光陰之箭穿越年輪，正抵達2022。

這是2021年的最后一天，也是本報今年最后一期《科技前沿》專(zhuān)版與您見(jiàn)面。

這一年，全球科技創(chuàng )新的腳步從未停歇，航天、5G、大數據、云計算等尖端科技，已經(jīng)全面融入社會(huì )、經(jīng)濟、軍事等領(lǐng)域，并廣泛應用于人們的工作生活之中。人工智能、類(lèi)腦計算、量子通信等前沿科技，也已進(jìn)入人類(lèi)視野并逐步應用，全面鋪開(kāi)指日可待。

這一年，《科技前沿》專(zhuān)版關(guān)注科技動(dòng)態(tài)、追蹤科技熱點(diǎn)、解析科技進(jìn)程，探訪(fǎng)記錄科技界高新尖領(lǐng)域，圖文并茂為廣大讀者朋友呈上科普盛宴。

這一年，也是我國航天事業(yè)創(chuàng )建65周年。從“兩彈一星”到“神舟”載人，從“北斗”指路到“嫦娥”奔月、“天問(wèn)”探火，中國航天事業(yè)一步一個(gè)腳印，一次次在浩瀚太空中刷新“中國高度”。

這一年，中國正式進(jìn)入“空間站時(shí)代”，“中國空間站”成為全球矚目的亮點(diǎn)。諸多前沿性、探索性和自主創(chuàng )新類(lèi)成果，猶如繁星閃爍于我國創(chuàng )新驅動(dòng)發(fā)展的天空。

這一年，全球科技創(chuàng )新蓬勃發(fā)展持續推進(jìn)，中國科技的“戲份”也越來(lái)越足、越來(lái)越重，“朋友圈”持續擴大……

揮別2021之際，讓我們一起回眸共同經(jīng)歷的科技之變，用心感受前沿科技帶給我們的諸多驚喜。

向“天”作答

“九天之際，安放安屬？”

“日月安屬？列星安陳？”

屈原曾在長(cháng)詩(shī)《天問(wèn)》中發(fā)出這樣的曠世之問(wèn)，其中“熒惑”（火星）始終是中國古人最關(guān)心的行星之一。

歷史對接現代，求索穿越千年。古人的“天問(wèn)”，正由中國航天人去探索和揭秘。

今年5月15日，“天問(wèn)一號”著(zhù)陸巡視器在火星北半球烏托邦平原成功著(zhù)陸，中國人第一次將自己的印跡留在地球之外的另一個(gè)行星，成為世界上第二個(gè)獨立完成火星著(zhù)陸并傳回有效數據的國家。

“天問(wèn)一號”成功的背后，離不開(kāi)大量“科技新元素”的支撐——

相控陣敏感器安裝在火星著(zhù)陸巡視器進(jìn)入艙著(zhù)陸平臺下方，作用范圍達數十公里。它和其他不同原理的測量敏感器密切配合，接力引導航天器平安降落火星。

小型“傳動(dòng)器”作用凸顯，“超薄外套”輕裝上陣。在火星車(chē)左右兩側懸架上，分別配備了2種結構精密的懸架減速自鎖裝置。其與整套傳動(dòng)裝置相互配合，使火星車(chē)6個(gè)行走車(chē)輪獨立實(shí)現抬升和降落，實(shí)現車(chē)體姿態(tài)和高低調節，以適應火星表面地形，確保爬坡下坎行動(dòng)自如。

為確?！疤靻?wèn)一號”探測器成功降落火星并正常工作，火星車(chē)采用一種新型隔熱保溫材料——納米氣凝膠，不僅可用來(lái)應對極熱和極寒兩種嚴酷環(huán)境，且憑借其超輕特性，能極大減輕火星車(chē)的負擔，讓它跑得更快、更遠。

“天問(wèn)一號”拍攝火星的高分辨率相機，也一度成為世人眼中的“明星”。在國家航天局公布的首幅火星圖像中，火星阿茜達利亞平原、克律塞平原、子午高原、斯基亞帕雷利坑以及最長(cháng)峽谷水手谷等標志性地貌清晰可見(jiàn)。此圖像是“天問(wèn)一號”高分辨率相機在距離火星約220萬(wàn)公里處拍下的。

毫無(wú)疑問(wèn)，重大科技創(chuàng )新成果是國之重器、國之利器，關(guān)系我國發(fā)展全局。今年3月12日，中國文昌航天發(fā)射場(chǎng)，隨著(zhù)一道絢麗的尾焰劃過(guò)天際，長(cháng)征七號A運載火箭點(diǎn)火升空，將試驗九號衛星成功送入預定軌道。長(cháng)征七號A運載火箭的成功發(fā)射，拉開(kāi)了2021年我國新一代運載火箭發(fā)射大幕，標志著(zhù)我國新一代中型運載火箭家族又添新成員。

如果說(shuō)長(cháng)征七號是我國新一代中型運載火箭的代表，獲得了載人空間站“貨運專(zhuān)列”的稱(chēng)號，那么長(cháng)征七號A就是一名填補運載能力空白的“高軌新兵”。

今年，我國載人航天飛行任務(wù)緊鑼密鼓。

6月17日，神舟十二號載人飛船在酒泉衛星發(fā)射中心升空，準確進(jìn)入預定軌道，順利將聶海勝、劉伯明、湯洪波3名航天員送入太空。航天員進(jìn)駐天和核心艙，完成了3個(gè)月的在軌駐留，開(kāi)展了機械臂操作、太空出艙等活動(dòng)，驗證了航天員長(cháng)期在軌駐留、再生生保等一系列關(guān)鍵技術(shù)。

10月16日，搭載神舟十三號載人飛船的長(cháng)征二號F遙十三運載火箭在酒泉衛星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射，順利將翟志剛、王亞平、葉光富3名航天員送入太空。翟志剛開(kāi)啟天和核心艙艙門(mén)后，與王亞平、葉光富先后進(jìn)入天和核心艙，中國空間站也迎來(lái)了第二個(gè)飛行乘組和首位女航天員。這是我國空間站階段的第2次載人飛行任務(wù)，也是關(guān)鍵技術(shù)驗證階段的最后一次飛行任務(wù)。航天員們將在空間站駐留6個(gè)月，開(kāi)始了我國迄今為止時(shí)間最長(cháng)的載人飛行，中國空間站有人長(cháng)期駐留時(shí)代到來(lái)了。

當前，世界新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革與我國轉變發(fā)展方式形成歷史性交匯，我國科技發(fā)展既面臨千載難逢的歷史機遇，又面對嚴峻挑戰。我們只有既比自己的過(guò)去快、又比同時(shí)代的別人快，方能占得先機、把握機遇。

實(shí)現更快發(fā)展，看上去是拼速度，實(shí)際上是拼質(zhì)量、拼原始創(chuàng )新能力?；仡?021，從載人航天到探月工程，從北斗組網(wǎng)到火星探測，中國航天事業(yè)屢獲突破、飛速發(fā)展，在國際科技競爭中彰顯中國優(yōu)勢。

向“智”而行

無(wú)盡的科學(xué)，無(wú)盡的前沿，無(wú)盡的創(chuàng )新。

科技創(chuàng )新的基本任務(wù)乃至首要任務(wù)，就是面向世界科技前沿，刺破人類(lèi)認知前沿，突破工具器物前沿，讓人們在不斷認知突破和工具更新中走向更美好的未來(lái)。

當前，隨著(zhù)人工智能、生物技術(shù)、新材料技術(shù)等顛覆性技術(shù)不斷涌現，大數據深度融合為人類(lèi)生產(chǎn)生活決策提供關(guān)鍵數據支撐。

事實(shí)上，人工智能誕生于1956年，它的實(shí)質(zhì)是模擬人的思維過(guò)程。人工智能的目的在于拓展延伸人類(lèi)智能，充分開(kāi)掘其智能感知、識別、處理等功能。人的大腦在日常生活中，會(huì )對不同事物或信息產(chǎn)生不同體驗，并留下印象或記憶，形成經(jīng)驗。當再次遇到類(lèi)似事物或信息時(shí)，先前的經(jīng)驗會(huì )被喚醒，并產(chǎn)生一系列相應的判斷與處理方式。

今天，科學(xué)家將人工智能引入聲吶系統，裝備了人造“大腦”的智能聲吶系統，猶如一位經(jīng)驗豐富的老水手，具備很強的環(huán)境適應能力。同時(shí)參照物聯(lián)網(wǎng)思路，將主被動(dòng)聲吶系統、多平臺聲學(xué)傳感器整合進(jìn)一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )，使網(wǎng)絡(luò )中的主動(dòng)式聲吶、被動(dòng)式聲吶可以隨時(shí)切換，艦載聲吶、岸基固定陣聲吶、航空式聲吶等同時(shí)作業(yè)、相互補充，對海面、海底和海體全海域空間實(shí)施全覆蓋。通過(guò)內部互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現水下聲學(xué)數據共享，即可打造出一套具有多種功能的智能聲吶系統。

以國外“海網(wǎng)”為例，該系統由岸基固定式節點(diǎn)和潛艇、潛航器、海底爬行車(chē)等多個(gè)移動(dòng)節點(diǎn)組成，各節點(diǎn)之間通過(guò)水聲通信鏈路相連，可實(shí)現不同節點(diǎn)之間數據實(shí)時(shí)共享。借助該網(wǎng)絡(luò )，潛艇不僅可獲取水下聲學(xué)信息，還能與其他海、陸、空、天平臺共享，從而提高反潛作戰能力。

科技改變世界，人工智能技術(shù)推動(dòng)軍事科技進(jìn)程。比起智能無(wú)人機、智能無(wú)人坦克，智能無(wú)人艇的技術(shù)更為復雜，更依賴(lài)于先進(jìn)的科技支撐。從上世紀90年代開(kāi)始，一些發(fā)達國家已將智能無(wú)人艇研發(fā)納入軍隊武器裝備現代化革新的重要項目。

無(wú)人艇由于采用了無(wú)人化設計，戰時(shí)將不存在人員傷亡危險。它能在敵方防守嚴密、水文氣象條件復雜、生化輻射等高危環(huán)境下，執行火力打擊、水下破障、抵近偵察巡邏、裝備物資運輸及應急救援等任務(wù)。

作為引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰略性技術(shù)，人工智能應用于軍事領(lǐng)域，使戰爭形態(tài)加速由信息化向智能化轉變。這一轉變將是全維度、全圖譜的，幾乎涉及軍事鏈條的所有環(huán)節，具備助力無(wú)人作戰、重塑指揮控制、實(shí)現智能決策等顯著(zhù)特點(diǎn)。

當前，新一代人工智能技術(shù)正處在蓬勃興起階段，新技術(shù)仍將持續出現。未來(lái)，腦科學(xué)的快速發(fā)展，將催生以大腦為中心的認知域作戰新模式，“控腦”也將成為認知域爭奪的一個(gè)新陣地。

向“聯(lián)”發(fā)力

這是一張人人皆需觸摸的“網(wǎng)”——

智能手機、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、在線(xiàn)社交軟件等，在90后、00后“數字一代”眼中像空氣一樣不可或缺；網(wǎng)絡(luò )購物、移動(dòng)支付、共享經(jīng)濟等新業(yè)態(tài)，已成為一種生活日常；實(shí)體經(jīng)濟和虛擬經(jīng)濟進(jìn)一步深度融合，萬(wàn)物互聯(lián)將進(jìn)一步縮小物理世界和網(wǎng)絡(luò )空間之間的界限。

物聯(lián)網(wǎng)改變著(zhù)人們的日常生活，也悄然改變著(zhù)現代戰爭形式，推動(dòng)著(zhù)智能化戰爭發(fā)展進(jìn)程。

當前，在新一輪軍事變革背景下，信息化智能化戰爭成為未來(lái)戰爭的主導形態(tài)。目標精準化、行動(dòng)實(shí)時(shí)化、過(guò)程可視化、保障一體化是信息化智能化戰爭的主要特征。軍事物聯(lián)網(wǎng)日漸成熟，在作戰領(lǐng)域覆蓋了偵察、指揮、控制、火力打擊等關(guān)鍵環(huán)節，在非作戰領(lǐng)域也覆蓋了物流、醫療、環(huán)境監測等環(huán)節，成為未來(lái)戰爭新模式的重要保障。

軍事物聯(lián)網(wǎng)的應用，主要圍繞戰場(chǎng)態(tài)勢感知、智能分析判斷和行動(dòng)過(guò)程控制等環(huán)節，系統實(shí)現全方位、全時(shí)域、全頻譜的有效運行，從而破除“戰爭迷霧”，全面提升基于信息系統的體系作戰能力。軍事物聯(lián)網(wǎng)使得普通、低成本的器材也能有效獲取戰場(chǎng)信息，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行實(shí)時(shí)傳送。

“萬(wàn)物互聯(lián)，決勝千里之外?！边@是軍事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢，也是未來(lái)智能化戰爭的重要特征。在萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代，軍事物聯(lián)網(wǎng)會(huì )將若干單個(gè)作戰實(shí)體連接成為智能作戰群，生成智慧作戰體系。未來(lái)，只需給智慧作戰體系明確作戰目的，軍隊作戰人員不必參與其執行過(guò)程。

物聯(lián)網(wǎng)的崛起，離不開(kāi)5G技術(shù)的普及。在抗擊新冠疫情戰斗中，5G架起了一條無(wú)形的高速“生命通道”。這是5G助推醫療行業(yè)數字化轉型的一個(gè)鮮明案例。

遠程醫療、共享平臺、物聯(lián)網(wǎng)等需求被迅速激發(fā)出來(lái)，推動(dòng)著(zhù)我國各行業(yè)的數字化轉型聯(lián)合升級。依托5G打造核心競爭力，也成為世界各國加大科技投入的重頭戲。

武器裝備現代化是國防和軍隊現代化的重要標志，也是軍事能力的重要物質(zhì)技術(shù)基礎。未來(lái)智能化戰場(chǎng)，將呈現出信息化條件下綜合運用智能化武器和手段、實(shí)現高效指揮控制及實(shí)施精確靈巧打擊的高技術(shù)作戰特點(diǎn)。

智能化時(shí)代，以“人工智能、云、網(wǎng)、群、端”為代表的全新作戰要素，將聯(lián)合重構戰場(chǎng)生態(tài)，完全改變戰爭的制勝機理。衛星導航服務(wù)，需要適應智能化戰場(chǎng)維度更廣、精度更高、體系更強的特點(diǎn)。

物聯(lián)網(wǎng)在本世紀初的戰場(chǎng)上展露鋒芒。在軍事物聯(lián)網(wǎng)中，武器裝備、作戰個(gè)體和戰場(chǎng)環(huán)境的狀態(tài)信息與特征都可通過(guò)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行實(shí)時(shí)感知和快速反應。

“一網(wǎng)聯(lián)三軍，精細化運行?！避娛挛锫?lián)網(wǎng)具有無(wú)限潛力，在后勤保障領(lǐng)域的推廣應用將有助于實(shí)現“動(dòng)態(tài)精確化”保障。其應用領(lǐng)域可謂“無(wú)所不包、無(wú)所不在”，且日益發(fā)揮越來(lái)越大的作用。

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，為官兵配發(fā)的作戰服，由于使用了物聯(lián)網(wǎng)的傳感器技術(shù)，安裝了控制芯片，將具備溫控、定位、急救等功能。比如，加入了感溫裝置的作戰服，能根據士兵需要，進(jìn)行溫度調節。一年四季，士兵就如同穿著(zhù)“空調服”。感溫加上心跳計量等高靈敏度的傳感裝置，遠在千里之外的后方衛勤保障部門(mén)，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò )隨時(shí)掌握前方士兵的體溫變化和身體狀況。針對受傷的士兵，甚至還能遠程遙控作戰服，像救護人員一樣，在合適位置對傷口進(jìn)行加壓止血，并將傷情數據傳至后方衛勤機構，做好相應救治與后送準備；若傷勢嚴重，還可通過(guò)遠程醫療系統，讓專(zhuān)家指導一線(xiàn)救治人員實(shí)施有效現地救治。

軍用交通工具將在網(wǎng)絡(luò )化管理平臺的基礎上，融合全球定位系統、氣候水文系統、軍地交通管理系統、出行信息系統和自身控制與安全系統等技術(shù)，為駕駛員創(chuàng )造一個(gè)更加安全可靠的運行環(huán)境，從而提高軍隊運輸效率。

裝甲戰車(chē)每前進(jìn)一步，都留下探索的車(chē)轍。誠如本版的一篇研究文章所說(shuō)：“在物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的全新時(shí)代下，物這個(gè)‘老朋友’畢竟在進(jìn)步、在發(fā)展，人不能始終固守在舊的思維里停滯不前?！?/p>

可以預見(jiàn)的是，作為一座尚未探明儲量的“富礦”，物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，必將觸發(fā)軍隊軍事建設的革命性變化。面對物聯(lián)網(wǎng)這張“智慧之網(wǎng)”，2022年，我們還要思索更多更深更遠的問(wèn)題……

緊盯前沿科技，牽手共創(chuàng )未來(lái)。對于時(shí)代的進(jìn)步，尤其是對于所處這個(gè)時(shí)代的科技進(jìn)步，我們欣然落筆，化為墨痕；雖然前路或許多艱，但對這朝著(zhù)陽(yáng)光方向的生長(cháng)，我們努力地鼓與呼。

無(wú)論是蜉蝣眾生還是宇宙星辰，再大的變化，都只是天地一瞬。而不變的，是人類(lèi)文明前行的身影。

展望2022年，科技創(chuàng )新必將一如既往充盈著(zhù)澎湃的力量。讓我們繼續相依前行，擁抱科技創(chuàng )新的明天。

來(lái)源:《解放軍報》