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中国造国际热核聚变实验装备启运欧洲

 

中国造国际热核聚变实验装备启运欧洲
 

 

中国造国际热核聚变实验装备启运欧洲
    国际热核聚变实验蒸汽冷凝罐正准备封装运往法国。 钟升 摄
 
中新网苏州1月28日电 (记者 钟升)28日,4座由中国制造的不锈钢蒸汽冷凝罐在张家港装船,启程运往位于法国的ITER工地,帮助人类实现“人造太阳”的梦想。这是欧洲首次从中国引进核压力容器。
 
2016年,中广核工程有限公司携手天沃科技组建联合体,代表中国企业参与ITER项目的蒸汽冷凝罐设计供货项目全球招标。并从来自美、法、俄、德等国的竞争者中脱颖而出,成为中国企业首次中标ITER的项目。
 
参与工程的工人们与蒸汽冷凝罐合影留念。 钟升 摄
参与工程的工人们与蒸汽冷凝罐合影留念。 钟升 摄
 
ITER计划是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一,集国际上受控磁约束核聚变的主要科学和技术成果于大成,尝试将人类受控核聚变由研究转化为实用技术。
 
据中广核工程公司设计院副院长高峰介绍,4台VST设备共焊接163个接管,设备环焊缝总长超过400米,交货周期仅为15个月,是同类型核电设备交货周期的一半左右。项目的顺利交货充分展示了中国企业在设备制造、项目管理上的能力。
 
启运现场,4座巨大的银白色冷凝罐分两排矗立,奇特而又朴素。周围,工人们纷纷举起手机拍照留念。为了“这几个大罐子”,施工团队共提交批准图纸47套,制定操作规范文件270份,收到审查机构的报告329份、现场检验报告164份,模拟18种工况对冷凝罐进行核算。
 
蒸汽冷凝罐是实验主设备出现故障时的最重要防线。产品集美标、欧标和法国核安全规范为一体,将三种规范统一进产品的设计、制造和工艺规程文件中是一个巨大的挑战。整个团队“早上6点钟上班,最早凌晨12点、最晚凌晨2点下班”,突破诸多技术难题,最终在合同期限内按质按量完工。
 
筒体上装配间隙只有15微米的套管一次套装成功,全部由国内制造商提供的生产原材料一次性通过外方验收。项目执行经理、天沃科技核电事业部部长田瑞语带哽咽地说:“作为欧洲市场里产品要求最高的核电产品,我们中国制造业现在可以骄傲地说,‘我们也能做到’。”
 
“这是欧洲首次从中国引进核压力容器,体现了中国与欧洲在技术标准上的合作,也让我见识到了中国的装备制造实力。”监管机构法国阿拜维(APAVE)集团核电业务总监雅尼克盛赞了田瑞等人的努力。他期待着未来能与中国企业在国际核电领域有更多的合作。
 
中国科技部国际核聚变能源计划执行中心领导表示,ITER计划是一个各国竞争综合实力、抢占产业发展先机的国际化发展平台。蒸汽冷凝罐制造的完成,向ITER计划各参与国充分展示了中国制造的实力。他希望中国的企业能以此为起点,助力可控核聚变技术早日实现。
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科学》盘点2018可能被聚焦的研究领域

 

《科学》盘点2018可能被聚焦的研究领域
 

 

动荡的政治变革将在新的一年塑造科学的进程。美国总统唐纳德·特朗普领导的政府预计将继续致力于废除基于科学的环境法规。英国离开欧盟的决定已在研究资助和科学家迁移方面引发了难以解决的问题。中国立志成为科学和经济领导者的决心肯定会影响研究将以何种方式以及在何处开展。随着这些大趋势展现出来,《科学》杂志预测了今年可能被聚焦的关于研究和政策的特定领域

天文学

观测超级黑洞

2017年4月,一个由天文学家组成的国际团队拍摄了位于银河系中央的超大质量黑洞的快照。在未来的几个月里,他们希望发现这些照片能体现出多少内容。事件视界望远镜团队利用了6个射电观测站的力量——共80根天线,覆盖了从夏威夷到西班牙再到南极的广阔地域。为获得足够的分辨率从而对上述黑洞进行成像,这一阵势是必需的。尽管超大质量黑洞在质量上是巨大的(相当于400万个太阳),但在体积上出奇的小(直径不到水星和太阳之间距离的一半)。在处理完数据并将其相互联系起来后,科学家要么获得该黑洞和围绕它的明亮物质形成对比的清晰剪影,要么和此前利用较少望远镜的尝试一样,获得引发无数好奇心的模糊图像。

人类起源

来自古代DNA的新线索

古代DNA的新来源应当会增强这一分子“遗物”在阐释人类祖先方面的能力。骨头是古代人类DNA的常见来源。但去年春天,科学家宣称,他们成功地从洞穴沉积物中获得古代人类DNA。这一成就或许为追踪尼安德特人、丹尼索瓦人或者现代人类DNA至特定地点的研究的繁荣提供了动力,随之兴起的还有对进一步详细描述人类祖先同其他早期智人之间互动的古物开展的研究。尽管大多数古代DNA来自寒冷的气候,因为DNA在这种环境下降解得慢,但来自较温暖地区的结果正在显现,而这要得益于更好的取样和分析技术。来自非洲的古代DNA或许能揭示关于人类起源和多样性的新线索,而来自南美和亚洲的数据可能发现人类在全球定居时的路径。其他研究也将揭开意大利人、犹太人、巴勒斯坦人和印度人的起源。

公共卫生

流行病卷土重来

流行病很难预测。近年来经历了一些“宿敌”的死灰复燃,并且全球可能将在2018年见证更多。在冲突或其他危机导致卫生设施、疫苗接种或者整体卫生系统崩溃的地方,曾被击败的疾病便会回归。人们担心黄热病会在尼日利亚爆发,因为在那里遍及各处的病例突然出现,从而表明黄热病毒一直在较大的区域内传播。在孟加拉国的罗兴亚族难民中,白喉正在卷土重来,并且在饱受战争摧残的也门导致上百人患病,而该国在25年间从未出现过白喉病例。也门的霍乱疫情是现代历史上规模最大的一次疫情,仅2017年便出现100万疑似病例。霍乱和黄热病疫苗的储存量是有限的,但一个新的霍乱疫苗生产商或许能帮助缓解短缺现状。

在也门,战争带来大规模霍乱疫情。
图片来源:ABDULJABBAR ZEYAD/REUTERS

计算机科学

测试量子计算

在长达数十年的建造量子计算机的探索中,物理学家或许很快将到达一个重要的里程碑节点。他们将依靠诸如量子波的干涉等更加细微的现象来开展计算,而不是利用普通的二进制数字。来自谷歌公司和其他实验室的研究人员正竞相建造足够大的量子计算机,以解决令普通计算机“崩溃”的测试问题。对“量子霸权”进行的此类展示将证明,这些设备能做那些传统计算机无法企及的事情。不过,在量子计算机拥有足够的能力和可靠性从而实现一些被大肆炒作的实际应用之前,包括打破现有的网络加密方案,人们还要等上若干年。

生物医学

一项大规模健康研究正在开启

今年春天,美国国立卫生研究院将启动一个有史以来最雄心勃勃的项目:涉及至少100万美国人的长期研究将探究基因、生活方式、环境和健康之间的相互作用。这项预计10年完成、耗资40亿美元、名为“我们所有人”的研究由时任总统巴拉克·奥巴马在2015年提出,并且是推动个体化治疗的举措的一部分。目前,该项目已招募1.2万余名志愿者参加试点测试。该研究负责人的目标是,到今年年底大幅增加参与者人数并且确保至少有50%的志愿者来自生物医学研究中未被充分代表的群体。劝说大量来自少数群体的人将其医疗记录和基因数据共享给研究人员可能是一项极其艰难的任务。这些人在生物医学研究中一直被忽视,甚至在历史上被虐待。

生物技术

法庭就基因编辑作出裁决

今年,欧盟法院有望决定如何管控通过CRISPR和类似基因编辑工具得以改良的作物。2016年,美国在该领域先行一步。当时,该国批准了一种此类作物:白色蘑菇。科学家通过移除一个短DNA序列以预防褐变,对这种蘑菇进行了改良。相关机构决定,这种蘑菇不用受到关于转基因生物(GMO)的管控,因为和此前的基因工程技术不同,基因编辑并未插入来自病毒或者细菌的外来DNA,以改变植物的功能。在欧洲,公众对GMO的反对极其强烈。庭审情况将决定现有的欧盟条例是否允许对经CRISPR编辑的作物“开恩”。

一名来自宾夕法尼亚州立大学的研究人员通过移除一个短DNA序列以预防褐变,对这些蘑菇进行了改良。这项技术正在接受欧洲法庭的评审。图片来源:YANG LAB

政策

退欧的下一步

英国将在2019年离开欧盟的决定引发了诸多悬而未决的问题,包括其对研究领域的影响。这也是《科学》杂志连续第二年强调此事。未来一年内在比利时布鲁塞尔进行的谈判,将对解决贸易、移民以及英国可能参与欧盟研究资助项目所依据的条款等诸多问题至关重要。去年12月给英国科研界带来了一些好消息:已经在该国生活的欧盟科学家仍可在英国退欧后留在那里,而英国也将留在欧盟的研究项目——“地平线2020”,直到其在2020年结束。

资助

欧盟勾勒大型研究计划

欧洲委员会下一个针对研究和创新的雄心勃勃的资助计划将在今年开始成形。这个为期7年、将于2021年开始的项目紧随“地平线2020”而来。后者将在2014~2020年间提供770亿欧元的资助。经过数十年的稳定增长后,欧盟的研究预算如今面临着英国退欧的影响:当英国在2019年离开欧盟时,将留下100亿或者110亿欧元的缺口。各国政府、业界和学术界已开始为它们想在最新计划中看到的内容进行游说。

临床研究

RNA疗法再进一步

经过数年的挫折后,旨在将RNA分子变成疗法的科学家带着乐观的态度进入2018年。基于RNA的药物能通过介入将DNA信息转变成蛋白的细胞过程,治疗一系列遗传性疾病。不过,研究证明,在让这些微小的RNA有效载荷混过身体防线并进入期望的组织的同时避免运载工具产生的毒副作用是一件非常棘手的事情。去年9月,奥尼兰姆制药公司宣布,在一次成功的三期试验中,其设计的RNA分子能让引发进行性疾病——遗传性ATTR淀粉样变性的基因沉默。伊奥尼斯制药公司最近宣布,一种名为抗转录疗法的RNA方法在治疗亨廷顿病的一期试验中减少了毒性大脑蛋白。同时,若干正在进行的临床试验将测试把细胞变成治疗性蛋白工厂的信使RNA分子。

科学家正致力于将信使RNA转变成利用细胞机器产生治疗性蛋白的药物。图片来源:V. Altounian/Science

公共卫生

注射或能治疗艾滋病病毒

30多种抗逆转录病毒药物已经进入市场,以治疗艾滋病病毒。同时,很多组合药物使受感染者的寿命接近正常人。不过,这些药物仅在被服用时才能发挥作用,而很多受感染者在坚持每天吃药方面存在困难。今年年底,若干大型研究有望报告药力更加持久且每4周注射1次的抗逆转录病毒药物能否像每天要吃的药片一样有效。对猴子开展的研究表明,被注射的抗逆转录病毒药物或许能拥有持续3个月的药效。与此同时,人类研究目前正在分析靶向艾滋病病毒的长效单克隆抗体。这些注射药物或许也将成为预防艾滋病病毒的变革者,因为未感染人群服用的抗逆转录病毒药物,即所谓的暴露前预防,会破坏病毒的传输。

太空飞行

计划重返月球

特朗普命令美国宇航局(NASA)让该国宇航员重返月球。不过,等他们到达那里时,月球可能变得很拥挤。印度和中国正计划在今年将着落器(分别是Chandrayaan-2号和嫦娥四号任务)放到月球上。同时,5家公司正竞相在3月底之前将探测器放置到月球上,以便在谷歌的“月球X大奖赛”中获奖。太空探索技术公司甚至可能在NASA的巨型火箭——天空发射系统最早于12月份进行首次无人飞行前,将两名太空游客运送到月球附近。

粒子物理学

探寻新粒子

密切注意来自全球最大原子加速器——位于瑞士的大型强子对撞机(LHC)的新粒子线索。2012年,那里的物理学家首次瞥见希格斯玻色子——在粒子和力标准模型中丢失的最后一块。但迄今为止,科学家仍未发现更多的他们想要的东西:在标准模型之外的新粒子。致力于LHC上底夸克物理实验的研究人员并未直接发现新的粒子,而是研究了一类熟悉的粒子——B介子的衰变。B介子含有一个较重的底夸克和一个较轻的反夸克。特定衰变的速率并未同标准模型预测的速率完全匹配。这种异常现象或许间接地指向了在众多B介子中若隐若现的新粒子,而这正是科学家渴望追寻的线索。

大型强子对撞机其中一个探测器或许能收获关于新粒子的证据。
图片来源:CERN/SCIENCE SOURCE

药物监管

美国食品和药物管理局(FDA)限制干细胞疗法

去年,FDA暗示将打击提供未经证实的干细胞疗法的诊所。这些疗法针对的疾病从膝关节损伤到神经系统疾病不一而足。2017年,该机构确定了关于哪些产品必须经过上市前审批流程的指导方针。FDA还向一家干细胞公司发出了警告信,并且查封了来自另一家公司的未经授权的疫苗。目前,呼吁实施更严格监管的倡导者正在关注那些未被FDA注意到的公司(可能达到上百家)是否也将面临任何后果。

政治

科学家竞选公职

为了“恶意”反对特朗普和由共和党控制的国会推出的科学和环境政策,很多美国研究人员已决定通过竞选公职将他们的行动进一步升级。他们大多是新手政客,并且几乎都是民主党人。这些人希望,他们在科学界的资质将成为竞选时的有利条件。一个对科学友好的政治行动委员会已为全美、各州和地方竞选筹集到200万美元——创下此类事件所筹金额的纪录,并且帮助培训候选人掌握开展竞选活动的基本知识。很多人在人满为患的初选中落选,并且没有人在去年11月的选举中成为幸运儿。但他们参与选举政治的诺言为2018选举季增添了新元素。(宗华编译)

 
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2017中国十大科技进展新闻其他候选新闻条目
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我国碳卫星成功获取首组观测数据

中国首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星(简称碳卫星)于去年年底成功发射入轨后,于2017年1月12日成功开机,13日转入在轨观测任务模式并获取首批观测数据。这是我国从太空获取的第一组大气氧气和二氧化碳吸收高分辨率光谱图。未来,碳卫星将获取全球和区域二氧化碳分布图,精度优于4ppm(百万分之四),从而使我国具备对全球大气中二氧化碳的监测能力,为应对全球气候变化作出中国的贡献。

我国成功研制世界上最亮的极紫外光源

由中科院大连化学物理研究所和上海应用物理研究所联合研制的“大连光源”于2017年1月15日发出了世界上最强的极紫外自由电子激光脉冲,单个皮秒激光脉冲产生140万亿个光子,成为世界上最亮且波长完全可调的极紫外自由电子激光光源,也是当今世界上唯一运行在极紫外波段的自由电子激光装置。可被用于观测与燃烧、大气以及洁净能源相关的物理化学过程。

风云四号气象卫星发布首批图像与数据

国防科工局、中国气象局于2017年2月27日联合发布了我国新一代静止轨道气象卫星风云四号获取的首批图像与数据,标志着我国静止轨道气象卫星成功实现了升级换代。作为我国静止轨道气象卫星从第一代(风云二号)向第二代跨越的首发星,风云四号A星于2017年9月25日正式交付使用。

全球首套煤基乙醇工业示范项目投产成功

具有中国自主知识产权技术的全球首套煤基乙醇工业示范项目于2017年3月投产成功。这是我国新型煤化工产业化技术应用的又一次重大突破,表明我国在该技术领域达到国际领先水平,使我国率先具有了设计和建设百万吨级煤基乙醇大型工业装置的能力。该项目以煤基合成气为原料,经甲醇、二甲醚羰基化、加氢合成乙醇的工艺路线,采用非贵金属催化剂,可以直接生产无水乙醇。

天舟一号货运飞船发射成功

2017年4月20日19时41分,搭载天舟一号货运飞船的长征七号遥二运载火箭成功发射。这是天舟货运飞船和长征七号运载火箭组成的空间站货物运输系统的首次飞行试验。飞船与天宫二号先后进行自动交会对接、自主快速交会对接等3次交会对接,3次推进剂在轨补加,以及空间应用和航天技术等领域的多项实(试)验。

我国首颗硬X射线调制望远镜卫星成功发射

2017年6月15日,我国首颗X射线空间天文卫星“慧眼”成功发射。填补我国空间X射线探测卫星的空白,实现我国在空间高能天体物理领域由地面观测向天地联合观测的跨越。“慧眼”全称为硬X射线调制望远镜卫星(HXMT),主要工作模式包括巡天观测、定点观测和小天区扫描模式。将围绕高能变源和高能天体的新活动、高能天体的光变和能谱性质、伽马射线暴能谱及利用X射线脉冲星进行航天器自主导航等方面开展探测活动。

揭秘蛋白“关闭”信号

中科院上海药物研究所研究员徐华强领衔的国际交叉团队破译了GPCR(G蛋白偶联受体)信号转导的磷酸化密码,研究成果在《细胞》杂志上发表。GPCR是细胞信号转导的“信号兵”,最基本的调节信号就是“开”和“关”。迄今为止,全球已上市的40%左右的现代药物以它为靶点。该研究发现GPCR通过其尾部氨基酸的磷酸化招募并与阻遏蛋白结合,同时发现该密码对整个GPCR蛋白组具有普遍性。研究人员表示,基于这项研究,人们能够调控GPCR信号传递的开关。在新药设计研发中,可以更好发挥其治疗作用,通过筛选和检测,降低其带来的不良反应。

国家大科学工程中国散裂中子源首次打靶成功

2017年8月28日,我国“十二五”期间建设的规模最大的大科学装置、位于广东东莞的国家大科学工程——中国散裂中子源(CSNS)首次打靶成功,获得中子束流。这标志着该项目主体工程顺利完工,进入试运行阶段。被称为“超级显微镜”的散裂中子源产生强脉冲中子,通过测量中子束流在样品的散射反应过程,探测样品原子核的位置和运动状况,可以为材料科学技术、生命科学、物理、化学化工、资源环境、新能源等诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台。

“中国天眼”发现脉冲星

中国科学院国家天文台于2017年10月10日宣布,被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)确认了多颗新发现脉冲星。这是我国天文望远镜首次发现脉冲星。搜寻和发现射电脉冲星是FAST的核心科学目标。宇宙中有大量脉冲星,但由于其信号暗弱,易被人造电磁干扰淹没,目前只观测到一小部分。具有极高灵敏度的FAST是发现脉冲星的理想设备。

北斗三号组网卫星首发成功

2017年11月5日19时45分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第二十四、二十五颗北斗导航卫星。这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星,是我国北斗三号第一、二颗组网卫星,开启了北斗卫星导航系统全球组网的新时代。卫星入轨后,经测试及入网验证,可对外提供服务。从此次任务起,我国迎来新一轮北斗组网卫星高密度发射,至2018年底前,将发射18颗北斗三号组网卫星,覆盖“一带一路”沿线国家;到2020年,完成30多颗组网卫星发射,实现全球服务能力。(本版图片来源于网络)

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