当代中国重大科技成果，燃爆朋友圈！

《大国重器》文字解读

最近啊，网络上有个词很流行，叫做：燃！

年轻人看到一些热血沸腾、振奋人心的画面或文字，总是惊呼：“燃！太燃了！”没错，这个网络流行语“燃”字，就是“很热血、很给力”的意思了。

比方说，去年的国庆阅兵仪式，作为新中国成立70周年的庆祝活动，是最近几次阅兵中规模最大的一次，也是对70年辉煌历史的致敬。1.5万官兵、160余架飞机、580台套装备、59个方队和联合军乐团，威武雄壮，激动人心！我们看到了这个时代的英雄们，也看到各种新型科技武器装备彰显的大国国力！一幕幕热血沸腾的画面，就像是展开的一幅幅科技创新的壮美画卷，真的是太“燃”了！

而有这样一本书，也让打开的读者忍不住惊呼：“太燃了！”它就是《大国重器：图说当代中国重大科技成果》。这本书收录了近年来我国科技发展的重大科技突破和成果，共五十个案例，涉及基础科学、航空航天、信息技术、数据智能、材料装备、交通运输、生物基因六个重要领域，让公众更全面地了解这些科技成果和研究进展。

值得一提的是，这本由江苏省科普作家协会联合江苏凤凰美术出版社共同打造的《大国重器》，它的作者不单单是一位专家，而是一个团队。其中既有年富力强的专家学者，也有著作等身的科普作家，更难能可贵的是，他们大多是活跃在一线科学研究领域的年轻学者。他们把自己相关专业领域和科研进展的知识，与国际化的视野、前瞻性的眼光，统统倾注到这本书里，才得以打磨出这样一本高质量的综合型科普图书。

为了践行这本书的出版初心，向公众更好地展示祖国当代科技进步和社会发展的成果，书中运用了大量的图片和图表来普及科学，还专门绘制了表现精准的插画来丰富图书的内容，非常直观而又艺术化地展现了新时代的国之重器。我们既可以在文字中品读出繁荣昌盛的中国梦，又可以在图画中领略这些大国重器的魅力。可以说，这本图书的出版是科普创作形式的一次有益探索，也是科普表现形式的一次积极尝试。

今天，我们就从书中涉及的六大领域里，选择几个经典案例，和大家一起感受这些大国重器的傲人风采：

首先，我们先来了解下被称为现有物理学中令人疑惑不解的一朵“乌云”：暗物质。随着科学技术的进步，很多以前我们“看不到”的东西，会渐渐地被“看到”。暗物质就是其中之一，但它是理论和实验观测结合得到的一种理论结果，因为目前还没有直接探测到暗物质粒子。

暗物质的存在呼之欲出，只需临门一脚去捅破这层窗户纸。但是，直接探测到暗物质，是多么艰难的一件事！

当前，暗物质探测的路径主要分为三种，用一句话来总结，就是“上天入地对撞机”。“上天”是指发射空间望远镜测量宇宙射线中的电子能谱，暗物质粒子的湮灭会产生高能电子射线，与已知电子射线源产生的能谱会不一样，所以电子能谱的奇异行为会间接证明暗物质的存在。我国在2015 年发射升空的“悟空”号空间科学卫星运用的就是这种间接探测的方式，它作为我国首颗暗物质粒子探测卫星，也是我国首个空间望远镜，为物理学家们带来不小的收获：2017 年11 月份，国际最著名的科学期刊之一《自然》在线发表了中国“悟空”号卫星的第一篇科学论文，主题是关于暗物质探测最新成果的，结论是发现了疑似暗物质存在的信号。

那么“上天入地对撞机”中的“入地”一词，又是什么意思呢？它是指建立极深的地下实验室，在极深地下实验室中寻找暗物质粒子打到探测器后留下来的信号，这是一种直接的暗物质探测方法。在四川凉山彝族自治州的锦屏山，覆盖着2400 多米岩石的极深地下，我国首个极深地下实验室里的大型暗物质探测器正在日夜运转。其实在2010 年以前，我国还没有很好的地下实验室，尤其是深地实验室。这个名为“中国锦屏地下实验室”的建成，成为目前世界上岩层覆盖最厚、可利用空间最大、宇宙射线屏蔽效果最好的深地实验室。在这个地下实验室里，两个实验组的科学家们正依靠探测器捕捉暗物质存在的最直接证据，不断地刷新对暗物质粒子性质的限制纪录。其中一个是2009 年，我国清华大学联合四川大学、南开大学、中国原子能科学研究院和雅砻江流域水电开发有限公司等正式成立的中国暗物质实验（CDEX）合作组；另一个是由中国上海交通大学牵头，北京大学、山东大学和上海应用物理研究所等单位参与的粒子和天体物理氙探测器“熊猫”（PandaX），不论是CDEX还是PandaX，都在为人类探索自然界奥秘贡献中国力量。

虽然我国科学家在暗物质探测上起步较晚，但是已经形成了“天上地下”暗物质探测的完整

体系：在天有“悟空”号卫星，在地有“锦屏地下实验室”的CDEX 和PandaX，并且这些实验都取得了国际上领先的成果，形成了非常强的国际竞争力！各国的暗物质探测实验科学家们都在抓紧时间提高探测器的灵敏度，希望能够成为第一个发现暗物质的人。我们应当为科学家们，尤其是中国的科学家们加油喝彩！

接下来，我们一起分享一件我国航天事业以及探月工程中具有里程碑意义的大事。早在2004 年1月，中国的探月计划经过长期准备和10 年论证，正式立项，被称为“嫦娥工程”。主要内容分为“绕、落、回”三步走发展计划，也就是用无人航天器造访月球，探测月球，认识月球。近年来，“嫦娥工程”为我国航天航空事业的发展起到了推波助澜的重大作用。

2007 年10 月24 日，肩负着完成“绕”月探测任务的“嫦娥一号”，由从西昌发射中心起飞的“长征三号”甲运载火箭送入太空预定轨道。一年多以后, 用“嫦娥一号”拍摄数据制作完成的中国第一幅全月球影像图公布, 成为世界上已亮相的月球同类图中最完整的一幅, 质量达到了国际先进水平。2009 年3 月1 日,“嫦娥一号”在北京航天飞控中心的精确遥控下, 准确落在预定撞击点。在撞击过程中, 星上CCD 相机（也就是一种半导体成像仪器）实时传回了清晰的图像。“嫦娥一号”作为我国首个探月器在太空飞行494 天、绕月探测482 天后, 终于完美落幕。

“嫦娥二号”作为“嫦娥一号”的备份星，它的任务是进一步深化“嫦娥一号”绕月飞行的科学探测，并为“嫦娥三号”落月进行探路。由“嫦娥二号”拍摄的月面虹湾区局部影像图的成像时间为2010 年10 月28 日18 时25 分, 卫星距月面约18.7 千米，分辨率约为1.3 米，超过了原先预定的1.5 米的指标。“嫦娥二号”原计划的工作寿命为半年，直至它完全实现预定目标后仍有不少燃料，于是航天专家们决定让它从月球逃逸，飞往更远的深空。2011 年6 月9 日，“嫦娥二号”成功飞离月球，奔向距离地球150 万千米的日地第二拉格朗日点L2。这对中国航天而言，这是航天器第一次飞向如此遥远的深空；对世界航天而言，是航天器首次由绕月轨道飞向拉格朗日点，我国也成为世界上继欧空局和美国之后第三个造访L2 点的国家。2012 年6 月1 日，“嫦娥二号”又开始了中国航天史上新的太空“长征”，它成功脱离L2 点环绕轨道，并于同年12 月13 日成功在距离地球约700 万千米处与国际编号4179 的图塔蒂斯小行星交会，“这次拓展试验的圆满成功，使得“嫦娥二号”成为我国首颗飞入行星际的探测器。随后，它继续向更远的深空飞行，并于2014年突破与地球1 亿千米的距离，最远将飞行至距离地球3 亿千米处，并计划在2029年前后回归至距离地球700 多万千米的近地点。“嫦娥二号”不断刷新航空航天史上的“中国高度”，成为我国首个人造太阳系小行星。它最后不会回到地球，将在太空自由飞行，直到能源耗尽。

2013 年12 月14 日，“嫦娥三号”成功软着陆月球虹湾地区，并于次日释放了“玉兔”号月球车。“嫦娥三号”落月后的主要任务就是精细探测月球局部地区，包括化学成分、矿物组成、地质结构、月球表面环境等。“玉兔”号月球车于2013 年12 月26 日进入休眠期，并于2014 年1 月11 日被唤醒重新开始巡视考察工作。“玉兔”号虽被自主唤醒，但不幸的是，两周后它因为机械故障，无法继续移动，简单的说就是它“生病”了。“玉兔”号虽然无法继续移动，但它所搭载的科学仪器仍然能够正常工作并采集了大量数据。2015 年12 月23 日出版的英国《自然通讯》杂志公布的一篇科学论文中，中国与美国科学家报告“玉兔”号发现了月球表面的一种新型玄武岩，在过去的月球探测任务和月球陨石研究中都没有被采样过。这是“嫦娥三号”在探月工作中取得的人一项新成果，它也代表中国在月球上留下了第一个足迹。

“嫦娥四号”是“嫦娥三号”的备份号，先环绕着月球轨道飞行，之后会降落在人类航天

器从未抵达过的月球暗面。月球的远端也是安放无线电天文望远镜的绝佳地点，可以了解月球的内部构造和它是如何形成的，所以那是天文学家和地理学家们的梦想之地。但是因为月球背面永远躲在地球的视线之外，所以“嫦娥四号”着陆在月背之后如何与地球进行信号传输就成了一个必须解决的问题。2018 年5 月21 日，“鹊桥”号中继星成功实施轨道捕获控制，进入环绕距月球约6.5 万千米的地月拉格朗日L2 点的晕轨道运行，这就解决了刚刚所说的难题。“鹊桥”号中继星是世界首颗运行于地月拉格朗日L2 点的通信卫星，为“嫦娥四号”的月球探测任务提供地月之间的中继通信。同年12月12日，“嫦娥四号”探测器到达月球附近，成功实施近月制动，顺利进入环月轨道，开启了月球探测的新旅程。  

“嫦娥五号“是负责嫦娥三期工程"采样返回"任务的中国首颗地月采样往返探测器，也就是之前提到的是"绕，落，回"中的第三步：“回”。它的着陆器将进行月面软着陆，并自动进行月面采样、样品封装等操作，最后由“返回器”带回地球，降落在我国北方的内蒙古草原上。而“嫦娥五号”的备份星“嫦娥六号”，将在“嫦娥五号”往返飞行成功后，增减部分设备提高技术水平，根据已有的月球探测成果，选取探测价值更大的区域取样返回。“嫦娥五号”和“嫦娥六号”共同完成中国探月三期工程后，将为我国载人登月的目标奠定基础，使九天揽月工程由探月阶段进入登月阶段。

如果说“嫦娥工程”是实现中国登月梦的基础，那中国百年的“航母梦”已经实现了！2017年4月26日，这个原本平静的日子因为一件足以载入史册的重大事件而变得与众不同，中国的第一艘国产航母在辽宁大连正式下水了！航母被视为一个国家综合实力的象征，同时它也被称为全球最复杂的武器装备，首艘国产航母从开建到下水仅仅用了五年多的时间，这也被外媒称为全世界绝无仅有的“中国速度”。那么这“中国速度”的背后到底有着怎样不为人知的经历？

众所周知，中国拥有的第一艘航空母舰“辽宁”号，是以前苏联弃建的“瓦良格”号为基础改建的。中国将“瓦良格”号购入时，船体几乎已被拆的只剩空壳，中国在摸索中解决了动力、雷达、战斗管理、舰载武器等关键系统。经过数年的改造，“瓦良格”号的改装工程终于在2011 年全部完工，2012 年正式命名为“辽宁”号，加入人民海军的作战序列，中国成为世界上第十个拥有航母的国家，几代海军人的航母梦终于照进现实。

但中国自主研制和创新制造国产航母的愿望从未停止。对“辽宁”号的改装和建造，让中国人对航空母舰有了更深刻的认识，而且当时中国的综合国力已经达到世界前列，无论是制造航母的用钢产量还是技术指标都已趋于成熟；中国的国产大吨位固定翼舰载机歼-15研发完成，并成功在“辽宁”舰上完成试飞，这些都让国产航母的计划水到渠成。

事实上，“辽宁”号入列的同时，在大连造船厂的建造台上，中国真正意义上的第一艘国产航空母舰已经开始在船坞内建造了。首艘国产航母的外观布局看似和“辽宁”号很相像，两者的排水量也是相差无几，但实际上它在许多方面要比“辽宁”号更上一个台阶。在机库构造方面，首艘国产航母对原有的空间进行了更合理有效的利用，结构更加紧凑，高度也更高。紧凑的结构可以增大航母甲板的空间，停放更多的舰载机，更有利于飞机的起降。较高的舰岛则可以使雷达的探测范围更广，这也是战场上非常重要的性能。更令人瞩目的是，首艘国产航母配备了当今世界上首屈一指的综合防卫系统：它可以配备红旗-16中程舰空导弹、红旗-10近距反导弹导弹、1130高射速近防炮，乃至激光器组成的综合防卫系统。

首艘国产航空母舰的每一个部件都来自中国制造，而且无论是建造还是海试进度都比计划要提前，在完成所有测试之后，2019年12月17日，经中央军委批准，中国第一艘国产航母命名为“中国人民解放军海军山东舰”，并在海南三亚交付海军。国产航母将和“辽宁”舰一起组成中国海军“双航母”时代的核心。中国海军也将因此成为一支真正意义上以航母为核心战斗力的海军。中国的航母建设虽然起步晚，然而中国扎实的脚步咚咚作响，中国综合国防实力不断攀升！

今天，仅仅听着我们从《大国重器》书里选择的这几个分享案例，就已经是热血沸腾了！书中共计精选收录的50个重大科技突破和成果，每一项都展示了祖国日新月异的科技发展和繁荣昌盛的美好景象，让十几亿中华儿女深感自豪！是当代科技工作者在科技创新这项伟大事业上的全情付出，让中国得以在世界舞台上大放异彩！我们相信，祖国会因日益腾飞的科技发展，不断突破核心领域的新技术，刷新中国科技事业的新高度！

作为2018年度中宣部重点主题出版项目，本书先后荣获第十四届国家图书馆文津图书奖、2018苏版好书、2019年江苏省优秀科普图书奖一等奖等荣誉，是向我国改革开放四十周年献礼之作，非常适合广大青少年和党员干部了解我国科技发展现状而赏阅。