锻造硬核科技的年轻人让科幻走进现实

发布者：看进人间 2023-4-7 23:24

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你最想让哪些科幻场景走进现实？

是《独行月球》里的月球基地，还是《三体》里的纳米飞刃，亦或是《流浪地球2》里的太空电梯、数字生命芯片……在中国科学院一群青年科学家手中，一些“黑科技”的关键技术被逐步攻克，一些科幻想象正在走进现实。

党的二十大报告提到，以国家战略需求为导向，集聚力量进行原创性引领性科技攻关，坚决打赢关键核心技术攻坚战。日前，中国青年报社联合中国科学院上海分院、哔哩哔哩共同推出“中国青年说·科学家精神”特别节目，邀请4位青年科技工作者，为你揭秘未来不久或将实现的硬核科技。

发现未知：2035年这些科幻可能变成现实

科学家们的脑洞可以有多大？

拥有着机械臂的人形机器人穿梭在宇宙深空之中，在月球上采矿，建设人类活动基地，设立去往火星的中转站，帮助人类实现太空旅行……当4位不同领域的科学家聊起这些关于未来的想象时，不约而同地兴奋起来，共同探讨起2035年那些有可能“成真”的科幻场景。

“到2035年可能每个人都有机会去太空旅游，一起探索宇宙的奥秘。”中国科学院微小卫星创新研究院科学卫星总体研究所所长、新技术中心主任张永合参与过十多颗卫星的研制，他认为未来可以通过微小卫星技术让未来的太空星罗棋布、卫星互联网遍布，天地一体联网、信息无处不在，可能每个人都和航天有关系，大家的生活会有非常大的飞跃，普通人可能也有机会享受太空旅行的乐趣。

中国科学院宁波材料技术与工程研究所所属先进制造技术研究所所长、研究员张驰认为机器人未来可应用的场景充满无限可能，可上九天揽月，可下五洋捉鳖。他相信在深空深海探测的过程中会出现更多智能机器人的身影。

“期待未来我们能帮助寻找太空中的第二个生命家园，看看其他星球上有没有生命存在。”中国科学院上海技术物理研究所所务委员、科研处处长、研究员陶俊超，期待自己正在研究的红外光电技术能够发挥越来越多的作用。如今红外光电技术已经能够在遥远的太空对地球进行拍照，他期待未来这一技术能帮助搜寻探测人类未知的星体和外星生命。

“希望未来核心器件里涉及的硅材料，能做到100%中国制造。”对中国科学院上海微系统与信息技术研究所的90后研究员郑理来说，他的愿望是“登顶”科技最前沿，研究出性能无限趋于完美的硅材料，“可以‘任意’控制里面的缺陷、杂质，最终应用在体积更小的超薄芯片或者其他地方。”

逆袭攻坚：勇闯无人区的科学家们

对科技工作者来说，这些关于未来的浪漫想象并非遥不可及，他们会对这些幻想进行深入分析，“拆解”成一项项“小目标”，变成手里研究的课题，成为亟待攻关的关键核心技术。

“说得再好，不如上天后表现得好。”中国科学院上海技术物理研究所一直流传着这句话。在陶俊超的印象里，研究所的所训“求实、创新、合作、守信”以及“实干见物”的优良传统，让一代代科研工作者铭记在心。

在中国科学院微小卫星创新研究院，有一整面天蓝色的太空墙，上面写着“只要坚持，梦想总是可以实现的。”院里每发射一颗卫星，墙上就会多一颗姿态不同的卫星标识。

“走得越深，越能发现其中的技术壁垒越高。”张永合至今记得团队决定研发国内第一颗碳卫星的情景，彼时他还没有经历过一颗卫星从研制到发射成功的完整过程，研发团队平均年纪30岁出头，“都是一群热血青年，没有太多的数据可以借鉴，国际上只有美国和日本两个国家研制过同类卫星，但我们坚信短期内可以突破一些核心关键技术。”

研发时间比他们想象得要久。普通卫星的研发周期一般是4年，而碳卫星却经历了6年。在张永合的设计构想中，卫星要做到“在轨舞步”——随着太阳、月球、地球上海面耀斑等观测目标的移动，卫星可以不断调整身姿，改变姿态角度，既能搜索到观测目标，也能满足一定的光线入射方向约束。

“即便是现在回过头来看，我们提出‘在轨舞步’这个设想都有点冒险，很多人甚至觉得我们有些异想天开。”张永合解释，一般研制卫星更多是追求它在轨道上的稳定性，生怕它在飞行中“翻身”，他们的设计却反其道而行之，“担忧当然有很多，一颗卫星失败就是几亿元的损失。”为此，这群年轻的科学家请教了许多前辈，做了大量实验去证明它的可行性，“大家都有一股初生牛犊不怕虎的劲头。”

2016年12月22日，这颗“会在太空中跳华尔兹”的卫星作为我国首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星在酒泉成功发射，引起世界同行广泛关注，数据质量得到了全球科学家的高度认可。根据中国气象局国家卫星气象中心的统计，截至2020年9月30日，碳卫星为来自美国、德国等141个国内外用户提供科学数据7.28TB。

“这也是科研的乐趣所在，科学研究就像是攀登高峰，攀登的目的有时不是为了被别人看到，而是为了能看到更远的风景。”张永合说。

顶峰相见：越来越多的年轻人投身科技前沿

张驰发现，在科技创新前沿，越来越多的年轻人正在“挑大梁”，他所带的30人团队里，正高职称7人，副高职称14人，40岁以下占80%，平均年龄不到35岁。而在卫星发射时，坐在发射大厅严阵以待的，大多也是朝气蓬勃的青春面庞，这让张驰觉得“充满希望”。

一次临近春节的外场实验，让张驰记忆犹新。他带着团队里的年轻人在湖上测试水下推进器，“每次测试需要安排在噪声干扰最小的凌晨两三点钟，连续测试20多天，每次大半夜风一吹非常冷，但大家没有焦虑，没有叫苦叫累。”

“年轻人经常带给我们惊喜。”陶俊超记得，团队最近一次外场实验是在一个无人的高原荒漠，远离市区，“当时去的队员都是90后，只有带队的是80后，我们隐隐有些担心他们是否能按时完成任务。但就是这些90后天天啃着红薯土豆，在野外扎根近两个月，把一个‘硬骨头’给‘啃’下来了。”

陶俊超也曾好奇地问团队里年纪最小的科研人员“是怎么坚持下来的”，得到的回答让他感动不已：“我们是科研国家队，干的是国家事。”

“使命感其实是耳濡目染的，老一辈的科学家对我们来说是学术的启明灯，也是一面镜子。”郑理的手机相册里，常年保存着一张发表于1978年的《科学画报》，封面照正是他的学术“偶像”——中国工程院院士徐元森。

“徐老和我一样都是近视眼，可他设计的版图却是出了名的顶呱呱。”郑理说，在徐老科研起步的那个年代，他们用针刺在普通计算纸上，用墨水描成黑白图形，再用普通制版照相机将它慢慢缩小。了解了老一辈科学家攻坚的故事，郑理逐渐享受科研攀登的过程，“每翻过一座高山，完成一项极限的挑战后，留下的是一段攻坚的历史。”

如今，郑理所在的研究团队实现了一项重要突破，打破了我国在该领域依赖进口的局面。他期待与不同领域的年轻人进行交叉研究，在科技的顶峰相见，共同“煮酒论剑”。

陶俊超也期待自己研究所团队的年轻人，可以和张永合、张驰、郑理所在的团队合作，开展交叉研究，“比方说在深空探测中，可以一起研究出探测范围更广的红外照相机，把更多未知的事物进行清晰地成像；也可以与生命科学深度融合，面向国家战略需求发挥越来越重要的作用。”

“未来的创新一定是在战略科学家的引领下，年轻人在一起互相碰撞、产生火花的结果。有人要看得远、确保它能够实施；有人要热情活跃、广开思路。”张永合说。

当下，身为70后的他，正带着许多90后，在逐梦星辰大海的征途中探寻未知的惊喜，勇闯科研“无人区”。