文/沈文浩
2022年12月24日下午,由廣州市科學(xué)技術(shù)局主辦,廣州物聯(lián)網(wǎng)研究院和廣東科學(xué)中心承辦,廣州科技金融集團(tuán)有限公司支持,粵港澳大灣區(qū)科技館聯(lián)盟協(xié)辦的格致論道·灣區(qū)第20期——2022中國海外人才交流大會(huì)暨第24屆中國留學(xué)人員廣州科技交流會(huì)合作專場(chǎng)在廣東科學(xué)中心舉辦。本期講壇以“破局”為主題,邀請(qǐng)5位不同領(lǐng)域的嘉賓,分享他們?cè)跁r(shí)間由來、散裂中子源、冷泉生態(tài)、海底火山、紅樹林保育等領(lǐng)域的科研攻關(guān)故事。
科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步對(duì)高精度授時(shí)服務(wù)的要求越來越高?!氨本r(shí)間”是由位于陜西的中國科學(xué)院國家授時(shí)中心產(chǎn)生發(fā)出的。國家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間產(chǎn)生需要高精度的原子鐘,但數(shù)十年間,原子鐘主要依賴進(jìn)口。2005年,張首剛留學(xué)歸國,他從零起步,帶隊(duì)攻關(guān)十余年,先后成功研發(fā)了國際首款、出口歐洲的激光抽運(yùn)小銫鐘、守時(shí)型銣噴泉鐘、基準(zhǔn)型銫噴泉鐘,以及世界最小的芯片原子鐘等,并建立了多手段世界時(shí)自主測(cè)量系統(tǒng)等,實(shí)現(xiàn)了“北京時(shí)間”的自主可控和性能提升。2022年10月,中國科學(xué)院國家授時(shí)中心主任張首剛負(fù)責(zé)研制的“空間站高精度時(shí)頻科學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”隨夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙一起順利升空,這將是國際上精度最高的空間時(shí)頻信號(hào)產(chǎn)生傳遞系統(tǒng),包含了全球首臺(tái)空間光鐘等,將支撐相關(guān)基礎(chǔ)物理研究和相關(guān)重要工程應(yīng)用,包括對(duì)北斗系統(tǒng)的增強(qiáng)。他提出了立體交叉的國家授時(shí)系統(tǒng)設(shè)想,5年內(nèi)將建成空天地相互融合、相互增強(qiáng)的彈性國家授時(shí)系統(tǒng),把錢學(xué)森先生提出的“中國一面大鐘”變?yōu)椤爸袊?D大鐘”,有力支撐國家高質(zhì)量發(fā)展。
2007年至今,在東莞松山湖這塊熱土,中國科學(xué)院高能物理研究所副所長陳延偉參與和見證了“國之重器”中國散裂中子源從藍(lán)圖到建成,跑出科研“中國加速度”的全過程,它的建成填補(bǔ)了國內(nèi)脈沖中子應(yīng)用領(lǐng)域的空白。在散裂中子源支撐下,我國首臺(tái)自主研發(fā)的加速器硼中子俘獲治療(BNCT)實(shí)驗(yàn)裝置研制成功,BNCT是目前癌癥最先進(jìn)的治療手段之一,能精準(zhǔn)殺死癌細(xì)胞,并且不影響正常細(xì)胞。散裂中子源由于投資大、技術(shù)復(fù)雜、實(shí)驗(yàn)難度大,關(guān)鍵技術(shù)過去由國外掌握,沒有引進(jìn)的可能。因此建造之前,要通過大量的預(yù)制研究。散裂中子源團(tuán)隊(duì)通過創(chuàng)新攻關(guān),使設(shè)備的國產(chǎn)化率達(dá)到了90%以上,整個(gè)裝置的綜合性能進(jìn)入國際先進(jìn)行列,很多設(shè)備還走出了國門。
海底不僅有豐富多彩的生命,還有綠色高效的可燃冰清潔能源??扇急鶓{借分布廣、規(guī)模大、埋藏淺、密度高、燃燒值高和清潔無污染等優(yōu)勢(shì)被認(rèn)為是21世紀(jì)最理想的替代能源。我國可燃冰儲(chǔ)量排名全球第一,具有非常廣闊的開發(fā)前景??扇急膭?dòng)態(tài)變化與海底冷泉關(guān)系密切,研究冷泉對(duì)尋找可燃冰具有重要意義。據(jù)中國科學(xué)院南海海洋研究所王淑紅研究員介紹,我國已在8個(gè)海域發(fā)現(xiàn)冷泉系統(tǒng),其中南海冷泉主要分布水深為200—3000米;她和她的團(tuán)隊(duì)近年來一直聚焦海底冷泉系統(tǒng)的形成演化過程研究,自主研制了一批海底冷泉原位觀測(cè)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了對(duì)海底冷泉活動(dòng)進(jìn)行觀測(cè)和取樣研究。未來,在國家的支持下,團(tuán)隊(duì)所在中國科學(xué)院南海海洋研究所還將建設(shè)用于冷泉生態(tài)系統(tǒng)研究的大科學(xué)裝置,發(fā)展更先進(jìn)的深海載人海底實(shí)驗(yàn)平臺(tái),探索更多有關(guān)海底冷泉系統(tǒng)的奧秘。
火山噴發(fā)是自然災(zāi)難之一,不僅會(huì)在陸地上噴發(fā),也會(huì)在海洋里噴發(fā),稱為“海底火山”。僅2022年,全球海底火山較大規(guī)模的噴發(fā)就有6次之多,其中最受關(guān)注的湯加火山噴發(fā),規(guī)模創(chuàng)100多年來最高紀(jì)錄,能量相當(dāng)于1000顆廣島原子彈,造成了嚴(yán)重的大氣污染、建筑破壞、人員傷亡以及經(jīng)濟(jì)損失。因此,加強(qiáng)對(duì)海底火山的認(rèn)識(shí)和監(jiān)測(cè),將有助于更好防范火山噴發(fā),并將其造成的災(zāi)害降至最低。中國科學(xué)院南海海洋研究所研究員張錦昌介紹,諸多海底火山深藏上千米水深的海底,要對(duì)海底火山進(jìn)行觀測(cè),需要乘坐現(xiàn)代的科學(xué)調(diào)查船,帶上先進(jìn)的海洋探測(cè)儀器,結(jié)合衛(wèi)星和陸地的通信等設(shè)備對(duì)海底火山進(jìn)行量身高、照CT等。經(jīng)過多次出海調(diào)查,張錦昌與國際科研團(tuán)隊(duì)合作發(fā)現(xiàn)“地球最大單體火山”是太平洋海底里的大塔穆火山,其面積之大甚至能和太陽系中已探明的最大火山——火星的奧林帕斯火山相媲美。目前,我國正在建設(shè)國家海底科學(xué)觀測(cè)網(wǎng),未來將服務(wù)于海洋災(zāi)害預(yù)警、環(huán)境監(jiān)測(cè)和資源開發(fā)等多方面的綜合需求。
紅樹植物是指生長在熱帶和亞熱帶海岸潮間帶的一類木本植物,這類植物的樹皮中含有一種叫作單寧的物質(zhì),與空氣接觸后會(huì)被氧化為紅色,所以得名“紅樹”。在我國,紅樹林主要分布在廣東、廣西、海南等省區(qū)的海洋沿岸,它既是防風(fēng)消浪、凈化海水、維持生物多樣性的“海岸衛(wèi)士”,又是固碳儲(chǔ)碳、應(yīng)對(duì)氣候變化的“海洋綠肺”,單位面積紅樹林的固碳能力是熱帶雨林的6倍。隨著人類活動(dòng)擴(kuò)張和環(huán)境污染的加劇,全球紅樹林大面積消亡,而我國是世界上少數(shù)幾個(gè)紅樹林面積凈增加的國家之一。中山大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院副教授彭逸生及其團(tuán)隊(duì)就是眾多紅樹林保育隊(duì)伍中的一支,他們從2011年起對(duì)廣東省150多個(gè)典型紅樹林分布點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查,在惠州搶救育苗、遷地種植,為珍貴紅樹樹種欖李找到了新家。對(duì)于彭逸生和他的團(tuán)隊(duì)而言,保育紅樹林一直是進(jìn)行時(shí),他們將不遺余力,為我國的紅樹林保護(hù)恢復(fù)作貢獻(xiàn)。
自2019年以來,格致論道·灣區(qū)已連續(xù)四年攜手海交會(huì),成為大會(huì)特邀講壇。格致論道·灣區(qū)以知名頂尖的專家講者、生動(dòng)有趣的科學(xué)內(nèi)容、精致新穎的舞臺(tái)呈現(xiàn)和成熟專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)傳播,吸引了大批忠實(shí)的海內(nèi)外受眾,成為海交會(huì)的一大特色。本期講壇通過海交會(huì)官網(wǎng)、央視頻、中國科普博覽、嗶哩嗶哩、蔻享學(xué)術(shù)、南方+、格致論道和廣東科學(xué)中心微博、廣東科技報(bào)、中科院高能所和萬象曰視頻號(hào)等平臺(tái)進(jìn)行同步直播,在線總觀看量超55.4萬。