發(fā)布時間： 2017年01月17日
歷時8年，全國300多家單位、8萬余名科技人員參加研發(fā)和建設(shè)，14顆組網(wǎng)衛(wèi)星和32個地面站天地協(xié)同組網(wǎng)運行，2012年12月起正式向我國及亞太地區(qū)提供導(dǎo)航、定位、授時和短報文通信服務(wù)……
今年1月9日舉行的國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會上，北斗二號衛(wèi)星工程獲得2016年度國家科技進步獎特等獎。這個與美國GPS、俄羅斯格洛納斯并列成為世界三大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的北斗系統(tǒng)，建設(shè)規(guī)模龐大，技術(shù)復(fù)雜，實現(xiàn)了國際衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域和我國航天領(lǐng)域的多首創(chuàng)，走出了一條符合中國國情、獨具中國特色的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)自主發(fā)展道路
自主創(chuàng)新支撐北斗與國際先進系統(tǒng)同臺競技
北斗二號衛(wèi)星工程是國家科技重大專項，是我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略承前啟后的關(guān)鍵一步，任務(wù)是建成覆蓋我國及亞太地區(qū)的北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，滿足我國經(jīng)濟社會發(fā)展和國防軍隊建設(shè)急需，保障國家安全和戰(zhàn)略利益。
北斗二號衛(wèi)星工程原副總設(shè)計師、北斗系統(tǒng)高級顧問李祖洪研究員介紹說，北斗二號衛(wèi)星工程由衛(wèi)星、運載火箭、運控、應(yīng)用、測控、發(fā)射場等六大系統(tǒng)組成。北斗二號衛(wèi)星工程建設(shè)的完成，使我國擁有了完全自主的高性能北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，擺脫了對國外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴，掌握了時空基準(zhǔn)控制權(quán)、衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展主動權(quán)、國際規(guī)則制定話語權(quán)，為我國經(jīng)濟建設(shè)和國防安全提供了有力保障，也孕育出“自主創(chuàng)新、團結(jié)協(xié)作、攻堅克難、追求卓越”的北斗精神。
“北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有‘四個第一’和‘十大創(chuàng)新’的突出亮點。” 北斗二號衛(wèi)星工程總設(shè)計師助理郭樹人說，“四個第一”主要包括：國際上第一個多功能融為一體的區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，導(dǎo)航定位、短報文通信、差分增強三種服務(wù)融為一體，后兩個功能是國外系統(tǒng)所不具備的；我國第一個與國際先進系統(tǒng)同臺競技的航天系統(tǒng)，直面國際競爭，與美GPS、俄格洛納斯等國外先進系統(tǒng)比性能、比服務(wù)；我國第一個面向大眾和國際用戶服務(wù)的空間信息基礎(chǔ)設(shè)施，需要經(jīng)受數(shù)以億計的各類用戶長期連續(xù)穩(wěn)定使用的嚴(yán)苛考驗；我國第一個復(fù)雜星座組網(wǎng)的航天系統(tǒng)，衛(wèi)星與地面站星地一體組網(wǎng)運行。
在眾多創(chuàng)新中，根據(jù)我國國情，北斗二號衛(wèi)星工程在國際上首創(chuàng)用不同軌道的衛(wèi)星組成混合星座，以最少衛(wèi)星數(shù)量實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)最佳的導(dǎo)航功能?！斑@個是非常具有創(chuàng)新性的設(shè)計理念和星座部署。同時，這種邊建邊用、以用促建，同時兼顧全球拓展的模式讓工程建設(shè)取得較高效益。”李祖洪說。
另外，自主研制的以星載原子鐘為代表的一批國際先進水平核心產(chǎn)品，也打破了國外的封鎖壟斷，實現(xiàn)衛(wèi)星關(guān)鍵部組件自主可控。
可服務(wù)50多個國家、30多億人口
北斗已成為代表中國的一張國家名片。作為世界上第三個提供運行服務(wù)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，北斗二號系統(tǒng)免費向亞太地區(qū)提供公開服務(wù)，定位精度優(yōu)于10米，測速精度優(yōu)于0.2米/秒，授時精度優(yōu)于50納秒，其定位精度等技術(shù)參數(shù)與GPS民用信號相當(dāng)，可服務(wù)50多個國家、30多億人口。
據(jù)北斗二號衛(wèi)星工程應(yīng)用系統(tǒng)總設(shè)計師吳光輝介紹，北斗系統(tǒng)是聯(lián)合國確認的四大核心供應(yīng)商之一。北斗已進入國際海事、國際民航和國際移動通信組織標(biāo)準(zhǔn)體系，國際主流的手機芯片已支持北斗功能，“穩(wěn)步推進北斗系統(tǒng)走出去”也被納入國家“一帶一路”建設(shè)規(guī)劃。
衛(wèi)星導(dǎo)航與互聯(lián)網(wǎng)、移動通信并稱為信息領(lǐng)域三大支柱產(chǎn)業(yè)。目前，我國已形成由芯片模塊、應(yīng)用終端、運行服務(wù)構(gòu)成的較為完整的北斗產(chǎn)業(yè)鏈，構(gòu)建形成了北斗產(chǎn)業(yè)保障、應(yīng)用推進和創(chuàng)新三大體系。北斗系統(tǒng)已在關(guān)系國計民生、國家安全的多個重點領(lǐng)域和行業(yè)得到規(guī)?；瘧?yīng)用，并從行業(yè)應(yīng)用拓展到大眾應(yīng)用，進入千家萬戶。北斗系統(tǒng)也正與大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等為代表的信息技術(shù)融合發(fā)展，推動著 “北斗+”的創(chuàng)新應(yīng)用。
“作為我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，北斗已成為助推我國經(jīng)濟發(fā)展的強勁引擎?！闭雇磥淼谋倍酚媱?，吳光輝說，“我們正在按計劃實施北斗三號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)，計劃2018年前后完成約18顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射，率先為‘一帶一路’沿線國家提供基本服務(wù)；2020年前后形成全球服務(wù)能力，建成世界一流的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。”
三聚氰胺、蘇丹紅、瘦肉精是食品添加劑嗎？食品添加劑安全嗎？長期食用含有食品添加劑的食品會不會危害人體健康？食品添加劑能禁用嗎？……老百姓的這些疑問、困惑，由研究“高精尖”問題的院士作答，似乎有些大材小用，但中國工程院院士、北京工商大學(xué)校長孫寶國卻不這么看。近年來，他將大量精力投入食品添加劑與食品安全的科普活動中，由他主編的《躲不開的食品添加劑》一書，作為傳播面廣、影響力大的科普讀物，獲得了2016年度國家科技進步獎二等獎。
孫寶國開始做科普，源于2008年的三聚氰胺嬰幼兒奶粉事件?！澳菐啄辏称钒踩珕栴}頻頻曝光，從‘瘦肉精豬肉’‘紅心鴨蛋’‘三聚氰胺奶粉’再到‘染色饅頭’，老百姓一提起食品安全問題，就想到食品添加劑，談之色變?！睂O寶國說，當(dāng)時一份調(diào)查顯示，超過80%的消費者認為食品安全問題就是由于食品添加劑造成的。
不能再讓公眾對食品添加劑繼續(xù)誤解下去。孫寶國和幾位業(yè)界同行決定，編寫一本科學(xué)、準(zhǔn)確又淺顯易懂的科普讀物。這些院士、教授拿出做科研的勁頭，在全國近30個省區(qū)市發(fā)放了1萬余份有關(guān)食品添加劑的調(diào)查問卷，篩選出最受公眾重視的118個問題，從專業(yè)角度逐一作答。
“沒有食品添加劑就沒有現(xiàn)代食品工業(yè)。”孫寶國說，食品添加劑是指為改善食品品質(zhì)和色、香、味，以及出于防腐、保鮮和加工工藝的需要而加入食品中的人工合成或者天然物質(zhì)?！笆称诽砑觿┰谖覀兊纳钪袩o處不在?！睂O寶國解釋道，味精、小蘇打、木糖醇本身就是食品添加劑，油鹽醬醋、雞精中都含有食品添加劑。啤酒里的二氧化碳，則充當(dāng)著防腐劑的角色。在我國，歷史上最著名的食品添加劑當(dāng)屬鹵水了，用在鹵水豆腐里的鹵水，屬于食品凝固劑。食品添加劑的作用有哪些？孫寶國介紹，它可以防腐、抗氧化，滿足人類對食品色香味形的感官享受。有的還有營養(yǎng)或保健功能，如嬰幼兒奶粉中添加的氯化鎂、硫酸鈣、β—胡蘿卜素等。
公眾對食品添加劑最大的誤解就是把非法添加物當(dāng)成了食品添加劑。孫寶國說：“三聚氰胺、蘇丹紅、瘦肉精等都是我國明令禁止添加的，是非法添加物。即便是允許使用的食品添加劑，也不能隨便使用，不能超范圍、超量使用?！?/p>
據(jù)介紹，我國對食品添加劑的生產(chǎn)和使用管理越來越規(guī)范。作為食品加工制造的原料，食品添加劑的最大使用量或最大殘留量都必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。允許使用的食品添加劑都經(jīng)過嚴(yán)格的食品安全風(fēng)險評估，證明對人體健康不會造成危害。
除了編寫科普讀物，近年來，孫寶國在全國做了200多場科普講座，最繁忙時每周都有兩到三場講座。為了讓公眾更了解食品添加劑，他還自編“五言詩”，制作小動畫，采用多渠道、多形式傳播科學(xué)理念?！跋Ｍ蠹夷苷_認識食品添加劑，為食品添加劑和食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造良好的社會輿論環(huán)境，一起為維護食品安全、建設(shè)健康中國而努力?！?/p>
談起地球變暖，人們都有直觀的認識，但對其產(chǎn)生的危害、原因以及該如何行動了解并不多。2008年，中央新影集團副制片人柯仲華開始了導(dǎo)演并拍攝一部反映全球氣候變化紀(jì)錄片的歷程，經(jīng)過3年多的努力，帶領(lǐng)團隊完成了影片《變暖的地球》。該紀(jì)錄片以影像的方式，深入淺出地闡釋了全球變暖這個復(fù)雜的科學(xué)問題，因其在科學(xué)傳播上的影響獲得2016年度國家科技進步獎二等獎。
如何讓公眾理解地球變暖？柯仲華抓住了一個核心數(shù)字——0.74℃，這是政府間氣候變化專門委員會對1906年至2005年100年間地表平均氣溫長期觀測得出的結(jié)論（最新數(shù)據(jù)為過去130年全球升溫0.85℃。）
圍繞0.74℃這個視角，紀(jì)錄片展開了對地球變暖現(xiàn)象、原因及對策的闡述?！啊蹲兣牡厍颉肥锥冉馕隽舜螝夂蜃兣诘厍驓v史上處于什么樣區(qū)位，我們告訴觀眾在更大的時間尺度上，地球有過幾攝氏度甚至幾十?dāng)z氏度的溫度變化，看上去目前零點幾攝氏度似乎并不算什么，但紀(jì)錄片又通過大量科學(xué)證據(jù)說明了近百年人類活動加劇了地球變暖?！笨轮偃A說。
為此，影片在創(chuàng)作構(gòu)思上煞費苦心。地球上0.74℃這種細微溫度升高，是否與太陽相關(guān)；近百年0.74℃的溫度變化，如果從遠古到現(xiàn)代的時間維度來看，地位又會怎樣？柯仲華說，敘述建立在科學(xué)邏輯基礎(chǔ)上，不是先給出結(jié)論，而是把各種事實擺出來貫穿紀(jì)錄片創(chuàng)作始終。在闡釋科學(xué)事實時，也不是簡單地用概念解釋概念，而通過人物和故事來層層剖析。
柯仲華說，影片不僅引導(dǎo)中國公眾全方位了解地球變暖對人類的影響，倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保的日常行動，更向全世界闡明中國政府和人民對環(huán)境的重視、對氣候變暖的關(guān)注，表達一個負責(zé)任的大國正在并將進一步為節(jié)能減排和保護環(huán)境所做的努力。
地球變暖涉及大量科學(xué)術(shù)語，要講好故事，讓觀眾接受并不容易?！坝袆”静拍苓M行拍攝，可地球變暖不單是科學(xué)問題，氣候變化還與經(jīng)濟、政治等力量博弈相關(guān)，劇本需要站得住腳，要特別嚴(yán)謹?！笨轮偃A是劇本的主創(chuàng)人員，他說，光劇本創(chuàng)作就花了將近一年的時間。
用什么創(chuàng)意，做什么樣的動畫，又怎樣兼具視覺效果和藝術(shù)？這些問題反復(fù)在柯仲華腦中徘徊。在時長71分鐘的影片中，采用了30多分鐘的三維畫面。這些動畫采用目前最為先進的三維動畫技術(shù)，其制作足足花去了一年的時間。
“許多動畫都是高仿真的，像這種動畫每制作一格（相當(dāng)于1/24秒），僅渲染生成就需要好些個小時，30多分鐘的三維動畫多費時，可想而知?！笨轮偃A說。
為了采集地球變暖的證據(jù)，需要到全球各地尋找素材。攝制組遠赴南極、西藏，也在海、沙漠、臺風(fēng)、冰雪等各種惡劣環(huán)境中進行拍攝。為了真實記錄地球變暖，他們必須到許多從未涉足的地方拍攝，還必須體會從未有過的艱難，比如扛著攝影機登上珠峰。從藏北草原到珠峰，連續(xù)20多天，他們大多是在海拔4500米以上的高原地區(qū)工作。
柯仲華說，科普是對科技創(chuàng)新的未來投資，影視是人們接收信息的重要手段，他呼吁相關(guān)部門和機構(gòu)能夠給影視科普予以更多支持，鼓勵創(chuàng)造出更多更好的科普作品，培養(yǎng)青少年的科學(xué)興趣，提高公民的科學(xué)素養(yǎng)。
“水泥窯高效生態(tài)化協(xié)同處置固體廢棄物成套技術(shù)與應(yīng)用”
“我們的技術(shù)能夠有效處理固體廢棄物，還城市一份清潔?！闭f到這里，華新水泥股份有限公司總裁李葉青倍感振奮。這項造福民生的技術(shù)，就是榮獲2016年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎的“水泥窯高效生態(tài)化協(xié)同處置固體廢棄物成套技術(shù)與應(yīng)用”，由華新水泥股份有限公司和武漢理工大學(xué)聯(lián)合完成。其歷經(jīng)十多年研究與攻關(guān)，不僅能夠安全生態(tài)化地處置廢棄物，解決垃圾圍城的難題，還促使水泥工業(yè)向綠色產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變。
隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，城市中的各種廢棄物的產(chǎn)量驚人，僅生活垃圾每年就達上億噸，城市毒地存量超過上萬公頃。然而，過去我國生活垃圾主要采用填埋和焚燒的方式進行處置。填埋占地面積大，并伴有滲濾液、臭氣污染等持續(xù)危害。而焚燒產(chǎn)生的底渣、飛灰中的二惡英等有害物質(zhì)，不僅處置過程中有隱患，而且無害化處置成本十分高昂。
減量化、資源化、無害化是我國法律所確立的垃圾處理原則。李葉青作為項目第一完成人，帶領(lǐng)團隊研發(fā)出的技術(shù)，能夠有效利用廢棄物替代原燃料，通過水泥窯進行協(xié)同處置。
“通俗地講，就是首先將固體廢棄物進行預(yù)處理，生成衍生原料和衍生燃料，然后將其喂入水泥窯系統(tǒng)中進行處置和煅燒，在正常生產(chǎn)水泥的同時，把這些衍生原料和衍生燃料一并消納燒盡。其中，衍生燃料燃燒時所產(chǎn)生的熱能可以直接用于水泥的煅燒，節(jié)省部分燃煤，而衍生原料可以替代部分水泥生產(chǎn)使用的天然礦石原料。”李葉青解釋道。
但這種技術(shù)在研發(fā)時面臨諸多難題，比如我國混合垃圾提取的衍生燃料成分復(fù)雜、熱值低，當(dāng)大量處置時因缺乏相應(yīng)的理論指導(dǎo)與技術(shù)裝備，會嚴(yán)重影響水泥生產(chǎn)等。
李葉青團隊歷經(jīng)十多年的研究與攻關(guān)，終于克服重重困難，開發(fā)出了水泥窯高效生態(tài)化協(xié)同處置固體廢棄物成套技術(shù)。比如，開發(fā)了超大規(guī)模生活固廢生態(tài)化預(yù)處理與高品質(zhì)垃圾衍生燃料制備技術(shù)，還開發(fā)了控制有機物快速發(fā)酵、發(fā)熱、除水系統(tǒng)，形成了“生物干化—分選—除臭”超大規(guī)模的一體化技術(shù)，生活垃圾的預(yù)處理單線能力達到1000噸/天，還開發(fā)了固廢處理中有害排放物的全程高環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)系列控制技術(shù)等。
“與填埋和焚燒相比，這個成果具有無二惡英超標(biāo)排放的隱患和滲濾液、留存灰渣二次處理的問題，還可節(jié)約大量的土地資源，經(jīng)濟效益好?！?李葉青說，與國內(nèi)外同類技術(shù)相比，這項技術(shù)的處理規(guī)模大、燃料替代率高、減排效果顯著，易于推廣。
特別需要指出的是，這種技術(shù)不會損害水泥質(zhì)量?！耙驗樗嗍炝仙a(chǎn)的原、燃料與固體廢棄物預(yù)處理后生成的衍生原料、衍生燃料所含的元素組成基本一致，使得在水泥生產(chǎn)過程中協(xié)同處置固體廢棄物具備了最基本的技術(shù)可行性。”李葉青說。
據(jù)了解，這項技術(shù)成果已在全國20多條生產(chǎn)線應(yīng)用，近3年已安全生態(tài)化處置廢棄物250萬噸，修復(fù)城市毒地上千畝，節(jié)煤近30萬噸，取得直接與間接經(jīng)濟效益逾百億元。
“農(nóng)藥高效低風(fēng)險技術(shù)體系創(chuàng)建與應(yīng)用”
近年來，關(guān)于“有毒”農(nóng)產(chǎn)品的新聞不斷見諸報端，許多消費者在購買蔬菜水果的時候，甚至將有無用過農(nóng)藥作為自己購買的選擇標(biāo)準(zhǔn)。農(nóng)藥真如想象中的那么可怕嗎？國家科技進步獎二等獎獲得者、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所副所長鄭永權(quán)研究員日前接受采訪時表示，人生病了要吃藥，植物生病了要打藥，道理是一樣的。只要努力做到科學(xué)合理使用農(nóng)藥，降低農(nóng)藥風(fēng)險，農(nóng)藥可以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)做出更大貢獻。
假如我們不使用農(nóng)藥，所有農(nóng)產(chǎn)品就能保證絕對安全？鄭永權(quán)形象地說：“植物猶如人類一樣，在生長發(fā)育過程中會遭受多種病菌、害蟲、雜草以及害鼠的侵襲，如不對其進行保護和救治，輕則會影響生長、減少產(chǎn)量，重則會導(dǎo)致死亡、顆粒無收?！?/p>
另外一方面，假如不用農(nóng)藥，失去農(nóng)藥的保護，自然界的真菌就會侵染農(nóng)產(chǎn)品，由此而產(chǎn)生的對人體有害的真菌毒素已報道有300多種，常見的如黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、展青霉素等。這些毒素不僅能直接對人體造成危害，還可以通過其他消費產(chǎn)品而形成二次危害。鄭永權(quán)說，其實農(nóng)產(chǎn)品在儲藏、運輸過程中，如果不進行防腐保鮮處理，極易感染食源性疾病微生物而發(fā)生腐爛，消費者食用被大腸桿菌等污染的農(nóng)產(chǎn)品后會引發(fā)急性腸炎等。
“因此，農(nóng)藥通過控制病菌的危害而減少生物毒素的產(chǎn)生和食源性疾病微生物的污染，從而在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全方面發(fā)揮了積極作用?！编嵱罊?quán)說。
鄭永權(quán)率領(lǐng)的科研團隊，針對農(nóng)藥使用中存在的種種問題展開攻關(guān)，取得了一系列重大突破。鄭永權(quán)說，我們所取得的科研成果就是從把好農(nóng)藥使用的選藥、配藥、噴藥“三道關(guān)”入手，來保障百姓的食品安全。
首先是選藥關(guān)。過去農(nóng)民使用農(nóng)藥，大都是從市場上購買后直接使用，這里就存在一個風(fēng)險，一種農(nóng)藥對病蟲害有效，也可能對人和環(huán)境有潛在風(fēng)險。為此，科研團隊進行了深入研究，并將所有成果匯集后率先發(fā)明成功26套簡便易用的試劑盒，1到3小時完成田間選藥，準(zhǔn)確率達80%以上。農(nóng)民通過這個試劑盒來選藥，所選農(nóng)藥不僅有較高的防治效果，同時也可以規(guī)避農(nóng)藥風(fēng)險。
其次是配藥關(guān)。農(nóng)作物分為水稻、小麥等糧食作物，蔬菜和水果，以及棉花等經(jīng)濟作物，如何讓農(nóng)藥能夠粘在葉子上發(fā)揮效果？科研團隊通過研究發(fā)明了藥液蘸著展布比對卡，指導(dǎo)田間合理配藥，農(nóng)藥利用率因此提高30%。
再次是噴藥關(guān)。過去農(nóng)民噴施農(nóng)藥大都依據(jù)經(jīng)驗，一直等噴到農(nóng)藥從葉子上往下流才住手。鄭永權(quán)說，其實這時農(nóng)藥已經(jīng)噴多了。課題組發(fā)明了農(nóng)藥霧滴密度指導(dǎo)卡、測試卡、比對卡的“三卡”聯(lián)用，實現(xiàn)了用“霧滴個數(shù)”來精準(zhǔn)噴藥，從而減少農(nóng)藥噴施量30%—70%。
中國工程院院士劉旭、吳孔明、宋寶安、蔡道基等專家認為，該成果在技術(shù)和理論方面有明顯突破和創(chuàng)新，對我國農(nóng)藥發(fā)展和應(yīng)用具有很強的實用性和指導(dǎo)性，成果整體處于國際國內(nèi)同類研究領(lǐng)先水平。
“我國是人口大國，保障糧食的自給自足尤為重要，一方面我們通過提高單位面積產(chǎn)量來增加糧食產(chǎn)量，另一方面需要減少單位面積的損失，而這與農(nóng)藥的使用是分不開的?！编嵱罊?quán)表示，要在農(nóng)業(yè)部等部門大力支持下，加速推廣相關(guān)成果和技術(shù)，為農(nóng)業(yè)發(fā)展和食品安全做出更大貢獻。
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