年12月07日 10:07  http://mil.news.sina.com.cn/2015-12-07/1007845836.html
江南造船1600吨龙门吊组装完成。

  11月24日,江南造船(集团)有限责任公司1600吨龙门吊主梁吊装到位,标志着整台龙门吊总体吊装顺利完成。该节点的完成为2016年3月18日的按时交机打下了坚实的基础,在船舶行业龙门吊的建造过程中具有里程碑意义。
  据了解,1600吨龙门吊于2015年6月8日开工。为确保整台龙门吊的建造质量、进度可控,江南造船成立1600吨龙门吊专项建造组,每周组织建造方、监理方召开协调会,对建造过程中出现的各类问题及时协调解决。
  1600吨龙门吊作为目前国内起重量最大、起升高度最高的龙门吊,此次总体吊装采用的三大件(主梁、刚性腿、柔性腿)总装方案中,170米主梁采用5000吨浮吊偏中心吊装,主梁与刚性腿对中精度须控制在2毫米之内,要求之高、难度之大堪称“刀尖上的舞蹈”。针对“1600吨龙门吊总装方案”,建设工程部多次组织大型设备吊装、起重、船务等方面专家进行讨论和评审。同时,为切实履行安全监管责任,建设工程部11月13日组织上海船厂船舶有限公司及行业内大型设备吊装方面专家召开了“1600吨龙门吊总装现场安全评审会”。安全评审当天,行走机构吊装。针对评审中发现的问题,总体吊装前要求振华重工逐项落实,以确保总装过程万无一失。
 因1600吨龙门吊总体吊装期间除影响江南造船4号船坞生产,同时还影响上海江南长兴重工有限责任公司3号船坞的生产,为确保1600吨龙门吊总装如期顺利完成,在江南造船有关领导的带领下,建设工程部对外紧盯主梁、刚柔性腿、上下小车等部件的建造进度和质量,对内通过公司领导、生产管理部积极与兄弟单位协调总装窗口时间,最终确定在11月15日4号坞在建船舶出坞前,完成1600吨龙门吊大车行走机构吊装,11月17~25日间视天气情况,依次完成刚性腿、柔性腿、主梁的吊装。在各方面工作准备到位后,11月21日刚性腿吊装到位,11月23日柔性腿吊装到位,11月24日主梁吊装到位,1600吨龙门吊创造了4天完成总体吊装的历史记录。
  1600吨龙门吊总装完成后,接下来近4个月内还要完成电气接线、调试、试车、型式试验、取证等工作,后续大部分工作都需在95米以上高空完成,难度系数大大增加。建设工程部将在后续工作继续严抓质量和进度,力保2016年3月18日按期交机。
  相关消息:
  英国皇家海军最新伊丽莎白女王号航母后舰岛于2013年6月28日在乐塞船厂完成安装,至此,两个舰岛均已经安装完毕。组装该航母的龙门吊由中国企业振华港机提供,为1500吨级。
  伊丽莎白女王号航母排水量6万5千吨,接近美国尼米兹级航母,比现在英国无敌级航母大了三倍,可搭载40架以上的定翼及直升机,这也是英国有史以来建造的最大船舰和除美国之外世界上最强航母。长280米,宽74米,仅甲板面积就达1.3公顷,可搭载40架短距/垂直起降的F-35舰载机和直升机,是英国历史上最庞大的战舰,仅次于美国航母。
空弹匣 发表于 2015-12-14 09:57
袁岚峰:从2015年国际物理学十大突破看中国的科技实力
化学博士,中科大副研究员,ID:中科大胡不归
发表时间:2015-12-14 08:23:39 http://www.guancha.cn/YuanLanFeng/2015_12_14_344562.shtml

2015年12月11日,欧洲物理学会(Institute of Physics)新闻网站《物理世界》(Physics World)公布了2015年度国际物理学领域的十项重大突破(http://physicsworld.com/cws/arti ... through-of-the-year)。中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室潘建伟院士、陆朝阳教授等完成的“多自由度量子隐形传态”名列榜首,被评为年度突破(Breakthrough of the Year)。其他九大突破排名不分先后,由美国、德国、荷兰、葡萄牙、中国、澳大利亚、日本等国家的科学家分享。下面我们尽量用公众能够理解的语言来介绍这些重大成就。如果您还是看不懂,没关系,您肯定能看懂文末基于这十大突破对中国科技实力的解读。

最年轻的院士、27岁时科研成果就入选“年度全球十大科技进展”、31岁毅然回国组建自己的实验室、帮助中国在量子通信的前沿科技领域处于世界领先……近年来,在合肥工作的潘建伟是中国最耀眼的科技明星之一,也被认为是距离下一个科技诺贝尔奖最近的中国人之一。

陆朝阳,英国剑桥大学博士,中国科学技术大学教授。在国际上首次实现六光子纠缠、八光子纠缠和十比特超纠缠,三次刷新了多光子纠缠和光学量子计算领域的两项世界记录,两次入选了两院院士评选的年度中国科技十大进展新闻。

首先来看年度突破。2015年2月26日,国际顶级科学期刊《自然》(Nature)以封面标题的形式发表了潘建伟、陆朝阳等人的文章《单个光子的多个自由度的量子隐形传态》(Quantum teleportation of multiple degrees of freedom of a single photon)。这则消息当时就令许多人激动不已,观者如堵。但媒体的报道对绝大多数读者来说都属于云里雾里、不知所云,于是有大量“不明真相的群众”表示:“你们说的每一个字我都认识,但是你们说的东西我一点都听不懂!赞!!”简称“不明觉厉”。为此我写了一篇《科普量子瞬间传输技术,包你懂!》(http://weibo.com/p/1001603817899448994963)及其补遗(http://weibo.com/p/1001603818514786952898),令许多人对量子力学、量子信息和这项工作有了一些了解,包括从事传统信息行业、想学习量子信息却不得其门而入的朋友们。

简而言之,这项工作的新成果在于“多个自由度”,因为以前已经实现了单个自由度的量子隐形传态。

什么是量子?一个量如果存在最小的不可分割的基本单位,就像上台阶一样,只能上一个一个的台阶而不能上半个台阶,我们就说这个量是量子化的,把这个最小单位称为量子。我们日常所见的宏观世界似乎一切都是无限可分的,微观世界里却有很多物理量是量子化的,例如原子中电子的能量。所以准确描述微观世界的理论必然是量子化的,这种理论就是量子力学。宏观物质是由微观粒子组成的,所以对宏观世界的准确描述也必须是量子力学。中学里学的牛顿力学只是对宏观世界的近似描述,在作为量子力学对立面的意义上被称为经典力学。

什么是量子隐形传态?这是一种在1993年提出的方案,把粒子A的未知的量子态传输给远处的另一个粒子B,让B粒子的状态变成A粒子最初的状态。注意传的是状态而不是粒子,A、B的空间位置都没有变化,并不是把A粒子传到远处。当B获得这个状态时,A的状态必然改变,任何时刻都只能有一个粒子处于目标状态,所以并不能复制状态,或者说这是一种破坏性的复制。在宏观世界复制一本书或一个电脑文件是很容易的,在量子力学中却不能复制一个粒子的未知状态,这是量子与经典的一个本质区别。很多人听说量子力学中状态的变化是瞬时的,无论两个粒子相距多远,于是认为隐形传态的速度可以超过光速,推翻相对论。错了。隐形传态的方案中有一步是把一个重要的信息(可以理解为一个密钥)从A处传到B处,利用这个信息才能把B粒子的状态变成目标状态。这个信息需要用经典信道(例如打电话、发邮件)传送,速度不能超过光速,所以整个隐形传态的速度也不能超过光速。很多人把隐形传态当成科幻电影中的传送术,瞬间把人传到任意远处,然后还担心复制人和本尊的伦理问题,其实这些理解都是错误的。量子隐形传态是以不高于光速的速度、破坏性地把一个粒子的未知状态传输给另一个粒子。打个比方,用颜色表示状态,A粒子最初是红色的,通过隐形传态,我们可以让远处的B粒子变成红色,而A粒子同时变成了绿色。但是我们完全不需要知道A最初是什么颜色,无论A是什么颜色,这套方法都可以保证B变成A最初的颜色,同时A的颜色改变。

量子隐形传态是在什么时候实现的?是1997年,当时潘建伟在奥地利维也纳大学的塞林格(Zeilinger)教授组里读博士,他们在《自然》上发表了一篇题为《实验量子隐形传态》(“Experimental quantum teleportation”)的文章,潘建伟是第二作者。这篇文章后来入选了《自然》杂志的“百年物理学21篇经典论文”,跟它并列的论文包括伦琴发现X射线、爱因斯坦建立相对论、沃森和克里克发现DNA双螺旋结构等等。

什么是自由度?自由度就是描述一个体系所需的变量的数目。例如一个静止在一条线上的粒子,描述它只需要一个数,自由度就是1。静止在一个面上的粒子,自由度就是2。三维空间中的静止粒子,自由度就是3。描述三维空间中一个运动的粒子,需要知道位置的3个分量和动量的3个分量,自由度是6。光子具有自旋角动量和轨道角动量,如果你看不懂这两个词,没关系,只要明白它们是两个自由度就够了。在1997年的实验中,传的只是自旋。此后各种体系的各种自由度都被传输过,但每次实验都只能传输一个自由度。

传输一个自由度固然很厉害,但是只具有演示价值。隐形传态要实用,就必须传输多个自由度。这在理论上是完全可以实现的。打个比方,现在用颜色和形状来表示状态,A粒子最初是红色的正方体,我们可以让B粒子变成红色的正方体,同时A变成绿色的球体。这个扩展看似显而易见,但跟传输一个自由度相比,有极大的困难。隐形传态实验一般需要一个传输的“量子通道”,这个通道是由多个粒子组成的,这些粒子纠缠在一起,使得一个粒子状态的改变立刻就会造成其他粒子状态的改变。用物理学术语说,这些粒子处于“纠缠态”。制备多粒子的纠缠态已经是一个很困难的任务了,而要传输多个自由度,就需要制备多粒子的多个自由度的“超纠缠态”,更加令人望而生畏。潘建伟研究组就是攻破了这个难关,搭建了6光子的自旋-轨道角动量纠缠实验平台,才实现了自旋和轨道角动量的同时传输。

用《道德经》的话说:“道生一,一生二,二生三,三生万物。”1997年实现了道生一,那时潘建伟还是博士生。2015年实现了一生二,这时他已经是量子信息的国际领导者。从传输一个自由度到传输两个自由度,走了18年之久,这中间有无数的奇思妙想、艰苦奋斗,是人类智慧与精神的伟大赞歌。

下面我们来看其余九大突破。再次强调,排名不分先后,九名并列亚军。每一项工作都是科学家们的卓越成就,值得我们热烈鼓掌。基本内容是我对上引欧洲物理学会新闻的翻译,有些地方加上我的注释。

首次测量到单电子的同步辐射。奖给8号项目(Project 8)协作组(注释:8号项目的两位发言人来自美国的麻省理工大学和加州大学圣塔芭芭拉分校),他们测量到氪-83的β衰变中发射出的单个电子的同步辐射。辐射是在电子通过磁场时发出的,使得团队可以对粒子被发射时的能量作出非常精确的测量。8号项目正在努力提高测量精度,以用于计算物理学中最难以捉摸的量之一——电子型反中微子的质量,这些电子型反中微子也是在β衰变中发射出的。注释:根据相对论,能量等于质量乘以光速的平方。因此如果精确地知道一个核反应前后那些能观测到的粒子的能量,两者相减就得到那些观测不到的粒子(在这里是电子型反中微子)带走的能量,也就知道了这些粒子的质量。因为中微子的质量非常微小,接近于零,所以这个实验需要极高的精度,才能得出有意义的结果。

终于发现了外尔费米子。奖给普林斯顿大学的Zahid Hasan、麻省理工大学的Marin Soljačić以及中国科学院(注释:物理研究所)的方忠与翁红明,为他们关于外尔费米子的先驱性工作。这些无质量的粒子是德国数学家赫尔曼·外尔(Hermann Weyl)在1929年预言的。Hasan和方忠、翁红明领导的团队各自独立地在准金属砷化钽(TaAs)中发现了一种准粒子的指示性证据,这种准粒子表现得就像外尔费米子。Soljačić和同事们在一种非常不同的材料中发现了存在外尔玻色子的证据,——一种“双gyroid”(注释:gyroid是一种无穷连接的三重周期性最小面,参见https://en.wikipedia.org/wiki/Gyroid)的光子晶体。外尔费米子的无质量特性意味着它们可能被用于高速电子学,此外由于它们面对散射时受到拓扑保护,对量子计算机可能也有用处。注释:对外尔费米子的一个介绍,可以见中科院物理所戴希研究员的博客《外尔半金属的故事》(http://blog.sciencenet.cn/blog-600872-906367.html),他和方忠用理论计算预测了在TaAs中发现外尔费米子的可能性。现在发现的外尔费米子不是真实的粒子,而是一种真实粒子的集体运动模式,即准粒子,这是凝聚态物理中特有的现象。外尔最初是在粒子物理领域预言这种粒子的,寻找它花了86年,最终却是在凝聚态物理领域找到了这种粒子。在凝聚态物理中实现粒子物理的理论,是当代物理学一种普遍而有趣的思路。

物理学家宣称实现了“无漏洞”的贝尔不等式实验。奖给荷兰代尔夫特理工大学的Bas Hensen、Ronald Hanson与同事们,他们进行了既没有局域性漏洞也没有探测性漏洞的贝尔不等式测量。他们的实验涉及位于相距1.28公里的金刚石中的纠缠的自旋,然后测量自旋之间的关联。金刚石之间距离这么远,以及自旋测量相对容易,保证了整个实验是无漏洞的,——实验结果证实了看似怪异的量子力学纠缠概念。注释:贝尔不等式说的是,某些自旋之间的关联在经典力学中必然低于某个上限,而这个上限是量子力学能够达到的。因此如果测量结果违反贝尔不等式,就说明经典力学是错误的,量子力学是正确的。1982年,阿斯佩克特等人做了这样的实验,结果确实违反贝尔不等式。后来又有许多研究组用各种方法重复这个实验,结论大都一致。但以前的实验都存在漏洞,或者是局域性漏洞,或者是探测性漏洞,也就是说,经典力学原则上还是有可能解释实验结果,因此较起真来,结论还不能完全确定。这两种漏洞有某种互补性,缩小一个漏洞就会扩大另一个漏洞,因而以前一直不能同时消灭两者。现在通过巧妙的实验设计和高超的技术手段,第一次同时克服了这两个漏洞,所以可以说是对贝尔不等式测量的盖棺定论。这是一项重大的进步,但如果要问,对大多数科学家的观念有什么影响?回答是没有影响,因为从1930年代以来,绝大部分科学家早就相信量子力学了,都用不着贝尔的不等式和阿斯佩克特的实验。量子力学的纠缠概念对公众来说很怪异,对科学界来说却是老生常谈,否定它才出人意料,肯定它只是再次证实常识。这类实验是以更突出的矛盾、更高的可靠性来检验一个已经被广泛接受的理论。如果结果是否定性的,整个科学界就会轰动,大家需要重新构建物理学大厦了。现在的结果都是肯定性的,量子力学再一次被证明为正确,那对大多数人来说就只是满足好奇心而已。当然,实验在技术上的进步是很重要的,例如在相距这么远的金刚石之间保持纠缠的方法。

首次探测到来自太阳系外行星的可见光。奖给葡萄牙天体物理与空间科学研究院与波尔图大学的Jorge Martins及其在葡萄牙、法国、瑞士、智利的同事们,他们首次测量了由一颗系外行星反射的高分辨率光谱信号。该团队使用了高精度径向速度行星搜寻设备(在欧洲南方天文台下属的La Silla天文台),研究来自51飞马座b星的光,——它是在1995年发现的。利用他们发展的新技术,Martins和同事们能够测量这颗行星的质量、轨道倾角和反射率,这些数据可以用来推断行星表面和大气的成分。按:我们以前只能观测到恒星的光,看不到太阳系外行星的光,也就对系外行星的成分一无所知,甚至连它们是固态、液态还是气态都不清楚。这个项目大大增进了我们对系外行星的了解,说不定能找到适合人类生存的星际移民目的地。

LHCb(“大型强子对撞机的美丽”,Large Hadron Collider beauty)宣称发现两个五夸克态。奖给欧洲核子研究组织(CERN)的LHCb协作组,他们表明五个夸克可以在被称为五夸克态的粒子中被束缚在一起。五夸克态的存在是在1970年代被首次预言的,在21世纪是争议的对象。今年,当两个质量约为4400 MeV/c2的五夸克态从大型强子对撞机的质子碰撞中涌现出来时,这个问题终于解决了。两个信号的统计显著度都超过9σ,远高于粒子物理中确认一个发现的黄金标准5σ。注释:质子和中子这样的重子是由三个夸克组成的,在重子之间传递相互作用的介子是由两个夸克组成的。夸克从来不会单独出现,因为把两个夸克分开时要耗费的能量太大,超过夸克质量对应的能量,于是会产生新的夸克。那么有没有多于三个夸克组成的粒子呢?理论预测了四个和五个夸克组成的粒子,但一直没有被证实。现在终于发现了五夸克态,可喜可贺。

硫化氢在203 K下是超导温度最高的超导体。奖给马克斯·普朗克化学研究所和约翰尼斯·古腾堡大学(都位于德国美因茨)的Mikhail Eremets和同事们,他们发现了第一种在地球表面能自然出现的温度下超导的材料。该团队发现,150万个大气压的极端压强下的硫化氢直到203 K都是超导体,这个温度比南极洲记录到的最低温度要高19K。虽然还需要进一步的研究来理解为什么这个材料会超导,这项发现可能已经为超导的圣杯即室温超导体铺平了道路。注释:超导体就是电阻为零的材料,在其中传输的电流永远不会衰减,有许多奇妙的应用前景。然而到目前为止,超导都只能在很低的温度下实现,能超过液氮温度(77 K,即零下196摄氏度)就算“高温超导”了。这项工作一下子把超导温度提高了几十度,甚至都超过了地球表面的最低温度,这是个重要的里程碑。当然离实用还很远,因为150万大气压的压强是个严重障碍。2014年,吉林大学的马琰铭和崔田两个研究组各自通过理论计算预测了硫化氢的超导性,马琰铭等人预测H2S在160 GPa的压强下(1 GPa约等于1万大气压)超导温度为80 K,崔田等人预测H3S(H2S与H2的复合物)在200 GPa下超导温度在191 K至204 K之间。Eremets等人大幅引用和致谢了崔田和马琰铭的结果,参见知社学术圈的《Nature: 中国学者预测的203K超导体被实验证实 | 颠覆所有极限!》(http://chuansong.me/n/1848797)和《关于中国学者预测203K超导体被实验证实的补充说明》(http://chuansong.me/n/1851448)。中国科学家对这项发现也有重要贡献,不过由于所用的理论是传统的BCS超导理论,计算的难度并不很大,而实验的难度要大得多,所以实验家的荣誉高于理论家的荣誉。

便携式“战地磁共振影像(MRI)系统”走出实验室。奖给美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的Michelle Espy和同事们,他们造出了实用的、便携的、超低磁场的MRI系统。与传统的用超导线圈产生很强磁场的MRI系统(注释:看,这就是超导的用途之一)不同,新系统所用的磁场要弱得多,从远方产生这种磁场就容易多了。然而这意味着该系统必须能够探测弱得多的信号,这一点它是用超导量子干涉仪(SQUID)来实现的(注释:避开了超导的一种用途,又用到超导的另一种用途)。由于有低功耗和轻质量的优点,该团队希望这种原型设计能够尽快部署到发展中国家的医疗中心以及战地医院。按:这是十大物理学突破中唯一跟日常生活直接相关的,可能欧洲物理学会选择它也有这方面的原因。

费米子显微镜露出曙光。奖给美国麻省理工大学的Lawrence Chuck、Martin Zwierlein和同事们,他们制造了第一台“费米子显微镜”——一台能够为超冷气体中多达1000个独立原子成像的设备。对于理解材料中的电子如何相互作用,已经有许多重大的进展。这是通过把费米子原子冷却到超低温度、再用光和磁场精细调节原子间的相互作用来实现的。通过允许物理学家观测单个费米子在气体冷却时的行为,费米子显微镜把这种方法又推进了重要的一步。这项新技术可能很快就会被研究者用于观测原子间的磁相互作用,甚至可能被用于探测体系内的量子纠缠。注释:这项工作的重要性,在于把观测对象从很多原子的集合缩小到单个原子,即大大提高了分辨率。由此我们有可能观察到很多以前想象不到的现象,以后还有可能把对单原子的观测(只是看)升级为控制(不仅看还能动)。想想看,如果我们可以随意观察和操控单个原子,而且这些原子还是处于量子纠缠中的,我们能够看到和造出多少不可思议的东西!

硅量子逻辑门是第一步。奖给澳大利亚新南威尔士大学和日本庆应义塾大学的Andrew Dzurak、Menno Veldhorst和同事们,他们造出了第一个硅的量子逻辑器件。他们的控制非(CNOT)门是量子计算机的一个基础元件,以前是用传统的半导体加工工艺制造的。这个器件用电子自旋来存储量子信息,研究者们现在计划把技术扩展到制造完全意义的量子计算机芯片。按:量子计算机在理论上对于某些问题比现在的计算机(经典计算机)快得多。例如对于因子分解,传统算法的计算量随位数的变化是指数增长,而量子算法只是多项式增长。分解一个5000位的数字,在原理上经典算法需要50亿年的时间,量子算法只需要2分钟。可是目前还没有实用意义上的量子计算机,原因之一就是用的材料都不是硅,量子信息只能用硅之外的光子、离子阱、核磁共振等方式来储存。现在可以用硅来储存与操作量子信息,半个多世纪以来半导体技术的丰富积累就有可能用上,大大促进量子计算机的发展。

介绍完十大物理学突破,我们来统计一下有哪些国家出镜,各国参与了多少项工作。中国独占一项(榜首的多自由度量子隐形传态),分享一项(外尔费米子)。美国独占三项(单电子同步辐射、便携式MRI和费米子显微镜),分享一项(外尔费米子)。荷兰独占一项(无漏洞的贝尔实验)。德国独占一项(硫化氢的203 K超导),对此中国科学家做了理论预测。澳大利亚和日本分享一项(硅量子逻辑门),这一项有点奇怪,Andrew Dzurak和Menno Veldhorst的名字看起来都不像日本人,可能以澳大利亚的贡献为主。葡萄牙领衔,和法国、瑞士、智利分享一项(系外行星的光)。欧洲作为整体,有CERN发现的一项(五夸克态)。

按照这个统计,美国共有四项,整体实力是最雄厚的。中国有两项,包括榜首,整体仅次于美国,并且在局部占据制高点。中国的科技正处于爆炸式发展之中(见我的文章《见龙在田:中国科技与世界大势(上)》(http://weibo.com/p/1001603864112261145733),修订后由观察者网转载为《中国科技实力正以多快的加速度逼近美国》(http://www.guancha.cn/YuanLanFeng/2015_08_12_330260.shtml),以及我的另一篇文章《中国的研发投入需要更大幅度的增长》(http://www.guancha.cn/YuanLanFeng/2015_11_13_341140_s.shtmlhttp://weibo.com/p/1001603908683422639166)),潜力最大,前途不可限量。本文中提到的潘建伟、陆朝阳、方忠、翁红明、戴希、马琰铭和崔田分别出生于1970年、1982年、1970年、1977年、1971年、1972年和1964年,年富力强,充满朝气,他们是中国科技井喷的缩影。欧洲各国加起来共有四项,作为整体仍然是科学中心之一,但由于政治的碎片化,单独一国都不如中美两个超级大国。澳大利亚、日本和智利是中美欧之外仅有的上榜国家,而且只有一项成果是中美欧都未参与的。可以认为,美国、欧洲和中国是目前的三大科学中心。如果把中国扩大到东亚,把日本、韩国甚至澳大利亚都包括进去,那就更是铁板钉钉了。这三大地区之外的国家,如俄罗斯、巴西、印度、印尼,在世界科学版图上都处于边缘地位。

中国科学界在2015年收获了屠呦呦的自然科学诺贝尔奖、科大团队的国际物理学年度突破,2015年必将作为崭露头角的一年被历史铭记。对中国的科学工作者、科普工作者和爱好科学的公众来说,这是最好的时代。对喋喋不休中国人不会创新、永远没希望的逆向民族主义分子来说,这是最坏的时代,我们对他们的无知和偏执感到可怜。

最大的幸福属于年轻学子,你们的面前有崭新的世界,无限的希望!

作者简介:袁岚峰,中国科学技术大学化学博士,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室副研究员,风云学会会长,微博@中科大胡不归 。

致谢:感谢风云学会研究员郭晓明博士(@西西河氏唵啊吽 )、陈经等人提出的宝贵意见。

空弹匣 发表于 2015-12-14 10:05
中国首架水空两用无人机U650试飞成功 可续航2000公里
发表时间:2015-12-11 14:37:06 http://www.guancha.cn/Science/2015_12_11_344392.shtml
2015年12月1日下午2时30分,一款代号为“U650”的大型水陆两用无人机,在江苏某水域滑跑200余米后起飞,经过大雾和强侧风条件下的试验飞行后,平稳降落在预设区域,成功完成首次试飞。
U650是上海优伟斯研发的国内首架大型水陆两用无人机,也是一款定位于海事监管、海洋搜救领域的高端无人机系统。U650机身长度6米,全部由碳纤维和金属材料制成,翼展达到12米,具备17:1的大滑翔比,动力则由一台兼顾高功率与高经济性的Rotax912 is航空发动机提供。
在此次试飞中,U650采用了完全自主起飞的方式,仅在水面滑跑二三百米后即顺利升空,经过30多分钟的五边低空飞行后,U650无人机准确找到预先设定的降落轨道,并顺利返航。

试飞中的U650

据了解,U650大型水陆两用无人机主要具备三大亮点。首先就是长航时,加满油后,U650能够连续飞行15小时,续航里程达到2000公里;第二是大载荷,在满油条件下,U650仍具备150公斤的有效任务载荷;第三是水陆两用,U650机身特有的船体结构与可收放的起落架可以让飞机无需特殊跑道要求,就可在水面或陆地起降,在配合陆地或水面移动通信车时,特别适合在各种复杂环境中作业。
上海军民两用科学技术促进会相关专家介绍说,该项目是由民营企业联合国内多家军工单位企业,进行技术集成创新的科技结晶,是上海军民两用技术领域的一项重要成果,在海事监管、海洋搜救、通信中继、地质勘探、农林业、气象等领域有着广泛的应用前景。
U650此次试飞成功打破了小型飞机在行业应用中的局限性及不足,不但填补了国内大型水陆两用无人机领域的空白,也标志着国内无人机技术在全球无人机行业应用领域跨出了坚实的一步。
红太郎 发表于 2015-12-14 12:42
这几天央视二套《中国财经报道》的中国创造介绍了工业领域的新技术、新创造,很有意思。
空弹匣 发表于 2015-12-22 18:57
2015中国自然指数:全球高质量科研总体贡献中国位居第二 仅次于美国
发表时间:2015-12-22 14:25:30 http://www.guancha.cn/Science/2015_12_22_345580.shtml

今年6月17日,英国《自然》杂志发布的《2015全球自然指数》(Nature Index 2015 Global)显示,中国科学院的自然指数在全球科研机构中位列第一。半年后的12月17日,《自然》杂志增刊发布《2015中国自然指数》(Nature Index 2015 China),分析了从2012年到2014年中国三年的研究成果,显示中国全球高质量科研产出已仅次美国。

自然指数显示,如按照加权分数式计量(weighted fractional count,WFC),中国高质量的科研产出在2012年到2014年期间增长了37%,美国在同一时期则下降了4%。目前,中国对世界高质量科研的总体贡献居全球第二位,仅次于美国。《自然》杂志官网报道的按语是:美国和日本在科研产出上的传统优势地位在明显下降(Traditional strongholds of US and Japan experience a notable drop in their research output)。

图表显示,最近几年中国高质量科研产出增长非常突出

“显然,中国正在赶上美国,并已成为一个高质量科研成果产出的强国。中国在1980年代初期蓬勃的经济发展持续推动了其研发投入的不断增加。中国高等教育规模的扩大、科研人员数量的增加和质量的提升也作为关键要素,推动中国科研投入带来惊人的回报。”《自然》杂志执行主编尼克·坎贝尔博士(Nick Campbell)说。

中国在自然指数中的科研成果主要来自化学和物理学,分别占中国WFC总分值的61%和30%。值得注意的是,生命科学方面的科研成果也快速增长,在2012年到2014年之间有30%的增幅。此次,Nature还评选出了中国排名前五十的生命科学机构(Top 50 institutions in life sciences)。

自然指数统计,北京、上海和南京依然是中国的三大科研中心。按照WFC计算,2014年中国科研产出最多的十大城市为北京、上海、南京、武汉、合肥、长春、香港、杭州、广州和天津。这十个城市加起来占中国WFC分值的70.4%。

十大城市的WFC表现图

这11个城市的表现反应了过去三年中国科研产出的显著增长

北京纳入自然指数的研究机构数量在中国最多,科研实力尤其体现在化学和物理学上。上海纳入自然指数的研究机构数量不足北京的二分之一,但其前十大研究机构的贡献与北京前十大研究机构的贡献不分伯仲。与上海一样,南京在自然指数上的科研成果也几乎有60%是来自化学。2014年,南京大学在自然指数上的科研成果占整个城市的二分之一以上。

2012年到2014年期间,西安、成都和杭州是WFC分值增幅最快的城市之一,这主要受到化学方面科研成果的推动。其中,西安的WFC分值增幅尤为突出,达到了142%;成都和杭州分别为78%和55%。

西安的WFC分值增幅尤为突出,达到了142%,在增量绝对值也排在前五

自然指数还显示,深圳、北京和武汉是中国三大科研成果产业化基地,因为这些城市有许多具有重要科研贡献的公司,尤其是在高端生命科学领域。其中,深圳尤其经历了精彩的转型,现已发展成为一个基于科研的产业中心,深圳企业所拥有的国际专利数量几乎占全国的二分之一。

深圳企业所拥有的国际专利数量几乎占全国的二分之一,在图表中的圆饼面积非常大

《自然》杂志的相关报道说,在巩固其高质量论文产出世界第二的地位后,中国正在从学术科研合作中获得更多动力。自然指数显示,香港、合肥、天津三座城市在国内和国际科研合作上表现突出:香港和合肥主要与各自的国际同行建立了大量的合作;天津在当地研究之间的合作上得分很高,主要是天津大学和南开大学的合作。

香港五所高校科研国际合作情况,与美国的合作处于主导地位

Nature杂志还根据WFC评分列出了中国前200名顶级研究机构(Top 200 institutions),其中排在前十位的是北京大学、南京大学、清华大学、中国科技大学、浙江大学、复旦大学、中科院化学研究所、中科院上海有机化学研究所、兰州大学以及上海交通大学。(完全榜单在第二页)

链接:关于自然指数

自然指数(Nature Index)于2014年11月首次发布,纳入指数的68种自然科学期刊,由在职科学家组成的两个独立小组选出,还进行了一次大规模调查,最终确定入选期刊。据施普林格·自然集团估计,这68种期刊约占自然科学期刊总引用量的30%。自然指数采用3种计量方法,分别是论文计数、分数式计量和加权分数式计量(WFC),以确保科学性。

自然指数有三种计量方法来追踪作者的单位信息:

1.论文计数 (article count/AC)-不论一篇文章有一个还是多个作者,每位作者所在的国家或机构都获得1个AC分值。

2.分数式计量(fractional count/FC)-FC考虑的是每位论文作者的相对贡献。一篇文章的FC总分值为1,在假定每人的贡献是相同的情况下,该分值由所有作者平等共享。例如,一篇论文有十个作 者,那每位作者的FC得分为0.1。如果作者有多个工作单位,那其个人FC分值将在这些工作单位中再进行平均分配。

3.加权分数式计量(weighted fractional count/WFC)-即为FC增加权重,以调整占比过多的天文学和天体物理学论文。这两个学科有四种期刊入选自然指数,其发表的论文量约占该领域国际期刊论文发表量的50%, 大致相当于其它学科的五倍。因此,尽管其数据编制方法与其他学科相同,但这四种期刊上论文的权重为其他论文的1/5。

翻页查看中国前200名顶级研究机构

空弹匣 发表于 2015-12-25 14:39
观察者网年终盘点:2015年中国科技进步人物
发表时间:2015-12-25 13:10:36 http://www.guancha.cn/Science/2015_12_25_345940.shtml

“世界第一”是中国人民一如既往的追求,凡是各领域取得技术突破,国人总爱和国外最先进的技术做参照,以至于有人说,“地球上只有两个国家,一个叫中国,一个叫外国。”

如果用科研人员和科研经费、自然指数、五大知识产权局的专利做数据对比的话就会发现,虽然中国和外国依旧有一定差距,但冷冰冰的数据中展现出的是中国科技呈现井喷之势,甚至不乏在一些领域超越国外最先进技术的范例——潘建伟院士研究组实现的“多自由度量子隐形传态”,使中国在量子隐形传态研究上一举超越了美国,而赵忠贤院士、陈仙辉教授等科学家在超导领域的贡献也使中国超导技术走在世界前列。

白血病和疟疾都曾经严重危害人类健康,前者如果无法找到适配的骨髓终将难逃一死,而后者更是曾经屠村灭乡的瘟疫。张亭栋教授和屠呦呦女士通过对传统中医的研究,分别从砒霜和黄花蒿中提出亚砷酸注射液和青蒿素,拯救了上百万人的生命。

相对于张亭栋教授和屠呦呦女士的科研成果,施一公教授和黄军就教授的科研课题就更加“科幻”——施一公教授的科研成果为破解剪接体结果和工作机制做出了卓越贡献,为攻克老年痴呆症找到“钥匙”。黄军就教授则开启了修改胚胎基因的大门,虽然这项研究还处于初始阶段,在伦理上也饱受非议,但却有望在胚胎阶段治愈先天基因疾病。

当在电视上看着美国福特号航母使用电磁弹射器弹射战机之时,可曾想到中国在电磁弹射器领域也取得了不逊于美国的技术成就,马伟明院士不仅完成了电磁弹射样机研制和试验的全过程,还攻破了电磁弹射技术的所有障碍,军迷们更是为即将开工的航母是否会采用电磁弹射而争论不休。

光阴易逝,沧海桑田,随着人类科技的进步,“火星救援”将成为现实,“星际穿越”也不再是幻想,人类终将开启宇宙时代。

2015年,BBC关于中国教师在英执教的纪录片,再度掀起了中西教育对比的大讨论。在正反双方的唇枪舌剑中,中国科技水平也自然“躺枪”。中国的科技水平处于什么位置呢?观察者网专栏作者、中科大副研究员袁岚峰博士用量化的数据告诉我们:中国科技水平已处于第一集团,跟美国有显著差距,但属于同一级别。

回首过去,展望未来,关注当下,在2015年,中国科学家在各个领域收获颇丰,即使是曾经“高不可攀”的诺贝尔奖也有所斩获——曾几何时,国人对从未获得诺贝尔奖无比纠结,一些大V更是扬言因为“体制问题”、“中国没有自由的思想”、“中国没有创新能力”而永远不可能获得诺贝尔奖。就像19世纪末,美国已经是全球最有活力的经济大国,但科学水平还没有这么高,也有很多“良心”人士宣称美国不可能搞好科学。

诺贝尔奖仅仅是一个奖项,评判标准被少数人掌握,某种程度上,也是西方学术话语权的一部分。恰逢岁末年关,观察者网挑选出2015年获得各种国内外科技大奖的中国科学家们,与读者们一同鉴证中国科技进步。

马伟明  何梁何利基金2015年最高奖


何梁何利基金是香港爱国金融家何善衡、梁銶琚、何添、利国伟先生基于崇尚科学、振兴中华的热忱,各捐资1亿港元于1994年在香港注册成立的社会公益性慈善基金。

马伟明院士在电磁发射、综合电力推进、新能源接入技术等领域取得了一批具有完全自主知识产权的原创性成果,完成了电磁弹射样机研制和试验的全过程,攻克43项关键技术,申报国防专利32项,获国家科技进步一等奖2项,国家技术发明三等奖2项。马伟明院士的科研成果对中国航母实现电磁弹射,舰船全电推进和电磁炮研究具有非常大的意义。

据公布于网络的卫星照片显示,中国在某地一个机场建造了电磁型导轨式高速牵引装置工程样机测试设施,中国已成为继美国之后建成电磁型导轨式高速牵引装置工程样机测试设施的国家。

张亭栋 2015年求是杰出科学家奖


“求是杰出科学家奖”由香港求是科技基金会创设,这一基金会由查济民及其家族于1994年捐资2000万美元设立。该基金会奖项其后每年评选颁发一次,致力于奖励科技领域有成就的中国科技人才,努力推动国家科技进步,已累计奖励了包括“两弹元勋”和“神舟五号”功臣在内的数百位杰出科学家和青年科技英才。

张亭栋教授是血液病专家,是使用砒霜治疗白血病的奠基人。张亭栋教授通过对传统中医秘方(砒霜、轻粉、蟾酥几味剧毒之物配制用来治疗淋巴腺结核)进行深入研究,在剂师韩太云的配合和帮助下,张亭栋教授将原方分成砒霜加蟾酥和砒霜加轻粉两组做体外抑瘤试验,反复试验发现,其中的砒霜是癌细胞的克星。张亭栋教授遂将砒霜提纯,最终精制成亚砷酸注射液,专门针对急性早幼粒细胞白血病(APL)。在上世纪90年代后推广到全国,遂后推广到全世界,成为当今全球治疗急性早幼粒细胞白血病(APL)的标准药物之一。

施一公 剪接体的三维结构、RNA剪接的分子结构基础重大研究成果 2015年《自然》杰出导师奖


《自然》杰出导师奖由全球知名学术期刊《自然》杂志总编Sir Philip Campbell博士创立,为强调导师启发学生(年轻科学家)的重要性而设,每年专注于一个特定国家或者地区自2005年以来,已表彰了28位来自世界各地的优秀导师。

施一公教授的成就在疾病相关的膜蛋白的结构和机理,以及大分子蛋白质的细胞机械机制。他的研究团队使用结构生物学工具来展示控制细胞凋亡的几组关键蛋白的功能机制,细胞凋亡是在多细胞生物的发育和避免例如癌症和自体免疫性疾病中起着关键作用的一种细胞死亡方式。

在2015年8月,施一公教授公布“诺奖级”科研成果。第一篇文章报道了通过单颗粒冷冻电子显微技术(冷冻电镜)解析的酵母剪接体近原子分辨率的三维结构,第二篇文章在此结构的基础上进行了详细分析,阐述了剪接体对前体信使RNA执行剪接的基本工作机理。

2009年诺贝尔生物与医学奖得主、哈佛大学医学院教授杰克·肖斯德克评价说:“剪接体是细胞内最后一个其结构等待被解析的超大复合体。施一公教授的这一成果至关重要,为理解剪接体结果和工作机制带来巨大突破。”

张杰 2015年度爱德华·特勒奖(激光核聚变领域国际最高奖)


爱德华·泰勒奖是美国核物理学会设立的以“氢弹之父”爱德华·泰勒命名的核聚变能源领域最高奖项,每两年在国际惯性聚变科学与应用大会上颁发,每次授予两名杰出科学家,奖励他们在运用激光和粒子束产生高温高强物质来进行科学研究及可控热核聚变上的前沿研究和领导力。

中国科学院院士、上海交通大学校长张杰因其所带领的团队在快点火激光聚变研究和在强激光实验室天体物理研究上的重要贡献,被美国核学会授予2015年度爱德华·泰勒奖。

快点火激光聚变是实现受控核聚变的一种途径,通过超强加热激光脉冲产生的大量高能超热电子,给预先压缩的氘氚燃料快速加热到聚变温度。该过程类似于汽油发动机中的点火过程。所以,在快点火物理方案的研究中,超热电子的定向产生和可控传输是快点火激光聚变成功的关键。张杰教授带领的研究团队,对这个问题进行了深入系统的研究,实现了超热电子束流的定向产生和准直传输,为深入理解和控制快点火激光核聚变过程作出了重要贡献。

空弹匣 发表于 2015-12-25 14:40

黄军就 《自然》杂志2015年度十大人物


2015年4月,黄军就研究团队在《蛋白与细胞》杂志发表论文,利用Crispr-Cas9技术试图修改人类胚胎中一个可能因突变导致β-地中海贫血症的基因。

为了避免伦理争议,实验使用了缺陷胚胎——由当地医疗机构提供,均无法发育成婴儿,不能正常出生的86个胚胎,48小时后,有71个胚胎存活,其中54个接受了基因测试,仅有28个胚胎的基因被成功修改,但只有一小部分包含替代的遗传物质。

但即便是使用了缺陷胚胎,依旧因伦理问题掀起一片争议浪潮——《自然》和《科学》杂志,都因伦理问题而拒绝了论文投稿;科学界的意见呈两极分化,一些科学家认为该技术可用于研究,也有人说研究也应禁止,以防灾难性后果。

虽然修改人类胚胎基因方面的研究还处于起步阶段,但编辑基因的婴儿的诞生是可以预见的,特别是对有先天遗传病家族史的父母来说,成熟的胚胎基因修改技术无异于上帝的福音。

庄晓莹 2015年索菲娅·柯瓦列夫斯卡娅奖


索菲娅奖是德国奖金最高的科研奖项之一(索菲娅·柯瓦列夫斯卡娅是俄国女数学家、德国格丁根大学哲学博士,在偏微分方程和刚体旋转理论等方面有重要贡献)。获奖者可获得最高165万欧元资助,在德国组建自己的研究团队和购买实验设备等,进行为期5年的创新科研。

中国同济大学土木工程学院副教授庄晓莹研究重点为纳米复合材料,通过设计一种开源的计算机模拟平台,帮助工程师和科学家设计新一代的复合材料。

王贻芳 基础物理学突破奖


“科学突破奖”是科学界第一巨奖,2015年颁发了生命科学突破奖、基础物理学突破奖、数学突破奖、物理学新视野奖、数学新视野奖以及青年挑战突破奖。该奖由俄罗斯巨富尤里·米尔纳领衔资助,并联合了马克·扎克伯格,谢尔盖·布林,马云等豪富加盟,因此,奖金自然不菲,达300万美元,是诺贝尔奖奖金的2倍。

中国科学家王贻芳和所领导的团队以中微子第三种震荡模式的研究获得了“基础物理学突破奖”。中微子共有三种类型,在飞行中可以从一种类型转变为另一种类型,这种现象被称为中微子震荡。在理论模型中中微子有三种震荡模式,其中两种模式已经被国外科学家实验证实,其发现者也因此获得了2002年诺贝尔物理学奖。

中国主导,中美两国合作的团队在大亚湾核反应堆300米外的地下,建成了一个巨大的中微子实验室。2012年3月8日,王贻芳所带领的团队在全球首先测得中微子的第三种震荡模式,使人类对中微子有了更为明确的认识,是中微子研究的一大突破,为宇宙学粒子物理研究夯实基础。据了解,王贻芳和所领导的团队将在广东江门地下700米处建成一个高达十几层楼新实验中心。

赵忠贤、陈仙辉 2015年马蒂亚斯奖

赵忠贤

陈仙辉

马蒂亚斯奖创建于1989年,为纪念美国著名超导物理学家马蒂亚斯而设立,授予在超导材料领域有杰出贡献的科学家。该奖项每3年颁发一次,每次授奖不超过3人。此前朱经武(发现液氮温度以上高温铜基超导体)、弗兰克·斯特里奇(发现重费米子超导体)、君韶光(发现二硼化镁超导体)、细野秀雄(发现氟掺杂的镧氧铁砷超导体)曾获得该奖项。

中国科学院院士、中科院物理研究所研究员赵忠贤,中国科学技术大学教授陈仙辉因在低温超导领域取得的技术成果(锂/铁氧氢铁硒等多种不同类型的超导体)荣获2015年马蒂亚斯奖。

超导是指某些材料在温度降低到某一临界温度,或超导转变温度以下时,电阻突然消失的现象。具备这种特性的材料称为超导体,在航空航天、信息通讯、能源存储等领域有着重要应用前景。2008年,陈仙辉小组在国际上首次获得临界温度达到43K(零下230.15摄氏度)的铁基化合物超导体——氟掺杂钐氧铁砷化合物,突破麦克米兰极限,表明发现新一类高温超导体,这项成果发表在国际权威期刊《自然》上。2014年1月,赵忠贤、陈仙辉等5位科学家合作完成的“40K以上铁基高温超导体的发现及若干基本物理性质研究”,问鼎2013年度国家自然科学一等奖。

空弹匣 发表于 2015-12-25 14:42

谢毅 世界杰出女科学家成就奖


世界杰出女科学家成就奖为联合国教科文组织和法国欧莱雅集团1998年共同创立的“为投身于科学的女性”计划的重要内容,旨在公开表彰女科学家的杰出成就,对她们所做出的卓越贡献给予充分的认可,并为其科研事业提供支持,每年授予各大洲共5位为科学进步做出卓越贡献的女性。

自1998年以来,“为投身于科学的女性”计划共表彰了全球超过110个国家的2250名女科学家,包括82位“世界杰出女科学家成就奖”得主和1920位奖学金获得者。

中科院院士谢毅凭借在无机化学领域的研究成果荣获联合国教科文组织第十七届“世界杰出女科学家成就奖”。谢毅院士及其研究团队发现的二维超薄半导体新型材料能最大限度地提升光电、热电转换效率的潜力,有助于减少对日益稀缺的化石燃料的依赖,降低污染,并提高能源利用效率。

潘建伟、陆朝阳 国际物理学年度突破(Breakthrough of the Year)

潘建伟(右)和陆朝阳(左)

中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室潘建伟院士、陆朝阳教授等完成的“多自由度量子隐形传态”名列2015年度国际物理学领域的十项重大突破榜首。英国物理学会(Institute of Physics)新闻网站《物理世界》(Physics World)将其评为“年度突破”。

量子态隐形传态是一种传递量子信息(例如以量子叠加态编码的信息)的技术。它首先要在信息传递的“本地”和“远方”两地间建立量子纠缠,将要传递的“目标量子信息”与量子纠缠的本地方进行测量,远方的纠缠量子状态随即改变,但需借助两地间必要的经典通信,即可将远方的量子态重构成为“目标量子信息”。在这个过程中原先携带“目标量子信息”的物理载体却留在原处,不必被传送。潘建伟院士、陆朝阳教授搭建了6光子的自旋-轨道角动量纠缠实验平台,实现了自旋和轨道角动量的同时传输,在量子隐形传态方面取得突破。

屠呦呦 诺贝尔生理学与医学奖


诺贝尔奖的门槛众极高,而且因为众所周知的因素,对来自社会主义国家的科学成就有着更为严格的要求。在此情形下,药学家屠呦呦因为发现青蒿素获得诺贝尔医学奖就显得格外来之不易。

20世纪60年代,毛泽东同志收到来自越共的请求。由于所有已知药物都无法治愈当地的疟疾,很多越共士兵死于疟疾。出于对“同志+兄弟”的关怀,中国启动“523项目”,开始着手研究治疗疟疾的药物。在全国60多个科研单位大协作下,前后共计3000余人耗时13年,终于在1971年,屠呦呦女士从黄花蒿中发现抗疟有效提取物。1972年,又分离出新型结构的抗疟有效成分青蒿素,成功挽救了数百万人的生命。

屠呦呦表示:“青蒿素研究获奖是当年研究团队集体攻关的成绩,是中国科学家集体的荣誉,也标志中医研究科学得到国际科学界的高度关注,是一种认可,这是中国的骄傲,也是中国科学家的骄傲。”

(文/铁流)

空弹匣 发表于 2015-12-26 10:06
全球首例生物工程角膜“艾欣瞳”在青岛成功移植
发表时间:2015-12-25 16:42:59 http://www.guancha.cn/Science/2015_12_25_345974.shtml
据《半岛都市报》12月22日报道,12月21日下午,山东省眼科研究所、青岛眼科医院召开发布会,宣布全球首例生物工程角膜手术在该院获得成功。手术由我国唯一的一位眼科学院士谢立信亲自操刀。
早在今年5月24日,《人民日报》头版发布一条科技新闻称,由我国自主研发并拥有完整知识产权的全球首个生物工程角膜“艾欣瞳”于5月23日投入生产,这将改变传统的角膜移植手术中角膜供体来源奇缺的困境,为无数角膜盲患者带来光明。而近日又后续传来手术成功的好消息。

谢立信院士(右)进行生物工程角膜移植手术

已实施5例手术
“艾欣瞳”作为全球首个也是唯一获得市场准入的生物工程角膜产品,可以缓解人捐献眼角膜奇缺的临床困境,为更多角膜盲患者带来复明希望。此前青岛眼科医院曾经参与过“艾欣瞳”的临床试验。
青岛眼科医院副主任医师、角膜病科主任翟华蕾称,中国再生医学国际有限公司在启动产品临床应用时,进行了生物工程角膜暨复明手术慈善捐赠。他们联合山东省慈善总会捐赠20枚眼角膜给山东革命老区的贫困老党员和党员家属,目前青岛眼科医院已实施慈善手术5例,其中首例受益患者术后至今3个月,视力已恢复到0.3。这也意味着,首例生物工程角膜移植术成功。
今年60岁的王信义来自山东日照莒县一个小山村,9月份的一天,他外出时觉得眼睛不舒服,就下意识地用手去揉,结果回到家眼睛变红,第二天肿了起来,在小诊所和县级医院看病之后,病情没见好转。
在当地医院的推荐下,王信义来到青岛眼科医院。当时他的左眼溃疡严重,如不能及时更换角膜,眼睛很难保住。由于没有现成的捐献眼角膜,家人万分焦急。通过医生介绍,他们了解到刚刚诞生的生物工程角膜“艾欣瞳”,才重新燃起了对复明的渴望。然而2万元的手术费用,还是让以种地为生的一家人望尘莫及。了解到这个情况,医生为王信义申请了山东慈善总会的捐助,9月25日为他实施手术,让他重见光明。
均由院士亲自操刀
王信义的儿子告诉记者,得知每年捐献角膜的人寥寥无几,他原以为自己的父亲复明无望,没想到科技发展到可以不再依赖人捐献角膜,而是通过生物技术造出来的角膜一样可以替代人的角膜。“专家说临床试验阶段,生物工程角膜‘艾欣瞳’的总有效率达到了94.44%,这让我彻底打消了顾虑。”
“最初的时候我在我面前10厘米摆手我能看到,但几根手指看不清楚。”王信义说,如今他的视力有0.3,已经可以正常生活了。
当天,在发布会上现场,还有一位受益的患者也感慨万分。来自山东临沂的角膜盲患者李锦利在模糊世界中生活了近2年。原来,40岁时他靠砸石头维持家用,石子崩入眼睛,当时没有引起太多不适。没想到在62岁时复发,发烧、化脓,最终左眼完全失去视力。“真是太感谢了,如果没有慈善总会的帮助,如果没有这么好的技术,我的眼睛还指不定啥时候恢复呢。”李锦利坦言。
据了解,目前成功实施的5例手术,都是由谢立信院士亲自操刀。“由于这两例实施手术的时间比较早,因此恢复效果都很好,其他三例都在恢复中,目前状态也不错。”翟华蕾说,术后患者还需要一定时间的恢复期,角膜会逐渐变透明,视力会越来越好的。
展望:未来三年山东将成首个角膜盲脱盲省
目前,“生物工程角膜暨复明手术慈善捐赠”活动在山东慈善总会、山东省眼科研究所及中国再生医学的三方努力下,已陆续在山东、江西、贵州、陕西、甘肃等地开展。
山东省慈善总会会长谢玉堂表示:“在今后的三年时间里,山东省慈善总会将携手山东省眼科研究所、中国再生医学国际有限公司将山东省建成我国首个角膜盲脱盲省。”
中国再生医学国际有限公司总裁邵政康介绍说,“艾欣瞳”是中国再生医学国际有限公司投入巨资、耗时十多年、自主研发并拥有完整自主知识产权的生物工程角膜。这是世界上首个也是唯一一个完成临床试验的生物工程角膜产品,是中国再生医学和组织工程领域的重大突破。“生物工程角膜暨复明手术慈善捐赠”是一个具有重要意义的公益事业,可以让众多的角膜盲患者重见光明,改变他们的人生,造福家庭并造福社会。
如果有符合条件的患者希望得到救助,可以联系青岛眼科医院,或者和山东省慈善总会取得联系,符合捐赠条件和医疗条件的患者将有望获得免费生物工程角膜移植手术。
现状:每年新增10万患者,手术仅5000例
据青岛眼科医院副主任医师翟华蕾介绍,中国是全世界盲人最多的国家之一。据世界卫生组织2010年《视力残疾全球数据报告》显示:中国共有盲人824.8万人,占世界盲人总数的18%。其中,角膜疾病是最重要的致盲眼病之一,在发展中国家是继白内障之后的第二大致盲眼病,也是眼球摘除的第一因素。
2006年《第二次全国残疾人抽样调查统计结果》表明,因角膜病致盲患者约400万人,85%的角膜盲源自感染性角膜病,且每年新发角膜盲患者约10万人。根据2009年到2012年由中国工程院发起组织的一项调查,中国角膜病患病率2.49%,以第六次全国人口普查约13亿人计算,我国有角膜病患者3237万人。
翟华蕾告诉记者,在全国范围内,患者等待角膜材料的时间往往是以年计算。“全国眼库几乎都是空库,角膜移植技术已不是难题,观念才是门槛。”
据介绍,受传统观念的束缚,我国的角膜供体严重缺乏,这同国外的角膜捐献形成强烈反差。如仅有1000多万人口的斯里兰卡,签字同意死后捐献角膜的人数已超过500多万。在美国,正式建立的眼库已有103所,每年可进行角膜移植6万多例。然而在我国,角膜捐献率却不及美国的十分之一,全国每年的捐献仅仅为3000余例,加上国外捐献或进口的眼角膜,每年施行的角膜移植手术仅为4000~5000例,绝大多数的患者还在黑暗中苦苦等待。
突破:“人工造”生物角膜可缓解紧缺
据了解,“艾欣瞳”产品取材于生物角膜,保留了天然角膜胶原纤维结构,有利于细胞附着、移行和增生,促进组织再生,生物相容性明显优于高分子材料的人工角膜。
山东省眼科学重点实验室副主任、细胞生物研究室主任周庆军曾表示,“艾欣瞳”是采用脱细胞的异种角膜,留下角膜五层结构的中间一层,将细胞抗原的成分给脱掉,这样移植上就没有排斥了。随着自身细胞的迁入改建,移植角膜逐渐透明,患者视力逐渐恢复。
此外,周庆军还透露,虽然“艾欣瞳”对于角膜全部坏掉需要做穿透性移植手术的患者无效,但遇到角膜穿孔的患者,“艾欣瞳”可以作为一个临时性的替代品,让病情延缓恶化。这样,患者就可以争取宝贵时间,等待合适的人体眼角膜。
翟华蕾告诉记者,目前角膜移植手术分为板层性角膜移植手术和穿透性角膜移植手术,“艾欣瞳”仅能用于大部分的板层性角膜移植手术。按照目前的临床患者情况,在假设所有患者都要使用“艾欣瞳”的前提下,那么六成患者可以恢复视力。
尽管“艾欣瞳”可以为部分患者带来光明,但是用途还是有局限性,对于需要做穿透性角膜移植手术的患者来说,仍旧需要人体眼角膜。(记者/郝园园)
空弹匣 发表于 2016-1-8 14:41
2015年度国家科技奖励大会 最高科技奖时隔11年空缺 京沪高铁获进步特等奖
发表时间:2016-01-08 10:34:52 http://www.guancha.cn/Science/2016_01_08_347361.shtml

据新华社报道,今天(1月8日)上午,中共中央、国务院在北京人民大会堂隆重举行2015年度国家科学技术奖励大会。党和国家领导人习近平、李克强、刘云山、张高丽出席大会并向获得国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科学技术进步奖和中华人民共和国国际科学技术合作奖的代表颁奖。李克强在大会上发表讲话。

这是党中央、国务院连续十五年举办同样的盛会,足见国家科技奖“成色之高”。然而,令人遗憾的是,其中“成色”最高的国家最高科技奖今年却再度空缺。这是继2004年之后,国家最高科技奖第二次出现空缺。

根据《国家科学技术奖励条例》(以下简称《条例》),国家科技奖共分五大类:最高科技奖、国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科技进步奖、国际科技合作奖。其中,最受瞩目的自然是国家最高科技奖。该奖须报请国家主席签署,并由国家主席颁发证书和奖金,奖金为500万元人民币。相比之下,国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科技进步奖的奖金就少得多:一等奖为20万元,二等奖为10万元,特等奖为100万元。2015年度国家科学技术奖共评选出295个项目和7名外籍科技专家。

据央视新闻官方微博报道,2015年度授奖概况如下:

1、国家最高科学技术奖:空缺。

2、国家自然科学奖42项:一等奖1项,二等奖41项。

其中一等奖是多光子纠缠干涉计量学。(潘建伟团队)

3、国家技术发明奖66项:一等奖1项,二等奖65项。

其中一等奖是南昌大学衬底LED项目。

4、国家科学技术进步奖187项:特等奖3项,一等奖17项(含创新团队3项),二等奖167项。

公布的获得特等奖的两项分别是高效环保芳烃成套技术及应用和京沪高速铁路工程。

5.中华人民共和国国际科学技术合作奖7人:杨克里斯特·杨森(瑞典),冲村宪树(日本),叶甫盖尼·维利霍夫(俄罗斯),彼得·史唐(美国),维尔特·伊恩·利普金(美国),卡洛·鲁比亚(意大利),约翰尼斯·弗兰肯(荷兰)。

1月8日上午,党中央、国务院在北京人民大会堂隆重举行2015年度国家科学技术奖励大会。、


获奖的外籍专家

根据《条例》第八条规定,国家最高科技奖授予两类科技工作者——

一是在当代科学技术前沿取得重大突破或者在科学技术发展中有卓越建树的;

二是在科学技术创新、科学技术成果转化和高技术产业化中,创造巨大经济效益或者社会效益的。

《条例》规定,国家最高科技奖每年授予的人数不超过2名。

自2000年至2014年,共有25位科学家荣膺国家最高科技奖,包括吴文俊、袁隆平、王选、黄昆、金怡濂、叶笃正、吴孟超、吴征镒、闵恩泽、谢家麟,等。

其中,2002年度、2006年度和2014年度,都只有1位科学家获得最高科技奖;2004年度,最高科技奖首次空缺。

2015年度最高科技奖为何再次空缺?

“对此我们只能表示遗憾。”据负责评审具体事宜的国家科技奖励办负责人介绍,“我们是严格按照评选程序来的。”

据介绍,与国家自然科学奖、技术发明奖、科技进步奖的申报制不同,国家最高科技奖采取的是推荐制,有推荐资格的单位和个人包括:省、自治区、直辖市人民政府;国务院有关组成部门、直属机构;中国人民解放军各总部;经国务院科学技术行政部门认定的符合国务院科学技术行政部门规定的资格条件的其他单位和科学技术专家。

据该负责人介绍,有资格推荐2015年度国家科技奖的机构和专家共有130多个。通过上述渠道推荐的国家最高科技奖候选人共有9名,第一轮评审从中选出3名候选人;在第二轮评审中,3位候选人的得票数均未过半,其中有的就差“一两票”。

“国家科技奖一直遵守‘宁缺毋滥’的原则,最高科技奖更是如此,不能降格以求。”该负责人介绍,最高评审委会的专家经过讨论,达成共识:这3位候选人虽然都很优秀,但距离最高奖还有一定差距。

一位参与评审的专家表示,今后国家最高科技奖“空缺”可能会成为常态。

1月8日,国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂举行。

屠呦呦为何未能获评最高奖?

荣获2015年诺贝尔生理学或医学奖的屠呦呦,为何未能获评国家最高科技奖?

1969年1月,屠呦呦以组长的身份加入青蒿素的研究工作,1971年10月4日从青蒿中提取出青蒿素。此后的时间里,她还参加了青蒿素的动物试验和人体试验,充分证明了抗疟疾的有效性。

其实,早在2011年,屠呦呦的研究成果就得到国际同行的高度认可。这年9月,美国拉斯克基金会把当年的临床研究奖颁发给屠呦呦,以表彰她在青蒿素研究中做出的卓越贡献。拉斯克奖素有“诺奖风向标”之称,屠呦呦是该奖设立65年来首次获此殊荣的中国科学家。在2011年的颁奖典礼上,斯坦福大学教授露西·夏皮罗这样评价屠呦呦:在人类的药物史上,我们如此庆祝一项能缓解数亿人疼痛和压力、并挽救上百个国家数百万人生命的发现的机会,并不常有。

屠呦呦发现青蒿素,被国际同行誉为“20世纪下半叶最伟大的医学创举”。她荣获拉斯克奖后,不仅蜚声国际,在国内也引发广泛关注。国家中医药管理局曾致贺信:屠呦呦研究员获得拉斯克临床医学研究奖,充分说明了中医药学是一个伟大的宝库,展示了中医药学的科学价值,体现了我国在生物医学领域的科技创新能力,振奋了广大中医药工作者的精神。

“我们只能说,我们是严格按照评选程序办事。”据国家科技奖励办负责人透露,在2015年度国家最高科技奖评审过程中,没有个人或单位推荐屠呦呦。

据了解,国家科技奖的评审都有严格的流程和时间节点。其评审工作流程为:推荐→形式审查受理(奖励办)→初评(通用项目从4万多名评审专家中随机遴选专家网络评审或审读、评审组会议初评)→评审(各评审委员会)→审定(奖励委员会)→审核(科技部)→审批(国务院)→颁奖(党中央、国务院召开国家科学技术奖励大会)。

2015年度国家科技奖的推荐工作自2014年11月初开始,截止日期为2014年12月15日;经公示、网络初评和会议初评,初评结果于2015年6月公布。

“屠呦呦先生发明的青蒿素为保护人类健康做出了重大贡献,她获得诺奖也为国家争得了荣誉,但是最高科技奖有自己的法定程序——如果没有人推荐她,我们也没有办法。”该负责人表示。

“数”解2015年度国家科学技术奖励

中新网记者根据《国家科学技术奖励公报》,提取数字解析这项盛事。

0——2015年度国家最高科学技术奖空缺。根据国务院颁布实施的《国家科学技术奖励条例》规定,国家最高科学技术奖每年授予人数不超过2名,采取记名投票表决方式进行评审,获奖人选应必须由到会委员的三分之二以上多数(含三分之二)通过。2004年时,国家最高科学技术奖也曾空缺。

空弹匣 发表于 2016-1-8 14:42
295——2015年度国家科学技术奖共授予295项成果国家自然科学奖、国家技术发明奖和国家科学技术进步奖,较2014年减少了23项。根据《中共中央、国务院关于深化科技体制改革加快国家创新体系建设的意见》,国家科技奖励工作以“提高质量、减少数量、优化结构、规范程序”为重点。

21%——2015年度国家自然科学奖、技术发明奖、科技进步奖受理项目和评审通过项目总数进一步减少,较2011年减少21%。进步奖减少近100项,减幅近35%。

7——本次授予来自瑞典、日本、俄罗斯、美国、意大利和荷兰的7名外籍科技专家中华人民共和国国际科学技术合作奖。其中,意大利物理学家卡洛·鲁比亚曾在1984年获诺贝尔物理学奖。

54.3——2015年度获奖项目第一完成人的平均年龄为54.3岁,主要完成人的平均年龄为47.6岁。其中,自然科学奖一等奖第一完成人潘建伟年仅45岁,刷新了2006年支志明49岁获该奖的纪录。此外,自然科学奖和技术发明奖最年轻的第一完成人都是39岁,科技进步奖最年轻的第一完成人38岁。
130——评审工作流程为,首先由130多个推荐机构或有资格的专家进行推荐,经过国家科学技术奖励工作办公室受理。通用项目将从4万多名评审专家中随机遴选专家进行网络评审或审读,再由各评审委员会评审。接着依次由国家科学技术奖励委员会审定、科学技术部审核、国务院审批,最终在国家科学技术奖励大会上颁奖。推荐评审工作全程接受科学技术奖励监督委员会的监督,同时也加强社会监督。
2013/2014——为加强科技成果沉淀,引导科技人员潜心研究,今年规定2013年、2014年获奖项目的前三完成人,不能作为前三完成人推荐2015年度自然科学奖、技术发明奖和科技进步奖。同时继续规定每人每年只允许作为1个项目的完成人,以避免出现“拼凑报奖”、“搭车报奖”。
5/6——针对社会反映“经济效益虚高”、“应用情况不实”等可能存在的问题,今年首次组织对技术发明奖、科技进步奖通用项目的直接经济效益、应用情况真实性进行核查试点。记者获悉,今年从初评通过为特等奖、一等奖的项目中随机抽选了五六个项目,委托第三方专业机构进行核查。
【新闻多一点】
科学技术奖励是党和国家长期坚持的一项重要制度,是党“尊重劳动、尊重知识、尊重人才、尊重创造”方针的具体体现。根据《宪法》、《中华人民共和国科技进步法》的有关规定,国务院颁布实施了《国家科学技术奖励条例》(以下简称《条例》)。按照《条例》规定,国家科学技术奖励每年评审一次,三大奖每年授奖总数不超过400项,奖励了一大批在我国科学技术活动中做出突出贡献的个人和组织,“载人航天”、“探月工程”、“青藏铁路”等获奖成果举世瞩目、彪炳史册,充分调动了广大科技工作者的积极性和创造性。经学科专业评审组、评审委员会和奖励委员会三级评审,2015年度国家科学技术奖共评选出295个项目和7名外籍科技专家。

籍科技专家。

空弹匣 发表于 2016-1-8 14:43
国家科技奖励大会举行 “多光子纠缠及干涉度量”获自然科学一等奖
发表时间:2016-01-08 10:55:55 http://www.guancha.cn/Science/2016_01_08_347369.shtml

据人民网报道,1月8日,2015年度国家科学技术奖励大会在人民大会堂召开,“多光子纠缠及干涉度量”项目获得2015年度国家自然科学奖一等奖。

自然科学奖作为国家科学技术奖五大奖项之一,为中国自然科学领域的最高奖,旨在奖励那些在基础研究和应用基础研究领域,阐明自然现象、特征和规律,做出重大科学贡献的中国公民。此前,华罗庚、吴文俊、钱学森等均曾获此殊荣。

据科技部官网此前公布的信息显示,2015年度入选自然科学一等奖初评的项目仅有“多光子纠缠干涉度量学”。

“多光子纠缠及干涉度量”项目由中国科大潘建伟院士带队,彭承志、陈宇翱、陆朝阳、陈增兵共同完成,这是一支年轻的科研团队,彭承志为70后,陈宇翱、陆朝阳均为80后,该项目推荐单位是安徽省、中国科学院。

陆朝阳(左)和潘建伟(右)

随着信息技术的进一步发展,窃听、黑客攻击成为信息安全的主要问题,量子力学在解决上述问题方面有望发挥重要作用。据介绍,“多光子纠缠及干涉度量”项目组成员长期从事量子力学基础问题实验检验,对光量子操纵方法进行了深入、系统的研究,系统地发展了多光子纠缠操纵技术,并创新性地应用于量子通信、量子计算、量子精密测量等多个研究方向,将量子保密通信技术真正带入实际应用。

在量子通信领域,2007年,项目组在国际上首次实现了安全通信距离超过100公里的光纤量子密钥分发,打开了量子通信技术实用化的大门。据潘建伟介绍,目前,以该项目组为主要建设单位的远距离量子通信骨干网“京沪干线”项目正在建设之中,将建设连接北京、上海,贯穿济南、合肥等地的广域光纤量子通信网络,预计2016年下半年建成。

2012年,项目组首次成功地实现了百公里量级的自由空间量子隐形传态和双向纠缠分发,并实现了星地量子通信的全方位地面验证,模拟了在卫星的各种运动姿态下进行星地量子通信的可行性。潘建伟说:“中科院启动了“量子科学实验卫星”先导专项,卫星预计在2016年下半年发射,将在国际上率先实现高速的星地量子通信并连接地面光纤量子通信网络,初步构建我国的广域量子通信体系。同时还将实现千公里级的远距离量子纠缠分发,从空间尺度上对量子力学非定域性进行实验检验。”

科大国盾量子(原安徽量子通信技术有限公司)是以潘建伟院士团队实用化量子通信技术为基础,由中国科学技术大学发起组建的中国第一家从事量子信息技术产业化的企业。观察者网此前专访了科大国盾量子总裁赵勇,他表示虽然在量子通信技术上中美并驾齐驱,但量子通信产业化方面中国已经走在美国的前列,并在国防、金融等领域铺开。

在可拓展的量子计算与模拟、量子精密测量领域,潘建伟希望5年内实现20-30个量子比特的相关操纵;10年左右实现50个量子比特的纠缠,实现量子计算机的基本功能。在此条件下,量子计算机在处理某些特定问题方面的计算能力将大大超越目前的经典超级计算机。

潘建伟表示,尽管实现真正意义上的通用量子计算机还比较遥远,但是专用于解决特定问题的量子模拟机非常有希望在5至10年内取得重大突破。

同时,在进行量子计算研究过程中发展起来的量子调控技术还可用以实现高精度的精密测量手段,将应用于自主导航、医学检验、物理学基本常数测定、引力波探测等领域。

空弹匣 发表于 2016-1-8 14:45
中石化官微:成功研发页岩气核心设备 将进口费从20万降至2万
发表时间:2016-01-08 14:28:11 http://www.guancha.cn/Science/2016_01_08_347393.shtml

“原来那种‘国内产品出来后立马把国外产品价格从一万多美元爆到2美元’的故事都是真实的。真是活久见。”

你是否和@中国航天科工 一样听过这句话,但又觉得现有的佐证没看够?7日,中国石化新闻办公室官方微博@石话实说 听到了群众的呼声,发布了一篇题为“别了,汤姆斯!——又一个‘国产爆款’干掉‘海外代购’的故事!”具体来讲,就是一帮中石化四机厂工科生怎样在小黑屋里面勤奋捣鼓,在自主研发了轮轨式和步进式钻井、3000型大型压裂车、长寿命耐油螺杆等一系列设备后,又研制出页岩气勘探开发核心技术所需的设备“桥塞”,然后把它的价格从20万进口费降至2万的故事。

桥塞

板凳瓜子都备好了吗?故事开始了:

汤姆斯经常用不太标准的中文感叹:“中国真是个好地方!”

中国当然是个好地方。作为国外某知名油服企业的工程师,汤姆斯呆在位于天津的中国办事处,拿着高薪,爱吃煎饼果子,每年有旅游假,还有驻外补贴,偶尔周末还搭飞机飞越太平洋会会老婆,临走前还会带些中国土特产。

汤姆斯只干一件事,那就是卖桥塞,而且不是一般的桥塞。

小石头先给大伙扫扫盲,桥塞这货究竟是干啥用的。

这得先从页岩气的开发说起。源自美国的页岩气革命大家可能都清楚,那么,中国有没有页岩气?有!而且储量很丰富,据说是世界第一,咱们国家首个百亿方页岩气示范区由中国石化承建,位于重庆涪陵焦石镇的深山中。咱中国是不是也要来一场岩气革命?难!因为没有这方面的技术储备,因为中国的页岩气埋在3000多米深的地下,3000多米深,呵呵,全是刚硬刚硬的岩石,页岩气就藏在这些石头的孔隙里面。

于是呢,要想把页岩气给“抽”上来,就得先打个洞!没错,就是先打个洞。然后加压,把石头给“挤”出缝来,这样,藏在里面的页岩气就能跑出来了!说起来很简单,是吧?但是真要做起来,那就难如登天了!

制约中国页岩气发展的,一是理论,二是技术,三是装备。在理论层面,中石化提出的海相理论,已经被证明是寻找页岩气的“金钥匙”,不仅走在了中国同行的前面,也走在了世界同行前面。在技术上,中石化的勘探技术、钻探技术、完井工艺,包括页岩气开发管理规范,都形成了自己的技术规范。遗憾的是,页面气开发的最后一环,卡在了设备上。

这些设备,国外同行有。你想要?用钱来买!遗憾的是,价格很贵,于是,中石化只好自己造了。中石化没别的,就是人多,三个臭皮匠还顶个诸葛亮呢!这不,轮轨式、步进式钻井出来了!3000型大型压裂车出厂了、上阵了!长寿命耐油螺杆出来了!高效PDC钻头也出来了!国产的天然气压缩机、自个生产的钢管也出来了!翻身解放了?难!

在页岩气勘探开发技术中,桥塞分割是分段压裂施工中的核心技术之一,就是靠它,把打出来的“洞”给隔成一段一段的,“压”完一段再压另外一段!可这桥塞,中石化造不出来。桥塞的进口费用是多少?20万!汤姆斯的美好生活就靠这桥塞了!反正全球就我家有,你爱用不用!据说还不包邮,还得先款!还得自提!就靠这,汤姆斯不但买了新房,换了新车,还玩起了股票!

汤姆斯是高兴了,可中石化郁闷了!在涪陵开发页岩气本来成本就高,再这样下去不是没钱赚了?没说的,还得自己研究。于是,英勇的中石化四机工科生又开始在小黑屋里面研制了!其中的艰辛就不说了,反正是成功了!现在,桥塞的进口费用已经降至了2万,整整便宜了10倍。

有人说,只要中国人盯住了哪个制造领域,那么对那个领域的打击是毁灭性的,此言诚不余欺也!这一点也是体现了我国工科生的传统优良作风:一切不以省钱为目的的技术突破都是在瞎折腾,所以在中国制造业不景气的大环境下,他们尽管挣得很少,但确实为我们省了很多。

现在,汤姆斯的老板已经把他的工资给降下来了!在国中传统的春节即将来临之际,汤姆斯依依惜别了中国!据说,临走前,中石化的还请他吃了顿煎饼果子,还送给他一个中国牌桥塞的模型!

其实,小石头觉得,中国能够有今天的成就,国企能够有今天的规模,很多核心技术能够实现自主,就是靠自主研发和自立自强的精神,真正的核心技术,人家不会给我们。落后了,就要挨打真的是真理耶!

(故事完。汤姆斯是虚构,技术是真实!!!——楚香帅)

截至观察者网发稿,文章在微博的转发为850,围观网友的特征主要以点赞和嘚瑟为主:

而@石话实说 的故事也没讲够,他们发预告了,下周,还有料要报:

空弹匣 发表于 2016-1-8 15:41
中国海洋核动力平台正式立项 成为国家重大工程
2016年01月08日 15:16  http://mil.news.sina.com.cn/china/2016-01-08/doc-ifxnkkux0972392.shtml
近日,国家发展改革委复函同意设立中船重工申报的国家能源重大科技创新工程海洋核动力平台示范工程项目。海洋核动力平台正式立项,为实现我国海洋核动力平台“零”的突破奠定基础。

国家发改委表示,根据中央财经领导小组第六次会议精神和我国海洋经济发展需要,按照《国家能源科技重大示范工程管理办法》要求,支持中船重工申报的海洋核动力平台示范工程项目列为国家能源重大科技创新工程。请中船重工集团与相关单位加强合作,在原有船舶核动力技术基础上,结合当前工业化水平和民用核电技术要求,优化设计,并按照国家核电相关政策要求和用户需求,完善工程技术方案,尽快提交项目核准申请,加快推进HHP25军转民示范工程项目建设,尽早实现我国海洋核动力平台“零”突破。(来源:中国船舶在线)
浮动式核电站示意图,小型核电站可为南海岛礁提供电力用于海水淡化等高耗能项目

空弹匣 发表于 2016-1-9 12:24
南昌大学硅衬底项目获国家技术发明奖一等奖 打破日美垄断LED技术局面
发表时间:2016-01-09 10:21:43 http://www.guancha.cn/Science/2016_01_09_347467.shtml

1月8日上午 ,2015年度国家科学技术奖励大会在人民大会堂隆重举行,以南昌大学为第一完成单位的“硅衬底高光效GaN基蓝色发光二极管”项目荣获国家技术发明一等奖。南昌大学江风益教授作为项目第一完成人上台接受习近平主席的颁奖。这是该奖项中唯一的一项一等奖,同时也是江西省第一个国家技术发明一等奖。

南昌大学硅衬底高光效GaN基蓝色发光二极管的诞生,使中国成为世界上继日美之后第三个掌握蓝光LED自主知识产权技术的国家。“中国芯”与日美技术形成全球三足鼎力之势,打破了日本蓝宝石衬底、美国碳化硅衬底长期垄断国际LED照明核心技术的局面。

2015年度国家科学技术奖颁奖典礼本周五(8日)在北京人民大会堂举行。国家科学技术奖包含五大奖项:国家最高科学技术奖、国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科技进步奖和国际科技合作奖五项大奖。 技术发明奖主要奖励在产品、工艺、材料、系统等几方面做出重大技术发明的项目和公民。


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继日美之后第三个掌握蓝光LED自主知识产权技术的国家

1996年,经过三年时间的技术跟踪,江风益决定带领团队转向自主核心技术的研发,在一个欠发达省份的地方高校中,拉开了从事GaN蓝光LED研究、自主创造光明“中国芯”的序幕。历经19年的科研攻关,在LED照明技术上取得突破性成果,成功研发出硅衬底高光效GaN基蓝色发光二极管,并在市场应用上取得明显经济效益和社会效益,走出了一条“硅基发光,中国创造”的新路线。

世界上第一支LED诞生于1962年,正式作为照明光源,是日本在1993年取得的突破,这项蓝宝石衬底GaN基蓝光LED技术获得2014年诺贝尔奖。1995年,美国成功研发碳化硅衬底GaN基蓝光LED技术,获得2003年美国总统技术发明奖。而南昌大学硅衬底高光效GaN基蓝色发光二极管的诞生,使中国成为世界上继日美之后第三个掌握蓝光LED自主知识产权技术的国家。“中国芯”与日美技术形成全球三足鼎力之势,打破了日本蓝宝石衬底、美国碳化硅衬底长期垄断国际LED照明核心技术的局面,中国为之骄傲,世界为之震动。

2014年诺贝尔物理学奖被授予了日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二,以表彰他们发明了蓝色发光二极管(LED),并因此带来的新型节能光源。

在相同照明效果下,半导体照明(LED)比传统光源节能40%—90%,寿命比传统光源长10倍以上,具有较强的节能效益和经济效益。据行业人士介绍,我国半导体照明产业市场规模预计2020年达1.2万亿元。“十三五”期间,江西省将以这项发光技术为核心,重点建设“南昌光谷”,致力打造千亿LED产业。

硅衬底蓝光LED如何发光?

硅衬底。研究团队就要在这个衬底上加上特有的LED材料,让他发光

工作人员小心地用专用工具将硅衬底放入机器内。在这个机器里通过温度控制、气体的添加,硅衬底上将“长出”一层特有材料。

硅衬底被放进这台机器中,在专门设定的温度和气体中,表面就“生长”出特有的LED材料了。

生长出特有材料的硅衬底,肉眼看上去没有区别,但在仅有头发丝三分之一的厚度上已经形成了几十层特有的膜。

通电后,LED材料上的一个小方块发出了耀眼的蓝光,而耗能仅有普通白炽灯的几十分之一。

经过加工和分割以后,硅衬底LED材料被分隔成了无数个小方块,每个方块都能被厂家直接适用于产品上。

南昌将打造成全国LED光谷

据中国证券网6日报道,“硅衬底高光效GaN基蓝色发光二极管”项目正在撑起江西省千亿LED产业群。江西省4日印发《关于打造南昌光谷建设江西LED产业基地实施方案》,方案显示,江西省欲把南昌打造成全国的LED光谷,把江西建设成为全国领先、具有国际核心竞争力的LED全产业链研发、制造和应用基地,形成和强化产业规模优势、产业体系优势、产业技术优势。

值得关注的是,江西省欲大力扶持硅基LED技术全产业链发展,并将采取以硅基LED技术合作换产业发展的模式,推动硅基LED技术向外辐射。方案显示产业规模目标为,到2020年全省LED产业主营业务收入在2015年基础上翻两番,总量超过1000亿元,力争占全国的15%,其中南昌达到500亿元;技术分布中硅基LED技术全产业链达到500亿元。

方案提出,坚持自主发展与借助外力相结合的基本原则,依靠硅基LED原创技术优势,激发内生动力加快产业化步伐,提升硅基LED在国际上的地位和影响力。其中,区域布局上,南昌高新区重点发展硅基LED芯片和外延片生产设备等关键核心技术产品,以及原材料、支架、光学器件等配套产品。南昌光谷核心区四大中心规划显示,将利用国家硅基LED工程技术研究中心等,加大硅基LED技术攻关,弥补产业链薄弱环节,打造全省LED技术研发中心;推动省内企业牵头制定国家硅基芯片及其应用产品标准,构建省LED企业产品标准体系,力争进入国家LED产业标准体系。

有产业经济学家表示,在成本持续下降的背景下,硅衬底技术如若能获得资本大力追捧,LED产业格局有望被重塑。A股中木林森、鸿利光电、联创光电、阳光照明等上市公司均有项目被纳入上述发展计划当中。(观察者网综合中国证券网、凤凰视频、微信号“南昌大学”报道)

空弹匣 发表于 2016-1-12 08:35
科技部长万钢:“十二五”研发经费占GDP比重未达标
发表时间:2016-01-12 07:35:35 http://www.guancha.cn/Science/2016_01_12_347689.shtml
科技部部长万钢11日在2016年全国科技工作会议上说,2015年中国研发总投入(R&D经费)占GDP的比例预计为2.1%,没有实现“十二五”期间达到2.2%的目标。这表明我国整体科技投入和经济发展规模不匹配。
据光明网报道,尽管中国2013年已经超越日本,成为世界第二大R&D经费支出国,但经费规模仍然只相当于美国的一半。

万钢在2016年全国科技工作会议上讲话

万钢:“十二五”研发经费占GDP比重未达标
“‘十二五’以来,特别是党的十八大以来,我国自主创新能力显著增强,创新创业环境明显改善,创新型国家建设迈上新台阶。”
科技部部长万钢11日在2016年全国科技工作会议上说,我国科技整体水平正在从量的增长向质的提升转变,已步入以跟踪为主转向跟踪与并跑、领跑并存的新阶段。
“我国国家创新能力排名从2010年的世界第21位有望上升至2015年的第18位。科技进步贡献率由50.9%有望增加到55.1%。2015年全社会研发支出预计达到14300亿元,比2010年增长一倍,其中企业研发支出超过77%。国际论文被引数从第8位逐年上升至第4位。”万钢说。
万钢表示,在取得成绩的同时应该看到,我国科技创新能力特别是原始创新能力还不强,科技对经济的贡献率远低于发达国家水平,特别是依靠科技投入驱动经济发展的理念还没有形成。
“R&D经费占GDP比重作为衡量经济发展方式转变和创新驱动的重要指标,2015年预计为2.1%,没有实现‘十二五’期间达到2.2%的目标。这表明我国整体科技投入和经济发展规模不匹配。‘十三五’要实现国家中长期科技发展规划纲要(2006至2020年)确定的2.5%的目标任重道远,需要增强社会各方面的投入。”万钢说。
他表示,比增加投入本身更加重要的是,使投入转化为经济发展新动能。
随着科技体制改革的持续发力,尤其是资源配置、计划管理、科技成果转化等方面重大改革措施的出台,以及大众创业万众创新局面的兴起,科技成果转化为现实生产力的速度在加快。
“大众创业万众创新正在为经济社会发展注入新活力。”万钢说。目前,全国各类众创空间已经超过2300家,与现有2500多家科技企业孵化器、加速器,11个国家自主创新示范区和146个国家高新区,共同形成完整的创业服务链条和良好的创新生态。
2015年,国家技术转移示范机构增至453家,技术(产权)交易机构30家。技术交易总额达到9835亿元,同比增加约14.7%。
相关阅读:中国高质量科研对世界的总体贡献居全球第二位
英国《自然》杂志日前发布的《2015中国自然指数》增刊显示,中国高质量科研对世界的总体贡献仅次于美国,居全球第二位。而在欧洲物理学会评选的2015年国际物理学领域十大重大突破中,中科大研究团队的“多自由度量子隐形传态”成果位居第一。同时上榜的还有中科院物理所研究团队发现的“外尔费米子”,这也是一项入选美国物理学会发布的2015年物理学八大“标志性进展”的成果。
中科院物理所赵忠贤院士领衔研究的铁基超导获得2014年度国家自然科学一等奖,他接受采访时曾这样预言:基础研究的突破需要积累,中国科研已经积累了几十年,相信未来几年将会涌现更多的优秀成果。
这一预言正在成真。
我国研发人员规模居世界第一位
中科院物理所副所长方忠研究员是外尔费米子团队的领衔人,在他看来,“人才是科学技术研究最关键的因素”。
中国科学技术发展战略研究院的数据显示,“十二五”以来,我国研发人员已由2010年的255.4万人年增加到2014年的371.1万人年;“十二五”前四年,我国累计培养博士毕业生20.9万人,年度海外学成归国人员由2010年的13.5万人迅速提高到2014年的36.5万人。2014年,我国全社会研发人员按全时当量计算达到了371.1万人年的历史最高水平,其中各类政府研究机构37.4万人年;高等学校33.5万人年;企业289.6万人年。
中国科学技术发展战略研究院科技统计与分析研究所副所长玄兆辉说:“如今,我国研发人员规模已经居世界第一位,形成了规模庞大、学科齐备、结构完善的科技人才体系,科技人员能力与素质显著提升,为科技和经济发展奠定了坚实的基础。”
我国2013年R&D经费支出世界第二
玄兆辉认为,当前我国重大科技成果频现,是长期深化科技体制改革、全社会坚持不懈增加科技投入的结果。
他给记者列举了几个数字:“‘十二五’我国R&D(research and development,研究与试验发展)经费从‘十一五’末期2010年的7063亿元增加到2014年的13016亿元;全社会R&D经费占GDP的比重从2010年的1.73%增加到2014年的2.05%。2014年,全国R&D经费中来自各级政府部门的资金为2636亿元,带动了9817亿元的企业R&D投入以及563亿元的其他民间投入。”
他介绍,“十一五”末期,我国R&D经费支出总额排名在美国和日本之后,居世界第三位。到2013年,我国已经超越日本,成为世界第二大R&D经费支出国,经费规模接近美国的二分之一,是日本的1.1倍,“我国R&D投入强度已接近欧盟15国的整体水平”。
保持清醒,不能止步
居安应常思危,科研不能止步。在成绩面前,我国科研人员始终保持清醒。
方忠提醒,现在的成果只是“亮点频出”,还谈不上“全面开花”,“虽然我们变化快、进步快,但国际化还不够,尚未形成自己的学派”。他认为,科技体制改革应进一步推向纵深,“包括建立适合的分类评价机制、完善科研人员的待遇和分配机制等方面”。
今年是“十三五”的开局之年,在科研投入上,玄兆辉提出了需要关注的几个重点问题。比如在稳定R&D投入增速的同时,应该调整R&D经费配置结构。“近年来,我国科学研究,也就是基础研究和应用研究经费占R&D经费比例持续下降。这一比例在主要发达国家普遍在35%以上,而我国仅为15%。”他说,“科学研究经费长期不足势必会影响我国原始创新能力和科技发展总体水平的持续提升。”
另一方面,R&D经费使用中“重物轻人”现象仍然严重。玄兆辉说,发达国家R&D经费中,人员费占比通常保持在40%~60%,而我国这一比例仅为27%,“这一结构的有效调整是更好地培养和留住人才,进一步提高科技创新效率的根本保证”。
(光明日报记者 齐芳)
空弹匣 发表于 2016-1-12 09:52
“潜龙二号”4500米自主深潜器成功完成大洋首潜
发表时间:2016-01-11 22:24:00 http://www.guancha.cn/Science/2016_01_11_347681.shtml
据央视新闻联播报道,当地时间1月10日下午,我国自主研发的4500米级自主水下机器人——“潜龙二号”,在西南印度洋成功下潜至1600米指定位置,在复杂的海底环境下自主航行作业,获得了这个区域的精细海底地形地貌图,实现了它在洋中脊海底的首次勘探。
另据中国网报道,2016年伊始,“向阳红10”号远洋科学考察船也迎来了它的“船生”第一次大洋任务。本次大洋航次,“向10”一项重要任务即搭载“潜龙二号”前往西南印度洋多金属硫化物作业区,带着4500米级AUV(即“潜龙二号”,4500米级深海资源自主勘查系统)进行它应用前的“终极考试”——西南印度洋多金属硫化物矿区的试验性应用海试。今天,“潜龙二号”执行了它在目的地海域的处女航。
“潜龙二号”是我国863计划深海技术与装备重大项目的研究课题之一。记者从该课题负责人中国大洋协会办公室李波处获悉,“潜龙二号”是由中国大洋协会牵头,中国科学院沈阳自动化研究所作为技术总体单位,联合国家海洋局第二海洋研究所等参研单位共同研制的4500米级深海资源自主勘查系统。
2015年12月16日,执行我国第四十航次科考任务的“向阳红10号”起航,两台4500米级深海水下机器人“潜龙一号”和“潜龙二号”随船出发,首次投入实质性远洋科考。

“潜龙一号”

“潜龙二号”

为了最大限度地提高科研效率、节约科研经费,大洋40航次的调研队员正式开始了“昼夜不分、黑白颠倒”的生活,AUV(4500米级深海资源自主勘查系统)组、热液异常探测组、地球物理组、地质组、综合作业组、甲板保障组等调研组长充分考虑了可能出现的一切意外情况,均制定了稳妥的值班表,确保每一个时间段、每一间实验室都有至少一人在值班、巡查。考虑到宣传报道组的工作性质,“向阳红10”船的2名随船记者、1名随船摄像也安排了值班任务,在数据记录等方面的工作内容上挑起了大梁。
经过9日一天的布阵、测阵及10日天一大早的准备工作,“潜龙二号”的处女航已经全部准备就绪,以往没有安装的磁力仪也已安装完毕,呈现出它最完整的优雅姿态,阳光下的“潜龙二号”显得典雅又美丽。当地时间早上8点,在止荡绳的牵引下,“潜龙二号”缓缓由“向阳红10”船的后甲板没入水中,入水后的“潜龙二号”开始有了自主“行动力”,只见一条黄色的“胖鱼”迅速向下“游”去,很快,“胖鱼”变成了一个黄色的小点,消失在视野范围之内。
“潜龙二号”的副总设计师赵宏宇告诉记者,9日的准备阶段,就是在为“潜龙二号”设置“卫星导航”的阶段。由科研人员下放四个应答器,由超短基线对四个应答器进行位置标定,谓之“测阵”。每个应答器之间距离大约为3公里,被辐射到的区域皆将成为“潜龙二号”的导航区域,AUV可以向应答器发射信号,通过接收到的讯息来判定自己所在的具体位置,从而进行梳形搜索。此外,随“潜龙二号”下水的还有一台声波通讯机,声通讯机与AUV之间达成“沟通”,再由声通讯机将“沟通结果”发送给船上的科研人员,以此达到实时监控的作用。今天一天,“潜龙二号”的探测任务包括了海底地形地貌探测、热液异常探测、磁力探测等内容。
“潜龙二号”在水中探测了9个小时左右时间,当地时间下午6时左右,它自动抛载上浮于“向10”船的南面,距离船体还有一定距离。在“向10”及4500米级AUV缓缓靠近的过程中,首先映入眼帘的是几只信天翁,它们新奇地“盯着”这台巨大的黄“鱼”,不停地用嘴啄。“嘭”的一声巨响,“潜龙二号”抛出一条橘红色牵引绳,再由科研人员发射一条打捞绳,两根绳系好“水手结”,慢慢让AUV浮至船尾,至此,回收工作的第一步告一段落。紧接着,科研人员用钩子分别给“潜龙二号”的牵引环套上止荡绳,缓缓用A架将“潜龙二号”吊起,重新固定在后甲板上。
在“潜龙二号”下放及回收过程中,“向10”船边一直有数十只海鸟盘旋在侧,好奇地观看。记者猜想,“潜龙二号”此后的探秘之旅一定不会孤独,因为它有海鸟这般“朋友”、有科研队员这般“父母”、有863计划这般任重道远的“灯塔”、还有殷切希望它出色完成作业任务的我们。将“潜龙二号”回收完毕的瞬间,天边出现了一道完整的彩虹,在海天一色的远方显得尤为美丽。
空弹匣 发表于 2016-1-12 17:39
中科院启动“中国人群精准医学研究计划”预期4年完成
发表时间:2016-01-12 16:10:39 http://www.guancha.cn/Science/2016_01_12_347803.shtml
日前,中国科学院宣布启动该院重点部署项目“中国人群精准医学研究计划”,将在4年内完成4000名志愿者的DNA样本和多种表现型数据的采集,并对其中2000人进行深入的精准医学研究。研究包括全基因组序列分析、建立基因组健康档案及针对重要慢性病的遗传信号开展预警和干预研究等。
中国精准医学计划由中科院北京基因组研究所牵头、多个院所参加的交叉学科团队。其中,创立于2014年的中科院精准基因组医学重点实验室是中国首个深入进行这方面研究的重点实验室。

2014年12月22日,中科院精准基因组医学重点实验室揭牌。
项目首席科学家、中科院精准基因组医学重点实验室主任曾长青认为,当前医学面临的重大问题是复杂疾病,被称为“慢性病”的复杂性疾病如肿瘤、心脑血管疾病等威胁人类健康。因为经济发展和生活方式差异,疾病谱发生改变,同一疾患不同病人的病理和疗效存在很大的差异,导致全球范围存在着治疗低效甚至无效的情况。
因此,精准医学计划将在大规模人群的数据基础上针对大量临床表型进行长期动态检测和分析,从而更好地揭示个体疾病与基因组和基因组修饰变异之间的相互关系,以真正实现精准医疗。对此,曾长青介绍说:“获取数据,基因组测序是一方面,我们还要获取其他方面的数据,然后把不同层次的数据整合研究,才能知道你的DNA下每一个单位、元件对你的生理、病理都有什么关系,这就是我们要做的事。(如果)把变异的数据拿到的话,就可能在疾病的发病机制、机理、怎么样变化,我们就可以有很深刻的解释,可以真正的对症下药,真正的进行精准治疗。”
曾长青指出,数据采集是这一项目最重要的内容之一,也是目前中国精准医学研究的难点,关系到这个领域的未来发展,“最大的难点还是要收集大量的数据,你的数据要准确,要规模化的数据,因为精准医学就好像金字塔似的你得把整个人群的积累够了才能针对某一个个人达到精准的目的。我们之所以要启动(项目),是因为首先要有数据,我们的数据不够多。做这个需要全基因组的数据,我们全基因组数据很少,而且还需要带有表型。在这个领域,中国比发达国家还是落后一点,就落后在数据上面,拥有全基因组还有表型数据、系统性数据挺薄弱的。”
据悉,在对2000名志愿者的精准医学研究中,将包括全基因组序列分析,建立基因组健康档案和针对一些重要慢性病的遗传信号开展疾病风险和药物反应的预警和干预研究。此外,计划还包括进行糖尿病人群的表观基因组研究以及肿瘤的早诊与治疗的精准医学方案等研究项目。
曾长青表示,希望通过上述精准医学研究,使得降低发病率、解决治疗低效和降低医疗成本成为可能,“很多疾病还是和遗传的易感性非常相关,就是说遗传上,有一定的容易得病的倾向,但是不一定得病,在整个生活过程中,有些刺激或其它情况发生就可能比别人更容易触发生成这种疾病。如果我们给你这种预警,你就可以自己去调节、避免这种触发,这样就可以达到不发病或者说降低发病率的目的。”
据了解,考虑到职业人群稳定性强和良好的参与交流条件,首批志愿者的样本和基线数据采集工作已从北京基因组所的员工中展开。
目前,由科技部主持的中国精准医学重点专项已获准“十三五”期间优先启动。中科院基因组所率先开展的这一项目将为后续的“十三五”中一系列相关研究奠定基础。
国内“精准医疗”相关研究工作
2015年3月,我国成立“精准医疗战略专家组”。国家卫计委和科技部多次召开会议,论证、启动“精准医疗”计划。北京协和医院、四川大学华西医院等大型三甲医院,正在筹建精准医学研究中心。华西医院将开展总数达一百万的人群全基因组测序,建立数据库和样本库,分析疾病发生发展的规律,为精准医疗奠定基础。
2015年11月27日,据重庆市科学技术委员会消息,重庆科委的“精准医疗科技创新专项”即将启动,首期将通过配套2000万资金投入,未来5年滚动支持的方式,助推重庆精准医疗发展。

“精准医学生物治疗国际联合研究中心”团队
由第三军医大学西南医院生物治疗中心主任钱程教授申请的“精准医学生物治疗国际联合研究中心”正式获批。作为全国首个生物医药领域的国家国际科技合作基地,该研究中心填补西部地区生物治疗领域国际联合研究中心的空白,平衡国家生物治疗产业区域发展布局。
“临床数据显示,已有1000多例癌症患者通过生物医疗手段得到成功治疗,甚至痊愈。生物医疗的精准化疗效已初步显现。”钱程说,“肿瘤防治是我国优先发展的重要领域,中国现有650万恶性肿瘤患者,平均每15秒就有1人死亡。”
钱程称,整合疾病基因组学和生物治疗手段,是实现疾病精准医疗最有效的手段之一。根据社会需要,建立以精准医学为导向的生物治疗,抢占生物治疗国际制高点,势在必行。
国际“精准医疗”研究水平
精准医学是针对个体的基因组和表型特点进行疾病防治的多学科研究,通过基因组、蛋白质组等组学技术和医学前沿技术,精确寻找到疾病原因和治疗靶点,目的是逐渐形成基于个体基因组信息和疾病分子机制进行准确预警和治疗的医疗模式,也将为今后全民普惠精准医疗奠定基础。
美国在2015年初宣布启动“百万人精准医学研究”。2015年6月1日,美国政府卫生机构宣布,一项“开创性”的精准医学临床试验将于7月启动,将给那些有特定基因异常的癌症患者带来利用靶向疗法治疗的新希望。
这项名为NCI-MATCH的试验将包括20多种药物或药物组合,每一种都针对一种特定基因突变,其中一些药物已获准上市,另一些仍在试验阶段。试验启动阶段分为两步,首先是对3000名癌症患者进行基因组测序,以弄清楚驱动肿瘤生长的基因突变;其次,从这些患者中挑选出1000名试验对象,他们的基因突变都可用上述药物或药物组合治疗,然后把他们分配到不同的研究小组中,每个小组最多35人。美国总统奥巴马称“精准医学将引领一个新时代”,其实从一定程度上来讲,这也是为了弥补奥巴马在医改上的不足。
此外,据中国证券报2015年12月1日称,在精准医疗领域行动最快的是英国。英国政府2012年发起大型测序研究项目——“10万基因组计划”,即对英国国民医疗保健制度记录(NHS)中的10万名病人的完整基因组进行测序,目标是根据基因组学和临床数据制定个性化的癌症和罕见疾病疗法,并使NHS成为“世界上第一个将提供基因组医学作为日常护理一部分的主流健康服务体系”。迄今为止,英国已经对几百个基因组进行了测序,预计2016年测序完成1万个样本,到2017年完成10万个样本。
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