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斬獲國(guó)家科技大獎(jiǎng)的科研成果能干啥?

作者: 時(shí)間:2018-01-09 來(lái)源:新華網(wǎng) 收藏
編者按:獲得2017年國(guó)家科技大獎(jiǎng)的科研項(xiàng)目究竟在研究啥?取得的研究成果對(duì)生產(chǎn)和生活又能產(chǎn)生哪些影響?

  中共中央、國(guó)務(wù)院8日上午在北京舉行國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)。華北克拉通破壞、凍土與寒區(qū)工程、激光釹玻璃、電能表智能化計(jì)量檢定……這些對(duì)普通人而言深?yuàn)W難懂的科技詞匯頻頻出現(xiàn)在獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201801/374100.htm

  克拉通破壞理論解密地球科學(xué)百年難題

  克拉通是什么?克拉通是地球上最古老的陸塊,缺乏明顯的火山活動(dòng)和大地震,因此,傳統(tǒng)上認(rèn)為克拉通是穩(wěn)定的。

  華北克拉通怎么了?華北克拉通發(fā)生了大規(guī)模的火山活動(dòng)和大地震,即喪失了穩(wěn)定性。這是目前經(jīng)典板塊構(gòu)造理論所不能解釋的重大地質(zhì)現(xiàn)象。

  克拉通為什么會(huì)失去穩(wěn)定性?這一根本問題一直懸而未決,是困擾地球科學(xué)家近百年的難題。針對(duì)這一難題,中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所通過“華北克拉通破壞項(xiàng)目”的深入研究發(fā)現(xiàn),造成這一重大地質(zhì)現(xiàn)象的根本原因是克拉通破壞。

  “想認(rèn)識(shí)地球的整體,需要一個(gè)切入點(diǎn),華北就是一個(gè)切入點(diǎn)?!薄翱死ㄆ茐捻?xiàng)目”帶頭人、中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所研究員朱日祥稱,“我們的團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)20年的艱苦研究,通過區(qū)域性問題,認(rèn)識(shí)到了地球大陸板塊的生死演變過程,了解了大陸演化的過程?!?/p>

  “華北克拉通破壞”獲得2017年度國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。朱日祥介紹,該項(xiàng)目建立了克拉通破壞理論,發(fā)現(xiàn)了全球大陸演化的普遍規(guī)律,發(fā)展了板塊構(gòu)造理論。該項(xiàng)目是以區(qū)域?qū)嵗芯咳虼箨懷莼牡浞?,使“華北克拉通破壞”這一區(qū)域性科學(xué)問題成為全球性的研究熱點(diǎn),引領(lǐng)了大陸演化研究的方向,提升了中國(guó)固體地球科學(xué)的國(guó)際影響力。

  立足高原,破解凍土難題

  凍土,一種含冰的特殊土體。凍結(jié)時(shí),它堅(jiān)固到可以做為建筑物基礎(chǔ);融化時(shí),它就像一團(tuán)稀泥,完全喪失承載力。

  凍土的這種特性讓寒區(qū)工程成為一項(xiàng)世界性難題。2017年度國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)(創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)),被中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所凍土與寒區(qū)工程研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)奪得。團(tuán)隊(duì)學(xué)術(shù)帶頭人程國(guó)棟院士說(shuō),中國(guó)是世界第三凍土大國(guó),且主要為高海拔凍土,溫度接近零度,很不穩(wěn)定。

  作為世界上海拔最高、在凍土上路程最長(zhǎng)的高原鐵路,青藏鐵路至今保持著全球在凍土區(qū)跑得最快的鐵路紀(jì)錄,這背后離不開程國(guó)棟團(tuán)隊(duì)持續(xù)幾十年的耕耘。

  “發(fā)揚(yáng)‘牦牛精神’,把SCI文章寫在祖國(guó)的高寒大地上?!背虈?guó)棟和團(tuán)隊(duì)立足高原,提出的“冷卻路基”筑路技術(shù)和設(shè)計(jì)參數(shù),解決了青藏鐵路凍土相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)問題。青藏鐵路安全運(yùn)營(yíng)12年來(lái),路基穩(wěn)定,列車時(shí)速達(dá)到100公里。《自然》雜志評(píng)價(jià)這項(xiàng)研究成果“具有重要的里程碑意義”,美國(guó)的一份研究報(bào)告將青藏鐵路列為多年凍土區(qū)最好的鐵路工程實(shí)踐。

  另外,程國(guó)棟和團(tuán)隊(duì)還解決了我國(guó)寒區(qū)其他重大工程的相關(guān)科技問題。研發(fā)的多年凍土區(qū)寬幅瀝青路面條件下復(fù)合冷卻路基調(diào)控關(guān)鍵技術(shù),為哈大高鐵、蘭新高鐵等重大工程提供了重要理論與技術(shù)支撐。

  “‘一帶一路’又一次給凍土和寒區(qū)工程提供了發(fā)展機(jī)遇,也提出了挑戰(zhàn)?!背虈?guó)棟相信,未來(lái)國(guó)家的凍土和寒區(qū)工程需求依然強(qiáng)勁,相關(guān)技術(shù)研究大有用武之地。

  激光釹玻璃 激光器的“心臟”

  我們都聽說(shuō)過激光和玻璃,可什么是激光釹玻璃?激光釹玻璃是一種含有稀土發(fā)光離子——釹離子的特殊玻璃,它可以在一定條件下產(chǎn)生激光或放大激光能量,是激光器的“心臟”,也是目前人類所知的地球上能夠輸出最大能量的激光工作介質(zhì)。

  數(shù)千片大口徑激光釹玻璃在特殊裝置中,可以將微不足道的激光能量放大到“小太陽(yáng)”的量級(jí),而這個(gè)“小太陽(yáng)”在我國(guó)科學(xué)家的手中,將為保證國(guó)家安全,實(shí)現(xiàn)清潔聚變能源的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo),推動(dòng)宇宙起源等前沿科學(xué)研究發(fā)揮重大作用。

  由中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所研發(fā)的激光釹玻璃項(xiàng)目,獲得了2017年度的發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。經(jīng)過十多年持續(xù)攻關(guān),該研究團(tuán)隊(duì)打破了國(guó)外技術(shù)封鎖,在大尺寸激光釹玻璃批量制造關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破,自主發(fā)明并建成了中國(guó)首條大尺寸激光釹玻璃連續(xù)熔煉線,實(shí)現(xiàn)了大尺寸磷酸鹽激光釹玻璃的批量生產(chǎn)。

  中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所研究室主任胡麗麗稱,“激光釹玻璃是全球不可替代的激光材料,我們的研究成果積淀了三代團(tuán)隊(duì)、歷時(shí)半個(gè)世紀(jì)的不懈努力,是集體智慧的結(jié)晶?!?/p>

  該項(xiàng)目的研究成果使激光釹玻璃連續(xù)熔煉的生產(chǎn)效率提高了十倍,獲得了9項(xiàng)授權(quán)發(fā)明專利,制定了3個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),創(chuàng)新性強(qiáng),整體水平達(dá)到了國(guó)際先進(jìn),滿足了國(guó)家重大戰(zhàn)略需求,產(chǎn)生了巨大的國(guó)際影響。

  機(jī)器換人,電能表檢定迎智能化

  電能表是電力貿(mào)易結(jié)算的計(jì)量?jī)x器,其準(zhǔn)確性關(guān)乎百姓家庭支出、企業(yè)成本核算。

  目前,全國(guó)運(yùn)行的電能表超5.13億只,每年檢定量達(dá)8000余萬(wàn)只。傳統(tǒng)人工檢定每天只能完成80只,可靠性僅98%。面對(duì)人工檢定存在的資源投入大、人為誤差影響檢定質(zhì)量、檢定效率低下等缺陷,此前國(guó)內(nèi)外均未找到有效解決方案。

  獲得2017年度國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)的“電能表智能化計(jì)量檢定技術(shù)與應(yīng)用”為電能表檢定插上了“智能”翅膀。

  來(lái)自國(guó)網(wǎng)浙江電力公司的黃金娟是該項(xiàng)目完成人?,F(xiàn)年50多歲的她是一名生產(chǎn)一線的高級(jí)技師,30多年的一線實(shí)踐,促使她萌生了“機(jī)器換人”、用智能技術(shù)推動(dòng)計(jì)量檢定騰飛的想法。歷經(jīng)3年努力,她帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)建成國(guó)內(nèi)外首套大規(guī)模檢定系統(tǒng),檢定效率提升至每日4700只,可靠性達(dá)100%。

  這項(xiàng)研究成果率先在黃金娟所在的國(guó)網(wǎng)浙江公司應(yīng)用?!澳隀z定能力達(dá)到640萬(wàn)只,整體效率提升58倍,人員精簡(jiǎn)90%以上?!彼f(shuō),近三年成果產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)1.9億元,累計(jì)檢定檢測(cè)表計(jì)1.8億只,成果以技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的形式推廣至全國(guó)省級(jí)計(jì)量中心。

  更讓黃金娟自豪的是,通過專利許可,自動(dòng)化檢定裝置和系統(tǒng)已銷往9個(gè)國(guó)家、40余家表計(jì)制造企業(yè),并延伸應(yīng)用于燃?xì)獗?、水表檢測(cè),電能表檢定由人工作業(yè)向智能化變革。



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