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中国深度——科技成果背后的科学家们

【图文由“中国科学家”(ID:Chinses_Scientises)公众号原创,转发请申请授权。】

3658米,"蓝鲸Ⅰ号"让可燃冰在神狐海域喷薄而出;

7018米,"地壳一号"在"向地球深部进军"的路上高歌向前;

10767米,"海斗"号无人潜水器打开万米深渊的大门。

"辽宁古果"的发现,揭开了世界上"第一朵花"的神秘面纱;

克隆猴"中中"和"华华"的诞生,开启了以猕猴为实验动物模型的时代;

"龙芯"的成功研制,终结了中国计算机产业"无芯"的历史。

无论是在可知可感的数据中,还是在难以感知的领域,科学家们镌刻出一个又一个的中国深度。

潜于深海30年

"核潜艇的研制是一项伟大而艰巨的事业,当年为了响应毛主席的号召,千千万万名和我一样满腔热血、矢志报国的科研人员坚定着核潜艇一万年也要搞出来的信心和决心投身其中,我有幸全程的参与了中国核潜艇从无到有,从弱到强的伟大事业。"2019年9月29日,黄旭华在"共和国勋章"授予仪式上如此说道。

从1958年参与研制核潜艇开始,黄旭华隐姓埋名了30年。刚开始研究的时候,黄旭华和团队成员甚至都没有见过核潜艇,也没有任何可供参考的资料。直到他亲自拆开了核潜艇模型,里面密密麻麻的"设备",竟和他们一半靠零散资料一半靠想象画出的图纸基本一样。核潜艇就是这样,没什么大不了的,他想。

黄旭华院士(新华社记者 熊琦 摄)

1974年8月1日,中国第一艘核潜艇被命名为"长征一号",成为第5个拥有核潜艇的国家。1988年,我国在南海进行核潜艇深潜300米试验。黄旭华亲自下潜至极限深度,指挥试验人员记录各项有关数据,成为世界上核潜艇总设计师下水做深潜试验第一人。

同年,核潜艇水下发射运载火箭试验成功,我国成为继美、苏、英、法之后,第五个具有二次核报复能力的国家。

誓干惊天动地事,甘做隐姓埋名人。黄旭华表示自己和同事此生属于祖国,此生无怨无悔!

修筑"地下钢铁长城"

"防护工程是我们国家的地下钢铁长城,'矛'升级了,我们的'盾'就要及时升级。"随着武器的升级,钱七虎更加坚信要为国设计出打不烂、炸不毁的"钢城坚盾"。

经过长达十多年的研究,他和团队攻克了一个个难关,逐步建立起我国现代防护工程理论体系,解决了我军核武器空中、触地、钻地爆炸以及新型钻地弹侵彻爆炸等若干工程防护关键技术难题。

刘永坦(前右)、钱七虎(前左)在2018年度国家科学技术奖励大会上(图片来源于新华社)

90年代,"城市病"频发,人类的活动空间越来越拥挤,城市的发展将何去何从呢?钱七虎就此提出"城市发展向地下延伸"。

2005年,钱七虎主持南京长江隧道开掘工程。面对当时世界已建成隧道中所经地质条件最复杂、技术难题最多、施工风险最大的隧道工程,钱七虎决定采用盾构机开掘过江隧道。但开工不久就遇到麻烦,工程因盾构机不再运转而停止。一时间,各种质疑铺天盖地而来。

钱七虎院士(图片来源于新华社)

钱七虎顶住压力,建议提供机器的厂家改良刀具。这一改变,不仅使盾构机20米的掘进极限突破至200米,还让中国隧道工程的自主建设能力跨上了一个新台阶。

继续向着地球深处前行

从上世纪开始,各国之间的竞争就不仅限于陆地、海洋、天空,早已扩展至地下。进入21世纪后,地球科学的发展对地球深部数据的依赖程度越来越高,各国纷纷向地球深处前行。我国科技工作者也承前启后,实现从浅蓝到深蓝的突破。

1994年,我国第一台无缆水下机器人深潜1000米,我国逐渐向深海靠近。之后,徐芑南带领团队设计的"蛟龙号"载人潜水器创下7062米的记录,但这个记录并没有保持太久。

打破记录的是中国科学院沈阳自动化研究所研制的"海斗号"无人潜水器,下潜深度为10767米,我国一跃成为继日、美两国之后第三个拥有研制万米级无人潜水器能力的国家。

2016年7月1日,"海斗"准备下潜进行科学考察(图片来源于新华社)

这些潜水器能够带我们认识海洋深处的生物,采取深海物质标本,对我国地学研究水平、资源探测技术、灾害预报能力的发展具有重大意义。

南海神狐海域天然气水合物试采成功就是一个很好的示例,而开采任务的顺利完成离不开我国自主研发的深水钻井平台"蓝鲸一号",尤其是背后的科学家们。程骋负责主船体的生产建造,刘腾飞负责动力工程、严玲负责材料……这支近200人的研发队伍,历时4年,以惊人的毅力出色地完成工作。

2017年7月9日天然气水合物试采现场(图片来源于新华社)

深海处连连传来捷报,"地壳一号"也不甘落后。2018年6月2日,"地壳一号"在松辽盆地科学钻探二井完成首秀,钻地7018米,使我国成为世界上第三个拥有实施万米大陆科学钻探计划专用装备和相关技术的国家。

夜幕下的"地壳一号" 新华社记者 许畅 摄

这项成就的取得,离不开黄大年的努力。他是我国著名的地球物理学家、战略科学家、"千人计划"入选专家,也是"时代楷模"。

"振兴中华,乃我辈之责!"1982年,他在大学毕业纪念册上这样写道;出国前他说:"等着我,我一定会把国外的先进技术带回来。"

2009年12月,黄大年放弃了在英国优厚的待遇,怀着一腔爱国热情返回祖国,重点攻关国家急需的"地球深部探测仪器"。这种设备就像一只"透视眼",能"看清"深层地下的矿产、海底的隐伏目标。仅用了7年的时间,黄大年带领科研团队突破国外高精度探测装备技术封锁,推动中国真正进入深地时代。

也是在这期间,他带领吉林大学400多人的科研团队成功研制"地壳一号",实现从理论到实践的重大突破,提高我国深部探测关键仪器的制造能力。

2017年1月8日,黄大年因病逝世,他心有大我、至诚报国的信念仍感染着每一个人。

黄大年在松辽盆地大陆科学钻探2号井现场(图片来源于新华社)

最隐秘的技术深处

以上所创下的深度都是可量化的,在一些不可量化的深处,也取得重大突破。

揭秘生物密码——克隆猕猴

从第一次人工合成胰岛素到1996年克隆羊多莉的诞生,中国的生物技术不断向前推进。2018年,克隆猴"中中"和"华华"诞生,我国率先开启了以猕猴为实验动物模型的时代。仅在一年后,又成功获得了5只BMAL1基因敲除的克隆猴,中国正式开启了批量化、标准化创建疾病克隆猴模型的新时代。

图片来源于央广网

在这项漫长的"非人灵长类"动物研究中,蒲慕明、孙强、刘真等人在实验室度过一个又一个日夜。

克隆猕猴与人的基因较为接近,有利于促进人类脑疾病的研究和治疗。

克隆猴"中中"与"华华"(图片来源于新华社)

揭开"讨厌之谜"——辽宁古果

一百多年前,达尔文曾困惑于被子植物在白垩纪突然大量出现,称为"讨厌之谜"。直到辽宁古果的出现,这个谜才被破解。

辽宁古果(图片来源于北京晚报)

辽宁古果生存在1亿4500万年的中生代,比以往发现的被子植物早1500万年,国际古生物学界认为这是迄今为止最早的被子植物,被称为世界上"第一朵花"。

古生物学家孙革(图片来源于腾讯大辽网)

这朵"花"是我国著名古生物学家孙革在1996年发现的,从课题成立至此,孙革与同事们已在黑龙江、辽宁等地的山中寻觅了7年。这一发现为全世界的有花植物起源于辽宁西部提供了证据,对被子植物及其同时期生物的研究具有重要意义。

拥有"中国芯"——"龙芯3号"

CPU是电脑的心脏,但由于缺乏技术支持,我国只得以高昂的价格向其他国家购买。

"不掌握核心技术,就成了卖盒子,打开里面都一样","龙芯3号"总设计师胡伟武说道。

为打破这一现象,中国科学院2000年组建龙芯项目,并与2018年研制出"龙芯3号",这是中国自主研发的芯片,打破了国外技术封锁和市场垄断。

顶着巨大的压力与质疑,胡伟武和团队历时18年,将不可能变成可能。

今后,我们的手机、计算机、卫星都将有"中国芯"的身影。

"龙芯三号"总工程师胡伟武(图片来源于环球网)

"人的生命相对历史的长河不过是短暂的一现,随波逐流只能是枉自一生,若能做一朵小小的浪花奔腾,呼啸加入献身者的滚滚洪流中,推动人类历史向前发展,我觉得这才是一生中最值得骄傲和自豪的事情。"

70年的进程中,我国科学家与黄大年一样怀着奉献精神,从无到有,成就了一个又一个的中国奇迹; 从"跟跑"到"领跑",以自主创新引领中国深度。今后,科学家们也必将坚定自主创新之路,为实现中华民族的伟大复兴而奋斗!

幕后的科学家

黄旭华(1926年3月—),广州汕尾人,我国著名核潜艇设计师,中国工程院院士。1983年,黄旭华被任命为第一代核潜艇的总设计师。2019年获"共和国勋章"荣誉称号。

钱七虎(1937年10月),我国著名的防护工程专家、军事工程专家、中国科学院院士,江苏昆山人。作为专家委员会主任和委员协助完成了南京长江隧道、上海长江隧道和武汉长江隧道建设。

黄大年(1958年8月—2017年1月),战略科学家、地球物理学家。研发内容有:高精度探测传感器、探测仪器、无人机探测系统、万米超深科学钻探装备以及大型地学软件系统等前沿探测技术装备。

蒲慕明(1948年10月—),江苏南京人,神经生物学家,中国科学院院士。2012年,任中科院战略性先导科技专项(B类)"脑功能联结图谱"首席科学顾问。

孙革(1943年9月—),辽宁沈阳人,中国著名古生物学家。发现世界最早的被子植物"辽宁古果"及"中华古果",提出"被子植物起源的东亚中心"假说。

胡伟武(1968- ),浙江永康人,中国科学院计算技术研究所研究员,"龙芯"总裁。带领团队研发的"龙芯"结束了中国人只能用国外的CPU造计算机的历史。

参考文献:

[1] 《黄旭华:隐"功"埋名三十载,终生报国不言悔》,新华网

[2] 《钱七虎:一生只做一件事 为国铸就"地下钢铁长城"》,共产党员网

[3] 《我国首艘深海载人潜水器蛟龙号 创造"中国深度"新纪录》,人民日报

[4] 《海斗号:我国首台万米水下机器人》,央视网

[5] 《探访大国重器"蓝鲸一号":可下五洋取"冰" 》,光明网

[6] 《7018米!中国科学家"向地球深部进军"》,新华网

[7] 《时代楷模黄大年》,共产党员网

[8] 《重磅!世界首个体细胞克隆猴"中中"在我国诞生》,新华网

[9] 《解密远古之花:最早的花——辽宁古果》,央视网

[10] 《把"不可能"变为现实的龙芯团队》,人民日报

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