科技周刊荐读 |科学顾问拜大年;江宁开发区高新园创新发展成绩单;科研骨干这样忙年;探秘徐盐高铁
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原标题:科技周刊荐读 |科学顾问拜大年;江宁开发区高新园创新发展成绩单;科研骨干这样忙年;探秘徐盐高铁
新华日报·科技周刊(第37期)
【探索】

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吴孟超
2018年,中国科学院院士、中国肝脏外科之父吴孟超在生病住院几个月的情况下,依然完成了80多台手术。在徐州,他牵头开展一系列工作,极大推动了徐州医疗事业的发展。院士工作站揭牌、肝胆胰多学科诊疗中心开诊、江苏吴孟超肿瘤精准医学中心及医学高科技创新转化基地项目落户、建立淮海经济区医学与生命科学院士专家联盟、成立中国医师协会肝癌专委会淮海经济区肝胆胰诊疗学术中心……
前不久,吴孟超退休了,但他依然牵挂着徐州的工作。今年,在他的指导下,将重点在徐州建设当地首家中德肿瘤精准分子诊断研究院,同时全面推进徐州吴孟超医院和上海细胞治疗中心徐州分中心建设,并建设徐州第一家吴孟超基金幼儿园。吴孟超说,只要组织需要,只要病人需要,自己随时可以投入战斗!
倪光南
曾经有记者统计过倪光南2018年1月份的行程:4日,厦门,网信军民融合峰会;10日,广州,自主可控“数字政务”高峰论坛;11日,哈尔滨,关键信息基础设施保护论坛;13日,生态宜居高峰论坛;15日,无锡,物联网安全高端技术论坛;17日,北京,2018中国软件产业年会;19日,北京,CCF YOCSEF论坛;23日,成都,北斗卫星应用及国产基础软件应用人才培养联盟成立大会;25日,济南,可信云助力新动能论坛;26日,北京,电子文件管理推进联盟年会;28日,北京,工业互联网安全论坛; 29日,杭州,第二届中国IT武林大会;31日,北京,智能协同云技术与产业联盟成立大会……用“一直在路上,一直在奋斗”来形容这位备受尊重的工程院院士是再恰当不过了。
时间迈入2019年,耄耋之年的倪光南将像“布道者”一样继续在祖国大江南北奔波。
王泽山
过去一年,国家和省里给了王泽山院士许多荣誉,他被评为“为江苏改革开放作出突出贡献的先进个人”。他所从事的含能材料研究,在建国后较长一段时间内,大部分研究都是进行跟踪、仿制。改革开放后的形势变好,随着自主创新的步伐加快,我国在高能火炸药等重要方向上的研究逐步走向世界前列。
“做国防科研,强烈的紧迫感总是存在我的心里。现在我国含能材料的某些成果虽然领先,但整体实力、研究深度和广度还存在差距,必须努力扩大优势,缩小差距,占据我们领域的制高点。”王泽山说,做科研工作,要对国家、对人民有担当,不能满足于当下取得的成绩,要有责任感和危机感,始终保持领风气之先的锐气和闯劲,去创新和奉献。做火炸药研究这一件事,只要他身体还可以,就会一直做下去。
张国良
2018年1月8日,张国良凭借“干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用”项目获得国家科技进步一等奖,这对于任何一个科学家而言,都是一件值得大书特书的喜事。但对于张国良而言,却远不是创新的终点——
5年前,张国良在碳纤维核心技术攻关大局已定的情况下,决定啃一啃“无水印染”这块硬骨头。“去年6月,终于成功试产,印染速度快,成本下降15%,绒布印染无需用水,平布印染省水80%,这是2018年最满意的科技创新成果。”
谈起这项2018年最新取得的创新成果,张国良的语气里满是激动:“碳纤维技术的研发,我只是打破了国外的封锁,达到国外同类产品的水平,但无水印染这项技术,连国外都没有,这场印染行业的革命,将由我来掀起!”
常进
“过去的一年,那只‘猴子’没有让我们失望。”常进研究员言简意赅地总结2018年。“截至2018年年底,中科院紫金山天文台研发的我国第一颗暗物质粒子探测卫星“悟空”号已绕地球飞行了16597圈,探测宇宙粒子55亿个,完成了其他“同行”至少10年的工作量。“我们希望到2019年末,‘悟空’的‘火眼金睛’能成功探测到300个‘奇异’电子,这将为理论家们提供足够的数据来研究奇异电子的本质。如果真的与暗物质相关,那将是一项殊荣。”
都有为
在过去的一年,都有为院士的足迹遍布北京、上海、广州、辽宁、福建、湖北、四川等地,他参加了不少学术会议,与企业和地方都保持着互动,密切关注材料科技的前沿发展,以及磁性材料在各领域的进展和应用。他一直关注科研成果的转化,即使忙碌的时候,也常常会耐心倾听企业咨询的电话,为产业释疑解惑。他还关注青年人的科学创新,去年也曾赴江苏省青年科学家年会、中南大学等地与青年人、科技工作者一起解读“创新”,分享创新的真谛。
刘亚东
对刘亚东而言,2018年和往常一样忙碌,但又忙得不太一样。6月21日,身为科技日报总编辑的刘亚东凭借《除了那些核心技术,我们还缺什么》的演讲在网络上引发巨大反响。“报社总编辑与网红,原来只隔着一个周末!”
2018年,PK“厉害了,我的国”一炮而红;2019年,刘亚东越来越重视科学精神的传播。他感觉到,以批判质疑为精髓的科学精神是一个国家软实力的重要体现,唯有高举科学大旗、弘扬科学精神,中国的科学事业才能走向光明的未来。
王建国
快过年了,学生们早已放寒假,王建国院士却依然马不停蹄,每天工作排得满满当当。“2019年,我将继续带领团队在数字化城市设计上多做创新探索工作。”谈及新的一年的工作计划时他说道。2018年底,王建国领衔的“数字化城市设计”项目入选东南大学“十大科学与技术问题”,“数字技术正在改变人类社会的方方面面,通过全面应用数字技术,城市设计也将发生一场大的变革。”王建国说,他将带领团队在这个前沿方向继续探索,为塑造宜居乐业的城市人居环境提供科技方面的助力。
金力
在过去的一年,金力院士先后来江苏四次,医博会、大院大所合作都留下他的身影,依托泰州队列,他正不断推动人类表型组计划,希望启动中国的国际大科学计划,这也是他2019年不变的科学梦想。
欧阳平凯
古稀之年的欧阳平凯依然保持着对学科前沿的关注,每个月差不多都要出差三四次,参加科技部、教育部的评审,国内的一些学术会议,他还经常受邀作报告;一直致力于产学研结合的他,还会接受一些企业的邀请去做技术方面的指导和咨询。师者,传道授业解惑。只要不出差,每周他都要召集课题组的会议,不同研究方向的几个团队济济一堂,大家畅所欲言,展开头脑风暴。
顾晓松
“科技创新是时代的需求,建设现代科技强国需要每一位科技工作者爱岗敬业,执着奉献。”顾晓松院士说,面对国际竞争,面对市场需求,我们要着力构筑可掌控的创新体系与产业发展体系,面向世界,面向未来,努力前行。“祝科技周刊越办越好,祝广大读者新年快乐。”他说,希望科技周刊记者多去挖掘投身科学事业的知识分子与科研团队的故事,弘扬一代又一代科学家的家国情怀。
王会军
2018年,王院士及其团队继续围绕中高纬气候变化、东亚气候变异与机理,以及短期气候预测理论和应用等开展研究工作。王院士担任首席科学家的国家重点研发计划项目“中国北方地区极端气候的变化及成因研究”以优秀成绩通过中期考核;他还主持完成了在苏院士咨询委员会委托的“长三角地区大气污染”咨询报告,并提交省政府,为我省大气污染治理建言献策。
本报记者孙庆杨频萍王拓蔡姝雯王岩吉凤竹
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【苏创】

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一年引进47家新型研发机构,江宁开发区高新园打破“三重门”

集聚高新技术企业288家,建成双创载体300多万平米,吸引海外留学归国人才2000余人,新型研发机构签约项目数量质量引人注目……自2017年年底成立以来,江宁开发区高新园仅用了一年的时间,就倾力打造创新高地,交出一份靓丽的答卷。
如何做优营商环境?如何集聚高端资源?如何有效考核落户项目?这是摆在所有高新区面前的共性问题。创新成果如何转化为生产力也一直是个难题。“‘增量、提质、产业化’是江宁开发区服务创新名城建设、推动科技创新的三大着力点,当前,开发区科技创新正由数量的集聚转变为质量的提升,而驱动这一转变的关键突破口就是新型研发机构。”江宁开发区管委会主任张会祺说。作为创新能力位居全国第五的国家级开发区,江宁开发区在紧盯创新资源数量和质量的同时,狠抓发展效率,把培育发展新型研发机构作为加快建设创新名城的重要引擎,在创新驱动发展“121”战略背景下成果颇丰。

如何做优营商环境?
2017年11月,江宁开发区整合区位最好、实力最强、条件最优的23.42平方公里板块,挂牌成立江宁开发区高新园。如今,从江宁宏运大道到苏源大道,再到正方大道,一条“S”形弧状科技创新发展产业园已然串成。自整合以来,高新园借助开发区建区20多年的基础优势,正致力于站在更高起点推进自主创新。
“一年多以来,园区共引进新型研发机构47个,18个通过市级备案,居全市第一。9家新型研发机构13个创新产品入选市首批新型研发机构首购首用产品目录,居全市第一。”江宁开发区高新园管理办公室副主任、科技人才局局长张洋向记者报的这一串数据,不止数量喜人,质量更为人瞩目。记者了解到,47个新型研发机构均围绕人工智能与高端装备、节能环保与新材料、电子信息与网络通讯软件类、生命健康等主导产业。同时立足高端,集聚国内外顶尖人才资源团队——5家新型研发机构成为全市新型研发机构创新联盟成员,其中,南京智能制造产业技术研究院等2个项目成为联盟副秘书长单位;9家分别与英国牛津大学、澳大利亚新南威尔士大学、德国国家微系统传感器研究院、香港科技大学等国际院校合作。
47个新型研发机构犹如在高新园种下的创新种子。“园区上下有专门的力量在服务创新,促进这批种子尽快发芽、壮大,孵化成长出一株株高新企业。”江宁开发区高新园相关负责人告诉记者,园区专门成立新型研发机构帮办小组,服务新型研发机构及孵化企业的融资和市场推广,并设立创业导师。据了解,目前这些新型研发机构已引进、孵化企业263家,在研在孵项目数111个,科技成果转化的“最后一公里”正在有效打通。
“这里整个营商环境都讲究效率和服务性。”江苏MEMS智能传感器研究院副院长、江苏高层次创新创业人才牟恒认为,正是丰富的科教资源、高效的服务质量和有力的政策保障,让创业团队选择落户江宁,“园区对职业经理人、知识产权、创投基金等方面提供的培训等指导服务让我们觉得,这里的创业正从热情转向专业。”

如何集聚高端资源?
建设具有全球影响力的创新名城,就要将创新放到全球坐标、国际视野中来定位。今年江宁开发区集聚全球创新资源的步伐提速:新引进2位诺奖得主、6位海外院士,建设数家离岸孵化器、海外工作站,构筑面向全球的创新格局。
先后在美国波士顿、旧金山等地设立引智工作站后,去年4月,江宁开发区高新园海外招才引智驻英工作站成立;去年12月,俄罗斯海外创新中心成立、德国协同创新中心成立、法国创新工作站成立……目前,开发区还正忙着在以色列和德国图林根州打造两个全新离岸孵化器。这些海外机构,将成为南京企业海外创新、海外企业对接南京创新资源的“桥头堡”。为了给这些顶尖人才搭建创新生态圈,释放引领作用,江宁开发区与招商蛇口共同携手,合作建设了全国首个诺贝尔奖科学与艺术小镇。
接踵而至的还有来自新西兰、加拿大、俄罗斯等国家的6位外籍院士的顶尖项目:新西兰工程院院士陈小奇领衔的智能制造研究院、加拿大工程院院士凌晓峰领衔的科沃云计算项目……数据显示,截至今年开发区累计集聚两院院士42人,人才集聚规模和质量居南京第一方阵,人才竞争力居江苏前三,海外高层次人才在园区高端人才中占比近60%。
开放是繁荣发展的必由之路,国际化是中心城市发展的必然趋势。“审视自身,无论从经济总量、产业积淀还是从发展阶段来看,都走到了加速国际化的窗口期。”江宁开发区高新园相关负责人认为,如果说打造诺奖小镇是江宁开发区为南京建设具有全球影响力创新名城“新高峰”打前站,那么在此背后,还有一场经过深思熟虑的国际化战略布局在全面推进。
落地项目如何见实效?
“能够集聚多少人才、有多少研发投入、设立怎样的平台、产生多少专利技术、企业集聚度与孵化项目数……按照发展规律,我们提了许多要求。”江宁开发区管委会副主任、开发区高新园管理办公室主任王爱军说,为了把效果落在实处,园区对落户项目进行定期考核评定。
2019年,江宁开发区将紧扣质量效益这个中心,深入做好“引进项目落地见效”这篇文章,在创新上进一步提升地位和分量。所谓“引进项目落地见效”,就是要把2018年引进的47个新型研发机构项目扎扎实实地落地见效,要抓孵化、抓项目化、抓产业化,抓社会资本的实际到位,抓项目运营的监测评估,科技条口有专门的队伍、专门的机制、专门的措施,抓紧抓实抓出效益。
南京大学江宁环保技术创新研究院作为第一批落户园区的新型研发机构,紧密围绕国家及开发区要求,加速科技创新成果转化与产业化,构建并实践基于废水资源化、再生利用与水质目标管理的“三三三”(三级标准、三级控制、三级循环)流域治理模式和“点、线、面、管”重污染河流系统化治理路径,形成“孵化器+人才引进+产业基金+创业导师”的双创体系。
“地方政府的服务意识和水平都提升了,但对我们的考核评定也很严格。”该研究院院长、南京大学环境学院教授刘福强认为,科研可以容许试错甚至失败,但产业化过程越往下越不能失败,园区的评分也是一种督促,“没有最好只有更好。”
同样作为南京首批备案成功的新型研发机构,南京钜力智能制造技术研究院在一年以内就顺利完成了人才团队、注册资金、专利数目等方面的指标要求,为智能装备、智能检测、智能分检等领域提供了许多关键技术。“我们始终以企业的需求为导向,不断改进和研发技术。”该研究院院长李建宇告诉记者,虽然市场要求越来越高,持续不断的技术改进让盈利变得不那么容易,但这会给企业带来更大发展空间。
在前不久刚刚颁布的2018年度新型研发机构绩效评估奖,32家年度绩效评估获奖的新型研发机构闪耀全场,而其中就有8家来自江宁开发区高新园。其中2家新型研发机构获2018年度新型研发机构绩效评估一等奖,数量并列全市第一。“会上现场签约10个新型研发机构项目中,有3个是我们的。”在江宁开发区高新园相关负责人看来,这是对江宁开发区高新园这一年多来紧抓实效的肯定。
2018年,南京市以新型研发机构建设为主抓手推进“两落地一融合”工程,一大批新型研发机构签约落户南京,全市签约、建设新型研发机构已突破200家。一年来,新型研发机构给南京带来新增投资29.8亿元,孵化引进企业811家。
以江宁为代表,南京市对新型研发机构及其科研团队采取的“轻管理,重服务”管理服务模式,让科研工作者觉得开展工作“很舒服”,“对政府更有信心的同时也对南京这座城市更有认同感。”省产业技术研究院智能制造技术研究所副所长钱进说。
本报记者王甜孙庆
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【星光】
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80后科研骨干这样“忙年”
春节的脚步越来越近,不少科研人员却还在天南地北地忙碌,“科研也是竞争行业”,“科研就像是一种创作”——记者近日采访了三位80后科研骨干,他们怀揣着对科研的热爱和激情,奔走在科技创新和服务的道路上。

他上山入海,探索地球的奥秘
人物 陈天宇 南京大学地球科学与工程学院教授
学校放寒假已经两周,南京大学地球科学与工程学院陈天宇教授还在云南出差。陈天宇告诉记者,虽说南大学生的寒假有40天,但对于科研一线的老师们而言,能给自己放10天假就已经不错了。“平时都是加班加点,晚上11点以后回家也很正常,没有很强的节假日观念。”
陈天宇和同事们正在野外考察的重点是云南省西北部形成于距今三千多万年的宝相寺组砂岩地层及其上下地层的特征。宝相寺组砂岩是典型沉积于平原区河流中的一套厚层沉积岩,现在它已经伴随着青藏高原的不断抬升高耸入海拔两千多米的山脉之上,它与古长江的关系至今是一个谜题。“野外考察是一种充满着想象力的经历,我们的工作则是要通过记录在这些沉积岩中的信息去推测过去的气候与地貌演化。”
“地球科学的研究离不开野外的探索,‘上山下海’并不稀奇”。陈天宇野外足迹遍布国内国外,他到过甘肃、河南、陕西等地采集样品,也去过太平洋、北冰洋、南极等海域采集海水和深海化石。谈到“下海”,陈天宇表示他曾搭乘“科学”号科考船前往西太平洋,“科考船带着水下机器人,直接到潜到海下1000米、2000米的地方用机械手抓生物”,茫茫黑暗中的生态系统深深吸引了陈天宇,“深海的海山上有很复杂、很奇异的地貌,那些深海生物,虽然是黑暗系统,却奇彩斑斓的,有成片成片像树林一样的珊瑚,有长了一张人脸的人面蟹,还有小飞象……”
海底世界充满着未知也暗藏汹涌,陈天宇在南极就有过惊心动魄的经历,当时浪高足足八米,科考船颠簸得厉害,幸好船长技术高超,大家有惊无险。
野外工作在外人看来可能比较辛苦和枯燥,但他乐在其中。陈天宇说,比如自己的研究对象之一深海珊瑚,就记录了海水的化学信息。“古气候跟如今差异很大,2万年前,地球的海平面要比现在要低130米左右,东海陆架是完全暴露的大片陆地,这些变化都与大气中二氧化碳浓度的变化相关,深海作为一个非常大的碳库,在其中扮演重要角色,它是怎么去影响大气中的碳含量的呢?深海珊瑚能给我们提供蛛丝马迹。”
而实验室的工作也乐趣满满,比如确定珊瑚化石的年龄。“我们用大型质谱仪,测量放射性同位素的含量,其中涉及很多精巧的测量,一个珊瑚样品中放射性衰变的子体非常少,我们要把放射性衰变提纯子体到非常高的水平,最后获得的珊瑚年龄,其误差可以低于千分之三。”说到未来的研究,陈天宇表示,深海还是一片未知的广袤领域,大有可为,我们地球科学工作者要利用自己的专业知识为国家海洋强国战略贡献自己的力量。”

他行程满满,破解水资源难题
人物:王小军南京水利科学研究院水资源配置与管理研究室副主任,教授级高级工程师
周日联系到王小军时,他刚从繁忙的工作中“喘口气”。“周五刚验收了三个项目,目前正在按照验收专家意见修改完善,尽快凝练成果为有关部门提供决策参考”。
去年他的日程非常饱满,也收获满满,得到了江苏省杰出青年岗位能手等荣誉。“新时期,我国治水矛盾发生了深刻变化,“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水方针为水利改革发展指明了方向”。
“水利工程补短板、水利行业强监管的治水总基调对我们水利科技工作者提出了具体要求”。他告诉记者,去年主要针对我国北方缺水、南方水污染的短板问题,聚焦于非常规水源开发利用、长江经济带与长江大保护、以及环境变化对水资源的影响等研究。
“目前,我国北方缺水问题十分严重,不同行业用水竞争极其复杂。我去了甘肃庆阳,这里地处黄土高原,生态十分脆弱,但又要开发能源支撑经济发展,有限的水源显然无法满足。因此,如何利用雨水、矿井水、再生水是解决问题的有效手段,但这是个复杂的技术和管理难题”。王小军和同事们还在青岛、衡水等地开展了海水淡化、苦咸水利用等示范,通过实地掌握第一手资料,他正在加紧论证非常规水源综合利用的可行性,研究建立常规和非常规水源协同配置模型,以期通过优化配置规范用水行为。他还调研了宁东、鲁西等能源基地以及太钢、首钢等企业,下一步要重点解决环境变化下高耗水行业用水问题,为保障国家水安全与产业协同发展提供技术支撑,这正是他负责的国家自然科学基金要解决的难题。
王小军还到重庆、无锡等沿江地区开展排污口调研,他告诉记者,目前沿江分布着大量化工企业,基本形成了“化工围江”的格局,随着长江大保护战略的实施,加强水资源保护十分必要与迫切。一年来,王小军联合有关单位结合沿江化工园区布局及其水资源开发现状,评价沿江干流主要园区水资源承载能力,分类提出了化工产业转移的政策建议和水资源管理与保护要求。
春节临近,王小军已经排好了2019年的日程。“在研项目要加快跟进,如国家重点研发课题年后要中期考核。当然考核不是目标,更多的是加快成果凝练与转化,实实在在的为解决水问题提供一些方法”。“年后还将承担《化工行业建设项目水资源论证导则》编制,结合长江干流水资源问题研究,我会把长江大保护的理念融入到该标准编制中,进一步明确化工企业的取水、用水、退水准入条件,更加严格的管理和保护水资源”。
王小军说,即使日程满满,实际上要解决所有的水问题十分复杂,需要全社会关注,他的新年梦想就是,能够脚踏实地的为不同地区破解水问题做一些自己力所能及的事情。另外,希望能够多一些时间陪伴家人。

他走访海外,一探先进实验理念
人物:束胜 南京农业大学园艺学院副教授
“说实话春节是传统节日,现在我也处在上有老,下有小的阶段,非常想回去看看父母、看看小孩。”去年8月受国家留学基金委项目资助,束胜被派往美国加州大学戴维斯分校环境园艺系作访问学者1年,开展植物工厂内LED调控蔬菜作物高品质栽培技术研究。
“春节的假期时间较短,加上正赶上年初申报项目的黄金时段,所以想利用不回去的时间,好好写写科研项目,理一理今年的科研思路。”束胜说,他在美国实验室的工作正在进行中,想利用这段时间多做点试验,为回国后的科研积累一些基础,“希望通过这次访学,与美国相关实验室师生建立长期合作交流,学习先进的科研思维和实验室管理方式,通过实地调查、走访,接触美国设施农业发展的一些理念和技术。”
虽然来美国半年还不到,但束胜深深地体会到美国的科研环境与国内的差别。“国内青年科研工作者可能经常忙于项目申报、检查、总结,经费材料准备等各种事情,在国外杂事相对少一些,与科研无关的事情大多交给实验室科研秘书(专职人员)去做。”
束胜说,美国加州大学戴维斯分校的科研人员素养普遍较高。不管教师还是研究生,除了掌握自己研究领域外,还广泛学习相关研究领域的知识,博学且有想法,科研人员动手能力较强,“我所在的实验室,开展相关试验,很多情况下都需要搭建一些设施,如提供给植物生长的生长箱,研究生都是自己买材料,设计、布线、组装、调试等,做的有模有样,而在国内很多情况下都是直接买或找别人去做。”
束胜主要从事设施蔬菜与无土栽培方面科研工作,重点研究设施蔬菜抗逆和高品质栽培。这次出国,也让他看到了在相关领域和国际上的差距。他说,近年来,国家对设施农业越加重视,不断加大投入,可以说在基础设施、科研仪器和设备等硬件方面,与国外几乎没有差异,甚至在一些领域更为先进,“但在具体技术方面,我们仍存在许多不足,如温室环境综合调控和高品质蔬菜栽培技术等,一方面由于我们发展时间较短。另一方面,我们在设施农业基础应用研究领域还需要深入研究。”
本报记者杨频萍王拓
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探秘建设中的徐盐铁路——电气化铁路,如何改变百姓出行

说到古代出行,很容易让人想到几个轿夫扛着一顶轿子、数匹白马拉着一辆大车,或者一叶扁舟划过水面的场景。自1909年,中国开通了第一条自主设计并建造的铁路,我国开始从传统的燃煤火车到动车再到高铁的不断升级,不仅由燃煤转为电的供能方式,而且速度上也实现了巨大跨越。目前,高铁已知最高的试验时速为605公里,极大的便利了人们的出行与货物的流通。
电气化为铁路提供电能,作为现代铁路的“翅膀”,承担着保障铁路安全高速运行的重要使命和职责。记者日前探访建设中的徐盐铁路,接触网、电力、变电等各专业都在有条不紊的推进建设当中,在苏北大地上正上演着一幅幅热火朝天的施工景象,正在逐步拉近徐州、宿迁、淮安、盐城等诸多重要城市的距离。

电气化工程如何让高铁“跑”起来
电气化铁路,亦称电化铁路,是用电力机车作为牵引动力的铁路。电气化铁路的牵引动力是电力机车,但其实机车本身并不带能源,所需要的能源由电力牵引供电系统提供。
铁路用电和我们平日里的生活用电肯定不同,那么如何将电能转化为列车运行的动能,从而确保徐盐铁路的高速稳定运行的呢?中铁电气化局集团徐盐项目部总工程师王先铎介绍说,简单来说,铁路用电是发电厂发出电流经升压变压器提高电压后,由高压输电线送到铁路沿线的牵引变电所,再由牵引变电所把电变换成铁路实际要求的电流或电压后,转送到邻近的接触网上供电力机车使用。因此,牵引变电所和接触网担任着两个重要的角色。
牵引变电所通常设在铁道附近,其任务是将电力系统高压输电线输送来的110千伏(或220千伏)的三相交流电,变压为27.5千伏的单相交流电,向其邻近区间和所在站场线路的接触网送电,起到了可靠而又不间断地向铁路接触网供电的作用。
接触网架则设在电气化铁路上空,是沿铁路架设的特殊电力线路。是指火车通过车体顶部升起的受电弓所连接的轨道上方的电线。“其结构类似于消防车的云梯,我们可以看到,沿着铁路线的两旁,架设着一排支柱,上面悬挂着金属线,这些金属线就是接触网。”王先铎说,当电力机车受电弓通过与之滑动摩擦接触而取得电能,而电能的多少、质量及工作状态都会直接影响到电气化铁路的运输速度和能力。
“牵引供电制式按接触网的电流制分为直流制和交流制2种。”徐盐项目部工程部部长魏尧说,直流制是将高压、三相电力在牵引变电所降压和整流后,再向接触网供直流电,这是发展最早的一种电流制,到了20世纪50年代以后就很少再使用了。交流制是将高压、三相电力在变电所降压和变成单相后,再向接触网供交流电。交流制供电电压较高,发展很快。“我国电气化铁路的牵引供电制式从一开始就是采用的单相工频(50赫)25千伏交流制,这一选择非常有利于今后电气化铁路的发展。”
所以说如果把电气化铁路比作人的身体,供电系统则相当于供血系统,变电所就是这个身体的心脏,而接触网则是贯穿身体的血管。魏尧说,中铁电气化局集团承建了徐盐铁路全线共计变电所共6座,接触网853条公里,它们这些一同保障着徐盐铁路快速稳定的运行,将为构建苏北地区融入长三角经济圈快速通道发挥着至关重要的作用。
铁轨上的中国,彻底改变百姓生活
正如美国被称为是车轮上的国家一样,中国实则可以被称为铁轨上的国家。以2018年1-8月份为例,全国铁路旅客发送量为22.5亿人,货运总发送量累计达20.8亿吨,完成投资4612亿元,开通新线960公里,持续跨越式发展。
与传统运输方式相比,电气化铁路具有诸多优势:占地少,运送相等数量的旅客,高速铁路所需的基础设施占地面积仅是公路所需面积的1/4;新能源利用率高,如采用热电冷三联供和污水源热泵技术等,实现了能源的梯级利用,有效节约能源;能耗低,高速铁路以电力牵引为主,不消耗石油、煤等传统燃料,减少了对不可再生能源的依赖,优化了铁路的能耗结构;排放少,据调查显示,人均百公里能耗仅相当于客运飞机的1/12,小轿车的1/8,大型客气的1/3。
1月25日,由国产HXD2B型大功率电力机车牵引64节货车车厢的55001次试验列车驶过杭州城北行宫塘火车站,这是宣杭铁路电气化改造竣工后开行的首趟货物列车,至此宣杭铁路跨入电气化时代。原先的宣杭铁路是内燃线路,就是用柴油内燃机车拉着客车跑,排放废气不说,噪音也大。电化工程实施后,将消除线路运营大气污染物的排放,对改善沿线环境空气质量也具有非常重要的意义。“今后使用的电力机车比柴油机车噪音要小很多,启动速度快,而且牵引力更大,同样一节火车头,目前的和谐型电力机车功率达到7200千瓦甚至9600千瓦,是内燃机车的两三倍。”中铁电气化局集团徐盐项目部工程部长魏尧说。
电气化铁路虽然一次投资较大,但是电气化后完成的运量大,运输收入多,运输成本低,所需投资能在短期内得到偿还清。魏尧说,运输成本的降低,主要是电力机车动车直接利用外部电源、构造简单、摩擦件少、购置费低、使用寿命长,因而包括能源费、维修费、折旧费的机务成本低。机车车辆周转快,设备利用率高,客运电力机车动轴少、轴重轻,由提速而增加的工务成本也较少。
如今电气化铁路,正在无形中影响着人们的生活。用汽车几千里的路尚且需要一两天,而高铁的出现彻底打破了这一局面,让遥远的路途在几个小时内就可以达到,如今,‘还家应信宿,看子速如飞’已经成为现实。“徐盐铁路建成后不仅将大大缩短苏北地区到南京、上海等地的用时,进一步优化了我们江苏省交通网络的同时,也让我们的出行有了更多选择。”看着江苏铁路日新月异的变化,魏尧欣喜地感慨道。
电气化技术标准,开始输出国门
高速电气化铁路行车速度在200km/h至350 km/h的电气化铁路。目前,国际上一般将铁路行车速度在100km/h及以下者称为常速,在200 km/h以下称为快速或准高速,在200 km/h以上者称为高速。
电气化铁路为什么能跑这么快?徐盐项目部党工委书记石建伟说,铁路机车是个庞大的家族,从开始有火车到现在的发展来说。以前老式火车的汽缸大约有16个,每个都跟水筒差不多,一起运动的话就能产生大量的能量,带动火车运动;传统的列车是由火车头带动的,位于列车最前方的一台或者两台机车,牵引后面的几辆到二十辆不等的车厢前进;目前,国内的高铁和动车组都是采用的动力分散式电动车组,国内的高铁和动车组都是采用的动力分散式电动车组。也就是没有专门的火车头来进行牵引,而是在大部分的车厢下面自带电机,因此,在电能的强大作用下,火车的所有车厢共同发力,有效确保了目前的300公里甚至更多的时速。
石建伟举了个例子,16节长编组列车,全列装有56台牵引电机,牵引功率达到2万千瓦以上。在如此强大的动力之下,列车加速到300公里/小时只需4分钟,加速距离为12公里。加速到350公里/小时只需6分钟,加速距离为22公里。
电气化铁路建设,在某种程度上也代表了一个国家的科技实力。“世界上第一条电气化铁路是1879年在德国柏林建成的。我国在1961年建成了第一条电气化铁路,也就是宝成铁路的宝鸡—凤州段。”徐盐项目部经理李拓说,电气化铁路自问世以后发展非常迅速,法国、日本、德国等都已形成以电气化铁路为主的铁路运输业,大部分货运量都是由电气铁路完成的。2009年,中国电气化铁路运营里程突破3万公里,居世界第二位,距第二个万公里用时不到4年;3年后的2012年底,我国电气化铁路总里程已突破4.8万公里。”
2016年,连接埃塞俄比亚和吉布提两国首都的非洲第一条现代电气化铁路亚的斯亚贝巴-吉布提铁路正式通车。“亚吉铁路全长751.7公里,设计时速120公里,共设置45个车站,总投资约40亿美元,从投融资、技术标准到运营管理维护,全部采用中国标准,这条铁路通车,标志着中国铁路首次实现全产业链‘走出去’。”李拓说,建成以后,吉布提至亚的斯亚贝巴的运输时间从公路运输的7天降至10个小时,成为非洲人民的“致富路”。
到去年底,中国高铁营业里程达到2.9万公里以上,以“四纵四横”为骨架的高速铁路网络基本成型,超过世界高铁总里程的三分之二,是世界上高铁里程最长、运输密度最高、成网运营场景最复杂的国家,中国速度也正在让世界“刮目相看”。
本报记者 王拓