中新網(wǎng)北京6月1日電 (記者 孫自法)中國(guó)的航天強(qiáng)國(guó)之路該怎么走?科學(xué)家為什么愛上被稱為觀察微觀世界的“大眼睛”——合肥先進(jìn)光源?“人造太陽”何時(shí)“亮”起來?人類的未來和科學(xué)與人文、社會(huì)是怎樣的關(guān)系?
來自中國(guó)科學(xué)院科學(xué)傳播局的消息稱,圍繞這4個(gè)備受矚目的議題,相應(yīng)領(lǐng)域4位權(quán)威院士專家吳偉仁、封東來、李建剛、周忠和近日分別登臺(tái)“論劍”,在中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)(中國(guó)科大)系列科普?qǐng)?bào)告會(huì)上聯(lián)袂推出豐富精彩的“科普盛宴”。
吳偉仁:航天強(qiáng)國(guó)可以分“兩步”走
中國(guó)工程院院士、中國(guó)探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁以《中國(guó)的航天——過去、現(xiàn)在與未來》為題作報(bào)告,分析世界航天新趨勢(shì),介紹中國(guó)航天新進(jìn)展,總結(jié)中國(guó)月球與行星探測(cè)等重大工程新成就,并展望航天強(qiáng)國(guó)新征程。
他指出,當(dāng)前,世界航天發(fā)展呈現(xiàn)五個(gè)方面趨勢(shì)和特點(diǎn),包括航天的戰(zhàn)略地位更加突出、更加注重創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、外空治理博弈等日趨激烈、商業(yè)航天加速發(fā)展、深空探測(cè)成為航天活動(dòng)新熱點(diǎn)。
中國(guó)航天事業(yè)開創(chuàng)于1956年,經(jīng)過60多年來幾代航天人持續(xù)奮斗,創(chuàng)造出以人造衛(wèi)星、載人航天、月球探測(cè)、火星探測(cè)“四大里程碑”為代表的輝煌成就,走出一條自力更生、自主創(chuàng)新的發(fā)展道路。進(jìn)入新世紀(jì),隨著航天領(lǐng)域多個(gè)國(guó)家重大科技專項(xiàng)啟動(dòng)實(shí)施,中國(guó)航天事業(yè)發(fā)展駛?cè)肟燔嚨溃灾鲃?chuàng)新能力大幅提升。同時(shí),中國(guó)航天國(guó)際影響力和話語權(quán)不斷增強(qiáng)。
吳偉仁認(rèn)為,總體來看,中國(guó)航天已實(shí)現(xiàn)“四個(gè)轉(zhuǎn)變”:一是科技創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng),實(shí)現(xiàn)從“跟跑”到“并跑”“領(lǐng)跑”的轉(zhuǎn)變;二是航天工程體系完整配套,由傳統(tǒng)模式向現(xiàn)代模式轉(zhuǎn)變,繼美國(guó)、俄羅斯之后,成為全球第三個(gè)擁有完整產(chǎn)品系列的國(guó)家;三是空間應(yīng)用服務(wù)能力大幅度提升,實(shí)現(xiàn)從試驗(yàn)型應(yīng)用向業(yè)務(wù)化應(yīng)用轉(zhuǎn)變;四是開放合作深化拓展,實(shí)現(xiàn)從服務(wù)國(guó)內(nèi)到造福人類轉(zhuǎn)變。
針對(duì)備受關(guān)注的航天強(qiáng)國(guó)建設(shè),吳偉仁表示,中國(guó)的“航天強(qiáng)國(guó)發(fā)展設(shè)想”可以分“兩步”走,第一步到2035年左右,躋身航天強(qiáng)國(guó)前列;第二步到2045年左右,全面建成航天強(qiáng)國(guó),成為世界航天發(fā)展的領(lǐng)跑者之一。
同時(shí),他提出要將深空探測(cè)實(shí)驗(yàn)室打造成具有國(guó)際影響力的重要人才中心和創(chuàng)新高地。
封東來:愛上“大眼睛”的九個(gè)理由
同步輻射裝置被譽(yù)為科技的“燈塔”,是集現(xiàn)代科技之大成的大型科學(xué)裝置,是支撐多學(xué)科前沿研究和產(chǎn)業(yè)研發(fā)的平臺(tái)。目前,中國(guó)科大國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室正在建設(shè)下一代同步輻射裝置——合肥先進(jìn)光源,它又被稱為觀察微觀世界的“大眼睛”。
中國(guó)科學(xué)院院士、國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室主任封東來以《我愛“大眼睛”的九個(gè)理由》為題作科普?qǐng)?bào)告稱,同步輻射原理是帶電粒子(電子、離子)以接近光速運(yùn)動(dòng)時(shí),在電磁場(chǎng)的作用下偏轉(zhuǎn),沿運(yùn)動(dòng)的切線方向上發(fā)出的一種電磁輻射。他還分享作為同步輻射裝置的使用者與建設(shè)者的樂趣,并舉例展示同步輻射的強(qiáng)大能力。
至于為什么愛“大眼睛”?封東來總結(jié)出九個(gè)理由。
——第一個(gè)理由是建造和使用集人類科技之大成的儀器。合肥先進(jìn)光源建成后,將成為國(guó)際先進(jìn)、亞洲唯一的低能量區(qū)第四代同步輻射光源。因其具有亮度極高、相干性最好的特點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜體系電子態(tài)、化學(xué)態(tài)、輕元素結(jié)構(gòu)的精確測(cè)量。
——第二個(gè)理由是“做最前沿的研究”?!犊茖W(xué)》雜志曾遴選出125個(gè)重大科學(xué)問題中的部分相關(guān)問題,涵蓋化學(xué)與能源、生命科學(xué)、物理學(xué)等,這些問題都可以通過同步輻射做進(jìn)一步研究。
——第三個(gè)理由是“做有真用的研發(fā)”。如科研人員利用合肥光源發(fā)現(xiàn)了燃燒中間體,解釋燃燒反應(yīng)路徑及其動(dòng)力學(xué);利用合肥光源探測(cè)到煤基合成氣制烯烴關(guān)鍵中間產(chǎn)物,打破傳統(tǒng)費(fèi)托極限等。
——第四個(gè)理由是“不局限于某個(gè)方法或?qū)W科”。比如電動(dòng)汽車的電池問題,科研人員可以采用不同手段進(jìn)行研究。
——第五個(gè)理由是“天然的世界實(shí)驗(yàn)室與國(guó)際合作網(wǎng)絡(luò)”。同步輻射裝置對(duì)全世界科學(xué)家開放,科研人員可以根據(jù)自己的研究問題去選擇最合適的工具。
封東來表示,愛“大眼睛”的另4個(gè)理由分別是:穩(wěn)定支持長(zhǎng)期技術(shù)攻關(guān)、寬口徑的技術(shù)門類、鍛煉出管理組織項(xiàng)目的能力、大科學(xué)工程帶來的激情與成就感。
李建剛:“人造太陽”何時(shí)“亮”起來
當(dāng)化石能源枯竭,人類未來如何維持生存?中國(guó)工程院院士、中國(guó)科大核科學(xué)技術(shù)學(xué)院院長(zhǎng)李建剛認(rèn)為,核聚變能是一種取之不盡用之不竭的新能源。
地球上能源大部分來自太陽上的核聚變反應(yīng),能不能在地球上造出一個(gè)個(gè)“太陽”?李建剛給出的答案是“能”。他作《托起明天的太陽——磁約束聚變的發(fā)展現(xiàn)狀及未來展望》科普?qǐng)?bào)告說,聚變和裂變是兩種完全不同的核反應(yīng)形式。把一個(gè)大的原子核裂開以后形成能源,裂變就是原子彈的原理,聚變就是氫彈的原理。目前的核電站都是裂變電站,聚變發(fā)電還處于研發(fā)當(dāng)中。
李建剛解釋稱,“人造太陽”就是運(yùn)用氫彈的原理,用氫的同位素,一個(gè)氘、一個(gè)氚,把它們兩個(gè)加熱到上億攝氏度以后,就會(huì)發(fā)生聚合,產(chǎn)生中子和氦。但產(chǎn)生聚變相當(dāng)困難,首先要把它點(diǎn)火至上億攝氏度,才能滿足聚變發(fā)生的條件,其次要實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間維持可控聚變連續(xù)運(yùn)行。
“采用的辦法就是磁懸浮,把氣體加熱到上億攝氏度,用磁場(chǎng)把它懸浮起來實(shí)現(xiàn)核聚變。這個(gè)方法叫托卡馬克?!崩罱▌傉f,核聚變研究了50年,取得了一系列進(jìn)展,如開始建造國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆。中國(guó)聚變能發(fā)展已經(jīng)步入國(guó)際先進(jìn)行列,有了清晰的發(fā)展路線圖。
“人造太陽”的終極目標(biāo)是發(fā)電,何時(shí)可以真正實(shí)現(xiàn)核聚變發(fā)電?李建剛認(rèn)為,“通過未來10-20年聚變實(shí)驗(yàn)堆、工程示范堆和商業(yè)堆三個(gè)階段的發(fā)展,我們可以逐步實(shí)現(xiàn)利用核聚能的夢(mèng)想”。他表示,“長(zhǎng)期以來,中國(guó)聚變?nèi)硕加幸粋€(gè)夢(mèng)想:未來如果有一盞燈能被聚變之能點(diǎn)亮的話,這盞燈一定要在中國(guó)”。
周忠和:“當(dāng)代達(dá)爾文”威爾遜有何知識(shí)遺產(chǎn)
中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科大人文與社會(huì)科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)周忠和以《科學(xué)與人文的融合:“當(dāng)代達(dá)爾文”愛德華·威爾遜的知識(shí)遺產(chǎn)》為題作科普?qǐng)?bào)告介紹說,威爾遜的科學(xué)生涯從研究螞蟻開始,一生中發(fā)現(xiàn)了400多種螞蟻,通過與化學(xué)家、數(shù)學(xué)家的合作,破解了螞蟻交流的化學(xué)密碼。“螞蟻島嶼生物地理學(xué)的研究,奠定了保護(hù)生物學(xué)的基礎(chǔ),是威爾遜留下的最重要的知識(shí)遺產(chǎn)之一”。
1975年,威爾遜發(fā)表《社會(huì)生物學(xué)》,這本書首次提出并命名社會(huì)生物學(xué)學(xué)科,催生進(jìn)化心理學(xué),奠定威爾遜社會(huì)生物學(xué)之父的地位。威爾遜正是從這本書開始,把社會(huì)生物學(xué)的成果延伸到社會(huì)學(xué)人類學(xué)方面,成為留下的第二大知識(shí)遺產(chǎn)。
科學(xué)與人文的知識(shí)融合,是威爾遜留下的第三大知識(shí)遺產(chǎn),包括1978年發(fā)表《論人性》、1998年發(fā)表《知識(shí)大融通:21世紀(jì)的科學(xué)與人文》等。
周忠和指出,威爾遜與達(dá)爾文有太多相同點(diǎn)。比如,從小熱愛動(dòng)物自然,意志堅(jiān)定,都是優(yōu)雅且高產(chǎn)的作家;都是細(xì)心觀察的博物學(xué)家,而且是基于野外考察的生物地理學(xué)研究;在學(xué)習(xí)思考過程中改變了宗教信仰;研究領(lǐng)域從生物延伸到人類,并引起巨大爭(zhēng)議,影響超越自然科學(xué)領(lǐng)域?!皟扇俗畲蟮墓餐c(diǎn)是,達(dá)爾文揭示了人類的‘卑微’身世,威爾遜揭示了人類天性的‘卑微’基礎(chǔ)”。
一般對(duì)生命來說,繁衍后代是其最重要的一個(gè)特征,還有兩種關(guān)系也非常重要,一個(gè)是遺傳與環(huán)境的關(guān)系,對(duì)于人類來說就是基因與文化的關(guān)系,另一個(gè)是個(gè)體與群體的關(guān)系,這兩種關(guān)系一直貫穿于整個(gè)生命演化的過程。“人類的未來,一定離不開科學(xué)與人文、社會(huì)的融合?!敝苤液捅硎尽?/p>
這4場(chǎng)重磅科普?qǐng)?bào)告每場(chǎng)均由1位院士主持。作為系列科普?qǐng)?bào)告會(huì)“東道主”,中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科大校長(zhǎng)包信和總結(jié)表示,系列科普?qǐng)?bào)告會(huì)圓滿舉行并進(jìn)行線上直播,為社會(huì)公眾帶來一場(chǎng)豐盛的科學(xué)盛宴。中國(guó)科大將始終牢記使命,積極承擔(dān)普及科學(xué)知識(shí)、傳播科學(xué)思想、弘揚(yáng)科學(xué)精神的責(zé)任,為加快建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)、實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)做出貢獻(xiàn)。(完)