实施科学技术创新驱动发展战略
——以“海稻86”繁育成功和中国高铁的创造为例
2016-05-28余谋昌中国社会科学院北京100732
□ 余谋昌(中国社会科学院,北京 100732)
实施科学技术创新驱动发展战略
——以“海稻86”繁育成功和中国高铁的创造为例
□ 余谋昌
(中国社会科学院,北京100732)
摘要:党的十八届五中全会提出:必须把创新摆在国家发展全局的核心位置,不断推进理论创新、制度创新、科技创新、文化创新等各方面创新,让创新贯穿党和国家一切工作,让创新在全社会蔚然成风。五中全会把发展基点放在创新上,强调形成促进创新的体制架构,塑造更多依靠创新驱动、更多发挥先发优势的引领型发展;从理论、制度、科技、文化等各个方面都提出了创新要求,让创新贯穿一切工作和一切事业,让创新科学结合、有机衔接,构建系统完备、科学规范、运行有效的制度体系和运行机制。倡导科学技术创新,实施习近平总书记提出的“创新驱动发展战略”,推动科学技术全面健康快速发展,是落实五中全会精神、建设生态文明的重要内容。文章以海水稻的培育以及中国高速铁路的发展为例,作为“发挥先发优势的引领型发展”,探讨实施科学技术创新驱动发展战略、走向生态文明的科学技术发展道路。
关键词:创新驱动发展战略;科学技术创新;海水稻;高速铁路
现代科学技术发展,依据人与自然“主-客二分”哲学,遵循还原论分析思维,虽然取得伟大成就,推动工业文明的社会发展,建设了人类整个现代化生活,但是它对世界的认识有严重的局限性,它的负面作用及其严重性表明,科学技术需要转向,走出一条生态文明的科学技术发展新道路。建设生态文明需要科学技术,需要加速发展和应用科学技术,这是毫无疑问的。如何能够实现科学技术加速发展?党的十八届五中全会提出,把创新摆在国家发展全局的核心位置。习近平主席在中国科学院两院院士大会上,提出我国科学技术“创新驱动发展战略”,倡导创造生态文明的科学技术发展模式。他指出,纵观人类发展历史,创新始终是推动一个国家、一个民族向前发展的重要力量,也是推动整个人类社会向前发展的重要力量。为了实现中华民族伟大复兴的目标,“我们必须坚定不移贯彻科教兴国战略和创新驱动发展战略,坚定不移走科技强国之路。”他说:“我一直在思考,为什么从明末清初开始,我国科技渐渐落伍了。在5000多年文明发展进程中,中华民族创造了高度发达的文明,我们的先人们发明了造纸术、火药、印刷术、指南针,在天文、算学、医学、农学等多个领域创造了累累硕果,为世界贡献了无数科技创新成果,对世界文明进步影响深远、贡献巨大,也使我国长期居于世界强国之列。”[1]学习贯彻习近平主席的讲话精神,实施科学技术创新驱动发展战略,推进大众创业、万众创新,中华民族将重新居于世界强国之列,实现伟大复兴的中国梦。
一、科学技术创新需要正确的理念引领
2015年9月11日,中共中央政治局召开会议,审议通过了《生态文明体制改革总体方案》,这是生态文明领域改革的顶层设计。会议强调,推进生态文明体制改革,首先要树立和落实正确的理念,统一思想、引领行动;要树立尊重自然、顺应自然、保护自然的理念,发展和保护相统一的理念,绿水青山就是金山银山的理念,自然价值和自然资本的理念,空间均衡的理念,山水林田湖是一个生命共同体的理念;推进生态文明体制改革要坚持正确方向,坚持自然资源资产的公有性质,坚持城乡环境治理体系统一,坚持激励和约束并举,坚持主动作为和国际合作相结合,坚持鼓励试点先行和整体协调推进相结合[2]。
这一正确的理念,是超越工业文明的科学技术观。工业文明价值观的两个主要观点:一是社会领域,人类中心主义的社会核心价值观。遵循这种价值观,富裕阶层主导科学技术发展政策和规划的制定,实施富人的利益优先政策,科学技术发展主要为富人创造财富,穷人所得实惠很少,贫富差距不断扩大,人与人社会关系矛盾不断加剧,出现全球性社会危机。二是生态领域,自然界没有价值的生态核心价值观。它主导更多更快地开发自然资源为社会增加财富服务,造成人与自然的生态关系矛盾不断加剧,出现环境污染、生态破坏、资源短缺的全球性生态危机。应对全球性社会危机挑战,需要遵循十八届五中全会关于科学技术的正确理念,遵循马克思主义关于人类社会“两大变革”的观点,那就是“人同自然的和解以及人同本身的和解”的理念[3],建设一个和谐社会与和谐世界。
这一正确的理念,按照马克思主义的价值观和历史观,以“人与自然界和谐”为目标,反对“自然与历史的对立”,主张“人和自然的统一性”。马克思和恩格斯指出:“对实践的唯物主义者,即共产主义者来说,全部问题都在于使世界革命化,实际地反对和改变事物的现状……特别是人与自然界的和谐。”[4]“两个和解”是当今世界面临的两大变革,通过人同自然的和解以及人同本身的和解,建设人与自然、人与社会和谐的生态文明社会。也就是说,推动生态文明的科学技术发展,必须落实五中全会的正确理念,实施创新驱动发展战略,遵循马克思主义“两个和解”的价值观和历史观,创造有利于人与人社会和解、人与自然生态和解的科学技术。以下,我们以“海稻86”繁育成功和高铁的创造为例,作为“发挥先发优势的引领型发展”,探讨生态文明的科学技术发展道路。
二、案例一:“海稻86”的繁育成功
袁隆平教授运用远缘杂交技术,创造水稻亩产1000公斤以上高产的伟大成就。1961年春天,他发现一株天然杂交水稻;1970年,在海南发现名为“野败”的野生水稻;1974年,用一种远缘的野生稻与栽培稻进行杂交,育成“南优2号”,从而创造出667平方米达511公斤的高产;1975年,政府出资150万元人民币支持杂交水稻推广;1981年,袁隆平获中国第一个科学技术特等发明奖;1982,被国际誉为“杂交水稻之父”;2001年,袁隆平获首届“国家最高科学技术奖”。现在,亩产超过1000公斤的优良杂交水稻已经广泛种植。这是大家熟知的。同样,海水稻育种成功,是新的水稻品种创造的案例。
(一)“海稻86”是新的水稻种质资源
据报道:2014年4月,农业部受理了“海稻86”品种权的申请,9月1日,该品种正式在农业部“农业植物新品种保护公报”发布,公告号为:CNAO11782E;水稻专家认定为“特异的水稻种质资源”,独特的水稻新品种繁育成功。
1986年,我国学者陈日胜在湛江遂溪虎头坡沿海盐碱地,发现一株高约1.6米像芦苇的野生海水稻,收集它的522粒种子,开始了海水稻的育种工作;1987年种植400株,选择优良单株51株的种子;1988年繁育51个株系,入选15个株系,选择株高、熟期一致的单株80株的种子;通过繁育选择优良株系,1991年,定型品系为“海稻86”,在10个株系中收获种子3.8公斤;1992至2010年,在遂溪海滩地进行种子提纯和繁殖;2012至2014年,在海南、江苏、东北三省等地试种,在盐碱地和海滩滩涂种植正常生长,海水稻的产量从亩产100斤增至300斤。从1986年的522粒野生海水稻种子,到2014年在湛江沿海滩涂种植面积达2000多亩。由此,一种特有的耐盐碱的水稻新品种在中国诞生。
(二)“海稻86”的独特优势
作为“特异的水稻种质资源”,“海稻86”有许多优点:(1)耐盐的特性,能够在海滩和盐碱地种植,并有改造盐碱地的性质。现在,海水稻虽然诞生于湛江,但从南方海南到东北三省沿海的盐碱地都能正常生长。地处内陆的黑龙江有多处盐碱地,pH值高达9.3,种树不活,但海水稻种活了,重度盐碱地种下海水稻6年后,土壤得到改良,而中度盐碱地只需3年。(2)米质优秀,经北京营养源研究所检测,海水稻64%的营养素高于普通精白米,富含膳食纤维、微量元素。(3)稻谷生产成本下降,种植海水稻无需使用化肥和农药。(4)有进一步繁育高产水稻品种的优势。虽然现在只有亩产300斤,但是它的株高达到1.8米到2.3米,这样独特的“身高基因”,以及它的抗涝、抗盐碱、抗虫害、抗倒伏等特kl有利基因,将为中国高产杂交水稻育种提供宝贵的基因资源,有条件培育成为中国水稻更优秀的新品种。
(三)海水稻实地调研
2015年8月,我们就海水稻问题赴湛江进行调研,主要是访问野生海水稻发现者、“海稻86”培育者和有关官员、专家,考察海水稻生长情况。
在同一片滩涂上,建设了一个海水稻育种基地。陈日胜说,目前在全国不同地区的盐碱地,共设有16个海水稻试验基地。但是,在黑龙江等地试种“海稻86”时,虽然可以出苗、生长和开花,但不结果,因为水土不服。后来用“海稻86”与地方水稻品种杂交,生产了新的品种,再试种结果令人满意。这个育种基地,就是为了生产适合不同地方盐碱地生长的水稻种子。我们看到,用海稻86与地方品种进行杂交的秧苗,现在秧苗长势很好。
海水稻生产基地,处于雷州半岛西海岸廉江市营仔镇沿海滩涂。陈日胜说,这里连片2000亩地海水稻,原来是围海农田,是以每亩200元租来的。它以直播的形式种植,绿油油的一片,与旁边荒芜的滩涂形成鲜明的对比。
我们的调研碰到几个问题:(1)“海稻86”与“长毛谷”是不是同一个东西。有人说,海水稻是祖辈流传下来的稻种,称为“长毛谷”(又名“海割”)。它的种植已经有400多年的历史,并不是陈日胜的发现。陈日胜认为,“海稻86”不是“长毛谷”,基因专家已经检测出“海稻86”有耐盐基因,而“长毛谷”没有。(2)提高“海稻86”品质的问题。如现在它有产量不高、口感不好等问题,难以推广种植,需要生物技术(基因重组)的研究和开发。(3)海水直接灌溉的问题。“海稻86”无论是在沿海滩涂,还是在盐碱地种植,现在都是用淡水灌溉。培育直接用海水灌溉的作物品种,需要基因水平的突破。
我们认为,这些问题在现有条件下难以实现突破。在陈日胜家里,我们看到,20多年来,陈日胜的海水稻种子发芽试验和土壤酸碱度试验,主要是一些普通的瓶瓶罐罐。科学技术创新,首先需要机遇和有准备的头脑。陈日胜有这个条件,他生活在海边,在广东海洋学院毕业后有一定的实际工作经历,从1986年发现一株野生海水稻,坚持育种29年,从海南到吉林,从万亩滩涂到茫茫盐碱滩,足迹跨越大半个中国,经历千辛万苦艰难险阻;他背负着大家有饭吃和改造盐碱滩的使命,靠的是自己种树、养鱼和从事建筑、修路打工挣的钱,支持海水稻育种,他作出这样的成绩是非常不容易的。
但是,任何重大创新,除了机遇、敏感的直觉和思想,创新的完成和实现,需要已有的科学技术力量,包括的人才、技术和资金等硬件和软件的支持。
海水稻具有耐盐、耐淹等种质特征,种植时无需施肥和喷农药,它的植株较高,有150-200厘米,是宝贵的种质基因资源。海水稻的研究和开发,关系我国粮食安全和生态安全两大问题,特别是海水灌溉是海水利用的重大难题。但是,它真正的研究、开发和应用,单靠陈日胜的力量是做不到的。上述突破需要有现代化的国家实验室,需要有高水平的生物技术(基因重组)专家的参加。因而,我们建议组织国家力量参与它的突破性研究和开发。
五中全会关于促进科学技术创新、加大对科学技术创新的支持的决定,有助于推进我国各行各业的技术创新,我们期望海水稻研究取得突破性进展。
(四)“海稻86”育种成功的启示
首先,保护野生物种刻不容缓。从文化与自然的角度,“野败”野生水稻和湛江野生海水稻,是自然界的创造。它诞生的年代不得而知,肯定已经生长繁衍了千百万年。它生生不息构成海岸生态系统极其美丽富饶的一部分。这是自然的创造,是大自然生物多样性和大自然美丽的不可缺少的一部分。它自然而然地生长和持续不断地存在和繁殖,这是它的内在价值,是它的“梦想”;它为人类提供创造新品种的条件,是它的外在价值,但无法依靠自身来实现。因为在自然的条件下,它只有很少的植株和不高的产量,不可能大量生长,不能满足人类的粮食需要。人类利用科学技术的伟大力量,把它们变为“南优2号”和“海稻86”。这是人类的创造,是文化的创新。科学技术使野生品种变为农作物新品种,扩大种植面积和大大提高它的产量,这是了不起的成就,是人类文化的新成果。从自然到文化,这是人类为大自然创造,是大自然的发展和丰富,使大自然增加多样性和美丽。这是世界伟大的进化。
值得注意的是,如果由于人类活动,导致“野败”——野生水稻和湛江野生海水稻的消失,那么就会给自然界造成损失。这生物多样性损失,是当前普遍的现象,并且是严重的全球性问题。问题在于,它不仅是自然界的损失,而且也是人类的重大损失,人类失去把它们变为农作物新品种的机会。当今,生物物种灭绝加剧,生物多样性减少,是威胁人类生存的全球性问题。生物物种多样性保护,“野败”——野生水稻和湛江野生海水稻保护,对维护大自然的平衡与和谐有重大意义,对增进人类福利有重大意义。
其次,“海稻86”育种成功,与人类当前面临的两个世界性难题相关:一是全球有8亿人口挨饿,中国虽然有大量人口脱贫,但是粮食安全一直是一个大问题。这是一个世界性难题。二是土地盐碱化问题。过去,人类运用科学技术力量过度开发土地,有许多美丽的土地变为寸草不生的盐碱地。土地盐碱化有扩大的趋势。这是又一个世界性难题。
大家知道,海洋占地球表面的70%,有无限的水资源,有广大的沿海滩涂,是重要的土地资源。利用海水资源,把沿海滩涂作为农作物种植的资源,虽然有过许多探索,但是至今没有取得突破性的进展。“海稻86”育种成功是一个伟大的创举。“海稻86”种植试验证明,在重度盐碱地和沿海滩涂种植海水稻,无需使用化肥和农药,如果全世界143亿亩盐碱地都能种上海水稻,对于现在世界有8亿饥饿人口,无疑是重大的福音。大家有饭吃,具有伟大的世界意义。
我国盐碱地总面积约15亿亩。这是一个什么概念?差不多等于我们耕地保护红线18亿亩。15亿亩盐碱地若都能种上水稻或其他谷物,按亩产300斤算,每年能收成4500亿斤粮食,约相当于2013年全国粮食产量的37%。此外,有广阔的沿海滩涂,若都能种上水稻或其他谷物,可以一举解决我国粮食安全和部分生态安全的两大难题。
“海稻86”繁育成功,是一个伟大的科学技术创造。它使广大的盐碱地和广大的沿海滩涂可以种上谷物,使世界70亿人有足够的粮食吃,有足够的衣服穿,保障世界有一个丰衣足食的未来。这是何等的重要!
再次,现代科学技术的负面作用,主要表现在世界基本关系的两个方面:在人与自然的生态关系方面,导致生态危机不断恶化;在人与人的社会关系方面,导致社会危机不断恶化。“海稻86”育种成功和推广应用,正是为解决现代科学技术负面作用的两个世界性难题服务的。它使广阔的沿海滩涂能种上稻谷,这对吃饭不是问题的富翁是无所谓的,但是,对8亿饥饿的人和普通老百姓却是巨大的福音。而且,它使受到破坏的土地得以修复,茫茫盐碱地重新披上绿装获得生机,重建人与自然和谐的美丽景象。这正是我们要努力奋斗追求的中国梦。
“南优2号”创造和“海稻86”创造有相似性。虽然,袁隆平的创造是国家版,是体制内的科学创造,陈日胜的创造是山寨版,是民间科学家的创造,但是,他们的成功对开辟新的科学技术发展道路有重要的启示。
现代科学技术的开发和应用,虽然它推动社会发展,总体上对人类有益,但主要受益者是富人,穷人受惠很小,导致社会贫富不均差距不断扩大,成为社会危机的重要根源;现代科学技术遵循人类中心主义价值观发展,主要受益者是人和社会,生命和自然界的利益受到损害,环境污染、生态破坏和资源短缺成为全球性问题。
“南优2号”和“海稻86”创造,一举解决这两个世界性难题。袁隆平在进行杂交水稻试验时,面对当时严重饥荒,他立志用农业科学技术击败饥饿威胁,坚持不懈地从事水稻雄性不育试验。他的成功被誉为继70年代国际培育半矮秆水稻之后的“第二次绿色革命”。“海稻86”解决粮食安全和生态安全两大世界性难题,它的成功将是又一次绿色革命。
三、案例二:中国高铁的创造
中国实施科学技术创新驱动发展战略,在高科技领域取得令世界瞩目的成就,中国成为科学技术创新大国。据报道:从2003至2012年,中国高科技产品在全世界的市场份额从8%增长到24%。如何实施科学技术创新驱动发展战略?我们认为,中国高速铁路快速发展是一个很好的例子。2008年,京津城际铁路开通,最高时速每小时350公里,这是中国第一条高速铁路;2011年6月30日,京沪高铁开通运营,最高时速350公里;接着,郑西、哈大、宁杭甬、京广等高铁开通运行,目前中国高铁网已经覆盖28个省市区,营运里程达16000公里,成为世界高铁营运里程最长的国家。现在,中国高铁走向世界,成为世界高铁第一大国。
(一)中国高铁的巨大成就
2004年,中国引进高速列车技术时,日本川崎重工总裁大桥忠晴曾这样耐心劝告中国技术人员:不要操之过急,先用8年时间掌握时速200公里的技术,再用8年时间掌握时速350公里的技术。在大桥忠晴看来,这已经够快了。毕竟,新干线从时速210公里提升至300公里,日本人用了近30年的时间。
但是,中国工程师等不起!中国高铁从2004年起步,从加拿大庞巴迪、日本川崎重工、法国阿尔斯通和德国西门子引进技术,联合设计生产高速动车组。向先进国家学习,引进、消化、吸收他们的技术成就。车、路、信号,这是一个庞大的高铁技术体系。从车辆到线路,再到通信信号技术,中国工程师一边引进消化吸收,一边自主创新。中国高铁人,用自己的方式“跑”了起来,仅用4年而不是16年,掌握了每小时350公里的技术。
动车组是尖端技术的高度集成,涉及动车组总成、车体、转向架、牵引变压器、牵引变流器等9大关键技术以及10项配套技术,涉及5万个零部件。现在,我国自行设计的动车组已取得累计900余件高速铁路相关专利授权。新一代时速380公里的动车组已经下线和运行。引进先进技术消化吸收,完全国产化,从生产时速200至250公里的高速列车,到自主设计、制造时速350公里动车组,它在1万多公里中国铁路上安全运行。这是中国高速铁路集大成之作。
2008年2月,铁道部和科技部签署了《中国大陆高速列车自主创新联合行动计划》,实施研发运营时速380公里的新一代高速列车计划。这一高铁最高运营速度,比德国、法国的高速列车快60公里,比日本新干线快80公里,节能环保和综合舒适性也高人一筹。
中国高铁取得了巨大成就。现在,中国正在试验速度更快的高铁,2014年1月17日,光明网报道:南车青岛四方机车车辆股份有限公司厂区内,一列银灰色超速试验列车,时速每小时达到605公里,保持速度运行了10分钟。这相当于10分钟在地面上行驶了100.8公里。中国高铁将迈出更高的速度,更加安全地运行于全世界。
(二)中国高铁走向世界
2009年,中国正式提出高铁“走出去”战略。现在,正在谋划四大跨境高铁建设。据报道:2014年10月,中国国家发改委和俄罗斯交通部签署高铁合作备忘录,同意推进建设北京至莫斯科高铁项目,全程7000公里,预计投入人民币1.5万亿元。中国高铁专家王梦恕院士说,该项目将采用中国的设备、技术和标准,遵循“老线不动,再修新线”的原则兴建。俄罗斯媒体说,届时北京到莫斯科的铁路运行时间将大大缩短。这是新版“丝绸之路”。它的规模和意义堪比苏伊士运河。
拟议中的四大跨境高铁是一项伟大工程:(1)欧亚高铁,从伦敦出发,经巴黎、柏林、华沙、基辅,过莫斯科后分成两支:一支入哈萨克斯坦,另一支遥指远东的哈巴罗夫斯克,之后进入中国境内东北。其中,国内段已经开工,境外线路在谈判中。(2)中亚高铁,起点乌鲁木齐,经由哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、土库曼斯坦、伊朗、土耳其等国家,最终到达德国,国内段正在推进,境外线路在谈判中。(3)泛亚高铁,从昆明出发,依次经由越南、柬埔寨、泰国、马来西亚,抵达新加坡。(4)中俄加美高铁,从东北出发往北,经西伯利亚抵达白令海峡,以修建隧道的方式穿过太平洋,抵达阿拉斯加,再从阿拉斯加去往加拿大,最终,国人有望乘高铁2天抵达美国。
据报道,纵贯东南亚的泛亚高铁于2015年6月开工,从云南昆明出发,南抵新加坡,成为中国通往东南亚诸国的一条便捷通道。它从云南西部钻山建一条长约30公里的隧道通往缅甸,再从缅甸向东,伸出一条支线去往泰国,另一条主线则经由老挝、越南、马来西亚通往新加坡。欧亚高铁和中亚高铁,中国国内段已经开工或正在推动,境外线路如何建设则处于谈判中。
据报道,2014年,我国与之进行高铁车辆出口谈判的国家28个,我国参与境外铁路建设项目348个,累计签订合同金额247亿美元。我国铁路走出去,正逐步从初期的设备供货,向设计引领、技术带动、施工建设、运营维护的全产业链输出转变;铁路设备实现从低端到高端产品转变,具有高技术含量和高附加值的动车组出口显著增长。中国出口铁路设备覆盖80多个国家和地区,出口设备金额267.7亿美元。2014年,中国北车宣布在美国波士顿地铁项目中竞标成功,同时中国轨道交通装备首次登陆美国,总金额达41.18亿人民币。
中国高铁走出去有两大优势:一是价格优势,中国高铁建设成本每公里600-1700万欧元,比意大利的6100万欧元、日本5300万欧元低得多;二是技术优势,在引进先进技术和自主创新结合基础上,创造了领先世界的高铁技术。
中国将铁路网建到世界各地,外电评论说:“中国欲借高铁网主宰世界经济”。据报道:渝新欧国际铁路,它始于重庆,全长1.1179万公里,途经兰州和乌鲁木齐后,在阿拉山口跨越国境,再经哈萨克斯坦、俄罗斯、白俄罗斯、波兰,进入德国,抵达欧洲物流集散地杜伊斯堡。它把重庆生产的高科技设备运往欧洲,返程时把欧洲生产的粮食、原料和矿产等运回中国。它与泛亚高铁连接,促进丝绸之路经济带建设,贯穿和连接总人口30亿的18个亚欧国家,建成世界最具发展潜力的经济大走廊。这是地缘政治重新重视“陆缘政治”的表现。
中国高铁走出去,高铁成为欧亚非大陆最重要的交通方式,可能改变世界的政治和经济。欧亚非大陆有世界最多的人口和最大的市场,有世界最多的自然资源和劳动力,有完整的工业支撑,整个欧亚大陆形成一个经济大整体,构建全球大市场。中国有完善的基础设施,强大的机器制造业能力,足够强的经济实力,强大的物流网络,足够大的消费市场潜力,借助高铁,借助“一带一路”建设,中国成为连接东南亚、东亚、南亚、中亚、中东和欧洲的纽带,将成为国际大市场的中心,成为世界经济中心、贸易中心和金融中心,将对世界经济、政治和军事发挥更大的作用,对世界进程作出更大的贡献。我们相信,在亚洲基础设施投资银行和丝路基金的支持下,中国高铁走出去的远大目标一定能够实现!
(三)自主创新:中国高铁技术领先世界的秘密
美国总统奥巴马强烈地意识到,高铁将是重塑美国全球竞争力的技术制高点。他在2011年国情咨文中表示:“没有理由让欧洲和中国拥有最快的铁路”。
但是,中国高铁工程师没有让奥巴马如愿。现在,中国高铁技术全面领先,经过10年时间的努力,高速列车在中国大地安全运行,我国掌握了高速技术的制高点,更高速试验列车的研制取得重大突破,全新技术纵向与横向相互传递,覆盖整个高铁领域和世界市场,高铁成为中国战略性高新技术和战略性新兴产业。
高速列车是中国创新能力的一个标志。工程师与科学家深入地探索高速列车的三大核心技术:轮轨技术、空气动力学性能与弓网关系技术。中国高铁工程师在这三大核心技术的理论和实践已经取得重要突破。现在运行的中国拥有知识产权的CRH380动车,时速350-380公里,试验运营时速420公里。2010年12月3日,在京沪高铁枣庄至蚌埠段综合试验中,国产和谐号CRH380A动车组跑出每小时486.1公里的速度,刷新世界铁路运营试验最高速度。中国拥有世界最高速度的铁路列车。
中国不仅成为高铁世界第一大国,而且要把铁路网建到世界各地,中国高铁不仅实现最高速度,而且要领跑世界。2015年,中国两大高铁车辆生产商——南车和北车正式决定合并,组建世界最大的高铁企业,推动中国高铁走向世界。
中国高铁成功的秘密在那里?创新驱动是推动中国高铁发展的动力。
按中国工程师的说法是“用自己的方式‘跑’起来”。“自己的方式”是自主创新的方式。中国高铁的成功,根源于中国高铁工程师自主创新的成功。这是中国科学家和工程师责任感、智慧和创造性的表现。现在,中国高铁,包括铁路、机车、动力、信号和全自动化的电子网络控制系统,它们研制成功和安全运行就是最好的证明。有记者报道说:现在,中国动车“和谐号”,全自动化的电子网络控制系统,有了“中国心”;绝缘栅双极型晶体管(IGBT)研究突破,有了“中国脑”;车体加宽0.4米并进行了改造,有了“中国身”;动车车头形状全新设计,有了“中国面孔”。“和谐号”动车组集合成为“中国名片”。这是中国工程师科技创新驱动的伟大成就。
中国高铁自主创新的主要路径是:2004年引进国外先进技术,同时自主创新起步;2007年底,铁道部成立高铁技术攻关组;2014年,实施《中国高速列车自主创新联合行动计划》。中国高铁工程师的高铁仿真实验室很快搭建起来,专家们像开足马力的发动机,24小时分班运行,轮回进行类比试验,查找问题,修改数据,再回归测试。例如,铁路上有落物怎么办?工程师们研究和制造完善的列车安全运行的自动化控制系统。它能提前觉察安全隐患,自动发出信号,那段轨道信号就变成红颜色的;列车在距离障碍物6公里外就接到故障信号,自动停车;钢轨出现裂纹,信号会自动检测,变成红色,列车自动停止。经过上百次反复,这套世界上目前最先进的无线控制技术已开发和运行成功,并已经在武广高铁和其他铁路上安全有效地应用。
“高平顺、高稳定”是高速铁路建设的两大要求。10年来我国高铁基本上实现这种要求。关于高铁安全问题,中国高铁工程师设计高铁技术指标时,遵循一个共同的底线——“故障导向安全”原则:当铁路或者列车发生任何性质的故障,结果都必须导向安全一侧。我国高铁线路,通过实现高速信息化、智能化,在运行过程中可以随时发现和判断故障,并消除故障,不影响安全运行。如今,武广高铁在线的动车组已累计高速奔驰300万公里,故障率仅为十万分之四。这是一个国际一流的成绩。“车、路、信号”这个庞大的高铁体系技术平台,就这样奇迹般地被中国工程师搭建起来。
例如,对于有砟、无砟,中国工程师曾有过激烈的争论。传统轨道都是有砟的,也就是枕木下面垫石砟,无砟则是将铁轨铺在一个高强度混凝土板上。有砟在工程建设期能省钱,但车速越高,列车晃动越剧烈,后期养护需大量投资。无砟可以保持列车的高平、高稳,少维修。无砟成本虽是有砟的1.3到1.5倍,但运营十年左右,这个成本连本带息就都回来了。争论、考察、研究,反复权衡、认真比较,科学判断、慎重决策,铁道部最终决定高铁线路使用无砟轨道技术。但是,当时中国并没有现成的技术,包括地质沉降问题。经过自主攻关,中国工程师认识到,高铁不同于普通铁路,它的线路常常要飞架空中,例如京津城际铁路、京沪高速铁路,桥梁总长占到全线8成以上。桥梁选型,至关重要。他们优选出32米简支梁、桥架架梁为主的技术方案,创造出制造、运输、架梁等一系列新技术,解决了高铁建设中久拖不决的大课题。
通信信号,是高速铁路指挥控制系统。这项技术不在转让之列,京津城际铁路使用西门子技术,花去19亿元。面对武广高铁,西门子又开出64亿元天价。受到刺激的高铁人,决定自己干。中国高铁工程师说:“技术上一定是要抢占制高点,谁有抢占技术的制高点的能力,谁就有带动行业发展的能力。以技术的先进性驱动市场的需求,这是全球市场经济竞争的规律。”中国工程师自主创新拿到了制高点。
高速铁路建设,极大地方便人们出行,支持经济社会建设,增强国家的力量,是社会生产力发展的突出表现。高铁建设将加速中国经济结构调整,它缩短了东部、中部和西部的时空距离,促进城市经济圈、省际经济圈快速形成。城市经济圈和省际经济圈的形成,有利于加速城市化进程,缩小城市与农村之间的距离,缩小城乡差距,使东、中、西部之间的平衡发展,城市与农村平衡发展。高铁是高科技产业,高端制造产业,发展高铁产业,将加速中国经济结构转型和产业升级,使中国经济社会发展迈向新台阶。
当然,人类所有重大活动都会对环境和生态系统造成影响,高铁建设也一样,只是现在还没有看到高铁环境影响的报道。我们期望这一问题的研究取得进展,期望高铁建设对环境和生态系统的有害影响减少到最小的程度。
参考文献:
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[3]马克思,恩格斯.马克思恩格斯全集:第1卷[M].人民出版社,1961:603.
[4]马克思,恩格斯.德意志意识形态[M].人民出版社,1961:38.
责任编辑任浩明
中图分类号:G3
文献标识码:A
文章编号:1004-1494(2016)02-0004-07
收稿日期:2016-01-06
作者简介:余谋昌,男,中国社会科学院哲学研究所教授、博士生导师,研究方向为生态哲学、环境伦理学。