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盘点2023年度四川十大科技新闻高光时刻~

afeng135 2024-07-06 技术讨论 24 0

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概括刚刚过去的2023年?

对于四川科技而言,是创新变革的突破,也是不惧困难的攀登。去年,四川深入实施创新驱动发展战略,积极推进科技创新和科技成果转化,着力打造西部地区创新高地。这里满目皆“新”——极深地下实验室锦屏大设施正式投入科学运行、我国首台全国产化F级50兆瓦重型燃气轮机投入商业运行……

回望是为了更好地出发。新年伊始,四川日报·川观新闻、中国科学院成都文献情报中心、四川省创新驱动发展中心联合组织由院士领衔、科研人员、科技智库专家、媒体专家组成的专家团,共同评选出2023年四川十大科技新闻,回望过去一年间四川科技的高光时刻。

我国首台自主研制的全国产化F级50兆瓦重型燃气轮机投入商业运行

2023年3月8日,被誉为中国“争气机”的全国首台自主研制F级50兆瓦重型燃气轮机发电机组,顺利完成72+24小时试运行,正式投入商业运行。这标志着我国已全面掌握F级重型燃气轮机设计、试验、施工、调试、运维等方面的标准体系和工艺规范,能够为清洁能源领域提供自主可控全链条式的“中国方案”。

重型燃气轮机被誉为工业装备制造业“皇冠上的明珠”,是一个国家科技水平和综合国力的象征,更是涉及国家能源安全的战略性装备。其广泛应用于航空、船舰和机车动力、管道增压、发电等领域。然而,数十年来,燃气轮机高温部件设计制造和试验验证技术在我国均处于空白,极大地阻碍了我国自主燃气轮机产业体系的建立发展。2021年12月11日,东方电气和中国华电正式签约,将东方电气F级50兆瓦重型燃气轮机应用到华电清远项目上,强强联合全力攻克自主燃机示范应用难题。

重型燃气轮机要在高温、高压、高转速的条件下安全运行,且涉及气动力学、固体力学、燃烧学、机械学、材料学、自动控制等多学科交叉,研发难度极大。2009年,东方电气集团率先在国内开展具有完全自主知识产权的F级50兆瓦重型燃气轮机研制。经过多年攻关,东方电气集团联合上、中、下游近300家企业,解决了多项“卡脖子”关键核心技术难题,填补了我国自主燃气轮机应用领域空白,实现从“0”到“1”的突破。

成渝(兴隆湖)综合性科学中心揭牌

2023年5月6日上午,成渝(兴隆湖)综合性科学中心暨重大科技基础设施建设现场推进活动在成都举行,成渝(兴隆湖)综合性科学中心在活动中正式揭牌。

2021年10月,中共中央、国务院印发《成渝地区双城经济圈建设规划纲要》,对建设成渝综合性科学中心作出部署。2021年12月,国家发展改革委、科技部批复成渝地区建设具有全国影响力的科技创新中心总体方案,国家首个区域综合性科学中心由此落户成渝,其中四川区域选址天府新区兴隆湖,重庆区域选址金凤片区。

中央在成渝地区布局建设综合性科学中心,标志着四川深度融入全国区域创新高地总体布局,成为参与全国乃至全球科技创新的重要力量。因此,兴隆湖区域被各方面寄予厚望,规划面积约100平方公里的成渝(兴隆湖)综合性科学中心,被定位为科学中心创新策源地、国家实验室和天府实验室承载地、具有全国影响力的科技创新中心内核支撑,将聚焦先进核能、航空航天、智能制造、电子信息、生物医药等重要领域,瞄准战略高技术开发,打造原始创新集群和研究基地集中承载地。

按照规划,科学中心将形成“一中心、一基地、四园区”功能布局,即建设鹿溪智谷科学中心、重大科技基础设施建设基地,以及航空动力科创园、新兴智能制造产业园、凤栖谷数字经济产业园、兴隆湖高新技术服务产业园。

高海拔宇宙线观测站取得系列进展

2023年5月10日,国家重大科技基础设施高海拔宇宙线观测站“拉索”顺利通过国家验收。“拉索”位于甘孜州稻城县海子山,平均海拔4410米,观测性能创造了多项“世界之最”,致力于探索宇宙线起源之谜,并通过观测宇宙线探索更多宇宙奥秘。

“拉索”在建设期间就开展了观测工作。凭借前所未有的探测灵敏度,在试运行时,就取得了多项突破性的重大科学成果:在银河系内发现大量超高能宇宙加速器候选天体,并记录到人类观测到的最高能量光子,开启了“超高能伽马天文学”时代;精确测定了标准烛光蟹状星云的超高能段亮度,发现1000万亿电子伏特伽马辐射,挑战理论极限。2023年6月9日,“拉索”对命名为GRB 221009A的迄今最亮伽马射线暴的最新观测研究成果在线发表于《科学》杂志,首次完整记录了大质量恒星死亡瞬间万亿电子伏特伽马射线爆发全过程。

此外,“拉索”还精确测量了GRB 221009A的高能辐射能谱,相关成果于2023年11月16日发布于《科学进展》杂志。这一发现挑战了传统的伽马暴余辉标准模型,揭示出宇宙背景光在红外波段强度低于预期,为检验爱因斯坦相对论的适用范围、探索暗物质候选粒子——轴子等提供了重要信息,开启了新物理探索之门。

我国第二口万米深井在川开钻

2023年7月20日,四川盆地第一口万米深井——深地川科1井在广元市剑阁县开钻。该井位于四川盆地西北部剑阁潜伏构造,设计井深10520米,计划钻至前震旦系20米完钻。这是继新疆塔里木盆地的深地塔科1井之后我国第二口万米深井,标志着我国油气勘探开发工程技术与装备水平进入万米深层时代。

万米深地油气钻探是全球油气勘探领域超级工程,面临诸多世界级难题。而随着地壳运动历经数亿年构造演化,四川盆地由汪洋大海变成了山地丘陵,内部构造变形强烈,地质结构极其复杂,超深层勘探开发难度居国内首位。因此,深地川科1井成为全球钻进难度最高的万米深井,对标全球13项工程难度指标,深地川科1井7项难度指标位居世界第一。

其钻井难度主要体现在超深、超高温、超高压。西南油气田公司联合攻关团队,科学设计井身结构,攻克抗超高温的钻井液研发,同时采用我国自主研发的1.2万米特深井自动化钻机,配备钻台机械手、动力猫道等自动化装置,全面解决核心技术“卡脖子”问题,装备国产化率大幅提升至90%以上。

深地川科1井所在区域超深层叠置多套优质储层,成藏条件优越,一旦成功将有望发现新的超深层规模天然气增储目标区,开辟我国陆上万米超深层重大战略接替新领域,将进一步揭示震旦系地层之下的演化秘密,对探寻万米超深层规模油气资源、创新形成我国特超深层油气成藏地质理论、推动我国油气工程核心技术装备能力进步意义重大。

超微细粒级钛铁矿强化回收创新技术成果实现产业化应用

2023年9月14日,超微细粒级钛铁矿强化回收创新示范工程试车启动仪式在攀枝花举行,超微细粒级钛铁矿强化回收创新示范工程生产线正式投运,标志着该成果正式实现产业化应用。

过去在选矿过程中,由于技术限制,以微米为单位的超微细粒钛铁矿回收较差,由此造成了钛资源的极大浪费。

研究团队成功研发“精细分级-梯级磁选预富集技术、选择性磁团聚-剪切絮凝浮选技术、高紊流矿化-低紊流浮选与微泡强化浮选新工艺”三项关键技术,攻克了超微细粒钛铁矿选矿高效回收的行业世界性难题。率先实现了小于19微米超微细粒钛铁矿选矿工业回收应用,使攀西钒钛磁铁矿中二氧化钛回收率由现在的29%提升至40%以上,大幅提高了我国钒钛磁铁矿中钛资源的利用率。

该成果首次突破了氧化矿浮选的粒度下限,钛铁矿浮选的粒度下限由原先的38微米降低至19微米,甚至10微米,构建了超微细粒钛铁矿高效回收成套技术理论体系,促进了学科发展。同时,该成果成功实现了科技增储,建成了年处理600万吨的全球最大的超微细粒钛铁矿高效回收生产线,每年可回收钛精矿22万吨,新增产值4.95亿元。该技术成果正在攀钢集团、宝武资源、川威集团等多家企业推广应用,随着超微细粒钛铁矿高效回收技术推广应用,可降低钛精矿对外依存度10%以上,对实现科技增储上产、有效支撑新一轮找矿突破战略行动、保障我国战略资源安全具有重要意义。

世界科幻大会在成都举行

2023年10月18日,第81届世界科幻大会(2023成都世界科幻大会)在成都科幻馆开幕。本届世界科幻大会以“共生纪元”为主题,其间举行200多场主题沙龙、主题展览等各类活动。这是世界科幻大会第二次在亚洲、首次在中国举办。

世界科幻大会创立于1939年,由世界科幻协会主办,是全球最受瞩目、历史最悠久、规模和影响力最大的科幻文化主题活动之一。除全球科幻文学领域知名科幻作家罗伯特·索耶和中国知名科幻作家、亚洲首位雨果奖获得者刘慈欣担任此次大会荣誉主宾外,在科学与科幻领域均有较高造诣的物理学家、太空专家、德国畅销科幻作家布兰登·莫里斯,中国科学院国家天文台研究员、“中国天眼”首席科学家李菂,日本工程院院士任福继,中国科学院国家空间科学中心研究员吴季等均出席了大会。从1953年第11届世界科幻大会起,每年都会评选并揭晓被誉为“科幻界诺贝尔奖”的雨果奖。2023雨果奖颁奖典礼于2023年10月21日在成都科幻馆举行,中国作家海漄凭借《时空画师》获得最佳短中篇小说奖。

通过本届大会,世界得以看到中国庞大的科幻市场和科幻粉丝,领略到独具特色的中国科幻文化,中国的科幻从业者也更广泛地与全球各地科幻人士沟通交流、碰撞思想。中国有机会汇聚更多科幻资源,进一步打通科幻产业上下游链条,实现更多的IP孵化、转化及场景打造,为城市经济发展注入更多动能和活力。

子午工程二期圆环阵太阳射电成像望远镜正式建成

2023年9月27日,国家重大科技基础设施“空间环境地基综合监测网”(子午工程二期)的标志性设备之一——圆环阵太阳射电成像望远镜通过工艺测试,标志着这处全球规模最大的综合孔径射电望远镜正式建成。

圆环阵太阳射电成像望远镜位于海拔3820米的甘孜藏族自治州稻城县噶通镇,占地面积约1平方公里,由313部直径6米的抛物面天线和位于圆环中心的100米高定标塔构成,被誉为“千眼天珠”,它不仅能监测太阳的各种爆发活动,还能监测太阳风暴进入行星际的过程,对理解太阳爆发机制和日地传播规律,预测太阳活动对地球的影响具有重要作用。

2019年,子午工程二期获国家立项批准开始建设,圆环阵太阳射电成像望远镜项目同期获批,同年11月开始建设。2022年3月,已建成的16单元成像实验系统开始获取太阳成像数据。2023年7月,具备连续稳定高质量监测太阳活动的能力。

今年,圆环阵太阳射电成像望远镜还开展了我国首次基于射电图像序列的脉冲星探测实验,从连续射电图像中成功识别出脉冲星闪烁;成功开展了我国首次双站雷达成像探测实验。为了充分发挥国家重大科技基础设施的综合效能,圆环阵太阳射电成像望远镜还将与“中国天眼”“中国复眼”雷达阵列、三亚非相干散射雷达等国家重大科技基础设施开展联合观测,有望在低频射电巡天、脉冲星、快速射电暴和行星防御监测预警等领域发挥重要作用。

新一代人造太阳首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行

2023年8月25日,新一代人造太阳“中国环流三号”托卡马克装置,首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行。这一重大进展再次刷新我国磁约束聚变装置运行纪录,突破了等离子体大电流高约束模式运行控制、高功率加热系统注入耦合、先进偏滤器位形控制等关键技术难题,是我国核聚变能开发进程中的重要里程碑,标志着我国磁约束核聚变研究向高性能聚变等离子体运行迈出重要一步。

科学家们一直致力于模拟太阳发光发热的原理,探索受控核聚变,开发取之不尽用之不竭的清洁能源。为实现聚变能源,需要提升等离子体综合参数至聚变点火条件。磁约束核聚变中的高约束模式(H模)是一种典型的先进运行模式,被选为正在建造的国际热核聚变试验堆(ITER)的标准运行模式,能够有效提升等离子体整体约束性能,提升未来聚变堆的经济性,相较于普通的运行模式,其等离子体综合参数可提升数倍。

新一代人造太阳“中国环流三号”自建成以来,取得了突破性进展,今年实现100万安培等离子体电流的高约束模式运行。在此基础上,新一代人造太阳团队将进一步发展高功率加热和电流驱动、等离子体先进运行控制等核心技术,实现堆芯级等离子体运行,研究前沿聚变物理,为我国开展聚变燃烧实验、自主建造聚变堆奠定坚实基础。

2023年12月,核工业西南物理研究院与国际热核聚变实验堆ITER总部在法国签署协议,宣布新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放,邀请全世界科学家来中国集智攻关,共同追逐“人造太阳”能源梦想。

第二次青藏科考再次发现

高山栎叶片化石并明确其具体层位2023年10月2日—5日,在第二次青藏科考“巅峰使命2023”古生物科考任务中,由成都理工大学等单位组成的古生物科考队在海拔近6000米的希夏邦马峰达索普冰川附近开展了相关的野外考察和化石采集,时隔近60年再次发现了珍贵的高山栎叶片化石,并确定了化石的具体层位,有望为揭示喜马拉雅山脉的抬升历史以及地质时期的植物多样性面貌提供重要参考。

1964年,中国科学院西藏科学考察队在希夏邦马峰北坡海拔5700—5900米的砂岩中发现了高山栎化石。高山栎是一类常绿乔木或灌木,现在大多生长在海拔2000—3000米的山区。这一发现开创了国内利用植物化石定量重建青藏高原古海拔的先河,开启了对青藏高原隆升及其对环境与生物多样性变化影响的研究。

当年,由于技术条件等的限制,对高山栎类化石的鉴定有待继续深入,对现代高山栎垂直分布范围认识也不全面。此次考察中,科考队再次发现高山栎化石,其具体层位得以明确,同时采集到其他化石类群,有助于认识喜马拉雅地区地质时期的植物多样性面貌,并揭示该地区的古环境变化过程,从而更好地理解生物多样性的演化历史及其驱动因素,预测未来环境变化背景下的生物多样性响应与适应能力,最终服务于生物多样性保护。

极深地下实验室锦屏大设施投入科学运行

2023年12月7日,中国锦屏地下实验室二期极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施(简称“锦屏大设施”)土建公用工程完工,具备实验入驻条件。锦屏大设施位于凉山州锦屏山地下2400米处,首批来自清华大学、上海交通大学、北京师范大学、中国原子能科学研究院、中国科学院武汉岩土力学研究所等高校和科研院所的10个实验项目组进驻锦屏大设施开展科学实验。自此,世界最深、最大的极深地下实验室正式投入科学运行。岩石覆盖超过2000米的地下实验室,被称为极深地下实验室。2010年12月,由清华大学与国投集团雅砻江流域水电开发有限公司采用校企合作模式共建的锦屏地下实验室一期建成投运,填补了我国深地实验室的空白。自一期投运以来,在暗物质探测、核天体物理等领域取得多项国际领先的科研成果。

能阻挡宇宙射线、实验环境辐射本底低的“纯净”实验室,是探测暗物质的必要条件。2016年,锦屏地下实验室二期项目获批国家重大科技基础设施,规划地下可用实验空间由原来的4000立方米增加到33万立方米。作为粒子物理和核物理领域的“国之重器”,锦屏大设施不仅为暗物质、中微子、核天体物理等前沿物理科学研究提供了极低辐射本底实验条件,还是一个开放共享的大科学装置,为深地岩体力学、深地医学等深地科学提供了绝佳的研究平台。

来源 | 四川日报

责编 | 张小美

编辑 | 其与斤

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