作者:李晨阳 来源:中国科学报 发布时间:2017/9/21 8:52:05
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用辉煌成果筑繁荣中国
十八大以来中科院创新成果巡礼

 

■本报记者 李晨阳

8月28日,位于广东东莞的国家大科学工程——中国散裂中子源首次打靶成功,获得中子束流。这是工程建设的重大里程碑,也是中科院人向党的十九大隆重献礼。

十八大以来的五年,是中国科技事业蓬勃发展、迈向引领跨越的五年。2015年,中国科学院确定了“三个面向”“四个率先”的办院方针,也亮明了中科院科技创新事业一以贯之的心之所系、奋斗目标和战略使命。

五年栉风沐雨、五年砥砺奋进。在喜迎党的十九大胜利召开之际,让我们共同回顾五年来中科院众多院所的创新实践,放眼广大科学家的创新成就,一窥我国科技创新事业的巨大历史性进步。

上天入地下海

不断挑战人类认知极限

深空、深海、深地,是人类探索世界未知领域的前沿方向,也是具有重大战略意义的研究领域。“率先行动”计划实施以来,中科院发挥建制化优势,携尖端科技项目,上天、入地、下海,不断突破人类认知的新疆界。

2016年,量子卫星“墨子号”成功与地面台站建立星地链路,在延时摄影曝光下,绿色信标光从卫星上投下,红色信标光自地面站发出,壮丽的画面俨然一场“旷世的握手”。

今年6月,“墨子号”在国际上率先实现千公里级的星地双向量子纠缠分发;8月,在国际上首次成功实现了从卫星到地面的量子密钥分发和从地面到卫星的量子隐形传态——标志着“墨子号”提前并圆满实现了预先设定的三大科学目标。

2013年,习近平总书记在全国科技创新大会上强调:“浩瀚的空天还有许多未知的奥秘有待探索。”

而今日的天空,早已漫布璀璨“中国星”:“悟空”腾霱,火眼金睛探测神秘的暗物质;“实践”驾鸿,摆脱地球重力探寻宇宙机密;“嫦娥”圆梦,测月、巡天、观地,揭开神秘面纱;“量子”传态,打造天地一体化通信巨网;“天宫”凌霄,把科学实验做上天;“天舟”穿梭,天地之间物流通畅;“北斗”导航,亮起遥远天际的灯塔;“慧眼”流转,定向观测高能天体;卫星嗅碳,积极迎战气候变化……

上天不够,还须入地。“向地球深部进军”是当前大势所趋的国家资源能源战略。

中科院率先提出的“克拉通破坏成矿”理论,指导“中国岩金勘察第一深钻”的实施,获得潜在经济价值1000余亿元;全方位、立体式、多层次的矿产资源探测装备与技术体系,形成了靶区优选、资源勘察、资源开发三位一体的勘探装备技术体系;“地球深部探测重大科技项目”提出,辽东地区有可能是我国黄金未来接替基地。

在2016年的全国科技创新大会上,习近平总书记进一步指出:“深海蕴含着地球上远未认知和开发的宝藏,但要得到这些宝藏,就必须在深海进入、深海探测、深海开发方面掌握关键技术。”

面向国家深海战略重大需求,几年间,中科院完成了我国首次万米深渊科考,抢占深海科技前沿制高点;构建了自主谱系化深海装备体系,引领海洋技术装备能力跨越发展;组建了海洋科考船队,建设国际一流的深远海综合探测体系;引领国际西太平洋科学研究,为海洋环境安全保驾护航。

放眼万顷碧波,看他百舸争流:“科学”“探索”“实验”3个系列6艘综合考察船远洋出征;“潜龙一号”“海翼7000”“海斗”水下机器人等畅游深海秘境。神秘的海洋世界,正向中国科学家款款揭开蔚蓝的面纱。

宏观微观贯通

探索科学世界无穷奥秘

坐落于上海张江高科技园区的上海光源,乍看上去像是一只直径160米的巨型鹦鹉螺。这个引人注目的大科学装置却是个“心细如发”的家伙,对活体动物的分辨率可以达到6.5微米(约为一根头发丝的1/10)。在它的帮助下,科学家能够在前所未见的微观世界里游目骋怀,探索新奇之境。

上海光源的美,在于将“极大”和“极小”融为一体。纵观世界科技发展,正在于一面向更宏观处拓展,一面向更微细处深入。

“率先行动”计划实施以来,中科院在宇宙大尺度结构、星系团和星系、恒星及恒星系数、太阳和太阳系内各种天体等不同层次取得了一系列有国际影响力的成果。

在中科院众多科技工作者的倾力合作下,全球第一张1:250万、覆盖全月球的数字地质图徐徐展开;国产超级计算机“凤凰”“盘古”精细模拟浩瀚宇宙;LAMOST(郭守敬望远镜)坐地巡天,恒星光谱获取率超过国际其他同类项目之和;FAST(500米口径球面射电望远镜)张开天眼,其综合性能和灵敏度比现有同类望远镜高出数倍……

中国幅员辽阔、地大物博,为大型科研项目提供了难得的宽广舞台,也向广大科研人员提出了更高挑战。中国科学家主导了首个“第三极环境”国际计划,向世界屋脊进发,摘取重要科学成果,为绿色“一带一路”国家战略提供科学支撑;面对全球气候变化大势,还是中国科学家,挑起“碳专项”的大梁,用规模空前的大尺度研究建立了我国自己的碳收支评估体系。

为了揭示微观世界的奥秘,科技工作者一方面在更小尺度、极端条件下研究更深层次的物质结构和相互作用,一方面在原子分子层面研究一直未被察觉的现象和规律。中国科学院也投入其中,以“无微不至”的精神,一次次揭示出肉眼无法直击的真理:利用先进的原子力显微镜技术,首次“拍”到了氢键的“照片”;用正负电子对撞机让四夸克物质“现出原形”;追踪原子和分子的足迹,揭示能源化学转化的基本规律;将单分子拉曼成像空间分辨率提高到前所未有的亚纳米水平……

2015年,中国科学家率先观测到外尔费米子,成为轰动世界的重大成果;同年,大亚湾实验发现“幽灵粒子”中微子振荡新模式,获得了世界上最精确的中微子混合角和质量平方差测量结果,在可以预见的未来几十年,这个记录都不会被打破。

顶天立地结合

崭新成果服务国计民生

开展前沿探索,抢占未来制高点,曰“顶天”;立足产业应用,为国计民生造福,曰“立地”。

2015年上旬,5例脊髓损伤患者先后接受了修复手术,4周安全性评估显示手术未出现不良反应,安全性良好。如今,首例腰段脊髓损伤受试者的运动功能已经得到明显改善,生活自理能力显著提高。

这些“好消息”的出现,依赖于中科院科研团队在干细胞与再生医学领域取得的巨大突破。自2011年起,中科院正式启动实施“干细胞与再生医学研究”战略性先导科技专项。专项实施的5年间,建立了多项具有自主知识产权的核心技术,并以此为基础开展了大量临床研究工作,形成了辐射全国的干细胞研究与医学转化网络。

在包括干细胞与再生医学等在内的前沿科技领域,中科院取得的原创成果已经跻身世界领先行列,正在积极抢占国际制高点。

仰望天空,亦要脚踏实地。“立地”主要围绕战略性新兴产业,开展低阶煤清洁高效梯级利用、农作物新品种与农业示范、重大疾病防控与新药创制、应对气候变化碳收支认证等民生健康与环境问题的研究。

“精准扶贫”时代来临,科技发展已成必要支撑。中科院在长期定点帮扶的广西环江县、内蒙古库伦旗、贵州水城县等地,推广示范了一批适用科技成果。在广西独特的喀斯特地区,中科院科研人员扎根贫壤20余年,将基础研究、技术研发与推广应用、生态治理与民生改善有机结合,发展出了针对喀斯特地形的可持续生态农业和养殖模式。

为了更多中国人民的福祉,中科院向更广阔的大山大水、平原汪洋进发:发展现代海洋牧场,使牧场海域资源量增加2倍;在呼伦贝尔构建首个“生态草牧业试验区”,有效避免了我国天然草地大面积退化等现象的发生;轰轰烈烈的“渤海粮仓”工程大幅提升了中低产田和盐碱地的增产增收,为我国的粮食安全提供了有效保障。

壮志扬帆,风雨兼程;宏愿在心,勇攀险峰。在广大中科院科技工作者的携手并进、奋勇争先之下,创新人才辈出、创新成果涌现、创新亮点纷呈的局面已呈现眼前。短短几年间,我们的重大成果产出能力显著提升,标志性重大成果不断涌现,我国在全球创新格局中的影响力、竞争力强势凸显。

迎接十九大,中科院将继续乘风破浪、高歌猛进,用更多璀璨的成果,筑就更灿烂的创新中国。

《中国科学报》 (2017-09-21 第1版 要闻)
 
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