◎ 本刊記者 白 靜

“人造太陽”EAST：向人類能源終極夢想邁進

地球萬物生長所依賴的光和熱，源于太陽核聚變反應(yīng)后釋放的能量。而支撐這種聚變反應(yīng)的燃料氘，在地球上的儲量極其豐富，足夠人類利用上百億年。如果利用氘制造一個“人造太陽”來發(fā)電，人類就能夠徹底實現(xiàn)能源自由。從20世紀(jì)50年代開始，我國與國際基本同步，開始了在可控核聚變領(lǐng)域的研究。1998年7月，國家“九五”重大科學(xué)工程“HT-7U超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置”（也稱“全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置”，簡稱EAST）正式立項。2000年10月，EAST正式開工建設(shè)。2006年9月26日，EAST首輪物理實驗成功獲得高溫等離子體。2007年3月1日，國家發(fā)改委組織專家對EAST進行竣工驗收。歷經(jīng)多年艱苦奮斗和自主創(chuàng)新，世界上新一代全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置在中國率先建成并正式投入運行，為未來清潔能源的利用和發(fā)展提供實驗研究平臺。

錦屏地下實驗室：在2400米巖層下等待暗物質(zhì)“造訪”

科研人員早已發(fā)現(xiàn)，如果僅存在人們已知的物質(zhì)，宇宙根本不應(yīng)該是現(xiàn)在這副模樣，一定有別的東西在起作用。從理論上來說，暗物質(zhì)并不罕見。據(jù)估算，暗物質(zhì)大約占據(jù)宇宙物質(zhì)質(zhì)量的85%。但是，它看不見、摸不著，幾乎不和任何物體發(fā)生作用，是存在于模型中的理論推演。中國四川，涼山彝族自治州，西昌市，錦屏水電廠，錦屏山交通隧道中部——垂直巖石覆蓋厚度達2400米的中國錦屏地下實驗室內(nèi)，科研人員在努力聆聽暗物質(zhì)粒子的絮語。實驗室一期就建在錦屏山隧道中部?？臻g并不大，只有4000立方米，但填補了我國沒有深地實驗室的空白。經(jīng)測定，錦屏地下實驗室內(nèi)的宇宙射線通量可以降到地面水平的千萬分之一到億分之一，是目前國際上宇宙射線通量最低的地下實驗室，也是全球巖石覆蓋厚度最深的地下實驗室。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)：將中國時空信息掌握在自己手中

“2020年，北斗系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈國內(nèi)產(chǎn)值已超4000億元，海外應(yīng)用加速落地，已在全球120多個國家和地區(qū)得到應(yīng)用……”2021年5月26日，第十二屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航年會在南昌開幕，當(dāng)中國衛(wèi)星導(dǎo)航委員會主席何玉彬談到北斗系統(tǒng)的應(yīng)用成績時，臺下響起陣陣掌聲。2020年7月31日，中國向全世界鄭重宣告，中國自主建設(shè)、獨立運行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全面建成，開啟了高質(zhì)量服務(wù)全球、造福人類的嶄新篇章。至此，中國北斗正式登上世界舞臺，站在了我國用實際行動積極推動構(gòu)建人類命運共同體的“第一梯隊”。北斗構(gòu)成的環(huán)球?qū)Ш叫亲?，?0顆北斗三號衛(wèi)星、15顆北斗二號衛(wèi)星以及許多個試驗衛(wèi)星和備份星共同在軌組成，它們各自飛行在不同高度、不同角度的太空軌道。

量子通信：后來居上，鑄造我國信息傳輸保護盾

2016年8月16日1時40分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”發(fā)射升空。量子科學(xué)實驗衛(wèi)星是我國自主研發(fā)的星地量子通信設(shè)備，突破了一系列高精尖技術(shù)。2021年1月7日，國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志上發(fā)表了題為《跨越4600公里的天地一體化量子通信網(wǎng)絡(luò)》的論文。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)宣布，中國科研團隊成功實現(xiàn)了跨越4600公里的星地量子密鑰分發(fā)，標(biāo)志著我國已構(gòu)建出天地一體化廣域量子通信網(wǎng)雛形。32年前，人類歷史上首次量子通信在實驗室實現(xiàn)了，傳輸距離32厘米。而今，中國人將這個距離擴展了1400多萬倍，實現(xiàn)了從地面到太空的多用戶通信?！蹲匀弧冯s志審稿人對此評價道，這是地球上最大、最先進的量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)，是量子通信“巨大的工程性成就”。星地量子通信網(wǎng)的建成，為未來實現(xiàn)覆蓋全球的“量子網(wǎng)”奠定科技基礎(chǔ)，也為相對論、引力波等科學(xué)研究，提供了前所未有的“天地實驗室”。

“奮斗者”號：向著萬米深海勇往直“潛”

2020年11月10日上午8時12分，中國載人潛水器“奮斗者”號，在西太平洋馬里亞納海溝成功下潛突破1萬米，達到10909米，再創(chuàng)中國載人深潛的新紀(jì)錄，并帶回了海溝底部的巖石、海水、生物等珍貴樣品。用“奮斗者”號副總設(shè)計師胡震的話來說，“我們挑戰(zhàn)的是全球最深處。特別是狹窄的球形載人艙能夠載三人下潛到萬米深，這在國際上都是非常了不起的”。目前，我國已擁有“蛟龍”號、“深海勇士”號、“奮斗者 ”號三臺深海載人潛水器，還有“海斗”“潛龍”“海燕”“海翼”和“海龍”號等系列無人潛水器，已經(jīng)初步建立全海深潛水器譜系，并不斷實現(xiàn)了深海裝備技術(shù)發(fā)展的新突破和重大新跨越?！皧^斗者”號的研制成功標(biāo)志著我國在大深度載人深潛領(lǐng)域已經(jīng)達到世界領(lǐng)先水平，也讓人類探索萬米深淵從此擁有了一個強大的新平臺。

載人航天：攻克關(guān)鍵技術(shù)，邁入空間站時代

載人航天工程，是我國航天史上系統(tǒng)組成最龐大、技術(shù)規(guī)模最大的跨世紀(jì)國家重點工程。1992年 9月 21日，中央審議批準(zhǔn)開展我國載人航天工程（代號921工程）研制，并明確了我國載人航天“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性載人飛船工程，開展空間應(yīng)用實驗；第二步，突破載人飛船和空間飛行器的交會對接技術(shù)，發(fā)射空間實驗室，解決有一定規(guī)模的、短期有人照料的空間應(yīng)用問題；第三步，建造空間站，解決有較大規(guī)模的、長期有人照料的空間應(yīng)用問題。2021年4月29日，空間站天和核心艙發(fā)射成功，中國空間站在軌組裝建造全面展開。作為我國載人航天工程空間站建造階段的首顆航天器，天和核心艙的升空意味著中國人在太空有了一個“家”。從1992年立項至今，11艘神舟飛船、天宮一號目標(biāo)飛行器、天宮二號空間實驗室、天舟一號貨運飛船、空間站天和核心艙、天舟二號貨運飛船……中國載人航天事業(yè)自力更生、攻堅克難，逐一攻克載人航天各項關(guān)鍵技術(shù)，終于邁入空間站時代。

“華龍一號”：打響中國自主三代核電品牌

2012年，現(xiàn)任中核集團中國核動力研究設(shè)計院產(chǎn)業(yè)部副主任湯華鵬代表我國參加國際原子能機構(gòu)在韓國舉行的培訓(xùn)會，實際也是技術(shù)推介會。美俄法都在中國建反應(yīng)堆，作為核電引進大國，中國被國際原子能機構(gòu)拿到臺面上講的還是20多年前的機型。會場雖有空調(diào)，坐在第一排的湯華鵬仍感覺汗?jié)褚律眩缑⒃诒?，實在覺得沒面子，插了一句：中國正在搞ACP1000（“華龍一號”前身）。當(dāng)時ACP1000的科研還沒完成，當(dāng)然也不為國際同行所知曉?，F(xiàn)場反應(yīng)很冷淡。如今這一狀況一去不復(fù)返了。2021年1月30日，我國自主三代核電技術(shù)“華龍一號”投入商業(yè)運行，當(dāng)?shù)貢r間5月20日01時15分，“華龍一號”海外首堆工程——巴基斯坦卡拉奇核電2號（K-2）機組正式進入商業(yè)運行，“華龍一號”“走出去”第一站順利建成，中國核電實現(xiàn)從“跟跑”到“并跑”。

蘭州重離子加速器：探秘宇宙惠及民生的“巨龍”

近日，我國首臺自主知識產(chǎn)權(quán)碳離子治療系統(tǒng)投入臨床應(yīng)用迎來“周歲”，蘭州重離子加速器治癌也亮出成績單：300多名患者在甘肅武威重離子中心接受治療，治療結(jié)束的患者療效顯著，耐受性良好?！疤m州重離子研究裝置是目前亞洲能量最高、國內(nèi)唯一的中低能重離子加速器。但這一大國重器從基礎(chǔ)研究走向民生應(yīng)用，整整用了28年。”中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院近代物理研究所黨委書記趙紅衛(wèi)說，這些重大科研成果的取得，離不開65年來幾代科學(xué)家的接力建設(shè)?！叭绻芽蒲腥藛T比作匠人，蘭州重離子加速器提供的束流就是我們手中的‘金剛鉆’。”近代物理所核物理中心首席科學(xué)家張玉虎研究員說，隨著重離子加速器的不斷“進化”，科學(xué)家們可以源源不斷地產(chǎn)出重離子治癌裝置、精確測量短壽命原子核質(zhì)量、合成新核素、培育更優(yōu)品種的農(nóng)作物等系列成果。蘭州重離子加速器就像探秘宇宙惠及民生的“巨龍”，作為目前國際上運行的三大常溫重離子回旋加速器之一，至今已運行30年。

中國散裂中子源：探秘微觀世界的“超級顯微鏡”

“散裂中子源等一批具有國際一流水平的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施通過驗收?！?021年 5月 28日，在中國科學(xué)院第二十次院士大會、中國工程院第十五次院士大會和中國科協(xié)第十次全國代表大會上，習(xí)近平總書記的重要講話，讓中國散裂中子源團隊感到無比的振奮。從20世紀(jì)90年代末期的謀劃，到2011年10月在廣東東莞奠基；到2018年8月23日，通過國家驗收，正式投入運行；再到如今用戶課題申請非常踴躍，實驗機時供不應(yīng)求……中國散裂中子源“橫空出世”，填補了國內(nèi)脈沖中子應(yīng)用領(lǐng)域的空白，使得我國成為全世界第4個擁有脈沖式散裂中子源的國家。中國散裂中子源就像“超級顯微鏡”，是研究物質(zhì)材料微觀結(jié)構(gòu)的理想探針，已成為我國材料科學(xué)技術(shù)、物理、化學(xué)化工、生命科學(xué)、資源環(huán)境和新能源等學(xué)科的先進、功能強大的科研平臺。