大国重器

　　2011—2021年，我国重大科技基础设施建设水平不断提升，在重点科技前沿领域取得了一批具有世界影响力的原创成果。本书分为基础科学、前沿科技、经济助力与健康保障四篇，邀请30余位各领域一线科技工作者撰文，以问答形式，从科学家的视角为读者科普50项国之重器背后的基础科学知识，帮助读者了解其建造意义及应用前景，拉近读者与科技前沿的距离。本书以大量手绘图解为辅助，从整体和细节上全面展现重器之美，便于读者理解和欣赏。 本书还收入同步辐射光源、“中国天眼”、中国空间站、高速风洞等重大项目的发展经历及团队侧写，由亲历者讲述重器研发背后的故事，深度挖掘我国几代科学家胸怀祖国、攻关创新、勇攀世界科学高峰的事迹，弘扬科学家精神。

　　知乎，中文互联网高质量的问答社区和创作者聚集的原创内容平台，凭借认真、专业、友善的社区氛围，独特的产品机制以及结构化和易获得的优质内容，汇聚了中文互联网各领域里极具创造力的人群，其中的主力群体是科普领域的专业用户。 无论是在生命健康、人工智能、航天航空等硬核科普领域，还是在心理学、食品科学、博物学等与生活息息相关的领域，这些用户生产和分享的高质量知识、经验和见解，都让更多的人在获得答案的同时，不断发现更大的世界。在这里，我们得以保有对未知世界的好奇心，共同感受科技带给我们的无穷魅力。

序 我们能为实现国家科技自主做些什么？ / I
基础科学篇
01. 测量“中国温度”：极低温区基准级测温装置 / 002
02. 新一代“人造太阳”：全超导托卡马克核聚变实验装置 / 008
03. 超级显微镜：中国散裂中子源 / 016
04. 探测微观世界的眼睛：高能同步辐射光源 / 024
科学家故事：我国同步辐射光源的建设历程 / 030
05. 突破“水窗”：上海软 X 射线自由电子激光装置/ 032
06. 照亮微观世界的闪光灯：大连极紫外相干光源/ 040
07. “火眼金睛”的暗物质粒子探测卫星：“悟空”号 / 046
08. 开启“超高能伽马天文学”时代：高海拔宇宙线观测站 / 054
09. 世界上最深的实验室：锦屏地下实验室 / 060
10. 遨游太空，探索极端宇宙：“慧眼”卫星 / 066
11. 迈出中国空间引力波探测的第一步：“太极一号”卫星 / 072
12. 观测宇宙的超级利器：“中国天眼” / 078
科学家故事：我与“老南” / 086
13. 预报地球系统的未来：地球系统数值模拟装置 / 090
14. 空间环境的全面监测：子午工程 / 100

前沿科技篇
15. 中国量子计算机的再次突破：“九章二号”和“祖冲之二号” / 108
16. 祖国的高光时刻：“墨子号”量子卫星 / 114
17. 突破衍射极限：超分辨光刻装备 / 122
18. 中国芯片设计能力的提升：“天机芯”类脑芯片 / 128
19. 从航天大国到航天强国的升级之路：“长征五号”系列运载火箭 / 136
20. 五星红旗点亮星空：中国空间站 / 142
科学家故事：空间站总设计师是怎样炼成的 / 149
21. 收官“探月三步走”：“嫦娥五号”探测器 / 152
22. 火星首次留下中国印记 ：“天问一号”与“祝融号” / 160
23. 勇往直“潜”：“蛟龙号”载人潜水器 / 168
24. 深潜地球“第四极”：“奋斗者号”全海深载人潜水器 / 174
25. 国际首创先进制造装备：智能铸锻铣短流程绿色复合制造机床 / 182
26. 推动天空开发和宇宙探索：JF-22超高速风洞 / 188
科学家故事：中国风洞的传承与发展 / 196
27. 减排大赛里的码表：全球二氧化碳监测科学实验卫星 / 198
28. 中国首颗地球物理场探测卫星：张衡一号 / 206
29. 先进的对地观测遥感卫星：高分五号 / 214
经济助力篇
30. 中国人自己的卫星导航系统：北斗 / 222
31. 中国大飞机：C919 / 230
32. 国产大型特种用途水陆两栖飞机：“鲲龙”AG600 / 238
33. 全球首座 10 万吨级深水半潜式生产储油平台：深海一号 / 246
34. 助力我国可燃冰试采：“蓝鲸 1 号”半潜式钻井平台 / 252
35. 创造世界纪录的海底钻机系统：海牛Ⅱ号 / 258
36. 创造 18 个世界第一：金沙江白鹤滩水电站 / 264
37. 地下蛟龙中国造，盾构机强国终炼成：运河号 / 272
38. 新世界七大奇迹之一：港珠澳大桥 / 278
39. 攀登冻土公路工程的“珠穆朗玛峰”：共玉高速公路 / 284
40.“魔鬼码头”开港，世界第一大港震惊全球：上海洋山深水港 / 290
41. 中国核电成为 “大国名片”的标志：华龙一号 / 296
42. 全球最大的非能动压水堆核电机组：国和一号 / 302
43. 下一代核电之星：高温气冷堆 / 308
科学家故事：第四代核电技术开发的灵魂人物 / 314
44. 神奇的纳米限域催化：煤经合成气直接制高值化学品 / 326
健康保障篇
45. 科学抗疫：我国自主研发的新冠病毒疫苗和特效药 / 318
46. 血液里的“黄金救命药”：重组人血清白蛋白 / 332
47. 实现水稻种植 60 天收获：无人植物工厂水稻育种加速器 / 338
48. 筑造世界医疗强国的基础：基因测序仪 / 344
49. 基因编辑的精准“剪刀”：新型基因编辑工具 CRISPR-Cas12b / 350
50. 神奇的全能影像诊断设备：一体化全身正电子发射—磁共振成像设备 / 358

作者简介及对应文章列表…………366