冲击自主创新高地我国化工新材料要从做大走向做强
《石油和化学工业“十四五”发展指南》特别强调,要加快化工新材料的发展,“十四五”末化工新材料的自给率达到75%,占化工行业整体比重超过10%。
材料是制造业的基础,要加快实施制造强国战略,必须夯实新材料这一重要基础。日前,中国石油和化学工业联合会发布《石油和化学工业“十四五”发展指南》,其中特别强调要加快化工新材料的发展,提出“十四五”末化工新材料的自给率要达到75%,占化工行业整体比重超过10%。
“化工新材料应用于多个国民经济重要领域,如航空航天、电子、新能源、医疗健康、节能环保等。”天津大学化工学院教授姜忠义表示,未来需要构建化工新材料自主创新体系,加速国产新材料落地应用,给予化工新材料更多市场支持。
大到飞机、火箭、卫星、动车、轮船这些关系国民经济的“重器”,小到购物袋、饭盒、电池、保暖衣等日用品,都与化工新材料有着密不可分的关系。一头连着科技和创新,一头连着产业和市场,化工新材料研发水平及产业化规模可谓是衡量一个国家科技、经济实力的重要标志。
姜忠义介绍,一般来说,需要化学反应或化工过程制造出来的材料,叫做化工材料。化工新材料则是指,近期发展的和正在发展之中的具有传统化工材料不具备的优异性能或某种特殊功能的新型化工材料。
“与传统化工材料相比,化工新材料具有质量轻、性能优异、功能性强、技术上的含金量高、附加价值高等特点。”姜忠义举例说,飞机耗油与自重有关,机身采用质量更轻的化工新材料,油耗就会更少,但同时新材料还要满足传统材料具备的防冻、抗冰等性能;再如废水净化处理,过去用蒸发器,能耗高,现在用新材料膜过滤,能耗节约了很多。
在一些领域,必须依靠化工新材料来满足新的技术需求。比如太空飞船载人工作舱需要转化、处理航天员呼出的二氧化碳,如果携带效率低、体积大的二氧化碳处理材料,就会影响太空舱内的空间利用。应用处理效率高的化工新材料,不仅不可能影响太空舱内的空间利用,而且航天员还可以在太空中停留更长时间。
天津大学化工学院教授张生表示,能源领域的科学技术创新,如传统化石能源的清洁高效转化、二氧化碳可持续转化与利用等关键技术的突破,将成为中国能源革命的重要推动力量。而能源及其衍生产品的生产、转化、存储和利用这些典型化工过程,均与催化反应密切关联,催化剂材料与技术直接或间接地为世界贡献了近30%GDP。因此高效绿色工业催化剂材料的开发是我国能源、化工领域的重大战略需求,对实现绿色低碳可持续发展、提升国际战略竞争力具备极其重大意义。
去年底发布的《2020年中国化工新材料年度发展报告》显示,我国化工新材料行业产业规模迅速增加,技术进步显著,已成为中国化学工业增长最快的行业。
“十三五”期间,化工新材料产业体系调整取得重大进展,形成了10个左右年产值超百亿元的化工新材料特色产业园区;企业组织架构更趋合理,培育了30个左右在专业子行业领域具有引领作用的骨干新材料企业或公司集团,培育了300个左右专精新特细致划分领域单项冠军企业;创造新兴事物的能力明显地增强,化工新材料企业科研投入占主要经营业务收入的比例达到3%以上,建成一批国家级化工新材料研发平台和企业技术中心。
“高性能碳纤维及其复合材料是实现卫星平台、运载火箭、大飞机、兵器舰船等国家重大工程建设的物质基础。”张生表示,国内已经在基本型(T300 级)碳纤维的研制、工程化及航空航天应用关键技术、湿法高强型(T700G 级)碳纤维的研制和工程化关键技术、高强中模型(T800H 级)碳纤维的工程化及其应用关键技术等方面取得了一连串技术突破。
据介绍,在环保领域,我国已将超滤膜技术应用于水处理中,如工业废水含有大量有毒物质,若未妥善处理,会对动植物及人类的基本生存构成威胁。传统的废水净化处理存在资源浪费、能耗过大且工艺复杂等问题,运用超滤膜技术进行工业污水处理可以充分过滤水中的有害于人体健康的物质,最大限度地提高净水效率、保障生命安全。
张生介绍,再如植入性医疗器械具有维持生命、修复功能的特殊作用。“近年来,国内研究团队研发了与3D技术融合发展的壳聚糖基复合材料。采用3D打印技术,制备的纳米羟基磷灰石/壳聚糖/聚己内酯多孔三元复合支架材料,可制成满足患者个性化需求的骨缺损产品。”
尽管多个方面数据显示,我国已成为“材料大国”,但距离“材料强国”之路仍任重道远。姜忠义认为,要建成“材料强国”,必须构建自主创新体系。以膜材料为例,虽然还没走向工业应用,但现在一些膜材料在实验室的研究层面上已经崭露头角。尽管是局部的领先,但将来这类材料推出去,可能就会是世界领先。
19日,“蛟龙号”载人潜水器搭载潜航员傅文韬、赵晟娅和来自哥伦比亚的科学家海梅·安德烈斯,在西太平洋海域完成2024西太平洋国际航次科考的第2潜次作业,这是“蛟龙号”首次搭载外国科学家下潜作业。
本期,我们组织老师、学生讲述亲历,并结合记者调查、专家视点,为以科学评价助力科学育人汇聚智慧、提供启发。
盘锦精细化工中试基地负责人张建国说,从项目成果鉴定到产业成果推广,中试基地按照“政府主投+公司主管”建设运营模式,为源头创新顺利走向产业化,解决了堵点卡点问题。
构建全面创新体制机制,打通堵点卡点问题,推进科学技术创新与产业创新的深度融合。
数据表明,高技术产业是拉动中国制造业发展的新动能,也是新型工业化的强支撑,更是实现中国式现代化的主阵地。
近十几年来,强流质子加速器的发展,带动基于加速器的硼中子俘获治疗(BNCT)技术进入加快速度进行发展期。”中国生物医学工程学会医学物理分会主任委员、北京协和医院放疗科研究员邱杰在致辞中表示,期待医理工协同碰撞出的火花,让更多“中国制造”投入到临床当中。
孙友宏:钻探作为地质研究、资源调查和科学探测等领域的关键技术,是目前唯一能够直接获取地下实物信息的手段。在某些特定的研究领域,如南极钻探领域,我国的技术与装备已经与国际领先水平比肩,冰下湖清洁取样探测装备等甚至处于国际领先水平。
这里有目前世界上海拔最高的综合生态监测站——中国科学院申扎高寒草原与湿地生态系统观测试验站。
2023年4月,北工大举办首届科学技术创新成果转化促进大会,与会企业发布技术攻关榜单,由北工大科研人员“揭榜”。纪姝婷团队与北京智同合作,成功研制出加工摆线齿轮的刀具,并依托国产机床,建立了高精度摆线
特发性肺纤维化是一种进展迅速且致命的肺部疾病,发病机理尚不清楚,缺乏安全有效的治疗药物,是威胁人类健康的一大挑战。多个国际团队的研究也表明:肺损伤诱导的中间态肺泡干细胞与肺纤维化密切相关。
南美洲的一种肺鱼是迄今发现的拥有最大基因组的动物。通过将美洲肺鱼基因组与其他肺鱼基因组作比较,研究人员确定,美洲肺鱼每1000万年向其DNA中添加相当于一个人类基因组的基因。
中国科学院大连化学物理研究所史全研究员团队与吴忠帅研究员团队合作,在前期柔性相变薄膜的研究基础上,进一步改善化学交联合成方法,并利用湿法纺丝技术,开发出一种具有固-固相变特性的本征柔性相变纤维。实际人体热管理实验表明,该柔性相变纤维具备优秀能力的温度控制性能,为新一代智能调温纤维材料的研究与发展提供了新方向。
近日,中国医学科学院药物研究所助理教授吴惊香团队揭示了去甲肾上腺素转运体的底物结合及抑制机制,为去甲肾上腺素转运体研究奠定了基础。尽管研究已揭示了去甲肾上腺素转运体的底物结合及抑制机制,但对吴惊香团队来说,“闯关”远未结束。
研究人员介绍,就像水龙头的阀门能调节水流的大小,晶体管也能够调控由电子或空穴等载流子形成电流的大小。研究团队通过可控调制热载流子来提高电流密度,发明了一种由石墨烯和锗等混合维度材料构成的“热发射极”晶体管,并提出了一种全新的“受激发射”热载流子生成机制。
人工智能,从技术层面而言,特指使计算机程序呈现出人类智能的技术;从客观存在层面而言,泛指能够表现出人类智能的机器设备。
文物和文化遗产承载着中华民族的基因和血脉,是传承历史和文明的载体,也是推进文化自信自强的深厚根基。
作为数字时代的新型生产要素,数据是数字化、网络化、智能化的基础,已成为发展新质生产力的重要支撑和关键引擎。 多措并举打通束缚新质生产力发展的堵点卡点,让数据要素更好赋能新质生产力发展,是实现中国式现代化的重要任务。
党的二十届三中全会审议通过的《中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》强调,建立人工智能安全监管制度。所谓生成式人工智能技术(AIGC),是指基于算法、模型、规则等,生成文本、声音、图片、视频等内容的新一代人工智能技术。
“木星冰卫星探测器”(JUICE)将于8月19日、20日飞越地球和月球。次飞越可能是整个飞行任务中最复杂的,因为JUICE必须精确通过与地球和月球相关的正确位点,进而“搭便车”前往金星。