向著世界科技強國進發(fā)!
截至2023年年底,我國境內(nèi)發(fā)明專利有效量達401.5萬件,成為世界上首個有效發(fā)明專利數(shù)量突破400萬件的國家。2023年年末,我國每萬人口高價值發(fā)明專利擁有量達11.8件,較2020年年末提高5.5件。
2023年,我國全社會研究與試驗發(fā)展(R&D)經(jīng)費投入規(guī)模達33278億元,比1991年增長233倍,年均增長18.6%。
全社會R&D經(jīng)費分別于2019年和2022年邁上2萬億和3萬億臺階,成為僅次于美國的世界第二大研發(fā)投入國家。
中國R&D經(jīng)費投入強度從1991年的0.6%提升至2023年的2.64%,在世界上位列第12位,與OECD國家(2.7%)差距進一步縮小。
2023年,我國技術市場成交合同數(shù)95萬項,成交總金額6.1萬億元,分別是2012年的3.4倍和9.6倍。截至2022年年底,我國擁有各級各類科技企業(yè)孵化器6659家,孵化器內(nèi)企業(yè)32.7萬家。
數(shù)據(jù)來源:國家統(tǒng)計局
農(nóng)業(yè)氣象觀測員開展監(jiān)測預報預警和農(nóng)業(yè)氣象服務工作。新華社發(fā)
鑄造國之重器,永不停步
講述人:哈爾濱電氣集團有限公司首席科學家 覃大清
剛上大學那會兒,葛洲壩正在建設。在我攻讀的水力機械專業(yè),有一大批專家學者圍繞三峽工程開展科研攻關。那時,一粒夢想的種子在我心底扎下了根:能干上“三峽”,豁出一輩子也值。
1987年畢業(yè)后,我來到離家3000公里外的哈爾濱電機廠(簡稱“哈電電機”)。1997年,我如愿帶領團隊開始進行三峽工程水電機組研發(fā)。
“三峽夢”圓了,但科學研究永無止境。抽水蓄能具有高效、靈活、安全、節(jié)能等諸多技術優(yōu)點和突出的綜合效應,被稱為“水電皇冠上的明珠”。我的“抽蓄夢”因此而萌發(fā)。1998年,我們以6萬千瓦的回龍抽水蓄能項目開啟了抽蓄機組研制。研發(fā)中,我與試驗人員一起觀測模型機組運行情況,仔細分析試驗數(shù)據(jù)、查找規(guī)律。即便回家休息一會兒,也還是惦記著試驗結果,根本放心不下,很快又趕到單位。10年埋頭苦干,2007年,我們研制的三峽工程右岸首臺機組投運,穩(wěn)定性非常好。
迄今為止,哈電電機共參與了47座電站、177臺套抽水蓄能機組的建設。研制的抽蓄機組單機容量42.5萬千瓦(國內(nèi)最大),最高水頭724米(世界最高),我們的抽蓄技術終于走在世界前列。
“抽蓄夢”圓了,“水泵夢”又起。我就一個想法——打破國外對調(diào)水大泵的壟斷,讓“中國泵”走向世界。2009年,我們研制成功被稱為“亞洲第一大泵”的牛欄江—滇池補水工程大型離心泵后,又完成了中部引黃、小浪底引黃、引漢濟渭等大型引水工程水泵的研制工作,填補了我國大型離心泵研制的空白,打破了國外技術壟斷。
研制世界單機容量最大的白鶴灘百萬千瓦水電機組,探索世界水電百萬千瓦機組技術“無人區(qū)”,向行業(yè)技術巔峰發(fā)起新挑戰(zhàn)——這不僅是我,更是全體中國水電人的“百萬夢”。
從2007年開始,我?guī)ьI大型混流式機組研發(fā)團隊不懈攻關。從最初的可能到可行,百萬千瓦水電機組經(jīng)歷了5年大規(guī)模堅實論證。拆換傳感器、采集試驗數(shù)據(jù)、處理計算結果、診查設備運行……周而復始,直到取得滿意結果。
最終,團隊開發(fā)出世界單機容量最大的100萬千瓦混流式水電機組長短葉片轉輪,這讓我國巨型混流式水輪機研制處于世界領先水平。2021年6月28日,備受矚目的白鶴灘水電站右岸14號機組率先帶負荷100萬千瓦運行成功。這是全球首臺實現(xiàn)100萬千瓦滿負荷發(fā)電的機組……
作為一名中國工程師,鑄造國之重器,我們永不停步。
白鶴灘水電站大壩 新華社發(fā)
科學家精神,薪火相傳
講述人:中國科學院高能物理研究所研究員 許海生
這個國慶假期,我仍在位于北京懷柔科學城的高能同步輻射光源(HEPS)園區(qū)度過。我的研究方向聚焦于粒子加速器物理,特別是粒子加速器強流效應物理研究。HEPS是我國及亞洲首臺第四代同步輻射光源,也是全球首批10皮米弧度量級自然發(fā)射度的光源之一。HEPS的核心是一臺具有極低發(fā)射度的全新儲存環(huán)加速器,其加速器物理研究極具挑戰(zhàn)性。
今年以來,我所在的項目團隊向儲存環(huán)全環(huán)閉合安裝發(fā)起了“總攻”。7月1日,HEPS儲存環(huán)完成全環(huán)真空閉環(huán),這標志著儲存環(huán)全環(huán)貫通。自此以后,HEPS項目進入儲存環(huán)多系統(tǒng)聯(lián)調(diào)及束流調(diào)試的攻堅階段。我被任命為儲存環(huán)調(diào)束協(xié)調(diào)人。調(diào)束準備工作復雜且瑣碎,涉及多系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)與合作。在聯(lián)調(diào)階段,我每天都要與數(shù)個系統(tǒng)反復交流,確保各項測試順利進行,常常工作到凌晨一兩點。特別是在儲存環(huán)的磁鐵極性測試中,我組織4個系統(tǒng)的工作人員,在工程時間極其緊張的情況下,與儲存環(huán)安裝工作交叉作業(yè),細致高效地進行三輪極性測量,最終確保全環(huán)2700多臺磁鐵電源的極性無一錯漏。這在國際同類裝置中非常罕見,極大地節(jié)約了調(diào)束時間。
自7月23日開始調(diào)束,僅用了兩周時間,我們就首次實現(xiàn)HEPS儲存環(huán)單束團束流存儲。到8月18日,我們在HEPS儲存環(huán)成功存儲了35個束團,流強達12毫安——這是HEPS建設的又一個重要里程碑,標志著HEPS加速器進入調(diào)束快行道。
成功的背后是努力和汗水。我們團隊每天24小時不間斷進行調(diào)束,面對物理孔徑嚴格限制、動力學孔徑小、軌道響應非線性顯著等多重困難和挑戰(zhàn),我們通過逐個校正子強度掃描、校正子組合搭配、工作點調(diào)節(jié)等各種手段,克服了一個又一個難題。
在這個過程中,我深深感受到高能所老一輩科學家的榜樣力量,體會到科學家精神的薪火相傳——
陳森玉院士,85歲高齡且需長期服藥,但是他在控制室參與調(diào)束和分析、討論的時間比許多年輕人都長。HEPS總指揮潘衛(wèi)民研究員,不管工程和科研工作多忙,每天都會多次到現(xiàn)場。焦毅研究員,作為國際上最年輕的第四代同步輻射光源物理設計和調(diào)束負責人,帶領平均年齡僅34歲的青年團隊,敢打敢拼,向國際科技制高點發(fā)起沖擊,成功使我國同步輻射光源物理及裝置從國際先進達到國際領先。
當年建設北京正負電子對撞機,老一輩科學家在艱苦的條件下實現(xiàn)了“零”的突破,建成了第一代同步輻射光源。如今,我們站在前輩的肩膀上,為建成世界上“最亮”的第四代同步輻射光源HEPS而奮斗著……
高能同步輻射光源(HEPS)真空系統(tǒng)工作人員配合完成真空封接。新華社發(fā)
探索浩瀚宇宙,無懼風雨
從研制雷達,保障中國第一艘載人飛船“神舟五號”返回地球開始,我們就意識到,以雷達探測探索太空、觀測小行星和空間碎片,對于守護人類共同家園意義重大。
研究超遠程高精度探測雷達,極具挑戰(zhàn)性。在前輩專家們的引領下,我們23所成立了以星空黨員突擊隊為主力的創(chuàng)新團隊,把雷達方程中影響探測距離的每一項因素都分解出來,在這個學科高度交叉的工程領域,研究探測的極限邊界,從復雜的實踐研究中凝練科學問題。開展仿真、分析論證,進行實物樣機研制,帶動一批新技術、新材料、新工藝快速發(fā)展。經(jīng)過近20年持續(xù)探索,我們完成了10余項重要預研課題,為我國空間碎片監(jiān)測預警、增強雷達探測能力奠定了堅實基礎。
空間目標探測試驗十分特殊,因為目標過境時間不固定,有時是凌晨,有時是上午,還有時是晚上。為了獲取高質(zhì)量的實測數(shù)據(jù),研究提升軌道觀測預報精度的模型方法,一次跟蹤試驗常常要持續(xù)很多天,日夜顛倒地采集數(shù)據(jù),還要不斷迭代優(yōu)化處理算法。為了抓住一次難得的觀測機會,我們曾在除夕之夜從家里趕到試驗場開展觀測試驗。盡管春節(jié)期間與家人分隔兩地,但想到我們的研究能為國家的航天活動提供高價值的數(shù)據(jù)分析結果,大家的心里充滿自豪和驕傲。
近20年埋頭探索,我們團隊克服參考資料缺乏、基礎器件支撐技術落后等困難,努力攻關,走出了一條自主創(chuàng)新之路,建成領域內(nèi)的全國重點實驗室,研制出多套不同類型的雷達觀測裝置,使我國空間探測技術不斷進步。
守護大國糧倉,氣象護航
講述人:國家氣象中心生態(tài)和農(nóng)業(yè)氣象室高級工程師 韓麗娟
時至今日,我還清晰記得剛加入農(nóng)業(yè)氣象室的激動和喜悅。作為農(nóng)民的女兒,我自幼便對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著深厚的感情。農(nóng)業(yè)氣象服務,職責在于守護大國糧倉,保障國家糧食安全。再具體一點,就是使農(nóng)戶增產(chǎn)增收,趨利避害。每次值班,我都會回顧過去一個月、一個季度甚至過去幾年對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響比較大的天氣過程,積累相關數(shù)據(jù)和資料,用客觀定量的方法對農(nóng)業(yè)氣象災害進行評估,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營者、決策者提供強有力的支撐。
糧食豐產(chǎn),既要天公作美,也需事在人為。今年,東北地區(qū)春末夏初低溫濕澇,華北黃淮初夏高溫干旱、盛夏旱澇急轉,遼寧、河南農(nóng)田漬澇嚴重,長江中下游和四川盆地盛夏初秋持續(xù)高溫,我們產(chǎn)量預報團隊定量分析每個災害天氣過程,7月至9月滾動對秋糧產(chǎn)量形勢作出客觀預報。目前全國秋糧生產(chǎn)經(jīng)受住災害天氣的考驗,局勢越來越明朗。
這些年,我致力于將農(nóng)業(yè)氣象災害指標放在業(yè)務中檢驗應用,構建作物災害遙感評估算法,推動開展北方低溫冷害、南方高溫熱害和寒露風、農(nóng)田漬澇害等方面的監(jiān)測預警評估工作。
在遼寧調(diào)研農(nóng)田漬澇災害時,無論是當?shù)剞r(nóng)業(yè)農(nóng)村部門工作人員還是農(nóng)戶,都對氣象服務大加贊揚,這讓我深感欣慰。我覺得,這就是氣象服務的價值!
做好農(nóng)業(yè)氣象服務的關鍵,是要把天氣預報技術用好,與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、作物管理緊密結合起來,讓農(nóng)民真正讀懂天氣預報信息,趨利避害、看天管理。在長期調(diào)研中,我意識到農(nóng)業(yè)氣象服務的發(fā)展水平與農(nóng)民實際需求仍存在“時差”。只有根據(jù)長期、準確的天氣信息,才能調(diào)整種植結構,更加高效安全地培育、擴種。于是,今年年初,我開始投入做全年主要災害天氣過程的預測檢驗工作。
作為一項依靠經(jīng)驗的“技術活”,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開農(nóng)民的經(jīng)驗,也需要與時俱進的科技支撐。如今,新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體越來越多,面對一些農(nóng)業(yè)技術“斷檔”的新農(nóng)人,如何拉他們一把?近兩年,借助農(nóng)業(yè)農(nóng)村部全國農(nóng)業(yè)技術推廣中心平臺,針對小麥春季田間管理、秋播技術,我為種糧大戶、新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體等群體開展農(nóng)業(yè)氣象與生產(chǎn)技術結合的培訓,線上線下參與人次達240多萬。與此同時,我還為科技小院的農(nóng)民、農(nóng)業(yè)保險期貨從業(yè)者開展農(nóng)業(yè)氣象科普,首次將氣象科普納入“糧食科普鄉(xiāng)村行”活動環(huán)節(jié),與農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、生態(tài)環(huán)境部、國家糧食和物資儲備局等相關單位建立良好的合作關系,將農(nóng)業(yè)氣象知識播撒在更廣闊的田野上。
擋風沙筑綠洲,畢生不悔
講述人:甘肅省治沙研究所原所長、二級研究員 徐先英
也許,小小一粒沙并不起眼,但對我而言,治沙就是我畢生的事業(yè)。
1963年7月,我出生在甘肅民勤沙漠邊緣的一個村莊。當時的民勤,風大沙多。每年春天,裹挾沙塵的黑風遮天蔽日。走出這兒,遠離風沙,曾是我小時候最大的心愿。
可沙漠選擇了我。讀大學時,我被治沙專業(yè)錄取。1985年畢業(yè)后,我回到家鄉(xiāng),進入當時位于武威的甘肅省治沙研究所工作,一干就是39年。
茫茫沙海,幾代人接續(xù)奮斗。凡是有風沙活動的地方,都有前輩和同事們的身影。我們和我們種下的一草一木,不知經(jīng)歷了多少嚴寒酷暑、風吹沙打。
20多年前,受多種因素影響,被譽為“黃河水塔”的甘南州瑪曲縣高寒草地沙化嚴重。我臨危受命,帶領技術團隊趕赴瑪曲,用40多天時間詳細考察了瑪曲草原每一片草場、每一塊區(qū)域。
經(jīng)過綜合科考,我們成功研發(fā)出高寒草地沙化防治技術,有效解決了黃河首曲地區(qū)高寒草地沙化防治的關鍵問題,并為后續(xù)黃河流域的生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展提供了堅實的數(shù)據(jù)支撐。接下來的幾年里,團隊研發(fā)的治理技術在瑪曲草原得到廣泛應用。如今的瑪曲,水草豐茂、鳥語花香,農(nóng)牧民生活豐實富足。
下農(nóng)村、跑野外,測數(shù)據(jù)、寫報告,39年里,我和團隊幾乎把實驗室和辦公桌搬到了治沙一線。
古浪縣麻黃臺位于騰格里沙漠西南緣,曾經(jīng)地種不了、人留不住,風沙一次次逼走山上搬遷下來的移民。2001年,我作為項目負責人,將“甘肅河西綠洲邊緣風沙危害重點區(qū)治理、監(jiān)測及沙產(chǎn)業(yè)開發(fā)”放在了這座村莊里。我們與農(nóng)民同吃同住,白天蹚沙海、晚上睡地窩,每天步行16公里往返于安置點和沙窩之間,搞測量、設沙障、植樹木。結束一天的工作后,盡管滿身沙土、疲憊不堪,但我們?nèi)圆煌鼊訂T農(nóng)民群眾參與治沙行動。
利用4年多時間,我們研發(fā)出干旱沙區(qū)“四帶一體”綠洲邊緣防風固沙模式和植被快速恢復技術,有效解決了古浪縣黃花灘移民區(qū)等綠洲邊緣流沙埋壓農(nóng)田的問題。如今,風沙被擋住了,安置點的農(nóng)田里又有了新的綠色。
一支支年輕的治沙科研團隊成長起來。我們把甘肅的治沙故事講給世界聽,吸引86個發(fā)展中國家的1198名學員前來參加培訓,為相關國家荒漠化防治提供新裝備、新模式、新技術……
多年的科研經(jīng)歷讓我深深感到,不能光治沙,還要把沙子用起來。這些年來,我和團隊一直在沙區(qū)圍繞沙地綜合治理、沙生植物開發(fā)利用等課題開展研究,利用沙地人工培育沙蔥、甘草等沙生植物,實現(xiàn)了從防風固沙到經(jīng)濟創(chuàng)收、從治沙到致富的轉變。
現(xiàn)在,通過光伏板上發(fā)電、板下種植養(yǎng)殖的治沙模式,我們在讓沙產(chǎn)業(yè)發(fā)展與生態(tài)治理深度融合的同時,也令沙區(qū)美、百姓富,人沙關系更和諧。
?。椖繄F隊:光明日報記者張勝、齊芳、崔興毅、張曉華、詹媛、張士英)
《光明日報》(2024年10月01日 06版)
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