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楼主: 空弹匣
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[军事专题] 中国科技改革和深入发展

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 楼主| 空弹匣 发表于 2016-1-13 09:44 | 显示全部楼层
中广核海上小型核反应堆获国家发改委批复立项
发表时间:2016-01-13 09:09:01 http://www.guancha.cn/Science/2016_01_13_347862.shtml
随着国力的增强,中国对海洋经济的开发力度正在加大。除了大量建造船舶外,中国正计划将核反应堆也投入其中,以助力绿色发展和海洋强国建设。
近日,国家发改委复函同意中国广核集团(下称中广核)申报的ACPR50S海洋核动力平台纳入能源科技创新“十三五”规划,标志着中广核的海上小型核反应堆(下称小型堆)研发取得突破性进展。
目前中广核正在开展ACPR50S小型堆示范项目的初步设计工作,预计2017年启动示范项目建设,2020年建成发电。

ACPR-50s系列是由中国广核集团自主研发紧凑型、多用途小型压水堆

ACPR-50s系列是由中国广核集团自主研发紧凑型、多用途小型压水堆,是运用于中小型电网、热电水汽综合能源供给的高安全性分布式能源系统,具有技术成熟、高安全、良好经济性、多用途和绿色环保等优点。可以为近海、远洋及深海油气田开发提供电力供应支持;提高电网供电可靠性与稳定性;降低发电成本,提高采油经济性;实现电能战略储备,为油田后期持续开发与滚动开发提供保障;为油田提供淡水、蒸汽等二次能源;降低环境污染,减少碳排放量。
小堆研发起源于上世纪50年代,最初是为了军用目的。现在所说的小堆已不同于其初形,应该称其为小型先进模块化多用途反应堆,显著特征是高安全性、一体化、模块化、多用途。目前的小堆设计都采用了非能动安全系统,加之其固有安全,在先进性和安全性上,已不低于目前国际先进的三代核电技术要求。在世界上,美国、俄罗斯、中国、韩国走在了小堆研发的前列。
海上浮动核反应堆很多优点:在工厂或船厂建造会提高效率;选址简化;环境影响极低;退役工作可以在专门的工厂进行。然而,海上建造环境需考虑诸多重要事项,如人员和设备的进出以及需要尽力确保不会污染海洋。
国家发改委在复函中要求中广核加大技术创新力度,加快ACPR50S研发设计和关键设备研制进程,开展实验堆建设,并结合用户需求深化工程技术方案,在条件成熟时启动示范项目建设,满足海洋核动力平台批量化发展需求,争取在国家海洋强国战略实施中发挥重要作用。
另据了解,中广核目前正在研制陆上小型堆技术ACPR100,单堆热功率为450MW,可作为百万千瓦级大型核电机组的补充,推广应用到大型工业园区、偏远山区等领域,实现协同发展。
但是,小堆从技术变成商品,依然有不容忽视的问题。
世界各国开发小堆的初衷不同,这决定着各自所走的商业化之路也不尽相同。我国目前的小堆设计都按照大型反应堆的标准来执行,还没有建立针对小堆的成体系的法规、标准。法规、标准的建立不仅关系到小堆的安全性,对其经济性也有较大影响。由于在应用方式及安全要求上与大型核电机组有较大的区别,如果针对小型堆项目仍然采用与大型核电机组同样的监管要求,将使得小型堆的竞争力大大下降。
尽管如此,业内仍认为,虽然目前小堆的经济性无法与大型核电站相比,但通过长期使用、多功能应用,在我国可能更有市场。上海核工程研究设计院先进核电技术研究中心总工程师司胜义判断:“我国建设大型核电机组仍将是主流,小堆作为补充,可满足特定市场需求。”
中广核相关负责人表示,中广核海上和陆上小型堆的研发及后续示范项目的建设,将形成与百万千瓦级大型核电站互为补充的格局,为中国绿色发展和海洋强国建设提供更为多样的能源选择。
 楼主| 空弹匣 发表于 2016-1-13 12:27 | 显示全部楼层
国防科工十大新闻、十大人物揭晓:祝榆生、于敏等在列
发表时间:2016-01-13 09:34:11 http://www.guancha.cn/Industry/2016_01_13_347878.shtml

据兵器集团网站消息,1月11日,国防科工局发布2015年度国防科技工业十大新闻和十大创新人物(团队),“9·3”阅兵、三代坦克总师祝榆生感动中国等入选十大新闻,兵器智能化弹药专家、集团公司总工程师邹汝平等入选十大创新人物(团队)。评选结果集中反映了国防科技工业2015年工作的重大进展、重大突破和重大成果,展示了国防科技工业全行业广大干部职工忠实履职、奉献国防、改革创新、攻坚克难的时代风采。

2015年度国防科技工业十大新闻和十大创新人物(团队)发布会

按照新闻事件重要性及发生时间顺序,除“‘9·3’阅兵”外,另外九条入选的新闻分别是:习近平对核工业创建60周年作出重要指示,核工业进入新的历史发展阶段;国防科技工业科技创新成果累累,“海洋石油981”获国家科学技术进步奖特等奖;“氢弹之父”于敏获国家最高科学技术奖,“独臂总师”祝榆生感动中国;国产重量级芯片产品问世,保障我国国民经济数据安全;“华龙一号”国内外首堆分别开工,我国跻身全球核电先进技术行列;国防科技工业军民融合发展成果展举行,新版武器装备科研生产许可目录公布,军民融合深度发展全面推进;采用新型液氧煤油发动机的长征六号运载火箭成功首飞,我国运载火箭总体技术水平进一步提升;国产大飞机C919总装下线,中国航空工业发展迈上新台阶;高分四号卫星发射成功,中国航天发射“十二五”圆满收官等。

“9·3”阅兵”与99A主战坦克

“独臂总师”祝榆生

“氢弹之父”于敏

当日,2015年度国防科技工业十大创新人物(团队)也对外揭晓,新一代运载火箭液氧煤油发动机研制团队、“华龙一号”三代核电技术总设计师邢继、导弹武器系统专家许波、神光-Ⅲ激光装置项目负责人郑万国、高分应用综合信息服务共享平台任务团队、兵器智能化弹药专家邹汝平、直升机设计专家吴希明、水面舰船工程专家朱英富、大型运输机研制团队以及新一代北斗导航首颗卫星载荷研制团队等4个团队6名个人入选。

在当天的发布会上,国防科工局党组成员、直属机关党委书记王承文表示,2016年是“十三五”规划的开局之年,是国防科技工业改革、军民融合深度发展的关键年,国防科工局将切实抓好武器装备研制生产、军工核心能力体系效能型建设、国防科技工业重点领域深化改革、国家重大工程项目、国防科技工业强基工程、军民融合深度发展率先突破、国际合作、政府管理和服务能力提升等八项工作。

观察者网综合兵器集团网站、中青在线报道。

 楼主| 空弹匣 发表于 2016-1-14 11:45 | 显示全部楼层
中科院三位解放军新院士 为祖国打造了什么利矛坚盾?
发表时间:2016-01-14 10:11:32 http://www.guancha.cn/military-affairs/2016_01_14_348028.shtml

今天(14日)出版的《解放军报》第五版刊登报道介绍军队新当选中国科学院、中国工程院院士,报道中透露了其中三位新院士在我国高超声速飞行器研究、天基海洋监视系统和防核地下国防工程方面的重大贡献。以下援引部分报道内容,为读者解读三位院士为国家打造利矛坚盾的重大贡献。

中国科学院院士邓小刚

研究领域与代表性事迹:风洞专家,研制我国第一个“高超声速空气动力学数值模拟软件平台”。

据《解放军报》报道,邓小刚院士始终站在技术领域最前沿,瞄准国家军队建设重大战略需求,勇于开拓创新,在几何守恒算法理论、大型软件研制及复杂工程应用等方面取得一系列创新成果,助推了我国空气动力学建设和航空航天新一代飞行器的研制发展。

情牵风洞,他先后解决了高阶精度紧致格式捕捉激波的难题,建立了高阶精度非线性紧致格式构造方法,构造了一系列高阶精度格式;提出了对称守恒网络导数计算原则,突破了高阶精度算法工程应用难题;主持研制“高精度数值风洞”,解决了包括大型客机、先进战斗机/导弹、高超声速飞行器等多项重大武器装备研制中的关键气动问题,为我国飞行器设计手段实现跨越式发展奠定了重要基础;主持研制出我国第一个具有自主知识产权的“高超声速空气动力学数值模拟软件平台”,在我国多项航天飞行器研制中发挥了重要作用,有力支撑了新一代航空航天飞行器的创新设计工作。

邓小刚院士

本世纪初,我国启动了《国家空气动力学大型基础设施(2020年)建设规划》制定工作,邓小刚在庄逢甘院士的带领下,具体组织全国专家,历时4年,完成了规划建设方案论证。该规划于2008年由国家七部委联合颁布实施,是指导我国空气动力学大型基础设施建设的纲领性文件。

被外媒称为WU-14的中国高超声速滑翔飞行器想象图

观察者网军事评论员指出,据外媒报道,我国从2014年开始已经进行了6次高超声速助推滑翔器飞行试验,并推测其技术验证可能已经接近完成,接下来可能转入工程研制阶段,届时意味着这种新型飞行器真正实现武器化、实用化。据推测,中国的高超声速助推滑翔器可能是一种用于突破美国弹道导弹防御系统的战略打击武器,一旦实现实用化,将让中国先于美国拥有“一小时打遍全球”的精确打击能力,甚至可以实现用常规武器对美国本土战略目标的“点穴式”打击;其技术也可用于制造新型的高超声速中远程反舰和精确打击武器。可以说是中国新世纪最重要的“杀手锏”武器之一。相比之下,目前全世界只有美国和俄罗斯在研制类似的武器系统。美国去年进行的高超声速助推滑翔器AHW试验失败爆炸,而俄罗斯的试验也被美国国防部认为未取得成功,此消彼长之下,可以说,中国已经在HGV系统武器化、实用化领域引领了世界新军事技术革命的潮流。

中国科学院院士周志鑫

研究领域与代表性事迹:卫星遥感专家,周志鑫及其团队系统研究并发展了天基海洋探测定位技术和典型地物自动检测方法。主持研制成功“空间遥感应用体系和一体化地面工程”和“空间信息直接支持应用试验系统”。

军报报道提到,自上世纪 90年代以来,周志鑫带领科研团队,以神圣使命感和高度责任感,瞄准遥感应用体系构建、目标高精度探测定位与识别等技术难题,进行了系统深入的研究,解决了诸多重大难题,取得了多项创新性成果。

周志鑫院士

立足现实需要,周志鑫及其团队系统研究并发展了天基海洋探测定位技术和典型地物自动检测方法,发展了基于误差模型的卫星在轨误差校验方法,解决了卫星海量数据高效高精度自动处理和应用的关键问题,提出并建立了空间遥感数据存储、处理和应用架构,为构建我国空间遥感应用体系奠定了坚实的技术基础。主持研制成功“空间遥感应用体系和一体化地面工程”和“空间信息直接支持应用试验系统”,系统投入使用并产生了显著的效益。

我国逆合成孔径海洋监视卫星想象图

观察者网军事评论员认为,据外媒报道,目前我国已经建立了有多枚卫星组成的覆盖全球的海洋监视系统,这一系统的主要任务之一就是为我国中远程反舰弹道导弹系统提供目标指示,利用卫星在茫茫大海上实时掌握敌方大型舰船是目前只有美国、前苏联和我国具备的先进技术,将这一技术与信息化系统相结合,再加上难以防范的远程打击能力,就能够成为一种克敌制胜的“杀手锏”武器。去年9月3日庆祝抗战胜利60周年大阅兵上,我国宣布射程4000公里的东风-26导弹具备了打击海上大型舰船的能力,这就意味着我国的天基海洋监视能力比此前又有重大提高。今年1月11日,我国2015年科技进步特等奖授予了上海微小卫星工程中心主任相里斌,但并未提及获奖的具体项目。据媒体推测,这一奖项很可能也和我国海洋遥感监控卫星项目有关。按照我国此类奖项授予的一般惯例,相里斌和周志鑫等专家曾经参与的项目虽然尚未公开,但已经取得了初步试验成功并已经投入实用。

如果说上述两位院士的研究成果结合起来奠定了我军两种“杀手锏”武器——“反航母弹道导弹”及“精确全球打击系统”的基础,那么另一位军队新院士则为我国战略国防地下工事建设立下汗马功劳。

不久前,

中国工程院院士任辉启

研究领域与代表性事迹:为取得抗爆试验第一手资料,不顾危险,钻进爆炸刚刚结束后的试验工程内,几乎用生命换来宝贵试验数据。在重点国防工程出现大面积塌方危险时,经常独自钻进塌方去,反复勘测,掌握了塌方规律,查明断层结构,解决了施工难题,避免了工程报废。

报道中提到,一次,为了取得抗爆试验第一手资料,任辉启和战友在爆炸刚刚结束就钻进试验工程内。就在他们紧张地收集数据时,站在任辉启身边拍照的同事突然一头栽倒在地,任辉启来不及多想,背起战友就往外跑,不多时自己也晕倒了。经过4个多小时的抢救,他们才苏醒过来。值得欣慰的是,这组几乎是用生命换来的详细数据,为抗爆设计研究提供了可靠保证,也为实施新的研究拓展了方向。


任辉启院士

“冲锋,是军人应有的姿态。有的在前沿阵地,有的在科研战场。分工不同,使命一样,都需要付出或牺牲!”在任辉启的心里,生命早已和国防科研事业融在了一起。

那年,一项重点国防工程施工突然出现大面积塌方,由于地质结构复杂,数家单位束手无策。一时间,造价高昂的工程面临报废危险。上级把抢修任务下达给任辉启所在的研究所。为摸清地质结构,他经常独自钻进塌方区,反复勘测,终于掌握了塌方规律,查明断层结构特点。


外媒报道的关于中国昆明附近疑似东风-31导弹隧道式掩体阵地卫星照片

中央电视台报道中出现的导弹地下掩体画面

由于施工环境恶劣,加上长期加班加点,任辉启脖子上长出一个瘤子,医生要他马上住院手术。但他放不下工作,拿了几十包消炎药又继续回到工地。施工现场,他运用国内先进技术治理了4次大塌方和近百次小塌方,成功解决了施工难题。

“国防科研是为打赢负责,出现半点闪失就是历史的罪人!”铭记这沉甸甸的责任,任辉启从不敢有半点懈怠。近年来,他先后获国家自然科学二等奖1项,国家技术发明二等奖1项,国家科技进步二等奖5项,军队科技进步一等奖5项,国家发明与实用新型专利17项,培养出的多名学生成为全国、全军防护科研领域的栋梁。

观察者网军事评论员认为,任辉启院士如今年逾六旬,报道中提到的部分事迹可能是上世纪80-90年代的事。(我国80-90年代曾进行多次地下核试验,其中或许进行了用于验证防核地下工程破坏特点的试验;另一方面,与新一代洲际导弹配套的“长城工程”也主要在90年代展开施工。)20多年后,才在授予院士头衔时公开任辉启院士的部分事迹,足见项目保密程度之高,堪称国之坚盾。

 楼主| 空弹匣 发表于 2016-1-16 12:43 | 显示全部楼层
我国学者实现零容量信道的量子信息有效传输
发表时间:2016-01-15 18:34:23 http://www.guancha.cn/Science/2016_01_15_348207.shtml

新华社合肥1月15日电(记者徐海涛)中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室李传锋、许金时研究组与其合作者,深入研究噪声信道量子容量的激活问题,实验上首次实现了零容量量子信道中量子信息的双向传输,突破了以前标准的量子信道理论。国际权威学术期刊《科学》子刊《科学·进展》日前发表了该研究成果。

“零容量量子信道中量子信息的双向传输”研究成果在《科学·进展》网站发表

据了解,信道容量是指信道在噪声环境下有效传输信息的能力,是通讯领域的基本问题。经典信道的容量问题可由香农第二定理很好地描述,但量子信道的容量问题要复杂得多。量子信道不仅可以传输经典信息,还可以传输私密信息和量子信息,每种情况对应一个信道容量。标准的量子信道理论与经典理论相似,都是假定信道之间是相互独立的,但真实的量子信道并非如此。

中国科学技术大学郭光灿院士

李传锋、许金时等人选择保偏光纤进行深入研究。保偏光纤具有极强的相位消相干,原本不能用来有效传输量子信息。他们利用量子通讯领域最近发展的理论工具来度量光纤的信道容量,首先实验测定一根120米左右长度的保偏光纤的量子容量为零,随后对两根相同的保偏光纤进行编码,构成一个量子信道干涉仪,从而把量子容量为零的保偏光纤激活。激活后两个保偏光纤不再独立,而是相互关联起来构成一个无消相干子空间,从而有效地进行量子信息传输。

中国科学技术大学李传锋教授

为了提高光纤噪声的关联度,研究组将两根光纤缠绕在一起,实验测得两根量子容量为零的保偏光纤联合使用时的量子容量大于0.6(理想的量子信道容量为1)。量子信道干涉仪内有两个输入口和两个输出口,通过改变干涉仪内半波片的设置,可以实现量子信息在噪声信道中的单向传输或双向传输。他们还进一步验证了量子纠缠在这种装置下传输的可靠性。

学界认为,该成果演示了一种在噪声信道中传输量子信息的有效方法,可用于不同量子系统的通讯和对接,为构建小型量子纠缠网络提供了新思路,并为丰富量子通讯理论框架提供了新的物理平台。

 楼主| 空弹匣 发表于 2016-1-18 09:04 | 显示全部楼层
中国民间创立“未来科学大奖” 奖金100万美元媲美诺贝尔奖
发表时间:2016-01-18 07:35:22 http://www.guancha.cn/Science/2016_01_18_348369.shtml
由中国顶尖科学家和科技领袖发起的一项民间科学奖——“未来科学大奖”昨天在北京正式创立,发起人希望“做中国人自己的科学大奖”。未来科学大奖设立生命科学大奖和物质科学大奖,奖金各为100万美元,首期100%由中国人出资,将于2017年首度颁奖。

“未来科学大奖”昨天在北京设立

“中国民间诺贝尔奖”成立
昨天,“未来论坛”2016年年会在北京举行,论坛正式成立了被称为中国民间诺贝尔奖的“未来科学大奖”。
据中新社报道,未来论坛成立于2015年,发起人为中国领先的科学家和科技领袖,包括清华大学教授施一公、北京大学教授饶毅、百度公司创始人李彦宏、联想集团CEO杨元庆、真格基金创始人徐小平等。
在以“人类认知新百年”为主题的2016年会上,北京大学讲席教授、未来论坛科学家委员会委员饶毅指出,在学术界面临公信力危机和社会存在诚信危机的今天,我们建立未来科学大奖,相信其意义将超过科学界、学术界,希望一百年以后人们会说,未来科学大奖对于中国的进步起了良性的作用。
未来论坛首届轮值主席、金沙江创投总经理丁健在致辞中表示:“我们这一代人不应该只满足于做人类文明的受益者,中国的科学家更不应该仅仅在低端加工和山寨模仿中苟且,”他指出,未来论坛希望向世界表达中国科学家和企业家群体的决心,我们要携手走进世界未来文明的贡献者和引领者的行列。
在主题为“中国如何引领全球创新”的演讲中,李彦宏表示,中国创新具有两大优势:巨大的市场和先行先试的理念。今天发布的未来科学大奖将奖励那些在中国做出创新的人才,这会对各种人才产生吸引力,以把不同领域优秀的企业家、科学家等人才聚集起来,加深沟通,产生更多创新。
同日下午,美籍华人诺贝尔奖得主杨振宁为未来科学大奖致辞。杨振宁表示,现在世界上的民间科学大奖,“还没有一个是在中国大陆的土地上扎根的”,“这个未来科学大奖将来发展的前途,就像这个中国整个的土地的广大的人口的众多一样也要发生极大的影响”。

杨振宁在论坛致辞

 楼主| 空弹匣 发表于 2016-1-29 12:27 | 显示全部楼层
中美科学家首次提出量子隔空传输生命体的“记忆”
发表时间:2016-01-29 09:59:34 http://www.guancha.cn/Science/2016_01_29_349670.shtml
在科幻电视剧《星际迷航》中,能够远距离传输宇航员的传输仪让人印象深刻。在最近一项研究中,美国普渡大学李统藏教授和清华大学尹璋琦博士提出把低温冷冻的微生物放在一个电机械振子上来制备活体生物的量子叠加态,并实现其内部状态和质心运动的量子隐形传态。
据西班牙《阿贝赛报》1月27日报道,一支由美国普渡大学和中国清华大学的研究人员共同组成的科研团队,设计出了迄今为止首个传送活体微生物内部量子态的计划。在寻找传送活人的方法的过程中,这项研究是一个重要的进展。
研究员李统藏和尹璋琦提出的方法是使用机电振荡器和超导电路来实现这个宏伟的目标。在此次研究中,李统藏和尹璋琦提出,把一个细菌放到一个连接在超导电路里的机电振荡器上,以获得该生物内部的超导量子态,并在随后传送该量子态。首先,实验选择的细菌比振荡器的薄膜小得多,因此不会影响到振荡器的运行。在细菌和薄膜都呈现出量子态后,该量子态可以通过微波超导电路传输到远处的另一个生物身上。
如果这个微生物的质量远小于振子,它不会对振子的性质和量子操控造成显著影响。这个微生物可以和振子共同冷却到量子基态并制备到叠加态。利用一个强磁场梯度,微生物的内部状态(比如甘氨酸自由基的电子自旋)可以和微生物的质心运动纠缠,并被量子隐形传态到另外一个微生物。因为微生物的内部状态包含信息,这个方案能实现两个微生物之间信息和记忆的量子隐形传态。这项研究还讨论了一个达到量子极限的磁共振力学显微镜方案。
研究人员还表示,他们计划创造一个“薛定谔的猫”理论所阐释的状态,在这种状态下,一个微生物可以在同一时间身处两地。
1935年,奥地利物理学家薛定谔提出了一个假想实验,其内容是:把一只猫关在一个盒子里,盒子里还有装着毒气的容器和包含一颗放射性粒子的实验装置,这颗粒子在一定的时间内有50%的可能会衰变。粒子衰变后,毒气就会被释放出来,而那只猫就一定会死。在指定的时间过去后,有50%的可能会发现粒子已衰变、猫已死亡,也有50%的可能会发现粒子未衰变、猫还活着。用量子物理学的语言说,猫处于生或死这两种可能状态的叠加态,只有在打开盒子的那一瞬间,才能确切地知道猫是死是活。在打开盒子之前,我们可以说猫同时处于生与死的两种状态。只有通过打开盒子,我们才能改变这种叠加态,并确认两种可能性中的一种。

薛定谔的猫

报道称,薛定谔的理论第一次向公众揭示了量子力学的深奥矛盾。在量子力学的王国里,各种粒子经常处于叠加态,这对研究人员来说也是家常便饭,他们必须习惯于种种“不可能的”现实,比如有的电子可以同时存在于多个地点,有的粒子相互之间无论距离多远都可以立即连通在一起,还有的粒子甚至能够进行时间旅行。从薛定谔的假想实验出发,物理学家们已经努力进行了数十年的研究,试图了解这些量子宇宙中的奇特定律是否也可以转移到宏观世界中来。毕竟,我们自己和我们周围的一切都是由粒子构成的。

尹璋琦

微生物的量子

子隐形传态示意图。利用隐形传态能够把振子1中微生物内部自旋S1的状态转移到振子2中微生物内部自旋S2中。相关论文 “Quantum superposition, entanglement, and state teleportation of a microorganism on an electromechanical oscillator” 发表在Science Bulletin(《科学通报》英文版)2016年第2期上。
当然,科学家目前已经取得了许多重要进展。在过去20年中,多支科研团队在传送量子态方面取得了越来越好的结果。
但是,还没有人成功传送过活体生物,所有已完成的实验距离成功传送生物或生物的量子态依然十分遥远。
李统藏说:“我们提出了一个简单的方法,能够让一个微生物同时出现在两个地方(量子叠加态)。同时,我们还提供了一个传送完整生物体量子态的方式。我希望我们的研究能够启发其他研究者,使他们认真思考微生物量子传送的可能性,及该问题未来的种种可能。”尹璋琦指出:“我们的工作对于研究生物体内部生化活动对量子叠加态塌缩的影响也具有重要的参考价值”。
该项研究得到了美国普渡大学的启动基金、中国国家重点基础研究发展计划和自然科学基金委项目资助。
 楼主| 空弹匣 发表于 2016-2-23 14:26 | 显示全部楼层
世界首台复杂曲面船板成形装备落地江南造船厂
发表时间:2016-02-23 10:43:15http://www.guancha.cn/Science/2016_02_23_351861.shtml
在现代造船生产中,从前期的船舶设计、板材号料和下料,到后期的船体装配都已基本实现计算机化、机械化和自动化流水线,唯独复杂曲面的船板加工还停留在“手工作业”阶段。据科技日报2月23日报道,最近,由山东硕力机械公司、武汉理工大学、江南造船集团三方,产、研、用通力合作的产品6000吨级“SKWB-2500船舶大型三维数控弯板机”在江南造船集团成功应用。据了解,这款被吴有生院士和段正澄院士鉴定为“国际领先水平”的原创产品是山东省自主创新重大专项、国家科技支撑计划课题项目,现已取得2项国家发明专利,并获得美、日、韩、澳和欧盟专利授权。

早期型号SKWB-1500试制的曲面船板(资料图)

现代造船是小曲面构成大曲面,接着把分段结合(资料图)

据项目发明人之一,硕力机械董事长焦和桐介绍,多年来,国内外船厂对曲面分段中的三维曲面(双曲度)船体外板进行加工,一直是采用人工操作的方式。由于依赖操作人员的技术和经验,技术复杂,工作条件差,熟练工人日渐缺乏,加之存在生产效率低、污染环境等问题,已成为现代化造船的生产瓶颈。
将一块长方体的钢板加工成或“马鞍形”,或“帆板形”的特殊外形,从而打造出船舶的流线型外体,这是造船工业生产难度极大的关键程序。目前,绝大多数双曲度船体外板都是采用有经验的人工操作、压力机与水火弯曲结合的方式完成的。此外,部分欧洲船厂采用冲压与碾压结合的办法进行手工操作。对于船体外板进行数控制造,国内外曾经投入了大量人力和财力进行研制,但一直都没能实际应用。
SKWB-2500船舶三维数控弯板机是我国具有自主知识产权的产品,是三维复杂曲面船板冷弯成形自动加工的大型装备。该装备的诞生,不仅为建造大型舰船和实现数字化造船提供了重要的基础性数控装备,也解决了船用高强度特种钢板不能采用水火弯板工艺成形的问题。
武汉理工大学王呈方教授介绍,全新的复杂曲面成型装备,是集成了先进的工艺技术、测量技术、现代信息技术和控制技术等为一体的高科技产品。该产品能够根据造船软件系统提供的船板加工数据,使用专业计算和控制软件,自动进行曲面造型和三维曲面船板成形加工,使三维曲面船体外板冷压及自动成形的世界性技术难题获得基本解决。
面对世界造船业“大型化、高性能、高附加值”的发展方向,国内造船业急需数字化造船装备的支持。因此,在行业不景气的背景下,该装备适应了造船业转型升级的要求,具备了广阔的市场空间。据了解,该装备已在湖北、山东等地落地。
观察者网综合报道。
 楼主| 空弹匣 发表于 2016-2-29 10:47 | 显示全部楼层
BBC:中国科学家培育出人工精子 有望给不育男士带来福音
发表时间:2016-02-26 17:20:27 http://www.guancha.cn/Science/2016_02_26_352243.shtml

综合外媒2月25日报道,中国科学家攻克科研难题,首次实现小鼠胚胎干细胞体外分化并获得具有功能的精子细胞,成功用其繁衍出老鼠后代。有评论认为,该研究有望给不育男性带来福音。

中国科学家们选取老鼠的干细胞,将其培育成精子细胞,再通过人工授精的方法将其注入老鼠卵细胞,成功使卵细胞受孕,并培育出健康的老鼠后代。

这项研究由南京医科大学沙家豪教授和中国科学院动物研究所周琪院士、赵小阳教授(现单位为南方医科大学)等人合作完成。有关研究论文已经在美国学术期刊《细胞-干细胞》上发表。

英国广播公司(BBC)援引专家评论说,本项研究意味着,我们距离治愈人类不育又近了一步。有些男性受到癌症治疗、感染、或者生理缺陷等因素的困扰,遭遇生育困难。本项研究有助于给他们带来福音。

据英国《每日电讯报》报道,男性不育的主要原因之一是生殖细胞裂变不畅,无法正常产生精子。对大部分哺乳动物包括人类来说,生产精子是个复杂、漫长的过程。一个精子从最初生成到最后成熟,往往需要一个多月的时间。中国科学家的本次研究成功地攻克了老鼠细胞裂变难题,在实验室培育出了老鼠精子。

科学家首先选取胚胎干细胞,再用化学品、激素和睾丸组织等加以引导,使之成为精子。值得注意的是,精子需要失去其一半染色体,方便和卵细胞配对。

赵小阳教授表示,用这种方法培育出来的老鼠后代身体健康,拥有生育能力。他同时承认,存在“伦理问题”,且“要首先排除可能的风险”。南京医科大学教授沙家豪表示,这项研究给治愈男性不育带来了巨大的希望。

英国专家罗宾·洛弗尔-巴奇对这项研究称赞有加,说它令人印象深刻、激动人心、简直棒极了。他说:“我觉得,很多人会以为制造精子只是小菜一碟,大多数男人干坐着,一个小时还能制造上百万个精子呢。不过,正如这篇论文所说的一样,这里面其实复杂得多。”

英国谢菲尔德大学的艾伦·佩西教授表示,在人体之外制造精子非同小可,对科技进步和治疗男性不育都大有裨益。

 楼主| 空弹匣 发表于 2016-3-15 13:40 | 显示全部楼层
我国科学家首次利用超强超短激光成功获得“反物质”
发表时间:2016-03-10 20:43:56 http://www.guancha.cn/Science/2016_03_10_353577.shtml
记者从中国科学院上海光机所获悉,该所强场激光物理国家重点实验室近日利用超强超短激光,成功产生反物质——超快正电子源,这一发现将在材料的无损探测、激光驱动正负电子对撞机、癌症诊断等领域具有重大应用。相关研究成果已于近日发表在《等离子体物理》杂志上。
每一种粒子都有一个与之相对的“反粒子”。1932年,由美国物理学家卡尔·安德森在实验中证实了电子的反粒子,即正电子的存在。1936年,安德森因发现正电子而获得该年度的诺贝尔物理奖。反物质研究在高能物理、宇宙演化等方面具有重要意义,同时也具有重要应用,比如,正电子断层扫描成像在癌症诊断等方面已广泛应用。
长期以来,科学家们一直在探索“利用激光产生反物质”的有效方法,为了获得反物质——超快正电子源,上海光机所自2001年开始,经历了长达15年的持续研究。


超短超强激光产生正电子示意图



强场激光物理国家重点实验室研究员沈百飞介绍,此次反物质的获得经历了一个相对复杂的过程和优化:首先将飞秒拍瓦激光装置与高压气体靶进行相互作用,产生大量高能电子;高能电子再和高原子序数材料靶(如铜、金)相互作用,产生高强度伽马射线;伽马射线再和高原子序数原子核作用产生正负电子对。
“正电子谱仪”是获得反物质的“功臣”。沈百飞表示,经过特殊设计的正电子谱仪,成功解决了伽马射线带来的噪声问题,利用正负电子在磁场中的不同偏转特性,最终成功观测到了正电子。
据了解,获得反物质超快正电子源将对激光驱动正负电子对撞机等具有重要意义。未来,在高能物理、材料无损探测、癌症诊断领域有应用前景,由于其脉宽只有飞秒量级,可使探测的时间分辨大大提高,进而研究物质性质的超快演化。
 楼主| 空弹匣 发表于 2016-3-15 13:41 | 显示全部楼层
中国产生反物质的超强超短激光 有多强?
发表时间:2016-03-15 10:49:15 http://www.guancha.cn/Science/2016_03_15_353963.shtml

近日,“中科院上海光机所利用超强超短激光成功产生反物质”这则新闻广为传播。这是国内首次报道利用激光产生反物质。不过,很多网友在被“反物质”一词吸引的同时,却忽略了背后另一个更重大且更有意义的成就——中国在“超强超短激光”上的一些突破。

什么是“超强超短激光”?

不少人第一眼看到“超强超短”会对其发生误解。超强很好理解,而超短,不少人容易把其理解为“距离上的长短”,但实际上,这里的“短”是时间上的长短。

大功率激光是各国梦寐以求的,因为,它能干的事实在是太多,比如军事爱好者们所熟知的激光武器,还有制造人工可控核聚变所需条件等等。

耗资数十亿美元的美国“国家点火装置”中使用的燃料球,他们使用192门激光在十亿分之一秒的时间内同时发射并击中铅笔头大小的燃料球,从而引发核聚变。

然而,大功率激光并非那么容易产生,并不是说给一个激光设备提供的能量越大,激光的功率就会越大。显然,单纯地提供大能量以进一步提高激光的功率现在已经变得很难,造价也越发昂贵。

怎么办?

我们知道:功率=功/时间=w/t

既然在“功”上突破已经很昂贵且很难,那么,我们就从“时间”上来突破。

显而易见,相同的功,做功时间越短,功率就会越大。当时间趋于无穷小时,功率就会趋于无穷大。

1瓦特(功率)=1焦耳/1秒。

对于1焦耳的能量来说,如果我们把激光的脉冲时间从1秒缩短到0.1秒,那么我们就得到了10瓦的功率。

如果从1秒缩短0.001秒,我们就得到了1000瓦的功率。

同理,如果缩小到1皮秒呢?那么我们就得到了1,000,000,000,000瓦的功率(1万亿瓦)。

对于普通大众来说,1万亿瓦的功率其实已经大到了不可思议。然而,我国造出的超短激光脉冲,在时间尺度上是飞秒级别,其功率比上面的1万亿瓦还要多3个0,达到了1000万亿瓦的级别。

相信,研究激光的业内人士每天说“飞秒”、“阿秒”的次数绝对比很多人每天说“秒”的次数还要多,为此,我们先用一张表格来温故一下时间的量级:

我国造出的激光脉冲,在时间上短到飞秒级别,对应的激光也称为“飞秒激光”。1000万亿瓦等于1拍瓦(PW),中科院上海光学精密机械研究所(以下简称上海光机所)的激光设备,其功率达到了5拍瓦。

它能产生很多极端条件

超强超短激光功率如此的大,以至于,它能产生很多极端条件,而这些条件只有在恒星内部或是黑洞边缘才能产生。

一、超强的光强

目前,超强超短激光所能获得的最高光强为10^22瓦/平方厘米。这是一个多大的光强呢?如果我们把地球上接收到的太阳总辐射同时聚焦在一根头发丝粗细的尺度上,获得的光强也只有10^21瓦/平方厘米。

二、超高的能量密度

超强超短激光目前可以达到3×10^10焦耳/立方厘米,这相当于是在1立方厘米的小体积内爆炸20吨的TNT炸药。

三、超强的光压

光会产生压力,这就是光压,也叫辐射压。还在科幻中的“太阳帆”就是以此为动力。太阳产生的光压很小很小,但是超强超短激光产生的光压接近大气压的1万亿倍。

科幻设想中的太阳帆

它有哪些应用?

超强超短激光产生的这些极端条件非常有用。其实,只要想一想就能明白,各国的粒子加速器,包括耗资巨大的、发现上帝粒子的欧洲大型强子对撞机,它们的目的都是为了制造出各种极端能量的粒子,迫使粒子加速并对碰,从而借此探索宇宙的奥秘。


欧洲大型强子对撞机

而超强超短激光可以产生如此多的极端条件,那么其应用当然也是非常广泛的。

例如,超强超短激光能产生超强的电场,利用这个电场可以加速粒子,现在,用激光加速粒子的相关实验,无论是国际上,还是我国的上海光机所等等,都在进行。如果实验未来获得突破,那么超强超短激光将会让未来的各种直线加速器小型化,同时成本降低。

中科院上海光机所此次还制造出了反物质,也就是正电子,它有什么用?

众所周知,只有当光子从树叶上反射并进入我们的眼睛时,我们才能看到那片树叶。而很多航空航天所需要的重要材料,其被生产出来,或者使用过以后后,我们很想了解其内部的微观结构、缺陷状态等信息,但又不能破坏材料本身,怎么弄?当然得使用无损探测。

而超强超短激光可以在材料内部制造出反物质,也就是大量正电子,这些正电子与材料内部的电子发生湮灭,于是,电子的全部质量转变成电磁辐射,并以伽马光子射出,检测这些光子,我们也就间接地探测到了材料的内部情况。利用正电子湮没技术可以对材料内部进行原子尺度的缺陷和损伤进行探测。


超强超短激光产生正电子示意图

以上,只是超强超短激光的两个应用,未来,也许我们会发现,以上只是两个小应用而已。根据上海光机所所长李儒新研究员在“2015年国际光年报告会”上的介绍,2020年,在超强超短激光领域,可能实现以下梦想:产生纳米尺度的光束并应用于显微和存储;基于激光的超精密钟用于测量宇宙基本常数;激光聚变获得较大突破,人类获取清洁可持续能源迈出很大的一步;从飞秒激光发展到阿秒激光(阿秒脉冲),并以此探测电子的运动和化学反应。

无疑,超强超短激光的应用将会非常广泛,正如美国学术杂志《科学》上的一篇分析文章指出“这项工作将影响每一项研究,从聚变到天体物理。”

各国争相发展

超强超短激光早就成了国际上的研究热点和竞争重点。早在10年前,就有10个国家和地区的30个科研机构联合向欧盟提出“极端光设施计划”,此项计划预计耗资8.5亿欧元,其目标是产生200拍瓦的超强超短激光。


还在施工中的极端光设施计划


极端光设施计划完工后会是这样

正因为各大国都在争相发展此项技术,所以,我们有充分的理由相信,未来,我们将陆续听到它带来的很多新应用,甚至是某些领域的革命。超强超短激光,它已然走在造福人类社会的路上了……

 楼主| 空弹匣 发表于 2016-4-7 09:32 | 显示全部楼层
我国首个石墨烯国家标准制定取得重要进展
发表时间:2016-04-06 16:18:11 http://www.guancha.cn/Industry/2016_04_06_356184.shtml
我国首个石墨烯国家标准制定取得重要进展。新华社4月6日消息,备受业界关注的《石墨烯材料的术语、定义及代号》国家标准(征求意见稿)5日在中国国家标准化管理委员会官网正式公布,并将在一个月内向社会公开征求意见。

石墨烯被称为“黑金”、“新材料之王”

全国纳米技术标准化技术委员会纳米材料分会秘书长、冶金工业信息标准研究院高级工程师戴石锋介绍,此次制定的石墨烯材料术语国家标准对“什么是石墨烯”及其相关材料术语等进行了详细界定,是国内首次系统提出石墨烯术语体系构建方案。
值得关注的是,此项标准创造性地提出“石墨烯材料的产品代号”。该代号由石墨烯材料的基本核心信息组成,通过让石墨烯企业以自我声明的方式主动标示石墨烯材料的一些基本信息,让公众对石墨烯材料的基本品质一目了然。
据了解,近年来,业界对石墨烯高度关注,石墨烯研究和产业化得到了快速发展。然而,对于什么是石墨烯,由于国内缺乏统一标准,一直说法不一,使得市场鱼龙混杂。
“此项标准的制定和实施,一方面为产业界和学术界交流提供了统一的技术语言,另一方面,产品代号的出台也将为产业界自我监督和自律提供一个有效手段,避免个别虚假宣传行为,有利于引导和促进中国石墨烯产业健康、有序发展。”戴石锋说。
他认为,此次对国家标准征求意见,既是向社会各界广泛征求意见、完善标准技术内容的过程,也是向社会宣传标准草案技术内容的一次重要机会。
此外,我国提交的首份石墨烯国际标准提案近日已获得国际标准化组织的初步认可,有望于今年下半年立项。这将为我国石墨烯产业积极参与国际技术规则制定提供良好机遇,为我国石墨烯产业未来走出去打下坚实基础。
据悉,被称作“黑金”、“新材料之王”的石墨烯正受到更多的关注。它的发现就像当年发明电一样,或将引领又一次新的工业革命。石墨烯材料是具有优异的电、热、光以及强度等性质的新型纳米材料,在能源装备、交通运输、航空航天等领域已呈现良好的应用前景。
目前,英国、美国、韩国等多国正着手推动石墨烯的产业化,中国也是石墨烯研究和应用开发最为活跃的国家之一。数据显示,我国申请的石墨烯专利数量最多,已超过2200项,占全世界的三分之一。
(文/魏梦佳)
 楼主| 空弹匣 发表于 2016-5-1 08:49 | 显示全部楼层
CNN:中国巨大投资促成科研黄金时代
发表时间:2016-04-29 17:07:04 http://www.guancha.cn/Science/2016_04_29_358691.shtml
4月28日,美国有线电视新闻网(CNN)把目光转向了中国蓬勃发展的基础科学研究。报道称,近年来,中国政府加大投资,更新硬件,吸引人才,大规模发展科研,取得了诸多成就,在基因科学方面尤为突出。
比如,不少中国科学家走在了世界的前列,创造了从尿液中提取干细胞、用血液测试检测癌症、编辑猴子基因等重大科研突破。
“中国似乎成为了类似科研的沃土。”
报道称,中国对科研的投入已经占据经济产出的2%,超过欧洲;科研论文发表数量也已经跃居世界第三,仅次欧美。
除以此外,中国科学家也没有忽略随之而来的责任,对于科学伦理道德的高水平讨论也在有组织地进行。
报道感叹,“未来的科技已经在中国发生。可以在这里期待更多的重大突破。”
以下是报道全文,观察者网独家翻译。

裴端卿

在中国科学院广州生物医药与健康研究院的实验室,科学家裴端卿(观察者网注:Guangzhou Institute of Biomedicine and Health,Pei Duanqing,现任院长)借尿液创造了干细胞,是治疗帕金森和其他退化性疾病领域的重大突破。
“我们可以从人体的尿液中提纯活体细胞,然后重新编程,将细胞恢复到早期胚胎的阶段。在这个阶段,细胞具备发展成身体所有类型的细胞的潜力。未来,我们将可以按需要培养细胞,组成新的组织和器官。”
20年前,李嘉诚健康科学研究所所长卢煜明(Dennis Lo,Li Ka Shing Institute of Health Sciences)发现,母体外周血浆中存在胎儿游离DNA,他发展了一种无创产前唐氏综合征的血液测试,目前应用于90多个国家。
目前,卢煜明正在研究一种类似的针对癌症的血液检测方法。(观察者网注:癌症检验目前需要手术活检或穿刺活检。)
“如果我们能通过检查母体血液,测出婴儿的基因组序列,也许可以按同样的方法测出癌症的基因序列。这正是我们已经做到过的。”他说。
他正在香港进行一个筛查测试,20000名征集人借此筛查一种癌症。
但是他的发明的潜力还不止于此,卢煜明希望这种测试可以发展为一种针对全身的“分子核磁共振扫描”。
“可以想象,未来每隔几年你可以检测一下血液,基本上可以测出你体内的各种突变。”

卢煜明


中国对科学研究的巨大投资
通过提供前所未有的资金和支持,中国似乎成为了类似科研的沃土。根据经济合作与发展组织的调查,中国将经济产出的2%投入到科学研发,已经超过了欧洲对该领域的投资比例。
接下来的五年,中国计划继续加大对科学技术的投资,让创新驱动增速减缓的经济。
裴端卿表示,“高速公路、铁路、机场,可能已经修建到了一定的程度,剩下科学基础建设,从某种程度来说,后者是没有上限的。”
《科学》杂志特约记者拉尔森(Christina Larson)表示,“中国对科研的投入是世界第二,仅次于美国,而且有预测称,中国将在2020年超过美国。”
在政府投资的驱动下,中国的科研论文发表数量也已经跃居世界第三,仅次于欧盟和美国。
此外,通过“千人计划”,中国政府希望将海外的中国科研人员吸引回国。截至2010年,中国已经成功吸引了至少80000名接受过西方学术训练的生命科学博士。
裴端卿说,“我1985年离开中国,当时去导师的实验室,设施非常陈旧,没什么先进设备。但是当我在2002年回国的时候,变化翻天覆地。”
中国的“基因编辑师”
如今,全中国的科学家都可以接触到最新的仪器,包括由西方首创的新型基因定制技术CRISPR,科学家可以借此精准而轻松地编辑DNA。
拉尔森说,“中国CRISPR技术的发展中很重要的一点是规模。很多不同的实验室在用不同的方式使用这项技术。”
中国科学家借此创造了长毛羊、强壮狗、微型猪。2014年,中国科学家率先展示了如何在灵长类动物身上应用CRISPR技术。

中国科学家创造的微型基因猪(来源:华大基因)


虽然中国并不是唯一一个将这项技术用于人体细胞的国家,但一家中国实验室已经开始尝试借此推动胚胎抵抗HIV病毒的研究。
随着生命科学和基因组学日益复杂和实用,研究者们能走多远?
卢煜明“非常重视”工作的伦理、道德和法律问题。当他为非侵入式筛查方法申请许可的时候,他保证不借这项技术进行产前性别选择。
他的技术可以轻松绘出胎儿的全部基因序列,父母可以在孩子诞生前看到孩子在基因方面的未来,比如将会得什么病。对此,卢煜明也比较担心。
“随着技术的发展,我们同时也需要讨论很多伦理问题。”他说。
在全球范围内,这些敏感和充满争议的问题正在引发高水平的讨论,比如美国国家科学院、伦敦皇家学院和中国科学院最近就联合举办了人类基因编辑国际峰会(International Summit on Human Gene Editing)。
裴端卿参加了这场峰会,他表示,“希望下一场峰会能在中国举办,然后是英国,并继续轮换下去,也希望有更多的组织加入我们,为以后的规则设立科学的依据。这是一件要事,我们不能做任何伤害人类同胞的事情。”
追踪癌症的血液测试,基因编辑的猴子,尿液转化而成的干细胞。
未来的科技已经在中国发生。随着中国政府对关键性基础设施追加投资,可以在这里期待更多的重大突破。
(观察者网 编译/隆洋)
 楼主| 空弹匣 发表于 2016-5-7 09:44 | 显示全部楼层
我国面阵三维成像激光雷达获突破
发表时间:2016-05-06 22:11:47 http://www.guancha.cn/Science/2016_05_06_359325.shtml
新华社成都5月6日电 不久的将来,在我国激光雷达的“眼”里,远处正在高速运动的物体将不再是一个二维的平面图像,而是以有纵深的三维形态呈现。
记者6日从中国科学院光电技术研究所刘博研究员课题组了解到,日前该课题组在面阵三维成像激光雷达研究方面取得突破,首次提出了基于双偏振调制技术和自适应距离选通相结合的三维成像方法,相关研究成果发表于《IEEE光电技术快报》和国际应用光学顶级期刊《应用光学》等,并且已经申请发明专利。

面阵三维成像激光雷达获取的远距离目标三维图像

“如果把激光雷达对物体成像比作盲人摸象,”刘博比喻说,“传统的单点扫描激光雷达就像用一个手指头去触碰物体,要触碰很多次才能对物体有一个整体的印象;而面阵三维成像激光雷达就好像一个巨型的手掌,可以快速感知物体。”
据悉,目前业界研究中的面阵三维成像激光雷达,即“巨型手掌”,有多种技术路线,大多采用APD阵列探测器,受器件的限制,不仅分辨率低,而且数据处理流程复杂,与此同时国外比较先进的探测器件还对我国禁运。
记者了解到,刘博研究员课题组的新方法,采用高灵敏度的电子倍增电荷耦合器件作为面阵探测器,利用双通道高速电光偏振调制技术,结合自适应距离选通实现三维成像,突破了传统扫描成像激光雷达无法对远距离动态目标成像的限制,同时也克服了采用APD阵列探测器成像分辨率低的缺点。
刘博介绍说,该方法通过偏振调制分光技术将回波光束一分为二,同时进行成像,这样仅发射一次激光脉冲即可完成距离的反演重构并获得一帧三维图像,具备“闪光”三维成像的能力,能够满足对高动态目标的形态识别和三维形态特征分析的需求。
“未来这种雷达在空间应用上,比如空间距离感知和三维形态测量,或者是无人驾驶上,都可以大有作为。”刘博表示,目前还处在原理样机的阶段,整个系统的体积比较大,下一步将着力进行系统的性能完善和小型化。(记者 李华梁)
 楼主| 空弹匣 发表于 2016-6-15 11:33 | 显示全部楼层
国家自然科学基金“十三五”发展规划新闻发布会召开
发表时间:2016-06-14 11:25:15 http://www.guancha.cn/Science/2016_06_14_363936.shtml
国务院新闻办公室于2016年6月14日(星期二)上午10时在国务院新闻办新闻发布厅举行新闻发布会,请国家自然科学基金委员会副主任高文,国家自然科学基金委员会副秘书长、新闻发言人韩宇介绍国家自然科学基金“十三五”发展规划有关情况,并答记者问。
以下为发布会文字实录:
主持人 袭艳春:
女士们、先生们,上午好,欢迎大家出席国务院新闻办的新闻发布会。长期以来中国的科技创新受到了社会各界的广泛关注。为了帮助大家更好地了解相关的情况,今天我们非常高兴地请来了国家自然科学基金委员会副主任高文先生,请他向大家介绍《国家自然科学基金“十三五”发展规划》的情况,并回答大家提问。出席今天发布会的还有国家自然科学基金委员会副秘书长、新闻发言人韩宇先生。原定出席今天发布会的杨卫主任因为临时有一个非常重要的会议,所以今天请高文副主任介绍情况。下面先请高文先生做介绍。
高文:
女士们、先生们、各位新闻界的朋友们大家上午好!非常高兴参加今天的发布会。今年恰逢国家自然科学基金委员会成立30周年,我谨代表基金委,向各位新闻界的朋友们长期以来对科学基金工作的关爱、支持与监督表示衷心感谢!
习近平总书记多次强调基础研究的重要源头作用,深刻指出,要夯实科技基础,在重要科技领域跻身世界领先行列。李克强总理强调要补好基础研究短板,加大长期稳定支持力度。在党中央、国务院支持下,在科技界和社会各界关心和爱戴下,基金委不断深化战略研究,筹划我国科技源头创新,坚持开门编规划,深入调研论证形成规划文本,广泛征求了各方面意见和建议。在今年基金委全委会审议通过后,又于4月中旬在网上公开征求意见,其中汇聚的许多有益建议均吸纳到规划中。
高文:
下面,我从四个方面简要介绍。
第一,贯彻发展理念,理清战略思路。
一是把全面贯彻习近平总书记系列重要讲话精神作为首要任务,明确了推动创新、协调、绿色、开放、共享发展的基本思路。
二是突出“聚力前瞻部署、聚力科学突破、聚力精准管理”的战略导向。“三个聚力”着眼源头定位,着力原创激励,是“十三五”期间科学基金工作的重要抓手。
三是明确坚持定位、激励原创、统筹支持、升级发展的总体思路,把握好基础研究相关要素,努力构筑科学基金“十三五”发展新格局。
第二,明确发展目标,加强战略部署。
规划目标体系分为两个层面,第一个层面是实现基础研究“三个并行”。2020年达到总量并行,即学术产出和资源投入总体量与科技发达国家相当,学科体系更加健全,为我国进入创新型国家行列奠定科学根基。2030年达到贡献并行,即力争中国科学家为世界科学发展做出可与诸科技强国相媲美的众多里程碑式贡献,形成若干引领全球学术发展的中国学派,为我国跻身创新型国家前列夯实基础储备。2050年达到源头并行,即对世界科学发展有重大原创贡献,为我国建成科技创新强国提供源头支撑。“三个并行”与国家创新驱动发展“三步走”战略目标相呼应,经过努力是可以实现的。
第二个层面的目标是建设卓越科学资助机构。要不断完善体制机制,做到评审制度公正、绩效回报丰富、全球视野开阔、管理服务高效、资源总量宏大、资助谱系多样,实现世界一流的卓越管理。
高文:
第三,突出工作重点,落实战略任务。
统筹实施五项战略任务:一是聚焦科学前沿,加强前瞻部署。二是强化智力支撑,培育科学英才。三是创新仪器研制,强化条件支撑。四是聚焦重大主题,推动交叉融合。五是深化开放合作,推进国际化发展。
在学科均衡布局基础上,规划遴选了118个学科优先发展领域和16个综合交叉领域,鼓励科学家结合科学前沿和国家需求探索创新。
第四,推进精准管理,强化战略保障。
规划坚持深化改革创新,完善配套政策。具体从保障投入增长、加强战略管理、建设法治基金、强化经费管理、完善资助管理、强化信息支撑、加强组织建设、优化学术生态等方面,提出了8个方面18项保障措施。
厚植科学基础,增强源头供给,对于决胜“十三五”至关重要。我们将认真贯彻党中央、国务院的部署,聚力培育源头创新,服务创新驱动发展,为建设世界科技强国、实现中华民族伟大复兴中国梦不断做出新的贡献!
下面,我们愿意回答大家的提问。
主持人 袭艳春:
谢谢高主任的介绍,下面进入问答环节,提问前请记者朋友们通报一下所在新闻机构,请提问。
中国科学报记者:
科学基金在“十三五”期间将着力提升“蓝绿”学科的研究水平,加强蓝色经济和生态文明的科学基础。据我所知,科学基金“十三五”规划遴选了118个学科优先发展领域和16个综合交叉领域,这118个学科优先发展领域和16个综合交叉领域当中哪些是“蓝绿”学科的代表领域,科学基金将如何引导科学家投身“蓝绿”学科来开展探索创新?
高文:
这个问题提得非常好。党的十八大把生态文明建设纳入了“五位一体”的总体布局,在五中全会也提出了关于绿色发展在内的五大理念,特别是“蓝绿”学科的建设,里面包括生态文明、社会文明等发展方向,是非常重要的。基金委在这个发展方面确实在“十三五”布局里也给予充分的考虑。
我们大致有这样几个考虑,基金委有8个学部,包括数理学部、化学科学学部、生命科学、地球科学、工程与材料科学、信息科学、管理科学和医学。在这八个学部里,和“蓝绿”发展相关的学部挺多,我们在八个学部里规划出18个学科发展战略,包括地球科学、资源与环境科学、海洋科学、能源科学,这些基本上是“蓝绿”学科的典型代表。我们国家在“蓝绿”学科的发展上,与国际上发达国家还有比较大的差距,这和我们现在还在发展过程中,前期的基础比较薄弱、起点比较低有相当的关系。这方面基金会专门对这18个和“蓝绿”相关学科战略发展重点给予支持,给予倾斜,推动学科均衡发展,使相对落后的学科能够尽快赶上来。
高文:
我们共提出118个学科优先发展领域和16个综合交叉领域,这里包括了28个学科优先领域和7个综合交叉领域,实际上都是和“蓝绿”学科相关的。比如地学部的学科当中,我们优先把海洋过程及其资源、环境与气候效应、全球环境变化和地球圈相互作用、地球环境演化与生命过程等等列入到重点发展的倾斜支持学科。
“蓝绿”学科发展和西部关联密切,基金委比较鼓励西部地区的科研人员参与到生态环境相关学科的研究探索,我们现在专门针对西部布局了一些学科的研究,同时基金会也和西部一些省份设立了联合基金,共同支持这些相关的学科发展。谢谢!
人民日报记者:
国家创新驱动发展战略纲要提出了“三步走”的战略目标,请问科学基金的“十三五”规划在保障“三步走”的目标方面将发挥什么样的作用?
高文:
“三步走”是党中央的一个既定目标,习近平总书记近期在全国科技创新大会、两院院士大会和中国科协第九次代表大会上专门提出了“三步走”战略目标。作为基金会,其实我们现在提“三个并行”的目标和国家三步走的目标相协调和呼应,我们尽管没有先见之明,实际上我们规划也是按照2020、2030和2050这样来规划的,刚好和中央的布局扣上了。2020年正好和我们建党100周年非常接近,2050年和我们建国100周年非常接近。我们希望在2020年,也就是建党100周年的时候,我们国家的基础研究要做到总量并行,也就是说在研究成果和科研投入经费投入这两个方面都能达到总量和国际最发达的国家是并行的。具体说,比如论文,现在中国科学家的论文产出大概占全世界18%左右,美国科学家的论文产出大概24%左右,我们现在每年都在逐步上升,我们这边上升,其他美国科学家略有上升,但是相比我们的上升速度低一点,大概到2020年论文总数应该和美国科学家相当。全世界论文总数最多是美国,排在美国后的是中国,然后是德国、法国、日本、英国。到2020年最前面的两个国家是中国和美国,第二梯队变成另外四个国家。
高文:
投入的总量上,国家自然科学基金投入大概248亿,美国科学基金会的投入今年77亿美元,这当中包括社会科学和教育科学的投入,还有一些其他的经费,纯粹用于研究方面大概是60亿美元,我国投入的248亿相当于40亿美元。也就是说他们现在的投入大概是我们的150%,按照每年大概有10%左右递增的增速,大概到2020年也会在60亿美元上下,科研投入的总量也会并行。这是第一个并行。
高文:
第二个并行是到2030年达到贡献并行。我们是后来者,处于追赶的地位,尽管我们的论文数慢慢接近了,但是我们对整个学科、领域,对国家建设基础研究方面的贡献还没有那么大。到2030年,我们基础研究对整个经济发展、科学发展的贡献度应该和发达国家相当。我们希望2050年达到源头并行,真正在建国100周年的时候变成世界科技强国。我们知道现在我们一讲哪个领域,不管讲计算机还是其他的,新型领域非常多,我们在工程方面做得比较好一点,或者某些特定方面做得比较好,但是与发达国家相比还有一定差距。我们希望到2050年真正实现科技强国的目标。谢谢。
 楼主| 空弹匣 发表于 2016-6-15 11:45 | 显示全部楼层
近距离观摩“国之重器”:十二五科技创新成就展札记(图集)
发表时间:2016-06-15 08:52:40 http://www.guancha.cn/Industry/2016_06_14_364014.shtml
国家“十二五”科技创新成就展刚刚落下帷幕,展览以“创新驱动发展,科技引领未来”为主题,共分总况、重大专项、基础研究、战略高技术、农业科技、民生科技、区域创新等10个展区,通过800多件实物、120多件模型、近百项互动项目等,全面系统展示了“十二五”规划以来,我国科技界取得的一批重大标志性科技成果和重要工作进展。
这次展会涉及的产业领域非常广泛,涵盖了有关于国计民生的几乎所有层面,即使走马观花也很难做到把所有项目全部浏览完,从这方面可以看出中国作为全球产业链条最完整的国家,有着巨大的科技创新潜力。在德国提出工业4.0和中国政府开启中国智造-2025的大背景下,这场科技创新成就展更耐人寻味。
这十项领域分别为:
1  尖端工程机械设备制造领域
2  新型工业化建造技术领域
3  复合材料与半导体元器件领域
4  海洋工程应用领域
5  航空工业-大飞机制造产业领域
6  航天产业-卫星观测领域
7  公共卫生领域
8  核电建设领域
9  自然生态修复领域
10 农业科技领域
一、尖端工程机械设备制造领域
此次展示的一些尖端设备属于国家重大科技专项,它们是为了实现国家目标,通过核心技术突破和资源集成,在一定时限内完成的重大战略产品、关键共性技术和重大工程,是国家科技发展的重中之重。
随着我国宏观经济增长转向“中高速”,在市场竞争日趋激烈的今天,产业升级成为关键和必须,我国工业也由此迈向“中高端”,在此过程中各产业将如何发展?从尖端工程机械设备制造领域可窥其一二。
 楼主| 空弹匣 发表于 2016-6-15 17:02 | 显示全部楼层
全球最先进3.8万吨双相不锈钢化学品船“荣耀”号在沪建成
发表时间:2016-06-15 16:02:54 http://www.guancha.cn/Industry/2016_06_15_364152.shtml
据微信公众号SEAWAY6月15日消息,全球最先进化学品船——38000吨双相不锈钢化学品船“思多而特荣耀”号在沪建成命名。
中国船舶网此前报道,“荣耀”号于5月31日完成试航。在化学品船建造领域,此前日本船企一直占据主导地位,但这一格局正逐渐被中国船企打破。与日本船企相比,中国船企已完全具备建造化学品船的技术实力,而且在成本上具有一定的优势。全球造船业严冬中,中国船企继续沉默地走着登顶之路。

资料图:“荣耀”号

“荣耀”号是一艘集世界众多先进技术于一身的环保节能船舶,为全球首创,备受业内瞩目。船东荷兰思多而特•尼尔森(Stolt –Nielsen)公司是全球最大化学品运输公司,以最严苛、最专业、最负责闻名。该船的安全、环保、性能等要求均达到国际最高标准。该船有4.6万立方米的货物容积,可以装载近千种化学品及成品油,包括石化、油脂化学品、植物油以及润滑油等,几乎囊括任何液体货物,该船共有43个双相不锈钢货舱,并分别配置独立货物装卸系统可同时工作,能提供世界范围的海运服务。
命名仪式上,船东表示,这是思多而特第一艘在中国建造的精细化学品船,总体质量处于世界顶级水平。沪东中华是中国造船业的佼佼者,批量建造了液化天然气LNG船,摘取了世界造船“皇冠上的明珠”。感谢中国造船人的努力,为世界提供了这样一艘最精良最高标准的化学品船,这将使思多而特船队的旗帜自豪安全地飘扬在世界各大洋,为国际客户提供最值得信赖的服务。

全球民用造船早已被中日韩三国垄断。在大型双相不锈钢化学品船市场,韩国大型船厂并无太大兴趣,日本小型私人船企一直以来在这一领域占据主导地位。但近年来,以沪东中华为代表的中国造船企业在大型化学品船建造领域实力迅速增强。

“荣耀”号建造难度可以比肩液化天然气(LNG)船。这艘船的管系多达2万多根,涉及不锈钢、碳钢、铜、镍、锌、钼等几十种材料,集造船界管系材料之大全。一种材料就要一套焊接工艺,建造人员必须具有高技术能力,建造难度之大可见一斑。“荣耀”号也被业内称为“移动的管系材料博物馆”,沪东中华建成了这座“博物馆”,意味着建造能力大步迈上新台阶。
“荣耀”号设计亮点纷呈。沪东中华与世界著名的船舶设计公司德他马林(DeitaMarin)公司联袂设计,使20多项先进技术从梦想走进现实。该船采用了大量变频控制技术;可同时装卸40种化学品或油品;桨、舵、舵球一体化设计,比常规化学品船提高推进效率8%;轴带发电机与柴油发电机长时并联运行可大大降低能耗;首次配置脱硫洗涤塔,使硫排放从3.5%下降到0.1%,环保达标能停靠世界各大港口。如今,国际经济低迷,全球班轮公司面临着上世纪90年代以来最严重的危机,但是该型化学品船降低能耗,提高经济性的设计,为船东提供了非常灵活的低耗高效运输模式,极大增强了航运公司市场竞争力。

双相不锈钢具有高强度和优良的耐腐蚀性能,采用该种材料能较大减轻船舶重量,降低燃料消耗,所以,双相不锈钢化学品船被视为化学品船界的“新贵”,是未来发展方向。但双相不锈钢焊接难度极大,沪东中华研发突破,焊接质量获得挪威船级社认可。船东称赞沪东中华建造水平已经达到世界水准,并期望进一步加强合作。
38000吨双相不锈钢化学品船建成,标志着沪东中华在调整产品结构,转型发展上取得了实质性成果,意味着中国船企已掌握了化学品船核心建造能力,能为国家不断增长的化学品市场需求提供有力保障。
(综合/观察者网 周远方)
 楼主| 空弹匣 发表于 2016-6-20 18:32 | 显示全部楼层
我国绘制出世界首个人类全脑连接图谱
发表时间:2016-06-20 13:27:41 http://www.guancha.cn/Science/2016_06_20_364690.shtml
中国科学院自动化研究所脑网络组研究中心蒋田仔团队联合国内外其它团队通过6年的努力,成功绘制出全新的人类脑图谱:脑网络组图谱。该图谱包括246个精细脑区亚区,以及脑区亚区间的多模态连接模式,突破了100多年来传统脑图谱绘制思想,引入了脑结构和功能连接信息对脑区进行精细划分和脑图谱绘制的全新思想和方法,比传统的Brodmann图谱精细4-5倍,具有客观精准的边界定位,第一次建立了宏观尺度上的活体全脑连接图谱。
据中国科学院自动化研究所17日报道,自2011年以来,这项系统性研究工作的部分成果陆续在Journal of Neuroscience, Cerebral Cortex, Human Brain Mapping 等刊物上发表,累计20余篇。5月26日,全脑精细分区图谱及其全脑连接图谱在Cerebral Cortex上在线发表(题为:The Human Brainnetome Atlas: A New Brain Atlas Based on Connectional Architecture),引起国际学术界广泛关注。


人类脑图谱是理解脑的结构和功能的基石。脑图谱的发展由脑科学自身发展及神经技术的重大突破等因素共同驱动,经历了不同的历史阶段。目前最常用的脑图谱还是100多年前德国神经科学家Brodmann在单个人的尸体组织标本上利用细胞构筑绘制的脑图谱,即Brodmann图谱,虽然国外有些实验室试图利用超薄切片技术、染色技术以及显微观察技术,基于脑标本的超薄切片构建细胞构筑概率脑图谱,希望在一定程度上细化Brodmann分区,但是由于不能针对特定个体进行脑区划分,而且耗时耗力,其应用一定程度上受到限制。
近三十年来,以非侵入性磁共振技术为代表的一批成像技术可以在体、无创地对人脑以前所未有的时空分辨率进行成像,可以测量包括脑的形状和大小,连接脑不同区域的神经纤维,以及脑不同回路或通路的功能活动变化等。利用磁共振成像技术在获取大样本活体脑影像的基础上,能够对脑结构和功能区进行精细划分并制作出适用活体个体的脑图谱。目前虽然已经有一些基于磁共振图像构建的脑图谱,但是基本都是基于结构磁共振成像,在脑区划分上主要基于沟回拓扑分布,而且脑区定义非常粗糙,甚至存在明显的错误,很难与脑的功能解剖相对应。
自动化所脑网络组研究中心突破传统脑图谱绘制的瓶颈,提出了“利用脑结构和功能连接信息”绘制脑网络组图谱的思想。自2010年以来,该团队在科技部、国家自然科学基金委以及中科院战略性先导科技专项的资助下,联合国内多家综合性医院及研究院所对脑网络组图谱的绘制方法和功能验证进行系统的研究,对脑网络组图谱使用需要的工具和软件进行了全面的评测。脑网络组图谱已经在其门户网站上(http://atlas.brainnetome.org)开放共享,以在线显示以及软件下载的方式提供给国内外相关研究领域的科研人员和临床医生免费使用。


目前,脑网络组图谱已经引起国内外同行的高度关注,例如欧盟人脑计划(Human Brain Project, HBP)即将在其神经信息平台(Neuroinformatics Platform, NIP)公开发布该图谱,国际神经信息学协调委员会(International Neuroinformatics Coordinating Facility,INCF)已在第一时间在线发布了人类脑网络组图谱(https://scalablebrainatlas.incf.org/human/BNA)。此外,一些国际著名神经影像分析软件平台,如SPM,FSL等都将脑网络组图谱作为主要人类脑图谱提供给用户使用。
脑网络组图谱不仅包含了精细的大脑皮层脑区与皮层下核团亚区结构,而且在体定量描绘了不同脑区亚区的解剖与功能连接模式,并对每个亚区进行了细致的功能描述。脑网络组图谱的构建将引领人类脑图谱未来发展从标本走向活体,从粗糙走向精细,从单一的解剖结构描述到集成结构、功能和连接模式等多种知识的综合描述,为实现脑科学和脑疾病研究的源头创新提供基础。脑网络组图谱能够提供每个亚区的结构和功能连接模式,从而明确每个亚区的组织模式及功能意义,这为在宏观尺度上研究脑与行为的关系提供了不可或缺的工具,将加深对于人类精神和心理活动的认识,为理解人脑结构和功能开辟了新途径,并对未来类脑智能系统的设计提供重要的启示。此外,脑网络组图谱能够提供的个体化的精细脑区亚区以及定量的连接模式,不仅为神经及精神疾病的新型治疗技术提供准确的定位,而且还将为脑中风损伤区域及癫痫病灶的定位、神经外科手术中的脑胶质瘤的精确切除、以及对功能脑区更严格有效的保护做出贡献,从而能够极大程度地推动此类技术在临床神经精神疾病治疗的应用,提高诊断质量与治疗效果。
脑网络组图谱是人类脑图谱发展和神经技术进步的必然趋势,是脑科学、认知科学、认知心理学等相关学科取得突破的关键,它能为解析神经及精神疾病神经环路的结构和功能异常,并为发展新一代诊断、治疗技术方法奠定坚实的基础。
 楼主| 空弹匣 发表于 2016-6-23 09:51 | 显示全部楼层
上海交大科研团队捕获马约拉纳费米子 造量子计算机的完美选择之一
发表时间:2016-06-22 20:26:56 http://www.guancha.cn/Science/2016_06_22_365052.shtml
据央广网报道,上海交通大学科研团队在实验室里成功捕捉到了一种物理学家寻找多年的神秘粒子——马约拉纳费米子。这种粒子既是困扰物理学界80多年的正反粒子同体的特殊费米子,也是未来制造量子计算机完美选择对象之一。
美国东部时间6月21日(北京时间6月22日),国际顶级物理学刊物《物理评论快报》(Physical Review Letters)在线发表了上海交通大学贾金锋教授及其合作者的论文:“Majorana Zero Mode Detected with Spin Selective Andreev Reflection in the Vortex of a Topological Superconductor”。通过巧妙的实验设计,贾金锋研究团队率先观测到了在涡旋中的马约拉纳费米子的踪迹,同时也提供了用相互作用调控马约拉纳费米子存在的有效方法。在过去的80年里,粒子物理学家一直在搜寻马约拉纳费米子,此前,已有美国、荷兰等国科学家宣称找到这种粒子“迹象”。这次中国科学家成功“探测”到了它的踪迹,意味着人类在量子物理学领域取得了重大突破,也许离人类跨入量子计算时代的梦想会迈进一大步。

图为上海交大贾金锋教授在实验室。

揭开困扰物理学界80年的神秘粒子“面纱”
在物理学领域,科学家把构成物质的最小、最基本的单位叫做“基本粒子”,它们是在不改变物质属性前提下的最小体积物质,也是构成各种各样物质的原材料。
在粒子世界里,住着两大家族:费米子家族(如电子、质子)和玻色子家族(如光子、介子),它们分别以物理学家费米和玻色的名字命名。一般认为,每一种粒子都有它的反粒子,费米子和它的反粒子就像一对长相一模一样,但脾气完全相反的双胞胎兄弟,两兄弟一见面就“大打出手”,产生的能量甚至会让它们瞬间湮灭。
然而在1937年,意大利物理学家埃托雷·马约拉纳预言,自然界中可能存在一类特殊的费米子,这种费米子的反粒子不但和它自己长相一样,脾气也完全相同。两兄弟站在一起就像照镜子,可以说,它们的反粒子就是自己本身,这种费米子被称为“马约拉纳费米子”,认为其在量子计算中可用来形成稳定的比特。

意大利物理学家埃托雷·马约拉纳

粒子物理标准模型里的中微子是一种可能的马约拉纳费米子。但是,令科学家十分头疼的是,要证明这一点却是非常的困难,必须观察到一种所谓的无中微子双贝塔衰变的现象。尽管科学家做了很多努力,但在过去的近80年中,物理学家一直都未找到马约拉纳费米子存在的证据。
2016年初,中国的科学家终于发现了这类神秘粒子存在的迹象。上海交通大学大贾金锋教授研究组与浙江大学许祝安、张富春研究组,南京大学李绍春研究组及美国麻省理工学院傅亮教授等合作形成的研究团队,率先观测到了在拓扑超导体涡旋中存在马约拉纳费米子的重要证据。
“事实上,我们所发现的马约拉纳费米子并不是一个传统意义上的粒子,而是一种准粒子,但它同样符合马约拉纳的预言。准粒子是凝聚态物理中一个重要概念,它是描述某种体系中大量粒子集体行为的一种方法,也就是说把传统意义上的某种粒子的集体行为的某些表现,看作是一个粒子的行为(即准粒子)。这样可以大大简化模型,便于正确表述某些具体物理现象的物理机理。”
贾金锋介绍说,粒子和准粒子的关系就像球员和球队的关系:一支足球队中每个球员可以看作是传统意义上的粒子,球员之间相互配合可以看作是粒子之间的非常复杂的相互作用,虽然每个球员都有自己的特色,但整体上球队却会表现出来一个统一的风格。例如西班牙国家队可以用传控足球风格来描述,意大利国家队则是体现了一种防守反击战术。我们可能不了解队中每个球员的特点以及球员之间的配合情况,但是他们整支球队却像一个准粒子一样可以比较简单地被认识。
也有科学家一直认为,至今还没有被直接观测到的中性超对称费米子很可能组成了宇宙中大多数甚至全部的暗物质,而这种中性超对称费米子可能就是一种马约拉纳费米子。因此,观测到复合的马约拉纳费米子,对于揭开暗物质的谜团也许又进了一步。
“原子指南针”探测到马约拉纳费米子存在的关键证据
近80年来,各国科学家从来没有停止对马约拉纳费米子的寻找,几年前理论物理学家预言,马约拉纳费米子很有可能在拓扑超导体的涡旋中心能找到,然而,自然界中至今还没有发现拓扑超导体,那么贾金锋团队又是怎样使马约拉纳费米子“露面”的呢?

图为实验室内的人造拓扑超导体

“寻找马约拉纳费米子的过程就是不断突破、不断创新的过程。理论预言,在拓扑绝缘体上面放置超导材料就能实现拓扑超导。这件事情听起来容易,但却在材料科学领域是一大难题。而且,由于在上方的超导材料的覆盖,马约拉纳费米子很难被探测到。”贾金锋说,在大量实验基础上,他们没有按照大多数人通常的思路往下走,而是反其道而行之。最终,把超导材料放在了下面,使它上方“生长”出了拓扑绝缘体薄膜,让拓扑绝缘体薄膜的表面变成拓扑超导体,直接把喜欢捉迷藏的马约拉纳费米子从“暗处”翻到了“明面”上,观察起来更方便了,为寻找马约拉纳费米子奠定了重要的材料基础。
在马约拉纳费米子研究的最初阶段,没人知道这种神秘的粒子会以什么形式出现,贾金锋团队的研究人员所能做的只是仔细搜寻拓扑超导体上的所有蛛丝马迹。虽然他们陆续找到了一些这种粒子存在的迹象,但一直不能最终确定这些迹象就一定代表马约拉纳费米子的本征特性。
2014年底,一篇理论文章预言了马约拉纳费米子的磁学性质,他立刻敏锐地意识到,可以用自旋极化的扫描隧道显微镜来探测马约拉纳费米子。“地球有南极和北极,同样,在磁性材料表面的不同位置处也有‘南’与‘北’,这就是材料的磁学性质。自旋极化的扫描隧道显微镜的针尖具有磁性,它就像一个‘原子指南针’,能够准确地探测一个原子的磁性特征,帮助我们找到隐藏在拓扑超导体涡旋中的的马约拉纳费米子。”

然而,马约拉纳费米子的磁性非常弱,要探测到它需要有更加灵敏、更低温度的扫描隧道显微镜。目前,上海交通大学研究团队拥有的仪器还达不到所需要的低温(40mK,比绝对零度只高0.04K)。怎么办?他们一方面积极为实验进行准备,摸索样品生长条件,准备磁性针尖等。另一方面,他们四处联络,寻找有条件的单位。结果很幸运,在微结构科学与技术2011协同创新中心内,发现南京大学刚刚建设一台40mK的扫描隧道显微镜系统,可以为该实验提供了一个充分的实验条件。
随后,团队研究人员按照预先设计好的方案,用自旋极化的扫描隧道显微镜在“人造拓扑超导薄膜”表面的涡旋中心进行了仔细测量。2015年底,贾金锋团队及其合作者终于直接观察到了马约拉纳费米子存在的有力证据。“在实验中,我们观察到了由马约拉纳费米子所引起的特有自旋极化电流, 这是马约拉纳费米子存在的确定性证据。”
 楼主| 空弹匣 发表于 2016-9-2 14:27 | 显示全部楼层
中科院“十三五”发展规划刚要提出的60项重大突破都有哪些
发表时间:2016-09-02 12:39:17 http://www.guancha.cn/Science/2016_09_02_373229.shtml
8月31日,中国科学院发布“十三五”发展规划纲要,未来五年,中科院将围绕基础前沿交叉、先进材料、能源、生命与健康、海洋、资源生态环境、信息、光电空间等八大领域,提出60项有望实现跨越发展的重大突破和80项重点培育方向(均不含国防科技创新),涉及器官修复与再造、大气灰霾追因与控制等多项与民生直接相关的创新方向。
现在,这60项重大突破和80项重点方向来了!中科院今天在网站上公布了《中国科学院“十三五”发展规划纲要》全文和问答,或许能够满足读者的部分好奇心。(点击直接开始看60项重大突破)

引力波探索列入规划
根据规划,到2020年,中科院的物理、化学、材料科学、数学、环境与生态学、地球科学等学科整体水平进入世界先进行列。
在中科院规划的60项有望实现跨越发展的重大突破中,对浩瀚宇宙的探索涉及多个方向,将精细刻画银河系结构,探测宇宙各时期星系特性,为研究宇宙起源、暗物质和暗能量等提供基础。在国际上引起热议的引力波探索也列入“十三五”规划。
飞艇将升2万米高度
值得关注的是,当前已成为国际研制热点的“平流层飞艇”也被列为一个重大突破。平流层是指20至50公里左右的大气层。目前这个高度的飞行器在国际上还没有成熟的技术。中科院已成功完成了两次实验艇的试飞。
根据规划,中科院将设计研制长航时、长驻空动力飞行平流层飞艇系统,突破系列核心关键技术,成功实施2万米高度驻留试验验证,在国际上率先掌握在平流层高度具备一定载荷能力的可控飞艇作业平台技术。

中科院上海光机所的神光-II激光装置
研究器官再造和替代
在60个重大突破中,“生命与健康”领域占17个。其中,针对神经、心血管、消化、生殖及代谢等系统的重大疾病,中科院将以实现组织再生、器官修复、器官再造和替代为目标,解答细胞潜能及命运转变机制等基础性科学问题,研发器官修复及再造的关键技术。
研发污染源控制技术
“大气灰霾追因与控制”作为专项,将以京津冀、长三角、珠三角为重点区域,阐明灰霾形成的关键物理化学机制,识别关键污染物,确定大气污染物跨区、跨界输送量,发展大气污染预测、诊断及控制决策模型,研发关键污染物源控制和过程控制技术,进行区域应用示范。
中科院院长白春礼在当天规划发布会上介绍说,中科院对大气污染的前期研究已经有初步成果。在“十三五”期间,要更加深入研究污染源,建立大型的模拟实验系统。同时更加突出如何治理的问题。
《中国科学院“十三五”发展规划纲要》问答
近日,中国科学院发布了《中国科学院“十三五”发展规划纲要》。为做好规划纲要的宣贯工作,现以“问答”方式就规划纲要的编制工作、总体考虑和指导思想、主要目标任务、重点改革举措等大家可能关心关注的相关内容,进行简要介绍,以帮助大家增进对规划纲要的了解。
1. 中科院“十三五”规划纲要编制工作经过哪些环节?有哪些主要特点?
中科院“十三五”规划纲要编制工作历时两年,从2014年下半年开始启动,至2016年8月完成。经过前期研究、专题研究、组织起草、征求意见、咨询论证、反复修改、审议发布等主要环节。编制工作力求体现以下特点:
一是突出国家科研机构的战略定位。紧扣“三个面向”“四个率先”的新时期办院方针,按照国家战略科技力量的根本要求,深入研究分析世界科技发展前沿和趋势,研究分析国家创新发展对科技创新的重大战略需求,以“围绕实现跨越发展的科技布局”为核心,统筹创新人才高地建设、高水平科技智库建设和国际一流科研机构建设等内容。
二是贯彻民主办院、开放兴院的理念。通过多种渠道和方式广泛征求院内外意见建议,充分发挥中科院学术委员会及分领域专门委员会的咨询论证作用,并多次征求院属各单位和院机关各部门意见;还通过中科院发展咨询委员会,征求了国家相关部委的意见。对收集到的近千条意见和建议逐一研究,充分采纳。
三是体现发展规划的完整性和系统性。坚持突出重点、统筹兼顾,把总体战略与分项目标任务,科技布局与人力资源和经济资源配置,创新目标的实现与体制机制改革、党建和创新文化建设、基础设施条件保障,规划纲要的制订与对组织实施的要求等,有机结合起来;同时,统筹院规划纲要与各重点和专门规划、院属单位规划的衔接与协调,形成完整规划体系,实现“全院规划一盘棋”。
其间,中科院党组多次召开专题会议,深入学习贯彻习近平总书记关于科技创新重要论述,学习贯彻党的十八届五中全会和全国科技创新大会精神,研究有关重大问题;2015年夏季党组扩大会、冬季党组扩大会和2016年度工作会议,都就规划工作进行专题研究和讨论,院机关各部门协同工作,保障规划编制工作顺利有序开展。

2. 中科院于2014年8月发布了“率先行动”计划,规划了到2030年的发展目标和任务,“十三五”发展规划与“率先行动”计划有着怎样的关系?
2013年7月17日,习近平总书记视察中科院,高度评价中科院建院60多年来的创新成就和历史贡献,充分肯定中科院是党、国家、人民可以依靠、可以信赖的国家战略科技力量,并对中科院未来发展提出了“四个率先”(率先实现科学技术跨越发展,率先建成国家创新人才高地,率先建成国家高水平科技智库,率先建设国际一流科研机构)要求。为贯彻落实习近平总书记重要讲话精神,贯彻落实中央关于全面深化改革要求,中科院党组研究制定了《“率先行动”计划暨全面深化改革纲要》(简称“率先行动”计划)。2014年7月7日,国家科技体制改革和创新体系建设领导小组会议审议通过了“率先行动”计划。习近平、李克强、张高丽、刘延东等党和国家领导人作出重要批示,对“率先行动”计划给予充分肯定,对组织实施工作提出明确要求。  
“率先行动”计划着眼于国家“两个一百年”战略目标,提出了“两步走”发展战略和5个方面25项重大改革发展举措。第一步到2020年,基本实现“四个率先”目标,为我国建成创新型国家做出重要贡献;第二步是到2030年左右,全面实现“四个率先”目标,在我国建设世界科技强国进程中发挥核心骨干和引领带动作用。“率先行动”计划开启了中科院率先跨越、引领创新的新征程,具有重要里程碑意义。
“十三五”发展规划是中科院实现“率先行动”计划第一步战略目标的发展蓝图,是“率先行动”计划在“十三五”时期阶段性目标任务的全面部署,是基本实现“四个率先”的行动纲领。规划纲要六个部分中,除第一部分“总体战略”和第六部分“组织实施”外,主体部分围绕基本实现“四个率先”来展开,细化目标任务要求,部署改革发展举措。制定和实施好“十三五”发展规划,落实和完成好规划确定的目标任务,对中科院顺利实施“率先行动”计划、如期实现“四个率先”目标,具有基础性、根本性和保障性作用。
 楼主| 空弹匣 发表于 2016-9-2 14:28 | 显示全部楼层
3.除了“率先行动”计划,中科院在编制“十三五”发展规划时还有哪些总体考虑?
一是把握我国经济发展新常态和国家创新发展新任务,着力体现根本要求。“十三五”时期是我国全面建成小康社会的决胜阶段。经济发展进入新常态,依靠创新驱动、塑造引领型发展成为必然要求。十八届五中全会提出创新、协调、绿色、开放、共享发展理念,把创新作为引领发展的第一动力。今年初,党中央、国务院印发了《国家创新驱动发展战略纲要》。今年5月,全国科技创新大会和两院院士大会吹响了建设世界科技强国的号角,对科技创新提出了一系列新任务和新要求。这些集中体现了新时期党和国家对科技创新的重大和紧迫需求,也为中科院指明了前进方向,是中科院编制“十三五”发展规划的根本依据。
二是顺应世界新科技革命和产业变革新趋势,着力体现时代特征。当前,世界新科技革命和产业变革蓄势待发,将成为重塑世界格局的主导力量。科技发达国家纷纷提出新的创新战略,抢占科技和产业制高点。创新活动进入新的密集期,呈现多点突破、交叉汇聚趋势,孕育重大突破,催生产业变革和新兴产业发展。新的创新组织模式和科研范式不断涌现。中科院必须与时俱进,牢牢把握科技创新发展大方向,积极顺应国际竞争合作大趋势,主动应对外部环境变化大挑战。
三是立足国家科研机构和战略科技力量的定位,着力体现使命担当。作为世界上有重要影响力的科技大国,我国在一些重要领域方向已跻身世界先进行列,某些前沿方向进入并行、领跑阶段,科技创新对经济社会发展的支撑和引领作用日益增强。但与科技发达国家相比,与建设世界科技强国的目标相比,科技基础仍然薄弱,创新能力还有很大差距,正处于跨越发展的重要转折时期。中科院充分认识到自身肩负的责任和使命,要敢于担当,乘势而上,按照“四个率先”要求,在我国建成创新型国家和世界科技强国进程中,发挥应有的核心骨干和引领带动作用。
基于上述基本考虑,中科院“十三五”规划认真贯彻落实我国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要有关精神和要求,注重与“十三五”国家科技创新规划等重点专项规划相衔接,体现中科院战略定位和使命与国家创新发展要求和世界科技前沿的有机结合。
4.“十三五”时期,中科院将基本实现“四个率先”目标,实现这一目标具有哪些基础和条件?
在“十三五”时期基本实现“四个率先”目标,对中科院来说,既是重大科技任务,也是重大政治任务,必须不折不扣全面完成,高质量如期实现这一目标。
从外部看,中科院面临前所未有的良好环境和条件。党和政府高度重视科技创新,科技投入持续稳定增长,科技基础设施和条件显著改善,国家创新体系建设不断加快,整体创新能力迅速提升;国家创新驱动发展战略的确立,建设世界科技强国目标的提出,为科技创新提供了前所未有的发展机遇和强大动力;随着科技体制机制改革不断深化,影响和制约科技创新的瓶颈问题正在加速打破,创新激励政策更加科学高效,创新环境和氛围日趋完善优化。
从内部看,中科院具有前所未有的良好基础和态势。“十二五”时期,中科院按照“三个面向”“四个率先”要求,实施“率先行动”计划,取得了一批重大科技成果。例如:在铁基高温超导、量子通信、中微子物理、量子反常霍尔效应、纳米科技、干细胞研究等领域,取得了一批世界上有重要影响的重大科学突破;在载人航天、探月工程、北斗导航、载人深潜、高速列车等重大工程和服务国民经济主战场中,发挥了关键和骨干作用,做出了一系列重大创新贡献。去年,中科院对“十二五”期间重大成果产出进行了全面梳理,遴选出36项重大科技成果及标志性进展,一批成果获得国家和国际重要奖项,部分被列为相关领域年度世界重大科技突破。高水平科技论文发表情况也在世界科研机构中名列前茅。这些标志着中科院科技创新能力大幅提升,在一些重要领域方向已跻身世界先进行列。
“十二五”时期,中科院还多措并举,全面深化改革。顺利实施院士制度改革,成为国家全面深化改革中首批落地的改革举措;深入推进研究所分类改革,探索建立分类定位、分类评价、分类管理的新型科研机构治理体系;在科研管理、人才人事制度、科技评价、资源配置等方面持续深化改革,取得显著的阶段性成效。这些都为“十三五”时期基本实现“四个率先”奠定了良好基础。
在规划编制过程中,中科院也深入分析了目前存在的突出问题和差距,清醒认识到实现发展目标面临的诸多困难与挑战,研究提出了相应对策和措施。综合判断,机遇大于挑战,中科院有基础和条件,有决心和信心,在党中央、国务院领导下,在全社会共同支持下,通过“十三五”时期的努力,基本实现“四个率先”目标,为2030年左右全面实现“四个率先”奠定坚实基础。
5. 中科院“十三五”发展规划的指导思想是什么?如何理解这一指导思想?
中科院“十三五”发展规划的指导思想是:认真贯彻党的十八大和十八届三中、四中、五中全会精神,贯彻习近平总书记系列重要讲话精神,贯彻“四个全面”战略布局和创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,贯彻全国科技创新大会精神,按照国家创新驱动发展战略的总要求,坚持“三个面向”“四个率先”的新时期办院方针,坚持民主办院、人才强院、开放兴院,以提升创新能力、引领创新发展为主线,以出创新成果、出创新人才、出创新思想为导向,以全面深化改革为动力,以研究所分类改革和国家实验室建设为着力点和突破口,调整优化科技布局,加强人才队伍、科技智库和一流科研机构建设,确保如期基本实现“四个率先”目标,为建成创新型国家和建设世界科技强国作出国家战略科技力量应有的重大创新贡献。
这一指导思想主要基于以下几个方面的考虑:
一是恪守战略定位,按照国家科研机构和国家战略科技力量的定位与使命,贯彻“三个面向”“四个率先”的新时期办院方针,致力于提升国家创新能力、引领国家创新发展,体现党和国家对中科院提出的新任务和新要求。
二是坚持目标导向,以基本实现“四个率先”为目标,统筹规划和部署科学技术跨越发展和创新人才高地、高水平科技智库、国际一流科研机构建设,致力于不断出创新成果、出创新人才、出创新思想,为建成创新型国家和建设世界科技强国做出重大创新贡献。
三是突出深化改革,以全面深化改革为动力,系统调整优化科研布局,深入推进研究所分类改革,深化人才发展体制机制改革,落实科技领域“放管服”改革,促进国内外开放合作和资源共享,建立健全分类科技评价机制和资源配置体系,提高创新治理能力,充分释放和激发科技创新活力。
6. 围绕“率先实现科学技术跨越发展”,中科院“十三五”发展规划提出了哪些主要目标?  
在率先实现科学技术跨越发展方面,中科院将坚持“三个面向”,聚焦战略必争领域、基础科学和交叉前沿、战略性新兴产业、人口健康和可持续发展、国防科技创新等五大板块,在独创独有上下功夫,在补齐短板上花力气,在一些战略必争领域抢占制高点,在若干新兴前沿交叉领域成为领跑者和开拓者,在国家重大科技任务中发挥骨干引领和关键作用,突破一批制约经济社会发展的关键核心技术,有效解决一批事关现代化全局的战略性科技问题,力争产出一批重大原创成果、重大战略性技术与产品、重大示范转化工程,提供更多有效和中高端科技供给,引领未来科技和产业发展,提升国家创新能力和相关产业国际竞争力,提升对科技进步、国家安全、经济社会发展的贡献度。

例如,到2020年,物理、化学、材料科学、数学、环境与生态学、地球科学等学科整体水平进入世界先进行列。形成一批自主知识产权和产业技术标准,提供系统解决方案;知识产权收益比2015年翻一番,科技成果转移转化使企业新增销售收入累计超过4.8万亿元,提供就业岗位15万个;孵化“双创”企业5000家,做强做大一批具有全球竞争力的创新型企业和“隐形冠军”企业。
7. 在调整优化科技布局方面,中科院将有哪些重点举措?围绕科技布局的重大产出目标主要是什么?  
中科院围绕基础前沿交叉、先进材料、能源、生命与健康、海洋、资源生态环境、信息、光电空间等8个重大创新领域,凝练提出了60项有望实现跨越发展的重大突破和80项塑造未来发展新优势的重点培育方向。同时,依托国家重大科技基础设施、数据与计算平台等两类公共支撑平台,通过深入推进研究所分类改革和争取承担国家实验室建设任务,加强重大科技任务组织实施和协同攻关、促进科技成果转移转化等举措,增强科技创新的原创性、战略性、引领性,整体提升科技创新和科技供给能力。



近年来,中科院一直坚持以重大成果产出为导向,在“十三五”规划中,进一步明确提出实现“三重大”产出目标。一是力争产出一批在建成创新型国家中具有标志性意义的重大原创成果,引领学科和技术发展方向,创造性地解决重大科技问题。二是力争产出一批具有显示度的重大战略性技术与产品,形成支撑我国创新发展的先发优势,抢占事关国家全局和长远发展的战略制高点。三是力争产出一批具有显著效益和引领带动作用的重大示范转化工程,引领带动相关产业转型升级或直接产生显著经济社会效益。
8. 基础研究一直是中科院的优势,“十三五”时期将如何巩固和发展这一优势、建设我国基础研究高地?
“十二五”期间,中科院面向世界科技前沿取得一批重大原创成果,巩固和发展了基础研究优势。作为第一完成人或第一完成单位,共获国家自然科学奖68项,占全国的35.6%;其中铁基高温超导、多光子纠缠及干涉度量分别获2013年和2015年国家自然科学一等奖。首次实现多自由度量子体系隐形传态,名列英国物理学会2015年度国际物理学十大突破榜首。首次发现外尔费米子,同时入选英国和美国年度物理学重大突破。大亚湾中微子实验发现第三种中微子振荡模式,获2015年度国际基础物理学突破奖。李克强总理在2016年政府工作报告中提到的3项基础研究代表性成果(量子通信、中微子振荡、高温铁基超导),均由中科院所属机构原创。
“十三五”时期,中科院从重大科学问题出发,面向世界科技前沿,布局了25项重大突破和51项重点培育方向,将通过建设卓越创新中心、部署实施B类先导专项、承担国家重大科技任务、开展重大国际科技合作、加强创新人才和团队建设、支持重点实验室建设等措施,力争实现一批重大科学突破,产出更多重大原创成果,在相关重要科学领域实现国际并行和领跑。
比如,去年年底发射的暗物质卫星,是人类在探索宇宙核心秘密的进程中迈出的又一重要步伐,目前在轨运行正常,有望取得重大科学发现。今年8月16日,量子科学实验卫星成功发射,我国成为世界上首次实现卫星和地面之间量子通信的国家,并将结合地面已有的光纤量子通信网络,初步构建一个天地一体化的量子保密通信与实验体系,在世界上率先实现全球化的量子保密通信。
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