對(duì)真理的追求，尤其在自然科學(xué)中，無(wú)疑被認(rèn)為是生命在它對(duì)更美好世界的追求中所創(chuàng)造的最好、最偉大的事物。——《通過(guò)知識(shí)獲得解放》 卡爾·波普爾

從五年前開(kāi)始，有機(jī)構(gòu)發(fā)起了一項(xiàng)第三方獨(dú)立研究，在世界范圍內(nèi)的十七個(gè)國(guó)家中，調(diào)查民眾對(duì)于科學(xué)的看法、感受和信任程度，從而體現(xiàn)科學(xué)在不同國(guó)家民眾心中的印象。這一研究名為“科學(xué)現(xiàn)狀指數(shù)”。在2022年度的科學(xué)現(xiàn)狀指數(shù)報(bào)告中顯示，有97%的中國(guó)人相信科學(xué)，有95%的中國(guó)人相信科學(xué)家。這一數(shù)據(jù)遠(yuǎn)超平均數(shù)據(jù)，位列世界第一。報(bào)告中還顯示，有92%的中國(guó)人希望聽(tīng)到更多關(guān)于科學(xué)家工作的信息。

(資料圖)

中國(guó)人對(duì)于科技的追求，體現(xiàn)在每個(gè)孩子“想做科學(xué)家”的兒時(shí)愿望里，深植在“科技強(qiáng)國(guó)”的響亮號(hào)角中。

今天，2022騰訊科學(xué)WE大會(huì)在線上成功舉辦。我從開(kāi)始從事科技媒體工作，就開(kāi)始關(guān)注騰訊每年舉辦的WE大會(huì)，回顧一下猛然發(fā)現(xiàn)，騰訊竟把這場(chǎng)非商業(yè)性質(zhì)的科普大會(huì)，連續(xù)舉辦了十年。在世界范圍內(nèi)，WE大會(huì)的影響力也鼎鐺有耳。

今年的WE大會(huì)，向星空與生命行了深深的注目禮，特邀兩位諾獎(jiǎng)得主：韋布空間望遠(yuǎn)鏡高級(jí)科學(xué)家約翰·馬瑟、DNA修復(fù)之父托馬斯·林達(dá)爾出席演講。更引我關(guān)注的，是騰訊今年邀請(qǐng)了四位鑄就“國(guó)之重器”的中國(guó)科學(xué)家——“人造太陽(yáng)”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、中國(guó)工程院院士李建剛，中國(guó)工程院院士、航天科技集團(tuán)五院空間站系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師楊宏，中國(guó)天眼（FAST）總工程師姜鵬，“奮斗者號(hào)”總設(shè)計(jì)師葉聰，以及重新定義“從魚(yú)到人”演化史的古生物學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院院士朱敏登臺(tái)分享。

中國(guó)國(guó)民對(duì)于科技的信任與期望，必然會(huì)迎來(lái)中國(guó)科技攀登的回響。今天就來(lái)聊聊，四位總師以科技為筆，描繪出了怎樣的未來(lái)圖景。

逐日：人造太陽(yáng)的點(diǎn)燈人

很多科幻文藝作品，都以“太陽(yáng)毀滅后的世界”為題。從“帶著地球逃跑”的《流浪地球》到要“重新點(diǎn)燃太陽(yáng)”的《太陽(yáng)浩劫》，失去太陽(yáng)后冰冷黑暗的世界，深深刺激著我們的恐懼。

這種恐懼，來(lái)自現(xiàn)實(shí)中能源問(wèn)題的映射?？萍嫉陌l(fā)展，意味著能源的消耗水平不斷提升。目前地球中存在石油、煤、天然氣等等能源，總有一天將消耗殆盡。如何找到未來(lái)的清潔能源，是對(duì)抗“太陽(yáng)毀滅”恐懼的唯一方法。

當(dāng)前國(guó)際主流的解決方案，是“人造太陽(yáng)”，也就是利用可控核聚變生成能源。

核聚變的原理，是兩個(gè)輕原子核結(jié)合，能夠釋放出巨大的能量。但實(shí)現(xiàn)這種反應(yīng)并不容易，需要高達(dá)1.2億攝氏度的極端高溫，或者極端高壓才能實(shí)現(xiàn)。在上個(gè)世紀(jì)，蘇聯(lián)就研發(fā)出了一種托卡馬克裝置，這種裝置可以通過(guò)真空環(huán)境和電磁線圈的作用，將等離子進(jìn)行壓縮，來(lái)保證高溫下的持續(xù)反應(yīng)。但想要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、可控的作用，仍然非常困難。上個(gè)世紀(jì)甚至有一位牛津博士提出一條判據(jù)，稱同時(shí)保持溫度、密度和約束時(shí)長(zhǎng)，幾乎是自己窮極一生都無(wú)法完成的研究，因此放棄了可控核聚變方向。

但幾十年來(lái)，中國(guó)科學(xué)家們從未言棄。

2007年，世界上第一個(gè)非圓截面全超導(dǎo)托卡馬克——東方超環(huán)（EAST）誕生于中國(guó)合肥，這是一款中國(guó)科學(xué)院等離子體所自主設(shè)計(jì)、研制并擁有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的磁約束核聚變實(shí)驗(yàn)裝置。

站在WE大會(huì)舞臺(tái)上的李建剛院士，就是EAST發(fā)展的重要見(jiàn)證者和引領(lǐng)者，也是中國(guó)可控核聚變裝置的技術(shù)發(fā)展負(fù)責(zé)人，中國(guó)參與國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）計(jì)劃倡導(dǎo)者。他講述的制造太陽(yáng)的故事，有更多可感的細(xì)節(jié)。

比如上世紀(jì)八十年代，拿不出足夠資金的我們，為了購(gòu)買一臺(tái)蘇聯(lián)退役的托卡馬克，甚至要用中國(guó)生產(chǎn)的瓷器、羽絨服這些日用品去交換。在研究超導(dǎo)問(wèn)題時(shí)，為了找到更高性價(jià)比的導(dǎo)線材料，專家們遠(yuǎn)赴西伯利亞冒著大雪挑線。

最終在科學(xué)家們的全力投入下，中國(guó)人只用了五年半的時(shí)間和1.65億元，就建成了100%國(guó)產(chǎn)化的東方超環(huán)。在國(guó)際原子能聚變大會(huì)上，全場(chǎng)近千位來(lái)自世界各地的科學(xué)家，都為這驚人的中國(guó)成就起立鼓掌。

如今十五年間，東方超環(huán)屢次取得突破，先后實(shí)現(xiàn)了1兆安、1.6億度、1056秒的等離子體運(yùn)行。這意味著，人類正在一步步實(shí)現(xiàn)溫度、密度和約束時(shí)長(zhǎng)的目標(biāo)，距離制造一個(gè)可控的太陽(yáng)越來(lái)越近。

在2022年WE大會(huì)中，李建剛院士還向觀眾展示了中國(guó)聚變工程隊(duì)的第一個(gè)真實(shí)的工程部件，一段能產(chǎn)生100千瓦聚變核島真空室。容器中劇烈燃燒的，還有中華民族自夸父而始的逐日夢(mèng)想。相信終有一天，我們能追到那個(gè)帶來(lái)無(wú)盡能源的太陽(yáng)。

飛天：通連天宮的科技階梯

除了追逐太陽(yáng)，對(duì)翱翔寰宇的幻想也深植于我們的民族之中，從嫦娥登月到敦煌飛天，浪漫的想象因壁畫(huà)和神話而千古延綿。在晚清時(shí)期的很多小說(shuō)中，甚至描寫(xiě)了中國(guó)人制造出了熱氣球狀的飛行器，乘著飛行器登陸月球又利用飛行器抵御外敵的情節(jié)。

可見(jiàn)在中國(guó)人心中，登陸太空逐漸從一種浪漫幻想，具象化為國(guó)力強(qiáng)盛的代言。正因如此，從“神舟”“嫦娥”再到“天宮”，中國(guó)載人航天工程的每一次進(jìn)步，都是我們綜合國(guó)力不斷提升的體現(xiàn)。

在WE大會(huì)上，現(xiàn)任中國(guó)載人航天工程空間站系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師楊宏院士將載人航天的宏大敘事，拆解成一節(jié)節(jié)不斷向上的科技臺(tái)階。

載人航天工程作為科技密集綜合型的尖端技術(shù)，能夠體現(xiàn)我國(guó)在多個(gè)現(xiàn)代科學(xué)領(lǐng)域的成就，比如系統(tǒng)工程、自動(dòng)控制、環(huán)控生保技術(shù)、遙感技術(shù)通信技術(shù)等等。尤其我國(guó)的航天技術(shù)曾遭受國(guó)際封鎖六十余年，楊宏院士這樣的航空航天科學(xué)家一直以打破封鎖為創(chuàng)新的動(dòng)力，最終獨(dú)立自主的打造出了比肩世界先進(jìn)水平的空間站。

經(jīng)過(guò)楊宏院士的介紹，我們發(fā)現(xiàn)航天員在太空中的每一次呼吸，可以說(shuō)都印證著中國(guó)科技的進(jìn)步。這可不是夸張，天宮空間站中應(yīng)用的再生生保技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)將航天員排出的尿液制成再生水，并分解出氧氣。這種對(duì)資源的極致利用，可以極大降低發(fā)射成本。

空間站應(yīng)用的能源，也由大型太陽(yáng)能電池技術(shù)參與提供，像扇子一樣可以折疊、收攏的柔性太陽(yáng)能電池翼，不僅有極高的發(fā)電效率，還能在軌維修保持穩(wěn)定。

一一項(xiàng)項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，都打上了“中國(guó)原創(chuàng)”的水印。除了點(diǎn)燃我們胸中的自豪之情，相信未來(lái)這些技術(shù)也將融入民用場(chǎng)景，更切實(shí)的改變我們的生活。

捕星：天眼背后的工程奇跡

作為關(guān)注AI的媒體，這次WE大會(huì)最吸引我的還是國(guó)家天文臺(tái)研究員姜鵬，講述的中國(guó)天眼FAST故事。此前，在2021年，騰訊與國(guó)家天文臺(tái)、攜手復(fù)旦大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院聯(lián)合啟動(dòng)“探星計(jì)劃”，開(kāi)放云+AI技術(shù)助力中國(guó)天眼 FAST 處理每天接收到的龐大數(shù)據(jù)，并通過(guò)視覺(jué) AI 分析找到脈沖星線索，不到一年時(shí)間助力國(guó)家天文臺(tái)研究團(tuán)隊(duì)成功發(fā)現(xiàn) 22 顆脈沖星，推動(dòng)脈沖星信號(hào)搜索速度提升 120 倍。

作為世界最大的射電望遠(yuǎn)鏡，F(xiàn)AST的直徑高達(dá)五百米。建設(shè)它是一項(xiàng)超大工程，體量甚至是鳥(niǎo)巢的好幾倍。但作為一個(gè)天文望遠(yuǎn)鏡，F(xiàn)AST對(duì)建設(shè)精度的要求又是極高的。超大工程和超高精度，本身就是一對(duì)不能兩全的矛盾體。解決這個(gè)矛盾，意味著我們實(shí)現(xiàn)了無(wú)數(shù)的突破。

其中有對(duì)自我的突破。FAST建設(shè)中的所有施工技術(shù)，幾乎都轉(zhuǎn)為FAST設(shè)計(jì)。很多安裝方案，最后甚至形成了國(guó)家工法。

更多的，是對(duì)世界的突破。為了實(shí)現(xiàn)巨大索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的堅(jiān)實(shí)可靠，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了最大規(guī)模的一次鋼索的疲勞實(shí)驗(yàn)研制工作，經(jīng)過(guò)近百次失敗，實(shí)現(xiàn)了全世界范圍內(nèi)從未被實(shí)現(xiàn)過(guò)的鋼索疲勞性能，最終研制出FAST的成品索結(jié)構(gòu)。

突破矛盾，最終換來(lái)中國(guó)天眼的“一眼萬(wàn)年”——FAST投入使用后，所取得的科學(xué)成功，讓整個(gè)人類文明的視野都獲得了拓展。除了找到脈沖星，借助FAST我們還能找到天文現(xiàn)象的起源、探索恒星如何形成、幫助科學(xué)家理解星系如何形成和演化……

如今FAST已經(jīng)是全世界脈沖星發(fā)現(xiàn)效率最高的射電望遠(yuǎn)鏡，所產(chǎn)生的科學(xué)成果極具國(guó)際影響力，相關(guān)成果在2020年還曾入選Nature和Science評(píng)選的十大突破和發(fā)現(xiàn)。

探海：在馬里亞納海溝托舉世界

最后，我們可以揉一揉因仰望星空而僵硬的脖子，潛入迷人的深海。

占據(jù)地球表面積70%以上的大海，光是航行探索就已經(jīng)“煙濤微茫信難求”，更別提深入海底一探究竟了。但中國(guó)對(duì)于海底探索的歷史，比世界很多國(guó)家更悠久。《史記》中記載，秦始皇曾派遣善于游泳的人，到泗水一帶尋找周朝的寶鼎。

步入現(xiàn)代，探索深海更多是為了探秘未知。神秘的深海生物、古老的地殼信息、豐富的礦產(chǎn)……這一切都誘惑著我們向深海凝望。但壓強(qiáng)、海底通信等困難的阻力，對(duì)于全世界來(lái)說(shuō)都是不小的難題。

自21世紀(jì)起步，中國(guó)攻克了一系列潛水器相關(guān)結(jié)構(gòu)、機(jī)械電氣和管理運(yùn)維難題，終于在2012年實(shí)現(xiàn)蛟龍入?！疃容d人潛水器蛟龍?zhí)?，?shí)現(xiàn)了最大7062米的下潛深度，讓中國(guó)成為繼美、俄、日、法四個(gè)國(guó)家后，第五個(gè)掌握大深度載人深潛技術(shù)的國(guó)家。

八年之后的“奮斗者號(hào)”再次刷新中國(guó)載人深潛記錄，下潛10909米直至馬里亞納海溝。這次我們不再是追趕者，而是實(shí)現(xiàn)了世界領(lǐng)先。

今天在WE大會(huì)上進(jìn)行分享的，正是奮斗者號(hào)總設(shè)計(jì)師葉聰。

奮斗者號(hào)誕生，由材料科學(xué)、通信科學(xué)、軟件系統(tǒng)和人工智能等技術(shù)的進(jìn)步共同鑄就。為了打造能承載海底高壓的載人球倉(cāng)，奮斗者號(hào)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)針對(duì)性的研發(fā)出了一種鈦合金材料。為了讓電池能應(yīng)用海底的高壓和低溫，又研制出了能監(jiān)測(cè)每一路電流的電池管理系統(tǒng)。在電磁波無(wú)法穿透的海底，水聲技術(shù)承擔(dān)起了通信定位的功能。由于艙內(nèi)只能容納三個(gè)人，智能系統(tǒng)會(huì)幫助潛水員駕駛潛水器、診斷故障……

伴隨潛水器，中國(guó)的科技創(chuàng)新也潛入深海之中的無(wú)人之境。目前中國(guó)已經(jīng)成為全球萬(wàn)米載人次數(shù)和人數(shù)最多的國(guó)家，奮斗者號(hào)在深海中所收集的海洋環(huán)境生物數(shù)據(jù)，已經(jīng)多達(dá)200TB，成為了當(dāng)前最大的深淵數(shù)據(jù)庫(kù)。相信正有無(wú)數(shù)的研究正借助這些數(shù)據(jù)進(jìn)行，在中國(guó)打造的科技階梯上，整個(gè)世界都在不斷向前邁步。

我們談到逐日與飛升的神話，談到古詩(shī)與《史記》。才發(fā)現(xiàn)，原來(lái)對(duì)于科學(xué)的信賴、尊重、向往與好奇，是中華民族自古傳承的一種浪漫。今年WE大會(huì)的主題是“科技樹(shù)”，意味科技進(jìn)步，從枝椏結(jié)出惠及人類的成果。萬(wàn)千科技成果的種子，或許就來(lái)自千百年前我們抬頭仰望星空的俯仰一瞬。念念不忘、必有回響，這正是中華民族與科技發(fā)展之間最好的寫(xiě)照。

在邁向世界科技強(qiáng)國(guó)的未來(lái)之路，我們期待更多騰訊科學(xué)WE大會(huì)這樣的社會(huì)項(xiàng)目加入，以全社會(huì)之力培植濃厚科學(xué)氛圍，久久為功，托舉出繁花似錦的民族科技樹(shù)和美好的人民生活。

標(biāo)簽： 總設(shè)計(jì)師 載人航天 中華民族