加快實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng),是推動高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。
習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào):“我國廣大科技工作者要以與時(shí)俱進(jìn)的精神、革故鼎新的勇氣、堅(jiān)忍不拔的定力,面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康,把握大勢、搶占先機(jī),直面問題、迎難而上,肩負(fù)起時(shí)代賦予的重任,努力實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)!”
廣大科技工作者牢記總書記囑托,自覺履行高水平科技自立自強(qiáng)的使命擔(dān)當(dāng),堅(jiān)持“四個(gè)面向”,不斷向科學(xué)技術(shù)廣度和深度進(jìn)軍。
切實(shí)加強(qiáng)基礎(chǔ)研究
習(xí)近平總書記指出:“應(yīng)對國際科技競爭、實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng),推動構(gòu)建新發(fā)展格局、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展,迫切需要我們加強(qiáng)基礎(chǔ)研究,從源頭和底層解決關(guān)鍵技術(shù)問題。”
受理論能量密度瓶頸的限制,傳統(tǒng)鋰離子電池技術(shù)逐漸難以滿足產(chǎn)業(yè)需求。為在未來競爭中贏得先機(jī),各國科學(xué)家正在尋找有價(jià)值的新一代電池體系。
篩選出理想的能源存儲材料,傳統(tǒng)的方式是實(shí)驗(yàn)試錯(cuò),一一驗(yàn)證材料性能。通過10多年潛心研究,清華大學(xué)化學(xué)工程系教授張強(qiáng)另辟蹊徑,率先將鋰鍵化學(xué)概念引入鋰電池研究。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從搞清楚鋰分子間的相互作用入手,按需設(shè)計(jì)催化劑,發(fā)展能量密度更高、循環(huán)壽命更長、更安全的鋰電池體系。
基于對鋰電池能源材料的深刻認(rèn)識,在固態(tài)電池材料研究中,張強(qiáng)團(tuán)隊(duì)在全球課題組的競爭中走在前列,開發(fā)出一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的前沿技術(shù)。
“國家的需求就是我們科研的方向?!敝垆囯姵亟窈?0至20年的技術(shù)需求,張強(qiáng)團(tuán)隊(duì)布局了多個(gè)前沿課題:用人工智能預(yù)測分子性質(zhì),更高效、精準(zhǔn)地找到關(guān)鍵能源材料,發(fā)展高性能的鋰電池儲能體系;建立快速精準(zhǔn)檢測工作狀態(tài)下電極電勢的方法,推動低成本、高安全、高容量的儲能器件大規(guī)模應(yīng)用……
在科研人員的共同努力下,我國建立了鋰電池賽道從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的全鏈條優(yōu)勢?!白?zhǔn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向,比的是誰看得遠(yuǎn)、看得深,夯實(shí)我國在新能源汽車上的優(yōu)勢地位,還得持續(xù)發(fā)力?!睆垙?qiáng)介紹,團(tuán)隊(duì)與產(chǎn)業(yè)界合作,推進(jìn)全固態(tài)電池研發(fā),已經(jīng)取得積極進(jìn)展。
作為天然抗癌藥物,紫杉醇應(yīng)用廣泛,市場需求大??茖W(xué)家希望用生物合成的方法替代天然提取,降低用藥成本,但一直進(jìn)展緩慢。
打通紫杉醇生物合成途徑,必須搞清楚背后的機(jī)理。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所研究員閆建斌帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),在該領(lǐng)域鉆研了近10年。
2021年,閆建斌團(tuán)隊(duì)領(lǐng)銜,繪制了國際首張染色體級別的南方紅豆杉高質(zhì)量參考基因組圖譜;今年1月,以基因組圖譜為“藍(lán)圖”,研究團(tuán)隊(duì)對上百個(gè)紫杉醇生物合成關(guān)鍵候選基因進(jìn)行篩選和分析,成功解析了最關(guān)鍵的缺失步驟,并成功打通了紫杉醇生物合成路徑。
“當(dāng)前先進(jìn)的紫杉醇提取技術(shù),掌控在少數(shù)發(fā)達(dá)國家制藥公司的手中。新方法設(shè)計(jì)并重構(gòu)了紫杉醇生物合成新路線,為我國開發(fā)自主的紫杉醇提取生產(chǎn)技術(shù)提供重要抓手。”閆建斌說。進(jìn)一步研究紫杉醇合成、調(diào)控機(jī)制,組建創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)探索產(chǎn)業(yè)應(yīng)用……他和團(tuán)隊(duì)步履不停。
從化學(xué)、材料等傳統(tǒng)基礎(chǔ)學(xué)科到干細(xì)胞、腦科學(xué)等科學(xué)前沿,近年來我國高質(zhì)量研究成果不斷涌現(xiàn)??蒲腥藛T表示,要在基礎(chǔ)研究取得更多突破,努力搶占科技制高點(diǎn)。
打好關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)
科技創(chuàng)新是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的核心要素。習(xí)近平總書記指出:“必須加強(qiáng)科技創(chuàng)新特別是原創(chuàng)性、顛覆性科技創(chuàng)新,加快實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng),打好關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn),使原創(chuàng)性、顛覆性科技創(chuàng)新成果競相涌現(xiàn),培育發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的新動能。”
安徽省合肥市,中安創(chuàng)谷科技園區(qū)深處,量子芯片制造封裝和量子計(jì)算組裝測試實(shí)驗(yàn)室里,“本源悟空”研制團(tuán)隊(duì)緊盯屏幕,監(jiān)測實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)。
“本源悟空”是我國可編程、可交付的第三代自主超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)。今年初上線開放后,吸引全球近千萬次訪問。然而,它曾差點(diǎn)因一根線而無法運(yùn)轉(zhuǎn)。
這根線是極低溫特種高頻同軸線纜。安徽省量子計(jì)算工程研究中心副主任孔偉成解釋,量子芯片要在零下273攝氏度的環(huán)境中工作,對連接芯片的線纜提出了極高要求。過去,這種特制導(dǎo)線只有極少數(shù)國家能生產(chǎn),不僅價(jià)格昂貴,還可能買不到。
“量子計(jì)算機(jī)能為培育發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力提供強(qiáng)大算力支撐,關(guān)鍵核心技術(shù)必須牢牢掌握在自己手中。”孔偉成帶領(lǐng)研制團(tuán)隊(duì)與相關(guān)科研院所聯(lián)合攻關(guān),研制出極低溫特種高頻同軸線纜。
陜西省榆林市,陜煤集團(tuán)曹家灘煤礦,借助先進(jìn)的智能掘進(jìn)裝備,一天可掘進(jìn)巷道55至65米,是傳統(tǒng)掘進(jìn)速度的好幾倍。
高效掘進(jìn),靠的是我國自主研制的全球首套鉆錨一體化智能快速掘進(jìn)成套裝備?!霸撗b備革新了巷道支護(hù)工藝,6道工序變成1道,不僅提升了巷道支護(hù)速度,還降低了作業(yè)強(qiáng)度?!痹摷夹g(shù)裝備研發(fā)項(xiàng)目執(zhí)行負(fù)責(zé)人、中國煤炭科工集團(tuán)首席科學(xué)家姜鵬飛說。
采煤,首先需要掘進(jìn)巷道。相比采煤工作面自動化的作業(yè),傳統(tǒng)巷道掘進(jìn)方式拖了后腿,成為煤炭行業(yè)安全、可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。中國煤炭科工集團(tuán)科研人員歷時(shí)5年,啃下這塊硬骨頭。其間,前后共有8種方案被否決。死磕上百個(gè)技術(shù)難題后,他們終于研發(fā)出裝備的核心部件——鉆錨一體化錨桿支護(hù)系統(tǒng)。
為檢驗(yàn)錨桿施工效果,研發(fā)團(tuán)隊(duì)駐扎在試驗(yàn)煤礦7個(gè)月,與工人并肩作戰(zhàn),開展井下試驗(yàn)。在巷道中打了3000根錨桿,一遍遍總結(jié)經(jīng)驗(yàn),剖析問題,破解了施工中錨固劑堵塞難題,“一鍵打錨桿”終成現(xiàn)實(shí)?!拔覀儗⒊掷m(xù)創(chuàng)新,迭代技術(shù),推動掘進(jìn)裝備智能、綠色升級。”姜鵬飛語氣堅(jiān)定。
科研人員瞄準(zhǔn)“卡脖子”問題,在關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)征程上奮勇前進(jìn)。
推進(jìn)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合
習(xí)近平總書記指出:“更加重視科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的深度融合,加強(qiáng)重大科技攻關(guān),增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的技術(shù)支撐能力?!?/p>
今年3月,見證國產(chǎn)5噸/天大型氫液化裝置產(chǎn)出液氫,中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所研究員劉立強(qiáng)激動不已。
液氫至超流氦溫區(qū)的大型制冷裝備,在國民經(jīng)濟(jì)許多關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)揮著重要的支撐作用。經(jīng)過多年持續(xù)攻關(guān),在大型低溫制冷裝備研制上,中國科學(xué)院理化所團(tuán)隊(duì)攻克了一系列技術(shù)難題。他們深知:帶動產(chǎn)業(yè)提升,單做出樣機(jī)不行,還需做產(chǎn)業(yè)化探索。
不同于以往先實(shí)驗(yàn)室突破、再中試、再產(chǎn)業(yè)化的成果轉(zhuǎn)化路徑,中國科學(xué)院理化所“邊研究、邊應(yīng)用、邊轉(zhuǎn)化”,以產(chǎn)業(yè)落地的要求做創(chuàng)新,并聯(lián)合社會資本共同創(chuàng)立科技成果轉(zhuǎn)化企業(yè)——北京中科富海低溫科技有限公司。科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)各展所長、優(yōu)勢互補(bǔ),以科技創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新,科技成果加快向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化。
參與配套過程中,高端氦氣螺桿壓縮機(jī)、氫/氦低溫?fù)Q熱器和低溫閥門等相關(guān)制造企業(yè)的創(chuàng)新能力顯著提升,我國初步形成了功能齊全、分工明確的低溫產(chǎn)業(yè)群?!霸谌虻蜏卮笮椭评湓O(shè)備制造領(lǐng)域,我國擁有一席之地。能夠參與其中,我深感自豪?!眲⒘?qiáng)說。
圖像識別、智能助手、文生視頻……隨著人工智能應(yīng)用不斷拓展,產(chǎn)業(yè)界對技術(shù)呈現(xiàn)圖像畫面提出了更高要求。
當(dāng)前,人工智能成像以二維為主,在空間、時(shí)間和細(xì)節(jié)等方面提升空間較大。針對產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn),中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研究員宋展團(tuán)隊(duì)通過創(chuàng)新圖像增強(qiáng)算法,自主研發(fā)出多視角4D高精度人臉三維成像系統(tǒng),大幅提升了人臉三維成像的精度、分辨率和速度。
三維成像系統(tǒng)應(yīng)用前景廣闊。例如,在新型顯示技術(shù)方面,有望為全息投影、空氣成像等新型顯示技術(shù)提供數(shù)據(jù)采集設(shè)備;在醫(yī)療領(lǐng)域,可幫助提供患者面部表情信息,助力醫(yī)療診斷等。“我將帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)繼續(xù)攻關(guān),努力推動我國人工智能產(chǎn)業(yè)再上臺階?!彼握拐f。
一代人有一代人的奮斗,一個(gè)時(shí)代有一個(gè)時(shí)代的擔(dān)當(dāng)。實(shí)踐證明,我國自主創(chuàng)新事業(yè)是大有可為的,我國廣大科技工作者是大有作為的。努力實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng),中國的創(chuàng)新者們正奮勇前進(jìn)。
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