6 航天器回收 重量推至7吨以上

　　火箭回收和复用是马斯克SpaceX的重要标签。其实，我国也回收过3.5吨的神舟飞船载人舱。11月，航天五院508所验证关键技术，可将我国航天器回收重量推至7吨以上。这与508所成功研制出大型群伞系统和大载重着陆缓冲系统密不可分。该所采用直升机外挂投放7吨级模型的方式，成功进行我国首次大型群伞系统及大载重着陆缓冲系统空投试验，多项大型航天器回收领域主要技术指标达到国际先进水平。

　　回收航天器，再入返回时的初级减速主要靠减速伞。有别于神舟飞船的单伞系统，全新研制的减速伞是群伞系统，由2顶减速伞、3顶主伞组成。减速伞的承载能力、伞型设计大幅优化；主伞则保证了各伞之间充气的一致同步。该群伞系统多级收口与展开，有效降低了开伞载荷。

　　着陆回收阶段，大载重航天器无损着陆回收对着陆缓冲系统要求甚高。为此，508所科研团队攻克了多气囊组合缓冲动力学建模与仿真等多项关键技术；着陆缓冲过程时间极短，又研制了高灵敏度着陆敏感器，解决了快速响应着陆缓冲控制问题。最终保证系统可靠工作，返回舱着陆稳定。

　　7 22纳米光刻机 “雕”出精细线条

　　11月29日，中科院研制的“超分辨光刻装备”通过验收。这个世界上首台用紫外光源实现了22纳米分辨率的光刻机，意义在于用便宜的光源实现较高的分辨率，用于一些特殊制造场景。光刻机不光是制造芯片用，一张平面材料想刻出繁复图案，都可以用光刻。光刻机相当于一台投影仪，光就是一把雕刻刀，在感光平板上“雕”出精细的线条图案。

　　使用深紫外光源的光刻机是主流，缺点是太昂贵；荷兰ASML垄断的极紫外光源的光刻机，更是贵到令人发指，一台3000万元，还要在真空下使用。中科院研制的22纳米光刻机采用紫外光汞灯，整机价格在百万元级到千万元级，加工能力则介于深紫外级和极紫外级之间，令人振奋。

　　中科院研制的这种光刻机擅长加工包括大口径薄膜镜在内的一系列纳米功能器件，对中国的遥感成像、生化痕量测量、特种表面材料等领域有重要意义。

　　中科院光电所的科学家杨勇这样解释其原理，拿一块金属片和非金属片亲密接触，界面上有一些乱蹦的电子；光投影在金属上，这些电子就有序地震荡，产生波长几十纳米的电磁波，可用来光刻。

　　8 细粒度图像识别 “看”一眼就结账

　　在传统计算机视觉研究中，图像识别的目标对象隶属类别通常是诸如“狗”“车”和“鸟”等传统意义上的类别分类。但大家应该都有这样的经历：逛街时看到路人的萌犬可爱至极，可仅知是“犬”殊不知其具体品种。然而，细粒度级别图像识别技术便能准确分辨出哪怕细微差异的目标对象，解决此类难题。

　　现落地于南京快餐厅的细粒度图像识别智慧收银系统，可以近100%识别率，精确识别几十种菜品，该系统在具体运行时，食客仅需将选好的菜品放在识别区，系统便会立刻显示出菜品清单和价格，即可进行结算。

　　旷视科技Face++南京研究院负责人魏秀参博士表示：“首先，我们通过数据采集收集到待识别菜品近千张的图像信息，之后针对诸多菜品间细微的差异设计基于深度学习的细粒度级别图像识别算法。该算法除常规的卷积神经网络模块对整盘菜品获取全局性的判别信息外，还包含一个‘注意力’模块，可自动‘聚焦’到差异细微菜品的局部图像区域。这些局部区域可有效辅助算法进行细粒度级别的菜品识别。”这样，整张细粒度图像识别特征既包含了菜品级别特征，又包含了更强判别性的局部特征，使得分类准确无误。相比传统标签结算的方式，细粒度图像识别技术大大降低了系统及人力成本，同时大幅提升了顾客点餐结账的效率。

　　9 特高压绝缘子 劣质黏土造“瓷器活”

　　变电站和高压输电线路的基础设施中，有一种重十几公斤到几十公斤的瓷瓶，名为绝缘子，异常重要却常被忽略。针对我国特高压电网的使用要求，承受百万伏高压和数十吨拉力是绝缘子产品的核心性能。12月份，全球首条瓷绝缘子自动化生产线在内蒙古精诚绝缘子有限公司的厂区内正式启动调试。

　　该公司用劣质黏土做出比优质黏土密实度更高的产品，顶住百万伏特，在行业内是一次技术革命。

　　为此，公司团队多年来对伴生黏土进行数百次颗粒成分分析和配方实验，将伴生非优质黏土占产品原料的比例确定在60%，最终获取自主知识产权的“绝密配方”，实现每款特高压绝缘子能服役50年的目标。

　　不仅如此，通过近十年来20多项技术集成创新，世界瓷绝缘子行业梦寐以求的自动化生产也实现了。全球首条自动化生产线在精诚绝缘子的车间诞生。生产线上的辊道窑好似传送带，辊子转动使陶瓷从窑头传送到窑尾的过程中，就完成了从配料、制作、上釉、烤制、检测，再到最后包装的全自动化生产。

　　10 水纹溯源 揪出排污企业

　　今年，生态环境部对30个省区市70个城市的黑臭水体整治开展了现场督查。督察期间如果下雨，黑臭水体会冒出来，不下雨黑臭水体藏得很好，违法排污问题就被掩盖了。

　　清华大学环境学院吴静课题组自主研发的这款水质“指纹”识别器，担当了我国治污界的福尔摩斯，可依靠水纹揪出污染“嫌疑犯”。

　　每家企业的废水中，都包含自身独特信息，主要是残留污染物，这就是废水的水纹。每种物质发出的荧光都不一样，物质浓度越高，在图谱中就越突出，而采集水质“指纹”就是采集废水的荧光图谱。废水水纹库，类似于警察的疑犯指纹数据库，把需要检测的水质指纹与水纹库比对，就能发现“嫌疑犯”了。

　　一旦水纹超过预警限值，24小时监测仪器会自动预警。

　　此外，仪器会自动保存水质指纹10年以上，发现问题，自动留取异常水纹作为追查证据。还可与其他类型的污染溯源技术相互补充，形成组合拳，将原先数周的排查时间缩短为半小时左右，且证据确凿，监管指向清晰。（唐芳）