文|科学虫洞
以前,我国因为科技起步晚,经常受到西方国家的排挤,吃了不少亏。但是,我们如今已掌握多项科技硬实力,甚至有数十项关键技术领先欧美,再也不怕卡脖子。今天让我们了解其中5个领先世界的硬核科技,美国都比不过,只能无奈摇头。
1、超级钢
超级钢,是在普通钢的基础上,用5倍以上的压力压轧,随后迅速冷却和控温形成的。它的晶粒直径仅有1微米,是一般钢铁的1/10~1/20,组织细密、强度高、韧性大。
不需要额外添加金属元素,超级钢就能拥有超高的强度,是世界钢铁领域的研究热点,也被视为钢铁领域的一次重大革新。
那么超级钢有啥用呢?不管是在大桥、大厦等基建工程领域,还是航母、核潜艇等国防军事领域,超级钢都有大作用。
达到一定兆帕的超级钢投入建设,建筑物的寿命会更持久,牢固性也得到加强,军用设备的性能也会进一步提升。
目前,我国自主研发的超级钢屈服强度已经达到2200兆帕,综合性能超过了钛合金,这个水平是远超欧美国家和日本的。
而且,我国是全球唯一实现超级钢工业化生产的国家,其他国家的超级钢还没走出实验室。因此可以说,这项硬核科技不仅领先欧美,也是领先世界。
中国超级钢之父王国栋
2、高铁技术
最先开始探索高铁领域的是日本,上世纪60年代,他们建成了世界上第一条高速铁路:东京——大阪高铁。
彼时的中国,正忙着还巨额外债,根本无暇顾及铁路的发展建设;可如今,我国的高铁技术已经领先日本、欧美,堪称世界第一。
我国高铁的自主制造始于CRH380A,最开始交由日本人制作,后来他们退出项目,把所有的关键技术和材料带走了。
为了克服技术障碍,2008年我国成立226计划。通过青岛四方、中国中车等单位的努力,2010年,高铁列CRH380A横空出世,我国具有完全自主知识产权。
CRH380A
2021年底,中国高铁运营里程突破4万公里,总里程能围绕地球赤道一周,位居世界第一。我国高铁不仅在国内高速发展,也迅速走出国门,为印尼、土耳其等国修建高铁。
中国高铁不仅快速,而且现代化、稳定性都非常高,因为我国自身就有着复杂的环境条件。不论是冰雪覆盖的高寒地带,还是热带海岛,中国高铁都能应对。
3、中国天眼
中国的发展速度之快,令世界各国啧啧称奇,其中不得不提的就是航天领域了。从打破西方世界封锁到成为航天强国,我国航天科技突飞猛进,有些技术更是连美国也自叹弗如。
中国天眼,指的是500米口径球面射电望远镜(FAST),位于我国贵州省境内。
中国天眼的反射面相当于30个足球场,灵敏度是世界第二大望远镜(阿雷西博射电望远镜)的2.5倍以上。
值得一提的是,2020年,阿雷西博射电望远镜坍塌,我国中国天眼就成了世界唯一的单口径射电望远镜。
饱经风霜的阿雷西博射电望远镜
中国天眼的目标,包含观测脉冲星、巡视宇宙中的中性氢、研究恒星的形成和演化等等,探索宇宙的起源和演化,同时也可以捕捉外星文明的踪迹。
仅在调试阶段,中国天眼就发现了100个脉冲星和多起磁暴现象,让多国科学家惊讶不已。据了解,它最远能观测到137光年之外的宇宙空间。
2021年4月,中国天眼正式向全球科学家开放,一时间外国科学家纷纷发来申请。不过,中国天眼开放的第一年,分给国际科学家的观测时间只有10%,竞争相当激烈。
更了不起的是,我国还要再建设5台中国天眼,跟FAST形成阵列!中科院院士武向平表示,随着5台中国天眼的开建,中国将在该领域领先世界50年。
4、特高压电网
美国电网建设较早,但令人惊讶的是,在科技发达的21世纪,美国不止一次地发生过大规模停电现象。
2021年初,暴风雪袭击美国得州,电力供应商未做好抗寒措施,电力系统崩溃。此次停电导致数百万户家庭无电可用,超过1000万居民面临缺水。甚至,有数十人被冻死。
作为基建狂魔,我国的电网建设在世界范围内是数一数二的,输电供电都非常稳定,发电量位居全球第一。
输电电压,一般分高压、超高压和特高压。特高压电网,是指1000kV及以上交流电网或±800kV及以上直流电网。
特高压电网具有远距离、大容量、低损耗、占用土地少的优点,输电能力是500kV超高压输电的2.4-5倍,被称为电力高速公路。
特高压电网的建设,有力地推进了西电东送工程,解决了全国人民的用电问题。不管是西藏的高原还是贵州的深山,任何一个村子都有中国电网的身影。
如今,我国的特高压输电技术是领先世界的,全球都在使用中国标准。
当然,对于先进的特高压技术,我们并没有藏着掖着。例如巴西美丽山二期项目,要把电从雨林送到市区,他们解决不了技术难题,就寻找国网公司合作,根据51%:49%的股权比例联合运营特高压电网。
巴西美丽山二期±800千伏特高压直流工程
5、基因测序仪
很多时候,我国在医疗器械方面不如外国先进,因此很多设备都依赖进口。但如果提到基因测序仪,我们却是完全有底气的。
基因测序仪又称DNA测序仪,是测定DNA片段的碱基顺序、种类和定量的仪器。
基因测序仪的用途非常广泛,在人类基因组测序、疾病的基因诊断、动植物杂交育种等方面都大有用处。
我们平时在新闻或电视中看到的亲子鉴定,就需要用到基因测序仪。
基因测序技术一直在发展,一代测序(Sanger测序技术)→二代测序(高通量测序技术)→三代测序(单分子测序技术)→四代测序(纳米孔测序技术)。
如今全球基因测序市场应用,以二代测序(高通量测序技术)为主,企业中处于领先地位的,有美国的illumina、ThermoFisher以及我国的华大智造。
华大智造的基因测序仪具备应用广泛、试剂成本低、产量大等特点,比起国外的仪器更加经济实惠和环保。此外,许多国家都尚未能设计生产基因测序仪。
随后,让我们将目光放在四代测序上。由于成本、准确率等原因,三代四代技术尚未广泛应用,但四代测序技术具备直接测序、实时、小巧便携等优势,所以是全球的热点。
据了解,四代基因测序仪的商业化,目前只有英国的一家公司成功,但还未完全打开市场。
而我国齐碳科技,成为继该公司之后,全球第二家进入到商业应用阶段的企业,有望弯道超车,让国际基因测序仪市场重新洗牌。
认识我国这些硬核科技之后,实在忍不住由衷感叹:我国的工程师和科学家太了不起了,中国崛起之路越来越顺利了!
————————————
本文图片源于网络,如有侵权请联系删除