來源 | 中國企業(yè)家俱樂部

　　前幾天，中國第3艘航空母艦“福建艦”正式下水，瞬間登上了全網熱搜。尤其是“福建艦”上的3條電磁彈射器裝置成功吸引了全世界的眼球。

　　眾所周知，美國是全世界擁有航母最多的國家，最新下水的“福特號”航母也是全世界最大和最為先進的航母。雖然“福建艦”在排水量上遜于“福特號”，但福建艦上獨有的——中壓直流綜合電力系統(tǒng)，可以為航母上3條彈射器提供比“福特號”效率更高的推動力。

　　而美國海軍至今仍面臨著“福特號”電磁彈射器設計指標無法達標的困境。事實上，除了強大的航空母艦之外，我們的科學家們還在眾多領域取得了開拓式的突破······

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　　超級鋼技術

　　中國研制的超級鋼，在技術上已經達到2200MPa并實現(xiàn)了量產。北京科技大學羅海文教授團隊運用他們在第三代汽車用錳鋼時積累的經驗，成功突破了超級鋼研制的難題。

　　對于特種鋼，要么具有高屈服度，但延展性較弱；要么延展性優(yōu)良，屈服度不強，也就是兩者優(yōu)點同時兼?zhèn)涫趾茈y。但最新的超級鋼，不但具有高屈服度，而且又有高延展性。

　　《科學》期刊報道，中國研發(fā)出的新型特種鋼，擁有2200Mpa的和16%的均勻延伸率，獲得了極佳強度和延展性。

　　若拿各種船只鋼材強度來比，普通民用船只需要250Mpa超級鋼，而軍艦則需要300Mpa左右的超級鋼，能起飛重型戰(zhàn)斗機的大型航母則需要達到800Mpa以上，深海潛艇則需要達到1100Mpa以上。

　　因此，2200Mpa的超級鋼能夠完美滿足絕大多數(shù)場景的使用要求。

　　中國的超級鋼有2大優(yōu)點：

　　一是成本低。中國的超級鋼是成分簡單的中錳鋼成分體系，其中，含有10%的錳、0.47%的碳、2%的鋁、0.7%的釩，材料都是鋼材料中常見的合金元素，沒有通過使用昂貴的合金元素來提高強韌性；

　　二是容易規(guī)模化生產：超級鋼是通過工業(yè)界廣泛使用的加工工藝來制備，比如熱軋、冷軋、熱處理等常規(guī)工業(yè)制備工藝，不是采用那些難以規(guī)模化工業(yè)生產的特殊加工工藝來制備。

　　因此，這種超級鋼具備進行百噸級規(guī)模工業(yè)生產的潛力。

　　2 

　　稀土分離加工技術

　　中國是稀土加工技術強國，是全球唯一一個有稀土精煉能力的國家。

　　1）中國化學家徐光憲建立了自主創(chuàng)新的串級萃取理論，并且推導出100多個公式，成功設計出數(shù)套工藝流程，實現(xiàn)了稀土的回流串級萃取。

　　采用徐光憲科研成果生產的單一高純稀土，實現(xiàn)了中國由稀土資源大國向稀土生產加工大國的轉變。中國出口的已不是稀土礦，而是加工過的高純度稀土。

　　2006年，中國生產的單一高純度稀土已占全球產量的九成以上，徹底打破美、法、日等國家對國際稀土市場的壟斷格局。因此，徐光憲被稱作“稀土界的袁隆平”。

　　2）孫曉琦團隊研發(fā)出新型清潔高效分離技術，團隊不斷開拓新型萃取體系，推動清潔高性能稀土分離技術的研發(fā)，率先開發(fā)出新型清潔高效“分離術”。

　　同傳統(tǒng)分離技術相比，這一新型分離技術在萃取過程中不使用任何有機溶劑，萃取—沉淀劑能夠反萃及循環(huán)使用，具有無工業(yè)廢水產生、低成本等優(yōu)勢；且安全性好，萃取—沉淀速率快，所得到的稀土沉淀富集物尺寸可增大幾十倍以上，大大提高了稀土分離提純效率，具備良好的工業(yè)應用前景。

　　美國稀土專家認為全球只有中國具備稀土精煉能力，這方面中國擁有領先地位，中國的稀土分離純度早已超過99.9999%。

　　3 

　　飛機剎車技術

　　中國研制成功了全球第一個碳陶剎車盤，并且已經應用到軍用飛機上，這項技術源自2004年的國家科技發(fā)明一等獎——陶瓷基復合材料制備技術。

　　中國成為全球第一個率先使用碳陶剎車盤的國家，中國的飛機剎車技術躋身世界領先水平。

　　碳陶剎車盤與上一代剎車盤相比，靜摩擦系數(shù)提高1—2倍，濕態(tài)摩擦性能衰減降低60%以上，磨損率降低50%以上，使用壽命提高1—2倍。生產周期降低2/3，生產成本降低1/3，能耗降低2/3，性價比提高2—3倍。

　　價格也僅相當于國外同類產品的50%—60%，是全球唯一能在1500℃高溫環(huán)境下，各項物理性能不發(fā)生衰減的材料。

　　推廣應用后，每年可為民航客機節(jié)約成本3億元左右。目前，碳陶剎車盤技術已應用在我國不少的民航客機上。

　　4 

　　特高壓電網

　　輸電電壓一般分為高壓、超高壓和特高壓。國際上，高壓通常指35—220千伏的電壓，超高壓則指330千伏—1000千伏的電壓，而特高壓則是1000千伏及以上的電壓。

　　具體而言，特高壓輸電技術又分為特高壓交流輸電（不小于1000千伏）和特高壓直流輸電（不小于±800千伏），其中特高壓直流輸電更適合長距離點對點輸電，因此成為各國競相發(fā)展的前沿技術。

　　中國的特高壓輸電在高端制造領域領先世界，在世界上已處于領先水平。

　　更值得一提的是，中國是全球唯一掌握特高壓技術的國家，中國的特高壓技術標準也是全球唯一的技術標準。

　　中國在全球率先建立了完整的特高壓交直流、智能電網技術標準體系，主導制定國際標準39項，標準建設成效顯著。截至2017年3月，中國提交并立項的ISO/IEC標準接近600項，主導編制39項國際標準。

　　5 

　　量子通信技術

　　我國科學家首次在全球實現(xiàn)量子通信百公里隱形傳態(tài)，量子通信是人類當前技術下，唯一可以實現(xiàn)不限距離、完全保密的通信手段。

　　2017年5月，中科大潘建偉宣布中國目前可以實現(xiàn)10個光量子糾纏，是世界上首臺可以超越早期經典計算機運算速度的原型機；

　　2017年5月，清華大學量子信息中心段路明研究組首次實現(xiàn)具有225個存儲單元的原子量子存儲器，將原有量子存儲器存儲容量的國際記錄（12個）提高了一個數(shù)量級。

　　中國的量子通信衛(wèi)星在2016年發(fā)射上天，從北京到上海的1000公里級量子通信干線也已經開通。

　　值得一提的是，中科大的郭光燦團隊已經研制成功半導體量子芯片，可以進行邏輯運算和信息處理，歐美國家在量子技術領域大幅落后于中國。

　　6 

　　風洞技術

　　中國JF12激波風洞的試驗時間達到了100毫秒，三倍于國外同類產品，是全球最先進的高超聲速風洞，它的模擬速度可達9—12馬赫，是飛行器貨真價實的搖籃。

　　中國近年來在航空領域的飛速發(fā)展，正是得益于先進風洞技術的突破。

　　由中國科學院力學研究所實驗成功的“復現(xiàn)高超聲速飛行條件激波風洞實驗技術”（簡稱“JF12復現(xiàn)風洞”），長度近300米，是世界上最大的激波風洞，被國際同行稱為“超級巨龍”（Hyper-Dragon），是國際首座可復現(xiàn)高超聲速飛行條件的超大型高超聲速風洞。

　　中國空氣動力學學會前理事長、著名空氣動力學家張涵信院士參觀JF12激波風洞留下感言：“創(chuàng)新理論，成功實踐，中國制造，世界領先”。

　　JF12風洞的研制依據(jù)的是我國獨創(chuàng)的爆轟驅動法，開啟了我國大型氣動實驗裝備建設由仿制到創(chuàng)新研制的新紀元。

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　　第四代釷基熔鹽堆技術

　　釷基熔鹽堆是國際上公認的第四代核電的6種備選技術之一，而中國是首個將其商業(yè)化的國家。

　　該反應堆使用釷-232 裂變發(fā)電，取代了鈾-235，反應堆為常壓設計。我國釷元素儲量比鈾高很多，這種元素更為安全廉價，反應后產生的放射性核廢料是傳統(tǒng)核電站的千分之一。

　　釷基反應堆使用氟化鹽作為冷卻劑，不需要大量水/重水，因此無需耗費大量水資源，對核電站的選址要求更低，非常適合缺水干旱的內陸地區(qū)。

　　釷反應堆號稱核聚變前的終極能源解決方案。雖然還有局部風險，但已經在可控的范圍內了。國際知名物理學家葉恭平博士提供了一個數(shù)據(jù)，他說目前全世界430多座核反應堆只提供了人類2.6%的能源。如果釷反應堆能大規(guī)模推廣，這個數(shù)據(jù)將提升到40%-50%的水平。

　　釷反應堆技術，從上世紀60年代開始，美國、前蘇聯(lián)、日本和法國都先后投入研發(fā)，但由于材料問題都失敗了。現(xiàn)在中國科學家已經成功建造了全世界第一座使用釷基熔鹽堆的核電站，成功引領未來核電技術的發(fā)展。

　　8 

　　納米酶技術

　　納米酶是一種無機材料在納米尺度體現(xiàn)出有機酶物質性質的現(xiàn)象。納米酶是一種具有酶性質的納米材料，集納米材料與人工酶于一身。

　　由于其獨特的類酶性質，納米酶被認為是下一代的人工酶，并且不僅僅會被用于人類健康領域，還包括環(huán)境、農業(yè)、能量、法醫(yī)學和國家安全領域等等。

　　2007年，中科院院士閻錫蘊團隊在國際上首次發(fā)現(xiàn)了這種神奇的納米效應并將其命名為“納米酶”。

　▲閻錫蘊 | 企業(yè)綠色發(fā)展（海口）研究院科技顧問、中國科學院院士、中國科學院生物物理研究所研究員

　　這項科學發(fā)現(xiàn)成功入選當年中國科學十大進展。不少領域內同行認為，納米酶問世打破了有機與無機的界限，顛覆了人們傳統(tǒng)的認知。

　　納米酶問世以來，短短幾年間就獲得了國際認可：不僅被收入《中國大百科全書》；國際知名雜志《微尺度》還為其開辟了專欄，國際學術出版社Springer出版了《納米酶學》英文專著；在國際學術大會上，“納米酶”分會場被擠得水泄不通……英國皇家化學會會刊綜述評價納米酶：“改變了傳統(tǒng)觀念，開辟了新研究方向，推動了納米材料在生物醫(yī)學的應用。”

　　憑借在腫瘤生物學和納米生物學領域作出的原創(chuàng)性貢獻，團隊帶頭人閻錫蘊先后榮獲國家自然科學獎二等獎、全國創(chuàng)新爭先獎、Atlas國際獎、談家楨生命科學成就獎、何梁何利基金生命科學技術進步獎等榮譽。

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責任編輯：李墨軒