上天入海，科技創(chuàng)新連著你我他

文／本刊記者 胡利娟

一百年風(fēng)雨兼程，一百年滄桑巨變。中國共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)下的科技創(chuàng)新發(fā)展更是一部把艱難險(xiǎn)阻當(dāng)階梯不斷向上攀登的奮斗史，為我國從站起來、富起來到強(qiáng)起來作出重大貢獻(xiàn)。

如今，我國重大創(chuàng)新成果競相涌現(xiàn)，更多科技創(chuàng)新成果惠及民生，科技實(shí)力正在從量的積累邁向質(zhì)的飛躍，科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)中國巨輪向著世界科技強(qiáng)國的宏偉目標(biāo)闊步前進(jìn)。

百年初心歷久彌堅(jiān)，中國共產(chǎn)黨高舉著信仰的火炬，走過千山萬水，卻從未忘記為什么出發(fā)。從嘉興南湖的一葉扁舟到領(lǐng)航中國行穩(wěn)致遠(yuǎn)的巍巍巨輪，從“開天辟地闖新路”再到“走向復(fù)興譜新章”，這不僅僅是一段科技發(fā)展的歷程，更是一段充滿溫度和力量的旅程，溫故的是初心，溫暖的是民心，激勵(lì)的是一顆顆奮斗的決心。由中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)指導(dǎo)、中國科技館主辦的“科創(chuàng)百年——建黨100周年科技成就科普展”，聚焦中國科技發(fā)展的大事要事，讓公眾在一件件耐人尋味的歷史事件中，體味幸福生活的來之不易，領(lǐng)略民族復(fù)興的波瀾壯闊。

“八一式”步槍：沒有槍沒有炮，我們自己造

抗日戰(zhàn)爭時(shí)期，八路軍的武器彈藥匱乏，嚴(yán)重制約著抗戰(zhàn)形勢的順利發(fā)展。

1938年11月，黨的六屆六中全會(huì)決定把“提高軍事技術(shù)，建立必要的軍火工廠，準(zhǔn)備反擊實(shí)力”確定為緊急任務(wù)。1939年4月，陜甘寧邊區(qū)機(jī)器廠的劉貴福等人自行設(shè)計(jì)制造八路軍第一支自制步槍——無名氏馬步槍。

之后，劉貴福等人在無名式馬步槍的基礎(chǔ)上，又進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)，新槍于1940年“八一建軍節(jié)”正式定名為“八一式”馬步槍，它是人民兵工自己制造的第一支制式化步槍。

那么，八一式”馬步槍有哪些獨(dú)特性能？它是根據(jù)八路軍的作戰(zhàn)特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的，比一般步槍短100-200毫米，近似馬槍，短而輕、后坐力小，并且射擊準(zhǔn)確、便于制造與使用。

該槍口徑7.92毫米，槍重僅3.36千克，膛線4條，槍管長度570毫米，有效射程范圍200米。槍上采取了加強(qiáng)型三棱刺刀——三棱平時(shí)折疊在槍身下方，用按鍵扣合，拼刺時(shí)可隨手甩出刺刀，這樣對(duì)爭取時(shí)間、取得白刃戰(zhàn)的勝利至關(guān)重要。而且在行軍時(shí)，不會(huì)有明顯的刃面反光，有利于隱蔽。

另外，槍的準(zhǔn)星可以調(diào)節(jié)射擊偏差，200米內(nèi)精確度相當(dāng)高，樣槍通過了連射200發(fā)的測試，被彭德懷譽(yù)為“天下第一準(zhǔn)星”。

為了解決材料不達(dá)標(biāo)、技術(shù)不足、設(shè)備簡陋等問題，劉貴福等人想了很多土辦法：設(shè)備不配套，靠手工操作；動(dòng)力缺乏，靠人力搖大輪帶動(dòng)機(jī)器；沒有材料，靠繳獲的鐵路道軌；利用磨盤打造槍管孔洞，用紡車式土鏇床拉出合格膛線，改進(jìn)淬火工藝，解決了槍機(jī)撞針和刺刀硬度等問題。

作為八路軍抗戰(zhàn)時(shí)期產(chǎn)量最大的制式步槍，“八一式”馬步槍不僅為中華民族取得抗日戰(zhàn)爭的勝利立下了不朽功勛，還為推動(dòng)人民兵工發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

“加速輪”紡車：從“沒有衣穿”到“豐衣足食”

“幾乎沒有衣穿，沒有油吃，沒有紙，沒有菜，戰(zhàn)士沒有鞋襪，工作人員在冬天沒有被蓋……”抗日戰(zhàn)爭進(jìn)入相持階段后，由于日軍的殘酷掃蕩、國民黨頑固派的軍事進(jìn)攻及經(jīng)濟(jì)封鎖，加上連年遭受自然災(zāi)害的侵襲，陜甘寧邊區(qū)和華北各抗日根據(jù)地軍民幾乎陷入絕境。

1942年底，中共中央提出“發(fā)展經(jīng)濟(jì)，保障供給”的方針，號(hào)召“自己動(dòng)手，豐衣足食”。為了保障延安軍民穿衣，上到中央領(lǐng)導(dǎo)、下至普通百姓，每人都承擔(dān)了一定的紡紗任務(wù)。

“加速輪”紡車應(yīng)運(yùn)而生，其解決了土制紡車輪小、搖起來沉、生產(chǎn)效率低下的問題。那時(shí)候在延安，紡車就是戰(zhàn)斗的武器。大家用自紡的紗，織成布，做軍裝，做鞋襪，上前線，打敵人。

“加速輪”紡車是怎樣提高生產(chǎn)效率的？與普通紡車相比，它是在搖輪與錠子之間加上大小兩個(gè)輪子，其中大輪直徑3寸，小輪1寸，兩輪固定在同一軸上，小輪的弦連到搖輪上，大輪的弦連到錠子上，搖輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)小輪，大輪隨小輪轉(zhuǎn)，大輪的弦?guī)?dòng)錠子，因?yàn)榇筝啽刃≥喼睆酱?倍，所以搖輪同樣旋轉(zhuǎn)，錠子旋轉(zhuǎn)可以快3倍。普通紡車每一條線要搖3至5周，線要拉的很慢，這種紡車只搖兩周或周半就行，效率自然就提高了。

此外，開荒種地、種菜、撿糞、紡線等勞動(dòng)，在以延安革命根據(jù)地為代表的各個(gè)根據(jù)地和大后方，轟轟烈烈地開展起來，讓根據(jù)地軍民實(shí)現(xiàn)了糧食、蔬菜的自給，戰(zhàn)勝了嚴(yán)重的物質(zhì)困難。這不僅粉碎了敵、偽、頑的封鎖，改善了軍民生活，給抗日戰(zhàn)爭的勝利奠定了雄厚的物質(zhì)基礎(chǔ)，更重要的是密切了黨政軍民關(guān)系、轉(zhuǎn)變了干部作風(fēng)、積累了寶貴的經(jīng)濟(jì)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。

原子彈為啥又叫“邱小姐”

1959年6月，正值中國發(fā)展核武器的關(guān)鍵時(shí)期，蘇聯(lián)單方面撕毀了《國防新技術(shù)協(xié)定》，終止了所有技術(shù)援助。

1960年7月，中國自此走向獨(dú)立自主、自力更生研制核武器的道路。蘇聯(lián)毀約的時(shí)間“596”被選定為中國第一顆原子彈的代號(hào)，以此表明為民族爭氣的決心。

1964年10月16日，中國第一顆原子彈使用塔爆的方式在新疆羅布泊試驗(yàn)爆炸成功，標(biāo)志著中國掌握了原子彈的設(shè)計(jì)技術(shù)，成為世界上第五個(gè)核國家。

在第一顆原子彈爆炸前夕，為確保核試驗(yàn)場與北京之間的聯(lián)絡(luò)保密，規(guī)定出了一些暗語和密碼來。

首次核試驗(yàn)的原子彈是球形，將原子彈取名為“邱小姐”（注：“邱”與“球”諧音）；裝原子彈的平臺(tái)叫“梳妝臺(tái)”；連接火工品的電纜像頭發(fā)一樣長，叫“梳辮子”；原子彈裝配為“穿衣”，原子彈裝配車間，密碼為“住下房”；吊到塔架上的工作平臺(tái)為“住上房”；氣象密碼為“血壓”；起爆時(shí)間為“零時(shí)”。

10月15日18時(shí)30分，原子彈開始裝配，并向北京發(fā)了第一個(gè)暗語，“邱小姐”住下房。16日8點(diǎn)，又發(fā)了第二個(gè)暗語，“邱小姐”在梳妝臺(tái)，八點(diǎn)鐘梳辮子。火工品插好后，原子彈徐徐吊上塔架。之后發(fā)了第三個(gè)暗語，“邱小姐”住上房。

“東方紅一號(hào)”：人們?cè)鯓邮章牭健稏|方紅》

1970年4月24日，中國自主研制的“東方紅一號(hào)”人造地球衛(wèi)星在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。衛(wèi)星重173公斤，用20.009兆赫的頻率播送《東方紅》樂曲。

“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星的發(fā)射成功，使中國成為全世界第五個(gè)完全依靠自己的力量成功發(fā)射衛(wèi)星的國家，大大提高了中國在世界上的威望，也樹立起了中國人的民族自尊心和自信心。“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星出色地完成了當(dāng)時(shí)預(yù)定的任務(wù)，也為中國航天事業(yè)后來的發(fā)展奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

宇宙是真空的，并沒有傳聲介質(zhì)，那么當(dāng)時(shí)的人們是怎么聽到《東方紅》樂曲呢？

“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星儀器艙中最核心的部件就是樂音發(fā)生裝置和短波發(fā)射機(jī)。樂音發(fā)生裝置用電子線路模擬鋁板琴音色演奏《東方紅》樂曲的前8個(gè)小節(jié)，連同衛(wèi)星遙測信號(hào)一起，由同一個(gè)短波發(fā)射機(jī)交替發(fā)送。

為進(jìn)一步減輕衛(wèi)星重量，短波發(fā)射機(jī)以3.5瓦的低功率，以20.009兆赫的頻率向地面發(fā)射信號(hào)。大型衛(wèi)星地面接收站采集信號(hào)后，再由中央人民廣播電臺(tái)向全世界播送，這樣，人們就能夠通過普通的收音機(jī)收聽到《東方紅》樂曲。

有了“和諧號(hào)”，為何還要研制“復(fù)興號(hào)”

2004年起，中國通過引進(jìn)4家國外企業(yè)高速動(dòng)車組技術(shù)并消化吸收再創(chuàng)新，研發(fā)制造了CRH1、CRH2、CRH3、CRH5、CRH380等17種型號(hào)動(dòng)車組，統(tǒng)稱為“和諧號(hào)”，為中國高鐵的發(fā)展揭開了嶄新的一幕。

然而，自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的缺乏也給“和諧號(hào)”的運(yùn)維帶來了很大問題。不同型號(hào)動(dòng)車組構(gòu)造不同，車輛之間難以互聯(lián)互通，零配件也不能通用互換。

此外，由于我國南北跨度長、地形起伏大，這樣的地理環(huán)境也給高鐵發(fā)展提出了特殊的要求。為了擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，打造不被別人“卡脖子”、適應(yīng)中國國情的高鐵，也為了中國高鐵未來成為“走出去”的鮮亮名片，設(shè)計(jì)制造中國標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組提上了日程。2012年，在中國鐵路總公司主導(dǎo)下，中國鐵道科學(xué)研究院技術(shù)牽頭，聯(lián)合中車集團(tuán)和多家科研企事業(yè)單位，開展了中國標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組設(shè)計(jì)研制工作。

2017年，“復(fù)興號(hào)”標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組驚艷問世，并在京滬高鐵以350公里時(shí)速投入運(yùn)營。“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車組的成功研制生產(chǎn)標(biāo)志著中國成為世界上高鐵商業(yè)運(yùn)營時(shí)速最高的國家，也代表著目前中國高鐵乃至世界高鐵的最高制作水準(zhǔn)。

中國高鐵如何跑出“中國速度”？

中國高鐵經(jīng)歷了從早期引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新，到自主創(chuàng)新，最終實(shí)現(xiàn)全面創(chuàng)新的歷程。十余年的砥礪前行，全方位的探索實(shí)踐，截至2020年底，“四縱四橫”高鐵網(wǎng)提前建成，“八縱八橫”高鐵網(wǎng)加密成型，在廣袤的神州大地上快速構(gòu)建出一張世界上最現(xiàn)代化的高鐵網(wǎng)。

從蒸汽機(jī)車到內(nèi)燃機(jī)車再到電力機(jī)車，從普速列車到“和諧號(hào)”再到“復(fù)興號(hào)”，中國鐵路實(shí)現(xiàn)了從“追趕者”到“領(lǐng)跑者”的巨大跨越。

2020年底，中國高鐵營運(yùn)里程達(dá)3.8萬公里，占世界高鐵運(yùn)營里程的三分之二。截至2021年4月19日，我國擁有動(dòng)車組3828標(biāo)準(zhǔn)組、30620輛。

港珠澳大橋如何實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)“海底之吻”

20世紀(jì)80年代初，香港、澳門與內(nèi)地之間的陸地運(yùn)輸通道雖不斷完善，但香港與珠三角西岸地區(qū)的交通聯(lián)系因伶仃洋的阻隔而受到限制。

為加強(qiáng)兩岸三地交通聯(lián)系，2009年國務(wù)院批準(zhǔn)修建港珠澳大橋，2018年建成通車。作為目前世界最長的跨海大橋，港珠澳大橋橋體長55公里，為全鋼結(jié)構(gòu)鋼箱梁，其主梁鋼用量達(dá)到42萬噸，相當(dāng)于10座鳥巢或者60座埃菲爾鐵塔的重量。

同時(shí)，港珠澳大橋還是世界上最長的海底沉管隧道，由33節(jié)巨型沉管和1個(gè)最終接頭共同組成。與沉管安裝的浮運(yùn)沉放不同，最終接頭安裝采用吊裝沉放。

2017年5月2日22時(shí)30分，最終接頭開始對(duì)接。經(jīng)過7個(gè)多小時(shí)的奮戰(zhàn)，最終接頭安裝完成，可匯報(bào)人員臉上并無喜色，對(duì)接數(shù)據(jù)出現(xiàn)了16厘米的偏差。事實(shí)上，在暗流洶涌的環(huán)境和龐大的工程面前，這點(diǎn)誤差是可以接受的，如果把一個(gè)已經(jīng)固定在深海基槽內(nèi)、重6000多噸的大家伙重新吊起、重新對(duì)接，一旦出現(xiàn)差錯(cuò)，后果不堪設(shè)想。

之后，又經(jīng)過42小時(shí)的重新精調(diào)，合龍對(duì)接最終偏差從16厘米降到了不到2.5毫米。這一看似細(xì)微的調(diào)整，卻創(chuàng)造了中國技術(shù)和工程史上的一次極限跨越，實(shí)現(xiàn)了毫米級(jí)的“海底之吻”。