提到国之重器，
我们脑海中常浮现
硬核庞然大物。
但，重器必须“重”吗？
比如2024年6月，
中国电子所属飞腾公司
正式发布了最新一代桌面处理器芯片
飞腾腾锐D3000。
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这款芯片主频最高可达2.5GHz，
能够兼顾桌面终端、一体机、
高性能笔记本、云终端
和边缘服务器等产品形态，
搭配飞腾自主研发的
桌面融合平台PhyFusion，
能够运行不同生态平台下的主流软件，
破解国产信息系统应用匮乏的难题。
可见，重器未必沉重。
今天，小新想带您走进
重器“轻量”家族，
它们可能很轻盈，
甚至没有形状、没有重量，
却是我国科技事业发展
伟大成就的有力注脚。
一起来发现↓↓↓
PART.01
小巧身躯，大有可为
小小芯片“慧眼”识核
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国际首款X/γ核辐射剂量探测芯片
2024年10月，由中核集团原子能院核安全与环境工程技术研究所研发的国际首款X/γ核辐射剂量探测芯片成功实现量产，实现了从“1”到“100”的产业化突破，打通了科技成果向新质生产力转化的“最后一公里”。
小巧玲珑的芯片，灵敏度却能与常规环境测量用的盖革-弥勒计数管相当，具有广阔的应用前景。使用人员只需基于芯片数据手册进行简单二次开发，即可应用于涉核领域放射工作场所、人员、环境等辐射剂量监测场景。同时，芯片采用了标准化接口设计，可作为通用辐射传感器器件，适用于回流焊，能够快速集成于手机平板、智能头盔、无人机等各类智能装备，可用于开发具有辐射探测功能的智能终端产品。
穿越黑暗和迷雾的“眼睛”
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NS-SAR雷达
近年来，随着无人机技术的飞速发展，微型、轻小型应用越来越广泛。然而，在微型无人机平台运用方面，雷达的应用也面临新的挑战。由于受到体积、重量等限制，长期以来微型无人机以搭载光电载荷为主，不具备全天候、全天时作业能力。
为解决以上问题，航空工业集团中航工业雷达所精心研制的NS-SAR雷达，宛如给微型无人机装上了穿越黑暗和迷雾的眼睛。从自身特性来看，NS-SAR雷达体积小、重量也仅有1kg；性能方面，其最远作用距离可达5km，实时成像的最高分辨率达0.1m。更关键的是，NS-SAR雷达还具备较强的实用能力。不仅可以应用于日常训练、边防巡逻、班组级侦察等场景，更可助力低空经济发展，为生产生活赋能增效，广泛应用于城市规划、灾害监测、农林牧渔、国土资源、执法取证等工作。
“乘风破浪”的“中国芯”
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“破风8676”可重构5G射频收发芯片
中国移动发布的核心自主创新成果“破风8676”可重构5G射频收发芯片，是国内首款基于可重构架构设计，可广泛商业应用于5G云基站、皮基站、家庭基站等5G网络核心设备中的关键芯片，实现“从0到1”的关键性突破，填补了该领域的国内空白，有效提升了我国5G网络核心设备的自主可控度。“破风8676”可重构5G射频收发芯片，具备低成本、低功耗、多功能差异化竞争优势，目前已经在14个厂家30余款5G网络设备中集成，实现国内以及赞比亚、老挝、柬埔寨等“一带一路”国家商用部署。
小巧“利齿”书写钻探传奇
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新一代超深井球齿和复合片基体
在“死亡之海”塔克拉玛干沙漠腹地，中国石油塔里木油田深地塔科1井已突破10000米大关，刷新世界钻探万米深井最快纪录。在这片极端环境下，中国五矿所属株硬集团自主研发的两款产品——新一代超深井球齿和复合片基体，正在书写着中国超深井钻探的传奇。
这些看似小巧的“利齿”，凝聚着突破性的技术创新：新一代球齿采用革命性的非匀质材料设计，实现了外层超高硬度与抗腐蚀性、内部高韧性的完美统一，能在600℃高温环境下持续稳定作业；自主研发的复合片基体则通过显著提升界面结合力，将金刚石层牢固结合，打造出坚不可摧的切割利器。
在这场极限挑战中，经历29次钻头更换，它们已成功穿透12个地层，直探5亿年前的地质奥秘。这些国之重器，正与全球首台12000米特深井自动化钻机、超深井PDC钻头等尖端装备协同作战，推动中国继俄罗斯之后，成为全球第二个掌握万米科学钻探技术的国家。
“阻”断风险，守护安全
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断路器用碳陶瓷电阻
断路器用碳陶瓷电阻是超、特高压开关的关键核心零部件，重量仅有0.99kg，用于投、切空载线路时释放电网能量、保护电气设备，对电力系统安全稳定运行至关重要。由于该产品技术含量高、研发难度大、项目周期长、研究起步晚，长期以来依赖进口，威胁着我国高压开关行业的健康发展。2024年12月9日，由中国电气装备所属中国西电集团西电西瓷自主研制的550千伏断路器用碳陶瓷电阻片顺利通过全部试验项目，为全面实现该产品的国产化替代迈出坚实一步，对我国输配电装备产业链安全自主可控具有重要意义。
测试医疗器械的精准之“耳”
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针式水听器
超声水听器是一种能响应水中信号并产生电信号的换能器，在声呐中的作用类似于无线电设备中的天线，是在水下发射和接收声波的声学器件。
中国中检华南区域所属中检华通威使用的针式水听器，其重量仅15g，包裹在金属涂层中，可以最大限度地减少气蚀损坏。该套水听器设备主要用于高强度声强测试，能够精确把控产品焦距的细微变化，精确度可达0.0055mm，是测试医疗器械产品安全性最重要的途径之一，可为人民群众的身体健康、生活品质提供坚实保障。
PART.02
轻质材料，性能领航
力拔千钧的纤维
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碳纤维
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碳纤维筋
碳纤维细如发丝，比重不到钢的1/4，强度却是钢的7—9倍，被称为“黑黄金”“新材料之王”。其复合材料碳纤维筋，作为新型结构材料，密度仅为钢材的七分之一至五分之一，但强度超过钢筋10至15倍，是土木工程领域的重要材料。通过拉挤工艺完成生产，碳纤维筋具备质量轻、耐腐蚀、抗疲劳等卓越性能，广泛应用于桥梁、海洋工程等领域。2022年，中国石化上海石化建成国内首个万吨级48K大丝束碳纤维工程国产线，打破了依赖进口的局面。其生产的碳纤维拉伸强度达4200兆帕以上，为高性能碳纤维筋的低成本制造奠定基础。
煤基固废，变废为宝
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变废为宝示意图
煤炭是火力发电厂的重要能源，而煤基固废作为燃煤电力产业的副产品，处理不当会严重污染环境。华能西安热工研究院通过灰渣热物改性调质及热熔体纤维化工艺，将其转化为功能性煤基纤维材料，涵盖高性能连续纤维、生态修复纤维、低碳绿色保温纤维三大系列，高性能连续纤维的密度仅为2.65克每立方厘米，低碳保温纤维材料与生态修复纤维材料，更是将轻量化特性推向新的高度，密度低至1.8克每立方厘米。这些轻量化特性使得这款材料在航天军工、交通建设、生态修复、建筑节能等多个关键领域大放异彩，展现了卓越的性能与应用潜力。
关键材料，全套掌握
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TOPCon电池
2024年4月，东方电气集团实现适用于TOPCon电池的全套光伏银浆开发及产业化。东方电气集团在光伏银浆行业持续发力，丰富光伏银浆产品类型，产品应用范围已覆盖当前所有主流光伏电池。主栅银浆S330具有高拉力、高可靠性的特点；正面细栅银浆S500能够适应10μm超窄开口的超细线印刷，与激光处理工艺契合度高，具有优异的光电转换效率；背面细栅银浆S180与硅片背面具有高黏附力和超强的抗衰减能力。
性能更强的“拦阻床”
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EMAS系统在西藏林芝机场投入使用
飞机冲出跑道是航空事故中危害程度较大的问题之一。飞机跑道拦阻系统（EMAS）由具有特定力学性能的泡沫混凝土组成，以数十厘米的厚度铺设在跑道延长线上，形成一个“拦阻床”。飞机在万一冲出跑道的情况下进入拦阻床时，泡沫混凝土破损吸能，最终使飞机停止在阻拦床中。
中国建材所属中国建筑材料科学研究总院有限公司自主研发的EMAS的核心材料——超轻质混凝土，容重仅80—180kg/m³，是全球最轻的混凝土之一，设计强度为0.3—0.4MPa，能够安全拦停最高重量190吨、速度70节的飞机。产品的性能远超国外同级别产品，质量达到了国际领先水平，显著增强了EMAS的安全性、稳定性和服役寿命，推动了我国民航安全技术的跨越式发展。截至目前，超轻质混凝土已成功在林芝米林机场等12个机场的EMAS中投入使用，为高原、岛礁等特殊条件下的机场提供了坚实的安全屏障。
PART.03
无形科技，硬核实力
电网有了统一物联底座
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使用“电鸿”系统的通信模块
“南网电鸿”是南方电网基于开源“鸿蒙”与开源“欧拉”基础上自主研发的行业首款电力物联操作系统。作为新一代面向电力行业终端的国产系统，“电鸿”为不同设备的智能化、互联与协同提供了统一架构，实现了设备即插即用、海量数据互联互通，为未来新型电力系统大规模物联设备接入和运行维护完成关键技术积累，在助力我国工业物联网操作系统等基础软件自主可控上迈出坚实一步。自2023年10月上线以来，“电鸿”系统已适配电力行业物联终端150多类，预计到2025年底，覆盖终端规模可超亿级。
“云端”的大国重器
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“天衍”量子计算云平台
中国电信发布的“天衍”量子计算云平台是全球首个具备量子优越性能力的超量融合云平台。随着国内比特数最多的超导量子计算机“天衍-504”的接入，平台实现了算力规模和算力类型双升级。由一台24比特、两台176比特和一台504比特量子计算机组成国内最大的量子计算集群，提供5类运算性能世界一流的高性能仿真机和Cqlib量子编程框架，全球用户都可通过云端远程使用。
“天衍”已经推出量子计算产品和服务包括：自主可控的天衍系列量子计算整机交付和运营，服务于四算融合新型算力中心；基于“天衍”云平台多类型量子算力供给，服务于高校和研发机构；在教育、气象、电力、AI等领域开发量子计算应用方案等。
数字系统“透视”万吨锅炉
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智慧锅炉界面图片
燃煤锅炉长期安全稳定运行是实现煤炭清洁高效利用的首要前提。当前，炉内超温、磨损、结焦、腐蚀造成的炉管泄漏，是影响锅炉安全稳定运行的主要问题。对此，哈电集团锅炉公司研发了智慧电厂系统，全面破除锅炉炉膛内部“黑匣子”状态。
智慧电厂系统应用了锅炉炉内过程三维可视化、四管壁温安全监测、水动力特性动态监测、锅炉安全及寿命预测技术，实现了炉内烟气成分、污染物浓度、炉内腐蚀、磨损、结焦和沾污等重要参数可视化，并为锅炉受热面使用寿命提供精准预判。智慧电厂系统为电厂运行人员提供了三维直观的运行指导方案，进一步提高了锅炉运行数字化、智能化水平，为打造“智慧电厂”提供了技术支撑，也为锅炉长期安全稳定运行提供了坚实保障。
从巍峨矗立的重型装备，
到精巧轻盈的高科技成果，
每一件大国重器背后，
都凝聚着中央企业
无数科研人员的智慧与心血。
面对复杂的技术难题，
他们毫不退缩；
身处漫长的研发道路，
他们坚持不懈。
他们以无畏的勇气和坚韧的毅力，
攻克了一个又一个难关，
推动着大国重器不断从设想变为现实，
从图纸走向应用。
向每一位科研工作者致敬！
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责任编辑丨李虹萦
校对丨陈宇
执行主编丨刘海草 张灏然