科技大参考第58期
发布时间: 2018-08-01
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【观点·焦点】

英媒:中国已对美国的科技专政宣战

美媒:中国关键安全技术正迫近美国

麦肯锡:数字经济重塑世界经济 中国将成巨人       

德勤咨询:移动大未来 2017年中国移动消费者调研

埃森哲:中国消费者洞察系列报告

【热点·亮点】

分子设计育种:让水稻既高产又优质

新型“纳米棒”:让二氧化碳变身高效能源

自动驾驶行李箱:旅客的贴身搬运工

智能人行横道:是斑马线也是红绿灯

夜间“光污染”:可能导致植物减产

中关村核心区:特色高精尖产业结构加速形成

【深一度科技】

石墨烯:从强者愈强中走向三种可能的未来

  

【观点·焦点】

 

英媒:中国已对美国的科技专政宣战

英国《苏格兰先驱报》近日报道,今年的国际电子消费展表明,科技世界可能很快就会被掌握在中国手中。参展商有超过1/4的公司是中国公司,展出产品的大约500家公司的名字中都有“深圳”两个字——你使用的大部分电子产品都是那里制造的。可以非常明显地感觉得出来,中国的科技企业已经对美国的科技专政宣战了。硅谷的人们真的认为技术娴熟的中国工人会满足于最终以微薄的工资给山姆大叔服务吗?这已经不是什么秘密,对中国来说,时代即将改变。

 

美媒:中国关键安全技术正迫近美国

美国太空新闻网文章指出,中国将在太空、网络、人工智能和其他具有广泛国家安全应用的关键技术方面挑战美国霸主地位。这不应令人意外。如今讨论的问题是,美国对此是否认真对待。议员们并不完全相信中国称霸诸多科技领域是个“必然结论”,但中国的科技成就应促使美国的政策制定和国防投入。多年来,两党分歧阻碍了关键科技项目的联邦拨款,中国明白发展这些先进技术与经济增长之间的关系,这也是美国应该重视的。

 

麦肯锡:数字经济重塑世界经济 中国将成巨人

麦肯锡全球研究院院长华强森最近发表以“数字经济重塑世界经济”为题的演讲,表示未来10-30年的经济发展都会被数字化所推动。对于中国的数字经济来说,华强森认为会被3个因素推动:首先,对于中国来讲中国市场基数非常大,而且有很大的年轻人群体,这些年轻人都非常愿意接受新事物;第二,有非常非常大的公司、如BAT等,而且充分资本化,想要投资于数字生态;第三,政府也非常喜欢这个数字革命,在给予创新者非常多的空间。

 

德勤咨询:移动大未来 2017年中国移动消费者调研

德勤最近调研聚焦移动互联网领域应用层、设备层、支持层三大方向,覆盖内容消费、移动支付、数字设备、数据安全、生物识别、物联网等热点话题。调研显示八大成果:未来仍是智能手机的天下;机器学习将成为手机标配;指纹识别引领未来无密码时代;消费者会更加珍惜宝贵的手机空间;“手机党”的自省应当引起关注;可穿戴设备与物联网设备前景不明;移动视频将不断刷新流量使用;个人信息泄露成为一种新常态。

 

埃森哲:中国消费者洞察系列报告

埃森哲2017年对中国消费者数字趋势的研究表明,智能设备和应用服务的体验与消费者预期之间尚有较大落差。技术迅速成熟进步,智能生活几乎指日可待,但数字化和人的关系将是一个需要持续关注和建设的领域。随着获得和应用这些技术的成本迅速下降,人工智能(AI)成为创新融合的新高地;跨越物理空间与网络空间,虚拟现实(VR)和增强现实(AR)应用场景日渐丰富。以智能设备为先导的消费边界进一步拓延,智能生活的新世界似乎触手可及。

 

【热点·亮点】

 

分子设计育种:让水稻既高产又优质

中国科学院院士李家洋领衔的研究团队运用分子设计育种的理念和技术,经过精心的杂交“设计”,育成了具有理想株型及超高产、早熟和抗稻瘟病等优秀基因的水稻新品种。这一突破性成果使水稻量与质达到了完美的平衡点,对指导未来作物遗传改良、保障国家粮食安全具有重大战略意义,摘得2017年国家科技奖自然科学一等奖桂冠。“分子设计”育种技术与转基因无关,只是在水稻天然基因里筛选“优质”基因,然后利用“分子设计”育种技术,提高育种精准度和效率。

 

新型“纳米棒”:让二氧化碳变身高效能源

合成气,即一氧化碳和氢气的混合气,是石油化工中重要的合成原料。传统制备合成气的方法包括煤的气化和天然气的重整,都需要消耗不可再生能源。中国科技大学利用组分可调的硫硒化镉合金纳米棒作为催化剂,高效电还原二氧化碳为合成气。这种硫硒化镉合金纳米棒的催化剂,在二氧化碳电还原反应中表现出高活性和高稳定性,并且能够在很宽的范围内调控合成气的组成比例。该成果日前发表在国际著名的《先进材料》杂志上。

 

自动驾驶行李箱:旅客的贴身搬运工

在美国拉斯维加斯举行的国际消费类电子产品展览会上,一种智能跟随行李箱正式亮相,可有助解决旅客常常面临的手提箱过重的烦恼。这款由美国一初创公司研发的“机器人智能手提箱”通过智能手机应用操控,结合人工智能科技,手提箱能够紧跟主人移动,或者用户可以像操作无人机一样通过手机应用程序来控制手提箱移动方向。其最高速度可达11公里每小时,而且还可绕过障碍物。该产品预计2月份进入美国市场,价格为1100美元。

 

智能人行横道:是斑马线也是红绿灯

前不久,英国研发出一条高科技智能人行横道。这条智能人行横道相当于在公路上铺上了长达22米的LED面板,面板能防水还可感知压力,能识别是否有行人或车辆在通行,红绿灯和斑马线的功能都归纳到这块面板上了。一旦有行人接近路口,LED面板就会亮起来,马上显示出斑马线。这时,两侧机动车道就全部被限行了,相当于红灯,行驶的汽车会停下来,行人便可以安全地通过。当人们走过后,斑马线就会消失,以减少对驾车者的视野干扰。

 

夜间“光污染”:可能导致植物减产

瑞士伯尔尼大学的学者表示,目前夜间人造光源以年均6%的速度在增长,这显然已经对动植物产生了一定的影响。研究人员在7处此前从未布置过人工光源的草地上,设置了一种在欧洲很常见、黄昏时可以自动亮起的LED路灯;作为参照的还有另外7块没有布置人工光源的草地。研究人员发现,在有灯光的草地,夜间传粉者造访的次数锐减了62%,后果就是,植物结果数量也相应下降。尽管这些植物在白天也有很多传粉者造访,但仍无法弥补缺少夜间授粉所造成的产量损失。

 

中关村核心区:特色高精尖产业结构加速形成

日前从中关村海定园管委会获悉,截至目前,中关村核心区规模以上高科技企业达到3553家。规模以上“高精尖”企业2000余家,占北京市四成以上。拥有独角兽企业37家,占全国1/4,成长性强;符合新经济特征企业占比达73%,新经济企业总收入占园区总收入比重达76%,远高于全国平均水平;收入亿元以上企业1461家,10亿元以上企业242家,100亿元以上企业25家。近年来,中关村核心区大力实施创新驱动发展战略,“高精尖”产业支撑作用日益突出。

 

【深一度科技】

 

石墨烯:从强者愈强中走向三种可能的未来

 

大数据:

科技经济舆情聚合监测平台显示:“石墨烯”3个月来累计相关报道20261篇,点击量4621660次,评论数20950条,关注网站1230家。

其中网媒11018篇(省内415篇,省外10481篇,境外122篇),论坛904篇,平媒1096篇,政府网站464篇,博客388篇,微信6223篇,微博147篇,视频21篇。

 

新研判:

石墨烯是21世纪最具颠覆性的新材料,它的发现及其应用,正在掀起一场席卷全球的产业革命,这些领域的新发明、新成果层出不穷,如在锂离子电池电极材料、太阳能电池电极材料、传感器、半导体器件、透明显示触摸屏、海洋重防腐涂料、海水淡化、水污染治理以及军工装备等方面已开始应用石墨烯。

石墨烯研发及应用是我国少数位于世界前列的科技领域之一,对我国实施创新驱动发展战略、助推传统产业改造提升、支撑新兴产业培育壮大、带动材料产业升级换代、促进国际交流协作等方面具有重要意义。在全球新一轮产业升级和科技革命的大背景下,我国政府已经开始从政策层面高度重视石墨烯产业的发展,试图在全球石墨烯大战中占据核心优势。

 

☆新聚焦:浙大研发铝-石墨烯“超级电池”

 

在石墨烯的众多应用领域里,把石墨烯膜作为正极材料来研制“超级电池”一直是科学家研究的热点。2017年12月25日,浙江在线报道了浙江大学高分子系高超教授课题组研发出一种新型的铝-石墨烯电池,引起了媒体热议。

铝离子电池是一种优秀的新型电池,其实用化的关键是找到合适的正极材料。课题组选择石墨烯这一神奇材料,以创新工艺制备成独特的石墨烯膜作为正极材料,大大提升了铝离子电池的整体性能,与现在主流的锂电池和超级电容器相抗衡的远景十分看好。一般电池随着反复充放电,电容量会不断降低,这就是我们所说的“不耐用”。铝-石墨烯电池在这一点上表现优异,这种电池经历25万次充电—放电循环,充放电效率仍高达91%,容量损失很小。同时,这种铝-石墨烯电池的倍率性能也非常优异,表现为在大电流下可以快速充电,同时保持较高的比电容量。现在的实验室数据是1.1秒就能充满电,未来如果用到手机上,充电5秒钟通话2小时是完全可能的。

-石墨烯电池还有一些当前其他电池无可匹敌的特性。低温至零下40℃,铝-石墨烯电池仍能稳定充放电1000次,高温至100℃,稳定充放电45000次,即使电芯暴露于火焰中也不会起火或爆炸。这一宽温度使用范围为将来铝离子电池在极端温度条件下的使用打下了基础。这种电池还有很好的柔性,在10000次弯折后容量完全保持,展现出在可穿戴柔性电子器件中的应用潜力。

其实关于石墨烯电池,业界的争论从未停止过。支持的一方表示石墨烯电池是未来的大方向,但苦于一直没有真正的产品能拿出手,反对的一方则认为石墨烯电池是噱头,宣传效果大于使用价值。而事实上,确实有不少企业借着石墨烯电池的幌子来宣传自己的公司和产品。此次浙大成功研发铝-石墨烯电池,就立刻引起了各路媒体报道和业界广泛关注,可见大家心里都期盼着能有这样一个成果来为石墨烯电池行业正名。

 

☆新分析:盲目跟风要不得,专利布局要牢抓

几年前,人们多半对石墨烯还一无所知。近年来,在国家和政府政策强有力的推动下,石墨烯产业发展十分火爆,石墨烯研究院、石墨烯产业基地、石墨烯新材料园区,更是遍地开花。有的声称将通过几年努力建成百亿级甚至千亿级的产业。

 

2010-2017年我国新增的石墨烯企业数量(单位:家)

根据前瞻产业研究院提供的数据,2016年我国新增石墨烯企业704家,较2015年增长达到了113.3%,2017年仅上半年就成立了525家,全年预计将突破一千家。但是从企业规模上看,目前国内从事石墨烯生产的企业80%以上为中小型企业,年销售额多数在百万元级别。值得警惕的是,国内石墨烯生产企业的总体盈利能力很弱,一些宣称具备百吨年产能的生产企业,其产值和盈利能力远远没有达到预期,多数企业处于亏损状态。

中国碳谷科技集团首席专家戴加龙认为“现在,社会上炒作石墨烯概念非常严重,其噱头意义远大于实用价值。企业做研发、做产品、做市场,都得诚信。做到哪一步就说到哪一步,取得什么成果就介绍什么成果,‘放卫星’——不切实际的虚报浮夸,不仅不能给石墨烯增光添彩,反而会给石墨烯抹黑。对石墨烯的发展来说,‘放卫星’究竟是帮忙还是添乱、是补台还是拆台,结论应该是不言而喻的。现在业界对石墨烯的概念大多停留在理论上,实际上在真实应用中石墨烯应该理解为:纳米+二维材料+石墨自身的性能。”

江南石墨烯研究院最新发布的《石墨烯产业专利报告(2017)》显示,截至2016年9月,石墨烯技术全球专利申请量为5.05万件。其中,中国和美国的专利申请量较多,处于引领地位,占比分别为48.25%和17.32%。“尽管专利申请数量占优,但我国石墨烯领域的专利申请质量有待提升。”江南石墨烯研究院院长张朝晖表示,从有效专利看,2010年以前获得授权的国内专利申请绝大多数处于失效状态;从专利类别看,2016年,国内有效专利中实用新型专利占比29.08%,而国外有效专利中实用新型专利占比5.2%。另外,我国相关企业在国外的专利布局相对薄弱,这或给未来相关企业“走出去”埋藏潜在风险。

 

☆新预见:石墨烯材料三种可能的未来

2017年10月,赛迪研究院发布了《中国石墨烯产业地图白皮书(2017年)》,对未来我国石墨烯产业的空间发展趋势进行了预测,一是将呈现“强者愈强”,资源要素继续向优势地区汇聚的趋势,东部沿海地区“强者愈强”。二是热点城市不断涌现,产业园区“遍地开花”,各地政府纷纷上马建设各种石墨烯研究院及产业园,将石墨烯产业作为发展重点。三是将呈现“特色化、差异化”发展,区域分工格局更加明晰。北京将依托独特的研发资源,抢占全国石墨烯研发高地;长三角地区基于坚实的产业基础和应用,加快在复合材料、储能材料、新一代显示器件等方面的产业化应用和推广;福建、广东等东南沿海地区则依托广阔的应用市场空间,注重在智能可穿戴、热管理等领域加快步伐;东北地区依托其丰富的资源优势,在原料制备方面加强攻关。

2017年8月,福建省政府印发了《福建省石墨烯产业发展规划(2017-2025年)》。该规划是全国第一部省级石墨烯专项规划。规划中提到,到2020年,福建省建成较为完善的石墨烯材料研发、制备、应用等产业发展体系。

2017年12月,浙江省石墨烯制造业创新中心正式在宁波揭牌。中心将按照《中国制造2025》规划制定的石墨烯产业技术发展路线图,重点面向电动汽车、海洋工程、功能复合材料、柔性电子、电子信息等领域对石墨烯及其改性材料的重大需求,突破技术成熟度4-6级的石墨烯产业前沿技术和共性关键技术,打通石墨烯基础研究与产业需求间缺失的关键创新环节,为石墨烯产业提供成套的系统性技术解决方案,并通过融合各创新要素完成向下游的技术转移扩散,实现首次商业化,促进传统产业的转型升级和先导产业的培养发展。

全国人大代表、中国科学院院士刘忠范给石墨烯材料设计了三种可能的未来。第一种未来类似于碳纤维,不至于日常生活离不开它,但在某个行业中担当着杀手锏级的角色。现实的石墨烯材料并不等同于未来的石墨烯材料,档次还远远不够。但是,随着石墨烯材料的制备水平无限接近于理想情况,成为某个行业的杀手锏级应用绝非不可能。

第二种未来类似于塑料。二十世纪初发明的塑料现在已经无处不在,极大地便利了人类的生活。这种可能性对于石墨烯材料来说,也不是梦想,它的潜在用途极其广阔,尽管成为现实需要付出艰苦的努力。

第三种未来类似于硅材料。硅材料是集成电路的基石,将人类带入了信息化时代,极大地改变了人类的精神生活。石墨烯的卓越特性如果全部挖掘出来并得以应用,前途不可限量。在将来的某一天,造就一个“石墨烯时代”也不是幻想。