听见时代前进声音,记录科技强国征程,展现自立自强的风貌,由中央广播电视总台和中国科学技术协会联合制作的系列节目《创新中国说》,将于8月26日晚20点在总台央视科教频道播出第1集,央视频、央视网同步上线。
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《创新中国说》总宣传片
新时代、新征程上,中国科学家瞄准世界科技前沿,涌现出一大批在国际上具有重大影响力的成果,推动中国科技整体实力迈向质的飞跃。《创新中国说》第一集邀请三位嘉宾,从“超滑”技术、深海探测、元宇宙三个领域,讲述面向世界科技前沿的创新故事。
《创新中国说》第一集宣传片
雒建斌|制造强国的“超滑”贡献
中国是世界制造业第一大国,而所有的制造,都要与“摩擦”打交道。摩擦在我们的生活中随处可见。例如,汽车行驶离不开齿轮传动,但是齿轮一旦动起来,就需要消耗能量、克服摩擦。
据统计,一辆汽车25%的油耗被用来克服摩擦,相当于每四箱油里有一箱被白白浪费。2021年,我国由摩擦、磨损造成的损失超过5万亿人民币。放眼全球,由摩擦磨损造成的损失约占一个国家GDP的2%到7%。
尽量降低摩擦带来的能耗,是全球制造业共同面临的难题。
中国科学院院士雒建斌,40多年来一直在和“摩擦”打交道,他希望将摩擦降低到接近于零,实现“超滑”。
物体之间之所以会产生摩擦,主要原因是物体表面凹凸不平。而实现“超滑”的主要方式,就是寻找超滑涂层,让物体表面平整如镜。
有一次,雒建斌院士到杭州出差,发现莼菜汤入口顺滑,用筷子都夹不住。果然,经过测试,莼菜的摩擦系数只有0.005,这是首次在生物材料里发现的“超滑”现象。
多年来,雒建斌带领团队发现了几十种超滑材料。将这些超滑材料涂到物体上,就能将摩擦降低到接近于零。它们在硬盘存储、芯片制造、高铁技术等多个领域已经开始应用。
如果把超滑技术用在全球的轿车上,每年可以减少5400多亿人民币燃油损失,降低2.9亿吨的二氧化碳排放。
世界上船舶每年消耗燃油有3亿多吨,如果将超滑涂层涂在船舶表面,每年可节约燃油约12%。
如果把超滑技术应用到人工关节上,人工关节的使用寿命可达50年。
未来,超滑技术的应用,将推动制造业向高端化、智能化、绿色化发展。
韩喜球|大洋深处寻宝藏
广阔的海洋覆盖了地球表面约71%的面积。目前许多国家都在积极开展海洋探测,深海探测更是其中的前沿领域。
2017年2月28日的清晨,中国科研人员乘坐“蛟龙”号载人潜水器,在印度洋开展中国大洋38航次首次下潜,这也是全球首次在这个区域进行的载人深潜调查。而“蛟龙”号这次的任务就是要在数千米深的海底去寻找神秘的“黑烟囱”。
韩喜球,该航段的首席科学家,也是中国大洋科考第一位女首席科学家,为我们讲述了深海的寻宝故事。
2010年4月8日,执行中国第21航次大洋科考任务的“大洋一号”科考船,已经航行了264天。当天,科考船正航行在西南印度洋魔鬼西风带的边缘,四层楼高的海浪一次次击打着科考船。
在与10级狂风和海浪缠斗4小时后,团队终于找到“黑烟囱”并提取热液区样本。这片海底区域被命名为“玉皇”热液区。
“烟囱口”的“黑烟”就是“海底热液”。350摄氏度的含矿热液从海底喷出,金属矿物质遭遇低温海水后冷却,在喷溢口的周围连续沉淀,不断加高,形成“黑烟囱”。它们附近蕴藏着丰富的矿产和生物资源,是全球海洋科学家们都在寻找的研究热点。
目前,中国科学家已在太平洋、大西洋和印度洋找到了四十多处的热液区,中国拥有五块矿区,是目前世界上在国际海底区域拥有矿区最多的国家。
我们从《诗经》的“风、雅、颂”里面取词来分别对应在太平洋、大西洋和印度洋发现的海底地理实体,例如“天休”“玉皇”。
——自然资源部第二海洋研究所研究员
韩喜球
除了“黑烟囱”,科学家还在深海发现了白莲花一样盛开的海葵、大量的螺贝和螃蟹、密密麻麻的热液盲虾……这些生活在深海极端环境的生物,为研究生命的起源和演化提供了范本。
深海是地球上最大的未知领域之一,其中包含着许多未知的自然现象和资源,对于人类的经济和社会发展具有重要意义。我国正在加快建设海洋强国,蛟龙号、奋斗者号等载人深潜器一次次挺进深海,中国科学家正在不断拓展人类对于深海的认知。
丁刚毅|元宇宙世界的探索者
想象一下,你穿越时空,现身冬奥会开幕式现场;眨眼之间,你来到了三星堆文物发掘现场;向前一步,就能进入到3000多年前的古蜀王国……
上述场景,已经被一位科学家变为“元宇宙”,让沉浸式数字交互技术照进现实。他是丁刚毅,北京理工大学计算机学院教授。
2022年冬奥会开幕式上令人印象深刻的《立春》,就有“元宇宙”的贡献。这个节目演出人数众多、排练困难,且长杆的弹性、演员力道、动作弧度都不一样,很难做到整齐划一。
丁刚毅团队借助元宇宙最基础的数字仿真技术,建模复刻了开幕式在国家体育场鸟巢的演出场景,让每一位演员的位置、动作、速度精确到秒,极大地降低了排练压力。
元宇宙,简单来说就是通过技术手段来创造出一个与现实世界高度相似,同时又能平行运行的这样一个虚拟世界。
——北京理工大学计算机学院教授
中国仿真学会元宇宙专业委员会主任
丁刚毅
我国正在建设网络强国、数字中国。近年来,新一代信息技术快速发展,已成为推动经济增长新的重要引擎。元宇宙等新技术,也已经在各个领域由“虚拟”走向“现实”。
如今,元宇宙已经在智慧城市、商业、医疗、教育等领域展现出广阔的应用前景。
在元宇宙中,数字人是不可或缺的角色,作为语音、语义、视觉三大AI技术结合的结晶,是未来元宇宙世界沟通真实与虚拟的关键所在。
——北京理工大学计算机学院教授
中国仿真学会元宇宙专业委员会主任
丁刚毅
面向世界科技前沿,中国科学家们正在许多领域不断探索、发现,为人类科技事业的进步,贡献中国智慧和中国力量。