英國(guó)《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版16日公布了2016年產(chǎn)生重大影響的科學(xué)事件,除了科學(xué)家首次探測(cè)到引力波的存在等重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)外,中國(guó)在航天、氣候變化以及基因技術(shù)領(lǐng)域取得的多項(xiàng)重要成果也位列其中。
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“引力波”拔得頭籌
2016年較受矚目的科學(xué)事件當(dāng)屬引力波。
美國(guó)加州理工學(xué)院、麻省理工學(xué)院以及“激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO)”的研究人員2月宣布,他們利用LIGO探測(cè)器在2015年9月14日探測(cè)到來(lái)自于兩個(gè)黑洞合并的引力波信號(hào),證明了愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論預(yù)言中的引力波。
△2月11日,美國(guó)LIGO執(zhí)行主任戴維·賴茨宣布已探測(cè)到引力波。
《自然》雜志指出,愛(ài)因斯坦發(fā)表廣義相對(duì)論近100年后,科學(xué)家終于以讓人驚嘆的方式證實(shí)了它。這也給黑洞的存在提供了最直接的證據(jù),而黑洞也曾被愛(ài)因斯坦的理論預(yù)言過(guò)。
然而粒子物理學(xué)家在2016年的運(yùn)氣似乎沒(méi)那么好。在大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)上開展的兩個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)都在2015年底報(bào)告了一些異常跡象,研究人員曾推測(cè)這可能是一種新粒子,并且質(zhì)量是希格斯玻色子的6倍,但2016年8月更多數(shù)據(jù)公布后,研究人員確認(rèn)這只是統(tǒng)計(jì)上的偏差,并不是真的發(fā)現(xiàn)了新粒子。
航天領(lǐng)域中國(guó)收獲豐碩成果
2016年的航天領(lǐng)域里,中國(guó)收獲了豐碩成果。
2016年8月16日1時(shí)40分,我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星(簡(jiǎn)稱“量子衛(wèi)星”)發(fā)射升空。
△“量子衛(wèi)星”發(fā)射瞬間
11月,中國(guó)成功發(fā)射新一代大推力運(yùn)載火箭長(zhǎng)征五號(hào)。
△長(zhǎng)征五號(hào)火箭
10月與11月間,中國(guó)兩名航天員在天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室工作生活了30天,創(chuàng)造了中國(guó)航天員太空駐留時(shí)間新紀(jì)錄。
△航天員景海鵬(右)和陳冬在天宮二號(hào)
此外,500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡也于9月在貴州正式落成啟用,這是目前世界上最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡。
△群山之中的FAST工程
基因技術(shù)等方面的成果也令人矚目
在基因技術(shù)領(lǐng)域,CRISPR–Cas9基因編輯技術(shù)的發(fā)展逐步成熟。《自然》雜志預(yù)計(jì),未來(lái)在美國(guó)和中國(guó)會(huì)有更多基于這一技術(shù)的臨床治療應(yīng)用。
一直備受爭(zhēng)議的細(xì)胞核移植“三父母”技術(shù)在2016年也取得突破。美國(guó)一個(gè)團(tuán)隊(duì)宣布,世界首個(gè)細(xì)胞核移植“三父母”嬰兒已在4月誕生,手術(shù)是在未限制“三父母”技術(shù)的墨西哥展開。12月,英國(guó)人工授精與胚胎學(xué)管理局也發(fā)布聲明說(shuō),經(jīng)過(guò)審慎評(píng)估,該局已正式認(rèn)可了這項(xiàng)技術(shù)。
寨卡是疫情焦點(diǎn) 氣候協(xié)議和人工智能亮眼
世界衛(wèi)生組織2月將與寨卡病毒相關(guān)的新生兒小頭癥病例和其他神經(jīng)系統(tǒng)病變升級(jí)為“國(guó)際關(guān)注的突發(fā)公共衛(wèi)生事件”。直到11月,世衛(wèi)組織才宣布這不再構(gòu)成“國(guó)際關(guān)注的突發(fā)公共衛(wèi)生事件”。全球多個(gè)團(tuán)隊(duì)正加緊開展針對(duì)寨卡病毒的研究,來(lái)解開有關(guān)寨卡病毒的不少謎題。
△9月,印度新德里,工作人員噴灑殺蟲劑防“寨卡”
在氣候變化方面,由近200個(gè)國(guó)家努力達(dá)成的全球氣候協(xié)議《巴黎協(xié)定》11月4日正式生效。《自然》雜志評(píng)論說(shuō),中國(guó)和美國(guó)在這一過(guò)程中起了積極作用。
2016年的一個(gè)大熱概念無(wú)疑是人工智能,谷歌下屬的“深度思維”公司利用人工智能程序“阿爾法圍棋”(AlphaGo)在圍棋人機(jī)大戰(zhàn)中擊敗了韓國(guó)九段棋手、世界冠軍李世石。
△3月15日,韓國(guó)棋手李世石與“阿爾法圍棋”對(duì)弈中
《自然》指出,除了圍棋,人工智能還可以讓機(jī)器語(yǔ)言翻譯的錯(cuò)誤率降低60%左右,并幫助物理學(xué)家探尋新的超級(jí)材料。
新聞多一點(diǎn)
中國(guó)又一技術(shù)世界領(lǐng)先!或"接棒"高鐵走向海外
全球首臺(tái)AP1000核電機(jī)組——浙江三門核電站1號(hào)機(jī)組,12月15日正式進(jìn)入性能測(cè)試的最后階段,這也是該機(jī)組在裝入核燃料前的最后一項(xiàng)工作,按照計(jì)劃該核電機(jī)組預(yù)計(jì)2017年上半年并網(wǎng)發(fā)電。
全球首臺(tái)AP1000核電機(jī)組測(cè)試進(jìn)入尾聲
浙江三門核電站1號(hào)機(jī)組單機(jī)容量125萬(wàn)千瓦,所采用的三代核電技術(shù)AP1000,比目前普遍使用的二代核電機(jī)組在安全指標(biāo)上提高了近百倍,并且核電機(jī)組的壽命可以延長(zhǎng)20年,達(dá)到60年。
與正在運(yùn)行的電站設(shè)備相比,AP1000在系統(tǒng)構(gòu)建中做了大量的“減法”,管道減少80%、電纜減少70%,大幅減少各個(gè)設(shè)備環(huán)節(jié)發(fā)生損壞、故障的概率,提高了整個(gè)核電站的可靠性。AP1000還采用了非能動(dòng)的設(shè)計(jì)理念,即在發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí),無(wú)需人工干預(yù),能保證核島安全長(zhǎng)達(dá)72小時(shí)。
更先進(jìn)的核電重大專項(xiàng)示范工程將開工
不僅如此,在AP1000核電技術(shù)的基礎(chǔ)上,我國(guó)自主研制的第三代壓水堆核電重大專項(xiàng)CAP1400示范工程,目前已經(jīng)通過(guò)國(guó)家核安全局的安全評(píng)審,預(yù)計(jì)于2017年一季度獲批在山東榮成石島灣開工建設(shè)。
即將建設(shè)的CAP1400核電機(jī)組,是我國(guó)通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收世界先進(jìn)三代核電技術(shù)AP1000的設(shè)計(jì)理念,自行研發(fā)的具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、功率更大的先進(jìn)核電技術(shù),也是我國(guó)16個(gè)國(guó)家重大科技專項(xiàng)之一。跟AP1000相比,CAP1400對(duì)核反應(yīng)堆及所有主設(shè)備都進(jìn)行了全新的設(shè)計(jì)。
CAP1400核電技術(shù)的反應(yīng)堆、主設(shè)備、安全系統(tǒng)都經(jīng)過(guò)了大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,不僅功率更大,同時(shí)進(jìn)一步增強(qiáng)了核電站抗擊地震、外部水淹等極端自然災(zāi)害的能力。此外,CAP1400核電機(jī)組的單機(jī)容量達(dá)到150萬(wàn)千瓦,能力更大,經(jīng)濟(jì)性也更好。
核電自主化帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)
從引進(jìn)AP1000,到自主研發(fā)CAP1400,中國(guó)核電在三十多年的時(shí)間里完成了從技術(shù)引進(jìn)、消化、吸收到再創(chuàng)新的發(fā)展歷程,為我國(guó)裝備制造業(yè)的整體水平提升、核電裝備和關(guān)鍵材料的升級(jí)換代提供了重要技術(shù)支撐。
上海電氣核電集團(tuán)總工程師唐偉寶在核電工程領(lǐng)域工作了30多年,1982年大學(xué)畢業(yè)之后,他就參加了我國(guó)第一臺(tái)核電機(jī)組——秦山一期核電機(jī)組的建設(shè)。
唐偉寶:“目前我們的裝備能力跟國(guó)外比,已經(jīng)達(dá)到了世界頂級(jí)水平。比如像深孔加工、支撐板安裝,這些都是蒸汽發(fā)生器里面最為關(guān)鍵的技術(shù),應(yīng)該說(shuō)我們已全面掌握三代核電的制造技術(shù)。”
如今,我國(guó)自主研制的三代核電技術(shù)“CAP1400”、“華龍一號(hào)”相繼問(wèn)世,整體性能達(dá)到世界頂尖水平的同時(shí),三代核電關(guān)鍵設(shè)備85%以上都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)。
我國(guó)核電建設(shè)能力全球領(lǐng)先
經(jīng)過(guò)30多年不間斷積累的核電工程建設(shè)和運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn),目前我國(guó)的核電建設(shè)能力已經(jīng)走在了全球前列。現(xiàn)在, AP1000核電機(jī)組分別在中國(guó)、美國(guó)共有8臺(tái)正在建設(shè),我國(guó)浙江三門核電站、山東海陽(yáng)核電站各有兩臺(tái),其中三門一號(hào)機(jī)組建設(shè)進(jìn)度最快,即將并網(wǎng)發(fā)電。過(guò)硬的核電建設(shè)能力,嚴(yán)格的技術(shù)安全審查,使得三門一號(hào)機(jī)組作為“世界首堆”的同時(shí),能夠?yàn)槿蚱渌鸄P1000機(jī)組提供大量的反饋信息和建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。
當(dāng)下,我國(guó)在建核電機(jī)組有近30臺(tái),占全球在建核電機(jī)組裝機(jī)容量的42%,建設(shè)規(guī)模全球第一。目前,中國(guó)的核電企業(yè)正積極推動(dòng)與歐洲、拉丁美洲、非洲等近20個(gè)國(guó)家的核電項(xiàng)目合作,這其中,土耳其、英國(guó)、阿根廷等方面都傳來(lái)了好消息,以“CAP1400”、“華龍一號(hào)”為代表的我國(guó)自主三代核電技術(shù)紛紛實(shí)現(xiàn)“走出去”。核電有望成為繼高鐵之后走出去的又一中國(guó)制造品牌產(chǎn)品。