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小短腿要早睡
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安泰宇的妈
宝宝4岁2个月LV.24
孕13周LV.13
听起来很有道理哦。
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来源：zhihu.com
xiaoxiao bai:
继电保护。了解电力系统的人都大概知道继电保护在电力行业充当应急措施角色。举个栗子，当电线发生短路了，断路器跳闸切断故障。假如断路器也故障无法跳闸，就由跟它相连的上一级设备切除。（我举的栗子是最简单情形，1.不要过分较真是否符合专业术语；2.不要太天真，以为继电保护这么简单，现实中一考虑到电力系统复杂性，需要算参数什么的，也需要全面考虑各种情况，很复杂也很繁琐。）再举个例子，隔壁王叔叔家短路了，应该是他家跳闸，不会影响到你家的。但是，如果你家也有一条线从他家里引线过来，你说断路器是跳闸呢？还是不跳呢？同样的道理，在电力系统也是互联的，如何防止故障扩大，避免停电损失。中国继电保护技术是全世界最先进的，为什么，因为以前八九十年代，中国电力系统很薄弱，动不动就发生故障。没办法，当时国家穷嘛。怎么办，只好在继电保护上下功夫了。时间久了，自然久病成医了。当然了，继电保护水平高，说起来既是自豪，也是无奈。就好比，中国储蓄率世界最高，很大程度上没有安全感，只能留下很大的后背以防不时之需。个中感觉，可以慢慢体味。===============================分割线==================================看到文章底下问了些问题，今天继续补充下================专业分割线，非电气专业可略过不读============================总的来说，无论是理论、规范规程、还是设备方面，中国继电保护要比国外领先。看一下一组数据，2004年，中国500kV电网输电线路共计509条，安装了2023套微机保护，其中国产保护1063台。南瑞继保以783台，占全部保护39％的比例排名第一，远远高于西门子、ABB、GE等跨国公司。中国继电保护领域泰斗非南瑞的沈国荣和四方的杨奇逊两位院士莫属。查查他们研究经历，就知道中国继电保护水平和现状。下面以沈国荣院士为例，介绍下他个人经历，也代表了国内继电保护领域的发展历程。1、
首创了工频变化量保护原理，实现了继电保护理论上的重大突破。当时八九十年代国际都在追着行波保护这股热潮，沈国荣发现其原理很不完善，因此他决心另辟蹊径，首创工频变化量保护原理；而现在，国内外原来研究行波保护的许多专家学者都纷纷放弃行波保护的研究，转向对工频变化量的探索。2、
创立快速继电保护理论，而且将快速继电保护完成了由第一代集成电路型、第二代微机型到第三代网络型的更新换代，始终保持技术的国际领先地位；3、
在产业发展上，实现了由高压、超高压线路保护，到母线保护、变压器保护、发电机保护，再到变电站自动化、电网安全稳定控制系统、超高压直流输电保护与控制系统等的体系化发展。4、
借助特高压机遇，发展特高压保护设备。简单归纳，创立新理论，产业化，体系化，产业链。这短短一句话，只要自己搞过企业的，就知道很不容易，每一个阶段都会刷掉众多对手。瞻仰院士吉光片羽，弥为珍贵，刹那间光芒四射，让后生震撼不已……说实在话，本来这个回答是科普扫盲贴。被追问成专业贴，也是被大家一再追问，花时间和精力再往下继续挖掘。但是考虑到以下几个问题：1、
整个电气学科是个庞大的工程，不是专门研究继电保护的这个电气学科细分方向，只是在通识教育里稍微涉猎一下，所以很多问题只是隔岸观火。所以有待在这个领域浸润多年的专家来继续答疑解惑。2、
限于时间和精力，只是初步回答，如有不准之处，请多多见谅包涵，并请指出谬误之处。===============================分割线==================================专门回答一下疑问：1、
继电保护专业其实像控制理论一样，不涉及材料科学、微电子、精密仪器等基础科学，短短十几二十年超越国外厂商成为国际领先是没什么大问题的。跟国家整体制造业水平相关度并不大。而基础学科则是需要花费大量人力、物力、财力还有非常长的周期才能得到提高的。2、
关于采用外国设备。一般来说，如果综合考虑决定采用外国设备，相应控制器、保护设备自然也是外国配套。但是这并不能说外国继电保护水平比中国高。简单逻辑就是，国外A比国内A’好，国外A和B是捆绑销售的，并不能代表B比国内B’好。3、
就不要纠结北大有没有电气专业了。既然我能回答这个问题，难道我会不了解电气专业的学校分布与排名？所以只不过是某校一贯喜欢开的玩笑罢了，切莫当真，权当博君子一笑。
4、本人非设备厂商利益相关人员
喜报：由我国自主研发的全球首个生物工程角膜5月23日正式投入生产目前，国际国内进行人工角膜研发的机构不少，但大多止步于临床试验阶段。此次完成的重大科研成果“艾欣瞳”主要由中国再生医学国际有限公司与第四军医大学组织工程研发中心联合开发，历时10年，受到国家“863计划”支持，是我国第一个也是惟一一个完成临床试验的高科技角膜产品，完全由我国科学家自主研发并拥有完整的自主知识产权，已经在国内申请了相关专利，同时已经建成了产业化的规模生产基地。====================================================================为不妨碍阅读，之后如有新增内容会补充在后面。改1.0回答个问题结果360度无死角的被呵呵了一遍，这些呵呵之间有些都是完全相悖的，想静静。====================================================================一觉醒来发现好像火了，想想还有点小激动，爬起来开电脑来统一回答一下疑问。（回答之前想先说一下，希望最好不要转出知乎。。。。谢谢大家）首先，答案里写的部分都不涉密，百度就可以搜到，而且绝密的部分我也搞不到啊。以下是相关新闻和信息。感谢回复中@ 上的连接：什么是三弟打印？
三弟打印可以说是通过堆加材料直接成型的技术，也叫增材制造技术。百度百科：3D打印，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。这是真的吗？
搜到的新闻和信息上面有链接，跟手里资料内容差不多，当然坚决不信也没关系。需要后续加工吗？
需要，这个技术尺寸可以做很大，就是精度稍微欠缺，后续要加工。我的国家不可能这么牛叉？
我觉得移民是个办法。答主孩子打酱油太快了？
打酱油从娃娃抓起，会走路就会打酱油，少年强则国强（。。。。其他六个技术是什么！
这你问对人了，我！还！真！不！知！道！ ============================================================知道一个据说是美国最想窃取的我国七个技术之一，关于3D打印的。（以上这句话是答主道听途说的，不影响其他内容。）技术成熟的话，3D打印在工业上的应用非常实用，主要体现在节约成本，提高效率，提升性能。尽早占据新型制造业的高地是一个战略性的目标。我国是世界上唯一一个掌握了大型整体钛合金关键构件激光增材制造技术并实现工程应用的国家。该项目在国际上首次突破了飞机钛合金大型整体主承力结构件激光成型工艺、力学性能控制、工程化成套设备、技术标准。听着是挺长的一个名字，其实原理也不难理解，就是边喷金属粉末边拿激光熔合，最终直接造出大家伙。然而我们可以制造非常大的家伙：飞机主承力结构件，飞机风挡窗框。。。。总之飞机上用的大家伙是没问题的。别国的技术，做不了这么大，也不能这么结实。由于在制造过程中钛合金变形、断裂的技术难题无法解决，美国始终无法生产高强度、大尺寸的激光成形钛合金构件。2005年，美国从事钛合金激光成型制造业务的商业公司Aeromet由于始终无法生产出性能满足主承力要求的大尺寸复杂钛合金构件，没能实现有价值的市场应用而倒闭。美国的其他国家实验室也无法攻克这一难题，只能进行小尺寸钛合金部件的打印或进行钛合金零件表面修复。虽然我们起步晚，但是我们悟性好啊。中国的钛合金激光成形技术起步较晚，直到1995年美国解密其研发计划3年后才开始投入研究。早期基本属于跟随美国的学习阶段，不过却后来居上-大有什么好，不过是面子工程，实用没准豆腐渣？因为直接整体成型，没有焊接缝，稳定性和寿命反而大大提升。修起来都好修又便宜。而且完全不是假大空，已经用在我们的客机战斗机上了——“已经用激光直接制造30多种钛合金灯大型复杂关键金属零件在大型运输机、舰载机、C919大型客机、歼击机等7型飞机中装机应用，解决型号研制“瓶颈。”图为某飞机主承力结构件——俗称大眼镜框。图为某飞机主承力结构件——俗称大眼镜框。-3D打印这么高大上，一定成本很高，如果超过之前的生产成本，研究它根本没有意义？-之前我们很多大零件，都是要进口的，自己根本做不了。这个技术可以让我们自己做啦！你以为这只是无谓的自尊心吗？不，它！超！便！宜！！！！！成本降低90%以上哦！而且还有一个惊喜，它！还！很！快！时间短到不可思议。比如这款C919的风挡窗框，原本只有一个欧洲公司能做，模具费用就要200万，200万哎，这不是抢钱吗！不仅如此，交货要两年哎！两年！孩子都能打酱油了好吗！但是，观众盆友们，我们今天介绍的这个技术，是真正为国家带来实惠的好技术。不要两年，不要两季，甚至不要两个月！只需55天，对，你没有看错，就是55天，55天你买不了吃亏，55天你买不了上当，真正的物有所值！我看到很多观众开始尖叫了，但是你以为仅仅是这样吗！不！我们还有一个惊喜给您！生产费用不到之前的十分之一！心动了吗！还在等什么！马上举起你的大拇指，为我们的科研工作者点个赞！===============================================================有评论说我们国家连打印机都造不出来，还谈三弟打印。。。。。。首先这俩没什么大的相关性——哎我唱歌不好还不兴我会跳舞了？然而印刷行业的事我也可以说两句，提一下纳米绿色制版印刷技术。以上为主要引用材料来源，百度可以搜到，有依据，不涉密。　长期以来,我国在印刷制版领域的研究主要是以国外的技术路线、设备和版材为跟踪模仿对象,走仿制、替代和国产化的道路。这不仅存在知识产权问题(据统计,国外已经对目前较受关注的热敏CTP和紫激光CTP技术申请了多项保护专利,仅紫激光CTP版材的专利就达200余项),而且由于国外大型跨国公司拥有雄厚的研发力量和技术储备,每当国内的仿制接近国外水平时,国外企业就会推出新的替代技术和产品,因而国内的研发长期处于被动跟踪阶段而难以得到推广应用。因此,若想提升我国印刷业在国际上的,唯有另辟蹊径,开发具有我国自主知识产权的绿色制版技术。我国搞的这个纳米绿色制版印刷技术，不需感光成像、不会污染环境、印刷流程缩短，有自主知识产权，也算是独一家。（印刷中的污染主要在曝光显影的这一步，这个技术因为没有这个环节，所以确实环保无污染）。与现有技术相比，“基于纳米材料的新一代制版技术”就像是将传统胶卷照相变为数码照相，省略了曝光、显影、冲洗等繁琐工艺，减化了工艺流程，彻底克服了感光冲洗过程带来的化学污染问题，在达到零排放的同时降低了印刷成本，具有多方面的综合优势和自主知识产权。据了解，国外目前还没有与纳米绿色制版相同的技术。国外虽然对制版系统进行了改进，会省掉胶片部分，但仍然采用感光成像原理进行制版，从根本上还解决不了化学冲洗带来的环境染污问题。听着花里胡哨的，印的不一定比原来好？-答主见过印刷成品，效果不错，纸、布料、瓷砖等等印刷都很清晰。（图片来源于网络）（图片来源于网络）会不会成本变高，根本不值当？-成本降低了10%-20%（这个答主记得不确切，也没搜到相关数据，不保证真实可信，但是降低了印刷成本是肯定的。）用得上吗？-用上了，设备也卖出去了。2009年底成立的北京中科纳新技术公司，在半年内就建立起包括转印材料车间、及印刷车间在内的示范线。2011年，项目组已经成功推出纳新100系列、纳新200制版机、纳新板材、纳新墨水及软件。2012年，包括转印材料生产线、板材生产线和制版设备生产线在内的绿色打印印刷技术产业化基地正式投入使用。目前，已有包括北京日报、齐鲁晚报和潍坊日报在内的二十余家印刷企业在使用该技术。２０１４年年末，位于中关村怀柔园的中科纳新印刷技术有限公司推出三款新型号数字喷墨制版系统，其中纳新ＮＴ２２０－１３１Ａ数字喷墨制版系统为全球最高速度对开报业制版系统样机。这对绿色印刷产业来说，无疑是一个好消息。产品发布会当天，新设备就签约１２台套。当然还在发展阶段，然而这也是掌握在国人手里的高科技之一了。盆友们，瞧一瞧看一看，跳楼大甩卖，赞完三弟打印机，还送纳米绿色制版机，答主业界良心，节操越来越少，只剩最后半小时了！===============================================================为了不妨碍阅读放到后面——千赞感谢（是这么用的吗，有没有潜规则啊我好紧脏！）答主并不是特别专业，逗比是为了掩饰自己不学无术了解的不够确切，怕误导了别人。如果有问题，欢迎大家批评指正，谢谢大家。我知道很多国家做的不错的科技成果，也有不少是世界前沿的，形成产业的也有，还在研究的也有，比如我们的LED屏、量子通信等等，也都做的不错。不能否认我们有很多并不成熟的技术，有很多落后的领域，还有很多完全依赖进口……但是我们在进步。我们国家还在路上，能直面不足接受批评，然而绝对不能容忍有人试图阻止我们前进。---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------新增写在后面：答主主要参考之前工作手头的资料和网上搜的信息，内容差不多，网上搜到的已经列在上面了（前面有蓝框的都是引用内容），如果有兴趣可以自行搜索技术名称，我觉得这个应该能证明并不是我个人编造出来的，有那个本事我就去写小说了。答主不生产文章，答主只是个逗比的搬运工。所以评论中说我虚构的抱歉不予回复。题主的问题是哪些高科技掌握在中国人手里，自觉回答是没有偏题的，评论中说这个技术上游下游都没做好不配提的，说别的技术都做不好提这个技术干什么的，抱歉不予回复。没有看懂到底是什么技术的，是我的错，表述不清，没有重点，排版混乱，抱歉，改天重新整理。说这个技术根本是吹的是假的是duang duang的，说造了没法用的，根据答主参考的资料和网上信息，已经装机应用了。如果硬说这些都是骗你们的，我也没有办法，虽然见过实物，但是没有亲眼见它装在飞机上，然后让它没病飞两圈最好撞一下看看效果，这个怪我，臣妾做不到，抱歉不予回复。（然而知道那么多乱七八糟有用没用的高科技我只说了这个技术是因为知道它已经工程应用了，没想到还是有好多人攻击这一点，也是心寒寒的。）有些应该已经注明了的（比如后续需要加工），应该不至于被曲解的（比如时间短和成本低是相对的总不可能真的白菜价），强求答主的（比如资料和信息中都写到已经装机灰灰灰了但是不信非要让我证明的）……抱歉不予回复。有些是答主的问题，我尽量去修改，（这几天有点忙），只能说我写的都是我知道的，有我认为可信依据的，“业内大牛”如果觉得不妥请指责给我这些资料的“业内大牛”，不要上升到答主个人，答主这个人像自己的双眼皮一样真诚实在羞涩内敛→ = =。===============================================================
(下面是部分摘录，有些标题不对，大家谅解。)（六）国之重器俗话说，没有金刚钻别揽瓷器活。工业的本质就是制造，现代工业的本质就是机器制造，所以有什么样的工业取决于能造出什么样的机器。从前面我们看到了中国工业所取得的一系列成就，这些都离不开装备制造业的发展。在刚刚过去的龙年里，中国在装备制造方面同样取得了令人瞩目的进展，呈现出一种全面推进、多点突破的态势，无论是制造装备、开发装备还是科研装备，都取得了令人瞩目的发展，和其他产业形成的相互促进的正循环，无疑这将为中国的工业升级提供良好的前提条件。下面就分别说说工业制造、资源勘探和科学研究等三方面出现的新装备、新技术。A. 千钧之力把现代工业装备称之为重器，并非形容或者夸张，而是真的很重，不但份量很重，地位也很重要。这些工业巨无霸就是工业母机，是制造极限工件的装备，包括核电站零件、航空发动机涡轮等等，它们决定了一个国家的工业制造能力所能达到的最大的高度。可能会有人提出，这些机床中的某些核心系统还是受制于人的，比如数控系统。这方面中国也正在迎头赶上，中国科学院沈阳计算所开发了基于国产龙芯CPU的高档数控装置，已经配备了国产机床，正在逐步实现工业批量应用。目前中国的机床产业不但可以自给自足，而且大量对外出口，其中不仅包括中低端产品，也开始进入高端领域。2011年，济南二机床集团囊括了福特汽车美国堪萨斯和底特律两个工厂的全部5条大型冲压生产线订单，并于2013年再次赢得了福特汽车美国肯塔基工厂大型冲压线项目。该生产线由4台多连杆压力机组成，总重6100吨，由双臂送料系统、拆垛机、清洗机、涂油机等设备组成，效率是普通生产线的3倍。制造如此一个庞然大物，需要考虑材料强度、结构变形、安装调整和测量修正等一系列全新的问题，决非简单的按比例放大。这种巨型机床一个国家通常只有一台，有的甚至是全世界只有一台，是工业的镇国之宝。缺少了这样的重型设备，很多工业产品根本无法制造，比如飞机发动机中的涡轮、重型飞机起落架等等。说起飞机发动机，是让很多人痛心疾首和少数人津津乐道的话题，中国的航空工业被发动机问题拖后腿已经有很多年了。不过在2012这个龙年里，这个问题已经开始得到解决了。飞机发动机的核心部件之一―涡轮盘――是高温镍基合金制造的，要承担高温、高压和高速旋转的恶劣工况，因此材料即坚韧又耐高温，这就给制造出了难题，只能用更巨大的压力进行锻造，才能得到合格的工件性能。现在中国有了巨型模锻压机，意味着制造飞机发动机中的一个瓶颈问题可以解决了。此外，飞机上还有很多重要的承力部件需要用高强度的钛合金制造，而钛合金本身的强度极高，必须使用足够压力的模锻压机才可以使之成形，因此大吨位的模锻压机可以说就是高端航空工业的代名词。所以，中国还在制造更大的模锻压机，而且一下子就是三台。这表明在飞机发动机领域，中国不仅是在补课，而且已经做好了反超的准备，因为更大的压力吨数意味着更高的涡轮性能、更大的发动机和更强的推力。除了发动机，飞机的机身和起落架也需要用锻压机制造，特别是重型飞机，比如空中客车的A380的起落架就是用俄罗斯的7.5万吨锻压机制造的。这种机器是真正的国之重器。目前世界上拥有万吨级模锻压机最多的五个国家分别是：美、俄、中、法、英，恰好也是五个核大国、五个安理会常任理事国、五个具备独立航空航天能力的国家。这绝非巧合，而是说明综合国力归根到底来自于工业实力，重加工能力则是工业实力的最高体现之一。在重型机床方面，2013年初，中信重工制造安装了第二台直径16米特大型滚齿加工设备，这也是目前世界上加工直径最大、技术性能最先进的齿轮数控加工设备，最大加工直径16米，最大加工模数60，最大加工齿数2000齿，最大齿宽加工1.5米，切削速度每分钟160转。此外，齐重公司研制成功了数控重型曲轴铣车复合加工机床，使中国成为世界上继德国、日本之后第三个能够自主设计、自主制造曲轴加工设备的国家，为我国大型船舶的发展铺平的道路；燃气轮机方面，中国正在完成从引进到消化吸收的过程，制约中国新式军舰大规模量产的发动机瓶颈已被突破；武重集团攻克了数控螺旋桨机床的难关，让中国潜艇螺旋桨的噪音大大减小。多轴联动数控机床是制造螺旋桨，特别是潜艇上的静音型螺旋桨，所必须的工业装备。过去只有德国和日本能够生产此类设备，其生产和销售受到北约的严密监控。八十年代中期，东芝公司曾经秘密卖给苏联数套五轴联动铣床，令苏联的潜艇噪声大大降低，成为“大洋黑洞”。现在中国手中也有了此等神器，中国的军舰和潜艇将会发生什么变化，这是不言而喻的。庞大的工业产能不仅需要强力的加工装置，也需要海量的矿产资源作为支撑，因此催生了中国的重型机械制造，除了重型机床，还有各种重型工程机械。目前中国占据的重型工程机械世界之最包括：世界最大轮式起重机――徐工集团的1200吨全路面起重机、世界最长臂架泵车――三一重工的72米水泥泵车、世界最大的海上作业浮式起重机――振华重工的8000吨浮式起重机、世界载重最大自卸铁路货车――中国南车的载重100吨自卸铁路货车等等、世界最大的轮斗式挖掘机――太原重工的WK-75型矿用挖掘机，以及全球最大吨位的履带式起重机、世界首台全液压平地机、世界钻进最深旋挖钻机、全球最大的上回转5200吨塔式起重机、全球提升重量最大且高度最高的6400吨液压复式起重机等等。这台挖掘机的最大优势在于其高速的生产效率：一斗可以挖掘重达１３５吨的物料，可将６０吨的敞车装２个多车皮；如果与同规格的自移式破碎站配套采煤，每小时的采矿能力可达１２０００吨。还有下面这辆世界最大的600吨电动轮自卸车。大块头有大智慧。这些巨型机械并非是同类产品的简单放大版，也绝非巨型零件的简单堆砌，而是需要极高的制造、驱动、控制技术，才能让它们工作。在重制造方面，这一年中的其他消息还包括：中国二重成功研制国内最大核电含铜钢锻件，其力学性能、晶粒度等指标完全满足技术条件要求，标志着国内最大核电含铜钢锻件实现国产化；高速列车关键零部件国产化项目一期投产，具备年30万片高品质车轮的制造能力，标志着我国高速铁路关键零部件国产化取得了阶段性成果；中国重机研究院研制世界上最厚板坯连铸生产线，这是世界上最厚的700毫米×1500毫米高品质特厚板坯连铸生产线装备，已获得国家2012年智能制造重大专项支持。B.先进制造中国的工业装备不仅在追赶，而且在一些新兴领域已经完成了超越。比如在增材制造技术方面，中国率先完成了飞机大型关键零件的实际制造。增材制造，俗称3D打印，是近年来新兴的一种机械制造方法，通过逐层累积的方式构成工件形状，和传统的切削制造方式相比，优点是节省材料、可以快速构建复杂空间形状的工件。在这方面，中国已经走在了世界前列，中国独有的激光增材制造技术能制造高强度、大尺寸的飞机用钛合金零件，并且已经投入实际应用，这将大大加速了中国飞机制造业的追赶步伐。目前，我国已经具备了使用激光成形超过12平方米的复杂钛合金构件的技术和能力，并投入多个国产航空科研项目的原型和产品制造中，其中包括最先进的国产战机。成为目前世界上唯一掌握激光成形钛合金大型主承力构件制造并且装机工程应用的国家。此外，激光增材制造中核心的大功率激光器技术也取得了突破。2013年4月，中国展示了国产的万瓦光纤激光器，成为继美国之后，第二个掌握此项尖端技术的国家，其中使用的高功率激光合束器和泵浦耦合器等关键核心部件都是依靠自主研发，完全具有自主知识产权。机床也好，3D打印也好，都是制造机械零件的设备，而信息社会中不可或缺的集成电路芯片，则要靠光刻机来制造。光刻机在芯片制造业中的地位和作用就相当于机床在机械制造业中的地位和作用。一台光刻机中的核心子系统包括：超精密环境参数控制系统、大功率深紫外激光器、超大数值孔径的透镜组、纳米移动定位系统、超高精度多自由度移动工作台等等。目前上海微电子的光刻机能够刻蚀90nm的集成电路，距离国外先进水平还有相当的差距，不过这已经为中国的电子工业提供了相当的支持，毕竟并非所有的芯片都需要做到20nm。中国的自主CPU龙芯2F采用90nm制程可以达到800MHz的主频，性能高于1GHz的Pentium III，这就是说，中国已经可以自主掌握这一水平的CPU制造了，其经济意义和军事意义都不可低估。更为重要的是，在解决了有和无的问题之后，在此基础上中国将会继续冲击更高端的光刻设备，自主制造更高端的芯片。光刻机是一个极其复杂的光机电系统，其中的核心零件也都需要高端的特殊设备才能加工出来，比如光学系统中的透镜。为了降低衍射效应以便得到更细的线宽，光刻机中使用的激光波长只有通常可见光的三分之一，因此对透镜表面光洁度的要求比普通光学零件要高出三倍，为此必须使用特殊的抛光技术，才能满足其极为苛刻的形貌指标。光刻机所涉及的产业链非常长、非常高端，世界上没有任何一个国家可以完全独立地掌握其全部子系统的研发和制造技术。目前世界上最大的光刻机生产商ASML是荷兰公司，光刻机中的光学镜组来自德国、干涉测量系统来自美国，其产品可以说是整个西方世界科技成果的总和。在这方面，中国要想取得独立自主的发展，实际上是在以一己之力追赶所有发达国家数百年的积累，每一个单项的突破都意味着中国又追上了一步，这个过程将会是漫长而艰辛的。不过依托完整的产业链、庞大的工业产能和雄厚的人才基础，中国的IC产业最终实现全面超越是完全可以期待的。总之，从数万吨的巨型机床到纳米尺度的光刻机，中国的装备制造业在极限制造领域取得了一个又一个的突破，这标志着中国不能做出来的东西正在变得越来越少，中国能造而别人造不出来的东西正在变得越来越多。过去我们常说“填补空白”，今后不但剩余的空白会逐渐消失，反过来，中国还会创造出越来越多的“空白”供别的国家去填补，类似3D激光打印的例子将越来越多。C.龙宫取宝众所周知，海洋中蕴藏着极为丰富的资源，但如果没有相应的勘探、开采装备，也只能望洋兴叹，无法纳入囊中。从前中国在东海和南海等区域谈“搁置主权、共同开发”，前面半句是因为军事和执法力量不到位，半句则是因为自己手中没有开发设备。从前面我们看到，随着三沙市的成立、海军舰队和海上执法力量的壮大，现在的中国已经真正地把南海和东海纳入版图了。这不仅是在地图上纳入，也不仅是在军事上或行政上纳入，还包括在经济上纳入，让主权海域和经济专属区为其祖国和民众带来实实在在的经济利益。海洋资源开发要比陆地上困难得多，所涉及的装备都是高端技术和巨量钢铁的结合，而且需要一系列配套的相关装备相互配合才能完成开发，只有工业基础极其雄厚的国家才能拥有它们。军事作战讲究“兵马未动，粮草先行”，而石油勘探则是“钻机未动，物探先行”。在海上钻一口井的成本是极其高昂的，动辄需要数千万乃至数亿人民币。因此根本不可能用盲目打井的办法寻找出油点，而是要在开采之前将海底的地质结构勘察清楚，然后选择机会最大的地点开钻。所以，海洋开发中首先出场的是勘探船。海洋石油720把中国的海洋油气勘探能力一举从500米提高到了3000米，可以覆盖全球70%的海域，是在整个海洋油气开发工程中打头阵的先锋。除了完成勘探任务，这艘船在设计中还特别注重提高船员生活的舒适性程度，为此它配备了会议室、餐厅、健身房等设施，船员室一人一间，里面有电脑桌、沙发、床等设备，这也反映了中国造船能力和设计理念的进步。此外，中国正在加紧建造其姊妹船――海洋石油721，以及配套的远洋支援船，届时它们将组成船队出海勘探，成为中国走向深水、走向远洋的先锋。勘探完毕之后，明确了油气的分布情况，找到最有可能打出油气的位置，下面的工作才是钻井。981平台就是专门针对南海设计的深海钻井平台，其最大3000米的作业水深可以覆盖几乎所有的南海区域。并且它不是孤军作战的，钻井之后，下一步是铺管作业，其目的是把油气从井口送到处理平台。海洋石油201的独特之处在于，除了铺管作业，还具备4000级的起重能力，可以完成海上石油平台上部模块等大件的吊装与拆除和导管架的辅助下水与就位等动作。接下来，处理平台对开采出的油气进行初步的加工，然后再通过管道或船只运送到陆地。日，我国自主研制的亚洲最大深海油气平台“荔湾3-1”天然气综合处理平台登上世界最大无动力驳船“海洋石油229号”，被运往南海安装现场。“海洋石油229号”是世界上最大的无动力驳船，作业能力亚洲第一、世界第二。此前，一个重32000吨、亚洲最大的油气平台导管架已经事先安装完毕，用于支撑这个平台。该平台是我国自主研发、亚洲最大的深海油气平台，它高68米、浮托重量3.2万吨、价值50多亿，相当于一个小型炼油厂。其全部结构重量达7万多吨，接近于两个“鸟巢”的主体钢结构重量，超过了“辽宁号”航母的总重量，是一座名副其实的海上工厂。预计2013年9月份该平台可实现投产，年产天然气120亿立方米。从2012年里中国在南海的油气开发、三沙市成立、渔政巡航、黄岩岛巡航、两栖登陆夺岛演习等一系列事件的时间关系来看，基础建设、军事威慑、执法巡航和资源开发同步进行，表明这些并不是孤立的事件，而是一整夺回南海的组合拳。其核心就是借助强大的工业力量，以基建为支撑、以军事和执法为保护，通过建设城市和基地、投射军事和执法力量、勘探和开发海底矿产等手段，把南海变成中国的能源宝库，为中国的工业源源不断地提供资源。除了上面这些直接参与海上油气开发的巨型设备，与之成龙配套的还有下面的这艘2012年新投入使用的饱和潜水母船。其随船配备了300米饱和潜水系统，集生活舱、过渡舱、逃生舱、潜水钟、生命保障系统于一身，可以支持多名潜水员在水下工作连续工作多日，潜水钟可供3名潜水员同时进行潜水作业，其最大3000米的作业深度可以为上述3000米的海上油气勘探、钻井、铺管、开采等一系列作业提供支持和保障。未来中国还将继续研制500米饱和潜水，向700米的国际水平继续逼近。在饱和潜水方面中国还处于追赶的位置，在非饱和的载人深潜方面中国则已经走到了世界前列。载人深潜器可以分为浮力舱和作业型两种；前者曾创造过11000米的深潜世界纪录，但仅仅是把人送下深海然后返回，不能进行任何操作，只有探险意义，不具备实用价值；后者则具备自航、观察和作业能力，可以完成诸如勘察、采样、打捞、检测和救生等任务，具有很高的实用价值。这就是蛟龙号，其应用绝非仅限于科学考察，还可以应用在军事和经济领域。除了蛟龙号之外，目前世界上另有4个国家的5艘作业型载人深潜器可以达到6000米的深度，最大可下潜到6500米。蛟龙号在海试中，展示了于太空的载人飞船进行实时通话的能力，这绝不是一次简单的作秀，而是展示出一种全球性的、天地间的通讯能力，这是一种从卫星数据链到水声通讯的整体性系统能力，只属于顶级大国。2013年4月，经过7000米海试后的蛟龙号正式投入使用，这意味着全世界99.8%的海底都已经向中国人敞开了大门，等待着我们去探索、去发掘。而且蛟龙号的首个应用海区便是中国南海，和军事演习、执法巡航、三沙建市、油气开采等动作结合在一起，这是整套组合拳中的一环，也是龙归大海的开始。未来中国还将继续进行深潜器的研制工作，实现关键部件的国产化，包括钛合金耐压球壳、水下动力系统等等。D.科研探索制造装备决定了我们能做出什么，开采装备决定了我们能得到什么，科研装备则决定了我们能知道什么，三者合在一起构成了一个国家的全部制造能力。其中科研装备的作用是最重要的，因为谁也没有办法制造出或开采到原本不知道的东西。在航空航天领域尤其如此，拥有什么样的风洞，就拥有什么样的飞机、飞船和导弹，航空大国同时必定是风洞大国。此外，汽车、船舶和建筑的设计也都离不开风洞。中国现在已经拥有了全面而完整的风洞体系，包括亚音速、跨音速、超音速和超高音速等不同气流速度、各种尺寸大小的风洞，以及激波、电弧、立式等特种风洞。所以近年来我们的航空和航天事业出现了井喷式的发展，各种新飞机、新导弹层出不穷，背后是一个完整的风洞群体系在支持。目前某超级大国正在开发所谓六代机――驭波者，号称要实现一小时之内的全球快速打击，以此作为维护其全球霸权的威慑力量。而最新建成的这座超高音速风洞为中国的航空航天研发又增添了一项利器，仅从其性能指标――25至40公里高空、5至9倍音速――就不难推测出来，中国即将拥有什么样的新型飞行器。面对赤裸裸的军备挑战，这座风洞的建立同时也表明了中国的意志和力量，如果有人试图用军备竞赛来威胁中国的生存和发展，中国将有决心、有能力奉陪到底。今天中国的工业和科技实力已经达到了这样一种高度，足以支持我们硬碰硬地从正面应对这种挑战。振动平台也是是研发航空航天设备所必不可少的试验设备。飞机、火箭、飞船、列车等等，鉴于其结构的复杂性，无论理论和仿真计算如何周密，最终还是要靠试验确定其振动特性，防止出现破坏性共振。这方面的一个反面例子是，1992年中国为美国发射澳星B2，美方出于保密没有向中方提供全部的卫星参数，结果在发射过程中，星箭之间发生了耦合共振，即运载火箭的振动频率和卫星的固有频率相同，于是引起了卫星的强烈振动，最终造成卫星发动机爆炸，虽然中国火箭继续把卫星残骸准确送入了预定轨道，整个发射最终还是归于失败。围绕大推力电动振动平台，原本是美国等发达国家对中国实行禁运。可笑的是，当中国已经研制出了更大推力的振动平台之后，不知是出于傲慢还是迟钝，美国却仍然维持着原的禁运水平――９吨。后来反倒是中国向美国出口了16吨级的平台，并且在出口协议中加入了用途限定条款，规定美方不得将其用于军事用途，签字的美方负责人不禁发出感叹，说这是他第一次签署这种条款。相信随着中国科技的不断进步，类似的事情只会越来越多。关于现代科技，有人以为就是用硅片代替钢铁。这种说法并不准确。硅片和钢铁之间不能说谁高级谁低等、谁先进谁落后，也谈不上谁取代谁，而是一种相互配合、相互依赖的关系。实际上，从某种程度上说，芯片本身就是被钢铁造出来的。大家知道，芯片是由光刻机制造出来的。光刻机本是由钢铁机械、光学零件、电子芯片等等构成的，其中包含大量高品质的钢铁部件，它们构成了光刻机的运动系统，使得被曝光的硅片得以实现纳米精度的空间定位，这样才能在上面准确地刻出纳米尺度的电路元件。其他很多电子设备也都需要在钢铁支持下才能发挥作用。所谓射电天文望远镜，并非一件光学仪器，而是一个巨大的天线，用于接受来自宇宙的无线电波，或者向遥远星际的发射无线电波。这台巨型的射电天文望远镜是电子和钢铁结合的产物，拥有一个2700吨的钢铁构成的移动结构，核心技术完全由中国自己研发，最远可以观察100亿光年外的天体。其天线面积有3318平方米，主反射面由14圈共1008块高精度实面板铺成，变形误差不大于0.3毫米。为了保证天线能准确地指向需要的方向，其直径42的方位导轨采用无缝焊接，精度达0.1毫米。为了克服环境温度、重力等因素的影响，保证镜面的形状始终符合要求，其主反射面采用了最先进的主动控制技术，在每块面板背后都安装了促动器，可以精密调节其方向。这台射电天文望远镜将帮助中国的深空探测和登月工程更上层楼。同时，它也给中国人增加了一只观察宇宙的眼睛，可以帮助我们更好地认识宇宙、认识周围的世界，为最终迈入星辰大海做好准备。C.超级导体一般来说导体总是具有一定的电阻，而在足够低的温度之下，通常是接近零下273.15摄氏度的绝对零度附近，此时某些导体会呈现出零电阻特性，称为超导体。超导体具有很多奇特和有用的性质，比如零电阻使它可以毫无损耗地传输电流。不过绝对零度在物理上是完全不可能达到的，接近也是极其困难的。所以在高温超导现象发现之前，超导始终无法走出实验室。上世纪80年代，科学家们合成了能在液氮温度以上实现超导的材料，称之为高温超导。所谓高温，是相当于绝对零度而言的。由于通过液化空气制备液氮已经是很成熟和廉价的技术，这就使高温超导的实际应用具有了可行性。此后，国际上掀起了研究也应用高温超导材料的热潮。中国的高温超导研究是和国际上同时开始的，并且始终保持在第一梯队的位置。到2012年，中国的高温超导技术已经在多个领域里进入实用范畴，其中一个应用方向是构建变电站。高温超导体具备零电阻的特性，即可以无损耗地传输电流，这使得超导材料在电力行业中有着天然的应用优势。这座超导变电站所采用了四项超导技术，分别是：高温超导储能系统――世界上并网运行的第１套；高温超导限流器――中国第１台、世界第４台并网运行；高温超导变压器――中国第１台、世界第２台并网运行，也是世界上最大的非晶合金变压器；三相交流高温超导电缆――研制时为世界最长的同类电缆。除此之外，高温超导现象还可以被用来制造大功率的超级电机。而在高温超导电机方面，中国在高温超导和高强度永磁材料两方面的基础研究和构成应用都具备相当的优势。此前中国已经建立了世界上首条高温超导电缆，长360米、载流能力10千安，已并网示范运行；国际合作的顶尖物理探测设备――阿尔法磁谱仪――中的永磁体也是由中国制造的，它提供了仪器必须的巨大磁场，是其核心器件之一。由此可见，中国在高温超导电机领域完全有可能后来居上，为巨型舰船提供最强劲的动力。此外，由中国主导的最新一代可控核聚变试验装置――东方超环――中也使用了高温超导线圈，用于提供约束核聚变材料所需的超强磁场。至2013年5月，中国已经在河南建成了高温超导输电示范工程，其电缆长360米、载流能力10千安，是世界首条并网示范运行的高温超导电缆。在产业应用方面，由清华大学的曹必松团队研制、拥有完全自主知识产权的高温超导滤波器已经实际应用到了联通的CDMA基站。2005年底，北京市海淀区大钟寺地区建成了我国第一个高温超导前端移动通信应用示范基站。试验结果表明，在通信装备上加装超导滤波系统后，重度干扰下原本无法工作的通信装备恢复了正常工作，中度干扰下装备最大作用距离平均增加了56%，在应用高温超导滤波器后，可以把移动基站的辐射功率降低一半。日，该系统获得了在我国通信装备实际应用的许可。日，其首批产品订货完成生产并交付用户使用，将在全国16个省市的通信装备上投入了长期实际应用。采用高温超导材料制作滤波器，是由于高温超导材料具有极低的微波损耗，利用这一特性研制的滤波器具有插入损耗小、带边陡度高、带外抑制深等特点，除了应用在移动通讯领域，还可以用以提高卫星微波接收系统的灵敏度和抗干扰能力。日，实践九号A/B卫星随“长征二号丙”运载火箭升空并进入预定轨道，上面搭载了由中科院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室研制的高温超导滤波器，初步的数据表明，该滤波器达到了预定试验指标要求。从近代科学的发展历史来看，科学理论从来都是和工业应用同步发展的，并且往往是工业应用走在了科学理论的前面，比如在瓦特“发明”了蒸汽机之后，又过了半个多世纪，才有了卡诺的热机理论和焦耳的热功当量。在很多情况下，是大规模的工业应用，而不是象牙塔里的潜心研究，成为了理论突破的真正动力。所以，高温超导的意义远不限于工程应用领域，也绝不仅仅是用来制造低损耗变电站、大功率电动机、强磁场线圈或者微波滤波器的实用技术。高温超导现象是凝聚态物理的一个重要研究方向，通过对其形成机理的研究，我们可以更加深入地了解电子和原子的运动和相互作用，从而揭示出更加深刻的物理规律。在这方面，工业越发达、应用规模越大的国家机会越大，从英国、法国、德国到美国，概莫能外，未来的中国也是如此。D.量子世界在刚刚过去的龙年里，中国人探索的足迹从海洋一直延伸到太空，对象涵盖了南极的远古冰芯和遥远的月球表面，不仅如此，还延伸到最微观的量子世界之中。量子理论通常被认为是玄妙和远离现实生活的，是少数科学家的理论玩物。其实不然，量子理论涉及对物质的组成和运行规律的基本认识，这决定了人们能够得到什么样的物质和制造出什么样的东西，或者说，决定了工业制造的高度。事实上量子理论可谓是现代工业的基础，从化工、材料到激光、核能、超导，都离不开量子理论的指导。而理论不是凭空诞生的，而是从实验之中产生的、并且被实验所验证的，大亚湾的中微子实验充分表明了工业对于科学的促进作用。对于那些没有核电站的国家，或者是因为公众的恐惧而停止核电站的国家，进行这种实验是不可想象的。实际上很多最尖端的物理实验室都是用工业设施的基础改造而来的，比如位于中国四川的锦屏地下实验室，便是利用雅砻江锦屏水电站现有的地下隧道开挖的，位于2400米的岩层之下，是研究暗物质的绝佳场所。如果没有这些实验，就没有对物质的深刻认识，也就不会有新材料、新能源、新器件，人类社会就只能维持在现有的生产水平，并在逐渐耗完可用的能源后走向衰亡。历史上这样的例子很多，绝大多数的古文明都是这样消亡的。中国也险些步其后尘，固守农业的生产方式和自我循环的历史，最后几乎亡国灭种。而西方世界则借助对于物质世界的探索打开了工业文明之门，把人类社会带上了全新的层次。现在中华文明已经脱胎换骨地成为工业文明，自然会从历史中汲取教训，不但要把工业之路坚持下去，而且要继续探索更遥远的世界、更基本的物质，只有这样才能拥有未来。在实际应用方面，量子理论还可以用来建立从物理上不可破解的保密通讯线路。量子纠缠是一种特殊的物理现象，源自于一对量子之间的内在关联。量子理论指出，对于两个处于纠缠态的量子来说，无论它们相隔如何遥远，一旦对其中一个进行测量，都会以某种方式影响另外一个的测量结果，导致它们塌缩为某种特定的状态，两个测量结果之间会表现出某种特定的相关性。量子通讯的基本过程是，发送者生成一对处于纠缠态的量子，并把其中一个通过量子传输通道发给接受者，双方分别对它们进行测量，利用各自得到的测量结果完成密码信息的传递。量子通讯的工作方式是：每次通讯前，利用量子纠缠态传递一个不同的新密码，利用量子通道传递，而加密后的正文和其他信息则可以通过公开的信道进行传递。只要量子密码不被窃听，通讯内容就不会被破译。至于量子密码本身，如果有人试图进行窃听，即对其中的量子进行测量，就会导致量子塌缩。在这种情况下，这个量子就进入窃听者的接收器，而不是达到真正的接受者那里。依据量子物理的原理，发送者和接受者就会发现，测量结果和预期的对不上号，于是知道自己被窃听了。即使窃听者依据其测量结果，试图复制出相同的量子发送给接受者，也是行不通的。因为复制出来的量子和发送者手中的那个原始量子之间不存在纠缠关系，这一点会反映在接受者的测量结果里，收发双方可以据此判定遭到了窃听。所以，量子通讯的保密作用在于，从物理上保证了窃听者必然会被发现，而不是某种不可破解加密算法，也不是保证密码绝对不被窃听。实际上，在保密通讯中，比密码泄露本身更可怕的，是密码泄露了而自己还不知道。二战中的德国和日本都因此吃过大亏。量子通讯的优势在于，一旦遭到窃听，会被立即发现，可以重新发送密码，直到确认未被窃听为止，然后才发送密文。最坏的情况是放弃通讯，胜过泄密了还茫然无知。所以，准确来说，量子通讯的优点并非是“不可干扰的”、“不可破译的”或者“不可窃听的”，而是“窃听者一定会被发现的”。从量子通讯的原理可以看出，其难点在于如何长距离地传递单个量子（实际中是光子），并保证其量子态不因环境干扰而发生变化，也不可以使用中继和放大技术，因为这样一来就会破坏量子通讯不可窃听的特性。实用的量子通讯技术不是直接传递光子，而是通过某种方式把该光子的量子状态复制给远处的其他光子，从而在接受者那里制造出一个处于纠缠态的光子，从而达成量子通信的目的，这被称为“量子态隐形传输”，也就是中科院的潘建伟团队所采用的技术路线。目前在量子通讯领域中国无疑已经走在了世界前列，这并非是一个孤例。同样是在最尖端的应用基础科学领域，2013年3月，浙江大学高分子系高超教授的团队制造出了世界上最轻的固体，这是一种密度为0.16千克/立方米的超轻气凝胶，是平常空气密度的八分之一，刷新了2011年由美国人创造的、固态材料密度0.9千克/立方米的世界纪录。超低密度并非是这种材料的唯一特点，它还具备高弹性，被压缩80%后仍可恢复原状；对有机溶剂具有超快、超高的吸附力，是已报道的吸油力最高的材料，在保温、催化和环保方面都有潜在的用途。量子霍尔效应是量子世界中的重要研究方向，整数量子霍尔效应和分数量子霍尔效应的发现都分别获得了诺贝尔物理奖。2013年3月，清华大学的薛其坤院士领衔的科研团队在《科学》杂志上在线发表了量子反常霍尔效应的研究成果。量子霍尔效应需要很强的外加磁场，而量子反常霍尔效应则无需任何外加磁场，可用于新一代的低功耗微电子器件。实现这种效应的难点在于材料的制备，薛其坤团队用四年的时间，发展出了一套独特的制备方法，采用分子束外延的手段，得到了高质量的磁性掺杂拓扑绝缘体薄膜，在极端低温下进行精密测量，最终实现了量子反常霍尔效应。在这场正常科学竞赛中，美、德、日等国科学家也都发起了冲击，但均未取得最后成功。量子理论还可以被用来做成量子相机。一般意义上的光学成像系统，无论是日常使用的卡片相机还是摄影记者手中的专业“大炮”，无论是科学研究用的天文望远镜还是军事侦察卫星上的观察设备，都是基于光线成像原理的，所有这些成像系统的分辨率都受到衍射极限的制约。物理原理决定了，它们的角分辨率能力与其镜头的尺寸成正比，通俗地说，有多大的镜头，就能够在多远的地方看见多小东西。某些电影中渲染侦察卫星可以看见地面上的细微景物，这纯属艺术夸张，实际中是不可能的，卫星的镜头尺寸受到发射能力的制约，所以亚分米的地面分辨率已经是其物理极限了。此外，所有这些设备都是基于光线成像，很容易受到光照、雨雾、云层等自然因素的干扰，轻则影响成像质量，重则根本无法成像。但量子相机却可以避开这些限制。基于之前的研究成果，2013年8月，第一台量子相机的工程样机在上光所制作完成。值得指出的是，研制这台量子相机的，是一群80后年轻人，为了追逐自己的梦想，他们转战于城市、郊区、高原、大湖边，在极为艰苦的条件下，进行了大量晴朗、夜间、云雾、雨雾等典型气象条件下的室外遥感成像实验，取得了各种气象环境条件下的第一手数据，验证了世界上第一个能在自然条件下应用的量子相机。有了这样的科研团队，我们完全不必怀疑，伴随着工业化进程的加深、经济实力的上升和科技投入的加大，中国在尖端科学领域追赶上发达国际只是个时间问题。（九）龙腾天外航天工业和航天技术无疑最能代表一个国家的工业和科技水平，反之，一个国家的工业和科技水平也决定了其在太空中所能达到的高度。在刚刚过去的龙年里，在世界上唯一的、最全面的工业体系的支持下，中国的航天也站上了一个新的高度，成为世界上最完整的自主的航天体系，除了拥有对地观测、通讯和科研等空间飞行器之外，还拥有了自己的深空探测、卫星导航、载人航天、空间站、反卫星等尖端系统。相比之下，其他几个航天大国和集团都缺少这样或那样东西，欧洲没有载人航天能力、伽利略系统进展缓慢，美国没有自己的空间站、并暂时失去了载人航天能力，俄罗斯缺乏中段反导和反卫星能力。而中国则靠自己的力量独立发展出了全面的航天能力，别人不让我们加入国际空间站，我们就自己建，而且建成了；别人不和我们搞全球定位，我们就自己搞，而且搞成了；没有人相信我们能进行中段反导和反卫星，我们就自己做，而且做到了。在所有的中国产业中，航天是最具气质的，带着一种骨子里的自信和自强，以及代代传承的严谨和细致，正是这些造就了中国航天今天的辉煌，未来也将继续将我们送入太空，直到遥远的星际。A.天地之间2012年里中国一共进行了19次航天发射，与上一年持平，仅次于俄罗斯的28次，连续第二年超过美国，位列世界第二。中国的这些航天发射全部取得了成功，共计将28颗航天器送入太空。其中除了载人航天，最为引人注目的是北斗导航卫星的密集发射、完成阶段性组网和正式投入运行。相比之下，欧洲的伽利略系统北斗导航启动早，却直到2013年5月才发射了4颗卫星并完成了首次定位。北斗导航在和伽利略系统竞争频率资源方面已经占得了先机。现有的北斗导航系统已经是第二代了，目前共有16颗卫星，除一颗失效之外，其余15颗均工作正常，此前中国还发射了4颗北斗一代实验卫星。除了美国的GPS和俄罗斯的GLONASS，北斗导航定位系统是世界上第三个正式组网运行的卫星导航系统。和其他两个卫星导航系统相比，北斗系统将定位和短信结合在一起，等于一下子拥有了两套卫星系统，是非常有创造性的一种组合，并且在实际中已经发挥了巨大作用。在2008年汶川地震的救援行动中，在其他通讯手段全部中断的情况下，北斗系统发挥了重要作用。2011年，在境外缉捕湄公河惨案的元凶糯康的过程中，中方执法人员使用北斗系统的通讯功能进行联系，从而避免了走漏风声，才使行动最终获得了成功。此外，南海的中国渔船都装备了北斗导航和通讯终端。在2012年的黄岩岛事件中，被菲律宾方面围困的中国渔船使用北斗的短信功能进行向中国政府呼救，之后中国迅速派出执法船只进行解救，并从此将黄岩岛纳入中方的控制之中。所以北斗系统对中国而言，具备双重的意义，不但是一种自主的全球导航系统，而且是一种自主的全球通讯系统，后者的实际作用决不亚于前者。在接下来的几年时间里，北斗系统的卫星发射将迎来一个间歇期。这是因为现有的卫星已足够保证中国及周边地区的定位要求，鉴于中国暂时并没有和美国一样的全球战略需要，所以不必追求完整组网，完全可以等现有技术进一步成熟后再发射。这也体现了中国航天的务实精神。预计北斗导航系统将在2020年全部建成。2012年里，除了北斗导航系统，中国还建成了另外一个极其重要、却鲜为人知的卫星系统――天链。如果说北斗卫星是为了从天上指挥地面，那么天链卫星则是为了从地面指挥天上。卫星也好，载人飞船也好，空间站也好，如果离开了地面的监控，就等于是断了线的风筝，只能听之任之。对于载人航天来说，这是无法接受的。因为一旦太空中发生了任何意外，而地面无法及时获悉和处理的话，很可能酿成事故甚至灾难。陆基和海基的测控站只能照顾到其上方正对的区域，而处于地球同步轨道上的中继卫星则能提供最大程度的测控覆盖，并且不受地面气候和政治因素的影响，可随时对航天器提供上传或下载服务，相当于一条太空中的信息高速公路，使航天器的效能成倍增加。天链系统的潜在意义十分巨大，它使中国第一次拥有了属于自己的大容量全球数据通讯系统。以此为基础，中国不仅可以实现无盲区的航天测控，而且能够在全球范围内向作战单元之间、指挥中心和作战单元之间、区域指挥中心和总部之间提供数据通讯支持，与北斗卫星导航系统结合之后，就可以构建出海、陆、空、天一体化的全球作战体系，使中国在全球进行军事部署或军事行动成为可能。当然，中国是一个爱好和平的国家，绝不会向世界宣布说，我们要进行太空军事部署、要发展全球军事打击能力。相反，中国用一种非常柔和、非常隐蔽的方式向全世界展示了这种潜力。日，北京时间上午10点，在距离地面数百公里之上的近地空间中，在由天宫一号和神舟十号组合而成、以第一宇宙速度飞行的太空实验室里，宇航员王亚平给全中国的中小学生上了一堂50分钟的科普课。课堂是双向的，王亚平实时地回答了地面同学的提问，自始至终图像和声音始终十分稳定、清晰。抛开其教育意义不谈，这次太空授课向世界间接展示了中国的全球数据通讯能力。以飞船的速度，大约每90分钟绕地球一圈，在50分钟的授课时间里，飞船飞过了大半个地球的范围。要在如此之大的范围内始终维持清晰、稳定的双向视频通话，离开卫星数据链的支持是不可想象的。如果把这种能力用在军事上将会怎样，相信那些有关国家也是心里有数的。
前面的9条说的是医学，可我更想说的是后面支撑我国国防力量的国之重器，对于从医学到军事的突然画风转变我只能说没办法职业习惯：1、三氧化二砷（砒霜）在急性淋巴细胞白血病和慢性粒细胞白血病方面的化疗应用。只有中国人对砒霜如此情有独钟并用之临床居然效果还很好。2、青蒿素在防治疟疾方面的应用，原本面对虐原虫只用氯奎和伯氨奎就够了，但在疟疾肆虐的非洲，各种虐原虫一代接一代快速进化出了抗氯奎抗伯氨奎的特种虐原虫，这时候中国军方研制出了新的特效药，代号523，也就是青蒿素。此项目主要负责人中国女药学家因创制新型抗疟药———青蒿素和的贡献，获得被誉为奖“风向标”的。这是中国生物医学界迄今为止获得的世界级最高级大奖。最新实验证明青蒿素对系统性红斑狼疮也有一定疗效。3、全反式维甲酸在针对PML-RARA基因位点的白血病的应用，本来用做白血病治疗用途的顺式维甲酸中国是生产不了的，后面自己鼓捣生产出了全反式维甲酸，效果居然要比国外的顺式的好，然后中国就果断生产专利了。4、海扶超声聚焦刀
绝对是业界良心，是肿瘤手术治疗的里程碑，很大程度解决了肿瘤手术创伤大且易引发转移的问题，主要优点如下：1）. 可通过超声来观察肿瘤的大小、部位、形态以及与邻近组织器官的关系，计划出“切除”范围。做到一次彻底“切除”肿瘤，又保护周围的正常组织，同时可根据治疗后的变化来初步判断治疗效果，因此海扶超声聚焦刀具有外科手术优点；2）. 无创治疗，通过保乳、、保子宫等提升患者；3）. 由于海扶超声聚焦刀原位灭活肿瘤细胞，机体的生物学屏障未破坏，不会出现肿瘤细胞医源性播散，同时不会降低机体抵抗力，反而使病人增加抗肿瘤免疫力。5、更生霉素在滋养细胞肿瘤方面的应用，什么是更生霉素，和红霉素青霉素一样也属于抗生素，不过是中国才生产的放线菌素D，以往的滋养细胞肿瘤国外普遍采用MTX（甲氨蝶呤）为主体的EMA-CO化疗方案治疗，中国觉得此方案贵且效果不好，经过不断的药理学试验和临床研究终于提出了5-FU+KSM方案，也就是五氟尿嘧啶+更生霉素的化疗方案，发现不仅价格便宜而且效果更好，复发率显著降低。这些经典案例都是老师上课时给我们说的，说明中国的医学科技虽然貌似没有外国那么前沿，但是拿得出手的东西还是很多，而且中国人口基数多，医生每日手术量大，加上近些年来临床医生也要搞科研发SCI所以中国大医院医生的医术在世界范围内还是处于上等水平的。纯手打，望不吝点赞，要是赞的人多我继续更。好的，既然说了继续更就继续更，毕竟那么多同学点赞了6、神经性毒剂急救针 军用医疗包里都有，虽然连个医药批号都没有，但绝壁比美军同款急救针要好很多，美军的是分AB两针同时注射，而我军的只要一针，对的就一针，而且见效更快。听说当年两伊战争的时候由于大量化学武器的使用，国产的急救针一度成为战场上的抢手货，老美还专门到中国进口。7、连体婴儿分离手术
重庆的新桥医院作为国内首例连体婴儿手术成功医院（很早之前了，当时的婴儿估计我都得叫叔了），头颅相连、胸腔相连婴儿也纷纷成功了，虽然我国连体婴儿手术开展得比国外晚，但复杂连体手术的成功率是国外同行所敬佩的。8、心脏不停跳手术。 1967年，阿根廷心外科专家在美国实施了第一例心脏搭桥手术，但当时心脏是停跳的，通过体外循环机供应全身血流。但这种方法最大的问题就是组织再灌流损伤，也就是心脏停跳时心脏及其血管是由保护液灌注的，当手术完成重新吻合血管时会因为血液再灌注造成心脏组织损伤。这时心脏不停跳技术应运而生，也就是边做手术心脏边砰通跳，这样对医生外科手术技能要求很高，就在国外刚刚开展而且没有广泛应用的时候，1996年，阜外医院的胡盛寿成功实施我国第一例心脏不停跳的搭桥手术，能减少脏器缺血、少输血、降低死亡率……为进一步减少创伤，从此全国各地广泛掀起不停跳手术的推广，比国外有更多的手术数和更高的成功率。 9、MIL-77，中国研制的抗埃博拉药物
MIL77抗体药物全名为重组抗病毒单克隆抗体联合注射液,采用拥有自主知识产权的糖工程改造哺乳动物细胞表达生产,具有人体免疫原性低、易于规模化快速生产等特点。加拿大公共卫生局完成的真病毒攻毒实验等研究结果表明,我国生产的MIL77抗体药物药效明确、质量可控、安全性好,其药物半衰期及毒副作用等方面优于美国研发的植物表达的同类产品。据说一名英国女医务兵没选择老美的同款产品而选了77，结果药到病除，逢人就说中国药好。——————————————————————————————————————————以下是军事方面的成就，也就是每个中国人都该自豪的国之重器：1、陆基中段反导拦截技术从国防部新闻事务局获悉，日，中国在境内进行了一次陆基反导技术试验，试验达到了预期目的。自日首次中段反导拦截试验成功以来，这是我国公开的第三次反导拦截试验。反导拦截试验成功的意义堪比两弹一星，一些西方媒体甚至夸大其词认为，中国已经成为继美国、俄罗斯、以色列之后第四个具备中段反导拦截能力的国家。中段弹道导弹防御系统是弹道导弹防御系统的一部分，针对中远程乃至洲际弹道导弹，假如中国最终这套防御系统成熟，将大大减少来自外国洲际导弹及近程导弹的威胁。反导拦截试验成功的意义堪比两弹一星，一些西方媒体甚至夸大其词认为，中国已经成为继美国、俄罗斯、以色列之后第四个具备中段反导拦截能力的国家。中段弹道导弹防御系统是弹道导弹防御系统的一部分，针对中远程乃至洲际弹道导弹，假如中国最终这套防御系统成熟，将大大减少来自外国洲际导弹及近程导弹的威胁。2、反卫星导弹
反卫星导弹（Antisatellite missile），是指用于摧毁及其他航天器的导弹。可以从地面、空中或太空发射，能自动发现和跟踪目标，通过引爆核弹头或导弹常规弹头将目标击毁，也可利用导弹弹头直接碰撞目标。日晚9点左右，中国南部多省份网友观察到火箭状飞行物，可能系中国进行了第三次反导试验。本次试验疑似发射了DN-2型导弹模拟打击高轨卫星，采用动能直接撞击战斗部(KKV)方式，具备摧毁GPS卫星能力。摧毁GPS卫星是什么概念，美军的信息作战系统将会全盘瘫痪，不知道习惯了不对称作战的美军到时候会怎么应对。3、新型战略核潜艇及巨浪导弹 及东方41导弹
众所周知，第一次核打击后陆地的核弹发射基地基本会被摧毁，要是你没有海上核打击能力的话就相当于你没还击能力，那你没还击能力别人是不忌惮先对你使用核武器的。所以战略核潜艇和能携带多个核弹头的巨浪导弹以及载车能在公路进行机动发射的东方41战略核导弹是多么主要。我国目前已经研制出的094型战略核潜艇采用了最先进的第四代核反应堆技术，整体战力可与美国“俄亥俄”级核潜艇匹敌。并且，094型核潜艇具备噪音小、隐蔽性好、机动性大、生存力强、导弹射程远等特点，也不输于俄罗斯的“北风之神”。因此有专家认为，中美俄三国最新战略核潜艇相比较，中国094毫不逊色。而巨浪-3(JL-3)是中国目前研制中第三代洲际潜射弹道导弹，最远射程逾12,000公里，可以携带单个或者多个核弹头，预计部署在096型核潜艇上，将成为中国的关键一极。该洲际弹道导弹由陆基的的东风41型改进而成，凭其巨大的射程，美国的阿拉斯加和其西部的大部分区域将在巨浪3的打击范围内，若这种导弹服役，将无疑增大解放军的核威慑力。先更这些，所有关于军事资料都是从网上搜的，我只做知识的帮运工。
0513更：感谢各位的赞与支持。对于技术细节，本人专业相关但并非专业人士，在此只是抛砖引玉。对于评论区中指正的错误，我会尽快消化、修改，谢谢资辞。昨天看到题目的时候，想到的另一个技术，就是循环流化床技术，先把这个坑填上。循环流化床技术——高效低污染清洁燃煤枝术循环流化床技术，并非我国原创，但经过我国科技工作者的不懈努力，目前已经遍地开花，并居于世界领先水平。从数量上看，我国在运行的循环流化床锅炉比国外的总和都多；从技术水平上看，我国独立建立了循环流化床的燃烧理论体系，由国外的经验指导方式转向了理论指导方式，这对于工程问题来说，可以说是达到了非常高的高度。很多人可能对燃煤技术嗤之以鼻，认为尽早丢掉这个污染严重的大包袱才是正道。然而，在未来五十年之内，我国以煤为主的能源结构都不会发生改变。这其实在很大程度上是由我国自身的能源禀赋决定的。我国是一个「富煤贫油少气」的国家，伴随经济高速发展的高速增长的能源需求目前只能由火力发电作为主力军来顶。根据BP2014能源统计年鉴的数据，我国在2013年一次能源消费量，按燃料种类的比例如下图所示：大家可以在图中找找所谓的可再生能源（风能、太阳能、地热能、潮汐能等等一堆）以及核能的比例。就算这些技术的装机容量在未来几年内翻着番长，对我国能源结构的改进也是微乎其微的。所以，在这样的条件下，怎么把煤烧好，怎么降低燃煤污染，是我国能源技术领域无法回避的问题，而在这一点上，循环流化床技术交出了自己的答卷。若用一句话概括它的技术优点便是：大家可以在图中找找所谓的可再生能源（风能、太阳能、地热能、潮汐能等等一堆）以及核能的比例。就算这些技术的装机容量在未来几年内翻着番长，对我国能源结构的改进也是微乎其微的。所以，在这样的条件下，怎么把煤烧好，怎么降低燃煤污染，是我国能源技术领域无法回避的问题，而在这一点上，循环流化床技术交出了自己的答卷。若用一句话概括它的技术优点便是：不仅低成本地解决了燃烧过程中氮氧化物和硫的排放问题，同时可以解决采煤、洗煤过程中排放的固体废物——煤矸石堆积的问题。是一项适用于我国国情的清洁煤技术。参考资料参见：——————————————————————————————————————高温气冷堆——第四代核反应堆技术通过回顾核电发展历程，就可以看出高温气冷堆的先进性。第一代为早期原型反应堆，主要目的是验证核电在工程实施上的可行性；第二代是在第一代核电技术的基础上建成的，进一步实现了商业化、标准化，包括压水堆、沸水堆和重水堆等堆型。这一代技术进一步证明了核电的可行性和经济性，也是世界上广泛建设和使用的主力堆型；但是，美国的三里岛事故和俄罗斯的切尔诺贝利事故敲响了警钟，引起了公众对于核电技术的广泛质疑，也让核电技术的发展陷入寒冬。进而，第二代改进型核电站（俗称“二代加”）应运而生，其主要特点是增设了氢气控制系统、安全壳泄压装置等，安全性能得到显著提升。我国目前运行的绝大多数核电站均为二代加技术。第三代核电技术则是在第二代及二代加技术的基础上，进一步强调了核电技术的安全性和经济性而设计的，其主力堆型为美国的非能动AP1000核电站及欧洲的EPR核电站。我国在这方面则是以引进技术为主。第四代核电技术，这个概念是在1999年6月召开的美国核学会年会上提出的，会议提出了未来核电技术的技术要求。在2002年9月于东京召开的GIF会议上，与会的10个国家在94个概念堆的基础上，一致同意开发以下六种第四代核电站概念堆系统：1. 气冷快堆系统；2. 铅合金液态金属冷却快堆系统；3. 熔盐反应堆系统；4. 液态钠冷却快堆系统；5. 超高温气冷堆系统；6. 超临界水冷堆系统。我国的高温气冷堆技术便属于第四代核反应堆技术。我记得读本科的时候老师说过，第四代核反应堆技术从工程设计角度出发，是永远不会出现类似于日本福岛第一核电站的堆芯熔化事故的。即使断水断电，把反应堆放在那里让他自己随便烧，堆芯也永远不会被烧坏。关于这一点，在此之前所有的核电技术都是做不到的。在任何情况下，高温气冷堆都不会发生堆芯融化事故和大量放射性释放事故，都不会对人类健康和环境造成影响，是本质上的安全。这项技术已经开始向商业化进行转变，商用60万千瓦高温堆江西瑞金核电项目初步可行性研究报告日前已通过专家评审，有望成为世界首座商用第四代核电站。看视频请戳：注：参考资料均来自百度Baidu。
声明：所有信息均可从网路中提取，本人只是做了加工整理的工作，我都不知道自己在说什么，家中没有水表、煤气一应物品，ID不是本人名字。PS：谢谢你们的支持，为了减少不必要的麻烦，评论区我关闭了。1、军舰交直流发电机and电磁弹射器and潜艇AIP技术同时发出交流电和直流电的发电机中国是独一份，大大减少了电气设备的舰船占用面积，为狭小的舰船节省了宝贵的空间；电磁弹射技术（航母弹射飞机）仅有美国掌握，比蒸汽弹射效率更好且不会像蒸汽弹射那样影响航母本身的行进速度；AIP技术世界少数几个国家掌握，这个系统技术的目的就是使常规动力潜艇可以长时期潜航而不用浮出水面换气。关键这都是一个学科带头人搞起来的！那些说中国当代没有天才、没有国之重器的人，仅仅是由于你没有看到而已——马伟明，曾是中国工程院最年轻的院士。马伟明，清华大学电机系毕业，海军工程大学教授，工程院院士。马伟明长期致力于舰船综合电力技术原始创新研究，承担国家和国防重大装备重点课题40多项，获得具有自主知识产权的发明专利40多项，20多项关键技术成果居世界先进水平；所有创新成果全部应用到我国自行研制的作战舰艇。他领导研制成功国产十二相整流发电机，填补国家空白，装备多艘潜艇，这一成果获国家科技进步一等奖。2、航空超材料—隐身技术张明习在“二次创业”进程中，一如他30年前开展“人工介质雷达罩”研制时的孜孜不倦，一如他20年前力排众议，毅然担当氰酸酯树脂研发时的果敢和自信，一如他10年前决定自主开展特种隐身技术研究的高瞻远瞩。承担重点课题时，他的足迹遍布全国，从技术调研到科研攻关；连续劳累和低温实验环境，又曾引起他面部神经麻痹。当我国成为继美、德之后第三个把人工介质成功应用于飞机雷达罩的国家时；当雷达罩专业技术体系持续完善、科技知识产权不断增加时；当进步的喜悦洗去过程的艰辛和疲惫时；我们感受到了他不畏艰苦、孜孜不倦的探索精神和创新追求、忘我的工作态度。3、太空打水漂——航空航天技术中国的航天技术在某些方面确实不如美国先进，但在一些方面又超越了美国，各有千秋。比如这个太空打水漂：第一漂进入大气层是每秒11点2公里，到了第二漂已经减速为每秒7点8公里，这个速度既不会进入轨道成为卫星，也没有低到洲际弹道导弹再入的速度以下，相当于洲际弹道导弹的再入速度，就看怎么理解她的性质了，没有几个绝招是绝对做不到这样好的结果。中国的航天技术在某些方面确实不如美国先进，但在一些方面又超越了美国，各有千秋。比如这个太空打水漂：第一漂进入大气层是每秒11点2公里，到了第二漂已经减速为每秒7点8公里，这个速度既不会进入轨道成为卫星，也没有低到洲际弹道导弹再入的速度以下，相当于洲际弹道导弹的再入速度，就看怎么理解她的性质了，没有几个绝招是绝对做不到这样好的结果。上的去，返得回，降得准，这个降得准就与四子王旗联系在了一起，要是降在二子王旗（要是有这个地名的话）那就不算圆满，中国航天这可算是个绝活，因为早年苏联和美国都有降落地点偏差公里的时候，可见回回能降在一个地方要多么精准，换做洲际弹道导弹，那就是极高的圆概率CEP！4、弹道导弹打航母私人定制，全世界独一份。答主曾与二炮一位三级士官专门探讨过这个问题，得到确定的答案，东风21C、东风21D甚至于东风26等等一系列后续型号的发展，让围堵中国于第一岛链成为天大的笑话，前国防部长梁光烈说，“在第一岛链之内，中国还没有对手，消灭两个航母编队是不用了多少导弹的！”5、量子通信技术潘建伟，中国科学院院士，中国科学技术大学副校长、教授、博导。量子通信由于量子纠缠干扰的问题从理论上讲不存在被窃听的可能。量子物理讲，观察者一旦涉足观察，必然会对被观察物造成扰动，改变其状态。中国的量子卫星如果组网，想想都害怕~~~~6、高超音速武器、反卫星武器、中段反导拦截技术三者虽然是不同的方向，但核心技术体系是同位一体。高超音速武器和嫦娥返回卫星的原理是相同的，跟美国提出的“一小时打遍全球”计划异曲同工，至于如何实现，方法有很多。中国是用洲际导弹推上去，取得高超音速度，然后滑翔控制，再入再出，随意变轨，美国之所以多次失败就是速度太快烧坏了，这里面对材料要求有多高可想而知。感兴趣的去搜索：Wu14谈到中段反导，目前只有中美两家，俄罗斯不过拥有了一丢丢的反导能力，且是末端反导。而在路基中段反导拦截技术上，中国人走在了美国人前面。7、惯性约束核聚变激光驱动装置——激光技术世界领先，与美并驾齐驱、各有千秋搜索关键字：神光三号8、高铁技术高铁从开始的完全引进到消化吸收、再到如今走出国门，现在拥有了绝大多数自主知识产权，真的太快了！目前运营里程世界第一、在建里程世界第一、平均运行速度世界第一。欧洲国土面积小，高铁少而慢，需求不迫切。美国搞高铁技术上没有任何问题，就是没钱......当年多少专家学者骂高铁，撸袖子、抡拳头哭天抢地的阻碍高铁发展。而到如今，高铁不仅四通八达、畅通全国，使国人享受了快速出行的便利，还要连接周边国家，将周边国家纳入一带一路的经济共同体。壮哉我大高铁，使我不再于绿皮车箱闻脚臭，向铁路工人致敬！中国高铁规划：9、交直流特高压国家电网董事长刘振亚顶着千钧之力硬是发展特高压，很多学者专家当时说，欧美都没用特高压，我们为什么要用？刘说，欧美不能用的难道我们就不能用？中国能源分布特征决定了西电东输的战略态势——西部地区煤矿资源丰富、水能资源丰富、日照资源丰富、风力资源丰富，而西部地区工业尚不发达、对于电能的消耗较少，西电东输将成为中国未来数十年的战略发展方向。而将电压等级提高，可以大大减少输电损耗，提高输电效率。特高压交流输电线路特高压电网规划特高压电网规划10、超级计算机—天河二号一会美国加把劲，美国的运算速度就成了世界第一；一会中科大（经热心知友指正，是国防科大）的那帮工科男加把劲，就又把第一夺回来了。奉劝你们少撸多运动，国家需要你们。
百度家高帅富的超链分析技术，是信息检索技术十分重要的发明。
第四代反应堆的六个构型中，就有高温气冷堆，这是一个很有前途的方案，现行的高温气冷堆有两个流派：石墨球床和柱状燃料的，前者的使用者是中国和南非，后者是美、俄和日本喜欢的，这里我就着重说一下我国的石墨球床堆电厂的技术特点。 石墨球床堆也叫卵石堆，最早是德国在本世纪60年代建成了原理堆，由于技术和需求的限制，30年没有大的发展，直到上个世纪90年代，国际能源危机的压力日趋严重，南非和中国先后开始了对这一技术的现代化研究和实用化探索，分别是南非国营电力设计的PBMR(400MW热功率)和中国原子能技术研究院设计的HTR-PM(460MW)。两者的设计都已经基本完成，其间中国完成了清华大学10Mw原理堆(HTR-10)的建造和运行工作，HTR-10已经并网多时了。 我们知道，所有的核电站都由几个部分组成： 1、堆芯。核燃料在此低速燃烧，产生热量 2、冷却回路。堆芯产生的热量通过回路里的介质传导出去，使得堆芯保持一个稳定的反应温度，持续工作。 3、发电机组。把冷却回路中的热量通过汽轮机的方式转换成电能。 先说说燃料组件，石墨球床气冷堆的燃料组件大大不同于传统的核燃料组件，你可以把它看成一个西瓜，外壳是硬化的石墨材料，相当于西瓜皮，里面是稍微松散的石墨填料，相当于西瓜瓤，在西瓜瓤里均匀分布着一些以UO2为主要成分的西瓜子，这就是真正的核燃料颗粒，顺便说一下，这个瓜子有个用陶瓷做的瓜子壳，而UO2则相当于瓜子仁。这个西瓜结构的燃料组件直径是6厘米——无论颜色还是尺寸都很像我国北方常见的煤球。我们就暂时把它称作“煤球”好了。 在反应堆的堆芯里面（多是一个环形的圆柱体），这些煤球就真的和煤球炉子里一样，直接填充进去就好了，在一定的温度下，瓜子仁里面的核燃料开始裂变反应，产生热量，煤球里面的石墨起到慢化作用，保持链式反应的稳定运行，正常情况下，这些煤球的温度是900摄氏度左右。 几何知识告诉我们，一堆球球堆在一起，他们的周围就自然而然的形成了均匀的空隙，这些空隙就是堆芯内部的冷却空间，我们在堆芯的一端注入高压氦气，另一端让高压氦气流出，快速流过煤球空隙的氦气带走了多余的热量，就构成了堆芯冷却的第一回路。900摄氏度的高压氦气从反应堆中出来之后，有两个途径，一是继续经过一个水冷回路，把水加热成蒸汽，推动汽轮机带动发电机发电，更先进一些的就是直接用氦气透平机组把热能转换成机械能，带动发电机。冷却后的氦气继续打回堆芯，就构成了完整的换能循环过程。这就是石墨球床的基本工作原理，相对于当前的压水堆/沸水堆/重水堆电站，简直巧妙到一定程度了。 下面我就说说它为什么巧妙。 首先，他的燃料组件尺寸很小，精度要求也不高，制造起来就容易得多。 其次，堆芯的结构很简单，简直就是一个高精度的煤球炉子，只要容纳燃料球就好了。 第三，他的冷却热质是氦气，好处有三：惰性气体，不用担心污染的传递，即使泄露也没事；单一的气体工质，不用复杂的流体控制理论；气体温度很高，高达900度，而压水堆则只有300-400度，未来的超临界堆也不过500多度，所以效率不比压水堆低。这就大大简化了冷却回路的复杂性，甚至只要氦气透平机过关，一个回路就可以了，而压水堆由于必须隔离污染的一次循环水，必须设计成两个回路。由于工质是“干净”的，不必考虑管路中子脆化的问题，高温气冷堆的回路造价和使用期限以及维护成本都低得多。 第四，球床气冷堆简直就是一个烧核燃料的煤球炉子，换燃料的方式很简单：把烧完的煤球从炉子下面放出去，新的煤球从上面倒进去就完了，不用停堆换组件。 不仅如此，气冷堆还有先天的安全性，几乎是“绝对安全”的，核电事故说白了就一种，那就是堆芯因为温度过高而融化，进而破坏安全设施，造成核泄露。由于球床燃料的结构特点，这是不会发生的。前面我们说了，燃料煤球里面的瓜子壳是陶瓷材料，瓜子仁是UO2燃料，这个壳可以承受1600度的温度，正常情况下，外面的石墨“瓜瓤”的温度是900度左右，一旦作为冷却的氦气停止供应了，煤球的温度就会升高，“瓜瓤”的温度也会升高，由于瓜瓤比瓜子多得多，会迅速带走瓜子表面的温度，向外界辐射出去，保证“瓜子壳”不会超过极限的1600度。所以堆芯是不可能融化的。清华的示范堆就曾经不止一次表演过在不插入控制棒的情况下停止冷却的氦气泵，整个堆芯迅速达到热平衡，进而安全停堆。 如果说第三代压水堆AP-1000的非能动安全设计还依赖于一套需要维护的安全设备的话，高温气冷堆连这套设备也省了。 所以说，这种设计不再需要能耐压的安全壳，不再需要冗余的安全设备，甚至可以简化成一回路设计，大大降低了成本。做成模块化的电站，由于其独有的安全性，甚至可以在大城市周边直接安装使用。 球床气冷堆的造价优势和安全优势说过了，此外还有他的效率优势，就是电效率超过40%，大大高于哪怕是三代的压水堆，甚至四代的超临界堆，这就进一步降低了发电成本。此外，由于热效率高，气冷堆的供热优势也十分明显，未来无论是高温裂解天然气制取氢气还是高温电解水制取氢气，900度的高温热源都是必不可少的。 此外，球床气冷堆的优势还在于它的燃料燃烧十分充分，后处理成本低，模块化的气冷球床电站你可以给任何人用，而不必担心核废料被做成脏弹搞恐怖袭击。 至于球床堆的缺点，那就是对于气冷回路的加工要求很高，氦气透平机的功率不易做大（不过没关系，我们可以并联若干个小的，一样用），而气冷堆的功率密度远远小于压水堆（当然了，冷却工质是气体，怎么可能小得了），这对于发电堆来说不是什么缺点，但是对于动力堆却是致命的，也就是说，气冷堆上潜艇之类的传闻，完全是无稽之谈了。 相对于球床气冷堆，另一种流派就是柱状燃料的气冷堆，不同之处就是把燃料做成柱状，也就是大块的石墨里面有很多小洞，小洞里镶嵌包裹陶瓷外壳的UO2燃料线。这样的优势是效率更好一些，电效率可以接近50%，且单堆功率容易做大。缺点是组件制造要求高，无法不停堆换燃料。 后一种流派的代表是日本、美国和俄罗斯，日本设计了GTHTR300，单堆热功率高达600Mw，比体积差不多的中国HTR-PM大了1/3，俄罗斯和美国也联合设计了GT-MHR，与日本的类似。日本的30Mw 柱状燃料高温气冷堆HTTR也已经投入了并网运行。 总之，高温气冷堆是四代核电中最接近使用的一种方案，优点是安全性和成本，缺点是没有技术的沿革，很多地方需要重头做起（其他方案，例如超临界堆，我们可以看作压水堆的进化），这就需要建设示范堆来逐步摸索经验，找出不足，进一步修正商用堆的设计。 无论成败，石岛示范堆都是我国乃至全球核电技术探索的一个重要步骤，作为中国人，在现代科技领域落后的300年后做这样的事情，不管别人如何，反正我个人是十分骄傲的，也衷心希望这个项目能圆满成功，给中国人民在未来的发展中探索新的能源之路。
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知乎的水平被这些无知又自卑，从而乱抖机灵的用户给拉低不少啊
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我发现这个问题的干货回答下面总有一种论调。“你加工的机床难道不是国外的吗！？”“你所用的芯片难道大部分不是国外生产的吗？！”“掌握了全套的生产技术再来说领先吧！！”这个问题说的是高端技术，总体基础技术来反对我们确实有了的高端技术，不应该吧。而且全球化的趋势下，明明我可以用国外更好的基础技术搞出领先国外的高端技术，难道我要去等国内基础技术赶上了再研发高端？为什么看到国内那么多人辛辛苦苦在做事做出了成果你们不尊重，一句话就呵呵人家的努力。真是有够无奈啊。现在各个领域都在努力了，机床、数控系统、芯片什么的，虽然差距还很大。我们落后这么多，先解决“有没有”的问题，再去想“强不强”的问题吧。倒是现在国内这一块基础技术研发领域的待遇都不算好，大量人才流向互联网，前途更加堪忧啊。又想到晚清的时候，国人认为中国啥都好，老祖宗的东西就是好，不接触新事物。现在倒好，外国人的东西啥都好，就国产的不好，我们要进口的！！国人的思想真是奇怪啊。
1.米级超长碳纳米管的可控制备2.碳纳米管的宏量制备-----------------------------下面来详细介绍一下---------------------------------0.引言从90年代至今，碳纳米管一直在科研领域非常火热，相信大家也有所耳闻。之所以去研究它，是因为碳管确实是好东西。无论是制造高性能纤维，制造性能更好的电子器件，还是制造出超越特斯拉的电动汽车电池，甚至最高端的散热器，碳纳米管都在发挥着作用。未来碳纳米管的应用将越来越多。如果抛开碳纳米管具体的种类以及用途不谈，想要使有着优异性能的碳纳米管实用化，一方面是要尽量使长出来的碳管结构完美，长度长；另一方面，就是要能够进行大规模的工业制备。也就是要长得好，长的多。事实上，我国已经能够在这两点上做到全世界顶尖。那么究竟什么是碳纳米管呢？碳纳米管是一种径向尺寸较小的管状碳分子，其中单壁碳纳米管的直径通常仅有1~2 nm，其长度一般在微米量级，长径比大，是典型的一维纳米材料[1]。（图1）图1 具有不同层数的碳纳米管的透射电子显微镜照片图1 具有不同层数的碳纳米管的透射电子显微镜照片碳纳米管中，每个碳原子与周围3个碳原子之间相结合，形成六边形的蜂窝状结构，构成碳纳米管的骨架。同时，这样一个六角型网格还存在一定程度的弯曲，形成管状的空间拓扑结构。碳纳米管的弯曲部位由五边形和七边形的碳环组成。当六边形逐渐延伸出现五边形时，碳纳米管就会凸出；而七边形出现则会使其凹进。如果五边形出现在碳纳米管的顶端则成为碳纳米管的封口。图2 饭岛澄男教授人们普遍认为碳纳米管是由日本筑波NEC实验室的物理学家饭岛澄男（Sumio
Iijima，图2）于1991 年发现的。其实，早在1952
年，前苏联科学家Radushkevich和Lukyanovich[2]就发现了直径50 nm的单壁碳纳米管的结构，只是没有得到应有关注。1976
年，Oberlin，Endo和Koyama[3]用化学气相沉积技术得到纳米碳纤维。1987年，Howard
G. Tennent甚至申请了纳米碳管的专利。然而只有饭岛澄男细致地研究了富勒烯产品里的“垃圾”并在Nature上[4]发表了有关碳管的形貌、尺寸和形成机理等的文章。饭岛澄男的文章发表后迅速引起世人的关注，开启了碳纳米管研究的热潮，饭岛澄男本人也收获了碳纳米管发现者的称号。从此，碳纳米管正式走入人们的视野，并以其良好的物理学和化学性能吸引了多领域专家的极大关注，掀起了碳纳米结构的研究热潮。说了这么多，下面进入正题。首先谈一谈超长碳纳米管的可控制备。1.米级超长碳纳米管的可控制备碳纳米管是迄今为止人类发现的力学性能最好的材料之一，有着极高的拉伸强度和断裂伸长率。其密度只有钢铁的六分之一到四分之一，单位质量上的拉伸强度，却是钢铁的276倍，远远超过目前人类发现和制造的其他任何材料。另外，还可以利用碳纳米管制造场效应晶体管等电子器件。然而，目前工业化生产的微米级碳纳米管并不能真正实现这样的性能和用途。想要用碳纳米管制造我们期望的电子器件，就必须要求其单根长度达到厘米级宏观尺度。另外，只有超长碳纳米管才可以通过干纺技术直接制造高强纤维。因此，要想真正实现人类的“太空天梯”梦想，就需要批量制备出具有宏观长度并且具有完美结构和性质的碳纳米管，单根长度达到厘米级、米级甚至公里级以上。近年来，我国在超长碳纳米管制备方面一次又一次刷新着记录。2009年，成功制备出单根长度超过18.5
cm的超长碳纳米管[5]。2010年，成功制备出20
cm长的单壁碳纳米管[6]。2013年，制备出单根长度达到55 cm的超长碳纳米管，又一次刷新了世界纪录[7][8]。就是这么任性。那么这么长的碳纳米管是怎么制备出来的呢？在众多的制备方法中，化学气相沉积法是制备超长碳纳米管最有效的手段。化学气相沉积法制备单壁碳纳米管，可以用下面所说的顶端生长原理解释（图2）。即首先在基板上负载催化剂，然后从基板一侧引入气体碳源，碳源与催化剂发生接触后被催化剂捕获，在催化剂周围聚集组合成碳纳米管。随着碳管的生长，催化剂离开基板并受碳管牵引，碳管低端则依靠分子间作用力与基板相连。催化剂悬浮在气流中并继续捕获碳，使得碳管得以进一步生长增长。当催化剂失活时，碳管的生长随即终止。图3 单壁碳纳米管的顶端生长机理图3 单壁碳纳米管的顶端生长机理图4 催化剂催化碳纳米管生长和失活后停止生长示意图图4 催化剂催化碳纳米管生长和失活后停止生长示意图也就是说}