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大國(guó)重器 (彩圖版)(萬(wàn)元熙、周忠和院士推薦) 版權(quán)信息
- ISBN：9787312054396
- 條形碼：9787312054396 ; 978-7-312-05439-6
- 裝幀：一般純質(zhì)紙
- 冊(cè)數(shù)：暫無(wú)
- 重量：暫無(wú)
- 所屬分類：
大國(guó)重器 (彩圖版)(萬(wàn)元熙、周忠和院士推薦) 本書特色
適讀人群 ：科普愛(ài)好者、青少年讀者1. 50 項(xiàng)覆蓋前沿科技和國(guó)計(jì)民生的“國(guó)之重器”，滿足讀者對(duì)于我國(guó)zuixin前沿科技全方位的了解 本書總結(jié)國(guó)家“十三五”科技創(chuàng)新成就展、國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，參考十八大以來(lái)科技成就，選取了我國(guó)近10年來(lái)50項(xiàng)具有代表性的科技成果，較全面地反映了國(guó)家在基礎(chǔ)科學(xué)、前沿科技、經(jīng)濟(jì)民生、健康保障四個(gè)方面所取得的重大成就。大至宏觀世界的天體運(yùn)行、星系演化、宇宙起源，小至微觀世界的基因編輯、粒子結(jié)構(gòu)、量子調(diào)控，我國(guó)都走在當(dāng)今世界科技發(fā)展的前沿。 2. 30余位一線科學(xué)家、工程師、科研人員，包括數(shù)項(xiàng)大科學(xué)裝置的首席科學(xué)家、總工程師，從他們的視角深入淺出地解讀重器的原理與應(yīng)用、建設(shè)時(shí)間線和前沿科技研究進(jìn)展 眾多一線科研工作者嚴(yán)謹(jǐn)寫作，使用問(wèn)答的形式介紹每個(gè)重器的研制目的和過(guò)程。其中包括“張衡一號(hào)”衛(wèi)星首席科學(xué)家申旭輝、JF-22超高速風(fēng)洞項(xiàng)目負(fù)責(zé)人姜宗林、港珠澳大橋總設(shè)計(jì)師孟凡超、智能鑄鍛銑綠色復(fù)合制造機(jī)床首席科學(xué)家張海鷗等，還有多位參與錦屏地下實(shí)驗(yàn)室PandaX暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)、“悟空號(hào)”數(shù)據(jù)分析、高海拔宇宙線觀測(cè)站（LHAASO）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)物理分析的科學(xué)家等。 3. 分享科學(xué)家故事，弘揚(yáng)科學(xué)家精神，點(diǎn)燃青少年追夢(mèng)的火焰 本書專門設(shè)置了“科學(xué)家故事”專欄，講述了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者李政道在我國(guó)同步輻射光源的建設(shè)歷程中發(fā)揮的重要作用；現(xiàn)任FAST總工程師姜鵬研究員與“FAST之父”南仁東之間不為人知的師徒情；空間站總師楊宏風(fēng)雨30年鑄就“天宮”夢(mèng)的故事；中國(guó)風(fēng)洞從錢學(xué)森、郭永懷先生為首的四代學(xué)者的傳承與堅(jiān)守，牢牢占據(jù)世界前沿的故事；以及獲得2020年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)zuigao獎(jiǎng)的第四代核電技術(shù)開(kāi)發(fā)靈魂人物王大中院士的側(cè)寫。 4. 150幅特色手繪知識(shí)圖解 本書通過(guò)繪制大量插圖，幫助讀者在理解制造重器的科學(xué)價(jià)值的同時(shí)，更好地欣賞重器之美。本書的圖片繪制也得到各位作者的反復(fù)確認(rèn)和修改，保障了科學(xué)性細(xì)節(jié)。 5. 中國(guó)工程院院士萬(wàn)元熙、中國(guó)科學(xué)院院士周忠和院士一致推薦。知乎創(chuàng)始人、首席執(zhí)行官周源作序推薦。
大國(guó)重器 (彩圖版)(萬(wàn)元熙、周忠和院士推薦) 內(nèi)容簡(jiǎn)介
2011—2021年，我國(guó)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平不斷提升，在重點(diǎn)科技前沿領(lǐng)域取得了一批具有世界影響力的原創(chuàng)成果。本書分為基礎(chǔ)科學(xué)、前沿科技、經(jīng)濟(jì)助力與健康保障四篇，邀請(qǐng)30余位各領(lǐng)域一線科技工作者撰文，以問(wèn)答形式，從科學(xué)家的視角為讀者科普50項(xiàng)國(guó)之重器背后的基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)，幫助讀者了解其建造意義及應(yīng)用前景，拉近讀者與科技前沿的距離。本書以大量手繪圖解為輔助，從整體和細(xì)節(jié)上全面展現(xiàn)重器之美，便于讀者理解和欣賞。 本書還收入同步輻射光源、“中國(guó)天眼”、中國(guó)空間站、高速風(fēng)洞等重大項(xiàng)目的發(fā)展經(jīng)歷及團(tuán)隊(duì)側(cè)寫，由親歷者講述重器研發(fā)背后的故事，深度挖掘我國(guó)幾代科學(xué)家胸懷祖國(guó)、攻關(guān)創(chuàng)新、勇攀世界科學(xué)高峰的事跡，弘揚(yáng)科學(xué)家精神。
大國(guó)重器 (彩圖版)(萬(wàn)元熙、周忠和院士推薦) 目錄
序 我們能為實(shí)現(xiàn)國(guó)家科技自主做些什么？ / I
基礎(chǔ)科學(xué)篇
01. 測(cè)量“中國(guó)溫度”：極低溫區(qū)基準(zhǔn)級(jí)測(cè)溫裝置 / 002
02. 新一代“人造太陽(yáng)”：全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置 / 008
03. 超級(jí)顯微鏡：中國(guó)散裂中子源 / 016
04. 探測(cè)微觀世界的眼睛：高能同步輻射光源 / 024
科學(xué)家故事：我國(guó)同步輻射光源的建設(shè)歷程 / 030
05. 突破“水窗”：上海軟 X 射線自由電子激光裝置/ 032
06. 照亮微觀世界的閃光燈：大連極紫外相干光源/ 040
07. “火眼金睛”的暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星：“悟空”號(hào) / 046
08. 開(kāi)啟“超高能伽馬天文學(xué)”時(shí)代：高海拔宇宙線觀測(cè)站 / 054
09. 世界上*深的實(shí)驗(yàn)室：錦屏地下實(shí)驗(yàn)室 / 060
10. 遨游太空，探索極端宇宙：“慧眼”衛(wèi)星 / 066
11. 邁出中國(guó)空間引力波探測(cè)的**步：“太極一號(hào)”衛(wèi)星 / 072
12. 觀測(cè)宇宙的超級(jí)利器：“中國(guó)天眼” / 078
科學(xué)家故事：我與“老南” / 086
13. 預(yù)報(bào)地球系統(tǒng)的未來(lái)：地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置 / 090
14. 空間環(huán)境的全面監(jiān)測(cè)：子午工程 / 100
前沿科技篇
15. 中國(guó)量子計(jì)算機(jī)的再次突破：“九章二號(hào)”和“祖沖之二號(hào)” / 108
16. 祖國(guó)的高光時(shí)刻：“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星 / 114
17. 突破衍射極限：超分辨光刻裝備 / 122
18. 中國(guó)芯片設(shè)計(jì)能力的提升：“天機(jī)芯”類腦芯片 / 128
19. 從航天大國(guó)到航天強(qiáng)國(guó)的升級(jí)之路：“長(zhǎng)征五號(hào)”系列運(yùn)載火箭 / 136
20. 五星紅旗點(diǎn)亮星空：中國(guó)空間站 / 142
科學(xué)家故事：空間站總設(shè)計(jì)師是怎樣煉成的 / 149
21. 收官“探月三步走”：“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器 / 152
22. 火星首次留下中國(guó)印記 ：“天問(wèn)一號(hào)”與“祝融號(hào)” / 160
23. 勇往直“潛”：“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器 / 168
24. 深潛地球“第四極”：“奮斗者號(hào)”全海深載人潛水器 / 174
25. 國(guó)際首創(chuàng)先進(jìn)制造裝備：智能鑄鍛銑短流程綠色復(fù)合制造機(jī)床 / 182
26. 推動(dòng)天空開(kāi)發(fā)和宇宙探索：JF-22超高速風(fēng)洞 / 188
科學(xué)家故事：中國(guó)風(fēng)洞的傳承與發(fā)展 / 196
27. 減排大賽里的碼表：全球二氧化碳監(jiān)測(cè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星 / 198
28. 中國(guó)首顆地球物理場(chǎng)探測(cè)衛(wèi)星：張衡一號(hào) / 206
29. 先進(jìn)的對(duì)地觀測(cè)遙感衛(wèi)星：高分五號(hào) / 214
經(jīng)濟(jì)助力篇
30. 中國(guó)人自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)：北斗 / 222
31. 中國(guó)大飛機(jī)：C919 / 230
32. 國(guó)產(chǎn)大型特種用途水陸兩棲飛機(jī)：“鯤龍”AG600 / 238
33. 全球首座 10 萬(wàn)噸級(jí)深水半潛式生產(chǎn)儲(chǔ)油平臺(tái)：深海一號(hào) / 246
34. 助力我國(guó)可燃冰試采：“藍(lán)鯨 1 號(hào)”半潛式鉆井平臺(tái) / 252
35. 創(chuàng)造世界紀(jì)錄的海底鉆機(jī)系統(tǒng)：海牛Ⅱ號(hào) / 258
36. 創(chuàng)造 18 個(gè)世界**：金沙江白鶴灘水電站 / 264
37. 地下蛟龍中國(guó)造，盾構(gòu)機(jī)強(qiáng)國(guó)終煉成：運(yùn)河號(hào) / 272
38. 新世界七大奇跡之一：港珠澳大橋 / 278
39. 攀登凍土公路工程的“珠穆朗瑪峰”：共玉高速公路 / 284
40.“魔鬼碼頭”開(kāi)港，世界**大港震驚全球：上海洋山深水港 / 290
41. 中國(guó)核電成為 “大國(guó)名片”的標(biāo)志：華龍一號(hào) / 296
42. 全球*大的非能動(dòng)壓水堆核電機(jī)組：國(guó)和一號(hào) / 302
43. 下一代核電之星：高溫氣冷堆 / 308
科學(xué)家故事：第四代核電技術(shù)開(kāi)發(fā)的靈魂人物 / 314
44. 神奇的納米限域催化：煤經(jīng)合成氣直接制高值化學(xué)品 / 326
健康保障篇
45. 科學(xué)抗疫：我國(guó)自主研發(fā)的新冠病毒疫苗和特效藥 / 318
46. 血液里的“黃金救命藥”：重組人血清白蛋白 / 332
47. 實(shí)現(xiàn)水稻種植 60 天收獲：無(wú)人植物工廠水稻育種加速器 / 338
48. 筑造世界醫(yī)療強(qiáng)國(guó)的基礎(chǔ)：基因測(cè)序儀 / 344
49. 基因編輯的精準(zhǔn)“剪刀”：新型基因編輯工具 CRISPR-Cas12b / 350
50. 神奇的全能影像診斷設(shè)備：一體化全身正電子發(fā)射—磁共振成像設(shè)備 / 358
作者簡(jiǎn)介及對(duì)應(yīng)文章列表…………366
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大國(guó)重器 (彩圖版)(萬(wàn)元熙、周忠和院士推薦) 節(jié)選
科學(xué)家故事 空間站總設(shè)計(jì)師是怎樣煉成的 1992 年，北京。 經(jīng)過(guò)了數(shù)年的論證，在這一年的 9 月 21 日，中共中央政治局十三屆常委會(huì)第 195 次會(huì)議討論同意了中央專門委員會(huì)《關(guān)于開(kāi)展我國(guó)載人飛船工程研制的請(qǐng)示》，正式批準(zhǔn)實(shí)施載人航天工程，中國(guó)航天一個(gè)全新的時(shí)代開(kāi)始了。 也是這一年，一位 29 歲的碩士畢業(yè)生開(kāi)啟了自己的航天事業(yè)。誰(shuí)也沒(méi)想到，這位年輕人將會(huì)在下一個(gè) 29 年間，開(kāi)創(chuàng)一個(gè)怎樣的未來(lái)。 剛?cè)肼殻憬拥搅?*個(gè)任務(wù)——親手配出自己辦公室的鑰匙。這個(gè)奇特的規(guī)定是老領(lǐng)導(dǎo)對(duì)每一位新入職的同事的要求，小小的鐵片經(jīng)過(guò)銼刀的不斷打磨，才能磨出鑰匙的齒紋，從而打開(kāi)鎖。多年后，他在面對(duì)記者的鏡頭時(shí)，講述了老領(lǐng)導(dǎo)的良苦用心——無(wú)論是誰(shuí)，只要投身于航天事業(yè)，就必須要全身心地投入一線，踏踏實(shí)實(shí)地干好每一件事。 4 年后的 1996 年，他參與了“神舟”飛船的**次桌面聯(lián)試。 飛船的電氣系統(tǒng)如同人的神經(jīng)一般，上傳下達(dá)著信號(hào)；而各個(gè)子系統(tǒng)就如同人的各個(gè)器官，它們不能各自為政，要融合成一個(gè)整體，才能夠讓飛船實(shí)現(xiàn)自我調(diào)控。桌面聯(lián)試就是讓這些子系統(tǒng)在一起協(xié)同工作的嘗試，而這樣的子系統(tǒng)在飛船上有 400 個(gè)。數(shù)百個(gè)日日夜夜，他一絲不茍地帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展測(cè)試，讓這些系統(tǒng)從完全不能互聯(lián)，一步步實(shí)現(xiàn)協(xié)同運(yùn)作。隨后，基于桌面聯(lián)試的成果，“神舟”飛船的電性船研制成功，順利出廠。 3 年后的 1999 年 11 月 20 日，由電性船改裝成的“神舟一號(hào)”首航太空，中國(guó)的飛天夢(mèng)想邁進(jìn)了一大步。 2001 年，酒泉。 “神舟三號(hào)”飛船已經(jīng)運(yùn)抵發(fā)射場(chǎng)，正在開(kāi)展緊張的射前測(cè)試工作。一個(gè)小小的電連接器的信號(hào)突然不正常了。 一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于電連接器這種常規(guī)組件，如果它的信號(hào)在測(cè)試中發(fā)生了問(wèn)題，可以通過(guò)直接更換來(lái)解決。但是，他決定立刻開(kāi)展失效分析，檢查所有使用了這種電連接器的部件。 檢查的結(jié)果讓人大吃一驚。這種電連接器在設(shè)計(jì)上就有隱患，這就意味著，即使更換了出現(xiàn)問(wèn)題的電連接器，它仍然有可能工作不穩(wěn)定。而飛船內(nèi)電信號(hào)的不穩(wěn)定甚至中斷，就會(huì)造成船毀人亡的事故！ 這樣的電連接器在“神舟三號(hào)”上有 77 個(gè)，而“神舟三號(hào)”此時(shí)已然整裝待發(fā)。 “堅(jiān)決不能讓有哪怕一絲缺陷的飛船上天！”上級(jí)決定，全體參試人員撤離發(fā)射場(chǎng)，飛船返廠，電連接器重新設(shè)計(jì)。由于造成了重大損失，直接責(zé)任人無(wú)一例外受到了處分。他作為“神舟三號(hào)”飛船的總體負(fù)責(zé)人，主動(dòng)承擔(dān)了責(zé)任，扣發(fā)當(dāng)月 100% 的補(bǔ)貼。 “這讓我們認(rèn)識(shí)到，載人航天的標(biāo)準(zhǔn)不是隨便說(shuō)的！比舾赡旰，他面對(duì)記者的鏡頭時(shí)，記憶猶新，“如果某一個(gè)人的某一個(gè)具體工作做得不到位，就有可能引發(fā)災(zāi)難性的后果！ 2006 年，“天宮一號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室立項(xiàng)。他成為“天宮一號(hào)”的總設(shè)計(jì)師。作為“神舟”飛船的設(shè)計(jì)師之一，他可以將載人飛船的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)融入實(shí)驗(yàn)室中。 但是，空間實(shí)驗(yàn)室與載人飛船存在顯著的差異？臻g實(shí)驗(yàn)室不僅需要保證高可靠，還需要具有長(zhǎng)壽命。為了保證空間實(shí)驗(yàn)室能夠長(zhǎng)期運(yùn)行，空間實(shí)驗(yàn)室需要能夠抵抗空間輻射、極端溫度的考驗(yàn)。 一個(gè)顯著的例子就是芯片。商用的 CPU 能夠保持 GHz 級(jí)別的主頻，但是在太空中，由于輻射的影響，CPU 的主頻只能在 MHz 級(jí)別，而且需要做特殊的抗輻射、極端溫度處理，否則輕則芯片運(yùn)行失常，重則宕機(jī)乃至燒毀。在當(dāng)時(shí)，這種宇航級(jí)的芯片不僅價(jià)格極其昂貴，而且其技術(shù)往往由外國(guó)芯片巨頭把持。 但是，他沒(méi)有因此放棄，他深知，只有運(yùn)用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成果，我國(guó)的航天事業(yè)才能夠規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，行穩(wěn)致遠(yuǎn)。 這一干又是 5 年。 2011 年，臭名昭著的“沃爾夫條款”落地，美國(guó)切斷了與中國(guó)在航天領(lǐng)域的合作。同年，“天宮一號(hào)”成功入軌，我們開(kāi)啟了“空間實(shí)驗(yàn)室”元年。 戲劇性的是，“天宮一號(hào)”發(fā)射成功之后，我們收到了不同國(guó)家的合作請(qǐng)求，唯獨(dú)少了美國(guó)。 “我們的設(shè)計(jì)思想是獨(dú)立自主、創(chuàng)新引領(lǐng)、體系保障、規(guī)模適度。”被問(wèn)及如何避開(kāi)“卡脖子”問(wèn)題時(shí)，他淡淡地說(shuō)，“*重要的是體系保障，靠我們的體制和制度優(yōu)勢(shì)，靠航天的體系優(yōu)勢(shì)！ 2021 年 4 月 29 日 11 時(shí) 23 分，海南文昌。 “長(zhǎng)征五號(hào) B”運(yùn)載火箭的 10 臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)一齊發(fā)出怒吼，它托舉著 22 噸重的空間站進(jìn)入了預(yù)定軌道，我國(guó)的“空間站時(shí)代”來(lái)臨了。 它高度完備的生命保障系統(tǒng)足以支持航天員長(zhǎng)期駐留，它高度先進(jìn)的科學(xué)機(jī)柜系統(tǒng)足以支持科學(xué)實(shí)驗(yàn)長(zhǎng)期開(kāi)展，它高度集成的空間站組件系統(tǒng)足以支持空間站長(zhǎng)期運(yùn)行。 29 年前進(jìn)入航天系統(tǒng)的年輕人此時(shí)已然成為空間站系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師，回望這半輩子的航天生涯，他動(dòng)情地說(shuō)：“大到一個(gè)國(guó)家，小到一個(gè)行業(yè)，一個(gè)企業(yè)，一個(gè)個(gè)人，只有有了實(shí)力，才有話語(yǔ)權(quán)！ 這位與我國(guó)載人航天事業(yè)一起成長(zhǎng)的航天人，他的名字叫楊宏。風(fēng)雨兼程三十載，天宮夢(mèng)想今朝成。他就是我國(guó)載人航天事業(yè)的縮影，他的故事值得我們每一個(gè)人銘記。
大國(guó)重器 (彩圖版)(萬(wàn)元熙、周忠和院士推薦) 作者簡(jiǎn)介
知乎，中文互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量的問(wèn)答社區(qū)和創(chuàng)作者聚集的原創(chuàng)內(nèi)容平臺(tái)，憑借認(rèn)真、專業(yè)、友善的社區(qū)氛圍，獨(dú)特的產(chǎn)品機(jī)制以及結(jié)構(gòu)化和易獲得的優(yōu)質(zhì)內(nèi)容，匯聚了中文互聯(lián)網(wǎng)各領(lǐng)域里極具創(chuàng)造力的人群，其中的主力群體是科普領(lǐng)域的專業(yè)用戶。 無(wú)論是在生命健康、人工智能、航天航空等硬核科普領(lǐng)域，還是在心理學(xué)、食品科學(xué)、博物學(xué)等與生活息息相關(guān)的領(lǐng)域，這些用戶生產(chǎn)和分享的高質(zhì)量知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解，都讓更多的人在獲得答案的同時(shí)，不斷發(fā)現(xiàn)更大的世界。在這里，我們得以保有對(duì)未知世界的好奇心，共同感受科技帶給我們的無(wú)窮魅力。
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