這22個領域的科技,中國已處於領先地位,有些領域可能你還不知道

一起來數數看,有哪些科技是世界第一的水準。只談科技含量,規模第一的咱們就先不談了,那太多了。

  量子通訊

  這個遙遙領先。國外同行裡,理論研究水平相當高的奧地利沒有足夠的經費,美國把重點放在量子計算機。在全世界範圍內,沒有其他任何一個科研團隊或者實驗室有能力以幾億元人民幣的經費和如此多科學家合作實現多衛星級別的量子通信網絡。充分體現了中國集中力量辦大事的體制優勢。潘建偉從事的工作,是真正的世界最前沿、開拓性的研究。

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  特高壓輸電

  無論是特高壓交流輸電還是特高壓直流輸電,都是當之無愧的世界第一。2010年建成±800千伏雲南-廣東、向家壩-上海兩個國家級示範工程,由160多家單位、上萬名科研人員協同攻關,完成關鍵技術研究141項,創造了37項世界第一,建立了世界首個特高壓直流技術體系,一舉站上了世界電網技術的制高點。目前,該技術已經輸送給巴西、印度等國家。

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  高原鐵路建設技術

  從上世紀五十年代開始,中國就在持續研究高原鐵路建設。數千名鐵路技術人員和勘探人員,一直堅持在青藏高原進行相關研究,其中很多人在青藏鐵路開工前就已經離世。

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  石油地震勘探領域

  中國的石油物探技術是從1939年開始發展的;20世紀60年代開始,我國進入了大規模開展物探普查階段;20世紀70年代是我國石油物探大發展的階段,物探隊伍超過350個。

  進入21世紀後,中國在三維可視化系統、隨鑽井孔監測技術、深度域地震信息展示技術、全矢量波場成像技術、智能化油田開發監測技術、巨型計算機技術等領域取得了巨大的進步。

  嚴格的說,這一項定位成石油陸地地震勘探更為準確。因為BP等公司的海洋地震勘探的實力應該在我國之上。補充一句,近年來在海洋地震探油領域最大的突破性進展是一位華人科學家取得的,名叫沈旭開,可惜是BP的科研人員。

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  超級計算機

  這個大家比較熟悉,就不多說了。那些貶低超算的言論,什麼搭積木、有錢就行之類的言論,不值一駁。如果硬要找缺點的話,應用程序的設計能力還有所欠缺。如何提高軟硬結合,是中國從超算大國向超算強國邁進的關鍵一步。中國超算很多仍在運行外國進口或老舊的軟件,但是以中國的教育體系和龐大的理工科人口,這方面一定會趕上來。近幾屆的世界超算大賽、亞洲超算大賽的結果,就很好的說明了這點。2016年的戈登貝爾獎,也就是超算應用的最高獎項,6個提名有3個來自神威。

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  水稻研究

  大神一出,誰與爭鋒。上世紀八十年代,還有日本在這個領域與中國抗衡。現在嘛,沒有了。

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  鈦合金大型整體關鍵構件激光成形技術

  世界上第二個掌握飛機鈦合金結構件激光快速成形及技術的國家。世界上唯一掌握激光成形鈦合金大型主承力構件製造且付諸實用的國家。從公開資料來看,我國生產的激光成形鈦合金構件明顯優於美國。簡而言之,加工鈦合金複雜結構件,其成本僅是傳統工藝的5%。

  下面這張圖,外行看熱鬧,內行嚇一跳。

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  人造生物角膜

  世界上第一個也是唯一一個完成臨床試驗的生物工程角膜,以豬角膜為原料,在去細胞去抗原處理後,保留其天然角膜三維立體結構,降低其免疫原性,以防止產生免疫排斥反應。患者移植後,可以逐漸與自己原有的角膜組織整合,從而終身使用。

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  吉林一號

  世界首次公佈衛星實時監測動態目標視頻。民用版本清晰度都到了這個級別,還能實時跟蹤客機,在軍事上的用途還要我說嗎?要看高清視頻的,請上中國科學院長春光學精密機械與物理研究所的官網。

  下面這張圖片上的文字,可能更讓鷹醬目瞪口呆。2020年完成52顆視頻星組網,全球任意地點十分鐘重訪,最終要組成138顆在軌衛星的衛星群。這才是真正的天眼啊。

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  下面是吉林一號和美國谷歌公司的SkySat-1對比。吉林一號的重量只有SkySat-1的一半,但是在分辨率、監測視野、傳輸速率等方面全面壓倒SkySat-1,而且一個能拍4K彩色視頻,一個只能拍1080P的黑白視頻。

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  順便說一句,世界上第一顆可以拍攝移動視頻的實驗性衛星是德國和印度人在07年發射的。但是在這個領域,他們已經被甩得看不見了。

  雷達三維成像技術

  通過雷達獲取三維成像,特別是對複雜結構的人造目標,實現高分辨三維成像,和提高其高維度的分辨力,一直是雷達學界的研究熱點與難題國防科大王雪松及其團隊人員邢世其等,在國際上首次實現了對軍事車輛等典型人造目標的三維高分辨極化層析成像,雷達對目標的高度分辨力達0.45米,為目前公開報道的最高水平。

  通過雷達獲取感興趣目標的圖像,對提升自動目標識別系統的性能具重要的意義。目前應用較為廣泛的雷達二維成像技術,難於對具複雜結構的人造目標進行成像時的識別。激光雷達成像,覆蓋面太小,作用距離較近,難以實現遠距離大範圍目標探測。合成孔徑雷達(SAR)干涉成像,對結構複雜的人造目標,如何實現高分辨三維成像,尤其是提高其高度維的分辨力,亦一直是個瓶頸。

  2010年,國際雷達學界開始研究一種新的雷達體制層析合成孔徑雷達。這一雷達體制在人造目標的三維成像中具非常好的應用前景。王雪松團隊圍繞這一雷達體制,將信號處理領域最新成果壓縮感知理論引入所在領域,提出了極化層析三維成像新方法,並且對成像理論和方法進行了實驗驗證,在國際上首次實現對軍事車輛等典型人造目標的三維高分辨極化層析成像。

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  深紫外全固態激光器技術

  中國科學家利用獨創、獨有的深紫外技術和深紫外激光非線性光學晶體,成功研製出深紫外激光拉曼光譜儀、深紫外激光發射電子顯微鏡等8臺深紫外固態激光源前沿裝備,均為當今世界所獨有的科研利器,居深紫外領域國際領先地位,成為世界上唯一能夠製造實用化深紫外全固態激光器的國家。

  我國的尖端科學儀器幾乎全為進口,這8臺深紫外固態激光源裝備及其在科學儀器上的突破,使這一局面得以改觀。

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  高鐵路網建設和整車技術

  高鐵是個龐大、複雜、精密的系統,包括設計、施工、運行控制、通信信號、牽引供電等,絕不僅僅是車體本身。

  沒有一個國家能像中國一樣,運營如此龐大的高鐵路網,在不同的地質條件、氣候環境下以如此低廉的成本大規模建設高鐵線路。哈大、蘭新這樣的線路,只有中國搞得定。還有一點大家可能不太知道,中國高鐵線路的建設標準是最高的,遠超新幹線。在路網建設上,中國是當之無愧的世界第一。

  在整車技術上,注意,我說的是整車技術,中國也是世界第一。不要跟我扯什麼國產率的問題。可以告訴你一個小知識,德國高鐵國產率是70%,日本是65%。我們有的技術,國外同樣也沒有。比如高鐵前錐一體成型技術,你讓日本人做一個試試看?

  當然我們也要看到,在部分子系統上,國產高鐵確實還有很大的差距。比如制動系統、300公里時速的車輪、車軸、網絡控制系統、牽引變壓器、變流器,還處在被國外產品完全壟斷的狀態。各種圓錐軸承、齒輪閥、油封,也以進口產品為主。不過也不是什麼特別了不得的事情,過三五年也就能造了。不相信的人可以看看200公里的動車組,上面還能找出多少進口零件。

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  磁約束可控核聚變

  中科院等離子體物理研究所承建的全超導託卡馬克裝置東方超環(EAST)在十週年之際達成重大突破,第11輪物理實驗中獲得超過60秒的穩態(即完全的非感應電流驅動)高約束模等離子體放電。

  EAST因此成為世界首個實現穩態高約束模運行持續時間達到分鐘量級的託卡馬克核聚變實驗裝置。

  這標誌著中國在穩態高約束等離子體研究方面走在國際前列。

  讓2000萬攝氏度等離子體持續400秒,這是目前我國EAST取得的成績,也是當前國際核聚變反應最好的成績。

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  上個月,中國下一代聚變裝置——中國聚變工程實驗堆(CFETR)正式立項,設計者萬元熙院士。

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  中國在這個領域能迎頭趕上,整體實力位居第一集團,某些單項世界第一,首先是因為有王淦昌先生這樣一批理論上的大師,使得我們的理論基礎並不落後。其次是國家的超前戰略,從1956年開始,我國就在部署核聚變的研究。三是豐富的稀土資源為我們的超導工藝和激光技術託底。四是俄羅斯賤賣HT-7超脫卡馬克,使我們跨越性的認識了這一系統。五是西方國家停滯不前,一個ITER拖了近20年。

  可控核聚變代表了人類能源問題的終極解決方案,代表了星際殖民的基本入場券,標誌著人類文明將從第三級向第四級提升,可控核聚變的研究成果屬於全人類,不過沒有掌握這項技術的民族可能會被劃出人類。

  可控核技術和量子計算機、人工智能並列為全人類技術研究最難的三個領域。那麼,實用的可控核聚變什麼時候能夠出現呢?嗯,目前的研究階段大概相當於長征走出了江西吧。連血戰湘江都沒開始。

  大型專業化碼頭裝卸設備製造

  港機產品方面,至少在目前為止,我看不出有那家公司能夠有機會在市場份額上超過振華,畢竟全球超過80%的市場份額在那裡明擺著。全球78個國家和地區的150餘個港口在使用他們的產品。KONE也好,KALMAR也好,這樣的老牌歐洲起重機生產企業也被振華壓得喘不過氣來。誰能想象,這家企業於1992年成立的時候,上上下下只有十幾個人。

  這是該公司的世界最大起重船。

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  這張照片讓無數人記住振華這個名字。

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  核電站壓力容器的金屬C型密封環

  世界上能造核電站的國家很少,能造核電站壓力容器的國家更少,而能造金屬C型密封環的國家只有兩個,一個美國,一箇中國。即使像法國、日本這樣的核電站強國,一樣要向美國購買C型密封環。2015年12月3日作為我國首臺套國產RPV金屬C型密封環安裝在秦山核電站方家山1號機組反應堆壓力容器上。20169月通過驗收。

  客觀的講,美國的C型密封環問世比我們早半個世紀,最新產品的部分性能依然領先國產,那麼為什麼我要把這個列進來呢?因為性價比,美國產品300萬一套,中國產品30萬一套。把價格因素考慮進去,當之無愧的世界第一。

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  煤制油技術

  2016年12月,中國神華寧夏煤業集團年產400萬噸的煤制油工廠建成並試車成功,標誌著我國煤制油技術達到了國際領先水平。

  在這個領域,南非、德國、美國都有很強的技術儲備。尤其是南非,多年來一直壟斷著煤炭間接液化的核心技術。2004年,中國和南非展開談判,試圖引進煤制油核心,對方直接開出天價,僅費託合成一項技術就要價25億美元。最後當然是談不成。

  這個項目,標誌著中國在煤炭液化技術上,實現了對南非的反超。更值得一提的是,該項目大量使用國產核心設備,國產化率達98.5%。大家都應該記得新聞聯播裡報道過的單向閥,全世界本來只有德國一家公司生產,一個小小的閥門,價格高達180萬人民幣,而壽命最長只有3個小時。中國湖南西迪技術公司研發出單向閥後,價格只有20萬人民幣,而壽命有1年多。和項目配套研製的“神寧爐”,直接把德國西門子氣化爐打出了中國的煤氣化市場,並出口美國。這個項目成功後,徹底的結束了國外產品在中國煤工化市場的暴利時代。

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  低溫低壓一體化核反應堆

  就是使用低濃度核燃料,在比普通反應堆壓力溫度低得多的條件下工作的小型反應堆.輻射很小,屏蔽防護比較簡單.工作溫度在280c左右,壓力不超過20個大氣壓。

  中國從上世紀80年代開始研製低溫堆,目前已經應用於瀋陽、大慶的供暖項目,山東和摩洛哥的海水淡化項目。但是今天我要談的,不是它的民用用途,而是下面這張圖片。不做任何解讀,只發圖片,懂的自然懂。

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  港口建設

  2016年全球港口貨物吞吐量前10港口中,中國就佔有7個席位。目前我國億噸大港數量達34個,萬噸級及以上泊位2300餘個,形成了環渤海、長三角、東南沿海、珠三角和西南沿海5個港口群。在港口建設水平,尤其是離岸深水港建設關鍵技術、全自動化碼頭系統、大型深水航道建設成套技術領域,中國是當之無愧的世界第一。

  洋山港四期碼頭是全球綜合自動化程度最高的碼頭。洋山深水港區是世界上唯一建在外海島嶼上的離岸式集裝箱碼頭,相當於從39米的深海里“造”出一塊相當於200個標準足球場大小、海拔7米的新大陸,施工難度世界第一。

  我們現在看到的天津港,位於海河淤泥質河口,基本水深在兩三米,並不具備建設世界級大港的天然條件。中國交建開挖出一條水深超過21米、30萬噸級船舶可通行無阻的黃金水道。天津港一躍成為了世界最高等級的人工港,開創了在淤泥質海灘建設深水港的世界先例。

  目前,中國承建和建成的國外港口有巴基斯坦的瓜達爾港、斯里蘭卡漢班託塔港、卡科倫坡南港、卡塔爾多哈新港碼頭及內防波堤、科特迪瓦的阿比讓港、喀麥隆克里比深水港、希臘比雷埃夫斯港、俄羅斯的扎魯比諾港、阿爾漢格爾斯克深水港、沙特扎瓦爾港、幾內亞鐵礦石碼頭、秘魯銅礦石碼頭、緬甸皎漂市中緬油氣管道原油碼頭........太多,列不完。

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  遠程火箭炮

  中國最新型號的遠程火箭炮除了在射程和威力上保持領先地位之外,還有幾項絕活:

  一是裝備了GPS、北斗導航系統模塊和俄羅斯的“格洛納斯”導航系統,海外用戶使用時可以根據實際狀況切換不同的導航系統,確保全程控制的精準。

  二是加裝了“陸軍通用偵察打擊系統(簡稱GATSS)”的數據接收單元,實現對活動目標的攻擊。GATSS系統是以A100、A200、A300、M20、CX-1等遠程火箭炮和戰術導彈為基礎,集合指揮控制系統、無人機和偵察載荷,可以打擊軍事設施、陣地、通信樞紐等地面固定目標,也具備攻擊中小型水面艦船、快艇等海面移動目標和裝甲車輛等地面移動目標的能力。

  三是火箭彈的彈頭髮射後會與彈體主動分離。利用這樣的技術,不但火箭彈的最大射程能大幅提升,而且彈頭還可以重新規劃飛行彈道,具備極強的突防能力。

  目前,裝備了中國火箭炮或者引進中國技術的國家有泰國、土耳其、白俄羅斯、阿爾及利亞、巴基斯坦、蘇丹、坦桑尼亞、摩洛哥、阿塞拜疆、秘魯、亞美尼亞、委內瑞拉、孟加拉、約旦等國。

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  超輕氣凝膠

  2015年,東華大學俞建勇院士、丁彬教授帶領的納米纖維研究團隊利用普通纖維膜材料開發出了一種超輕、超彈的纖維氣凝膠,經中國計量認證結果顯示,這種纖維氣凝膠的固態材料密度僅為0.12毫克每立方厘米,一塊體積為20立方厘米的“纖維氣凝膠”可以輕鬆的“踩”在羽絨的幾根絨毛上。國外的最高水平是美國HRL實驗室製造的0.9毫克/立方厘米的氣凝膠。

  這種材料可以用於吸附洩露的石油、保暖、防彈,用途非常廣泛。

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  超大振動臺

  我國自主研發的70噸超大推力電動振動臺日前在天津大型運載火箭研製基地完成測試。其各項指標達到國際領先水平,推力為國外現有最大推力35噸振動臺的兩倍,可滿足新一代火箭、衛星、飛船和空間站等航天器對振動試驗的要求。

  作為地面試驗驗證的重要設備,電動振動臺能夠模擬航天器在運輸、飛行等使用過程中的振動環境,是火箭、衛星研製的必需設備。此次由中國運載火箭技術研究院702所研製成功的超大推力電動振動臺,不僅可以應用於新一代大型航天器的振動試驗,在大型鐵路機車、大飛機、重型特種車、高層建築抗震設計等領域也有廣闊的應用前景。

  目前,中國已經向美國和俄羅斯出口超大振動臺。跟俄羅斯怎麼籤的合同我不知道,但是跟美國人籤的合同那是相當的嚴苛,禁止軍用、實驗時必須由出口方人員操作,數據必須由出口方輸入....一堆的規定。嗯,很熟悉的味道,不過雙方的身份調換了一下。

  2016年2月25日,中航科技集團5院總裝與環境工程部自主研製的140噸振動試驗系統,完成驗收測試及某型號振動環境試驗。

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  超超臨界二次再熱火電機組

  該機組發電效率達47.94%,比當今世界最好的二次再熱發電機組效率提高0.94%以上,機組設計發電煤耗為256.2克/千瓦時,比當今世界最好水平低了5克/千瓦時,二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和粉塵排放量減少5%以上。

  目前世界上二次再熱機組歐洲有十幾臺,日本有3、4臺,其中以丹麥的二次再熱機組效率最高,雖然該機組是用北海的深海水冷卻,我們的機組是用長江水冷卻,但我們的發電機組效率還是超過了它。

  需要強調的是,這項技術我們具有完全的自主知識產權,完全自己製造,沒有依靠國外技術力量。

  截至目前,我國已建成投產的百萬千瓦級超超臨界機組達到60臺,超過全球同類機組保有量的總和。此外,上海電氣、東方電氣、哈爾濱電氣掌握的訂單超過150臺套。特別是自主創新的60萬千瓦級超臨界、超超臨界火電機組已實現了向印度、俄羅斯、土耳其等國家的出口。

  特別值得一提的是,由上海電氣製造的外高橋三期2臺百萬千瓦機組,供電煤耗達到290克/千瓦時,比全國火電發電機組平均煤耗低了67克,創造了世界效率最高的百萬千瓦超超臨界機組水平。

  下圖是國電泰州電廠二期工程三號機組,世界上最先進的火力發電廠,沒有之一。

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