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大國重器 (彩圖版)(萬元熙、周忠和院士推薦) 版權信息
- ISBN：9787312054396
- 條形碼：9787312054396 ; 978-7-312-05439-6
- 裝幀：一般純質(zhì)紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：
大國重器 (彩圖版)(萬元熙、周忠和院士推薦) 本書特色
適讀人群 ：科普愛好者、青少年讀者1. 50 項覆蓋前沿科技和國計民生的“國之重器”，滿足讀者對于我國zuixin前沿科技全方位的了解 本書總結(jié)國家“十三五”科技創(chuàng)新成就展、國家重大科技基礎設施，參考十八大以來科技成就，選取了我國近10年來50項具有代表性的科技成果，較全面地反映了國家在基礎科學、前沿科技、經(jīng)濟民生、健康保障四個方面所取得的重大成就。大至宏觀世界的天體運行、星系演化、宇宙起源，小至微觀世界的基因編輯、粒子結(jié)構(gòu)、量子調(diào)控，我國都走在當今世界科技發(fā)展的前沿。 2. 30余位一線科學家、工程師、科研人員，包括數(shù)項大科學裝置的首席科學家、總工程師，從他們的視角深入淺出地解讀重器的原理與應用、建設時間線和前沿科技研究進展 眾多一線科研工作者嚴謹寫作，使用問答的形式介紹每個重器的研制目的和過程。其中包括“張衡一號”衛(wèi)星首席科學家申旭輝、JF-22超高速風洞項目負責人姜宗林、港珠澳大橋總設計師孟凡超、智能鑄鍛銑綠色復合制造機床首席科學家張海鷗等，還有多位參與錦屏地下實驗室PandaX暗物質(zhì)實驗、“悟空號”數(shù)據(jù)分析、高海拔宇宙線觀測站（LHAASO）實驗數(shù)據(jù)物理分析的科學家等。 3. 分享科學家故事，弘揚科學家精神，點燃青少年追夢的火焰 本書專門設置了“科學家故事”專欄，講述了諾貝爾物理學獎獲得者李政道在我國同步輻射光源的建設歷程中發(fā)揮的重要作用；現(xiàn)任FAST總工程師姜鵬研究員與“FAST之父”南仁東之間不為人知的師徒情；空間站總師楊宏風雨30年鑄就“天宮”夢的故事；中國風洞從錢學森、郭永懷先生為首的四代學者的傳承與堅守，牢牢占據(jù)世界前沿的故事；以及獲得2020年度國家科學技術zuigao獎的第四代核電技術開發(fā)靈魂人物王大中院士的側(cè)寫。 4. 150幅特色手繪知識圖解 本書通過繪制大量插圖，幫助讀者在理解制造重器的科學價值的同時，更好地欣賞重器之美。本書的圖片繪制也得到各位作者的反復確認和修改，保障了科學性細節(jié)。 5. 中國工程院院士萬元熙、中國科學院院士周忠和院士一致推薦。知乎創(chuàng)始人、首席執(zhí)行官周源作序推薦。
大國重器 (彩圖版)(萬元熙、周忠和院士推薦) 內(nèi)容簡介
2011—2021年，我國重大科技基礎設施建設水平不斷提升，在重點科技前沿領域取得了一批具有世界影響力的原創(chuàng)成果。本書分為基礎科學、前沿科技、經(jīng)濟助力與健康保障四篇，邀請30余位各領域一線科技工作者撰文，以問答形式，從科學家的視角為讀者科普50項國之重器背后的基礎科學知識，幫助讀者了解其建造意義及應用前景，拉近讀者與科技前沿的距離。本書以大量手繪圖解為輔助，從整體和細節(jié)上全面展現(xiàn)重器之美，便于讀者理解和欣賞。 本書還收入同步輻射光源、“中國天眼”、中國空間站、高速風洞等重大項目的發(fā)展經(jīng)歷及團隊側(cè)寫，由親歷者講述重器研發(fā)背后的故事，深度挖掘我國幾代科學家胸懷祖國、攻關創(chuàng)新、勇攀世界科學高峰的事跡，弘揚科學家精神。
大國重器 (彩圖版)(萬元熙、周忠和院士推薦) 目錄
序 我們能為實現(xiàn)國家科技自主做些什么？ / I
基礎科學篇
01. 測量“中國溫度”：極低溫區(qū)基準級測溫裝置 / 002
02. 新一代“人造太陽”：全超導托卡馬克核聚變實驗裝置 / 008
03. 超級顯微鏡：中國散裂中子源 / 016
04. 探測微觀世界的眼睛：高能同步輻射光源 / 024
科學家故事：我國同步輻射光源的建設歷程 / 030
05. 突破“水窗”：上海軟 X 射線自由電子激光裝置/ 032
06. 照亮微觀世界的閃光燈：大連極紫外相干光源/ 040
07. “火眼金睛”的暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星：“悟空”號 / 046
08. 開啟“超高能伽馬天文學”時代：高海拔宇宙線觀測站 / 054
09. 世界上*深的實驗室：錦屏地下實驗室 / 060
10. 遨游太空，探索極端宇宙：“慧眼”衛(wèi)星 / 066
11. 邁出中國空間引力波探測的**步：“太極一號”衛(wèi)星 / 072
12. 觀測宇宙的超級利器：“中國天眼” / 078
科學家故事：我與“老南” / 086
13. 預報地球系統(tǒng)的未來：地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置 / 090
14. 空間環(huán)境的全面監(jiān)測：子午工程 / 100
前沿科技篇
15. 中國量子計算機的再次突破：“九章二號”和“祖沖之二號” / 108
16. 祖國的高光時刻：“墨子號”量子衛(wèi)星 / 114
17. 突破衍射極限：超分辨光刻裝備 / 122
18. 中國芯片設計能力的提升：“天機芯”類腦芯片 / 128
19. 從航天大國到航天強國的升級之路：“長征五號”系列運載火箭 / 136
20. 五星紅旗點亮星空：中國空間站 / 142
科學家故事：空間站總設計師是怎樣煉成的 / 149
21. 收官“探月三步走”：“嫦娥五號”探測器 / 152
22. 火星首次留下中國印記 ：“天問一號”與“祝融號” / 160
23. 勇往直“潛”：“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器 / 168
24. 深潛地球“第四極”：“奮斗者號”全海深載人潛水器 / 174
25. 國際首創(chuàng)先進制造裝備：智能鑄鍛銑短流程綠色復合制造機床 / 182
26. 推動天空開發(fā)和宇宙探索：JF-22超高速風洞 / 188
科學家故事：中國風洞的傳承與發(fā)展 / 196
27. 減排大賽里的碼表：全球二氧化碳監(jiān)測科學實驗衛(wèi)星 / 198
28. 中國首顆地球物理場探測衛(wèi)星：張衡一號 / 206
29. 先進的對地觀測遙感衛(wèi)星：高分五號 / 214
經(jīng)濟助力篇
30. 中國人自己的衛(wèi)星導航系統(tǒng)：北斗 / 222
31. 中國大飛機：C919 / 230
32. 國產(chǎn)大型特種用途水陸兩棲飛機：“鯤龍”AG600 / 238
33. 全球首座 10 萬噸級深水半潛式生產(chǎn)儲油平臺：深海一號 / 246
34. 助力我國可燃冰試采：“藍鯨 1 號”半潛式鉆井平臺 / 252
35. 創(chuàng)造世界紀錄的海底鉆機系統(tǒng)：海牛Ⅱ號 / 258
36. 創(chuàng)造 18 個世界**：金沙江白鶴灘水電站 / 264
37. 地下蛟龍中國造，盾構(gòu)機強國終煉成：運河號 / 272
38. 新世界七大奇跡之一：港珠澳大橋 / 278
39. 攀登凍土公路工程的“珠穆朗瑪峰”：共玉高速公路 / 284
40.“魔鬼碼頭”開港，世界**大港震驚全球：上海洋山深水港 / 290
41. 中國核電成為 “大國名片”的標志：華龍一號 / 296
42. 全球*大的非能動壓水堆核電機組：國和一號 / 302
43. 下一代核電之星：高溫氣冷堆 / 308
科學家故事：第四代核電技術開發(fā)的靈魂人物 / 314
44. 神奇的納米限域催化：煤經(jīng)合成氣直接制高值化學品 / 326
健康保障篇
45. 科學抗疫：我國自主研發(fā)的新冠病毒疫苗和特效藥 / 318
46. 血液里的“黃金救命藥”：重組人血清白蛋白 / 332
47. 實現(xiàn)水稻種植 60 天收獲：無人植物工廠水稻育種加速器 / 338
48. 筑造世界醫(yī)療強國的基礎：基因測序儀 / 344
49. 基因編輯的精準“剪刀”：新型基因編輯工具 CRISPR-Cas12b / 350
50. 神奇的全能影像診斷設備：一體化全身正電子發(fā)射—磁共振成像設備 / 358
作者簡介及對應文章列表…………366
展開全部
大國重器 (彩圖版)(萬元熙、周忠和院士推薦) 節(jié)選
科學家故事 空間站總設計師是怎樣煉成的 1992 年，北京。 經(jīng)過了數(shù)年的論證，在這一年的 9 月 21 日，中共中央政治局十三屆常委會第 195 次會議討論同意了中央專門委員會《關于開展我國載人飛船工程研制的請示》，正式批準實施載人航天工程，中國航天一個全新的時代開始了。 也是這一年，一位 29 歲的碩士畢業(yè)生開啟了自己的航天事業(yè)。誰也沒想到，這位年輕人將會在下一個 29 年間，開創(chuàng)一個怎樣的未來。 剛?cè)肼殻憬拥搅?*個任務——親手配出自己辦公室的鑰匙。這個奇特的規(guī)定是老領導對每一位新入職的同事的要求，小小的鐵片經(jīng)過銼刀的不斷打磨，才能磨出鑰匙的齒紋，從而打開鎖。多年后，他在面對記者的鏡頭時，講述了老領導的良苦用心——無論是誰，只要投身于航天事業(yè)，就必須要全身心地投入一線，踏踏實實地干好每一件事。 4 年后的 1996 年，他參與了“神舟”飛船的**次桌面聯(lián)試。 飛船的電氣系統(tǒng)如同人的神經(jīng)一般，上傳下達著信號；而各個子系統(tǒng)就如同人的各個器官，它們不能各自為政，要融合成一個整體，才能夠讓飛船實現(xiàn)自我調(diào)控。桌面聯(lián)試就是讓這些子系統(tǒng)在一起協(xié)同工作的嘗試，而這樣的子系統(tǒng)在飛船上有 400 個。數(shù)百個日日夜夜，他一絲不茍地帶領團隊開展測試，讓這些系統(tǒng)從完全不能互聯(lián)，一步步實現(xiàn)協(xié)同運作。隨后，基于桌面聯(lián)試的成果，“神舟”飛船的電性船研制成功，順利出廠。 3 年后的 1999 年 11 月 20 日，由電性船改裝成的“神舟一號”首航太空，中國的飛天夢想邁進了一大步。 2001 年，酒泉。 “神舟三號”飛船已經(jīng)運抵發(fā)射場，正在開展緊張的射前測試工作。一個小小的電連接器的信號突然不正常了。 一般來說，對于電連接器這種常規(guī)組件，如果它的信號在測試中發(fā)生了問題，可以通過直接更換來解決。但是，他決定立刻開展失效分析，檢查所有使用了這種電連接器的部件。 檢查的結(jié)果讓人大吃一驚。這種電連接器在設計上就有隱患，這就意味著，即使更換了出現(xiàn)問題的電連接器，它仍然有可能工作不穩(wěn)定。而飛船內(nèi)電信號的不穩(wěn)定甚至中斷，就會造成船毀人亡的事故！ 這樣的電連接器在“神舟三號”上有 77 個，而“神舟三號”此時已然整裝待發(fā)。 “堅決不能讓有哪怕一絲缺陷的飛船上天！”上級決定，全體參試人員撤離發(fā)射場，飛船返廠，電連接器重新設計。由于造成了重大損失，直接責任人無一例外受到了處分。他作為“神舟三號”飛船的總體負責人，主動承擔了責任，扣發(fā)當月 100% 的補貼。 “這讓我們認識到，載人航天的標準不是隨便說的。”若干年后，他面對記者的鏡頭時，記憶猶新，“如果某一個人的某一個具體工作做得不到位，就有可能引發(fā)災難性的后果。” 2006 年，“天宮一號”空間實驗室立項。他成為“天宮一號”的總設計師。作為“神舟”飛船的設計師之一，他可以將載人飛船的設計經(jīng)驗融入實驗室中。 但是，空間實驗室與載人飛船存在顯著的差異。空間實驗室不僅需要保證高可靠，還需要具有長壽命。為了保證空間實驗室能夠長期運行，空間實驗室需要能夠抵抗空間輻射、極端溫度的考驗。 一個顯著的例子就是芯片。商用的 CPU 能夠保持 GHz 級別的主頻，但是在太空中，由于輻射的影響，CPU 的主頻只能在 MHz 級別，而且需要做特殊的抗輻射、極端溫度處理，否則輕則芯片運行失常，重則宕機乃至燒毀。在當時，這種宇航級的芯片不僅價格極其昂貴，而且其技術往往由外國芯片巨頭把持。 但是，他沒有因此放棄，他深知，只有運用具有自主知識產(chǎn)權的成果，我國的航天事業(yè)才能夠規(guī)避風險，行穩(wěn)致遠。 這一干又是 5 年。 2011 年，臭名昭著的“沃爾夫條款”落地，美國切斷了與中國在航天領域的合作。同年，“天宮一號”成功入軌，我們開啟了“空間實驗室”元年。 戲劇性的是，“天宮一號”發(fā)射成功之后，我們收到了不同國家的合作請求，唯獨少了美國。 “我們的設計思想是獨立自主、創(chuàng)新引領、體系保障、規(guī)模適度。”被問及如何避開“卡脖子”問題時，他淡淡地說，“*重要的是體系保障，靠我們的體制和制度優(yōu)勢，靠航天的體系優(yōu)勢。” 2021 年 4 月 29 日 11 時 23 分，海南文昌。 “長征五號 B”運載火箭的 10 臺發(fā)動機一齊發(fā)出怒吼，它托舉著 22 噸重的空間站進入了預定軌道，我國的“空間站時代”來臨了。 它高度完備的生命保障系統(tǒng)足以支持航天員長期駐留，它高度先進的科學機柜系統(tǒng)足以支持科學實驗長期開展，它高度集成的空間站組件系統(tǒng)足以支持空間站長期運行。 29 年前進入航天系統(tǒng)的年輕人此時已然成為空間站系統(tǒng)總設計師，回望這半輩子的航天生涯，他動情地說：“大到一個國家，小到一個行業(yè)，一個企業(yè)，一個個人，只有有了實力，才有話語權。” 這位與我國載人航天事業(yè)一起成長的航天人，他的名字叫楊宏。風雨兼程三十載，天宮夢想今朝成。他就是我國載人航天事業(yè)的縮影，他的故事值得我們每一個人銘記。
大國重器 (彩圖版)(萬元熙、周忠和院士推薦) 作者簡介
知乎，中文互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量的問答社區(qū)和創(chuàng)作者聚集的原創(chuàng)內(nèi)容平臺，憑借認真、專業(yè)、友善的社區(qū)氛圍，獨特的產(chǎn)品機制以及結(jié)構(gòu)化和易獲得的優(yōu)質(zhì)內(nèi)容，匯聚了中文互聯(lián)網(wǎng)各領域里極具創(chuàng)造力的人群，其中的主力群體是科普領域的專業(yè)用戶。 無論是在生命健康、人工智能、航天航空等硬核科普領域，還是在心理學、食品科學、博物學等與生活息息相關的領域，這些用戶生產(chǎn)和分享的高質(zhì)量知識、經(jīng)驗和見解，都讓更多的人在獲得答案的同時，不斷發(fā)現(xiàn)更大的世界。在這里，我們得以保有對未知世界的好奇心，共同感受科技帶給我們的無窮魅力。
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