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鍛造硬核科技的年輕人 讓科幻走進現實

發布時間:2023-04-03 15:18:00來源: 中國青年報

 

  是《獨行月球》裏的月球基地,還是《三體(ti) 》裏的納米飛刃,亦或是《流浪地球2》裏的太空電梯、數字生命芯片……在中國科學院一群青年科學家手中,一些“黑科技”的關(guan) 鍵技術被逐步攻克,一些科幻想象正在走進現實。

  黨(dang) 的二十大報告提到,以國家戰略需求為(wei) 導向,集聚力量進行原創性引領性科技攻關(guan) ,堅決(jue) 打贏關(guan) 鍵核心技術攻堅戰。日前,中國青年報社聯合中國科學院上海分院、嗶哩嗶哩共同推出“中國青年說·科學家精神”特別節目,邀請4位青年科技工作者,為(wei) 你揭秘未來不久或將實現的硬核科技。

  發現未知:2035年這些科幻可能變成現實

  科學家們(men) 的腦洞可以有多大?

  擁有著機械臂的人形機器人穿梭在宇宙深空之中,在月球上采礦,建設人類活動基地,設立去往火星的中轉站,幫助人類實現太空旅行……當4位不同領域的科學家聊起這些關(guan) 於(yu) 未來的想象時,不約而同地興(xing) 奮起來,共同探討起2035年那些有可能“成真”的科幻場景。

  “到2035年可能每個(ge) 人都有機會(hui) 去太空旅遊,一起探索宇宙的奧秘。”中國科學院微小衛星創新研究院科學衛星總體(ti) 研究所所長、新技術中心主任張永合參與(yu) 過十多顆衛星的研製,他認為(wei) 未來可以通過微小衛星技術讓未來的太空星羅棋布、衛星互聯網遍布,天地一體(ti) 聯網、信息無處不在,可能每個(ge) 人都和航天有關(guan) 係,大家的生活會(hui) 有非常大的飛躍,普通人可能也有機會(hui) 享受太空旅行的樂(le) 趣。

  中國科學院寧波材料技術與(yu) 工程研究所所屬先進製造技術研究所所長、研究員張馳認為(wei) 機器人未來可應用的場景充滿無限可能,可上九天攬月,可下五洋捉鱉。他相信在深空深海探測的過程中會(hui) 出現更多智能機器人的身影。

  “期待未來我們(men) 能幫助尋找太空中的第二個(ge) 生命家園,看看其他星球上有沒有生命存在。”中國科學院上海技術物理研究所所務委員、科研處處長、研究員陶俊超,期待自己正在研究的紅外光電技術能夠發揮越來越多的作用。如今紅外光電技術已經能夠在遙遠的太空對地球進行拍照,他期待未來這一技術能幫助搜尋探測人類未知的星體(ti) 和外星生命。

  “希望未來核心器件裏涉及的矽材料,能做到100%中國製造。”對中國科學院上海微係統與(yu) 信息技術研究所的90後研究員鄭理來說,他的願望是“登頂”科技最前沿,研究出性能無限趨於(yu) 完美的矽材料,“可以‘任意’控製裏麵的缺陷、雜質,最終應用在體(ti) 積更小的超薄芯片或者其他地方。”

  逆襲攻堅:勇闖無人區的科學家們(men)

  對科技工作者來說,這些關(guan) 於(yu) 未來的浪漫想象並非遙不可及,他們(men) 會(hui) 對這些幻想進行深入分析,“拆解”成一項項“小目標”,變成手裏研究的課題,成為(wei) 亟待攻關(guan) 的關(guan) 鍵核心技術。

  “說得再好,不如上天後表現得好。”中國科學院上海技術物理研究所一直流傳(chuan) 著這句話。在陶俊超的印象裏,研究所的所訓“求實、創新、合作、守信”以及“實幹見物”的優(you) 良傳(chuan) 統,讓一代代科研工作者銘記在心。

  在中國科學院微小衛星創新研究院,有一整麵天藍色的太空牆,上麵寫(xie) 著“隻要堅持,夢想總是可以實現的。”院裏每發射一顆衛星,牆上就會(hui) 多一顆姿態不同的衛星標識。

  “走得越深,越能發現其中的技術壁壘越高。”張永合至今記得團隊決(jue) 定研發國內(nei) 第一顆碳衛星的情景,彼時他還沒有經曆過一顆衛星從(cong) 研製到發射成功的完整過程,研發團隊平均年紀30歲出頭,“都是一群熱血青年,沒有太多的數據可以借鑒,國際上隻有美國和日本兩(liang) 個(ge) 國家研製過同類衛星,但我們(men) 堅信短期內(nei) 可以突破一些核心關(guan) 鍵技術。”

  研發時間比他們(men) 想象得要久。普通衛星的研發周期一般是4年,而碳衛星卻經曆了6年。在張永合的設計構想中,衛星要做到“在軌舞步”——隨著太陽、月球、地球上海麵耀斑等觀測目標的移動,衛星可以不斷調整身姿,改變姿態角度,既能搜索到觀測目標,也能滿足一定的光線入射方向約束。

  “即便是現在回過頭來看,我們(men) 提出‘在軌舞步’這個(ge) 設想都有點冒險,很多人甚至覺得我們(men) 有些異想天開。”張永合解釋,一般研製衛星更多是追求它在軌道上的穩定性,生怕它在飛行中“翻身”,他們(men) 的設計卻反其道而行之,“擔憂當然有很多,一顆衛星失敗就是幾億(yi) 元的損失。”為(wei) 此,這群年輕的科學家請教了許多前輩,做了大量實驗去證明它的可行性,“大家都有一股初生牛犢不怕虎的勁頭。”

  2016年12月22日,這顆“會(hui) 在太空中跳華爾茲(zi) ”的衛星作為(wei) 我國首顆全球二氧化碳監測科學實驗衛星在酒泉成功發射,引起世界同行廣泛關(guan) 注,數據質量得到了全球科學家的高度認可。根據中國氣象局國家衛星氣象中心的統計,截至2020年9月30日,碳衛星為(wei) 來自美國、德國等141個(ge) 國內(nei) 外用戶提供科學數據7.28TB。

  “這也是科研的樂(le) 趣所在,科學研究就像是攀登高峰,攀登的目的有時不是為(wei) 了被別人看到,而是為(wei) 了能看到更遠的風景。”張永合說。

  頂峰相見:越來越多的年輕人投身科技前沿

  張馳發現,在科技創新前沿,越來越多的年輕人正在“挑大梁”,他所帶的30人團隊裏,正高職稱7人,副高職稱14人,40歲以下占80%,平均年齡不到35歲。而在衛星發射時,坐在發射大廳嚴(yan) 陣以待的,大多也是朝氣蓬勃的青春麵龐,這讓張馳覺得“充滿希望”。

  一次臨(lin) 近春節的外場實驗,讓張馳記憶猶新。他帶著團隊裏的年輕人在湖上測試水下推進器,“每次測試需要安排在噪聲幹擾最小的淩晨兩(liang) 三點鍾,連續測試20多天,每次大半夜風一吹非常冷,但大家沒有焦慮,沒有叫苦叫累。”

  “年輕人經常帶給我們(men) 驚喜。”陶俊超記得,團隊最近一次外場實驗是在一個(ge) 無人的高原荒漠,遠離市區,“當時去的隊員都是90後,隻有帶隊的是80後,我們(men) 隱隱有些擔心他們(men) 是否能按時完成任務。但就是這些90後天天啃著紅薯土豆,在野外紮根近兩(liang) 個(ge) 月,把一個(ge) ‘硬骨頭’給‘啃’下來了。”

  陶俊超也曾好奇地問團隊裏年紀最小的科研人員“是怎麽(me) 堅持下來的”,得到的回答讓他感動不已:“我們(men) 是科研國家隊,幹的是國家事。”

  “使命感其實是耳濡目染的,老一輩的科學家對我們(men) 來說是學術的啟明燈,也是一麵鏡子。”鄭理的手機相冊(ce) 裏,常年保存著一張發表於(yu) 1978年的《科學畫報》,封麵照正是他的學術“偶像”——中國工程院院士徐元森。

  “徐老和我一樣都是近視眼,可他設計的版圖卻是出了名的頂呱呱。”鄭理說,在徐老科研起步的那個(ge) 年代,他們(men) 用針刺在普通計算紙上,用墨水描成黑白圖形,再用普通製版照相機將它慢慢縮小。了解了老一輩科學家攻堅的故事,鄭理逐漸享受科研攀登的過程,“每翻過一座高山,完成一項極限的挑戰後,留下的是一段攻堅的曆史。”

  如今,鄭理所在的研究團隊實現了一項重要突破,打破了我國在該領域依賴進口的局麵。他期待與(yu) 不同領域的年輕人進行交叉研究,在科技的頂峰相見,共同“煮酒論劍”。

  陶俊超也期待自己研究所團隊的年輕人,可以和張永合、張馳、鄭理所在的團隊合作,開展交叉研究,“比方說在深空探測中,可以一起研究出探測範圍更廣的紅外照相機,把更多未知的事物進行清晰地成像;也可以與(yu) 生命科學深度融合,麵向國家戰略需求發揮越來越重要的作用。”

  “未來的創新一定是在戰略科學家的引領下,年輕人在一起互相碰撞、產(chan) 生火花的結果。有人要看得遠、確保它能夠實施;有人要熱情活躍、廣開思路。”張永合說。

  當下,身為(wei) 70後的他,正帶著許多90後,在逐夢星辰大海的征途中探尋未知的驚喜,勇闖科研“無人區”。

  偶爾,張永合也會(hui) 到一些學校進行科普宣講,他會(hui) 對學生們(men) 說:“種一棵樹最好的時間是10年前,其次是現在。薑太公暮年才得遇周文王,諾貝爾獎得主約翰·B·古迪納夫得獎時已近百歲,隻要下定決(jue) 心,夢想總有實現的那一天。”

  中青報·中青網記者 戴月婷

(責編:常邦麗)

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