重大科技专项——让“强国利器”挺起“中国脊梁”

2019年4月20日23:31:09重大科技专项——让“强国利器”挺起“中国脊梁”已关闭评论 64 views

2017年9月12日23时58分,天舟一号货运飞船顺利完成与天宫二号空间实验室的自主快速交会对接试验,标志着我国载人航天工程空间实验室飞行任务取得了新的阶段性成果,为我国空间站工程后续研制建设奠定了更加坚实的技术基础。

2017年4月23日,我国首个超千米水深油气田——荔湾3—1气田迎来投产3周年。气田所使用的我国自主设计建造的“海洋石油981”和“海洋石油201”装备,实现了作业水深从500米到3000米的跨越,显著提升了我国海洋油气工程技术装备与作业能力。

从“上天”到“入海”,党的十八大以来,在国家科技重大专项的带动下,我国攻克了一批关键核心技术,研制出一批高端装备和战略产品,培育了一批高科技企业、创新团队,在科技、经济和社会方面取得了举世瞩目的成就。

推动高端制造业发展

如果将现代工业比作一栋摩天大楼,那么高档数控机床与基础装备就是保证这栋大楼稳定的基石。

党的十八大以来,在“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项的支持下,我国数控机床行业实现跨越式发展,在国际上由第三方阵迈入第二方阵,并培养出一批有能力冲刺国际先进水平的力量。

“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项总师、中国工程院院士卢秉恒表示,高档数控机床先后为核电、大飞机等国家重大专项和新型战机、运载火箭等一批国家重点工程提供了关键制造装备,有力保障了国家安全。

例如,在航天领域建立的首条采用国产加工中心和数控车削中心的示范生产线,已应用于新一代运载火箭、探月工程等100余种10000余件关键复杂零部件的加工;数控锻压成形装备的产业化成效显著,其中汽车大型覆盖件高效自动冲压生产线达到国际领先水平,国内市场占有率超过70%,全球市场占有率超过30%。

数控机床作为工业的“工作母机”,是一个国家工业化水平和综合国力的综合表现。数控机床及基础制造装备行业创新能力的稳步提升,将对我国工业的快速发展起到良好的支撑作用。

在高档数控机床强大外壳下,是人们用肉眼无法看到的集成电路。

集成电路(又称芯片)有多密集?以28纳米技术为例,集成度相当于在指甲盖大小的面积上制造出10多亿个晶体管,其中每根导线相当于人体头发丝的1/3000。

集成电路制造技术代表着当今世界微细制造的最高水平,从原材料到终端产品,共涉及半导体物理、化学、精密加工、精密光学、计算机、自动化、材料等40多个学科的最顶尖技术,是全球高科技国力竞争的战略必争制高点。

“近年来,随着‘极大规模集成电路制造装备及成套工艺’科技重大专项的实施,使得一批集成电路制造关键装备实现从无到有的突破。”集成电路装备专项技术总师、中科院微电子所所长叶甜春说,国产刻蚀机、磁控溅射、离子注入机等30多种关键设备都已研制成功,并实现批量供货。

今年年初,清华大学发布了60万千瓦高温气冷堆核电站技术方案。同时,国内首个高温气冷堆商业示范项目山东荣成石岛湾核电厂宣布将于2018年发电。

这两个事件的发生成了世界高温气冷堆领域发展的转折点,打破业界一直以来存在的高温气冷堆发电成本高、不实用、前景有限等方面的质疑。

高温气冷堆核电站示范工程总设计师张作义表示,我国自主研发的世界首座具有第四代核电技术特征的高温气冷堆核电站建成后将实现商业化动作,该项技术已经“领跑”世界其他国家5年到10年。

惠及大众民生

国家科技重大专项不仅有力促进了我国工业化的发展,而且在民生领域也发挥出显著成效。

今年5月18日,国际顶级学术期刊《自然》在线发表了我国科学家关于胰高血糖素受体和胰高血糖素样肽—1受体的两项最新研究成果。这两项成果为治疗Ⅱ型糖尿病和肥胖症的新药研发指明了方向,并能大幅减轻患者的医药经济负担。

在此前相当长的一段时间里,我国百姓饱受“看病贵”的困扰,原因就在于我国95%的专利药、95%的医疗设备被国外公司垄断。如今,在“重大新药创制”国家科技重大专项推动下,中国新药已经实现从“仿制”到“创制”,从“跟跑”向“并跑”“领跑”的跨越。

“重大新药创制”专项技术总师、中国工程院院士桑国卫表示,目前我国有200余个新药正在临床试验,预计在“十三五”期间将再研发出30种一类新药。这将进一步改变我国医药行业受制于人的局面,打破国外专利药的垄断,促使国外专利药物大幅降价,切实减轻患者的用药负担。

传染病,人们谈及色变。自“艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病防治”国家科技重大专项实施以来,我国重大传染病防治水平显著提升,重大突发急性传染病防控能力大幅增强。

“没有重大专项,传染病防治不可能有今天的局面。”中国疾病预防控制中心传染病预防控制所前所长徐建国说,专项为降低“三病两率”提供了技术支撑,将艾滋病年病死率从5.8%降至3.1%,使艾滋病变成可治疗的慢性病;乙肝感染率由6.9%降至4.6%,重症乙肝病死率由84.6%降至56.6%,临床标本中(痰)结核分枝菌检测时间由4周至8周缩短至6小时以内。

水是万物之源。随着我国工业化高速发展,水污染事件的发生日益频繁,饮用水源地水质不安全正在威胁着人们的饮水健康。

党的十八大以来,在“水体污染控制与治理”国家科技重大专项支持下,我国突破了城市污水深度脱氮除磷、农业面源污染控制等1000余项关键技术。推动太湖、巢湖示范湖区消除劣五类水体,洱海流域水质稳定保持在Ⅱ类至Ⅲ类,淮河重要支流贾鲁河流域水生态环境开始改善、干流水质明显好转;城市污水深度脱氮除磷技术支撑500余座城市污水处理厂出水稳定满足一级A排放标准;研发大型臭氧发生器、超滤膜组件膜材料等关键材料和设备,形成流域水污染治理技术体系,并实现规模化应用和产业化。

引领产业发展

去年6月份,全球超级计算机500强榜单公布,我国首台全自主可控10亿亿次超级计算机“神威·太湖之光”以每秒9.3亿亿次的浮点运算速度第三次夺冠。同年11月份,“神威·太湖之光”应用成果首次荣获“戈登·贝尔”奖,实现了我国高性能计算应用成果在该奖项上零的突破。

“近年来,‘核高基’专项在核心电子器件、高端通用芯片和基础软件这3个方面都取得了较大突破。”清华大学教授、“核高基”国家科技重大专项技术总师魏少军说。

“核高基”是对核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品的简称。这个听上去“高大上”的名词其实与老百姓的生活息息相关。从手机到电脑,从冰箱到汽车,甚至每一个U盘,都离不开芯片和软件。对于所有整机设备而言,芯片是“心”、软件是“魂”,如果没有这两样,机器就无法工作,它们是信息产业发展的基础与核心。

自“核高基”专项实施以来,基于国产基础软硬件的桌面计算机在产品上实现了“从基本不可用到基本可用”的跨越,在应用上实现了“从单点试用到行业示范应用”的跨越。飞腾、龙芯、申威和兆芯等国产CPU的单核性能从“十二五”初期不到Intel i3 CPU的10%分别提升到36.4%、33.3%、25.8%和51.5%。

魏少军说,采用以上国产CPU、操作软件、数据库及办公套件的服务器和桌面计算机系统,已在党政军办公和电力、民航等重点行业作了批量部署。1999年我国芯片设计业的产值仅为1亿元至2亿元,去年达到了1644亿元,芯片自给率超过25%。

“专项的实施,给集成电路从业人员带来极大信心,同时也带动了大量社会资本的投入,促使这一行业快速发展。”魏少军说。

说说我的获得感:

国家水专项技术副总师兼饮用水主题专家组组长邵益生

让老百姓喝上“放心水”

老百姓日常生活离不开水,作为国家水专项技术副总师和饮用水主题专家组组长,我的工作是带领研究团队构建我国“从源头到龙头”全流程的饮用水安全保障技术体系并通过示范应用,为保障老百姓喝上“放心水”提供技术支撑。

这些年来,我深刻感受到我国饮用水领域的科技水平大幅提升,保障能力不断增强,饮用水水质显著改善,老百姓饮水安全得到了有效保障。据有关部门抽查结果,目前全国城市供水水质达标率已由新标准实施初期(2009年)的50%左右提高到了95%以上。同时,有效遏制和排除了突发污染事故引起的供水安全隐患,避免了类似于松花江硝基苯污染、太湖蓝藻爆发等事件导致哈尔滨、无锡等大城市全面停水的危机。在这背后,国家水专项饮用水安全保障科技创新发挥了强有力的支撑作用。

当前,一些制约我国重点区域饮用水安全达标的技术难题被攻克。针对太湖流域水源存在高藻、微量有机物、高氨氮等问题,我们攻克了藻类及消毒副产物协调控制、冬季低温氨氮处理等技术难题,有力支撑了这些区域饮用水水质稳定达标;针对南水北调受水区多水源供水局面,形成了管网水质稳定识别与控制技术,有效化解了南水北调受水区供水管网“黄水”风险。上述技术成果在太湖流域、南水北调受水区等重点流域实现了综合示范应用,建成示范工程30余处,惠及人口超过8000多万。

5年来,饮用水全过程监管的科学化、规范化、业务化等管理难题得到破解。适合我国特点的饮用水水质标准检测方法正在形成,供水行业水质检测和监测标准化、规范化正在强化。城市供水水质督察、供水企业规范化管理等饮用水安全监管技术已纳入全国饮用水安全监管业务化运行,贯彻落实国家提出的“从水源到水龙头全过程监管饮用水安全”的要求,促进了我国饮用水安全监管能力的跨越式发展。

同时,我国供水关键设备材料产业化取得重大进展。生物毒性监测仪、便携式气相色谱/质谱联用仪、电感耦合等离子体质谱仪、移动式监测车等水质监测、预警装备填补了多项空白。国产化超滤膜组件在我国膜法净水厂中占据主导地位,市场占有率超过70%。大型臭氧发生器等关键设备打破了国外产品的垄断,价格比市场同类进口产品降低30%以上,市场占有率提高35%以上,逐步替代了国外品牌并已打入国际市场。

当前,我们致力于优化提升水专项研发的科技成果,提升技术含量,并将其及时转化为标准、规范和技术方案等标准化文件,推动水专项成果转化和在全国范围的推广应用,为让老百姓喝上“放心水”作出新的贡献。 (记者 常 理整理)

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