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气凝胶：能改变世界的多功能材料******
展览会上展出的具有纳米多孔结构的新型材料气凝胶服装
中新社 任海霞摄
【走近超材料①】
编者按超材料具有常规材料不具备的超常物理性质，是国际上重点关注的战略前沿领域。我国也高度重视超材料技术的发展，国家自然科学基金、新材料重大专项等都对超材料研究予以立项支持。近年来，越来越多的科研人员对超材料产生兴趣，使超材料的设计开发进入了一个崭新的天地。据此，本版推出“走近超材料”系列报道，展示超材料技术创新发展与产业化应用情况。
气凝胶具有高比表面积、高空隙率等特殊的微观结构特点，化学性能稳定、导热系数低、耐高温、使用温度范围广、寿命长。近年来，中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺，开发出生物质基气凝胶等多种新型气凝胶。
气凝胶是一种超材料，它非常轻，即使把一块气凝胶放在花蕊上也不会将其压弯。目前，各种各样的气凝胶被开发出来，它们或柔软或坚硬，或导电或绝缘，应用领域广泛。1月10日，中铁一局集团有限公司表示，河南省新乡蒸汽管网项目全面通过验收。蒸汽管网对防腐、保温要求极高，其管道选用了高温离心玻璃棉及纳米气凝胶复合保温材料。项目技术负责人汪惺说，纳米气凝胶隔热效果是传统隔热材料的2—5倍，可极大提高施工质量和施工效率，降低施工成本。
作为目前已知导热系数最低、密度最小的固体材料，气凝胶可谓是材料领域的“隔热王者”，并已在航天、石化等领域应用。比如“天问一号”探测器发动机与火星车表面、“长征五号”遥四运载火箭发动机高温燃气系统隔热、嫦娥四号探测器热电池防护等都应用了气凝胶。在我国提出“双碳”目标后，随着技术的不断创新，气凝胶的应用场景也在进一步扩大。
具有耐高温、高弹性、强吸附等特性
气凝胶是一种纳米级的多孔固态新型材料，所有孔的体积合起来占整个气凝胶体积的绝大多数，甚至可以达到99％以上，具有高比表面积、高空隙率、纳米级孔洞、低密度等特殊的微观结构特点，化学性能稳定、导热系数低、耐高温、高弹性、强吸附、防水效果好、使用温度范围广、寿命长。
“可以把气凝胶理解成多孔海绵的一个纳米版。”气凝胶领域技术专家王贝尔说，其孔径在20纳米至50纳米之间。而空气分子大小约为70纳米，大于气凝胶孔隙的直径，因此空气在气凝胶上流动效率极低，加上气凝胶本身比热容很高，热辐射传递能降到最低，因而具有很好的隔热性能。
气凝胶主要分为无机气凝胶、有机气凝胶和有机—无机杂化气凝胶三类。其中，无机气凝胶是以无机物为主体，包括单质气凝胶、氧化物气凝胶和硫化物气凝胶等。有机气凝胶则是以有机物为主体，主要包括酚醛气凝胶、纤维素气凝胶、聚酰亚胺气凝胶、壳聚糖气凝胶以及壳聚糖—纤维素气凝胶等。有机—无机杂化气凝胶可利用有机物和无机物各自优势，实现气凝胶特殊的功能化。
《科学》杂志2021年将气凝胶列为十大热门科学技术之一，并称其为“可以改变世界的多功能新材料”。王贝尔说，气凝胶是《科学》杂志评选出的十大新材料中，唯一一个已大规模落地于实际商业场景的材料。
气凝胶的制备工艺主要分为两步，即通过溶胶—凝胶过程制备凝胶，再利用一定的干燥方法将凝胶内的液态物质替换为气态，从而制得气凝胶。
有数据显示，在气凝胶行业的成本结构中，制造成本约占45%。苏州锦富技术股份有限公司董事长助理郑松说，降低气凝胶成本是行业正在努力的一个方向，目前主要路径之一是自动化产线的落地，而成本降低将会打开更多的应用场景。
生物质基气凝胶成研究热点
据中国石油管道科技研究中心评估，以350摄氏度蒸汽管道的保温应用为例，相比于传统保温材料，气凝胶的保温层厚度可减少2/3，节约能耗40%以上，每公里管道每年可减少二氧化碳排放125吨。
数据显示，2021年油气领域对气凝胶的需求占总需求量的56%，另有18%用于工业隔热、9%用于建筑建造、8%用于交通运输。国家新材料产业发展战略咨询委员会在《2022气凝胶行业研究报告》中指出，在新能源汽车蓄电池芯模组中采用气凝胶阻燃材料，可将电池包高温耐受能力提高至800摄氏度以上。随着新能源汽车产业等的发展，气凝胶在新能源汽车及储能行业应用场景广泛，需求量有望持续提升。
气凝胶发展迅速。国务院发展研究中心国际技术经济研究所分析员李维科说，近年来，中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺，开发出生物质基气凝胶、石墨烯气凝胶、聚合物气凝胶等多种新型气凝胶。值得一提的是，生物质原料来源广泛、成本低廉、碳源丰富，利用生物质原料制备环保型多孔碳纤维气凝胶是一种经济、可持续的生产方式，因此目前生物质基气凝胶也成为研究的热点。
比如中国科学技术大学俞书宏院士团队研发出超弹性纤维素气凝胶，该纤维素气凝胶从室温到零下196摄氏度，都表现出不随温度变化的超弹性、优异的抗疲劳性等，在恶劣环境中具有巨大的隔热潜力。且制备中所使用的材料均为生物质原料，有望解决能源密集型技术和石化材料造成的环境污染问题，是传统不可再生气凝胶的理想替代品。
中国林业科学研究院木材工业研究所卢芸研究员团队以木材为基质，将无机、有机气凝胶与木材骨架基体复合，首创了第三代木质纤维素气凝胶。通过对木材及生物质废弃物纤维素的调控，将纤维素比表面积提高了7个数量级，对油污吸附能力高达自身质量的75—300倍，体积用量缩减50%—75%，可降解、可再生。
气凝胶发展驶入“快车道”
气凝胶的发展得到国家政策的持续支持。2014年和2015年，国家发改委连续两年将气凝胶列入《国家重点节能低碳技术推广目录》，开始对气凝胶进行初步推广应用；2018年6月气凝胶被列入建材新兴产业；同年9月，第一个气凝胶方面的国家标准《纳米孔气凝胶复合绝热制品》发布；2020年，《气凝胶保温隔热涂料系统技术标准》启用；2021年，《中共中央、国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》提出，推动气凝胶等新型材料研发应用。
随着气凝胶应用技术不断成熟，气凝胶发展进入“快车道”。不过，李维科说，目前气凝胶研究仍存在一些问题，比如气凝胶在高温条件下热导率增长较快，与纤维等增强基体材料的黏结性较差；生产过程中会用到许多有机溶剂，容易造成环境污染；气凝胶难以回收利用，不利于可持续发展等。
此外，气凝胶生产成本高昂，产品价格昂贵。《2022气凝胶行业研究报告》指出，气凝胶的生产成本主要集中在原材料硅源、设备折旧及能耗方面。有效降低成本既依赖于制备工艺的突破，也需要通过低成本原材料的大规模产业化来实现。
气凝胶是罕见的可以同时满足防火、防水、隔热、隔音等多种需求的材料。李维科说，气凝胶的发展和应用仍然处于不断探索的过程，未来的研究方向主要集中在开发纤维素气凝胶、石墨烯气凝胶、钙钛矿结构气凝胶、非金属单质气凝胶等新型气凝胶上。（记者 李 禾）
东西问·读懂中国式现代化丨尹俊：中国式现代化为何是一种“创新论”？******
中新社北京12月8日电 题：中国式现代化为何是一种“创新论”？
——专访北京大学习近平新时代中国特色社会主义思想研究院院长助理尹俊
中新社记者 李双南
编者按：
现代化，一场跨越数百年、关涉五大洲的全球社会大转型，贯穿经济、科技、政治、文化等各个领域，给世界带来巨变。中国，无疑也是这历史进程中的一部分。 经过百年奋斗，中国的现代化蔚然成潮。中共二十大报告正式提出“中国式现代化”，为何是现代化模式的创新？其本质要求究竟为何？为何能打破“历史终结论”？“东西问”特稿专栏藉此推出“读懂中国式现代化”专题策划(二)，将围绕“中国式现代化的世界意义”进行解读。
中共二十大报告正式提出“中国式现代化”。何为中国式现代化的根本特征？中国与西方的现代化理论有何差异？中国式现代化有哪些理论创新的可能性？中新社“东西问”近日就此专访了北京大学习近平新时代中国特色社会主义思想研究院院长助理尹俊。
现将访谈实录摘要如下：
中新社记者：诺贝尔经济学奖获得者弗里德曼曾感叹：谁能解释中国经济，谁就可以获得诺贝尔经济学奖。从您的研究而言，中国经济的复杂性何在？
尹俊：新中国成立70多年来，创造了“当惊世界殊”的经济奇迹，如何解释中国经济发展的“斯芬克斯之谜”是经济学界最热门的话题之一。中国经济之所以具有复杂性，既因为中国人口众多、各地区差异较大等特殊国情，也因为新中国70多年的经济发展历程，不能简单用传统发展经济学理论的“发展转型”来概括，突出表现为两类转型的叠加。
一是中国经历了两次经济体制转型。第一次是在新民主主义社会的基础上，通过社会主义改造转为计划经济体制；第二次是改革开放后完成了向市场经济体制的转型。二是中国经历了两次经济发展转型，即从“重工业优先发展”，到“经济高速增长”，再到“经济高质量发展”的转型。这使得中国的经济发展道路是“发展转型”和“体制转型”叠加的双重转型道路，也可概括为“转轨发展”，即“在转轨中发展，在发展中转轨”，这就带来了中国经济的巨大复杂性。
2022年中国国际服务贸易交易会在北京举行。图为首钢园展区。牛云岗 摄中新社记者：如何理解中国式现代化的根本特征？
尹俊：中国式现代化的根本特征在于中国共产党的领导，这也是中国式现代化的最大优势。1840年鸦片战争以后，由于西方列强入侵，中国被迫打开国门，国家蒙辱、人民蒙难、文明蒙尘，一些先驱者就已开始探索或推动中国的现代化。直到有了中国共产党的领导，才彻底结束了半殖民地半封建社会的历史，为中国式现代化创造了根本社会条件。在中国式现代化的过程中，中国共产党始终把现代化的主导权牢牢掌握在中国人民自己手中，按照中国人民的意志去实现现代化。
中国式现代化，短短六个字，内涵非常丰富，既意味着现代化的目标是中国式的，也意味着现代化的手段是中国式的。因此，中国式现代化是手段与目标的双重结合。
什么是中国式的现代化目标呢？除了世界上绝大多数国家都在追求的“民富”“国强”的一般性目标之外，由于中国共产党的性质和初心使命要求，中国式现代化更强调人的自由全面发展，把人的物质和精神协调发展、人的幸福生活、人民的福祉作为现代化的中心目标来追求。中国式现代化的目标不是“单向度”的，而是多维度的。
什么是中国式的现代化手段呢？与时俱进地擘画现代化的宏伟蓝图，确定不同阶段的中心任务和战略目标，并为之接续奋斗，是中国共产党建设现代化国家的科学方式，也是马克思主义政党长期执政的鲜明特征和独特优势。打个比方，西方国家政党推动现代化的手段类似“擂台赛”，常常是“你方唱罢我登场”，而中国式的现代化手段是一种整体意义上的“接力赛”，因而能够做到“积跬步而至千里”。
市民在苏州金鸡湖畔跑步健身。王建中 摄中新社记者：纵观世界各国的现代化探索，有哪些值得中国借鉴之处？
尹俊：现代化起源于西欧的资本主义文明和工业文明，几百年来，简而言之，世界各国现代化成与失的规律可以概括为一句话：现代化的失败可能在于迷信“放诸四海而皆准”的模式或标准，现代化的成功必然取决于“一般性”规律与“特殊性”国情相结合下的理论与实践创新。
因此，世界上既不存在定于一尊的现代化模式，也不存在放之四海而皆准的现代化标准。其他国家在现代化“一般性”方面的探索是值得中国借鉴的，但是现代化“特殊性”方面的探索是无法直接借鉴的。
何谓“一般性”规律？比如各国现代化都必须一以贯之地解放和发展生产力，以工业化、城镇化为动力，以人的福利为目标。这方面的“一般性”体现在各国之间可以相互比较。比如衡量生产力发展水平，无非是通过总产值、国民收入(或人均总产值、人均国民收入)、工农业产值的比例、城乡人口比例、某些工业品的绝对产量(或人均产量)等经济指标来区分是否实现了经济现代化。
但现代化也有“特殊性”。比如各国要因时因地制宜，建立适应本国生产力发展的生产关系和符合本国国情特点的上层建筑。与经济现代化不同，各个国家的制度差异很大，并且难以像基数或者序数一样比较。换言之，没有一个制度现代化的标准。遗憾的是，历史上人们往往想当然地，把已经实现经济现代化国家的制度作为制度现代化的标准。这一观点或者偏见，主要受发展主义思潮影响。为了便于抽象研究，发展主义的主流思潮试图把现代化的一切问题都归于纯物质利益的分配，比如把政治、经济和自然环境的问题，转化为物质利益在政府、市场、社会等主体中的分配问题。对于现代化带来的问题，比如贫富不均、失业、环境破坏、种族冲突、军备竞赛、战乱等，则认为可以被物质发展的成就所掩盖；或者说，只要物质经济发展了，这些问题都可以解决。而漫长的世界现代化历史一次又一次地证明，生搬硬套其他国家现代化路径的国家，注定无法成功。
航拍雄安新区郊野公园秋景。韩冰 摄中新社记者：关于中国式现代化本质特征的理论研究主要有三种观点：“补课论”、“趋同论”和“创新论”。为何您的著作赞同“创新论”？
尹俊：改革开放以后，曾经有一种错误观点认为，中国是在落后生产力的基础上建设社会主义的，不得不回转头来“补资本主义的课”，通过资本主义的“卡夫丁峡谷”。这种“补课论”的错误在于，1840年以来的中国现代化实践已经证明，中国走资本主义道路是走不通的。社会主义初级阶段灵活创新体制机制，是为了促进生产力的发展，奠定向高级阶段迈进的物质基础。
另一种错误的观点认为，社会主义同资本主义的区别以后会越来越不明显。这种“趋同论”的错误在于，社会主义国家坚持以公有制为主体和实行按劳分配原则，这是资本主义制度下不可能实行的，是同资产阶级所有制和资本主义分配原则根本对立的。即使社会主义国家与资本主义国家都以提高生产力为目标，甚至都采用了市场经济体制，社会主义与资本主义的本质特征仍不同，比如资本主义难以摆脱贫富悬殊、两极分化等问题，而社会主义有制度优越性。
尹俊今年出版的新书《经济学理论与中国式现代化：重读厉以宁》。受访者供图中国式现代化是一种“创新论”，是社会主义制度下的发展中国家走向现代化的长期过程，是一个伟大的文明古国走向现代化的长期过程，是一个人口规模巨大的国家走向现代化的长期过程。这一过程既包括生产力的不断发展，也包括制度的不断完善，是一种前无古人的伟大实践。这一人类历史上最为宏大而独特的实践创新将给理论创造、学术繁荣提供强大动力和广阔空间，也会带来中国乃至世界哲学社会科学的大发展，我们不能辜负这一时代。(完)
专家简介：
尹俊，北京大学习近平新时代中国特色社会主义思想研究院院长助理、研究员、博士生导师。研究领域包括中国式现代化、五年规划、习近平经济思想、数字时代的组织管理等。已出版《中国式规划》《经济低碳化》《中国新型城镇化之路》《领导力的本质》等著作，在Asia Pacific Journal of Management, Journal of Business Research, Journal of Innovation & Knowledge等国际高水平刊物发表多篇论文。其今年出版的新书《经济学理论与中国式现代化：重读厉以宁》，综述和提炼了中国特色经济学的理论体系和中国式现代化的分析框架。
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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