抢占科技制高点一一伟大复兴的全新征程纪实之二

艾亲

＞＞天宫
中国自主设计发射的太空空间站，现已发射天宫一号和二号两艘飞船。

2008年9月25日，在甘肃酒泉“神七”发射升空，翟志刚在9月27日作太空漫步，成为第一位进行太空漫步的中国航天员。

中国空间站，预计在2022年前后全部建成。这是中国继俄罗斯之后，以一国之力独自完成空间站建设的国家。由于美国主导的国际空间站将在2020年完成历史使命并退役，届时中国的空间站可能将成为唯一的一个在轨运行的太空空间站。

2022年空间站建好后，有望产出一大批重大科学成果，突破一大批核心关键技术，获得无法估量的经济和社会效益。例如，开展量子调控与光传输研究将有力促进世界量子通信技术的发展，甚至引发通信革命。

还比如，空间生物学研究应用可以为培育优良物种、探索疾病机理、研发生物药物、改进人类健康而服务；微重力流体与燃烧研究应用可以促进新型清洁能源开发、改善地球环境；空间材料研究应用可以改进地面材料加工与生产工艺，研发与生产先进材料。

军事运用更是应有之义，其有以下优点：（1）航天器在高空以极快的速度飞行，可以快速地观察地面情况，为军事行动提供可靠的信息；（2）航天器的飞行不受国界的限制，可以飞到任何国家的上空进行观察；（3）可以长期不断地进行军事行动，在未来的战争中谁控制了空间，谁将控制世界。

＞＞“蛟龙号”载人深潜器是中国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器。深海潜水器是海洋技术开发的前沿与制高点之一，体现着一个国家的综合技术力量。
蛟龙号”可以自动航行，其在动力系统、悬停及导航定位能力、水声通信、多种高性能作业工具等标志性成果方面，均在世界同类研究中取得了突破性进展。

2012年蛟龙号载人潜水器打破了现役的作业型载人潜水器下潜的世界纪录——下潜到了西太平洋的马里亚纳海沟7062米。这意味着中国具备了载人到达全球99．8%以上海洋深处进行作业的能力。

蛟龙号有非常先进的水声通信的功能，可以把潜水器里面的很多的传感器的数据都传到水面去，水面和水下可以通过文字交流，通过语音交流还可以发照片。

“蛟龙号”具备深海探矿、海底高精度地形测量、可疑物探测与捕获、深海生物考察等功能，蛟龙号正在做的这些工作就是给咱们国家争取更多的矿区，是为我们的子孙后代攒更多的“家当”。

2017年2月5日，中国深潜“三龙”——“蛟龙号”载人潜水器、“海龙二号”无人有缆潜水器和“潜龙一号”无人无缆潜水器已经入驻青岛国家深海基地，标志着我国建设海洋强国的雄心。同时，“蛟龙号”新母船正在建造中，计划2019年3月下水，未来“三龙”有望搭同条母船探秘深海。

＞＞“中国天眼”，即500米口径球面射电望远镜，简称FAST，位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县大窝凼的喀斯特洼坑中。

FAST项目的科学意义非常重大，它是瞄准21世纪的科学前沿，寻找暗物质、暗能量；也将有能力巡视宇宙中的中性氢、探测星际分子、观测脉冲星、搜寻星际通讯信号。

500米口径球面射电望远镜被誉为“中国天眼”，由我国天文学家南仁东于1994年提出构想，历时22年建成，于2016年9月25日落成启用。是由中国科学院国家天文台主导建设，具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。

“天眼”相比以往的系统灵敏度提高了约10倍;与美国阿雷西博350米望远镜相比，“天眼”的综合性能也提高了约10倍。“天眼”能够接收到137亿光年以外的电磁信号，观测范围可达宇宙边缘。

“天眼”的军事意义也很重大，比如，侦察敌方任何战斗机以及隐形轰炸机最好的方法就是利用射电望远镜。因为，每个飞行器都会有发动机噪音信号，而且这种信号能够用来区分不同类型的飞机。如果采用更多的这种地面探测装置，只要所有的友方或敌方飞行器飞经射电望远镜的可视区域，就能够通过三角测量计算，对飞行器进行精确的三维定位，准确率非常之高。

2017年8月开始，“天眼”试观测中陆续搜寻到了一批高质量的脉冲星候选体，其中6颗得到了观测认证。这标志着中国“天眼”已经有系统发现脉冲星的能力。

1994年起，项目首席科学家南仁东先生一直负责FAST的选址、预研究、立项、可行性研究及初步设计，并主持攻克了索疲劳、动光缆等一系列技术难题。FAST建成一年后的2017年9月15日晚，南仁东因病逝世，享年72岁。同年，中央宣传部追授南仁东“时代楷模”荣誉称号。

＞＞“悟空”
2015年12月16日，中国探测暗物质的科学卫星有了新的名字——“悟空”。科学家欲借“悟空”的火眼金睛，在茫茫太空中，识别暗物质的踪影。

当太阳系围绕银河系中心旋转的速度太快时，天文学家设想，在银河系中除了可见物质之外，一定还有其他看不见的物质，它们合在一起的引力拉着太阳，使其不至于由于速度过高而飞离现在的位置，这些看不见的物质就被暂时称为暗物质。天文观测表明宇宙中的暗物质比人类目前熟悉的普通物质要多5倍，暗物质和暗能量占当今宇宙总能量密度的95%。
发现暗物质，成为了重大的科学前沿。

“悟空”卫星于2015年12月17日发射成功，卫星在轨运行的前530天共采集了约28亿颗高能宇宙射线，其中包含约150万颗25GeV以上的电子宇宙射线。基于这些数据科研人员成功获取了目前国际上精度最高的电子宇宙射线探测结果。 　

暗物质和暗能量，被科学家们称为“笼罩在21世纪物理学上的两朵乌云”。
科学界认为，揭开暗物质之谜，将是继哥白尼的日心说、牛顿的万有引力定律、爱因斯坦的相对论以及量子力学之后，人们认识自然规律的又一次重大飞跃。它可能让人类更加深刻认识，甚至颠覆人类对基本的物质构成的规律。
这就是“悟空”的使命！

＞＞墨子号
2017年1月18日，中国发射了世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”。“墨子号”的成功发射，使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。
我国古代科学家墨子最早提出过光线沿直线传播的观点，进行了小孔成像实验。用他的名字命名以纪念他在早期物理光学方面的成就。

用量子通信方式传递信息，传送的是光的最小能量单元。这种最小的颗粒，不能再被分割，也不能复制。量子通信系统的问世，点燃了建造“绝对安全”通信系统的希望。

这就要讲到量子纠缠，量子纠缠是奇特的量子力学现象，通俗地说，两个处于纠缠状态的量子就像有“心灵感应”，无论相隔多远，一个量子状态变化，另一个也会改变。爱因斯坦称之为“鬼魅般的远距作用”。“墨子号”量子卫星将量子纠缠分发的世界纪录提高了一个数量级。

量子保密通信，能够从三个方面保障信息安全。第一，发送者和接收者之间的信息交互是安全的，不会被窃听或盗取。第二，“主仆”身份能够自动确认，只有主人才能够使唤“仆人”，而其他人无法指挥“仆人”。第三，一旦发送者和接收者之间的传递口令被恶意篡改，使用者会立刻知晓，从而重新发送和接收指令。

“墨子号”的成功发射，更巩固了我国在量子通信领域的世界领先地位。而且伴随着地面光纤量子通信网络“京沪干线”的建设完成，我国将初步建立起世界上首个广域量子通信体系，人类正在步入量子信息的崭新时代，“绝对安全”的信息传递将为社会进步注入新的发展能量。

确保“信息优势”（“制信息权”）是建立“太空优势”（“制空权”）的关键。
中国研发的水下量子通信技术用于潜艇可以做到无需浮出水面即可同总部保持联系，也就如同GPS那样对于水下救援、水下勘探、水下作业等带来巨大好处。

现任中国科学技术大学教授、中国科学院量子科学实验卫星先导专项首席科学家潘建伟。
英国著名杂志《新科学家》对潘建伟团队进行这样的评价：“中国科大-因而也是整个中国-已经牢牢地在量子计算的世界地图上占据了一席之地。
2017年12月，潘建伟当选为九三学社第十四届中央委员会副主席。2018年4月，年近48岁的他又任西湖大学创校校董会成员。