李芃達(dá)

5月19日，2018年全國科技活動(dòng)周暨北京科技活動(dòng)周在中國人民革命軍事博物館啟動(dòng)。寒武紀(jì)深度學(xué)習(xí)處理器、500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡……一項(xiàng)項(xiàng)科技成果、一臺(tái)臺(tái)國之重器走進(jìn)公眾視野，460余個(gè)“高精尖”展項(xiàng)以圖文展示、視頻、互動(dòng)體驗(yàn)等多種方式，為市民帶來一場科技界的饕餮盛宴。

科研裝置支撐基礎(chǔ)研究

大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的中微子振蕩新模式、FAST首次發(fā)現(xiàn)并認(rèn)證毫秒脈沖星……近年來，我國在基礎(chǔ)科學(xué)研究領(lǐng)域取得的豐碩成果，離不開重大科研裝置的有力支撐。

“這臺(tái)裝置主要包括一臺(tái)負(fù)氫離子直線加速器、一臺(tái)快循環(huán)同步加速器以及配套設(shè)施。”中國散裂中子源模型展臺(tái)前，中國科學(xué)院高能物理研究所相關(guān)負(fù)責(zé)人向觀眾們介紹情況。他告訴筆者，這是中國首臺(tái)、世界第四臺(tái)脈沖型散裂中子源，它的建成填補(bǔ)了國內(nèi)脈沖中子應(yīng)用領(lǐng)域的空白，為我國材料科學(xué)技術(shù)、生命科學(xué)、資源環(huán)境、新能源等方面的基礎(chǔ)研究和高新技術(shù)開發(fā)提供了強(qiáng)有力的研究手段。

據(jù)了解，依托中國散裂中子源開展的“中子散射樣品環(huán)境及相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)”項(xiàng)目，在研發(fā)中子散射樣品環(huán)境的關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備、攻克相關(guān)原位實(shí)驗(yàn)技術(shù)等方面發(fā)揮了重要作用，該項(xiàng)目的成功實(shí)施將有望顯著拓展中國散裂中子源的研究領(lǐng)域，提升中國散裂中子源研究能力，促進(jìn)重大成果產(chǎn)出。

上海超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置（SULF）也吸引了許多參觀者。這臺(tái)由中科院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所完成的科研設(shè)備能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)創(chuàng)造出前所未有的超強(qiáng)電磁場、超高能量密度和超快時(shí)間尺度綜合性極端物理?xiàng)l件，在臺(tái)式化加速器、超快化學(xué)、材料科學(xué)、核物理與核醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有重大應(yīng)用價(jià)值。

“SULF激光裝置采用基于大口徑鈦寶石晶體的啁啾脈沖放大技術(shù)路線，解決了大口徑高增益激光放大器、高性能激光泵浦源、寬帶高階色散精密控制和增益窄化抑制等關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題?！敝锌圃荷虾９鈾C(jī)所相關(guān)研究人員介紹，10拍瓦激光主放大器采用的鈦寶石晶體直徑達(dá)235毫米，這是我國首次研制成功并獲得激光放大的口徑超過200毫米的激光晶體，也是目前國際最大口徑的激光放大晶體。

科技創(chuàng)新助力強(qiáng)國建設(shè)

今年全國科技活動(dòng)周主題為“科技創(chuàng)新 強(qiáng)國富民”，展廳內(nèi)人工智能、能源開采、生物等領(lǐng)域的新技術(shù)、新裝備、新產(chǎn)品，充分顯現(xiàn)出科技創(chuàng)新為強(qiáng)國建設(shè)提供的不竭動(dòng)力。

有“工業(yè)糧食”之稱的芯片是集成電路經(jīng)過設(shè)計(jì)、制造、封裝、測試后的產(chǎn)品，其廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、智能終端、家電等各個(gè)領(lǐng)域。而近年來人工智能的興起，使得原有芯片架構(gòu)無法滿足深度學(xué)習(xí)等密集計(jì)算的要求，需要設(shè)計(jì)出新型架構(gòu)從而適合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算。

“這既是挑戰(zhàn)，更是機(jī)遇。我們?cè)谌斯ぶ悄芎托酒O(shè)計(jì)方面具有良好的基礎(chǔ)，有多個(gè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和工程中心?！敝锌圃鹤詣?dòng)化所研究員程健告訴筆者，為了有效融合自動(dòng)化所在算法應(yīng)用和硬件設(shè)計(jì)方面的優(yōu)勢，自動(dòng)化所從國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和工程中心抽調(diào)精兵強(qiáng)將組成類腦芯片與系統(tǒng)研究部。經(jīng)過多年的努力，團(tuán)隊(duì)終于研究出針對(duì)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化計(jì)算的量化神經(jīng)處理器（QNPU）。

通過完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的芯片設(shè)計(jì)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)，QNPU可以把復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算化繁為簡，減少反復(fù)訪問外部存儲(chǔ)器的需求，功效能耗更低，處理效率更高。QNPU能廣泛應(yīng)用于智能監(jiān)控、機(jī)器人、自動(dòng)駕駛、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。由于量化計(jì)算架構(gòu)的高效低耗處理能力，QNPU相關(guān)成果已被應(yīng)用于華為新一代視頻監(jiān)控芯片上，為海量監(jiān)控視頻分析提供了有力支撐。

如果說芯片為強(qiáng)國建設(shè)裝上了“最強(qiáng)大腦”，那么新型能源開采裝備則是強(qiáng)國建設(shè)的動(dòng)力之源。2017年7月，“藍(lán)鯨1號(hào)”半潛式鉆井平臺(tái)在南海神狐海域完成了天然氣水合物試開采連續(xù)點(diǎn)火60天，累計(jì)產(chǎn)氣30.9萬立方米。這是我國也是世界首次成功實(shí)現(xiàn)資源量占全球90%以上、開發(fā)難度最大的泥質(zhì)粉砂型天然氣水合物安全可控開采。

“在設(shè)計(jì)建造過程中，我們攻克了一系列技術(shù)難關(guān)?！敝屑Ｑ蠊こ萄芯吭焊呒?jí)工程師劉大輝介紹說，從升級(jí)優(yōu)化建造數(shù)據(jù)管理和建造工藝管理系統(tǒng)到攻克鉆井塔架基座平面度誤差小于2毫米、鉆井塔架與基座232根連接螺栓與螺栓孔的裝配間隙只有1.5毫米的工藝難關(guān)；從首次在該級(jí)別的平臺(tái)上使用低溫100毫米NVF690超厚鋼板到率先完成該級(jí)別鋼板的裂縫尖端開口位移實(shí)驗(yàn)……“藍(lán)鯨1號(hào)”的建造單位中集來福士海洋工程有限公司把創(chuàng)新根植在理論、技術(shù)、工程和裝備等各個(gè)環(huán)節(jié)。

此外，“藍(lán)鯨1號(hào)”配置了高效的液壓雙鉆塔和全球領(lǐng)先的最高級(jí)別閉環(huán)動(dòng)力定位管理系統(tǒng)（DP3），代表了當(dāng)今世界海洋半潛式鉆井平臺(tái)設(shè)計(jì)建造的先進(jìn)水平。

“互聯(lián)網(wǎng)+”惠及百姓生活

科技創(chuàng)新不僅要做強(qiáng)國建設(shè)的攻堅(jiān)隊(duì)，更要當(dāng)服務(wù)百姓的后勤兵。當(dāng)前，我國每年新增腫瘤患者數(shù)量不斷攀升，而許多基層醫(yī)院放療學(xué)科建設(shè)比較薄弱，缺乏先進(jìn)的放療設(shè)備和專業(yè)的醫(yī)療人才。這就使得當(dāng)?shù)鼗颊卟坏貌贿x擇到大城市就醫(yī)，增加了看病成本。

對(duì)此，北京全域醫(yī)療技術(shù)有限公司打造的精準(zhǔn)云放療系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)外腫瘤專家與基層醫(yī)院線上會(huì)診，為患者進(jìn)行病理分析和制訂治療方案，從而減少放療過程中的不確定性，保障診療效果?！拔覀兊木珳?zhǔn)云放療系統(tǒng)是依托先進(jìn)的mdaccAutoPlan放療計(jì)劃算法，可將原來長達(dá)3至5小時(shí)甚至幾天的計(jì)劃設(shè)計(jì)工作縮減到半小時(shí)左右，大大提高了醫(yī)生的工作效率?！北本┤蜥t(yī)療技術(shù)有限公司產(chǎn)品經(jīng)理熊澤東介紹。

目前，銀川市第一人民醫(yī)院、聊城市第二人民醫(yī)院等多家醫(yī)院已經(jīng)通過精準(zhǔn)云放療系統(tǒng)建立了遠(yuǎn)程協(xié)作平臺(tái)，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源共享和下沉?！拔覀兿群鬄楦骷?jí)醫(yī)院提供技術(shù)支持5000余次，真正做到讓老百姓在家門口就能把病治好?！毙軡蓶|說。

精準(zhǔn)云放療系統(tǒng)有效運(yùn)行的前提是網(wǎng)絡(luò)流暢，如果有5G網(wǎng)絡(luò)助陣，專家們的會(huì)診必定事半功倍。作為電信設(shè)備領(lǐng)域的老牌廠商，大唐移動(dòng)正在跟蹤運(yùn)營商在5G研究、試驗(yàn)方面的需求，推出相應(yīng)的基站產(chǎn)品，幫助運(yùn)營商加速5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

“我們自2011年起就開展5G的研究工作，已經(jīng)在大規(guī)模天線技術(shù)、超密集組網(wǎng)、高頻段傳輸、網(wǎng)絡(luò)切片等多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)上取得一定成果。”大唐移動(dòng)副總裁于繼龍表示，這些技術(shù)將提升網(wǎng)絡(luò)容量，保障5G在流量密集等熱點(diǎn)區(qū)域，既能夠?yàn)閱蝹€(gè)用戶提供極高的數(shù)據(jù)傳輸速率，還可以滿足整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的高流量密度需求。