㈠ 「率先行動」成果展展項之超強超短激光究竟是個啥
出品:科學大院
作者:王文鵬(中國科學院上海光學精密機械研究所)
監制:中國科學院計算機網路信息中心 中國科普博覽
編者按
中國科學院是伴隨著新中國成立而誕生的我國自然科學最高學術機構,建院以來,她為我國科技進步、經濟社會發展和國家安全做出了不可替代的重要貢獻:
從「兩彈一星」到載人航天,從成功研製我國第一台計算機到曙光超算、龍芯晶元,從世界首例人工合成牛胰島素到首次證明誘導多能幹細胞,從鐵基超導刷新紀錄到量子通信,從北京正負電子對撞機到建成一系列大科學裝置……
在實施創新驅動發展戰略、建設創新型國家的新時期,中國科學院啟動實施了"率先行動"計劃,目前已經取得了一系列不錯的成果。
今年下半年,這些成果將以實體展項形式呈現在大家面前,在開展之前,讓我們先以文為媒,在大院里提前了解一下這些高大上的科學成果吧。
許多人知道X光,也聽說過紅外光,有人使用過激光治療,也有人擔心紫外光的灼燒,但是,你知道什麼是超強超短激光嗎?它是一種什麼光?從哪兒來?有多亮?超強超短激光可以像醫學激光一樣為我們提供服務嗎?
下面就讓我們一起來了解一下。
超強超短激光是什麼?
超強超短激光其實就是峰值功率大於1太瓦 (10^12瓦),脈沖寬度小於100 飛秒 (10^-15秒 )的激光,它的出現為人類提供了前所未有的極端物理條件與全新實驗手段[1,2]。
至此,自然界中只有在恆星內部或是黑洞邊緣才能找到的高能量密度、甚至超高能量密度的極端條件已經能在實驗室內被製造出來。
(a)高壓電場空氣擊穿放電,(b)激光誘導高壓電場空氣擊穿放電,(c)激光誘導高壓電場電暈放電,(d)激光引雷概念[27]
超強超短激光光源的建立與發展,及其廣泛的前沿應用具有重要意義。
通過在極端物理條件下對物質結構、運動和相互作用進行研究可以使得人類對客觀世界規律的認識更加深入和系統。
可見,超強超短激光光源的建立與發展,及其廣泛的前沿應用具有重要意義。
為保持我國在該領域的領先地位,引領相關學科和技術的發展,科學家們正在積極努力、不斷前行。
參考文獻:
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㈡ 中國以絕對優勢領先於全世界的尖端高科技有哪些
吾國大有人在
中華民族最大的財富就是始終在思考我為什麼不是世界第一,在我們民族的骨子裡始終有著天朝上國的觀念,我們必須是天下第一。這樣的民族精神是一種財富,天下第一的精神促使著我們沿著先進國家的路線前進,雖然我國在整體上跟西方發達國家還有不小差距,但是在個別高精尖的項目上我們確實有了後來居上的優勢。
像高鐵、移動支付、超算、雜交水稻等等一些已經家喻戶曉的世界領先技術我就不在老調重談,下面就簡單列舉幾種中國世界領先的高端科技。
1
特高壓技術
特高壓電網,是指1000千伏交流和正負800千伏直流輸電網路,具有遠距離、大容量、低損耗輸送電力和節約土地資源等特點。
眾所周知,我國是一個能源和電力負荷分布不均衡的國家,西部能源基地與東部負荷中心在500公里到2000公里左右。為了帶動電力工業的結構優化、科學發展,滿足經濟社會的持續快速發展,建設更高等電壓等級的電網成為重中之重。
如今,我們有的領先,有的落後,我們並不氣餒。因為我們有底氣、有錢、有市場、有千千萬萬個奮斗在一線的科學家在努力,我們不愁發展不起來。我們的短板將一一補齊,我們與發達國家的差距將越來越小,直到趕超他們。
我一直堅信,中華民族最終會站在世界之巔。
㈢ 上海光機所的研究生待遇怎麼樣補貼多少
部分高校及科研院所博士及碩士待遇蘭州大學(博研待遇,以下省略)271元/月中國海洋大學251元/月哈爾濱工業大學700元/月大連理工大學700-750元/月,碩研230元華中科技大學600元/月北京工業大學600-800元/月南開大學>1000武漢大學400復旦大學300中國農業大學450浙江大學345碩研305,學校給不論自費公費對外經濟貿易大學(碩士)210元(博士下同)240元中國人民大學250元280元清華大學360元490元北京大學290元350元浙江大學305元415元天津大學260元600元北大的研究生是全公費,每個月補助290元,如工作過的,每一年工齡加10元北京師范大學基本290rmb/m碩士公費260rmb/m自費240rmb/m另:好專業的導師在每月加100公費:自費=9:1北京理工大學基本290rmb/m碩士公費260rmb/m自費240rmb/m另:好的工科專業(電子,車輛)可以有1k/m,其餘的沒有公費:自費=5:5北航同北理北京交通大學基本290rmb/m碩士公費260rmb/m自費240rmb/m另:工科有活另算,理科文科經管沒有,公費:自費=7:3北京科技大學基本290rmb/m碩士公費260rmb/m自費240rmb/m另:工科有活另算,理科文科經管沒有,公費:自費=6:4北京工業大學基本290rmb/m碩士公費260rmb/m自費240rmb/m另:工科有活另算,理科文科經管沒有,公費:自費=9:1首都師范大學基本500rmb/m碩士公費260rmb/m自費240rmb/m公費:自費=6:4中國人民大學基本300rmb/m中科院基本1200rmb/m另:計算機所,電子所一月一萬很平常,理科的研究所只有基本,好的如高能所不超過2k/m。公費:自費=10:0中科院和清華大學待遇都不錯,每月能拿到1000左右的津貼。中科院、各類所基本在1200~1500,中科院碩博連讀的同學每月是1000,導師還給安排住房跟額外補貼!中科院的植物所他們的研究生補助(我是指能拿到手裡的)有每月800左右,博士有1500左右具體還要看各個的老闆。中科院物理所得博士最低可能是1200(一年級),其他還有餐卡每月補助170,另外老師可能還會補一些,還有好多的獎之類的,加起來有的人每月最高能到3000左右呢,100%比化學所和理化所待遇好!化學所大概三年分別是900,1000,1100吧,理化所也差不多!據我所知,半導體所得待遇更好,碩士最低1200,博士最低1600也有很多獎項可拿!昆明動物所的待遇很好,重點是考領導的,待遇就不一樣了,因為這些領導boss非常有錢啊.不過,要讀書還是要考那些搞學術的,要搞錢就考領導的.合肥中科院光激所研一時每月500高校一般300到500,比較奇怪的是經濟落後的地方還高點,上海的一般才3,400的樣子。一般南方的學校導師很有錢但是很小氣。中大每個月才300多,很多導師都是不給錢的。中國水產科學研究院黃海水產研究所做博士的待遇還是不錯的,加上學校的補助大概也有1000,有宿舍,有熱水器,公共活動室,沒有住宿費,可能象徵性的收點水電費了。江蘇省資環所待遇碩士為800元,估計博士會更高吧華東理工大學今年改革,博士至少又一千華東理工大學的直博研究生。我們課題組的博士研究生待遇標准:學校和組里固定發放900元/月(寒、暑假都有),此外年終大約1000元獎金。如果科研工作出色,或能發表高影響因子的SCI收錄論文,另有數千元甚至數萬元的額外獎勵。如果你實力夠強,能爭取計劃外獎學金(獲獎比例比較大),可拿到數千到15000之間的獎學金。如果你每周能抽出一天的時間做助教,可以額外獲得800元/月的助教補貼。南京的最低生活保障線好像已經加到590南京的一般是600,再加上老師發的大概總共有800左右,東南大學220;河海大學600,南京理工大學500多,據說現在下調到350了,南京農大,只有260,南航大學1200/月南京氣象,不管自費公費全部都有補助300哈爾濱工業大學深圳研究生院1500,哈爾濱工業大學,800/m哈爾濱工業大學深圳研究生院研究生補助發放管理法博士研究生補助標准:第一學期每生900元/月,後2.5年1200元/月;交大290,交大共計990國家:290學校:200學校規定導師最低:500重慶大學是312,導師發多少,要看導師了312+300(導師發300,學校補助312)東北大學的博士生生活補助500揚州大學有800多呢而後看你發的文章而定,只要你有本事就能拿錢中山大學每個月才300多,很多導師都是不給錢的。一個中山大學的女同學一個月就有1100。主要是看導師有項目沒有?有的話你參與了,就不會缺錢的。中山大學生命科學學院:碩士研究生:每月200元博士研究生:每月300元河海大學的博士是600,據說要漲到800了武漢大學:碩士生:300/月學校給80/月,國家給220/月博士生:500/月哈爾濱工業大學:碩士補助270/月,博士570/月.學校和國家分別給多少不清楚天津大學研究生240元/月,博士420元/月,對於應屆生廈門大學碩士240元/月,博士420元/月合肥工業大學研究生240元/月,博士400元/月南航:博士600元/月大連理工大學:博士700元/月西安交大508,住宿每月100,實拿408國家補貼:240--300不等(保送生全部為300,考研成績優秀者為300,其他的為240)學校補貼:100--400不等導師補貼無法統計(我有同學導師給1200的,也有給400的,不過基本上導師多多少少都會給點,最少的不會少於300)西北工業大學發529.8,復旦找一個直博的同學,發現他們宿舍是一人一間的,歡迎採納
㈣ 中國科技有哪些
中國最頂尖的科技到底有哪些?(精選)
盤古論市
9天前 · 優質財經領域創作者
中國最頂級的科技到底有哪些?(精選)
一、激光技術。我國激光技術世界第一。我國在激光研發領域已經遠遠超出美國和俄羅斯,激光的五大核心技術領先於世界其他國家。我國的「S光A」重型激光系統,綜合作戰能力強,可以充分適用於陸戰和海戰之中。
2013年9月9日,中科院網站公布,中國成為世界上唯一能夠製造實用化深紫外全固態激光器的國家。
2016年,上海張江綜合性國家科學中心超強超短激光實驗裝置研製工作成功實現了5拍瓦激光脈沖輸出,達到國際領先水平。
如何理解5拍瓦激光脈沖輸出呢?1拍瓦等於1千萬億瓦,相當於全球電網平均功率的500倍;這樣強的激光脈沖時間僅為1飛秒(1秒的1千萬億分之一)。普通照相機最快可以達到毫秒級,相當於飛秒級照相機的科學裝置,可以為電子運動軌跡成像。超強超短激光被認為是人類已知的最亮光源,是全球激光科技的最新前沿和重點競爭領域,具有重大科技意義與應用價值。
2017年10月,上海超強超短激光實驗裝置研製工作成功實現了10拍瓦激光放大輸出,再度刷新了由自己創造的激光脈沖輸出功率紀錄。
二、導航衛星技術:中國的全球導航衛星技術和美國的GPS技術上並駕齊驅,某些技術方面超越了美國。北斗衛星導航系統是由我國自主建設運行的重要空間基礎設施,也是我國迄今為止,規模最大、覆蓋范圍最廣、服務性能要求最高的巨型復雜航天系統。
最值得中國人驕傲的是,中國的北斗導航系統全面實現了關鍵器部件100%國產化! 重點攻克了星載原子鍾等多項「卡脖子」關鍵技術,尤其是首創的——星間鏈路技術為全球衛星導航系統提供了中國方案。中國的北斗衛星精準度全球領先。
北斗三號的最大功能特色就是精確授時。比如北斗三號衛星上的星載銣原子鍾的精度處於國際領先水平,精準度達到創紀錄的每天100億分之5秒。
北斗衛星導航系統具有位置報告功能就是有源定位,這是中國北斗的重大創造,它是利用無線電測定技術,利用兩顆地球同步軌道衛星一起手拉手,能告訴「你、我、他」都在什麼地方、具體的方位。
北斗衛星具有短報文「獨門絕技」。短報文通信功能是北斗系統在全球的一大「絕招」。北斗導航衛星附加了通信功能。
北斗導航衛星的最終用戶通過這個終端,第一時間知道自己的精確位置,還可以通過簡訊——即「短報文」將自己的具體情況告訴另外一個人。這個功能在沙漠地區、茫茫大海、深山老林等沒有網路覆蓋的地區,還有就是發生了自然災害發、尤其是通信不通的環境之下,北斗通信功能發揮至關重要的作用。
據統計,全世界超過一半以上的國家使用北斗系統,北斗系統對於全球經濟社會發展作用越來越大。北斗衛星導航系統是一項重大而復雜的系統工程,北斗研發模式充分體現了制度優勢,是集體智慧的結晶。對國外高技術封鎖及突圍具有重要示範意義。比如在核心晶元、光刻機等重要的戰略性領域。
三、反衛星技術。我國已發明寄生星多年。寄生星只有中國獨有,全球任何國家都沒有研製出來,可以說是我國「鎮國之寶」。
所謂寄生星就是一種由己方投放、能寄附在對方衛星上的微小型衛星。若戰時可根據己方相應的指令對對方衛星進行干擾和摧毀。
由於寄生星是平時寄附在對方衛星上、這就要求寄生星的體積和質量應做得很小,以免在和平時期就影響對方衛星的正常工作。
為確保打贏未來高科技戰爭,中國大力發展非對稱作戰理論,意圖通過對敵關鍵領域的"點穴打擊"全面癱瘓敵方的作戰系統。其中適度發展天戰能力、擁有可靠的反衛星手段則又是這種理論的重要組成部分,因此,當今世界最具威懾力的反衛星殺手寄生星早在中國橫空出世,並且作為一種新概念反衛星利器。
四、航天技術:中國的航天技術已達到國際先進水平。中國長征系列運載火箭經歷了由常溫推進劑到低溫推進劑、由末級一次啟動到多次啟動、從串聯到並聯、從一箭單星到一箭多星、從載物到載人的技術跨越,逐步發展成為由多種型號組成的大家族,並具備進入低、中、高等多種軌道的能力,入軌精度達到了國際先進水平。至2019年3月10日,我國長征系列運載火箭已飛行300次,發射成功率達到95.33%。
五、量子通信:屬於下一代通信模式,全球獨一無二,目前已在合肥建有全球唯一的城域示範,世界上最先進的偵聽手段也無法竊聽到這種通信模式下的信號。
量子計算機的研製被認為比人類首次登月還困難。中國在量子科技領域具領先優勢,特別是在量子通信領域的基礎科研成果走在世界前列。
比如2016年8月,中國成功發射人類歷史上首顆量子衛星「墨子號」;再比如2017年,星地量子密鑰分發的成碼率已達到10kbps量級,成功驗證了星地量子密鑰分發的可行性。目前經過系統優化,密鑰分發成碼率已能夠達到100kbps量級,具備了初步的實用價值。
值得一提的是,中國在完成首個量子通信干線「京滬干線」後,又迎來一項重大突破,中國聯通建成全國首個商用量子通信專網,各項結果均達到設計目標。
據業內專家預測,中國在衛星量子通信方向領先歐美發達國家大約五年左右。
六、高原鐵路建設技術:青藏鐵路是世界高原鐵路技術難度最大的技術,全球只有中國能夠完成建造海拔如此高的鐵路!
青藏鐵路是世界高原鐵路技術難度最大的技術。為世界上海拔最高、高原線路里程最長、沿線環境最惡劣的鐵路,被譽為「天路」。青藏鐵路的技術難度有三個:
1)凍土層達20米:青藏鐵路路軌是鋪設在平均海拔4500米的高原上,路基下是多年凍土層,有的地方凍土層一度厚達20多米;凍土層在季節升高時會融化下降,寒冷的冬季節凍結膨脹,因此,一起一降會嚴重影響鐵路路基的穩定。而青藏鐵路要經過凍土地段長達550公里,是整個青藏高原鐵路全長的50%。
2)生態十分脆弱:青藏高原由於氣候寒冷,晝夜溫差大,土層淺薄貧瘠,生態十分脆弱,假如遭受人為破壞,幾乎不可能再恢復。因此,鐵路建設工程用於環保方面投資預計達20多億元,占工程總投資的10%左右,環保投資和所佔比例如此之大,在國內建設史上尚屬首例。
3)高寒缺氧:高原上氧氣稀薄且氣溫低,而且空氣稀薄,在如此特殊氣候條件施工,對施工人員和施工設備都是一種非常嚴峻的考驗。在施工中,中國工程師們通過發明,創造出新技術,加強了電器系統的耐低溫性能,提高了動力系統的供氧量,使得這些設備變成了世界上最先進的高原工程設備。
青藏鐵路是全亞洲第一條完全基於先進GSM-R通信系統的鐵路。
七、汽車電池技術:中國擁有世界一流的汽車電池技術。電動汽車是未來各大方縣交通工具,中國的比亞迪是世界最好的電池製造和整車設計公司之一。比如其「刀片電池」,是一種採用了新結構新工藝的磷酸鐵鋰電池,其技術創新點主要在於充分利用磷酸鐵鋰電池安全性好的特點,在電池系統設計中取消中間層次的模組,可以明顯提高其系統的體積能量比和重量能量比。其意義在於可以拓展磷酸鐵鋰電池在新能源車用汽車上的應用空間。
比亞迪是世界排名前列的動力電池生產企業,掌握了一流的動力電池生產製造技術,因此開發生產出「刀片電池」。清華大學歐陽明高教授科研團隊,對於動力電池系統安全性的研究達到世界先進水平,對於「刀片電池」的研究開發,也做出了重大貢獻。
八、移動通信技術:中國的5G技術全球領先。華為5G專利數世界第一,中國總的5G必要專利數世界第一。因此,從國際標准、技術專利、產業能力這三個客觀指標的對比來看,中國的5G產業已超越美國處於全球第一的位置。
全世界有500多萬座4G基站,其中中國就有近400萬座,占據了全世界的一多半。
據俄羅斯衛星通訊社報道稱,目前華為公司是世界范圍內公認的在5G通信領域擁有最強技術水平的公司。據最新統計顯示,在最新的5G R16標准上,中國主導21個標准,佔了全部項目的40%,位列世界第一。
中國在5G市場,2020年國內相關投資將高達1000億元,力爭超額完成全年30萬個5G基站的目標,中國占據全球5G基站總數的份額將達到50%。
華為創始人任正非早前曾經表示,「對於6G研究,我們也是領先世界的」,他表示對於6G很可能在10年以內就會投入使用。
九、深潛器建造技術,中國的蛟龍號是世界排名第二的深潛器,可以下探水下7000米的深度。蛟龍」號採用特製鈦制船體,能承受強大的深海壓力。中國的「蛟龍」號正在創新改進後能夠抵達幾乎全世界海域的底部,將使中國超越日本、俄羅斯、法國和美國,成為「深海潛艇俱樂部」中的佼佼者。
蛟龍號的突出特點:1)中國潛水器在世界上同類型中具有最大下潛深度達7000米,該潛水器可在佔世界海洋面積99.8%的廣大海域使用; 2)具有針對作業目標穩定的懸停功能,為完成高精度作業任務提供了可靠保障;3)具有先進的水聲通信和海底微貌探測能力,可以高速傳輸圖像和語音,探測海底的小目標;4)配備多種高性能,確保載人潛水器在特殊的海洋環境或海底地質條件下完成保真取樣和潛鑽取芯等復雜任務。蛟龍」號採用特製鈦制船體,能承受強大的深海壓力。
中國潛水器的三大突破:首先近底自動航行和懸停定位;其次是高速水聲通信;再次是充油銀鋅蓄電池容量被譽為"蛟龍"號的三大技術突破。能夠做到精確地"懸停"。在世界上所有潛水器中,還沒有國外深潛器具備這樣的功能。此外,中國科學家們研發了具有世界先進水平的高速水聲通信技術,採用聲納通信。
十、超大型開鑿山體隧道的設備製造技術:中國的大型盾構機技術全球第一,在世界上一機難求。
中國被世界稱為基建狂魔,最大盾構機今年在長沙下線!此盾構機直徑16.07米,命名「京華號」,用於北京東六環改造工程,重4300噸、長150米,一次性開挖隧道斷面近6層樓高,是當之無愧的的國
㈤ 中國超強超短激光器實現1千萬億瓦輸出體積有多大
作為在超強超短實驗室工作過的工作人員,可以告訴你原型機的體積大約1000平米左右
㈥ 超強超短激光,到底是啥東西
近日,「中科院上海光機所利用超強超短激光成功產生反物質」這則新聞廣為傳播。這是國內首次報道利用激光產生反物質。不過,很多網友在被「反物質」一詞吸引的同時,卻忽略了背後另一個更重大且更有意義的成就——中國在「超強超短激光」上的一些突破。 什麼是超強超短激光? 不少人第一眼看到「超強超短」會對其發生誤解。超強很好理解,而超短,不少人容易把其理解為「距離上的長短」,但實際上,這里的「短」是時間上的長短。 大功率激光是各國夢寐以求的,因為,它能乾的事實在是太多,比如軍事愛好者們所熟知的激光武器,還有製造人工可控核聚變所需條件等等。 耗資數十億美元的美國「國家點火裝置」中使用的燃料球,他們使用192門激光在十億分之一秒的時間內同時發射並擊中鉛筆頭大小的燃料球,從而引發核聚變。 然而,大功率激光並非那麼容易產生,並不是說給一個激光設備提供的能量越大,激光的功率就會越大。顯然,單純地提供大能量以進一步提高激光的功率現在已經變得很難,造價也越發昂貴。 怎麼辦? 我們知道:功率=功/時間=w/t 既然在「功」上突破已經很昂貴且很難,那麼,我們就從「時間」上來突破。 顯而易見,相同的功,做功時間越短,功率就會越大。當時間趨於無窮小時,功率就會趨於無窮大。 1瓦特(功率)=1焦耳/1秒。 對於1焦耳的能量來說,如果我們把激光的脈沖時間從1秒縮短到0.1秒,那麼我們就得到了10瓦的功率。 如果從1秒縮短0.001秒,我們就得到了1000瓦的功率。 同理,如果縮小到1皮秒呢?那麼我們就得到了1,000,000,000,000瓦的功率(1萬億瓦)。 對於普通大眾來說,1萬億瓦的功率其實已經大到了不可思議。然而,我國造出的超短激光脈沖,在時間尺度上是飛秒級別,其功率比上面的1萬億瓦還要多3個0,達到了1000萬億瓦的級別。 相信,研究激光的業內人士每天說「飛秒」、「阿秒」的次數絕對比很多人每天說「秒」的次數還要多,為此,我們先用一張表格來溫故一下時間的量級: 我國造出的激光脈沖,在時間上短到飛秒級別,對應的激光也稱為「飛秒激光」。1000萬億瓦等於1拍瓦(PW,105W),中科院上海光學精密機械研究所(以下簡稱上海光機所)的激光設備,其功率達到了5拍瓦。 它能產生很多極端條件 超強超短激光功率如此的大,以至於,它能產生很多極端條件,而這些條件只有在恆星內部或是黑洞邊緣才能產生。 一、超強的光強 目前,超強超短激光所能獲得的最高光強為1022瓦/平方厘米。這是一個多大的光強呢?如果我們把地球上接收到的太陽總輻射同時聚焦在一根頭發絲粗細的尺度上,獲得的光強也只有1021瓦/平方厘米。 二、超高的能量密度 超強超短激光目前可以達到 3×1010 焦耳/立方厘米,這相當於是在1立方厘米的小體積內爆炸20噸的TNT炸葯。 三、超強的光壓 光會產生壓力,這就是光壓,也叫輻射壓。還在科幻中的「太陽帆」就是以此為動力。太陽產生的光壓很小很小,但是超強超短激光產生的光壓接近大氣壓的1萬億倍。 它有哪些應用? 超強超短激光產生的這些極端條件非常有用。其實,只要想一想就能明白,各國的粒子加速器,包括耗資巨大的、發現上帝粒子的歐洲大型強子對撞機,它們的目的都是為了製造出各種極端能量的粒子,迫使粒子加速並對碰,從而藉此探索宇宙的奧秘。 而超強超短激光可以產生如此多的極端條件,那麼其應用當然也是非常廣泛的。 例如,超強超短激光能產生超強的電場,利用這個電場可以加速粒子,現在,用激光加速粒子的相關實驗,無論是國際上,還是我國的上海光機所等等,都在進行。如果實驗未來獲得突破,那麼超強超短激光將會讓未來的各種直線加速器小型化,同時成本降低。 中科院上海光機所此次還製造出了反物質,也就是正電子,它有什麼用? 眾所周知,只有當光子從樹葉上反射並進入我們的眼睛時,我們才能看到那片樹葉。而很多航空航天所需要的重要材料,其被生產出來,或者使用過以後後,我們很想了解其內部的微觀結構、缺陷狀態等信息,但又不能破壞材料本身,怎麼弄?當然得使用無損探測。 而超強超短激光可以在材料內部製造出反物質,也就是大量正電子,這些正電子與材料內部的電子發生湮滅,於是,電子的全部質量轉變成電磁輻射,並以伽馬光子射出,檢測這些光子,我們也就間接地探測到了材料的內部情況。利用正電子湮沒技術可以對材料內部進行原子尺度的缺陷和損傷進行探測。 以上,只是超強超短激光的兩個應用,未來,也許我們會發現,以上只是兩個小應用而已。根據上海光機所所長李儒新研究員在「2015年國際光年報告會」上的介紹,2020年,在超強超短激光領域,可能實現以下夢想:產生納米尺度的光束並應用於顯微和存儲;基於激光的超精密鍾用於測量宇宙基本常數。。
㈦ 強場激光物理國家重點實驗室(中國科學院上海光學精密機械研究所)的研究領域
強場激光物理及相關新前沿新方向是國際上現代物理學乃至現代科學中非常重要的前沿學科領域,不僅有重大的科學意義,而且在國家戰略高技術與交叉學科領域中也有重要的推動作用。實驗室主要從事激光物理,特別是強場激光物理及相關新前沿新方向的開拓研究,包括:新一代超強超短激光源物理與技術;強場超快極端條件激光物理的實驗與理論;超強超短激光與物質的相互作用;量子相干操控原子與電子、強場高能量密度物理等新前沿新方向開拓;基於強場超快條件的超短波長相干輻射、激光核聚變等戰略高技術的科學基礎;相關探測新技術新方法及在材料、生命和信息科學中的交叉應用基礎等研究。
㈧ 中國超級激光器有什麼特點
1月29日以《中國超級激光器不久可能撕裂真空》為題報道稱,據1月24日在《科學》周刊上發表的報道,中國科學家們今年准備開始在上海建造一座100拍瓦的激光器超強激光站。這使得他們走到了全世界眾多科學家的前面,這些科學家們都努力實現2010年在《物理評論快報》周刊上發表的一則預言——功率足夠大的激光器可以使得真空中出現電子。
據該報道,到2023年,激光器超強激光站可以用100拍瓦的能量擊中僅3微米開外的目標。
㈨ 厲害了我的國!2021年我國有哪些科技成就
2021 年 1 月 7 日, 中國科學技術大學 宣布,中國科研團隊成功實現了跨越 4600 公里 的 星地量子密鑰分發 ,標志著我國已構建出 天地一體化廣域量子通信網 雛形,該成果已在英國《自然》雜志上刊發。
2021 年 2 月 3 日,我國自主研製的 70 米口徑全可動天線 於今日完成驗收,將投入使用。 這是目前亞洲最大的單口徑天線, 將用於我國火星探測任務,負責接收「天問一號」回傳數據。天線可以 360 旋轉 ,俯仰角度可達 0 -90 ,能精準定位到火星。
2021 年 2 月 21 日,在第六十八屆國際 固態電路 會議上,該所發布了一款 高性能 77 兆赫茲毫米波晶元及模組 ,在國際上首次實現 2顆 3 發 4 收 毫米波晶元及 10 路毫米波天線單封裝集成,探測距離達 38.5 米 ,刷新了當前 全球毫米波封裝天線最遠探測距離的紀錄 。
2 月 19 日,中國慧眼衛星團隊在京宣布, 慧眼衛星 發現首個跟神秘的快速射電暴相關聯的 X 射線暴,確認其來自銀河系內的磁星 SGR J1935+2154,並在國際上首先證認該X 射線暴包含的兩個 X 射線脈沖是快速射電暴的高能對應體。這一發現, 證明快速射電暴可以起源於磁星爆發 ,破解了快速射電暴的起源之謎,並為理解快速射電暴的輻射機制和磁星的爆發機制提供了至關重要的數據。
2021 年 2 月 27 日電,由中國工程院院士、軍事科學院軍事醫學研究院研究員 陳薇 領銜的團隊研發的我國 重組新冠病毒疫苗(腺病毒載體) ,25 日獲國家葯品監督管理局附條件批准上市注冊申請。這是我國 首家獲批的腺病毒載體 新冠病毒疫苗,這也是全球第一個進入臨床的新冠疫苗。
3 月 5 日,我國空間物理學家、 山東大學 空間科學研究院 張清和 教授率領的國際研究團隊,首次在 北極上空 發現了類似台風的 「太空台風」 。這一最新研究成果被《自然·通訊》在線發表,並被《自然》選為研究亮點。
3 月 12 日, 中國科學技術大學張捷 教授團隊與中國地震局合作,推出世界首個 人工智慧地震監測系統——「智能地動」監測系統 ,可 1 秒內 精確估算地震震源機制參數。
3 月 13 日,由中國科學院國家天文台牽頭、西藏自然科學博物館等單位參加聯合申報的 「高海拔地區科研及科普雙重功能一米級光學天文望遠鏡建設」 項目日前正式啟動, 這意味著世界上口徑最大的折射式光學望遠鏡將落地 拉薩 。
3 月 16 日,利用我國 西藏羊八井 的 AS γ 實驗陣列,中日兩國研究團隊在國際上首次發現,距地球 2600 光年的超新星遺跡 SNRG106.3+2.7,發射出了超過 100 萬億電子伏特的伽馬射線。這些伽馬射線可能是被超新星遺跡中的激波加速到 拍電子伏特 (1000 萬億電子伏特)的宇宙射線與附近的分子雲碰撞產生的。因此,該超新星遺跡成為銀河系中一個候選的 「拍電子伏特宇宙線加速器」 ,為解開超高能宇宙射線的起源之謎打開了重要窗口。
3 月 16 日,安徽 合肥 綜合性國家科學中心超導迴旋質子治療系統成功實現 200MeV( 兆電子伏)穩定質子束流從治療室引出,這標志著國產世界上 最緊湊型超導迴旋質子治療系統研製成功 。
3 月 17 日, 山東大學 「太陽爆發及其對行星空間環境的影響」 攀登計劃創新團隊 夏利東 教授課題組,攜手中國科學院雲南天文台,利用我國自主研製的 50mm 白光日冕儀在 四川稻城 成功觀測到太陽白光日冕圖像。這是我國首次在國內觀測址點獲得 K 冕白光 圖像。
3 月 18 日,在 2021 年世界工程日中國慶祝活動上,中國科協宣布成立 中國工程師聯合體 ,旨在團結起 4200 多萬工程 科技 人才,激發廣大工程師創新活力,服務 科技 經濟融合發展,深度參與工程領域全球治理。
3 月 18 日, 廣東聚華新型顯示研究院 獲 科技 部批准組建 國家新型顯示技術創新中心 ,這是我國在新型顯示領域唯一的國家級技術創新中心。
3 月 23 日,國家知識產權局支持在 浙江依託杭州高新技術產業開發區建設物聯網 產業知識產權運營中心;在 青島 市依託 海爾 智家股份有限公司建設 智慧家庭 產業知識產權運營中心;在 大連市 依託 中國科學院大連化學物理研究所 等單位建設 潔凈能源 知識產權運營中心。
3 月 24 日,中國科學技術大學 潘建偉、徐飛虎 團隊等實現超過 200 公里 的遠距離 單光子三維成像 ,首次將成像距離從 十公里突破到百公里量級。
5 月 8 日,中國科學技術大學 潘建偉院士 團隊近期成功研製了目前國際上 超導量子比特數量最多 的量子計算原型機 「祖沖之號」 ,操縱的超導量子比特達到 62 個 ,並在此基礎上實現了可編程的二維量子行走。
3 月 24 日, 科技 部官網公布,支持 蘇州市、長沙市 建設國家 新一代人工智慧 創新發展試驗區。
3 月 29 日, 中國科學院青藏高原研究所 利用俄羅斯杜布納聯合核子研究所的快重離子加速器、美國阿貢實驗室原位離子輻照等大科學裝置,並將離子加速器與透射電鏡相連,該所研究人員在國際上首次直接觀察到 核徑跡 在高能離子轟擊下半徑縮小、長度變短的完整過程。這一觀察將更精準地限定 岩石 的年齡,進而分析解讀地球和生命的演化。
3 月 30 日,中國-世界衛生組織新冠病毒溯源聯合研究報告在日內瓦正式發布。報告認為, 新冠病毒「極不可能」通過實驗室傳人 , 「比較可能至非常可能」經由中間宿主引入人類 。
3 月 30 日,中科院上海光機所,上海超強超短激光實驗裝置已逐步向用戶開放,其輸出功率高達 10 拍瓦,即 1 億億瓦,脈沖壓縮後寬度達到飛秒量級,相當於 10 個太陽 輻射到地球的總功率匯聚到一根頭發絲上,由此得名 「羲和」 ——傳 說中「十個太陽的母親」 。
4 月 6 日,中國科學院南京地質古生物研究所領銜的科研團隊在我國 內蒙古寧城縣 發現了 1.25 億年前的「寧城中華草」 , 這是迄今世界范圍內發現的最早的 單子葉 植物化石,為科學界研究植物進化提供了重要依據。
4 月 7 日,中 國科學技術大學田志剛院士、 彭慧教授、 孫汭教授 與 法國馬賽大學 埃里克· 維維爾教授團隊合作,首次發現 成年肝臟造血前體細胞向 1 型天然淋巴細胞( 肝臟定居 NK 細胞) 的分化潛能及調控機制, 由此揭示天然淋巴細胞的骨髓外發育新路徑,為闡釋肝臟天然免疫優勢狀態形成原因提供了重要理論依據。
4 月 10 日,我國智能科學技術領域重要獎項 「吳文俊人工智慧科學技術獎」 在北京揭曉,共評出 100 個獲獎項目成果。中國工程院院士 李德毅 在計算機工程、自動控制、 認知科學和無人駕駛等人工智慧領域取得多項國際公認的領先成果, 榮獲「吳文俊人工智慧最高成就獎」 。本次評選適逢該獎項十周年紀念,並首次設立「吳文俊人工智慧專項獎晶元項目」。
4 月 12 日, 坐落於 廣東東莞 的 中國散裂中子源(CSNS) , 就像一台 「超級顯微鏡」 , 它是探測物質微觀結構的重要手段。 中國散裂中子源隧道內裝置建在 13米到 18 米深的地下,主要包括一台負氫離子直線加速器、一台快循環同步加速器、一個靶站、 3 台中子譜儀等。這一國之重器通過國家驗收,成為 世界上第四個脈沖散裂中子源裝置 。
4 月 13 日, 重慶陰條嶺國家級自然保護區 管理局發布消息,在近期開展的植物多樣性調查時,發現了一種非常奇特的物種,將其命名為 巫溪蝦脊蘭 ,最終確定為蝦脊蘭屬的新種。(重慶陰條嶺國家級自然保護區優越的地質及氣候條件非常有利於植物生長、 動物的繁衍和生存, 稱得上是生物多樣性豐富的「世外桃源」, 也被譽為 「三峽的生態明珠」 。)
4 月 14 日至 15 日, 聯合國教科文組織 2021 年 Netexplo 創新論壇在網上舉行。 由技術領域全球知名大學組成的 Netexplo 大學網路歷時一年, 在全球范圍內遴選出了 10 項極具突破性的 數字創新技術 , 中國量子計算機「九章」入選 。
4 月 17 日,國家重大科研裝備研製項目「液氦到超流氦溫區大型低溫製冷系統研製」通過驗收及成果鑒定,標志著我國具備了研製 液氦溫度(零下 269 攝氏度)千瓦級 和 超流氦溫度(零下 271 攝氏度)百瓦級 大型低溫製冷裝備的能力。
5 月 7 日,世界衛生組織宣布將 中國國葯集團 的一款新冠疫苗列入世衛組織緊急使用清單,這款疫苗成為列入世衛組織緊急使用清單的 第六款疫苗 。並且是列入世衛組織緊急使用清單的 首款滅活疫苗 。
5 月 7 日, 湖南大學劉淵 教授團隊使用 范德華金屬集成法 ,成功展示了 超短溝道垂直場效應晶體管 ,其有效溝道長度最短可小於 1 納米 。這項「微觀世界」的創新,為「後摩爾時代」半導體器件性能提升增添了希望。
5 月 9 日,中國工程院院士 袁隆平「超優千號」 超級雜交稻品種今年在 三亞 種植了50 畝地進行高產攻關,以中國科學院院士謝華安為首的專家組對這片攻關地進行測產驗收。在隨機選取 3 塊田進行全田機收測產後,最終成績揭曉:平均畝產 1004.83 公斤,這是 熱帶地區首次 實現超級稻大面積種植畝產 超 1000 公斤 。
5 月 11 日,總部位於法國巴黎的國際能源署發布《2021 年可再生能源市場報告》。報告說, 2020 年全球新增可再生能源裝機容量比前一年增長 45%以上 ,創下自 1999 年以來的最大年度增量。報告指出,2019 年和 2020 年, 中國的可再生能源年度裝機容量均佔全球總量的 80%以上 ,這主要是因為中國大量陸上風電、光伏發電項目等在 2020 年底前實現並網。
5 月 17 日,中國科學院高能物理研究所與 Springer Nature 聯合發布了重大發現——國家重大 科技 基礎設施「 高海拔宇宙線觀測站 ( LHAASO )」在銀河系內發現大量超高能宇宙加速器,並記錄到來自 天鵝座 內的最高 1.4 拍電子伏伽馬光子(拍=千萬億)。專家表示,這是人類觀測到的最高能量光子,改變了人類對銀河系粒子加速機制的傳統認知,開啟「超高能伽馬天文學」的時代。
5 月 22 日 13 時 02 分,中國科學院院士、我國肝膽外科的開拓者和主要創始人之一、原第二軍醫大學副校長 吳孟超 同志,因病醫治無效在上海逝世,享年 99 歲。吳孟超院士被譽為 「中國肝膽外科之父」 ,從醫 70 多年來,成功救治了 1.6 萬余名患者。
5 月 28 日,中科院合肥物質科學研究院有「人造太陽」之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置( EAST )創造新的世界紀錄,成功實現可重復的 1.2 億攝氏度 101 秒 和 1.6 億攝氏度 20 秒等離子體運行, 將 1 億攝氏度 20 秒的原紀錄延長了 5 倍。科研人員稱新紀錄進一步證明核聚變能源的可行性, 也為邁向商用奠定物理和工程基礎。
6 月 17 日,國家發展改革委例行新聞發布會上表示,根據《全國一體化大數據中心協同創新體系算力樞紐實施方案》, 我國在 京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝 ,以及貴州、內蒙古、 甘肅、 寧夏等地布局建設全國一體化算力網路國家樞紐節點。 這 8 個樞紐節點,將作為我國算力網路的骨幹連接點,發展數據中心集群,開展數據中心與網路、 雲計算、 大數據之間的協同建設,並作為國家 「東數西算」 工程的戰略支點, 推動算力資源有序向西轉移,促進解決東西部算力供需失衡問題。
6 月 21 日, 雲南大學 自然資源葯物化學重點實驗室與多個研究團隊合作,在國際權威專業期刊《葯物化學雜志》上在線發表了一項 從中葯五味子 中獲得聯苯環辛烯類木脂素物質靶向 TRBP 蛋白治療肝癌的研究成果。
6 月 25 日,《 醫用同位素中長期發展規劃(2021—2035 年)》 正式發布。這是我國首個針對 核技術 在醫療衛生應用領域發布的綱領性文件,對提升醫用同位素相關產業能力水平、保障 健康 中國戰略實施具有重要意義。
7 月 8 日, 2021 世界人工智慧大會 在 上海 開幕,300 余家國內外參展企業帶來了最新的技術和產品。其間還將舉辦 100 多場論壇,包括圖靈獎、 諾貝爾獎得主在內的上千位國內外嘉賓將共同探討人工智慧助力城市數字化轉型等前沿話題。
7 月 11 日電,中國科學院自動化研究所(中科院自動化所)成功研發的跨模態通用人工 智能(AI)平台「紫東太初」 9 日正式對外發布,其以多模態大模型為核心,基於全棧國產化基礎軟硬體平台, 可支撐全場景 AI 應用。
7 月 19 日, 雙季早粳稻新品種「中科發早粳 1 號」 現場會在 江西省上高縣 舉行,這一品種實現了我國雙季早粳稻「零的突破」。
7 月 27 日, 第 23 屆中國科協年會在北京開幕,本屆年會圍繞 科技 社團發展與治理、 碳中和、「90 後」 科技 人才成長 等領域, 設置 25 項專題活動陸續在京津冀三地展開。 年會期間,還將成立「一帶一路」綠色智造產業聯盟,並發布《2021 重大科學問題和工程技術難題》 等系列報告。
8 月 2 日獲悉, 國務院辦公廳日前印發《關於完善 科技 成果評價機制的指導意見》, 圍繞 科技 成果 「評什麼」「誰來評」「怎麼評」「怎麼用」 完善評價機制,作出明確工作安排部署。《意見》要求, 科技 成果評價要堅持 質量、績效、貢獻 為核心的評價導向。
8 月 18 日獲悉, 國務院辦公廳近日印發《關於改革完善中央財政科研經費管理的若干意見》。 意見》提出,要 擴大科研經費管理自主權 ,加大科研人員激勵力度,提高間接費用比例,對數學等純理論基礎研究項目,間接費用比例可提高到 不超過 60% 。
9 月 11 日, 由中國科協、 中宣部等 13 部門聯合舉辦的 2021 年 全國科普日 活動開啟,今年的主題是 「 百年再出發, 邁向高水平 科技 自立自強」 。
9 月 22 日, 清華大學正式成立碳中和研究院 。
中國科學院天津工業生物技術研究所研究員 馬延和 帶領團隊,採用一種類似「搭積木」的方式,從頭設計、構建了 11 步反應的非自然固碳與澱粉合成途徑,在實驗室中首次實現從 二氧化碳到澱粉分子 的全合成。核磁共振等檢測發現,人工合成澱粉分子與天然澱粉分子的結構組成一致。
10 月 20 日悉, 全國首個 煤炭智慧礦山創新實驗室人工智慧計算中心 在 山西 建成, 可實現安全、 少人無人、 高效的生產模式, 幫助煤炭行業進行數字化、 智能化轉。