[回眸2017]2017年，我國科技創新十大里程碑事件
經濟日報-中國經濟網編者按
1、“墨子號”圓滿實現目標
2017年6月16日,我國科學家潘建偉院士領導的中科院聯合團隊在《科學》雜志上發布論文宣布,“墨子號”量子衛星成功實現了千公里級星地雙向量子糾纏分發及大尺度量子非定域性檢驗。8月10日,潘建偉團隊關于量子衛星“墨子號”的兩篇科研論文同時在線發表在國際權威學術期刊《自然》雜志上,內容分別是“墨子號”在國際上首次成功實現從衛星到地面的量子密鑰分發,以及從地面到衛星的量子隱形傳態。
至此,“墨子號”已圓滿實現預先設定的全部3大科學目標。與經典通信不同,量子密鑰分發通過量子態的傳輸,在遙遠兩地的用戶共享無條件安全的密鑰,利用該密鑰對信息進行一次一密的嚴格加密,這是目前人類唯一已知的不可竊聽、不可破譯的無條件安全的通信方式。這意味著“不被破解的加密技術”這個人類千年夢想,已經有了成為現實的科技基礎。
點評:“墨子號”量子衛星是由我國完全自主研制的世界上首顆空間量子科學實驗衛星。該衛星從科學概念的提出到關鍵技術的突破,從工程組織實施到科學成果產出,均由我國科學家主導完成,這標志著我國在量子通信領域的研究在國際上達到全面領先優勢地位。
2、“天舟一號”完成多項應用
2017年4月20日,我國首艘貨運飛船“天舟一號”發射升空,隨后與“天宮二號”空間實驗室順利完成首次自動交會對接。對接完成后,“天舟一號”進入設置組合體運行狀態。4月27日,“天舟一號”貨運飛船與“天宮二號”空間實驗室成功完成首次推進劑在軌補加試驗,標志“天舟一號”飛行任務取得圓滿成功。6月19日,“天舟一號”與“天宮二號”完成第二次交會對接試驗。這次試驗的順利完成,鞏固了航天器多方位空間交會技術,對于后續空間站工程建設具有重要意義。
9月12日23時58分,“天舟一號”貨運飛船順利完成了與“天宮二號”空間實驗室的自主快速交會對接試驗。這是我國載人航天工程空間實驗室飛行任務圓滿成功后組織實施的系列拓展試驗項目之一,為我國空間站工程后續研制建設奠定了堅實的技術基礎。
點評:“天舟一號”飛行任務是載人航天工程空間實驗室飛行任務的收官之戰,對于空間站工程后續任務順利實施具有極為重要的意義。“天舟一號”任務的圓滿成功,突破和檢驗了空間站貨物補給、推進劑在軌補加等一系列關鍵技術,為我國空間站研制建設和運營管理積累了重要經驗。這標志著我國載人航天工程第二步勝利完成,也正式宣告中國航天邁進“空間站時代”。
3、“悟空”發現反常電子信號
2017年11月27日,暗物質粒子探測衛星“悟空”騰空700多天后,暗物質衛星團隊宣布:“悟空”獲得了目前國際上最精確的TeV電子宇宙射線能譜,并首次直接測量到了該能譜在1TeV(1萬億電子伏特)處的拐折。這一疑似暗物質的蹤跡,是近年來科學家離暗物質最近的一次重大發現,將打開人類觀測宇宙的一扇新窗口。 宇宙暗物質湮滅過程中產生的正、負電子對,有可能在電子宇宙射線的總能譜中產生一些特殊信號。“悟空”作為目前世界上觀測能段范圍最寬、能量分辨率最優和粒子鑒別能力最強的高能粒子探測衛星,捕捉這些信號正是其首要科學目標。
點評:揭開暗物質之謎,被認為是繼哥白尼的日心說、牛頓的萬有引力定律、愛因斯坦的相對論、量子力學之后,人類認識自然規律的又一次重大飛躍。“悟空”的核心使命就是在宇宙射線和伽馬射線輻射中尋找暗物質粒子存在的證據,并進行天體物理研究。如果后續研究證實“悟空”的最新發現與暗物質相關,將是一項具有劃時代意義的科學成果。
4、國產大飛機C919首飛成功
2017年5月5日,中國國產C919大型客機在上海浦東國際機場正式首飛成功。
C919大型客機設計定位于航空運輸市場最主流的150座級單通道市場,標準航程4075公里,增大航程5555公里。自2008年7月研制以來,C919的設計者走出“中國設計、系統集成、全球招標、逐步提升國產化”發展道路,堅持“自主研制、國際合作、國際標準”技術路線。
研制人員共規劃了102項關鍵技術攻關,國內22個省市、數十萬產業人員參與研制……C919推動了我國工業技術進步,也推動了工業材料領域的革命。
點評:C919大型客機成功首飛意味著中國實現了民用飛機技術集群式突破,形成了中國大型客機發展核心能力,標志著縈繞中華民族百年的“大飛機夢”終于取得歷史性突破,藍天上終于有了一款屬于中國的完全按照世界先進標準研制的大型客機。
5、可燃冰試采取得重大突破
天然氣水合物(可燃冰)是分布于深海沉積物或陸域永久凍土中的類冰狀的結晶物質。它燃燒后僅會生成少量二氧化碳和水,能量比煤、石油、天然氣高出10倍。
天然氣水合物儲量巨大,被國際公認為石油、天然氣的接替能源。2017年3月28日,我國第一口可燃冰試采井開鉆,并于5月10日點火成功,從天然氣水合物礦藏開采出天然氣;至5月26日,試采井連續產氣16天,平均日產超過1萬立方米;5月27日開始,按照施工方案開展溫度、壓力變化對儲層、井底等影響的科學測試研究工作。由此,我國取得了海域天然氣水合物試采持續產氣時間最長、氣流穩定、環境安全等多項重大突破性成果。
點評:可燃冰首次試采成功在我國具有重要意義。可燃冰開發利用將會大大提升我國能源安全保障程度,進一步優化能源消費結構;支撐油氣體制改革,引導企業進入天然氣水合物勘探開發領域,促進油氣行業持續健康發展。
6、港珠澳大橋主體工程貫通
2017年7月7日,港珠澳大橋海底隧道正式貫通。這意味著全球最長跨海大橋——港珠澳大橋實現了主體工程全線貫通。通車后,珠海、澳門同香港間的車程將由3小時縮短至半小時。
港珠澳大橋總長55公里,被譽為世界橋梁建設史上的“王冠”。作為世界級超級工程,港珠澳大橋實現了“六個最”:總體跨度最長、鋼結構橋體最長、海底沉管隧道最長、在世界公路建設史上技術最復雜、施工難度最大、工程規模最龐大。
點評:在港珠澳大橋建設過程中,形成了一系列建造標準。隨著我國橋梁工程“走出去”步伐加快,港珠澳大橋不僅有利于我國與外方合作時爭取工程主動權,更能將相關產業鏈帶出國門。同時,該工程是中國橋梁在設計、施工、材料研發等各方面成果的集中展示,拉動了我國交通行業的升級換代和技術進步。
7、量子保密通信干線開通
2017年9月29日,世界上首條量子保密通信干線——“京滬干線”正式開通。“京滬干線”與“墨子號”量子科學實驗衛星成功對接,首次實現了洲際量子保密通信。這意味著為未來實現覆蓋全球的量子保密通信邁出了堅實的一步。
“京滬干線”的建成,將連接北京、濟南、合肥、上海全長2000余公里的量子保密通信骨干線路全線貫通,目前可滿足上萬用戶的密鑰分發業務需求。在業務應用方面,已實現北京、上海、濟南、合肥、烏魯木齊南山地面站和奧地利科學院6點間的洲際量子通信視頻會議等。
點評:“京滬干線”與“墨子號”量子科學實驗衛星完美對接,預示著天地一體化廣域量子通信網絡雛形已經形成。這將推動量子通信在金融、電子信息等領域的大規模應用,建立完整的量子通信產業鏈,最終構建基于量子通信安全保障的量子互聯網。
8、“一箭雙星”發射北斗三號
2017年11月5日,我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭,成功發射兩顆北斗三號全球組網衛星。衛星發射入軌后,將開展相關測試及入網驗證,并適時對外開展服務。建成后的北斗三號全球導航系統的定位精度將提升1至2倍,達到2.5米至5米水平,將為民用用戶免費提供約10米精度的定位服務、0.2米/秒的測速服務,并將為付費用戶提供更高精度等級的服務。
隨著北斗地基增強系統提供初始服務,可提供米級、亞米級、分米級甚至厘米級的服務。屆時,中國北斗的精度將與美國GPS相媲美。
點評:在國家創新驅動戰略引領下,北斗系統作為一項國家高科技工程、一個開放型創新平臺,日益激發出全民“雙創”的激情和潛能。此次北斗三號組網星首次發射標志著北斗衛星導航系統開啟全球組網新時代,全面打開北斗應用推廣與產業發展新局面,書寫北斗國際合作新篇章。
9、“復興號”命名并投入運營
2017年6月25日,具有完全自主知識產權、達到世界先進水平的中國標準動車組被正式命名為“復興號”,并于6月26日在京滬高鐵正式雙向首發。
“復興號”中國標準動車組構建了體系完整、結構合理、先進科學的高速動車組技術標準體系,標志著我國高速動車組技術全面實現自主化、標準化和系列化,極大增強了我國高鐵的國際話語權和核心競爭力。
我國根據市場需求以及科技發展趨勢,開展了動車組技術頂層設計,積極組織引導制造企業、科研院所開展動車組技術創新。目前,已啟動時速350公里速度級16輛編組中國標準動車組、時速250公里速度級中國標準動車組等的研發工作。
點評:“復興號”的亮相不僅為中國動車組實現全面自主化、標準化打下堅實基礎,還將促進中國高速鐵路可持續發展,加快中國高鐵“走出去”。當前,以中國標準動車組為代表的高速動車組技術以及工程建造、列車控制、牽引供電等各個技術領域,均達到世界先進水平。
10、“造島神器”“天鯤號”下水
2017年11月3日,我國自主設計并建造的亞洲最大絞吸挖泥船“天鯤號”在江蘇啟東成功下水。
“天鯤號”裝備了亞洲最強大的挖掘系統、最大功率的輸送系統和當前國際最先進的自動控制系統。其泥泵輸送功率達到1.7萬千瓦,為世界最高功率配置,且其遠程輸送能力1.5萬米,為世界之最。
“天鯤號”可實現自動挖泥、監控及無人操控,將極大提高作業效率,適用于沿海及深遠海港口航道疏浚及圍海造地,也被稱為“造島神器”。
點評:“天鯤號”的研制成功填補了我國自主設計建造重型自航絞吸船的空白,帶動了新設備、新工藝、新材料、信息控制技術等配套應用能力的增強,推動了我國疏浚產業及船舶制造業的發展壯大,提升了我國疏浚企業的核心競爭力。(經濟日報·中國經濟網記者 常 理)
