中新網(wǎng)北京6月1日電 (記者 孫自法)中國的航天強國之路該怎么走？科學(xué)家為什么愛上被稱為觀察微觀世界的“大眼睛”——合肥先進光源？“人造太陽”何時“亮”起來？人類的未來和科學(xué)與人文、社會是怎樣的關(guān)系？
來自中國科學(xué)院科學(xué)傳播局的消息稱，圍繞這4個備受矚目的議題，相應(yīng)領(lǐng)域4位權(quán)威院士專家吳偉仁、封東來、李建剛、周忠和近日分別登臺“論劍”，在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)(中國科大)系列科普報告會上聯(lián)袂推出豐富精彩的“科普盛宴”。
吳偉仁：航天強國可以分“兩步”走
中國工程院院士、中國探月工程總設(shè)計師吳偉仁以《中國的航天——過去、現(xiàn)在與未來》為題作報告，分析世界航天新趨勢，介紹中國航天新進展，總結(jié)中國月球與行星探測等重大工程新成就，并展望航天強國新征程。
他指出，當(dāng)前，世界航天發(fā)展呈現(xiàn)五個方面趨勢和特點，包括航天的戰(zhàn)略地位更加突出、更加注重創(chuàng)新驅(qū)動、外空治理博弈等日趨激烈、商業(yè)航天加速發(fā)展、深空探測成為航天活動新熱點。
中國航天事業(yè)開創(chuàng)于1956年，經(jīng)過60多年來幾代航天人持續(xù)奮斗，創(chuàng)造出以人造衛(wèi)星、載人航天、月球探測、火星探測“四大里程碑”為代表的輝煌成就，走出一條自力更生、自主創(chuàng)新的發(fā)展道路。進入新世紀(jì)，隨著航天領(lǐng)域多個國家重大科技專項啟動實施，中國航天事業(yè)發(fā)展駛?cè)肟燔嚨?，自主?chuàng)新能力大幅提升。同時，中國航天國際影響力和話語權(quán)不斷增強。
吳偉仁認(rèn)為，總體來看，中國航天已實現(xiàn)“四個轉(zhuǎn)變”：一是科技創(chuàng)新能力顯著增強，實現(xiàn)從“跟跑”到“并跑”“領(lǐng)跑”的轉(zhuǎn)變；二是航天工程體系完整配套，由傳統(tǒng)模式向現(xiàn)代模式轉(zhuǎn)變，繼美國、俄羅斯之后，成為全球第三個擁有完整產(chǎn)品系列的國家；三是空間應(yīng)用服務(wù)能力大幅度提升，實現(xiàn)從試驗型應(yīng)用向業(yè)務(wù)化應(yīng)用轉(zhuǎn)變；四是開放合作深化拓展，實現(xiàn)從服務(wù)國內(nèi)到造福人類轉(zhuǎn)變。
針對備受關(guān)注的航天強國建設(shè)，吳偉仁表示，中國的“航天強國發(fā)展設(shè)想”可以分“兩步”走，第一步到2035年左右，躋身航天強國前列；第二步到2045年左右，全面建成航天強國，成為世界航天發(fā)展的領(lǐng)跑者之一。
同時，他提出要將深空探測實驗室打造成具有國際影響力的重要人才中心和創(chuàng)新高地。
封東來：愛上“大眼睛”的九個理由
同步輻射裝置被譽為科技的“燈塔”，是集現(xiàn)代科技之大成的大型科學(xué)裝置，是支撐多學(xué)科前沿研究和產(chǎn)業(yè)研發(fā)的平臺。目前，中國科大國家同步輻射實驗室正在建設(shè)下一代同步輻射裝置——合肥先進光源，它又被稱為觀察微觀世界的“大眼睛”。
中國科學(xué)院院士、國家同步輻射實驗室主任封東來以《我愛“大眼睛”的九個理由》為題作科普報告稱，同步輻射原理是帶電粒子(電子、離子)以接近光速運動時，在電磁場的作用下偏轉(zhuǎn)，沿運動的切線方向上發(fā)出的一種電磁輻射。他還分享作為同步輻射裝置的使用者與建設(shè)者的樂趣，并舉例展示同步輻射的強大能力。
至于為什么愛“大眼睛”？封東來總結(jié)出九個理由。
——第一個理由是建造和使用集人類科技之大成的儀器。合肥先進光源建成后，將成為國際先進、亞洲唯一的低能量區(qū)第四代同步輻射光源。因其具有亮度極高、相干性最好的特點，可實現(xiàn)復(fù)雜體系電子態(tài)、化學(xué)態(tài)、輕元素結(jié)構(gòu)的精確測量。
——第二個理由是“做最前沿的研究”。《科學(xué)》雜志曾遴選出125個重大科學(xué)問題中的部分相關(guān)問題，涵蓋化學(xué)與能源、生命科學(xué)、物理學(xué)等，這些問題都可以通過同步輻射做進一步研究。
——第三個理由是“做有真用的研發(fā)”。如科研人員利用合肥光源發(fā)現(xiàn)了燃燒中間體，解釋燃燒反應(yīng)路徑及其動力學(xué)；利用合肥光源探測到煤基合成氣制烯烴關(guān)鍵中間產(chǎn)物，打破傳統(tǒng)費托極限等。
——第四個理由是“不局限于某個方法或?qū)W科”。比如電動汽車的電池問題，科研人員可以采用不同手段進行研究。
——第五個理由是“天然的世界實驗室與國際合作網(wǎng)絡(luò)”。同步輻射裝置對全世界科學(xué)家開放，科研人員可以根據(jù)自己的研究問題去選擇最合適的工具。
封東來表示，愛“大眼睛”的另4個理由分別是：穩(wěn)定支持長期技術(shù)攻關(guān)、寬口徑的技術(shù)門類、鍛煉出管理組織項目的能力、大科學(xué)工程帶來的激情與成就感。
李建剛：“人造太陽”何時“亮”起來
當(dāng)化石能源枯竭，人類未來如何維持生存？中國工程院院士、中國科大核科學(xué)技術(shù)學(xué)院院長李建剛認(rèn)為，核聚變能是一種取之不盡用之不竭的新能源。
地球上能源大部分來自太陽上的核聚變反應(yīng)，能不能在地球上造出一個個“太陽”？李建剛給出的答案是“能”。他作《托起明天的太陽——磁約束聚變的發(fā)展現(xiàn)狀及未來展望》科普報告說，聚變和裂變是兩種完全不同的核反應(yīng)形式。把一個大的原子核裂開以后形成能源，裂變就是原子彈的原理，聚變就是氫彈的原理。目前的核電站都是裂變電站，聚變發(fā)電還處于研發(fā)當(dāng)中。
李建剛解釋稱，“人造太陽”就是運用氫彈的原理，用氫的同位素，一個氘、一個氚，把它們兩個加熱到上億攝氏度以后，就會發(fā)生聚合，產(chǎn)生中子和氦。但產(chǎn)生聚變相當(dāng)困難，首先要把它點火至上億攝氏度，才能滿足聚變發(fā)生的條件，其次要實現(xiàn)長時間維持可控聚變連續(xù)運行。
“采用的辦法就是磁懸浮，把氣體加熱到上億攝氏度，用磁場把它懸浮起來實現(xiàn)核聚變。這個方法叫托卡馬克?！崩罱▌傉f，核聚變研究了50年，取得了一系列進展，如開始建造國際熱核聚變實驗堆。中國聚變能發(fā)展已經(jīng)步入國際先進行列，有了清晰的發(fā)展路線圖。
“人造太陽”的終極目標(biāo)是發(fā)電，何時可以真正實現(xiàn)核聚變發(fā)電？李建剛認(rèn)為，“通過未來10-20年聚變實驗堆、工程示范堆和商業(yè)堆三個階段的發(fā)展，我們可以逐步實現(xiàn)利用核聚能的夢想”。他表示，“長期以來，中國聚變?nèi)硕加幸粋€夢想：未來如果有一盞燈能被聚變之能點亮的話，這盞燈一定要在中國”。
周忠和：“當(dāng)代達爾文”威爾遜有何知識遺產(chǎn)
中國科學(xué)院院士、中國科大人文與社會科學(xué)學(xué)院院長周忠和以《科學(xué)與人文的融合：“當(dāng)代達爾文”愛德華·威爾遜的知識遺產(chǎn)》為題作科普報告介紹說，威爾遜的科學(xué)生涯從研究螞蟻開始，一生中發(fā)現(xiàn)了400多種螞蟻，通過與化學(xué)家、數(shù)學(xué)家的合作，破解了螞蟻交流的化學(xué)密碼?！拔浵亶u嶼生物地理學(xué)的研究，奠定了保護生物學(xué)的基礎(chǔ)，是威爾遜留下的最重要的知識遺產(chǎn)之一”。
1975年，威爾遜發(fā)表《社會生物學(xué)》，這本書首次提出并命名社會生物學(xué)學(xué)科，催生進化心理學(xué)，奠定威爾遜社會生物學(xué)之父的地位。威爾遜正是從這本書開始，把社會生物學(xué)的成果延伸到社會學(xué)人類學(xué)方面，成為留下的第二大知識遺產(chǎn)。
科學(xué)與人文的知識融合，是威爾遜留下的第三大知識遺產(chǎn)，包括1978年發(fā)表《論人性》、1998年發(fā)表《知識大融通：21世紀(jì)的科學(xué)與人文》等。
周忠和指出，威爾遜與達爾文有太多相同點。比如，從小熱愛動物自然，意志堅定，都是優(yōu)雅且高產(chǎn)的作家；都是細心觀察的博物學(xué)家，而且是基于野外考察的生物地理學(xué)研究；在學(xué)習(xí)思考過程中改變了宗教信仰；研究領(lǐng)域從生物延伸到人類，并引起巨大爭議，影響超越自然科學(xué)領(lǐng)域。“兩人最大的共同點是，達爾文揭示了人類的‘卑微’身世，威爾遜揭示了人類天性的‘卑微’基礎(chǔ)”。
一般對生命來說，繁衍后代是其最重要的一個特征，還有兩種關(guān)系也非常重要，一個是遺傳與環(huán)境的關(guān)系，對于人類來說就是基因與文化的關(guān)系，另一個是個體與群體的關(guān)系，這兩種關(guān)系一直貫穿于整個生命演化的過程。“人類的未來，一定離不開科學(xué)與人文、社會的融合?！敝苤液捅硎?。
這4場重磅科普報告每場均由1位院士主持。作為系列科普報告會“東道主”，中國科學(xué)院院士、中國科大校長包信和總結(jié)表示，系列科普報告會圓滿舉行并進行線上直播，為社會公眾帶來一場豐盛的科學(xué)盛宴。中國科大將始終牢記使命，積極承擔(dān)普及科學(xué)知識、傳播科學(xué)思想、弘揚科學(xué)精神的責(zé)任，為加快建設(shè)科技強國、實現(xiàn)高水平科技自立自強做出貢獻。(完)