搞載人航天有什么意義？以下三句話可以回答這個(gè)問(wèn)題。

第一句是一位俄羅斯科學(xué)家齊奧爾科夫斯基在100多年前說(shuō)的：“地球是人類的搖籃，但是人類不會(huì)永遠(yuǎn)躺在搖籃里。他在不斷地?cái)U(kuò)大自己的生存空間，首先小心翼翼地穿過(guò)大氣層，最終要征服整個(gè)太陽(yáng)系?！边@句話表達(dá)了人類進(jìn)入太空的探索精神和科學(xué)預(yù)測(cè)。

第二句是中國(guó)前國(guó)家主席胡錦濤講的。他在神舟六號(hào)成功發(fā)射慶功大會(huì)上說(shuō)：“無(wú)限太空是人類共同的財(cái)富，探索太空是人類共同的追求?！边@句話表達(dá)了中國(guó)人為人類太空事業(yè)作出貢獻(xiàn)的雄心壯志。

第三句話是美國(guó)前總統(tǒng)喬治·布什說(shuō)的：“在新世紀(jì)，誰(shuí)能夠有效地利用太空資源，誰(shuí)就能獲得額外的財(cái)富和安全?！边@句話表明載人航天是當(dāng)今世界綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。

1992年9月21日，中央正式?jīng)Q定搞載人航天工程，并確定了三步走的發(fā)展戰(zhàn)略。第一步,發(fā)射載人飛船，建成初步配套的試驗(yàn)性載人飛船工程，開(kāi)展空間應(yīng)用試驗(yàn)。第二步，在第一艘載人飛船發(fā)射成功后，先發(fā)射一個(gè)目標(biāo)飛行器——天宮一號(hào)，突破載人飛船和空間飛行器交會(huì)對(duì)接技術(shù)、補(bǔ)加技術(shù)和再生式先保技術(shù)，最終建設(shè)一個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室，解決有一定規(guī)模的、短期有人照料的空間應(yīng)用問(wèn)題。第三步，建造載人空間站，解決有較大規(guī)模的、長(zhǎng)期有人照料的空間應(yīng)用問(wèn)題。

以錢學(xué)森為代表的老一輩科學(xué)家為中國(guó)載人航天工程打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，新一代航天人接班很成功。他們不但繼承了“特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗、特別能攻關(guān)、特別能奉獻(xiàn)”的載人航天精神，而且是一支年富力強(qiáng)又經(jīng)驗(yàn)豐富的隊(duì)伍，平均年齡只有31歲，而美國(guó)航天團(tuán)隊(duì)平均年齡是42歲，俄羅斯航天團(tuán)隊(duì)年齡比美國(guó)還要大。

神舟八號(hào)和天宮一號(hào)成功交會(huì)對(duì)接之后，美國(guó)人開(kāi)始反思他們的對(duì)華科技政策?！都~約時(shí)報(bào)》2011年11月5日的文章說(shuō)，美國(guó)國(guó)會(huì)1989年立法限制對(duì)華科技交流，禁止空間科技產(chǎn)品對(duì)華出口，美國(guó)國(guó)內(nèi)的空間學(xué)術(shù)會(huì)議不允許中國(guó)科學(xué)家參加，有16國(guó)參與的國(guó)際空間站項(xiàng)目也不允許中國(guó)人加入。然而在將中國(guó)擋在空間精英俱樂(lè)部門外的20年里，中國(guó)靠本國(guó)科學(xué)家努力和政府慷慨投資追逐空間探索之夢(mèng)，并不斷成功。同一天的英國(guó)《每日電訊報(bào)》則引用科學(xué)家希恩的話說(shuō)：“10年前，中國(guó)連像樣的偵察衛(wèi)星都沒(méi)有，相關(guān)技術(shù)起碼落后美國(guó)25年，但如今他們的偵察衛(wèi)星和美國(guó)的一樣好，如果勢(shì)頭保持下去，中國(guó)將在2040年前坐上空間強(qiáng)國(guó)的頭把交椅?！薄都~約時(shí)報(bào)》和《每日電訊報(bào)》說(shuō)得都有道理，中國(guó)航天科技的前景是無(wú)限量的。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)正在建設(shè)的自主發(fā)展、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。2012年形成區(qū)域網(wǎng)，2020年形成全球網(wǎng)。屆時(shí)，可與美國(guó)GPS媲美。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)重大的科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施工程，它將很好地服務(wù)于社會(huì)，服務(wù)于國(guó)家安全。據(jù)軍事專家說(shuō)，北斗網(wǎng)完全形成后，威力很大，人民解放軍先進(jìn)武器的戰(zhàn)斗力會(huì)增加上百倍。

深海科技創(chuàng)新

2012年6月30日，“蛟龍”號(hào)深潛至7035米的太平洋底，圓滿完成大洋深潛任務(wù)。在端午節(jié)期間，蛟龍與神九遙相呼應(yīng)，一個(gè)“上九天攬?jiān)隆保粋€(gè)“下五洋捉鱉”，共同鐫刻了中國(guó)科技創(chuàng)新的里程碑。

馬里亞納海溝，位于西太平洋，是地球上最深的海溝。蛟龍?zhí)柲苌顫?000米，在馬里亞納海溝懸停定位，暢游自如，標(biāo)志著中國(guó)海底載人科學(xué)研究和資源勘探能力升至國(guó)際領(lǐng)先水平，創(chuàng)造了世界紀(jì)錄，可喜可賀。筆者特作詞一首，以表興奮之情：

蝶戀花

蛟龍潛海

蛟龍出征潛大海，七千米深，馬里亞納帶。破浪頂風(fēng)任否泰，向陽(yáng)紅號(hào)惹人愛(ài)。

千變?nèi)f化龍世界，太多神奇，查探正未艾。端午時(shí)節(jié)心澎湃，太平洋底展風(fēng)采。

地球絕大多數(shù)面積是海洋，海洋蘊(yùn)藏著及其豐富的資源，海洋資源又集中在深海之中。國(guó)際能源機(jī)構(gòu)最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，海洋油氣資源44%藏在大于2000米的深水區(qū)。至于富含銅、鎳、鈷、錳等元素的多金屬結(jié)核，完全分布在大于4000米的大洋底部。

深海科技關(guān)系到國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防安全，是綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略要點(diǎn)。面向太平洋的中國(guó)，必須在深海科技中搶占先機(jī)。

中國(guó)的深?？萍紕?chuàng)新是全方位推進(jìn)的。

2011年8月16日，中國(guó)第五顆海洋衛(wèi)星發(fā)射成功。中國(guó)的海洋衛(wèi)星具備全天時(shí)全天候開(kāi)展海洋觀測(cè)能力，在海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)、海洋調(diào)查與資源開(kāi)發(fā)、海洋權(quán)益維護(hù)及海洋科學(xué)研究等領(lǐng)域具有很好的運(yùn)用潛力。

早在2011年，中國(guó)在東太平洋獲得了7.5萬(wàn)平方公里多金屬結(jié)核資源勘探合同區(qū)。2011年，中國(guó)又在印度洋國(guó)際海底區(qū)域獲得了1萬(wàn)平方公里多金屬硫化物資源勘探區(qū)。中國(guó)在這些資源區(qū)享有優(yōu)先開(kāi)發(fā)權(quán)。

2012年4月，中國(guó)自主設(shè)計(jì)和建造的第六代半潛式鉆井平臺(tái)“海洋石油981”正式在南海開(kāi)鉆，標(biāo)志著中國(guó)油氣開(kāi)發(fā)已經(jīng)可以向3000米深海進(jìn)軍。

“海洋石油981”的開(kāi)鉆，表明中國(guó)深海資源開(kāi)發(fā)的聯(lián)合艦隊(duì)正式起航。與“海洋石油981”相伴的，有3000米深水鋪管起重船“海洋石油201”，還有最先進(jìn)的深水鉆井隔水管裝置等。

計(jì)算科學(xué)創(chuàng)新

高性能計(jì)算機(jī)是世界綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)焦點(diǎn)。

人們應(yīng)當(dāng)記得，克林頓當(dāng)美國(guó)總統(tǒng)時(shí)，為了阻礙中國(guó)科技的發(fā)展，凡是運(yùn)算速度在300萬(wàn)次/秒以上的計(jì)算機(jī)，都嚴(yán)格禁止向中國(guó)出口。

美國(guó)的這種“卡”，卡出了有志氣的中國(guó)科學(xué)家非凡的創(chuàng)造力。

2010年10月28日，國(guó)際高性能計(jì)算機(jī)TOP100組織發(fā)布2010年度前100強(qiáng)排行榜，中國(guó)的“天河一號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以峰值性能每秒4700萬(wàn)億次、持續(xù)性能每秒2507萬(wàn)億次的優(yōu)異表現(xiàn)，雙雙刷新了當(dāng)前世界超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)算速度記錄。

國(guó)際媒體在第一時(shí)間對(duì)計(jì)算機(jī)新的世界冠軍的誕生進(jìn)行了報(bào)道。英國(guó)廣播公司BBC專門采訪了評(píng)審委員會(huì)負(fù)責(zé)人、美國(guó)計(jì)算機(jī)專家杰克·唐杰拉。杰克·唐杰拉說(shuō)：“這千真萬(wàn)確。上周我在中國(guó)參觀了這套超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，與系統(tǒng)的中國(guó)設(shè)計(jì)專家們進(jìn)行了交流，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證?！彼€強(qiáng)調(diào)，由于中國(guó)人自主研發(fā)了獨(dú)特的“互聯(lián)”系統(tǒng)，使“天河一號(hào)”的運(yùn)算能力獲得了驚人的增長(zhǎng)。實(shí)際上，“天河一號(hào)A比美國(guó)的‘美洲豹’要快47%?！?/p>

美國(guó)《紐約時(shí)報(bào)》于10月28日?qǐng)?bào)道此消息時(shí)指出，中國(guó)最快計(jì)算機(jī)讓美國(guó)感到不安。美國(guó)一些研究人員認(rèn)為，天河一號(hào)“為美國(guó)敲響了警鐘，說(shuō)明中國(guó)正向科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域的前沿進(jìn)軍”。美國(guó)勞倫斯利弗摩爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)專家馬克·西格說(shuō)：“在高性能市場(chǎng)里，這無(wú)疑是顛覆游戲規(guī)則的法寶，體現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力正從西方向東方轉(zhuǎn)移?！泵绹?guó)弗吉尼亞大學(xué)超級(jí)計(jì)算機(jī)專家馮伍春稱：“這件事所造成的不安，使美國(guó)在高速計(jì)算領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)陷入了危機(jī)。而且，人們還會(huì)說(shuō)這打擊了我們未來(lái)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。”

美國(guó)人對(duì)超級(jí)計(jì)算機(jī)冠軍被中國(guó)人奪去感到不安是可以理解的，因?yàn)檫@種超強(qiáng)的計(jì)算能力對(duì)一個(gè)國(guó)家科技、經(jīng)濟(jì)和國(guó)防力量的發(fā)展太重要了。

超級(jí)計(jì)算機(jī)可以廣泛應(yīng)用于石油勘探數(shù)據(jù)處理、生物醫(yī)藥研究、航空航天裝備研制、資源勘測(cè)和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)處理、金融工程數(shù)據(jù)分析、氣象預(yù)報(bào)、新材料開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)、大型土木工程設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)科學(xué)理論計(jì)算等許多重要的領(lǐng)域。比如，設(shè)計(jì)一種飛機(jī)的氣動(dòng)外形，原來(lái)要花三五年，如果運(yùn)用“天河一號(hào)”進(jìn)行“數(shù)字風(fēng)洞”輔導(dǎo)設(shè)計(jì)，幾個(gè)月就可以完成。用“天河一號(hào)”數(shù)值模擬蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)，可以快速研發(fā)生物醫(yī)藥?？茖W(xué)家可以在較短時(shí)間內(nèi)從幾十萬(wàn)甚至幾百萬(wàn)種化學(xué)物中，篩選出最有效的藥物成分，不僅可以節(jié)省購(gòu)買實(shí)物化合物的大量資金，而且能大大縮短研制周期。借助“天河一號(hào)”，可以快速構(gòu)建數(shù)字地質(zhì)模型，探明地層中是否有石油，并能精確計(jì)算出儲(chǔ)量，判斷是否具有開(kāi)采價(jià)值?？梢哉f(shuō)，有了“天河一號(hào)”這樣超級(jí)強(qiáng)大的計(jì)算系統(tǒng)，可以使中國(guó)人認(rèn)識(shí)世界和改造世界的能力獲得飛躍式的發(fā)展，其他國(guó)家能做的，我們也能做；其他國(guó)家不能做的，我們也能做。

“天河一號(hào)”的研制成功還透露出中國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的意義深刻而深遠(yuǎn)的重大信息。

首先是社會(huì)主義可以集中力量辦大事的優(yōu)勢(shì)在科技事業(yè)中也充分展現(xiàn)出來(lái)了。早在我國(guó)實(shí)施第九個(gè)五年計(jì)劃期間，就開(kāi)始了“863”計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目“國(guó)家高性能計(jì)算環(huán)境”的研究；“十五”期間，設(shè)立了“高性能計(jì)算機(jī)及其核心軟件”重大專項(xiàng)；到“十一五”期間，科技部在863計(jì)劃中設(shè)立了“高效能計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)環(huán)境”重大項(xiàng)目。這個(gè)重大項(xiàng)目的總體目標(biāo)是：研制成功每秒千萬(wàn)次浮點(diǎn)計(jì)算的高效能計(jì)算機(jī)，建成具有300萬(wàn)億次以上聚合浮點(diǎn)計(jì)算能力和1000萬(wàn)億字節(jié)以上存儲(chǔ)能力的中國(guó)國(guó)家網(wǎng)格服務(wù)與應(yīng)用環(huán)境，支撐信息化重要應(yīng)用。圍繞著這個(gè)重大項(xiàng)目，一些具有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)超強(qiáng)研發(fā)能力的高等學(xué)校、科研院所和大企業(yè)共同組合成為沖擊超級(jí)計(jì)算機(jī)桂冠的國(guó)家隊(duì)，穩(wěn)步而快速地登上了計(jì)算系統(tǒng)的巔峰。

其次是“天河一號(hào)”實(shí)施過(guò)程形成了科研院所、公司企業(yè)、超算中心優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的發(fā)展機(jī)制。國(guó)防科技大學(xué)、浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)有限公司、國(guó)家超級(jí)計(jì)算天津中心共同承擔(dān)了“天河一號(hào)”的研制任務(wù)。根據(jù)課題特點(diǎn)和單位自身優(yōu)勢(shì)，取長(zhǎng)補(bǔ)短、緊密協(xié)作。國(guó)防科大承擔(dān)關(guān)鍵技術(shù)突破；浪潮公司主攻主板設(shè)計(jì)和固件設(shè)計(jì)，保障系統(tǒng)技術(shù)突破和計(jì)算機(jī)生產(chǎn)的順利進(jìn)行；天津中心則在研制過(guò)程中大力開(kāi)展應(yīng)用推廣和試算，并為應(yīng)用單位進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，使千萬(wàn)億次計(jì)算系統(tǒng)一落戶就有大批用戶上門。這種產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的研發(fā)機(jī)制大大提高了研發(fā)效率，使研究成果最大化，使高科技既能“頂天”，又能“立地”。“頂天”是指技術(shù)上有大的突破和創(chuàng)新，在世界上占有領(lǐng)先地位?！傲⒌亍笔侵讣夹g(shù)發(fā)展要滿足社會(huì)的實(shí)際需要，要扎根于經(jīng)濟(jì)土壤，成為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的引領(lǐng)者。

三是表現(xiàn)了中國(guó)科學(xué)家非凡的創(chuàng)新精神。美國(guó)計(jì)算科學(xué)家說(shuō)“天河一號(hào)”的研制有一個(gè)“秘訣”。這個(gè)“秘訣”，就是中國(guó)科學(xué)家在國(guó)際上首創(chuàng)的CPU和GPU互融互聯(lián)的計(jì)算結(jié)構(gòu)。CPU是通用中央處理器，GPU是通用圖形處理器。傳統(tǒng)上，CPU是用來(lái)計(jì)算的，GPU是用來(lái)進(jìn)行圖形和視頻處理的，如果將GPU用來(lái)計(jì)算，不僅編程很難，而且計(jì)算效率也很低。中國(guó)科學(xué)家有創(chuàng)新思維，他們采用混合語(yǔ)言編程技術(shù)，通過(guò)自適應(yīng)動(dòng)態(tài)任務(wù)劃分流式數(shù)據(jù)存取，軟件流水及親和調(diào)度等技術(shù)，極大提高了GPU的計(jì)算效率，充分發(fā)揮CPU和GPU的協(xié)同計(jì)算能力，滿足應(yīng)用對(duì)計(jì)算資源的不同需求，最大限度提高了計(jì)算效能。美國(guó)斯坦福大學(xué)計(jì)算機(jī)系主任、NVIDIA公司首席科學(xué)家比爾·戴利說(shuō)：“中國(guó)的天河計(jì)算機(jī)采取的CPU與GPU配合的結(jié)構(gòu)，代表了高性能計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。隨著計(jì)算機(jī)規(guī)模的不斷拓展，這種結(jié)構(gòu)雖然不是唯一的解決方法，但目前看來(lái)是最好的。”

最后是中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)研發(fā)隊(duì)伍很強(qiáng)大。10多年前，中國(guó)還不能研發(fā)每秒百萬(wàn)次的計(jì)算機(jī)。到2002年，中國(guó)才開(kāi)始投資研發(fā)超級(jí)計(jì)算機(jī)。起步雖晚，但進(jìn)步神速，短短幾年之間，先后超越日本、歐洲。到2010年6月，中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)僅次于美國(guó)，位居世界第二。僅僅過(guò)了幾個(gè)月，到2010年10月，“天河一號(hào)”就超過(guò)美國(guó)最強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)“美洲豹”，登頂世界第一。超級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)步的神速，是因?yàn)橹袊?guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)研發(fā)隊(duì)伍越來(lái)越強(qiáng)大。這確實(shí)是一支龐大的隊(duì)伍，而且是一支生機(jī)蓬勃的隊(duì)伍。直接參與“天河一號(hào)”研發(fā)的科技人員有200多人，平均年齡為36歲。他們思維敏捷，富有創(chuàng)新精神，敢于同世界最強(qiáng)者比試武功。更重要的是“天河一號(hào)”的研發(fā)隊(duì)伍形成了“胸懷祖國(guó)、團(tuán)結(jié)協(xié)作、志在高峰、奮勇拼搏”的銀河精神?！疤旌右惶?hào)”研制成功后，他們將攀越新的高峰。未來(lái)十年左右，他們或許會(huì)造出比“天河一號(hào)”強(qiáng)大1000倍的計(jì)算機(jī)。再往后，量子計(jì)算、光計(jì)算、生物計(jì)算將會(huì)替代電子計(jì)算，我們可以期望中國(guó)科學(xué)家仍將是未來(lái)超級(jí)計(jì)算的頂尖高手。

能源科技創(chuàng)新

中國(guó)有13億多人，13億人的生活需要大量的能源來(lái)滿足。中國(guó)是世界最大的經(jīng)濟(jì)體之一，中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要大量的能源供應(yīng)。

現(xiàn)在的能源供應(yīng)情況怎么樣呢？我國(guó)2010年的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，大體上是煤炭占70%，石油占18%，天然氣占4%，水電、核電等其他能源占8%。

當(dāng)今世界，由于化石能源耗竭的危險(xiǎn)日益臨近，中東海灣一帶的政治沖突威脅著石油安全，全球都彌漫著一種能源短缺恐懼癥。中國(guó)也不能置身事外，由于我國(guó)50%以上的石油和天然氣供應(yīng)依賴進(jìn)口，能源危機(jī)的警鐘一直在敲響著。

其實(shí)，人們大可不必那么害怕能源危機(jī)。

宇宙是無(wú)限的浩大，自然是無(wú)限的富有，人們生產(chǎn)生活需要的能源隨手可得。但這需要智慧，需要能力，更需要?jiǎng)?chuàng)新。

比如，中國(guó)長(zhǎng)期被認(rèn)為是沒(méi)有油氣資源的國(guó)家，但有智慧、有志氣的中國(guó)人用科技創(chuàng)新摘掉了“貧油國(guó)”的大帽子。

1913年，美孚石油公司組織調(diào)查團(tuán)到中國(guó)許多地方調(diào)查油氣資源，一無(wú)所獲。1921年美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)一位教授斷言：“所有產(chǎn)油層幾乎毫無(wú)例外地都是海相地層或與海相地層密切相關(guān)的淡水地層?！钡诙辏绹?guó)斯坦福大學(xué)教授勃拉克韋爾德在題為《中國(guó)和西伯利亞的石油資源》一文中說(shuō)，中國(guó)沒(méi)有新生代海相沉積。這些論調(diào)，后來(lái)成為：“中國(guó)陸相貧油”的理論根據(jù)。

中國(guó)地質(zhì)學(xué)家李四光、潘仲祥等人經(jīng)過(guò)大量調(diào)查研究，于20世紀(jì)40年代提出了創(chuàng)新的“陸相生油論”。新中國(guó)成立后，在陸相生油論的指導(dǎo)下，我國(guó)發(fā)現(xiàn)了許多大油氣田，一舉甩掉了“中國(guó)是貧油國(guó)”的帽子。

正是地質(zhì)學(xué)理論的創(chuàng)新，我國(guó)在松遼盆地、鄂爾多斯盆地、塔里木盆地、渤海盆地都發(fā)現(xiàn)了大油氣田。到2011年，我國(guó)石油地質(zhì)資源量881億噸，天然氣地質(zhì)資源量52萬(wàn)億方。只要堅(jiān)持油氣勘探技術(shù)的創(chuàng)新，我國(guó)油氣地質(zhì)資源量將會(huì)繼續(xù)增加。

如今，我國(guó)石油產(chǎn)量達(dá)到2億多噸，位居世界第四位；天然氣產(chǎn)量達(dá)到近千億立方米，位居世界第六位。按現(xiàn)已探明的油氣資源量看，維持這樣大規(guī)模的油氣產(chǎn)量可以延至2030年之后。中國(guó)無(wú)疑是世界上油氣生產(chǎn)大國(guó)之一。

（未完待續(xù)）