“上天入海”大国重器集中亮相工博会
2020-09-16 07:12:19 作者:许琦敏

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北斗三号中科院导航卫星获得本届中国国际工业博览会特别大奖,“海斗一号”万米深潜装备、人体肺部气体磁共振成像系统分别获得本届工博会大奖,量子钻石原子力显微镜获得创新引领奖。昨天开幕的第22届工博会上,中国科学院展台可谓“星光熠熠”。以“创新科技,报国为民”为主题,中国科学院集中向公众展示了近80项创新成果,其中不乏上天入海的大国重器,体现出“四个面向”的执着追求。

今年6月底完成全球组网的北斗三号导航卫星,在本届工博会中国科学院微小卫星创新研究院展区亮相。正在天上运行的35颗北斗三号卫星中,有12颗出自该研究院。这12颗卫星采用了国产龙芯CPU+FLASH存储器的架构,避免了一些关键核心部件的禁运风险;实现了现场可编程逻辑器件、电源模块、微波等部组件的国产化星载大规模应用,扭转了中国航天关键器部件依赖进口、受制于人的局面,同时也为实现我国导航战略、牢握时空资源立下了卓著功勋。在北斗三号模型旁,支撑它翱翔太空的“无名英雄”们也从幕后走到了前台:中科院上海硅酸盐所研制的热控涂层和高温隔热屏,为航天元器件穿上“保温服”,抵御太空的恶劣环境;中科院上海微系统所研制的星载抗辐射安全芯片,填补了我国宇航级安全芯片的空白,改变了我国在该领域长期受制于人的局面……

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今年5月,来自中科院沈阳自动化研究所的“海斗一号”刷新了我国潜水器下潜作业的最深纪录——10907米。作为国际上首台具备自主遥控功能的探测作业一体化、万米无人潜水器,“海斗一号”填补了我国作业型全海深水下机器人的空白。就在模型来到工博会展台的同时,创造了它的科研团队已在为提高其安全性、稳定性而继续努力。

突破传统磁共振技术无法给肺部成像的“盲区”,中科院精密测量科学与技术创新研究院将“人体肺部气体磁共振成像系统”带到了工博会现场。据介绍,传统磁共振成像(MRI)主要通过对水分子中的氢质子进行成像,肺部由于含水量很少成了MRI检测的“盲区”。此次展出的新型MRI系统对超极化的氙气进行成像——患者只需吸入一口氙气,它们就会弥漫分布于肺部,展现出清晰的影像。

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由于氙气还可与氧气一样通过肺泡进入血液,进行气血交换,因此该技术还能清晰展现肺部通气、微结构和气血交换功能的定量、可视化精确评估——相比于现有检测手段只能发现肺部的结构性病变,它可在肺部出现功能失常的更早阶段发现疾病,造福于人民健康。尽管刚通过上海医疗器械检测所注册检测、国家药监局“创新医疗器械特别审查程序”审评,但在今年新冠疫情肆虐之时,这一新型MRI系统已在武汉金银潭医院效力过,为新冠肺炎出院患者肺功能损伤诊断进行精准检测。

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此次获得创新引领奖的量子钻石原子力显微镜,则成功填补了我国在微纳磁场成像仪器上的空白,是国内乃至国际首台集光探测磁共振技术和原子力显微技术于一体的扫描微纳成像仪器。该设备在室温大气环境下灵敏度极高,成像分辨率可达10纳米,可为超导材料、细胞磁性蛋白成像、拓扑磁性材料等的研发提供不可或缺的检测手段,推动一批未来技术的发展。


作者:许琦敏

摄影:袁婧

编辑:范家乐

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