元科学元科学科普元宇宙2022世界青年科学家峰会三场科学分享活动致敬未来

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从诺贝尔奖得主谢尔顿·李·格拉肖到中国工程院院士沉昌祥,青少年科学会的科学分享每年都是星光熠熠。 这次的时机非常巧合。 前两天,恰逢温州中学建校120周年。 淮州论坛结束后,11月12日举行了首场科学分享活动——传播元科学·未来“芯”声。 分享嘉宾是国基南方有限公司高级研究员、总设计师、第十七届青年科技奖获得者陈涛。

元科学:改变世界的半导体

到底是什么

对于此次参加“未来‘芯’声”的文中学子来说,这一次绝对是一堂超级物理课。 从双极晶体管的诞生到集成电路的广泛应用,从第一代到第三代,陈涛讲解了半导体的四大特点和发展历史。

浙江正在打造“互联网+”、生命健康、新材料三大科技创新高地。 此次分享的主题自然与新材料息息相关。

半导体的核心就在于一个“半”字。 “它既不是导体也不是绝缘体。” 陈涛表示,之所以被称为半导体,是因为通过电的控制,这种材料可以变成导体或者绝缘体。 在日常生活中,半导体无时无刻不在为人类服务,有着广泛的科学应用。

半导体、晶体管、集成电路从诞生之日起就受到世界各国的密切关注。 陈涛介绍,除了美国,在日本,也有人将半导体比作工业社会的大米。 它们是现代社会不可或缺的重要元素。 半导体产业发展的成败也关系到国家的命脉。

中国半导体产业的发展经历了一段曲折艰辛的历程。 “我国半导体产业的发展始于20世纪50年代。当时,在外部封锁的环境下,中国的知识分子和技术人员以一批海归半导体学者为首,依靠知识和实验室,研制了实验工厂和生产性工厂,并开始建立自己的半导体产业。这期间,苏联派出了半导体专家来指导,但很快就因中苏关系恶化而撤出。

从目前半导体技术发展来看,美国仍处于领先水平,日本和中国紧随其后。 陈涛表示,中国也经历了从落后到领先再到并列的阶段。 “特别是2001年以后,我们的发展水平和每年的技术都与国外保持在同一水平。”

科学之路需要创新和坚持

在本次活动中,陈涛也分享了他的科研之路。

青少年时期,身为医生的父母对陈涛影响深远,他心中萌生了一个生物医药的梦想。 “虽然他胆小得不敢杀鸡,但他始终坚持着对生物医药领域的信念。”

遗憾的是,高三时,三次体检都是色盲,被化学和生物专业拒绝。 “当时我心情很郁闷,觉得我的科学之路可能要中断了。”

最终,他在高考志愿中填写了“半导体电子专业”,而他的家人和朋友都认为这个专业“是为了无线电”。 凭借着常人对半导体电子学的简单了解,他进入了大学。 一次偶然的机会,他接触到了半导体材料、工艺和器件相关的科学知识,然后进入了现在的专业。

在会后的互动环节中,也有同学询问如何坚持走科学之路。 陈涛分享了他的观点:孩子们有梦想和科研热情是一个好的开始,但到了中学,他们应该尽力获得足够的知识储备,而不仅仅是自己专业的知识对各个学科感兴趣,同时也有知识。 ”

坚持科研之路还需要坚定的信念。 他提到了科学界的几个高频词:科学家精神、两弹一星精神。 “专注和坚持很重要,要经得起考验,耐得住孤独。” ”

他本人也曾受到周围人的影响,动摇了自己的信念,想过转向金融、销售、房地产等可以直接变现的领域。 “大学毕业的时候,老师说,你应该继续研究半导体。” 最终,他坚持走科研道路。 “是科学的光芒把我从浮躁的社会中拉了回来,回到了科学家的轨道上。”

科学是探索未知领域的过程。 陈涛表示,即使已经走在科研道路上,也应该有更广阔的视野。 在专注于自己研究的同时,还应该与相关发展学科相联系。 “也许当你陷入困境时,你会找到更合适的方向。”

科学条目

#硅时代#

历史学家将人类20万年的历史分为石器时代、青铜时代和铁器时代。 进入20世纪后,信息时代的一个重要特征就是我们进入了硅时代。 陈涛说道:“看来老天爷开了一个‘玩笑’,二十万年来,人类用来制造工具的材料,从石头开始,又回到了石头。”

在硅时代,最重要的材料是硅,它是地球上最常见的元素之一。 “简单来说,就是沙子。” 硅半导体工艺是现代科学“点石成金”的奇迹之一。 硅代表半导体元件,包括存储设备、微处理器、逻辑芯片和光电显示器,如投影仪、监视器、太阳能电池等,这些都是以半导体材料为基础的固体电子器件。

从引力波探测到纳米纤维,从科研品质到科学传播

科学名人坐下来讨论想法,探索元科学的无限未来

让科学的“体验者”——科研第一线的科技人员做科普,让他们“出场、讲科学”,这是最“身临其境”的,是对科普的科普。元代。 11月13日,“科学三要素”三部曲中最重要的活动“无界科学探索”在温州肯恩大学举行。

圆桌对话,大脑碰撞。 美国肯恩大学副校长、温州肯恩大学学术副校长杨益新担任论坛主持人,杭州化工研究院姚宪平和杭州化工研究院耿超强两位科学家中国科学技术大学高等研究院院长与大学生探讨“如何爱上科学?” 话题。

在科学世界中,我们可以做的事情没有限制,而在现实世界中,我们可以创新。

做科学研究、钻研一个领域需要多长时间? 答案是37年。

浙江省特聘专家、俄罗斯自然科学院外籍院士、杭州化工研究院院长姚显平致力于以“科技梦”推动“共享财富梦”帮助更多科技成果落地。

他从一本旧字典中发现了我国当代造纸技术与国外的差距,进而发现了我们在淀粉衍生物领域落后于发达国家的水平。 他暗暗立志要在这两个领域为国争光,一干就是37年。 在淀粉衍生物领域,他组织开发新产品80余项,其中国家级新产品10项,全部实现转化。 为此荣获国家科技计划执行突出贡献奖及国家、省、市成果奖30余项。 。

当旧词典打开时,纸张很脆弱,很容易损坏。 但西方国家使用过相同时期的书籍却能很好地保存使用质量。 造成这种情况的重要原因是造纸的原料。 业内人士发现,国外造纸时在原料中添加淀粉衍生物,以改变纸张的强度。 国内造纸行业也学习了这种方法,但发现并没有达到同样的效果。 原来是原料有差异。 国内造纸多以草浆为原料,国外造纸则以木浆为原料。 木材资源短缺、废水污染严重、能源消耗高,成为我国造纸工业的三大瓶颈。 为了突破这一瓶颈,寻找合适的淀粉衍生物是重要需求。

经过探索和努力,姚咸平及其团队发明了天然淀粉分子多官能团改性的关键技术。 该技术的突破,不仅改变了我国造纸落后的状况,实现了提高纸质、降低能耗、提高产量、降低成本、减少三废污染的目标,也使淀粉衍生物进入新的发展空间。 。 如今,淀粉衍生物不仅应用于造纸工业,还应用于食品工业、可降解塑料、催化剂等众多领域。

毫不夸张地说,它的成果已经出现在每个人的生活中。

从微观极小世界到宏观极世界

感受粒子与宇宙物理之美

我们从哪里来,又要去哪里? 宇宙是由什么构成的,我们对它了解多少?

中国科学院大学杭州高等研究院首席教授、博士生导师、基础物理与数学科学学院执行院长耿超强以一系列充满想象力的热点问题,分享了科学与艺术。

从基本粒子到宇宙物理,从对称性到大统一场,从暗能量暗物质到引力波黑洞,他的科普讲座涵盖了基础科学研究的前沿。

宇宙是对称的吗? 对于科学与美的看法,耿院长分享了自己的一首诗:“宇宙的大小源于空间,物质的重量源于时间和空间。对称就是美,美就像对称。打破就是现实” ,宇宙就诞生了。”

他说,俗话说“对称就是美,美就是对称,美就是真理,真理就是美”。 但绝对对称就一定是最美的吗? 绝对对称一定是宇宙的真实表征吗?

他认为,虽然对称是美丽的,但不对称可能就是宇宙和生命的现实。 美不是一成不变的,它在不同的时间、不同的空间是不同的。 他引用李政道先生的一句话“对称展现宇宙之美,不对称产生宇宙真实”告诉大家,宇宙其实是不对称的。

在杭州科技大学,耿院长带领团队探测引力波并研究暗物质,他将与团队合作在太空深处建造大型引力波探测器。 他希望全世界的年轻人在美好的青春里不断认识宇宙自然的美丽与真实。

科学入门

#纳米纤维素#

纳米纤维素是一种基于生物质的关键新材料。 它不仅具有纳米材料的特性,还具有轻质、高强、可降解、生物相容性好的特点。 重量仅为不锈钢的1/5,强度是不锈钢的5倍以上。 被视为“后碳纤维时代”的新材料未来有望取代金属和塑料。 杭州化工学院、华南理工大学、杭州机电设计研究院等联合承担国家“十三五”重点研发项目。 目前已建成210kg/d(干)NFC纳米纤维素绿色制备中试示范线,开展系列纳米纤维素的高值应用研究。

#太极引力波计划#

杭州科技大学的“太极计划”是探测引力波的宏伟工程。 将发射三颗卫星,在太空中形成一个臂长为300万公里的等边三角形,以侦察宇宙深处的振动。 如今,《太极一号》已经上线,太极计划即将启动第二期。 引力波探测在理论物理探索中发挥着至关重要的作用,将成为了解宇宙的新窗口。 “什么是黑洞?原来的黑洞里会不会有暗物质?这些问题都可以在引力波探测中得到答案。” 耿超强说,“目前人类在地球上只探测到了引力波,地面上的探测器也只探测到了引力波,只有4公里长,但我们的太极计划却有300万公里长!”

如何成为第四次工业革命的先行者? 如何完成工业向智能化的转型?

中国工程院院士的答案在于技术创新

元界本身并不是一项新技术,而是集成了大量现有技术,包括5G、云计算、人工智能、虚拟现实、区块链、数字货币、物联网、人机交互等,是一个纽带并创造。 科普也需要这样的联系和创造。

人类有250万年的历史,但人类经济增长只有250年的历史。 今天,我们早已将经济增长视为常态,但250年前,经济不增长才是常态。 是什么促使了这一转变? 答案是三次工业革命。

从蒸汽动力的发明、冶金工业的变革,到电力和内燃机的发明,再到计算机的发明、通讯业的变革,工业的发展使人类经济发展坐拥“高速列车”。 时光飞逝,如今第四次工业革命正在悄然来临。

世界变革的步伐日新月异。 当数字技术赋能传统产业,当人工智能遇上创新创业,将会迸发出怎样新的科技创新火花? 11月13日下午,第三期科技分享活动在浙江工贸职业技术学院举行。 中国工程院院士谭建荣带来了最新的产业发展分享。

智能工作只有起点,没有终点

“机电产品经历了机械化、电气化、信息化,目前正在向智能化方向转变。” 活动伊始,谭建荣院士在线上与大家分享了当前制造业的最新趋势。

30年来,谭建荣院士一直从事数据建模与虚拟现实、数字设计与智能制造等方面的研究。 他以自己合作的湖州巨人集团为例,讲述了这家传统电梯企业多年来如何克服创新设计能力不足、制造柔性弱、云运维滞后等问题。 通过创新转型,成为国内电梯企业。 制造业大规模定制设计和生产的标杆。

“制造业正面临着从传统批量生产向定制化生产、从产品单一化向产品多元化的转变,产品的设计、生产和使用也正在从长期向短期转变。” 在谭院士看来。 ,大规模定制生产实际上主要是为了满足客户的个性化需求。 例如,目前有2.9亿种传真机和1.1亿种自行车,每种都是根据客户需求专门定制的。

活动现场,温州市机械工程学会副理事长兼秘书长、教授级高级工程师吴庆红也与大家分享了多年来温州机械行业取得的成就和变化。 近年来,温州机械工业重点打造新能源网联汽车和智能装备两大新型千亿级产业集群,在更高层次、更大规模上整合提升智能制造产业。 吴庆红表示,温州深入推进数千家企业智能化转型,打造无人车间、互联网工业设计、大规模个性化定制、智能制造等一批示范工程,引导和推动温州工业企业向智能化转型。加快智能化转型步伐,提高企业发展质量和核心竞争力。

科学入门

#工业智能#

继蒸汽时代、电气时代、信息时代三大工业革命之后,全球分工加速了生产要素的流动和配置。 市场趋势的变化和产品个性化的需求,对企业的响应时间和灵活性能力提出了前所未有的要求。 世界已进入创新强度空前、产业变革空前的时代。 基于此,以物联网、智能制造为主导的第四次工业革命正在悄然来临。

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