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中国科技:全面振兴之路

【摘要】:“两弹一星”研制成功了,中国在导弹、人造卫星、遥感与制控等方面的成就,也为以后中国航天事业的进一步发展打下了基础。屠呦呦因此获得2015年度诺贝尔生理学或医学奖,实现了中国科技领域诺贝尔奖零的突破。2016年发射的“神舟十一号”飞船在轨驻留时间长达一个月之久。

近代西方的坚船利炮给中华民族留下永久的伤痛。一代又一代仁人志士追求科技进步的努力从未停歇。中华人民共和国成立后,饱经战乱、满目疮痍的古老民族,在极其艰难的条件下,迈开了追赶的步伐,取得了“两弹一星”、青蒿素研制成功等重大成就,证明了外国人能办到的,中国人一样能办到。

“两弹一星”我们都十分熟悉,指核弹、导弹和人造卫星。事实上,“两弹一星”最初指的是原子弹、氢弹和人造卫星;后来随着中子弹等核武器的相继诞生,“两弹一星”中的原子弹逐渐演变为核武器的合称,即核弹。20世纪五六十年代,面对严峻的国际形势,为了抵制帝国主义的武力威胁和核讹诈,保卫国家安全,维护世界和平,以毛泽东同志为核心的第一代党中央领导集体,高瞻远瞩地做出了独立自主研制“两弹一星”的战略决策。大批优秀的科技工作者,包括许多在国外已经有杰出成就的科学家,怀着对新中国的满腔热爱,响应党和国家的召唤,义无反顾地投身到这一神圣而伟大的事业中来。他们在当时国家经济、技术基础薄弱和工作条件十分艰苦的情况下,完全依靠自己的力量,用较少的投入和较短的时间,突破了核弹、导弹和人造卫星等尖端技术,取得了举世瞩目的辉煌成就。1960年11月5日9时,中国仿制的第一枚导弹“东风一号”发射成功;1964年10月16日15时,中国第一颗原子弹在罗布泊试验场爆炸成功,使中国成为第五个有原子弹的国家;1967年6月17日8时,中国第一颗氢弹空爆试验成功,而截至目前,拥有氢弹的国家正好是联合国五个常任理事国:美、俄、英、中、法,这个顺序也是爆炸第一颗氢弹的顺序,法国拥有氢弹还在中国之后;1970年4月24日21时,中国第一颗人造卫星发射成功,在浩瀚无垠的宇宙,一曲嘹亮的《东方红》向世界庄严宣告,中国成为第五个发射人造卫星的国家。

作为技术领导人,钱学森在领导新中国“两弹一星”事业的历程中做出了重要贡献

中国的“两弹一星”是20世纪下半叶中华民族创建的辉煌伟业。历史告诉我们,自力更生、自主创新,是我们在世界高科技领域真正占有一席之地的重要基石。尖端技术不可能从国外直接拿来,即使有的一时可以从国外引进,但如果我们不能进行有效的吸收、消化和新的创造,最终还是会受制于人。唯有自己掌握核心技术,拥有自主知识产权,才能将祖国的发展与命运牢牢掌握在我们手中。“两弹一星”研制成功了,中国在导弹、人造卫星、遥感与制控等方面的成就,也为以后中国航天事业的进一步发展打下了基础。1999年9月18日,在庆祝中华人民共和国成立50周年之际,党中央、国务院、中央军委决定,对当年为研制“两弹一星”做出突出贡献的23位科技专家予以表彰,并授予于敏、王大珩、王希季、朱光亚、孙家栋、任新民、吴自良、陈芳允、陈能宽、杨嘉墀、周光召、钱学森、屠守锷、黄纬禄、程开甲、彭桓武“两弹一星功勋奖章”,追授王淦昌、邓稼先、赵九章、姚桐斌、钱骥、钱三强、郭永怀“两弹一星功勋奖章”(以上排名以姓氏笔画为序)

青蒿素研制成功是中国对世界医药行业做出的巨大的贡献,如今,以青蒿素为基础的联合疗法(英文缩写ACT)是世界卫生组织推荐的疟疾治疗的最佳疗法,挽救了全球数百万人的生命。屠呦呦因此获得2015年度诺贝尔生理学或医学奖,实现了中国科技领域诺贝尔奖零的突破。屠呦呦曾表示,青蒿素的发现是中国传统医学给人类的一份礼物,在研发的最关键时刻,是中医古代文献给予她灵感和启示。她说的中医古代文献就是东晋葛洪的《肘后备急方》。据媒体报道,《肘后备急方》中的几句话引起了屠呦呦的注意:“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之。”意思是:青蒿一把,用两升水浸泡,搅碎过滤取汁液,一次全部喝下。这仅仅是《肘后备急方》中不起眼的一处记载,若不是屠呦呦的火眼金睛,这种治疟神药很有可能还深埋在故纸堆中。

“两弹一星”功勋奖章获得者(部分),历史将永远铭记他们

世界卫生组织全球疟疾项目主任佩德罗·阿隆索说:“截至目前(2019年6月),青蒿素联合疗法治愈的疟疾病患已达数十亿例。屠呦呦团队开展的抗疟科研工作具有卓越性,贡献不可估量。”针对近年来青蒿素在全球部分地区出现的“抗药性”难题,屠呦呦及其团队经过三年攻坚,在“抗疟机理研究”“抗药性成因”“调整治疗手段”等方面取得新突破,提出应对“青蒿素抗药性”难题的切实可行的治疗方案,国际顶级医学权威期刊《新英格兰医学杂志》于2019年4月24日刊载了屠呦呦团队的该项重大研究成果和“青蒿素抗药性”治疗应对方案,引发业内关注。在“青蒿素抗药性”研究获得新突破的同时,屠呦呦团队还发现,双氢青蒿素对治疗具有高变异性的红斑狼疮效果独特。由屠呦呦团队成员、中国中医科学院研究员廖福龙等专家撰写的关于青蒿素的传统中医药科研论著,首次被纳入2019年底再版的国际权威医学教科书《牛津医学教科书(第六版)》。《牛津医学教科书》主编考克斯教授对传统中医药论著纳入该教科书感到高兴,他说:“中医药章节既重要又具深度,这一切都是中国科学家杰出努力的结果。”

科技给人以信心,科技给人以力量。进入21世纪以来,中国在多个方面已接近世界先进水平,在少数领域甚至实现了反超。我们看“上天入海”——航天和深海探测两个方面。中国实施了载人航天工程,先后将11名宇航员送入太空,其中宇航员景海鹏曾三次进入太空。2016年发射的“神舟十一号”飞船在轨驻留时间长达一个月之久。在短短几年内,我们开始建立自己的空间站——“天宫号”空间站,中国将会是唯一一个独立拥有空间站的国家。深海探测方面,中国虽然起步很晚,但近年来进步神速,研发出了各种类型的探测器,如“蛟龙号”载人潜水器,实现7000米下潜深度;“深海勇士号”载人潜水器,对“蛟龙号”进行了升级和改造;“海斗号”水下机器人创造了中国水下机器人下潜及作业深度10888米的纪录;“潜龙一号”“潜龙二号”自主水下机器人标志着中国深海资源勘查装备已达到实用化水平;“发现号”水下缆控深海机器人,是专为科考量身定制的实验利器。

除了工程技术领域,中国的基础研究也正在迎头赶上。基础研究决定着未来科技的制高点,新生事物诞生的时候往往意识不到将来可能的用处,就像20世纪初的研究者们谁也没想到,原子核这样的研究课题将会催生出威力巨大的核武器。如果今天不做大做强基础研究,将来某个点闪光时就会追悔莫及。暂且不讨论欧美诸国,只需看看近邻日本的发展便可知晓。日本有强大的科技作为支撑,曾长期占据经济总量世界第二的位置,2010年以后才被中国超越。但在基础科学领域,日本的优势依然巨大。进入21世纪以来,已有19位日籍或日裔人士获得诺贝尔奖,平均一年一位。诺贝尔奖有滞后性,获奖成果多在十几年或数十年前做出。这正是日本在经济高速增长时大力发展科技的成果。

“伟大的变革——庆祝改革开放40周年大型展览”航天科技展台

近年来,受益于经济社会的高速发展,中国基础研究的路越走越顺畅,也将为以后的发展贡献巨大的能量。这其中涌现出一大批成果,实现了对国外高科技的全方位追踪,甚至在个别领域做到了世界领先。以超级计算机为例,国防科技大学研制的“天河一号”,在2010年全球超级计算机500强榜单中名列第一,由此拉开了中国超算超越美国的序幕。此后“天河二号”连续六年保持领先。后来美国进行了出口管制,不再提供英特尔和英伟达的相关芯片。2016年,由国家并行计算机工程技术研究中心研制的“神威·太湖之光”名列当年超算榜单第一。更重要的是实现了超算的国产化,基于中国自主研发的“申威26010”众核处理器,采用64位自主申威指令系统。2017年11月出炉的全球超级电脑500强榜单中,美国入选143台,中国入选202台。中国超算不仅在质量上超越了美国,在数量上也胜于美国。超算有什么用处呢?除了与人们生活中的天气预报、地震模拟相关,超算在力学生物制药等方面有绝对的优势。中国最后一次核试验在1996年,此后便转向理论模拟。新型飞机、航天器、超音速武器的设计,都离不开超算的支持。未来生物研究和新药研发,也更加依赖超算。

“蛟龙号”载人潜水器模型

中国连续建造了许多大型科学装置,如500米口径球面射电望远镜(英文缩写FAST)上海光源、散裂中子源等,有力地促进了相关领域人才的培养和学科的发展。同时,在量子通信、铁基超导、合成生物学领域步入世界领先行列,深地探测、干细胞、基因编辑领域也取得了重要原创性突破,还涌现出以量子通信京沪干线、“悟空号”卫星、“墨子号”卫星等为代表的一批重大成果。科技实力正从量的积累向质的飞跃、从点的突破向系统能力提升转变,在若干重要领域开始成为全球创新引领者。

国家航天局对外发布的“嫦娥四号”着陆器彩色全景图

500米口径球面射电望远镜模型

科技正在成为驱动社会前进的重要力量。以数据来看,2018年,我国研究开发费用支出占GDP的比重为2.15%,研发人员总量达到418万人,居世界第一;国际科技论文总量和被引次数稳居世界第二;发明专利申请量和授权量居世界首位;国家综合创新能力目前位列世界第17位。2018年,我国基础前沿和战略高技术领域创出多个国际“首次”:首次在半导体量子点体系中实现三量子比特逻辑门,首次发现铁基超导体中的马约拉纳束缚态,首次人工创建单条染色体真核细胞,首台散裂中子源建成并投入运行,“嫦娥四号”探测器首次成功登陆月球背面,国产大型水陆两栖飞机水上首飞……

知识拓展

改变中国,让世界惊叹的“新四大发明

近年来,中国在各领域取得了飞速发展,其中比较有代表性的就是“新四大发明”,即高铁、网购、移动支付和共享单车。众所周知,中国古代的四大发明——造纸术、指南针、火药印刷术,对人类文明的进程产生了重大影响。现在流行的新四大发明,来自北京外国语大学丝绸之路研究院的一次民间调查。2017年5月,“一带一路”国际合作高峰论坛即将在北京举办之际,北京外国语大学丝绸之路研究院面向来自“一带一路”沿线20国的在华留学生进行问卷调查,其中“如果可以,你最想把中国的哪种生活方式带回自己的国家”的提问,留学生们的回答惊人一致:高铁、移动支付、共享单车、网购。这四种渗透进中国居民生活的方方面面的新事物,成为外国人眼中的中国新四大发明。

中国新四大发明:高铁、移动支付、共享单车、网购

外国留学生的新四大发明评选实际上是对一种新型生活方式的推崇。不可否认的是,新四大发明背后的技术并非起源于中国,有的技术早在几十年前就已问世了。根据国际铁路联盟的说法,世界上最早的高速铁路服务始于1964年的日本新干线,网购的概念是英国人迈克尔·奥尔德里奇于1979年首先提出的,而世界上最早的移动支付是1997年在芬兰完成的;此外,最早的共享单车“白色自行车计划”出现在20世纪60年代的荷兰阿姆斯特丹。虽然不是所有这些概念、商业模式或相关科技都起源于中国,但中国人用自己的智慧与创造,将其打造成闪亮的“中国名片”。

新四大发明在当今这个时代不是凭空出世,它们是中国过去40多年改革开放,甚至更长时间以来,中国的工业体系和经济体系长期积累所形成的巨大经济体和分工网络的结晶。无论是一日几千里的高铁,还是自行车王国产生的共享单车,巨大的物流网络支撑的网购,以及先进的移动互联网所支持的移动支付的体系,背后都有巨大的中国经济的实体作为支撑。新四大发明服务于中国人的衣、食、住、行各个方面,它们是进入21世纪以来中国人民生活水平提高的体现,是改革开放40年来巨大成果的体现,是中国综合国力大幅度提升的体现。曾以古代四大发明推动世界进步的中国,如今又以“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念在世界舞台上彰显了中国风格、中国气派。

放眼全球,中国在不同的科技领域全面开花,从基础研究到应用领域,中国展现出来的万物竞发、生机勃勃的创造力和活力,是古往今来从未有过的。习近平主席说:“今天,我们比历史上任何时期都更接近、更有信心和能力实现中华民族伟大复兴的目标。”

(本章执笔:王曙光博士

中外科学技术对照大事年表

(1912年到2000年)

航空、航天、通信