四川篇:四川通过科技创新变不可能为可能

2016-08-18 15:08:00 四川日报 分享
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  □黄大海 本报记者 张岚

  人造太阳

  2007年1月,位于成都的核工业西南物理研究院里,通过给“人造太阳”实验装置——中国环流器二号A托卡马克核装置不断加热,其内的等离子体电子温度“跃升”到5500万℃,朝聚变装置“点火”所需的上亿摄氏度高温迈进一大步

  量子卫星

  2016年8月16日,中国发射世界上第一颗量子科学实验卫星,卫星和地面通信的关键技术出自“成都造”,位于成都的中科院光电所承担了卫星的星地量子通信地面光学通信终端系统的研制和试验

  3D打印血管

  2015年10月26日,世界首创的3D生物血管打印机由四川蓝光英诺生物科技股份有限公司成功研制问世,核心技术是以含种子细胞、生长因子和营养成分等组成的“生物墨汁”,结合其他材料打印出产品,形成有生理功能的组织结构

  人造骨

  2016年7月7日,四川大学教授、中国工程院院士张兴栋获得2015年度四川省科技杰出贡献奖,他研究的可诱导组织再生材料研发和科技成果转化,能造出可用于人体的关节、骨头、牙齿等,可以替换患者病变的关节、骨头或牙齿

  宇宙射线

  2015年9月,中国科学院高能物理研究所、甘孜州政府、中科院成都分院签署高海拔宇宙线观测站合作共建协议,高海拔宇宙线观测站是世界上海拔最高、规模最大、灵敏度最强的宇宙射线探测装置,位于稻城县海子山

  暗物质

  2010年12月12日,中国锦屏地下实验室在四川雅砻江锦屏水电站投入使用,实验室垂直岩石覆盖达2400米,是目前世界岩石覆盖最深的实验室,标志着中国已拥有世界一流的洁净的低辐射研究平台,能自主开展国际最前沿的基础研究课题

  高考机器人

  2016年5月4日,成都准星云学科技有限公司透露,公司研制的高考机器人将在2017年参加高考,该款机器人包括3个独立的人工智能程序,分别应考数学、语文和文综,通过内部服务器的计算,最终由打印机打出答案

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  1935年,奥地利物理学家薛定谔提出了关于一只猫的实验。根据量子叠加原理,在这个假想的实验中,盒子里与少量放射性物质在一起的猫,在盒子被打开前,既是死的也是活的,直到你对它的观测使得它要么死掉要么活着,二者择其一。

  这只曾被认为极度荒谬的“猫”,在随后的几十年间,被全球各地的科学家发现:的确存在。8月16日凌晨发射的“墨子号”量子卫星,将首次在空间尺度验证量子理论的真实性,“四川造”地面望远镜将提供星地连接的核心技术。

  除了量子卫星以外,在变不可能为可能的征程中,“四川造”支撑了一大批前沿科技的实现,用科技创新让“科幻世界”落地成真。

  实践生物技术人工智能

  科幻成真一点不科幻

  科幻电影《重生男人》,讲述未来人类的医疗技术极度发达,人们不必担心器官坏死,人造器官可以帮助他们继续健康生活。

  这样的未来什么时候能到来?四川已迈出重要一步。

  去年10月,全球首台3D生物血管打印机在四川问世,通过以人体干细胞为成分的“生物墨汁”3D打印血管。最新消息显示,研究已开始向3D打印出可以跟人体完全置换的活体器官的目标迈进。

  血管可以打印,陶瓷也能变成骨头。后者听起来同样不可思议,但也已在四川率先实现。

  今年7月,凭借在“骨诱导性人工骨生物材料”方面的突出贡献,四川大学教授、中国工程院院士张兴栋获得了2015年度四川省科技杰出贡献奖。该技术在人体组织器官损坏后,将该材料植入人体,调动人体自身的康复功能,形成新的组织,实现永久性康复。

  目前,国家第一个生物医学材料工程技术研究中心落户四川,以骨诱导人工骨为代表的一批产品获得医疗器械注册证,第二代可承力骨诱导人工骨、胶原水凝胶软骨诱导材料等多个产品已完成实验室研发。在张兴栋看来,四川有望凭借在该领域的技术和产业化成果,引领未来10—20年的生物材料产业。

  除了在生物技术上发力,四川在近年来大热的人工智能前沿技术发展上,也有斩获。“高考机器人做2016年的全国卷文科数学最高分已能达到98分。”8月17日,成都准星云学科技有限公司项目总监肖宇告诉记者,高考机器人包括三个独立的人工智能程序,分别应考数学、语文和文综。明年,高考机器人,将“走”上高考考场,争取考过一本线。除此之外,这个机器人还能帮老师批改作业。

  电影《机械公敌》中,2035年的智能机器人可以帮助人类照顾小朋友、送快递等。在2016年的今天,影片中的机器人的部分功能已在成都实现了。

  基础科学领域创新不止

  探索未知世界的奥秘

  在科幻小说《三体》中,三体文明为了实时监测地球文明的动向,制造出四个智子并将其中两个派往地球。这四个智子有一种类似于“心电感应”的特异功能,一个智子的所见、所闻、所知会瞬间“共享”给其他三个。这样,即使地球与三体文明相距4.3光年,四个智子也能瞬间完成通信。

  虽然这一情节出自于科幻小说,但在现实中却有理论基础。在量子世界中,基于量子纠缠的特性,处于纠缠状态中的两个或多个量子如同孙悟空和他的分身一样,不论相距多远,只要其中一个状态发生变化,其他量子的状态也会相应发生变化。

  我国发射的首颗量子科学实验卫星“墨子号”,就将进行包括星地量子纠缠分发实验在内的多项实验任务,位于成都的中科院光电所研制的望远镜,是进行这些实验的重要载体。

  就在全球首颗量子卫星发射前不久,物理学界还有另一重大事件——中国最新天文大科学装置高海拔宇宙线观测站在四川开建,其核心目标是找到宇宙线的起源,向这一“世纪之谜”发起冲击。宇宙未解之谜中,还有“什么是暗物质”。在四川锦屏山垂直高度2400米岩石覆盖下的实验室中,来自清华大学和上海交通大学的科学家团队,已展开数年研究,并取得阶段性成果。

  如果你看过电影《蜘蛛侠2》,一定会对里面“章鱼博士”制造的“人造太阳”印象深刻。这又是一个天方夜谭?事实是,四川就有一个“人造太阳”的科研项目,并已取得重大进展。“人造太阳”的专业术语,叫做“受控核聚变能源”,其具有安全性、无污染、燃料资源丰富等特点,被认为是人类最理想的洁净能源。专家表示,人类想和平利用核聚变能,就得实现“受控核聚变”,等离子体温度必须达到上亿摄氏度的高温。

  在成都的核工业西南物理研究院里,通过给“人造太阳”实验研究装置不断加热,其内的等离子体电子温度已达到5500万℃,朝着聚变装置“点火”所需的上亿摄氏度高温迈进了一大步。

  是的,四川正不断探索未知世界的奥秘。

责编:刘明月