中科院第十八次院士大会第五届学部学术年会巡礼

中国科学院院士顾一栋:

空间科学不应再失去机会

顾一栋

■我们的记者倪思杰

*总书记在全国科技创新大会、中国科学院院士大会和中国科协第九次全国代表大会上的讲话中提到，空间技术深刻改变了人类对宇宙的认识，为人类社会的进步提供了重要动力。与此同时，广阔的天空中仍有许多未知的奥秘有待探索，必须促进空间科学、空间技术和空间应用的全面发展。

展望空间科学的发展趋势，预计21世纪将在理解物理科学、生命科学、空间科学和地球系统方面有一次重大飞跃，这将推动新的科学革命和技术革命6月2日上午8点30分，中国科学院院士顾一栋成为科技部学术报告的第一位发言人。

“目前，许多人不清楚空间科学、空间技术和空间应用之间的区别。”顾一栋介绍说，空间科学是以航天器为主要平台，研究地球、太阳系乃至整个宇宙中的物理、化学、生命等自然现象及其规律的科学。空间科学关注探索和发现。其本质是基础研究，已成为当代基础前沿科学研究的先驱。

根据最新统计，目前世界上在轨卫星约有1381颗，美国有568颗，中国有177颗，俄罗斯有133颗，其中120颗是科学卫星，中国只有两颗顾一栋说道。

他说，就空间科学投资而言，国际知名空间机构的工作重点是发展空间科学和相关技术，并不断推出新的空间科学计划和方案。空间科学已经成为国家空间机构投资的重点，占20%以上。目前，全球对空间科学的投资每年超过100亿美元。“中国对空间科学的投资很少，其活动规模也很小，平均每年的投资仍远低于主要国际空间大国。”顾一栋说道。

顾一栋说，国际上已经进行了5000多次空间科学实验，而中国只有120多次，“这与中国的空间大国地位不相称”。

有鉴于此，顾一栋领导的中国科学院技术部“关于发展中国空间科学的若干建议”咨询小组提出了具体建议。首先，在深入开展科技论证的基础上，制定国家短期、中期和长期空间科学规划，优化空间发展布局，提高空间科学比重，把振兴空间科学作为建设创新型国家的重点内容和中国空间与基础研究的重点突破点顾一栋说道。

不仅如此，“还要加强国家对空间科学的领导和管理，完善国家管理体系，在空间科学领域，特别是空间科学领域建立统一的国家领导，协调空间科学政策、规划、预算、项目建立和管理，并加强空间科学核心研究机构和实验室的建设。”顾一栋说道。

顾一栋认为，中国需要建立一个持续稳定的空间科学投资机制。“中国需要增加空间科学在空间预算中的比例，并分离空间科学预算。”顾义东说:“在国家统一规划的基础上，从科学概念和探测方法的提出和深化、探测仪器的研发、地面实验和模拟实验、工程研究和任务实施，到数据分析、科学产出和成果转化，特别需要协调各部门对整个空间科学任务链的支持。"

此外，顾一栋建议中国应该扩大实施空间科学的途径。“有人建议，在未来15年内计划发射大约30颗科学卫星，在中国建立一系列科学卫星。充分利用国家机遇，实施重大科技项目，加强载人航天、探月等重大项目的空间科学研究，把空间站建成国家空间科学实验室；加强和充分利用高空科学气球、控制火箭、*落体设施和地面站开展相关研究工作，夯实科技基础。”顾一栋说道。

中国科学院院士王乃言:

内陆核电的发展已经成熟。

王乃彦

■李雨，我们的记者

“原则上，内陆核电和沿海核电没有本质区别。美国、法国和俄罗斯的内陆核电都占了一半以上。从国际核电的发展来看，内陆核电没有特殊要求。然而，由于其位于中国内地，应更加关注安全问题。”核物理学家、中国科学院院士王乃彦在中国科学院数学与物理系学术会议上与现场专家分享了中国核能发展面临的机遇和挑战。

据王乃彦称，目前，中国40%以上更成熟的替代网站位于内陆。随着国民经济向中西部地区发展，内陆地区的电力需求也将继续增长。因此，有必要考虑在“十三五”期间启动内陆核电示范工程，内陆核电建设应成为中国核电规模发展的重要组成部分

对于内地核电站建成后公众最担心的环境问题，王乃彦指出，内地核电站对环境的影响非常小，可以接受。

国内外压水堆核电站的运行实践表明，在正常情况下，放射性流出物的排放可以完全控制在相对较低的水平，仍在自然辐射水平的波动范围内王乃言说道。

不仅如此，内陆核电站排出的液体的辐射效应也非常轻微。"核电站排放口下游1公里处的水质测量表明，其指标符合饮用水要求。"王乃彦进一步指出，拟建的中国内陆核电厂厂址附近的河流和湖泊的平均水流量较大，饮用水取水口一般远离厂址。因此，核电站的运行不会对周围环境造成生态影响。

此外，核电技术已经能够减少水的消耗，如二次循环冷却、空气冷却和中水回用。"通过合理的厂址布局，可以完全解决内陆核电站的供水保障问题."王乃言说道。

安全是核电发展的前提和基础。内陆核电站能满足这一最关键的要求吗？

"洪水和干旱不会对内陆核电站构成安全威胁。"王乃彦表示，内陆核电厂可采用“干地”选址的理念来防止极端洪水，并采用具有安全裕度的设防要求来防止洪水对内陆核电厂造成最大降雨量引发的洪水以及地震和洪水引发的上游溃坝造成的安全威胁。

“干旱或热浪是一种缓慢发生的自然现象，而不是紧急情况。因此，我们有足够的决策和响应时间，不会造成安全问题。”王乃言说道。

王乃彦认为，如果一个内陆核电站发生严重事故，四个可以控制。

通过“四个朝鲜”，我们可以确保极端情况下的水资源安全。”王乃彦反过来介绍说，例如，就“可储存性”而言，安全工厂可以用来储存严重事故中产生的放射性污水；在“封堵”方面，可在厂区预留合适的堵水剂或其他快速固化的封堵材料，封堵裂缝的渗漏；在“可处理”环节，事故放射性污水应急处理装置可以统一配置。就“可隔离性”而言，可以在污染物进入外部水体之前设置一个过渡段，使其与外部水体物理隔离。

中国在内陆地区发展核电的条件已经成熟，特别是第一批内陆核电项目，如湖南的桃花江、湖北的咸宁、江西的彭泽等，已经投入了大量资金，做了充分的前期准备和科学论证王乃彦建议在“十三五”期间尽快启动内陆核电。“作为示范项目，它们的顺利实施有利于积累经验，并将为内陆核电的后续发展奠定重要基础。”

中国科学院张人禾院士:

厄尔尼诺是“罪魁祸首”吗？

张人禾

■我们的记者陈欢欢

近年来，极端天气现象的频繁发生使得“厄尔尼诺”成为一个流行的词，恶劣天气的许多原因都归因于厄尔尼诺。厄尔尼诺是坏天气的“罪魁祸首”还是“替罪羊”？在6月2日由中国科学院地球科学系举办的研讨会上，中国科学院院士、中国气象科学研究院研究员张人禾系统介绍了厄尔尼诺对东亚年际气候变化的影响。

厄尔尼诺事件是指赤道中东太平洋海面的强烈变暖，而拉尼娜事件则是指海温的相反变化，表明赤道中东太平洋海面的强烈变冷。这两种现象的海面温度异常持续时间很长，一般持续一年左右。

此外，热带太平洋上空的大气中也存在“南方涛动”现象。它与海洋中的厄尔尼诺和拉尼娜现象有着内在的联系。伴随着这种现象的发生，是同一现象在两种介质中的不同表现，统称为厄尔尼诺/南方涛动(ENSO)。ENSO是年际气候变化中最强的信号，这往往会在全球范围内造成严重的气候异常，造成旱涝等气象灾害、温度异常，并影响人们的生活。

早在20世纪70年代，中国学者就指出，当热带中东太平洋海面温度较高时，西北太平洋副热带高压向西延伸，造成中国降水异常。同时，厄尔尼诺年在西太平洋和南海发生的台风数量和登陆*的台风数量都相对较少。20世纪80年代，菲律宾附近与夏季厄尔尼诺现象有关的对流异常将影响中国夏季降水。当厄尔尼诺处于发展阶段时，菲律宾附近的海面温度较低，导致江淮流域夏季降雨量较多，而黄河流域和华北降雨量较少。然而，当厄尔尼诺处于衰减阶段时，情况正好相反。

20世纪90年代，厄尔尼诺通过西北太平洋的异常反气旋影响了中国的降水，导致中国南方秋冬季和春季出现明显的降水异常。张人禾表示，尽管夏季厄尔尼诺高峰期间长江中下游的降水量有所增加，但弱印度季风削弱了其向中国的水汽输送，导致长江中下游的降水量增幅不大。然而，华北地区的降水量明显较少。

此外，张人禾指出，厄尔尼诺对中国气候有滞后影响。冬季出现的厄尔尼诺现象对东亚夏季气候的滞后效应是通过西北太平洋异常反气旋的维持来实现的。同时，厄尔尼诺和拉尼娜对东亚大气环流和中国冬季降水有明显的不对称影响。厄尔尼诺冬季热带西太平洋对流活动受到抑制，与厄尔尼诺相关的年际变化占主导地位，导致西北太平洋出现明显的异常反气旋，中国南方出现明显的过量降水。

厄尔尼诺是中国恶劣天气的主要原因吗？张人禾说，影响中国年际气候变化的因素很多。除了厄尔尼诺现象，青藏高原还有热异常，欧亚大陆也有热异常。然而，可以确定厄尔尼诺确实对中国的气候有重要影响。在春季、秋季和冬季厄尔尼诺达到高峰时，夏季中国南方的降水量明显高于北方。

张人禾指出，各种因素对中国年际气候变化的相对重要性还有待进一步研究，全球变暖和年代际气候变化对中国气候与厄尔尼诺年际关系的影响也是今后需要开展的重要课题。

《中国科学报》(第三版科技盛会，2016年6月4日)

阅读更多

中国科学院第十八届院士大会暨科学院第五届学术年会