5月30日下午，中國科學(xué)院第二十次院士大會(huì)舉行學(xué)部第七屆學(xué)術(shù)年會(huì)全體院士學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)。這場年會(huì)緊密圍繞國際科技熱點(diǎn)，聚焦國家創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略需求，前瞻學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展新方向，積極發(fā)揮學(xué)術(shù)引領(lǐng)和科技智庫作用，展現(xiàn)學(xué)部重大學(xué)術(shù)咨詢研究成果，引導(dǎo)社會(huì)尊崇科學(xué)思想和方法，幫助公眾提升科學(xué)意識(shí)和素養(yǎng)。
中國科學(xué)院院士丁仲禮、李儒新、包信和、高福、焦念志、黃如和翟婉明7位院士分別作了學(xué)術(shù)報(bào)告。參加全體院士學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)的還有出席本次院士大會(huì)的全體中國科學(xué)院院士、部分受邀參會(huì)的中國科學(xué)院外籍院士。
丁仲禮：實(shí)現(xiàn)碳中和需要“三端發(fā)力”
丁仲禮院士的報(bào)告以《中國“碳中和”框架路線圖研究（中科院學(xué)部‘碳中和’咨詢項(xiàng)目簡介）》為題，重點(diǎn)介紹了中國科學(xué)院學(xué)部碳中和咨詢項(xiàng)目的情況。
該重大咨詢項(xiàng)目從固碳、能源、政策3個(gè)方面分9個(gè)專題開展咨詢研究，通過科學(xué)預(yù)測未來能源消費(fèi)總量，統(tǒng)籌考慮生產(chǎn)生活能源消費(fèi)，分析非碳和碳基能源結(jié)構(gòu)比例演進(jìn)路線及非碳低碳變革技術(shù)和現(xiàn)有技術(shù)迭代供給等，研判必須的碳排放數(shù)量，并通過分析生態(tài)系統(tǒng)固碳現(xiàn)狀及潛力、固碳技術(shù)等，匯總描繪我國碳中和框架路線。項(xiàng)目研究成果將提供給專家學(xué)者和公眾討論，為國家決策提供參考。
我國對國際社會(huì)承諾二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。
丁仲禮指出：“這是雄心勃勃但又極其艱難的戰(zhàn)略目標(biāo)。從主要發(fā)達(dá)國家的碳排放與經(jīng)濟(jì)增長的歷史關(guān)系看，一個(gè)國家的發(fā)展程度同人均累計(jì)碳排放密切相關(guān)，就我國而言，人均累計(jì)碳排放遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于主要發(fā)達(dá)國家，也小于全球平均。我們追求2060年達(dá)到碳中和，其難度遠(yuǎn)大于發(fā)達(dá)國家?！?/p>
在丁仲禮看來，碳中和看似復(fù)雜，實(shí)際上概括起來就是一個(gè)“三端發(fā)力”的體系：第一端是能源供應(yīng)端，盡可能用非碳能源替代化石能源發(fā)電、制氫；第二端是能源消費(fèi)端，力爭在絕大多數(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)非碳能源對化石能源消費(fèi)的替代；第三端是人為固碳端，通過生態(tài)建設(shè)、土壤固碳、碳捕集封存等組合工程去除不得不排放的二氧化碳。
“碳中和將帶來經(jīng)濟(jì)社會(huì)大轉(zhuǎn)型,‘技術(shù)為王’將在此進(jìn)程中得到充分體現(xiàn)，即誰在技術(shù)上走在前面，誰就將在未來國際競爭中取得優(yōu)勢?！倍≈俣Y表示，國家需要積極研究與謀劃，系統(tǒng)布局，力爭以技術(shù)上的先進(jìn)性贏得產(chǎn)業(yè)上的主導(dǎo)權(quán)。
最后，丁仲禮建議，國家應(yīng)盡早建立監(jiān)測、計(jì)算、報(bào)告、檢核的標(biāo)準(zhǔn)體系，以確保牢牢掌握我國碳收支狀況的話語權(quán)。
李儒新：新型同步輻射光源應(yīng)用領(lǐng)域廣
李儒新院士的報(bào)告以《高功率激光與高能粒子加速器的交叉融合》為題，闡述了高功率激光和高能粒子加速器兩個(gè)不同的學(xué)科領(lǐng)域近年來相互促進(jìn)交叉研究發(fā)展的有關(guān)情況。
報(bào)告介紹了基于高功率激光的高能粒子加速器，基于加速器的高功率X射線自由電子激光，基于高能電子與高功率激光相互作用的新型輻射源和物理學(xué)前沿研究等交叉前沿的最新進(jìn)展和未來發(fā)展趨勢。
李儒新院士指出，我國在高功率激光與高能粒子加速器研究領(lǐng)域取得了重要成果，在激光離子加速領(lǐng)域做了很多具有世界先進(jìn)水平的理論和實(shí)驗(yàn)工作；新型同步輻射光源作為高性能的寬波段光源用戶裝置，除了在高能物理和產(chǎn)生閃裂中子源方面有重要的應(yīng)用價(jià)值外，在生命科學(xué)、材料科學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、能源科學(xué)等研究領(lǐng)域發(fā)揮了不可替代的作用。
在應(yīng)用場景上，腫瘤的精準(zhǔn)放療是高能質(zhì)子和重離子加速器的重要應(yīng)用場景之一?！百|(zhì)子/重離子放療是當(dāng)下最先進(jìn)的腫瘤放射治療方法，目前主要用射頻加速器來加速高能質(zhì)子和碳離子，昂貴的造價(jià)和維護(hù)費(fèi)用極大制約著質(zhì)子/重離子放療設(shè)備的推廣應(yīng)用?！?/p>
李儒新表示，通過高功率激光的質(zhì)子和重離子加速器的應(yīng)用，將有望降低腫瘤放療設(shè)備的造價(jià)和維護(hù)費(fèi)用，“一個(gè)值得重視的方向是基于高瞬時(shí)輻射劑量的超短脈沖質(zhì)子束治療，即FLASH放療方案。因?yàn)榧す饧铀儆欣讷@得更短脈沖的高峰值流強(qiáng)質(zhì)子束，從而達(dá)到超高的瞬時(shí)劑量率”。
包信和：清潔煤化工勢必摒棄氧助氣化
包信和院士的報(bào)告以《清潔能源科學(xué)基礎(chǔ)與展望》為題，報(bào)告從能源化學(xué)和能源材料研究入手，深入分析化石能源優(yōu)化利用、可再生能源規(guī)?；l(fā)展和CO2高效轉(zhuǎn)化利用等領(lǐng)域涉及到的能源科學(xué)基礎(chǔ)，并對促進(jìn)實(shí)現(xiàn)碳中和的氫能技術(shù)、CO2資源化利用技術(shù)（CCUS）等進(jìn)行了展望。
包信和院士指出化石能源的使用是溫室氣體的主要來源（>80%），實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)意味著必須徹底顛覆從工業(yè)革命建立起來的以化石能源（煤炭、石油和天然氣）為主導(dǎo)的能源體系，重構(gòu)以非化石能源為主體的世界能源新結(jié)構(gòu)。這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)必將大大地催生能源科學(xué)的基礎(chǔ)研究和能源技術(shù)的源頭創(chuàng)新。
“清潔煤化工的未來發(fā)展之路，勢必摒棄‘野蠻’的氧助氣化過程”，包信和建議，采用高效的催化劑和智慧的化學(xué)反應(yīng)過程，在綠氫的幫助下，對煤炭分子進(jìn)行精準(zhǔn)剪裁，獲得我們需要的化學(xué)產(chǎn)品，最終實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的“分子煉煤”。
“氫能在未來能源構(gòu)架中將與電力一起居于核心位置，氫能的發(fā)展是碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵?！卑藕徒榻B，根據(jù)制取氫能所輸入的能量來源不同，氫可以被分為不同種類?！拜斎氲哪芰吭从诳稍偕茉?，如光、風(fēng)等發(fā)電用于電解水，這樣獲得的氫稱為‘綠氫’。只有綠氫會(huì)成為未來清潔可持續(xù)能源的核心?！卑藕徒榻B，現(xiàn)今較常用的方法是高壓瓶儲(chǔ)氫，這種傳統(tǒng)方法經(jīng)濟(jì)、適用、便于操作，也適合未來的加氫設(shè)施?！敖衲?月，我國第一款70Mpa塑料內(nèi)膽復(fù)合氣瓶已經(jīng)通過驗(yàn)收，未來批量生產(chǎn)后，將為我國氫燃料電池汽車的規(guī)模化生產(chǎn)提供很好的支撐。”
高福：預(yù)防是最經(jīng)濟(jì)最有效的健康策略
高福院士的報(bào)告以《疾病控制與健康中國：向科學(xué)要答案》為題，闡述了新冠病毒是什么、從哪里來、如何感染人類等關(guān)鍵問題。高福院士指出疾控事業(yè)的發(fā)展要向科學(xué)要答案，科學(xué)助力了傳染病的防控，同時(shí)，也助力了慢性病防控、健康影響因素監(jiān)測與干預(yù)，以及人類命運(yùn)共同體建立，健康中國的建設(shè)發(fā)展更要向科學(xué)要答案。
人類同疾病較量最有力的武器就是科學(xué)技術(shù)，人類戰(zhàn)勝大災(zāi)大疫離不開科學(xué)發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新。提高治愈率、降低病亡率，最終戰(zhàn)勝新冠肺炎疫情，關(guān)鍵要靠科技。“科學(xué)不光是求真，告訴你是什么，科學(xué)可以從頂天的科研直接到立地的產(chǎn)品。”高福說。
面對新冠疫情，中國成功分離出世界上首個(gè)新冠病毒毒株，完成病毒基因測序，開發(fā)一批臨床救治藥物?！拔覀兺ㄟ^基因組測序?qū)Σ《具M(jìn)行溯源，發(fā)現(xiàn)多起疫情是由進(jìn)口冷鏈產(chǎn)品通過國際海洋漁業(yè)貿(mào)易受到較高負(fù)荷的SARS-CoV-2污染?！备吒Ｕf，“SARS-CoV-2可通過遠(yuǎn)距離、近距離接觸傳播給冷鏈裝卸或加工工人?！?/p>
“我們篩選出兩株單克隆抗體，CA1和CB6能夠阻斷SARS-CoV-2-RBD與hACE2受體結(jié)合，有較強(qiáng)的中和活性。在非人靈長類動(dòng)物模型中進(jìn)行測試發(fā)現(xiàn)，CB6- LALA可以抑制SARSCoV-2病毒滴度，并減少感染相關(guān)的肺損傷?！?/p>
高福強(qiáng)調(diào)，這對病毒RBD蛋白表位的鑒定至關(guān)重要，將為開發(fā)疫苗提供有價(jià)值的信息，“分離出的具有中和作用的單克隆抗體CB6可能是一種潛在的治療藥物，目前中美均已進(jìn)入臨床試驗(yàn)?！?/p>
高福在演講中表示，目前全球共有7條疫苗研發(fā)技術(shù)路線，共有272個(gè)候選疫苗，其中88個(gè)進(jìn)入臨床試驗(yàn)。我國目前有三款滅活疫苗、一款腺病毒載體疫苗或附條件上市，一款重組蛋白疫苗獲批應(yīng)急使用。幾款疫苗均表現(xiàn)出良好的免疫原性和安全性。
“這次抗擊新冠肺炎疫情的實(shí)踐再次證明，預(yù)防是最經(jīng)濟(jì)最有效的健康策略?！备吒＝ㄗh，把科學(xué)普及放在與科技創(chuàng)新同等重要的位置，“在新冠肺炎疫情中，公眾對科普的需求非常強(qiáng)烈。通過淺顯的語言將科學(xué)原理表述清楚，真正回應(yīng)公眾需求，讓大家能夠及時(shí)接受準(zhǔn)確的信息，是廣大科研人員需要共同努力的方向?！?/p>
焦念志：中國應(yīng)全面進(jìn)行海洋負(fù)排放科學(xué)規(guī)劃
焦念志院士的報(bào)告以《海洋負(fù)排放》為題，指出海洋負(fù)排放是實(shí)現(xiàn)碳中和的重要途徑。自然碳匯無法滿足碳中和需求，必須主動(dòng)增匯，即負(fù)排放。海洋儲(chǔ)存了地球上93%的二氧化碳，對調(diào)節(jié)氣候變化發(fā)揮著無可替代的作用。
報(bào)告根據(jù)國內(nèi)外海洋碳匯最新研究進(jìn)展、結(jié)合我國海區(qū)的實(shí)際情況，討論海洋負(fù)排放的理論與方法、可實(shí)施的路徑與方案，涉及陸海統(tǒng)籌增匯、近海缺氧環(huán)境增匯、海水養(yǎng)殖區(qū)增匯、海岸帶藍(lán)碳增匯、黏土和礦物增匯，以及珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)增匯等。
焦念志院士介紹：“多樣的自然海洋環(huán)境條件為我國實(shí)施各種類型的負(fù)排放提供了空間。我國基于微型生物碳泵MCP原創(chuàng)理論和國際上對海洋儲(chǔ)碳機(jī)制的認(rèn)識(shí)，提出整合MCP、BCP、CCP的耦合儲(chǔ)碳機(jī)制（MBC），通過學(xué)科交叉研究，將突破單一儲(chǔ)碳機(jī)制的局限性，實(shí)現(xiàn)海洋儲(chǔ)碳最大化?！?/p>
“目前，我們發(fā)起的海洋負(fù)排放國際大科學(xué)計(jì)劃（ONCE），得到了國際同行的積極響應(yīng)，已有來自15個(gè)國家的科學(xué)家簽約?！苯鼓钪咎岢觯瑧?yīng)全面進(jìn)行海洋負(fù)排放科學(xué)規(guī)劃、及時(shí)布局相關(guān)研究與研發(fā)，盡快建立相關(guān)的方法與技術(shù)體系，通過ONCE推出中國領(lǐng)銜制定的海洋碳匯/負(fù)排放有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系，為構(gòu)建人類命運(yùn)共同體提供中國方案。
黃如：線寬縮小不再是唯一技術(shù)路線
黃如院士的報(bào)告以《后摩爾時(shí)代集成電路技術(shù)發(fā)展探討》為題，報(bào)告從集成電路技術(shù)現(xiàn)狀出發(fā)，從器件、材料、工藝、電路架構(gòu)等多個(gè)層次探討了推動(dòng)集成電路技術(shù)發(fā)展的新路徑以及未來發(fā)展趨勢。
黃如院士指出，集成電路技術(shù)是現(xiàn)代信息社會(huì)的基石，在國家安全、國民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)探索、社會(huì)文明等方面發(fā)揮著不可或缺的關(guān)鍵作用。當(dāng)前，集成電路技術(shù)已進(jìn)入后摩爾時(shí)代，面臨尺寸縮小瓶頸、能耗瓶頸及算力瓶頸等諸多挑戰(zhàn)，技術(shù)發(fā)展進(jìn)入重要的歷史轉(zhuǎn)折期，線寬縮小不再是唯一技術(shù)路線，而是走向功耗和應(yīng)用為驅(qū)動(dòng)的多樣化發(fā)展路線。
黃如表示，隨著集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，特征尺寸、集成度、性能、功耗、成本等摩爾定律特征從22納米節(jié)點(diǎn)不再統(tǒng)一提升或縮減，研發(fā)成本從22納米節(jié)點(diǎn)以后顯著上升，集成電路技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入后摩爾時(shí)代。
“從22納米FinFET技術(shù)（代工廠的16納米技術(shù)）開始，盡管與經(jīng)典的等比例縮小路線有所偏離，近十年來集成電路技術(shù)依然高速發(fā)展，在器件、材料、工藝等領(lǐng)域頻繁的技術(shù)迭代推動(dòng)下，先進(jìn)邏輯制造技術(shù)進(jìn)入了5納米量產(chǎn)階段，2納米技術(shù)正在研發(fā)，1納米技術(shù)研發(fā)開始部署。”黃如介紹，先進(jìn)的10納米級(jí)DRAM存儲(chǔ)器和128層V-NAND閃存技術(shù)也進(jìn)入了市場。
“集成電路技術(shù)正進(jìn)入重要的歷史轉(zhuǎn)折期，新原理、新結(jié)構(gòu)器件結(jié)合新材料、新工藝技術(shù)、新設(shè)計(jì)方法風(fēng)起云涌，學(xué)科交叉更強(qiáng)調(diào)深度和廣度的推進(jìn)?！秉S如指出，在先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，發(fā)展三維集成技術(shù)、系統(tǒng)級(jí)協(xié)同優(yōu)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)不同功耗約束下的多樣化系統(tǒng)集成，后摩爾時(shí)代集成電路技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)典型的“N分天下”新態(tài)勢，“經(jīng)典摩爾定律與等效縮比等超摩爾新定律并存互促，為集成電路發(fā)展開辟了更多的道路”。
翟婉明：未來高鐵向著更快更智能出發(fā)
翟婉明院士的報(bào)告以《中國高鐵發(fā)展面臨的科技挑戰(zhàn)與對策》為題，在回顧中國鐵路提速和高速鐵路發(fā)展歷程的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)論述了中國高鐵發(fā)展過程中所面臨的工程科技挑戰(zhàn)，特別是在高鐵設(shè)計(jì)階段和運(yùn)營階段分別面臨的主要科技挑戰(zhàn)。
翟婉明結(jié)合學(xué)部重大咨詢項(xiàng)目《我國軌道交通發(fā)展戰(zhàn)略研究》的階段性成果，提出我國高速鐵路的未來發(fā)展方向，以及實(shí)現(xiàn)中國高鐵引領(lǐng)世界發(fā)展所面臨的新挑戰(zhàn)和新問題。
翟婉明指出，未來中國高鐵應(yīng)在智能建造、智能裝備、智能運(yùn)營、智能養(yǎng)護(hù)維修、智能服務(wù)等方面推進(jìn)技術(shù)和管理創(chuàng)新，全面提升中國高鐵智能化水平，從而率先建成國際領(lǐng)先的現(xiàn)代化鐵路強(qiáng)國。
在翟婉明看來，當(dāng)前還有許多尚需突破的難題，如輪對、軸承、減振器等關(guān)鍵核心部件長期依賴進(jìn)口，亟須實(shí)現(xiàn)我國高速列車核心部件自主化?！拔磥砀哞F的發(fā)展應(yīng)著重考慮速度、效益、節(jié)能環(huán)保和經(jīng)濟(jì)性等技術(shù)指標(biāo)的綜合提升?！?/p>
翟婉明介紹，目前我國大量高鐵線路未達(dá)速運(yùn)營，“設(shè)計(jì)時(shí)速350公里的高鐵線路中，目前僅京滬、京張、京津城際、成渝等4條高鐵達(dá)速運(yùn)行，其余20余條運(yùn)營時(shí)速均為300公里”。他建議，應(yīng)盡快使我國高鐵按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)速運(yùn)行，充分挖掘高鐵線路的運(yùn)輸能力，提高效益。
在談到真正全面實(shí)現(xiàn)高鐵智能化時(shí)，翟婉明表示：“這還需突破諸多關(guān)鍵技術(shù)，比如構(gòu)建高鐵列車智能調(diào)度指揮系統(tǒng)、建設(shè)智能高鐵車站、高鐵設(shè)備采用電子標(biāo)簽管理等?！?/p>
