首页,(6A娱乐),首页因为要想维持住二氧化碳的超临界状态，就需要高温和高压，这对设备的材料加工和染色工艺控制有极高的要求。

　　中国山东的即发集团利用超临界无水染色，年产能可达1000吨，淡水资源每年就能节省10万吨以上。而且这项技术，中国拥有完全独立且自主的知识产权，在国际上保持着领跑的地位。

　　能从科学研究迈向产业化其实是非常难的，就像爱因斯坦1905就提出了质能方程，但以举国之力研究出来也已经是40年后的事情了。

　　感谢知乎的邀请，我是北斗地面试验验证系统副总师卢鋆，作为一名中国航天人，看到知乎的网友们关注这个问题，我也来简单聊聊。在很多人看来，航天科学技术离我们非常遥远，似乎高不可攀，与普通人生活毫不相干，但事实上，航天技术方面的研发非常必要，航天技术已经融入到我们生活中的方方面面。

　　有这样一个航天系统，它的首任总设计师，共和国勋章、两弹一星功勋奖章获得者孙家栋院士说，它天上好用，地上用好，没有用不到，只有想不到。它的现任总设计师、中国航天基金会钱学森杰出贡献奖获得者杨长风院士说：它的应用只受人类想象力的限制，建好它是我们的初心使命，用好它则是我们的不懈追求。

　　那么，这是什么系统？这就是我们国家自主建设运行、服务全球的北斗卫星导航系统，已经成为我们国家重要的战略性时空信息基础设施，融入我们生产生活的各个方面，像水、电、互联网一样，服务我们国家乃至全球用户的经济社会发展和大众生活。

　　当你用手机点外卖时，北斗让外卖小哥找到你的位置，准确无误送到你手上；当你骑共享单车时，北斗帮助记录你的里程、通过电子围栏协助监管，实现停车入位；当你打开车载导航仪进行导航时，北斗帮助你每时每刻获取位置，给你提供最佳路线，避免走错路；当你用股票账号进行交易时，北斗帮助股票应用软件实现全网时间同步，让每一笔交易时间精准，防止交易冲突；当你在家用电时，电力系统的时间同步和电网安全运行也有北斗的守护……北斗应用不止于此，北斗应用已渗透到我们每个人的生活。

　　作为一名普通的北斗科研工作者，一边在工作中突破新科技、建强国之重器北斗系统，一边在生活中体验北斗应用、享受北斗带来的新便利，这种使命感、自豪感、成就感交织迸发，心中的喜悦和幸福不言而喻！

　　北斗在天，用在身边。北斗作为我国迄今为止规模最大、覆盖范围最广、服务性能最高、与百姓生活关联最紧密的巨型复杂航天系统，建北斗难不难？我想有句话说得好，事非经过不知难。从1994年北斗一号起步，到2020年北斗三号系统建成向全球开通服务，26年的发展历程中，北斗人攻克了很多科技难关，实现了很多世界首创，才建成了世界一流、功能强大的北斗卫星导航系统。

　　北斗一号，最大的挑战之一就是双星定位。从1983年陈芳允院士提出双星定位设想，到工程全面实施，北斗人自主创新、攻坚克难，建成了世界上首个区域有源定位系统，利用全数字信号处理技术解决了入站信号的快捕精跟技术，这在当时是一项大胆的创新，正是这大胆的创新助力实现了我国自主卫星导航系统从无到有零的突破。

　　北斗二号，最大的挑战之一就是中高轨混合星座。不能一步建全球系统，既要高效费比地依靠中高轨卫星提供亚太区域服务，又要发射中轨卫星兼顾未来全球扩展，遇到了很多国际上首次遇到的问题。比如，高轨卫星的精密定轨难题、高轨卫星与倾斜地球同步轨道卫星的测距值波动问题、地影期精度下降带来的定位精度严重超差问题等等，针对这些问题，北斗人排除万难、一一攻克。

　　北斗三号，最大的挑战就是星间链路全球组网。不能全球建站，北斗卫星飞到境外，怎么监测卫星状态信息，如何对卫星进行控制？北斗人不走寻常路，让北斗卫星在太空手拉手，通过星间测距、星间通信和星上数据处理，实现卫星状态信息和控制指令境内和境外的传递，以及卫星播发信息的自主更新。但卫星一直在太空不停地高速运动，遥遥相望的两颗卫星需要精确的对准才能建立星间链路，相当于在几万公里完成穿针引线，难度之大，可想而知。北斗人不断摸索实干、渐进迭代前进，从体制设计、设备研制、地面对接，再到在轨试验、评估收敛、在轨应用，八年磨一剑，走出了一条独一无二的北斗星间建链之路，使天堑变通途。通过星间链路，全球所有北斗卫星之间能够在约7万公里的距离，进行高精度测量和信息传输，全球范围内“一星通，星星通”，实现了北斗服务全球、世界一流的目标。

　　建北斗难，但我们砥砺前行取得成功。与建好北斗相比，用好北斗也不容易。自主的北斗系统，也需要自主的北斗产业。“十二五”初期，国内基本不产一颗导航芯片，现如今，通过举全国之力，众多科研院所和企业持续揭榜挂帅与赛马比优，芯片产品工艺不断改进，尺寸不断缩小，性能不断提升，已达到国际先进水平；同时，也构建起集芯片、模块、板卡、终端和应用系统为一体的北斗完整产业链。北斗在国家经济社会和大众消费等各领域广泛应用，北斗产品也已出口到全球半数以上国家和地区。

　　北斗“三步走”战略已圆满完成，那么下一步北斗如何发展？没有最好，只有更好。未来，北斗将进一步升级发展、全面提升，助力实现人民对美好生活的向往。这不是一句空话，随着人类的活动空间从近地开阔空间向室内、水下、深空拓展，北斗人作为国家时空体系的建设者，新时代的新使命就是要把时空信息服务和保障拓展到未来人类全域活动空间。在北斗基础上，融合新一代移动通信、微自主PNT、水声、匹配导航等新手段，融合人工智能、大数据、云平台等新技术，建设更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合时空体系，这就是我们新的奋斗目标。

　　这些新技术看着很遥远，但有一天也会走进我们的生活，新北斗、新时空一定会为我们的生活带来新便利、新福祉。

　　大家好，我是“人造太阳”博士科普团的肖国梁，目前负责“人造太阳”超声分子束加料技术研发工作。看到这个问题，那么今天我来和大家聊聊受控核聚变，“人造太阳”。

　　万物生长靠太阳。科学家们长期致力于利用太阳发光发热的原理，为人类开发一种源源不断的清洁能源。因此，在地球上以探索清洁能源为目标的受控核聚变研究装置又被称为“人造太阳”。

　　2020年12月4日，新一代“人造太阳”——中国环流器二号M（HL-2M）装置建成并实现首次放电。该装置是我国目前规模最大、参数最高的先进托卡马克装置，将为我国深度参与国际热核聚变实验堆（ITER）计划及未来自主设计、建造聚变堆提供重要技术支撑。在探索聚变能的漫漫征途上，中国人又向“开发清洁能源 建设美丽中国”的梦想迈近了一大步。

　　众所周知，原子能的利用包括核裂变和核聚变。核裂变是将较重的原子核分裂为较轻的原子核并释放出能量。而核聚变则是将较轻的原子核聚合反应而生成较重的原子核，并释放出巨大能量。太阳等恒星之所以发光发热，正是因为其内部持续不断地进行着轻核间的核聚变反应。

　　核能中，我们已知的核裂变能已经应用于商业核电站的发电，而核聚变能尚在开发之中。受控核聚变是当代人类探索新能源和克服温室气体效应的尖端课题，与人类命运息息相关。一旦核聚变能源研究进入商业发电站建设阶段，使核聚变能源应用于核电产业，将从根本上解决人类对能源的需求问题。

　　然而要利用受控核聚变技术发电，用核聚变能点亮万家灯火却也绝非易事，实现受控核聚变的条件极其苛刻，一是燃料需达到极高的温度（1 亿摄氏度以上），但极端高温下的燃料无法用普通固体容器来盛装，为此，科学家们提出用强磁场的方式来约束处于极高温下的聚变燃料；二是具有足够的密度，从而提高燃料原子核之间碰撞而发生核聚变反应的概率；三是具备足够长的能量约束时间，将高温高密度的核反应条件维持足够长的时间，才能使核聚变反应得以持续进行。也就是说，燃料离子温度、密度、能量约束时间，这三个参数的乘积（“聚变三乘积”）必须达到一定值，才能满足聚变“点火”条件，如果把这比作是一场考试，聚变三乘积这三门功课的总分要达到一个分数线（只不过三个分数线是相乘不是相加）才能实现受控核聚变。因此，核聚变原理虽然简单，但聚变能开发却面临一系列科学技术挑战。

　　人类在上世纪 50 年代初成功试爆了第一颗氢弹，但氢弹是不可控的核聚变反应，不能作为提供能源的手段。自那以后，人类便致力于受控核聚变研究。由于受控核聚变与氢弹原理极其相似，一开始被蒙上了神秘的面纱，早期都是在极端保密的情况下开展研究的。第二次世界大战结束后几年, 英、美和苏联从各自的军事角度考虑, 一直在互相保密的情况下, 开展受控热核聚变研究。

　　与此同时，我国有远见卓识的科学家也在一直密切注视着国际上热核聚变研究的进展, 考虑在我国开展相应的研究工作。1955年, 在酝酿制定我国12年科技规划的时候, 钱三强、李正武和胡济民等科学家在中国率先倡导开展“可控热核反应”研究，建议将核聚变研究列入这一规划。次年, 在《1956—1967年科学技术发展远景规划纲要（草案）》中, 规定了12项科学研究重点，在第一项“原子能的和平利用”中, 明确提出“进行有关热核反应控制的研究”。

　　从20世纪70年代末开始，我国的核聚变研究转向了托卡马克装置，并先后做了大量工作，取得了一系列成绩。比如，中国环流器二号 A 装置实现由低约束模式到高约束模式运行，使我国跻身成功实现高约束模式运行的少数国家之一；东方超环装置率先实现了百秒量级高约束模式运行；新一代“人造太阳”建成并实现首次放电。我国的科研人员攻关一个个难题，具备了独立自主建造大型核聚变装置的能力。

　　2006年，中国、欧盟、美国、韩国、日本、俄罗斯和印度7方代表在巴黎爱丽舍宫正式签署了《成立国际组织联合实施国际热核聚变实验堆(ITER)计划的协定》，标志着国际热核聚变实验堆计划正式启动，开启了人类探索实现大规模受控核聚变反应的新征程。

　　我国承担的ITER采购包任务进展顺利，取得了一系列技术突破。比如，我国研发的第一壁采购包半原型部件在2016年成功通过高热负荷测试，在世界上率先通过认证。2019年9月，中核集团牵头的中法联合体与国际热核聚变实验堆组织签订了ITER主机安装一号合同，这是有史以来中国企业在欧洲市场中竞标的最大核能工程项目合同。该合同的签订标志着我国核聚变技术与人才积累、核电建设能力获得国际认可。参与国际热核聚变实验堆计划10多年来， 我国在聚变领域的科研实力大幅提升，中国核聚变技术由跟跑转向并跑，部分技术实现领跑。

　　受控核聚变是人类又一次眺望远方时种下的梦想。尽管还有许多的问题摆在面前，但是一旦成功，全人类的能源短缺问题将得以真正解决，新技术也会让世界经济获得新的原动力。

　　没错，就是你想象的那种，嵌合体，chimaera，也就是奇美拉，是一种古希腊神话传说中的怪兽，它拥有狮子的头，山羊的身躯，和一条蟒蛇组成的尾巴。

　　当然，其实中外文化中都有这种说法，比如我们传说中的人首蛇身的伏羲和女娲，也是类似。

　　而如今，科学家们也在人工的合成这种怪兽，当然，这种合成，目前不是为了战争，而是治病救人。

　　人类的死亡，不少情况是某个器官出问题从而导致全身死亡（否则就不会有器官捐献了）。因此，如果能够解决器官来源问题，很多人可以活更长的的时间。典型的就是肾移植来治疗尿毒症。

　　于是，科学家们想到了异种，也就是，从其他动物来找个给人类。

　　而且，目前也的确取得了不小的进展，比如年初，国外科学家给人移植了猪心脏，竟然活了2个月，这是一个史诗级的突破。

　　无论如何修饰，这个器官都是猪的器官，那么你就始终会面临一个问题，免疫排斥。人类连自己物种的都排斥，更别提跨物种了。所以移植器官后，需要一直吃免疫排斥药物，即便如此，也会导致很难扛得住。

　　其次，不少人对这种来自猪的器官接受程度，还是很低，甚至还有一些群体是强烈反对猪的，虽然猪是目前公认的top1.

　　胚胎是个好想法，但是这条路目前是“此路不通”。因为，胚胎发育到器官，事实上已经是一个相对完整的人了，取器官那就是杀人，所以，这条路是直接被全人类抵制的。

　　可能有人会想，能不能体外定向诱导让干细胞发育成器官呢？理论上，可以，但是现实中，不可行，你体外诱导细胞朝着心脏发育，是可以长出一堆心肌细胞来，但是，它们是一坨肉，而不是一颗心脏。更别提，那些细微的神经和血管，人类目前根本无法实现，所以这团肉长着长着就内部腐烂了。

　　2010年，这项技术初次登台，中内启光用囊胚互补技术，也就是在该动物囊胚期时将其他物种的iPSC混入到这个囊胚中，使其实现嵌合，最后该动物体内长出其他动物的器官。用这种办法，首次实现了在白鼠体内培育出田鼠的胰脏。

　　具体地说，中内首先通过基因操作的办法敲除掉小鼠的胰脏，然后从这种小鼠体内提取受精卵进行培养，并将大鼠的干细胞注入到其中。接下来，小鼠的受精卵和大鼠的干细胞一起共同发育，彼此互相混合。最后长出一个胰脏完全来自于大鼠细胞的小鼠。

　　这项研究可以说开启了一个全新的领域，小鼠（mouse）和大鼠（rat）是不同属的不同物种。

　　最后能够在小鼠中长出大鼠的胰脏，给异种器官培养提供了一种全新的思路。要知道，这个胰脏完全是大鼠的细胞，因此，它可以直接移植到大鼠身上，不用担心排异反应。再加上这个器官本身是在动物体内发育而成的，具有完整的大鼠胰脏的功能，避免了体外培养器官缺乏功能的难题。这为我们培养人类器官提供了全新的思路。

　　再一次说为什么这个实验震撼，因为，小鼠和大鼠，看起来只是大小区别，其实，它们是两个物种。

　　把两个物种的生长结合在一起，在一个物种体内培育另一个物种器官，这不就是标准的奇美拉嘛。

　　而且，这可不是鼠背长人耳朵这种相对低端的技术，毕竟你让动物长个人肉块，难度在当前，一般。

　　但是，真正让动物长一个有功能的异种器官，那可是了不得。人类用干细胞做了这么多年实验，都没解决长个问题，只能长出一坨肉来。

　　想想这个不仅有外形，还有内部结构，更有血管、神经以及完整功能的器官，在当前人类世界实现的难度。

　　但是这种呢？它直接从患者身体上取细胞，比如表皮成纤维细胞，然后用患者的细胞去培养嵌合体。

　　但是这个器官，因为是用人自己的细胞培养的，所以，肯定和原来的人一模一样。

　　中国科学院院士季维智带领他的团队，制作了史上第一批人猴嵌合体胚胎[1]。

　　“有哪些重要科学研究，正在或将要改变你我的生活”，大家说的“种珊瑚”这件事也许可以回答这个问题。

　　当初我来中科院南海海洋研究所是师从邹仁林老先生，他是我国解放后专门从事珊瑚研究的老一辈科学家，我也是在那时才接触到珊瑚。我跟着邹老师先学习的珊瑚分类，后来逐渐扩展至珊瑚的生理、生态研究方面，就一直做下来了。

　　选择“种珊瑚”实际上是因为全球珊瑚礁的退化，珊瑚礁的修复已经成为海洋环境保护的热点之一。特别是我国珊瑚礁，在近30年内出现了快速退化，仅我国近岸的珊瑚礁区域，造礁石珊瑚数量就降低了80%以上。为了扭转这种珊瑚数量衰退的趋势和保护我国海洋生态环境的健康，人工辅助恢复珊瑚数量就成为珊瑚礁生态修复的必要手段之一，“种珊瑚”只是珊瑚数量恢复过程中的重要一步。

　　其实关于“种珊瑚”这个说法并不严谨，真正应该管这个过程叫珊瑚的“底播移植”，是将珊瑚苗种或成体移植至珊瑚礁上的这个步骤。我们所作的工作重心之一，就是修复退化的珊瑚礁生态系统，促使其生态功能恢复正常。

　　为什么要修复珊瑚礁呢？这要从珊瑚礁的多样性说起。珊瑚礁中生活着的众多种类生物支持着珊瑚礁成为了海洋中生物多样性最高的生态系统，就像陆地上的热带雨林一样。珊瑚礁保障着大量海洋生物生存环境的同时，也为人类提供了大量的海产品、观赏生物、旅游资源等服务功能。想象一下到马尔达夫、大堡礁等地去游泳、潜水时，如果海中死气沉沉，只有藻类而缺少珊瑚和鱼类，你还会向往去那里游玩吗？

　　实际上，我国南海大部分岛礁都是珊瑚礁形成的。我的课题组也是顺应我国海洋生态保护的需求，逐渐开展了珊瑚礁修复工作研究。

　　在珊瑚礁修复过程中会遇到很多的困难。有因为天气、海况恶劣造成出海困难，也有因为人员、工具、出海手续等难以协调的困难。不过所有问题当中，技术问题才是对我们工作最大的限制。

　　我们在西沙从事珊瑚修复时，用钢筋焊接成的珊瑚苗圃培育珊瑚苗种，并用铁钎在水下将其固定在珊瑚礁盘上，这也是国际上常规的珊瑚苗圃技术。但是在几个月后，一场台风来袭，巨浪将苗圃掀翻，并将钢筋打断，上面的珊瑚也全部脱落。这种台风对苗圃的破坏直接影响到了我们珊瑚修复工作的实施。后来，我们采用了利用浮球将苗圃悬浮在水层中央，利用缆绳联接浮球、苗圃和水下固定装置，虽然苗圃会随海浪摇摆，但缆绳能够更好的缓解海浪的能量，不像钢筋在强浪中断裂，能够保障珊瑚苗圃的完整和培育珊瑚的安全。

　　随着我国对环保的愈加重视，越来越多的民众已经建立了良好的环保理念，其中就包括很多愿意参与海洋环保的青年。我们经常能够接到想来我们这边做种植珊瑚志愿者的询问电话，也有十几、二十多岁的年轻人直接过来询问能否直接过来做上2、3月的志愿工作。实际上我们同太平洋学会的珊瑚礁分会存在合作，通过分会组织志愿者参与相关的珊瑚礁保护工作。

　　我们在一些视频平台上开通了账号，会放上一些我们日常工作的视频，借此吸引年青人关注海洋保护工作，为感兴趣的提供更多了解珊瑚礁生态的途径。

　　我们课题组目前在海南、广东、南海的多个珊瑚礁与岛礁实施了珊瑚礁生态修复示范，并取得良好的效果。以蜈支洲为例，从2016年持续开展珊瑚礁修复工作，经过4年多的修复，移植珊瑚超过31000株，修复区的珊瑚覆盖率从修复前9.3%回复至35.3%，扭转了珊瑚礁退化趋势。未来我们将在南海继续推进珊瑚礁的修复工作，扩展珊瑚礁修复技术的应用区域。

　　做起这项工作虽然需要经常下水，工作强度也不小，但是在水下也常有属于我们自己的小惊喜。这方面我们组的张浴阳运气就不错，我也采访了一下他。

　　张浴阳：去年7月份时，我们出海西沙从事珊瑚礁修复工作我就有一个难忘的偶遇。当时我们正在对2020年建立的西沙苗圃进行清理，擦除苗圃上的藻类和海绵等附着生物，去除生病的珊瑚个体。在完成清理后，正欲乘坐小艇返回时，发现十多米外有一个黑色物体贴近水面游过。我当时非常好奇，马上带上潜水面镜，抓起gopro就滑入水中查看。本以为是一只大鳐鱼，但是下水后发现它的头部有发现是一只体长近3米的蝠鲼。虽然听说西沙有蝠鲼，但很少人亲眼见过，所以第一次在西沙遇见蝠鲼，确实让我兴奋。它在水下围绕珊瑚苗圃周边游动，距离我非常近，伸手可触的距离。这是我非常难得的经历，也是当时让我们非常激动。毕竟在南海看到这些大型生物确实不可多得，更何况能够近距离接触。