目前,中国在空间科学和探测方面已经实现了对太阳系的主要天体种类进行了全覆盖,更远的深刻探测也已经纳入到议事日程,中国探月工程总设计师吴伟仁在接受中新社记者采访时表示,中国正在组织专家深化论证太阳系边际探测方案,计划于2049年实现100个天文单位,也就是150亿公里远的深空探测。
“下海”:卓有成效
2020年11月10日,“奋斗者”号全海深载人潜水器成功坐底马里亚纳海沟,下潜深度达到10909米,再创中国载人深潜的新纪录;三天以后,“奋斗者”号再度实现万米深潜,并与“沧海”号联合作业实现了人类历史上首次万米洋底直播。“奋斗者”号是“十三五”国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项的核心研制任务,核心部件国产化率超过96.5%。它的研发,始于2016年。不过,这并不是一个“从0 到1”过程,因为这一步,我们早已完成。
“奋斗者”号全海深载人潜水器
从2002年到2012年,中国花了十年的时间,研制出中国第一个载人潜水器“蛟龙”号,在此之前,我国的载人潜水深度没有超过600米。“蛟龙”号开创了中国的第一次,也为之后的工作建立了流程;2017年研制成功的“深海勇士”号,实现了技术的自主可控,并且国产化率高达95%。从“蛟龙”号到“深海勇士”号再到“奋斗者”号,以载人深潜为代表的中国海洋研究一步步走进深海。
“奋斗者”号研制及海试的成功,标志着我国具有了进入世界海洋最深处开展科学探索和研究的能力,体现了我国在海洋高技术领域的综合实力。
“入地”:不能遗忘的领域
2018年10月6日,涪陵页岩气田累计生产页岩气达200亿立方米,标志着我国页岩气加速迈进大规模商业化发展阶段。根据现有地质资料和产能评价,涪陵页岩气田资源量2.1万亿方,是全球除北美之外最大的页岩气田。此次成功开采标志着中国成为继美国和加拿大之后第三个具备商业化开发页岩气能力的国家。
在长达数亿年时间的作用下,页岩地层中不断生成富含甲烷的天然气,留藏在纳米级页岩孔隙里的被定义为非常规天然气,称为页岩气。在地下三四千米、上亿年前的石头里找气,听起来就像大海捞针。21世纪初,在攻克技术和成本障碍后,美国不仅发起了页岩气革命,而且从天然气进口国变成出口国。
作为我国首个商业开发的大型页岩气田,涪陵页岩气田自2012年取得勘探重大突破,至今累产气突破445亿立方米,累计探明储量近9000亿立方米,占我国页岩气探明储量的34%。445亿立方米是什么概念?它可供100万户家庭用244年,它更意味着起步较晚的中国页岩气开发实现跨越式发展,为全球页岩气开发提供中国样本。
“超算”:彰显中国速度
随着科技的发展,计算速度也成为各国比拼的对象。2018年,一台名为“神威·太湖之光”的国产超级计算机作为我国着力推进的战略高技术研究典范,让世界领略到“中国速度”。
“神威·太湖之光”
它有多快?根据官方数据,这台由全国产系统“申威26010”处理器构建的超级计算机,峰值性能超过125petaflops。系统峰值性能12.5亿亿次,持续性能9.3亿亿次,性能功耗比每瓦特60.5亿次。它1分钟的计算能力,相当于全球70多亿人同时用计算器不间断计算32年。
不过,超算算力再强,用起来才能发挥作用。目前,“神威·太湖之光”的应用涉及生物科技、航空航天、气象气候、材料科学、海洋环境、机器学习、电磁仿真、工业设计、金融计算、生物医药、环境工程、石油勘探等20多个领域,支持国家重大科技应用、先进制造等领域解算任务几百项,一年来共计完成200多万项作业任务,平均每天完成近7000项作业任务。
它的任务中,既有代表未来科技发展方向的研究领域,比如“人造太阳”——核聚变发电的相关理论与实验方面的模拟;也涵盖重大工程领域项目,比如C919大飞机多种飞行状态的模拟、天宫系列航天飞行器的飞行状态模拟。基于“神威·太湖之光”系统开发的应用“千万核可扩展全球大气动力学全隐式模拟”与“非线性地震模拟”更是两次获得世界高性能计算应用领域最高奖——“戈登·贝尔”奖。这还远不是终点。目前,“神威·太湖之光”的运营方国家超级计算无锡中心正积极组建超算互联网,促使多台超级计算机构成宏大“超算宇宙”。