2021年,中國工程院院刊《Engineering》組織了一個“全球十大工程成就”的評選,標準是近五年在全球范圍內(nèi)完成、實踐驗證有效的、具有全球影響力的工程科學和技術的重大成果,能夠反映某一個或多個領域當前工程科技最高水平,引領未來發(fā)展。下面,我來向大家介紹一下。
一,AlphaGo和AlphaFold。
2016年,AlphaGo首次戰(zhàn)勝人類圍棋九段選手。2018年,AlphaFold高精度預測了人類蛋白質(zhì)三維空間結構。有機結合海量數(shù)據(jù)、先進算法、超強算力和領域知識,新一代人工智能開啟了認知決策賦能的新階段,日益顯現(xiàn)出廣闊的應用前景。
二,CRISPR/Cas9基因編輯技術研發(fā)及應用。
2020年,諾貝爾化學獎授予開發(fā)CRISPR/Cas9基因編輯技術的科學家。這項被譽為“基因剪刀”的新技術,通過對DNA剪切實現(xiàn)基因組精準、高效修飾,帶來了分子生物學的新變革,在遺傳病及腫瘤治療、基因篩查與檢測、動植物育種與改良等領域,有著巨大的技術潛力。
三,極紫外光刻系統(tǒng)。
極紫外光刻系統(tǒng)以波長13.5納米的極紫外光為光源,可實現(xiàn)將芯片制程最小工藝節(jié)點推進至7納米、5納米甚至3納米。2019年,荷蘭阿斯麥公司成功推出新一代極紫外光刻系統(tǒng),代表了當今最先進的第五代光刻系統(tǒng),可望將摩爾定律物理極限推向新的高度。
四,第五代移動通信技術
2018年,全球第一個5G技術標準制定完成;2019年,5G技術首次實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化部署。具有高速率、低時延和大連接特點的5G技術,可用于增強移動寬帶、超高可靠低時延通信和海量機器類通信,實現(xiàn)人機物互聯(lián)互通,大大加快人類社會數(shù)字化轉型步伐。
五,500米口徑球面射電望遠鏡。
2020年,全球最大最靈敏的單口徑射電望遠鏡FAST正式開放運行。FAST以喀斯特洼坑為臺基,鋪設數(shù)千塊單元組成500米球冠狀主動反射面,采用大尺度柔索驅動饋源艙,實現(xiàn)接收機的高精度定位。FAST將讓人類探索宇宙未知地帶的眼力更加深邃,眼界更加開闊。
六,雜交水稻。
雜交水稻主要利用雄性不育系作遺傳工具,培育具有雜種優(yōu)勢的高產(chǎn)、抗病、優(yōu)質(zhì)水稻品種。2020年,中國科學家團隊培育的第三代雜交水稻,創(chuàng)雙季稻畝產(chǎn)1530.76千克的新紀錄。雜交水稻的研發(fā)成功和大規(guī)模推廣,是世界作物科學與技術的重大突破,為全球糧食安全提供了重要保障。
七,洞察號火星登陸探測器。
2018年,美國“洞察”號無人探測器在火星成功著陸。作為第一個專門研究火星內(nèi)部結構的探測器,洞察號攜帶先進設備,對火星地殼、地幔和地核進行探測,旨在認識火星如何形成和演化及現(xiàn)今的構造活躍程度。這標志著人類對于類地行星的探測方式,開始向行星“內(nèi)心世界”邁進。
八,抗擊新冠疫情的公共衛(wèi)生防疫治理。
面對新冠肺炎全球大流行,各國紛紛采取措施加以應對。中國、新西蘭、韓國等許多國家運用科學的疫情防控策略,開展大規(guī)模核酸檢測、大數(shù)據(jù)追蹤溯源和健康碼識別,早發(fā)現(xiàn)、早報告、早隔離、早治療,實施分區(qū)分級差異化精準防控,有序推進復工復產(chǎn),有效地控制了疫情大規(guī)模擴散。
九,長江三峽水利樞紐工程。
2020年,歷經(jīng)20多年建成的中國長江三峽水利樞紐工程完成整體驗收。這是目前世界上最大的水利樞紐工程,有20多項經(jīng)濟技術指標位居世界前列,兼具防洪、發(fā)電、航運、生態(tài)補水等10多項功能,發(fā)揮著巨大的社會經(jīng)濟效益和節(jié)能減排的生態(tài)效益。
十,特高壓輸電工程。
特高壓輸電是當今最高效、最經(jīng)濟的遠距離輸電方式。2009年,中國首個1000千伏特高壓交流輸電工程投運;2019年,世界首個正負1100千伏特高壓直流輸電工程在中國建成投運。中國擁有全球規(guī)模最大的特高壓輸電網(wǎng)絡,實現(xiàn)了能源跨區(qū)域、大規(guī)模優(yōu)化配置。
最后,我來總結一下。這十大工程成就中,4項主要來自中國(FAST、雜交水稻、三峽、特高壓),一項是中國在國際合作中貢獻最大(5G)。即使考慮到這是中國工程院評的,但評選過程吸引了來自世界各國工程科技人員的廣泛參與,經(jīng)過全球征集提名、專家遴選推薦、公眾問卷調(diào)查,所以中國的這5項成就還是相當實打實的,中國是當之無愧的工程超級大國。再來看其他5項,AlphaGo和AlphaFold來自美國和英國,CRISPR/Cas9來自法國和美國,極紫外光刻來自荷蘭,洞察號來自美國,抗擊新冠疫情是全球的事,可見美國是僅次于中國的工程大國。
但我們也需要注意,中國的工程成就主要表現(xiàn)在“大”上,而在“精密”和“開創(chuàng)性”上就明顯不如荷蘭和美國等。這也決定了我們現(xiàn)在被卡脖子的領域,尤其是芯片。只有拋棄走捷徑的幻想,長期艱苦奮斗,把許多領域的基礎補好,再開創(chuàng)新的領域,我們才能引領人類進入新時代。
文:袁嵐峰