目前中國科技有哪些達(dá)到世界領(lǐng)先水平?
首先,澄清一個(gè)誤區(qū)。
在航天科技、衛(wèi)星定位的領(lǐng)域,中國沒有達(dá)到世界領(lǐng)先的水平,而僅僅是追上了第一梯隊(duì)。
航天科技方面,中國僅僅是完成了載人航天和空間站的初步搭建。冷戰(zhàn)期間,美蘇的載人航天技術(shù)就已經(jīng)相當(dāng)成熟,并且頻率遠(yuǎn)超中國目前的水平。此外,中國的大推力火箭技術(shù)還落后于美俄,航天飛機(jī)及其他空天飛行器的發(fā)展也處于起步階段。
為什么我們會(huì)認(rèn)為中國的航天科技很發(fā)達(dá)呢?這是因?yàn)橹袊纬闪艘惶转?dú)立于世界任何國家的,完全自主可控的航天科技體系。換言之,我們的航天科技并不非常先進(jìn),但足夠可靠。
相對(duì)于日本和歐洲而言,我們可以依靠自己的能力進(jìn)行航天器的發(fā)射,我們可以根據(jù)自己的實(shí)力推進(jìn)空天戰(zhàn)略,而不必受制于任何人,這才是中國航天領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)所在。
下面來科普一下:
經(jīng)過多年的艱苦奮斗,無數(shù)人的辛勤付出,中國確實(shí)已經(jīng)在一些領(lǐng)域取得了世人矚目的成就,在部分技術(shù)上達(dá)到了世界領(lǐng)先的地位,這里舉幾個(gè)例子:
1、特高壓輸電
輸電電壓一般分為高壓、超高壓和特高壓。國際上,高壓通常指35—220千伏的電壓,超高壓則指330千伏及以上、1000千伏以下的電壓,而特高壓則是1000千伏及以上的電壓。
2011年3月,中國將特高壓工程列入國家"十二五"規(guī)劃,計(jì)劃建設(shè)“三橫三縱一環(huán)網(wǎng)“特高壓骨干網(wǎng)架和13項(xiàng)直流輸電工程(其中特高壓直流10項(xiàng)),這一過程中,中國的特高壓輸電在電壓等級(jí)、輸送電量、距離等方面不斷刷新世界紀(jì)錄。
截至2017年9月,中國已經(jīng)建成投運(yùn)的就有“八交九直”17個(gè)特高壓工程,初步形成了西電東送,北電南供的特高壓輸電網(wǎng)絡(luò),使中東部近9億人用上了西部的清潔能源,節(jié)省煤炭9500萬噸,相當(dāng)于四川省一年的煤炭消耗量。
目前,中國共制定特高壓輸電國際標(biāo)準(zhǔn)14項(xiàng)、國家標(biāo)準(zhǔn)50項(xiàng)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)73項(xiàng)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)189項(xiàng),全世界都在使用中國的這一套標(biāo)準(zhǔn)。
2、量子技術(shù)
2017年5月3日,世界上第一臺(tái)超越早期經(jīng)典計(jì)算機(jī)的光量子計(jì)算機(jī)誕生,這個(gè)“世界首臺(tái)”是貨真價(jià)實(shí)的“中國造”。
2016年8月16日1時(shí)40分,世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星"墨子號(hào)"發(fā)射升空。中國在世界上首次實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信,構(gòu)建天地一體化的量子保密通信與科學(xué)實(shí)驗(yàn)體系。
2017年9月中國與奧地利科學(xué)家借助「墨子號(hào)」衛(wèi)星在中國和奧地利之間首次實(shí)現(xiàn)距離達(dá)7600公里的洲際量子密鑰分發(fā),并利用共享密鑰實(shí)現(xiàn)加密數(shù)據(jù)傳輸和視頻通信。
與經(jīng)典通信不同,量子密鑰分發(fā)通過量子態(tài)的傳輸,在遙遠(yuǎn)兩地的用戶共享無條件安全的密鑰,利用該密鑰對(duì)信息進(jìn)行一次一密的嚴(yán)格加密,中奧聯(lián)合團(tuán)隊(duì)在北京到維也納之間演示了圖片加密傳輸。結(jié)合高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)AES-128協(xié)議,每秒更新一次種子密鑰,中奧聯(lián)合團(tuán)隊(duì)建立了一套北京到維也納的加密視頻通信系統(tǒng),并利用該系統(tǒng)成功舉行了75分鐘的中國科學(xué)院和奧地利科學(xué)院洲際量子保密視頻會(huì)議。
量子通信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。洲際量子保密通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)是重大技術(shù)成果,任何不用衛(wèi)星的方法(如正在發(fā)展的量子中繼器)可能至少需要10年的時(shí)間才能接近這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。
這一實(shí)驗(yàn)是由中科院院士、中科大教授潘建偉和他的團(tuán)隊(duì)取得的突破。潘建偉教授有關(guān)實(shí)現(xiàn)「量子隱形傳態(tài)」的研究成果入選《科學(xué)》雜志“年度十大科技進(jìn)展”,并同倫琴發(fā)現(xiàn)X射線、愛因斯坦建立相對(duì)論等影響世界的重大研究成果一起被《自然》雜志選為“百年物理學(xué)21篇經(jīng)典論文”。
3、可控核聚變
核能的實(shí)現(xiàn)形式分為兩種,一種是核聚變,一種是核裂變。前者的主要代表是太陽和氫彈,后者的主要代表是核電站和原子彈。從能量來看,核聚變明顯大于核裂變,但從可控性來看,目前人類還沒有辦法很好地控制核聚變的能量。
在可控核聚變領(lǐng)域,中國無疑是世界領(lǐng)先的。
2017年07月05日,中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子物理研究所宣布,我國的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(中文名為東方超環(huán),簡(jiǎn)稱EAST)在全球首次實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的101.2秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模等離子體運(yùn)行,創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄,為人類開發(fā)利用核聚變清潔能源奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。
同時(shí),這一里程碑性的重要突破,表明我國磁約束聚變研究在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的物理和工程方面將繼續(xù)引領(lǐng)國際前沿,對(duì)國際熱核聚變?cè)囼?yàn)堆(ITER)和未來中國聚變工程試驗(yàn)堆(CFETR)建設(shè)和運(yùn)行具有重大的科學(xué)意義。
4、中國天眼
「中國天眼」是目前全球最大的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(簡(jiǎn)稱FAST),光選址就用了13年,從計(jì)劃到落成總共花了22年。它采用了中國科學(xué)家獨(dú)創(chuàng)設(shè)計(jì)和我國貴州南部喀斯特洼地的獨(dú)特地形條件,建造了一個(gè)約30個(gè)足球場(chǎng)大小的高靈敏度巨型射電望遠(yuǎn)鏡。與目前世界上最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡——美國阿雷西博(Arecibo)305米口徑望遠(yuǎn)鏡相比,其綜合性能提高約10倍。
FAST的重要使命是探索宇宙的起源與演化、暗物質(zhì)、宇宙星系的演化,包括搜索脈沖星、中性氫、宇宙分子和外星文明信號(hào),可以說對(duì)于探索宇宙深處未知領(lǐng)域具有很大的幫助。
FAST在2016年9月25日的時(shí)候開始啟用,一年的時(shí)間就聽到了兩次讓人震撼的宇宙“心跳”,也就是脈沖星。目前FAST還處于調(diào)試期,在2019年正式運(yùn)行之后,每年可以發(fā)現(xiàn)兩百顆以上的脈沖星,目前全世界的射電望遠(yuǎn)鏡中,只有FAST有這樣的能力。FAST也將開啟一個(gè)新的時(shí)代。
5、北斗系統(tǒng)
北斗系統(tǒng)是我國自主建設(shè)的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),對(duì)標(biāo)美國全球定位系統(tǒng)(GPS)和俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GLONASS)。北斗系統(tǒng)全面建成后意味著中國擁有了獨(dú)立自主的軍事和民用的衛(wèi)星基礎(chǔ)設(shè)施,不會(huì)再受制于美國GPS系統(tǒng)的干擾和欺騙。
北斗系統(tǒng)的建設(shè)分為三步走,第一步是在2003年左右,建設(shè)成為北斗雙星系統(tǒng),主要解決我國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的有無問題;第二步是在2012年底,建設(shè)成為北斗區(qū)域系統(tǒng),主要解決我國和周邊地區(qū)的無源導(dǎo)航定位授時(shí)服務(wù)的問題;第三步是預(yù)計(jì)到2020年左右,建設(shè)成為北斗全球系統(tǒng),也叫做北斗三號(hào)系統(tǒng),形成全球定位的網(wǎng)絡(luò)。
目前北斗系統(tǒng)現(xiàn)在處于第二階段和第三階段之間,2018年5月1日我國首款北斗導(dǎo)航APP將正式上線。其導(dǎo)航功能可精確到1米以內(nèi),能夠清晰定位到具體車道,不僅如此,北斗系統(tǒng)還將在軍事、交通運(yùn)輸、海洋漁業(yè)、水文監(jiān)測(cè)、氣象預(yù)報(bào)、測(cè)繪地理信息等等領(lǐng)域起到重要基礎(chǔ)設(shè)施的作用。
6、超級(jí)計(jì)算機(jī)「神威太湖之光」
超級(jí)計(jì)算機(jī)屬于戰(zhàn)略高技術(shù)領(lǐng)域,是一個(gè)國家科技實(shí)力的重要標(biāo)志之一。之前中國在國際舞臺(tái)中一直受制于人,美國更是在2015年宣布對(duì)中國禁售高性能處理器,但是現(xiàn)在中國已經(jīng)后來居上。
在2017年超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單中,中國超級(jí)計(jì)算機(jī)「神威太湖之光」和「天河二號(hào)」連續(xù)第四次分列冠亞軍。其中「神威太湖之光」 以每秒12.5億億次的峰值計(jì)算能力排名世界第一,是美國最好的超算泰坦的五倍。更為重要的是,和天河二號(hào)采用Intel CPU不同,神威太湖之光的CPU也是中國自主研發(fā)的“申威26010”高性能處理器,這意味著中國超級(jí)計(jì)算機(jī)的核心部件已經(jīng)可以完全國產(chǎn)。
7、載人潛水器「蛟龍?zhí)枴?/strong>
「蛟龍?zhí)枴馆d人深潛器是我國自主研制的作業(yè)型深海載人潛水器,設(shè)計(jì)最大下潛深度為7000米級(jí),也是目前世界上下潛能力最深的作業(yè)型載人潛水器。
在全球范圍內(nèi),下潛深度超過1000米的潛水器只有12艘,其中最大的工作深度為日本深潛器的6527米。而「蛟龍?zhí)枴乖聺摰今R里亞納海溝7062米的海底,是當(dāng)之無愧的“No. 1”!
8、高鐵「復(fù)興號(hào)」
如果說前面那些中國領(lǐng)先的科技領(lǐng)域都屬于科研和軍事方面的話,那么高鐵對(duì)于大多數(shù)人來說應(yīng)該是相當(dāng)熟悉了。
高鐵是中國“青出于藍(lán)而勝于藍(lán)”最為出色的表現(xiàn)之一,雖然師從德國和日本,但是明顯超過了他們的老師,「復(fù)興號(hào)CR400」上檔時(shí)速400公里、標(biāo)準(zhǔn)時(shí)速350公里,世界第一!現(xiàn)在中國有25000公里高鐵在運(yùn)行,這也讓中國的技術(shù)在建設(shè)中得到極大的提升,而日本和德國還在守著數(shù)十年前的技術(shù)。曾經(jīng)世界一流的「新干線」和「歐洲之星」和現(xiàn)在中國的高鐵比起來無論是速度還是舒適程度都有不小的差距。
如何評(píng)價(jià)中國目前的科技水平?
在高科技領(lǐng)域的突破一直是中國科技界一大夢(mèng)想,但是網(wǎng)上總有一些人覺得中國人不能研發(fā)出超過美國等西方發(fā)達(dá)國家的技術(shù),但事實(shí)是:現(xiàn)在這樣的超越正在發(fā)生!
除了以上幾個(gè)例子以外,還有包括高端設(shè)備制造、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域中國可以說已經(jīng)走在了世界的前列。雖然我們?cè)?jīng)經(jīng)歷了“漢芯門”這樣科研造假事件的打擊,但不可否定的是,中國已經(jīng)在很多領(lǐng)域做到了世界一流,這是所有睜大眼睛看世界的人都有目共睹的!

責(zé)任編輯:仁德財(cái)
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