四位院士中国科大“论剑” 联袂推出系列科普“盛宴”
中新网北京6月1日电 (记者 孙自法)中国的航天强国之路该怎么走?科学家为什么爱上被称为观察微观世界的“大眼睛”——合肥先进光源?“人造太阳”何时“亮”起来?人类的未来和科学与人文、社会是怎样的关系?
来自中国科学院科学传播局的消息称,围绕这4个备受瞩目的议题,相应领域4位权威院士专家吴伟仁、封东来、李建刚、周忠和近日分别登台“论剑”,在中国科学技术大学(中国科大)系列科普报告会上联袂推出丰富精彩的“科普盛宴”。
吴伟仁:航天强国可以分“两步”走
中国工程院院士、中国探月工程总设计师吴伟仁以《中国的航天——过去、现在与未来》为题作报告,分析世界航天新趋势,介绍中国航天新进展,总结中国月球与行星探测等重大工程新成就,并展望航天强国新征程。
他指出,当前,世界航天发展呈现五个方面趋势和特点,包括航天的战略地位更加突出、更加注重创新驱动、外空治理博弈等日趋激烈、商业航天加速发展、深空探测成为航天活动新热点。
中国航天事业开创于1956年,经过60多年来几代航天人持续奋斗,创造出以人造卫星、载人航天、月球探测、火星探测“四大里程碑”为代表的辉煌成就,走出一条自力更生、自主创新的发展道路。进入新世纪,随着航天领域多个国家重大科技专项启动实施,中国航天事业发展驶入快车道,自主创新能力大幅提升。同时,中国航天国际影响力和话语权不断增强。
吴伟仁认为,总体来看,中国航天已实现“四个转变”:一是科技创新能力显著增强,实现从“跟跑”到“并跑”“领跑”的转变;二是航天工程体系完整配套,由传统模式向现代模式转变,继美国、俄罗斯之后,成为全球第三个拥有完整产品系列的国家;三是空间应用服务能力大幅度提升,实现从试验型应用向业务化应用转变;四是开放合作深化拓展,实现从服务国内到造福人类转变。
针对备受关注的航天强国建设,吴伟仁表示,中国的“航天强国发展设想”可以分“两步”走,第一步到2035年左右,跻身航天强国前列;第二步到2045年左右,全面建成航天强国,成为世界航天发展的领跑者之一。
同时,他提出要将深空探测实验室打造成具有国际影响力的重要人才中心和创新高地。
封东来:爱上“大眼睛”的九个理由
同步辐射装置被誉为科技的“灯塔”,是集现代科技之大成的大型科学装置,是支撑多学科前沿研究和产业研发的平台。目前,中国科大国家同步辐射实验室正在建设下一代同步辐射装置——合肥先进光源,它又被称为观察微观世界的“大眼睛”。
中国科学院院士、国家同步辐射实验室主任封东来以《我爱“大眼睛”的九个理由》为题作科普报告称,同步辐射原理是带电粒子(电子、离子)以接近光速运动时,在电磁场的作用下偏转,沿运动的切线方向上发出的一种电磁辐射。他还分享作为同步辐射装置的使用者与建设者的乐趣,并举例展示同步辐射的强大能力。
至于为什么爱“大眼睛”?封东来总结出九个理由。
——第一个理由是建造和使用集人类科技之大成的仪器。合肥先进光源建成后,将成为国际先进、亚洲唯一的低能量区第四代同步辐射光源。因其具有亮度极高、相干性最好的特点,可实现复杂体系电子态、化学态、轻元素结构的精确测量。
——第二个理由是“做最前沿的研究”。《科学》杂志曾遴选出125个重大科学问题中的部分相关问题,涵盖化学与能源、生命科学、物理学等,这些问题都可以通过同步辐射做进一步研究。
——第三个理由是“做有真用的研发”。如科研人员利用合肥光源发现了燃烧中间体,解释燃烧反应路径及其动力学;利用合肥光源探测到煤基合成气制烯烃关键中间产物,打破传统费托极限等。
——第四个理由是“不局限于某个方法或学科”。比如电动汽车的电池问题,科研人员可以采用不同手段进行研究。
——第五个理由是“天然的世界实验室与国际合作网络”。同步辐射装置对全世界科学家开放,科研人员可以根据自己的研究问题去选择最合适的工具。
封东来表示,爱“大眼睛”的另4个理由分别是:稳定支持长期技术攻关、宽口径的技术门类、锻炼出管理组织项目的能力、大科学工程带来的激情与成就感。
李建刚:“人造太阳”何时“亮”起来
当化石能源枯竭,人类未来如何维持生存?中国工程院院士、中国科大核科学技术学院院长李建刚认为,核聚变能是一种取之不尽用之不竭的新能源。
地球上能源大部分来自太阳上的核聚变反应,能不能在地球上造出一个个“太阳”?李建刚给出的答案是“能”。他作《托起明天的太阳——磁约束聚变的发展现状及未来展望》科普报告说,聚变和裂变是两种完全不同的核反应形式。把一个大的原子核裂开以后形成能源,裂变就是原子弹的原理,聚变就是氢弹的原理。目前的核电站都是裂变电站,聚变发电还处于研发当中。
李建刚解释称,“人造太阳”就是运用氢弹的原理,用氢的同位素,一个氘、一个氚,把它们两个加热到上亿摄氏度以后,就会发生聚合,产生中子和氦。但产生聚变相当困难,首先要把它点火至上亿摄氏度,才能满足聚变发生的条件,其次要实现长时间维持可控聚变连续运行。
“采用的办法就是磁悬浮,把气体加热到上亿摄氏度,用磁场把它悬浮起来实现核聚变。这个方法叫托卡马克。”李建刚说,核聚变研究了50年,取得了一系列进展,如开始建造国际热核聚变实验堆。中国聚变能发展已经步入国际先进行列,有了清晰的发展路线图。
“人造太阳”的终极目标是发电,何时可以真正实现核聚变发电?李建刚认为,“通过未来10-20年聚变实验堆、工程示范堆和商业堆三个阶段的发展,我们可以逐步实现利用核聚能的梦想”。他表示,“长期以来,中国聚变人都有一个梦想:未来如果有一盏灯能被聚变之能点亮的话,这盏灯一定要在中国”。
周忠和:“当代达尔文”威尔逊有何知识遗产
中国科学院院士、中国科大人文与社会科学学院院长周忠和以《科学与人文的融合:“当代达尔文”爱德华·威尔逊的知识遗产》为题作科普报告介绍说,威尔逊的科学生涯从研究蚂蚁开始,一生中发现了400多种蚂蚁,通过与化学家、数学家的合作,破解了蚂蚁交流的化学密码。“蚂蚁岛屿生物地理学的研究,奠定了保护生物学的基础,是威尔逊留下的最重要的知识遗产之一”。
1975年,威尔逊发表《社会生物学》,这本书首次提出并命名社会生物学学科,催生进化心理学,奠定威尔逊社会生物学之父的地位。威尔逊正是从这本书开始,把社会生物学的成果延伸到社会学人类学方面,成为留下的第二大知识遗产。
科学与人文的知识融合,是威尔逊留下的第三大知识遗产,包括1978年发表《论人性》、1998年发表《知识大融通:21世纪的科学与人文》等。
周忠和指出,威尔逊与达尔文有太多相同点。比如,从小热爱动物自然,意志坚定,都是优雅且高产的作家;都是细心观察的博物学家,而且是基于野外考察的生物地理学研究;在学习思考过程中改变了宗教信仰;研究领域从生物延伸到人类,并引起巨大争议,影响超越自然科学领域。“两人最大的共同点是,达尔文揭示了人类的‘卑微’身世,威尔逊揭示了人类天性的‘卑微’基础”。
一般对生命来说,繁衍后代是其最重要的一个特征,还有两种关系也非常重要,一个是遗传与环境的关系,对于人类来说就是基因与文化的关系,另一个是个体与群体的关系,这两种关系一直贯穿于整个生命演化的过程。“人类的未来,一定离不开科学与人文、社会的融合。”周忠和表示。
这4场重磅科普报告每场均由1位院士主持。作为系列科普报告会“东道主”,中国科学院院士、中国科大校长包信和总结表示,系列科普报告会圆满举行并进行线上直播,为社会公众带来一场丰盛的科学盛宴。中国科大将始终牢记使命,积极承担普及科学知识、传播科学思想、弘扬科学精神的责任,为加快建设科技强国、实现高水平科技自立自强做出贡献。(完)
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