【科技英才】张亚梅:书写使命担当打造“无废城市”

固体废物是环境污染的重要来源。据统计,我国每年新增固废100亿吨左右,历史堆存总量高达600亿~700亿吨。如何让社会从吞噬资源的“消耗体”变为“循环体”,是东南大学材料科学与工程学院教授、南京绿色增材智造研究院院长张亚梅20多年来不断钻研的方向。(省科学传播中心融媒体报道组 )
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【#中国初步建立综合性太阳观测网#】去年发射的“羲和号”可以称为我国探日工程的“探路者”,而“夸父一号”则是观察太阳的多面手,它可以从紫外线、可见光和X射线波段等对太阳进行观测。我国发射的两颗探日卫星各有侧重,将共同提升我国在世界太阳物理研究领域的影响力。

10月9日上午,我国综合性太阳探测卫星“夸父一号”,在酒泉卫星发射中心搭乘长征二号丁型运载火箭发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。

“夸父一号”的中文全称为先进天基太阳天文台(ASO-S)。它是中国科学院空间科学先导专项继“悟空”“墨子号”“慧眼”“实践十号”“太极一号”“怀柔一号”之后,研制发射的又一颗空间科学卫星,实现了我国天基太阳探测卫星的跨越式突破。

中国科学院紫金山天文台研究员、先进天基太阳天文台首席科学家甘为群表示,“夸父一号”作为我国综合性太阳探测专用卫星,将实现3个首次:国际上首次以“一磁两暴”作为科学目标并配置相应的载荷组合;国际上首次在一颗卫星平台上对全日面矢量磁场、太阳耀斑非热辐射成像、日冕物质抛射的日面形成以及日冕传播同时进行观测;国际上首次在莱曼阿尔法波段实现全日面和日冕同时观测。

去年我国发射了第一颗探日卫星“羲和号”,此次“夸父一号”也顺利升空。尽管“夸父”与“羲和”的观测任务不尽相同,但它们或将成为我国科学家“追日”的最强搭档。

主要任务是观测“一磁两暴”

太阳是距离地球最近的恒星,人类对这颗耀眼的“火球”充满了好奇。

“从研究自然规律、自然科学的角度来说,太阳是一个非常好的天然物理‘实验室’,除了太阳内部的物理过程外,太阳的表面、大气、磁场、结构、波动、全波段辐射、等离子体、流体规律等都值得观测研究。”甘为群说。

关于太阳,普通人最为关心的问题总是绕不开太阳会对地球造成的影响。

2003年万圣节期间,太阳暴发了一次强磁暴,使欧美的一系列科学卫星都遭受了不同程度的损害,导致全球卫星通信受到干扰,全球定位系统受到影响,定位精度出现了偏差,致使地面和空间一些需要即时通信和定位的系统出现不同程度的瘫痪。

究其原因,就是太阳发射出大量带电高能粒子,对地球电磁环境造成严重破坏。

“太阳表面看起来很平静,其实很活跃。原因在于太阳有磁场,而且磁场超级乱。当磁场在太阳表面聚集,就会形成太阳黑子。太阳黑子容易引起日珥、耀斑和日冕物质抛射等太阳暴发现象。”甘为群介绍,太阳一发威,就会对地球造成不小的影响。不仅身在太空的航天员会面临危险,还会造成地球电力系统损坏、通信系统瘫痪……

太阳活动11年为一周期,根据推算,2024—2025年是太阳活动第25周峰年。甘为群表示,“夸父一号”将以太阳活动第25周峰年为契机,详细记录这期间的“太阳风暴”。简言之,它的主要科学目标就是4个字:“一磁两暴”。所谓“一磁”就是太阳的磁场,“两暴”就是太阳上两类最剧烈的暴发现象——耀斑和日冕物质抛射。

“观测和研究太阳磁场、耀斑和日冕物质抛射的形成,以及它们的关联和相互作用,可以及时预报太阳暴发对人类的影响,为空间天气预警提供支持。”甘为群解释。

据计算,一旦太阳发生日冕物质抛射等现象,科学家可以在它影响地球的至少40个小时前得到信息,从而及时做出防护,避免可能造成的损失。

“夸父”与“羲和”各有千秋

近年来,太阳物理研究这个领域非常热,我国去年发射了“羲和”,现在又有“夸父”,这两颗探日卫星的区别在哪里?

据悉,去年10月份发射的“羲和号”卫星全称为太阳Hα光谱探测与双超平台科学技术试验卫星,主要是从技术上验证卫星“双超”平台,就是利用高精度指向和指向稳定度这两个指标开展试验。

Hα波段地面望远镜也可以观测,但是在太空进行观测更有利,“羲和号”上搭载的望远镜可以连续对太阳进行观测,还克服地球大气抖动等带来的一系列问题,能在短时间内光谱扫描全日面,在扫描的波长范围里可以对每一个光谱点进行成像,其科学目标是太阳色球动力学。

“而‘夸父一号’是专门为观测太阳而提出的,完全以科学目标为牵引的空间科学卫星计划,所以‘夸父’被归类为空间科学卫星,它在科学目标、观测对象、观测波段等方面与‘羲和’完全不同。”甘为群说。

科技日报记者了解到,“夸父一号”携带了3台仪器载荷,分别是专门观测太阳磁场的全日面矢量磁像仪,专门观测太阳耀斑的太阳硬X射线成像仪,专门观测日冕物质抛射的莱曼阿尔法太阳望远镜,该望远镜也帮助“夸父一号”首次实现莱曼阿尔法波段全日面和近日冕同时观测。

这3台仪器各有自己的“独门武功”。全日面矢量磁像仪是我国第一台空间太阳磁场测量设备,其时间分辨率相对较高,可实现全日面光球矢量磁场的持续观测,与国际同类载荷相比具有更高的磁场测量灵敏度和时间分辨率。

硬X射线成像仪用于对太阳耀斑非热辐射探测,比国际同类仪器探头数目要多,有99个探测器,能实现高分辨成像,还有大动态范围高速电子学读出技术,确保了“夸父一号”对高级别耀斑暴发的探测能力。

莱曼阿尔法太阳望远镜是我国第一台空间莱曼阿尔法太阳望远镜,不仅可以实现对太阳从日冕到内日冕的无缝观测,还具备自动监测太阳耀斑暴发的能力,并且其观测模式能够自主转换。同时,莱曼阿尔法谱线本身也是一个新的观测波段窗口。

将在距离地面720千米的太阳同步轨道上至少服役4年的“夸父一号”,可以称得上是“工作狂”,在全年的绝大部分时间内,可以24小时不间断对太阳进行观测。仅仅在每年5月至8月,每天会有短暂的时间进入地球阴影,“休息”最长的一天也不超过18分钟。它每天将产生大约500吉字节的数据量,通过地面支撑系统和科学应用系统的处理后向全球开放,数据共享。

因此,我国发射的两颗探日卫星各有侧重,将共同提升我国在世界太阳物理研究领域的影响力。

可探测太阳大气各层次

20世纪60年代以来,世界各国已经先后发射了数十颗太阳探测相关卫星进入太空。

在这场“群雄逐日”的国际太阳探测热潮中,我国在太阳物理学上的研究并未缺席。甘为群介绍,我国对于太阳物理的研究在国际上的地位很高,2010年中国在太阳物理领域发表论文的总量已位居世界第二。

去年发射的“羲和号”可以称为我国探日工程的“探路者”,而“夸父一号”则是观察太阳的多面手,它可以从紫外线、可见光和X射线波段等对太阳进行观测。

“从去年开始,可以说我国正式进入了空间探日时代。”北京大学地球与空间科学学院教授、中国科学院太阳活动重点实验室主任田晖介绍说,除了上述两颗卫星外,去年夏天发射的气象卫星风云三号E星上搭载了一台太阳X射线—极紫外成像仪,首次实现了我国空间日冕探测;今年夏天发射的中国科学院空间新技术试验卫星上搭载的46.5纳米极紫外太阳成像仪首次实现了我国对太阳过渡区的探测。

田晖表示,我国已实现对太阳大气各个层次的探测。配合地面望远镜在可见光、红外和射电波段的探测,我国已初步建立综合性的太阳观测网。(科技日报)

【在报效国家服务社会中发挥最大价值】本学期开学前夕,浙江理工大学临平校区正式启用。这标志着该校与杭州市临平区的全面战略合作成果正式落地,双方将在人才培养、科学研究、国际教育等领域,擘画校地合作高质量发展的新蓝图。

这项合作,只是该校将自身发展与报效国家、服务社会结合的一个缩影。办学一个多世纪以来,该校的发展始终与国家、民族紧密相连,一代代师生秉承“求知求实、创新创业”的办学传统,用坚实笃定的行动脚步诠释浙理工人的使命担当。

百年初心 扎根大地

从蚕学馆、浙江中等蚕桑学校,到浙江丝绸工学院、浙江工程学院,再到浙江理工大学——办学125年来,该校虽历经23次搬迁、23次易名,却始终薪火相传、弦歌不辍。

报业巨子史量才、蚕丝专家朱新予、一代女杰吴先清、新文化运动先驱夏衍、敦煌学家常书鸿……浙理工人的先辈和楷模,扎根中华大地,为祖国的科学发展与人类文明、社会进步奉献着自己的光和热。

“实业报国、科技强国、教育兴国的使命感,已经成为深藏在浙理工人基因中的密码。”党的二十大代表、该校校长陈文兴说。作为“土生土长”的浙理工人,他也一直躬身力行,诠释着这一初心和使命。

自15岁考入该校制丝专业以来,陈文兴一直致力于天然纤维蚕丝和人造纤维涤纶工业丝两种纤维材料的研究。他花费数十年时间,突破了两项关键技术,推动相关产业技术走向国际领先地位,先后获得国家科技进步二等奖和技术发明二等奖,并于2019年当选中国工程院院士,成为该校自主培养的首名院士。

近年来,该校入选省重点建设高校,首次进入软科世界大学学术排名前1000名。学科综合实力不断提升,材料科学、化学、工程学3个学科稳居ESI学科全球排名前5‰,两名青年教师的论文在《自然》杂志正刊刊发……学校的核心竞争力、社会声誉及主要办学指标不断攀升。

产研融合 科技赋能

作为一所省属高校,如何在服务国家、社会中找准自己的定位,发挥最大价值?对这个问题,该校新昌研究院院长、浙江省“十大强基先锋”胡旭东有着自己的理解:“和老牌名校拼科研,我们可能拼不过,但走产学研结合的道路是我们的强项。”

2015年,该校与绍兴市新昌县共建成立了浙江理工大学新昌技术创新研究院,院长胡旭东带领团队,7年间为当地180余家纺织机械企业累计破解难题300余项,并在实践中探索形成了一套“企业出题、高校解题、政府助题”的“新昌模式”。受新冠肺炎疫情影响,全球纺织业持续低迷,但新昌的纺织机械制造企业却逆势飘红。

在擦亮“新昌模式”的金名片后,该校又与上虞、瓯海、象山、桐乡等14地联合成立地方研究院,打造迭代升级的新昌模式“2.0版本”,不断提升服务地方经济发展的能力。

2020年新冠肺炎疫情暴发初期,计算机科学与技术学院教师马汉杰与其他技术团队联手,成功在48小时内开发上线了健康码的雏形“余杭绿码”,率先为全国疫情防控拉起了数字屏障。该学院教授沈炜利用专业知识助力税务治理数字化改革,在“6·10”出口骗税案中提供关键技术支持,为国家挽回27.73亿元重大损失。机械工程学院教授武传宇带领团队攻克金华永康安全门生产企业的“卡脖子”技术难题,实现门板钣金生产流水线的自动化智能化改造,原先需要100多人的车间现在仅需4人。

在一项项校地合作中,该校精准对接国家和浙江重大战略,连续4年入围中国科技成果转化百强榜,4年转化成果总额超7亿元。

“三创”育人 校地联姻

作为国内最早开设服装设计专业的院校之一,改革开放以来,该校对长三角地区的纺织服装业贡献日益增大。据了解,国内主要流派“杭派女装”,约70%的品牌由浙江理工大学校友创建或担任主设计师。

今年6月毕业季,毕业生们打破传统,把T台搬进服装生产车间、操场,并将VR技术运用于毕业秀,让服装设计与数字科技深度融合,在互联网上火爆出圈!这是该校适应时尚数字化趋势和培养时尚创新人才的一次积极探索。

在陈文兴看来,学校要培养的是德智体美劳全面发展,基础宽厚、专业扎实、能力突出,具有爱国情怀、社会责任、国际视野的高素质创新创意创业人才。学校将创新创意创业教育目标要求纳入人才培养方案,融入人才培养全过程,形成了独具特色的“三创”人才培养模式,激发了学生敢想敢创的斗志,为他们创新创业孕育了自由丰沃的土壤。

日前,该校入选国家级创新创业教育实践基地,这是学校继入选全国毕业生就业典型经验高校50强、教育部全国创新创业典型经验高校50强以来,在创新创业教育领域取得的又一显著成绩。

为打造一流高能级创新平台,助力浙江省“两个先行”,今年7月,该校与绍兴市柯桥区政府共建成立了浙江省现代纺织技术创新中心,自此,该校“三校区一中心”的格局正式形成。

“学校将充分发挥学科、科研与人才资源优势,全力规划大平台、大团队、大项目、大成果。支持创新中心建设,通过打造党建+业务深度融合的多元协同创新机制,形成具有标志性和示范性的‘校企地党建共同体’,打造具有浙江特色的‘政产学研用金’协同创新生态。”该校党委书记吴锋民表示。

扬帆时代 青年有为

5年前,该校2017届社工专业毕业生朱玲淑站在了人生的十字路口。经过深思熟虑,她放弃了去阿里巴巴公司的工作机会,从浙江沿海的家乡跨越5000多公里来到了海拔4300米的西藏日喀则市聂拉木县委办。

在日喀则,她积极投身支教、捐资助学等公益事业,联合30位志愿者组建“雪域支教团”,工作之余到聂拉木镇小学给孩子们上课;她多次往返浙藏两地,筹集了总价值35.13万元的爱心物资,帮扶学生1135名。

今年7月,该校2018届纺织工程专业校友黄敏获得“全国纺织工业劳动模范”称号。在浙江鑫兰纺织有限公司,黄敏与技术人员一起研发新型牛仔布面料,实现产品代加工向自主创新制造的转型。在他的推动下,“鑫兰智能制造模式”数字化工厂改造项目在全国纺织行业推广,成为行业智能制造应用的标杆。

越来越多的“后浪”前赴后继,奔涌而出。

“学校将主动对标新一轮‘双一流’建设要求,传承浙理工人‘以培养人才为第一要义、以讲求实学为第一要义’的初心使命,持续推动特色鲜明的研究型高水平大学建设迈向新征程,为实现中华民族伟大复兴的中国梦注入蓬勃力量。”吴锋民自豪地说。(本报记者 蒋亦丰 通讯员 石丛珊)


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