创新照亮进步路——2013年度国家科技奖获奖项目巡礼

“上海光源”国家重大科学工程获2013年度国家科技进步一等奖。图为一名研究人员在“上海光源”生物大分子晶体学光束线站做实验，查看获得的结果。 　　新华社发

科技进步一等奖“罗布泊盐湖硫酸钾开发技术”——

唤醒盐湖钾盐宝藏

记者 喻思娈

年产钾肥130万吨，占全国钾肥生产总量的20%。多年前，人们不曾想到，罗布泊，这块昔日无人的不毛之地，如今建成了世界最大的硫酸钾肥生产基地。由于突破了盐湖硫酸钾开发技术，让罗布泊沉睡千年的资源化身“黄金”宝藏，中国化工长沙设计研究院（以下简称“长沙院”）以院企合作方式完成的“罗布泊盐湖120万吨/年硫酸钾成套技术开发”获得2013年国家科技进步一等奖。

我国是世界第二大钾肥消费国，目前年需求量约1200万吨左右，但钾矿资源却严重匮乏，钾肥自给率很低。海关数据显示，2012年我国钾肥进口总量达634万吨，自给率约为50%。

开发自有钾盐，对解决我国农业钾肥自给有重大意义。与加拿大、俄罗斯、美国等主要钾肥生产国储量大、富矿多、开发便利不同，我国水溶性钾矿少且开采难度极大。

上世纪80年代，地质科学家在罗布泊北凹发现了一个储量4亿吨的超大型钾盐矿床，潜在经济价值超过5000亿元，是世界上已探明的最大硫酸盐型卤水钾盐矿床。在开发钾盐资源激情的驱使下，上世纪90年代，开发者陆续深入罗布泊，但由于自然环境恶劣，交通、电力、通讯等基础设施缺乏，大规模开发并没有实现。

由于自然条件差，唤醒罗布泊沉睡的钾盐资源，面临很大的技术难题。发现矿床时，我国并没有硫酸盐型盐湖卤水开发的技术储备，而美国的大盐湖的开发工艺，因为卤水组分不同、地理环境不同等差异，没法照搬，我国不得不研究新的开发路线。

长沙院副院长兼总工程师、项目完成人之一刘小力告诉记者，开发钾盐首先要解决生产硫酸钾所需的淡水和氯化钾这两个基本问题。罗布泊酷热缺水，可谓真正的“水贵如油”地区，同时由于地理位置偏僻，外购氯化钾成本高。这些特点决定了其技术路线必须另辟蹊径。其次，盐湖矿物采收输送、加工、装备技术开发及工程化等问题，也是摆在设计研究和建设者面前的难题。

“我们早在1999年就与国投新疆罗布泊钾盐有限公司的前身罗钾公司签署了技术开发合作协议，2003年完成了年产2万吨的工业性试验。”刘小力说。经过攻关，研究人员成功探索出一套利用盐湖卤水资源就地生产硫酸钾的开发技术，破解了罗布泊盐湖资源开发利用工艺技术难题。

但要实现大规模开发，还面临着完成从开采、输送到产品加工等一系列成套工程化技术开发问题。为此，该院又用了3年的时间，开展了一系列工程技术开发，突破了主要工艺原料淡水和氯化钾的难题，攻克了地下多层饱和晶间卤水大规模开采工程化技术难关，为大型硫酸钾装置的建设提供了技术支撑。

2006年4月，国家“十一五”重点建设项目“年产120万吨硫酸钾项目”正式启动，由于工程化技术攻关的完善，仅用了2年多时间，完成了工程建设和试车工作，2008年9月，在罗布泊这片153平方公里的盐田，在“死亡之海”的腹地，诞生了目前世界上规模最大的一套硫酸钾生产装置。曾经的生命禁区，变成资源富矿。

据介绍，罗布泊钾盐成套技术开发，成功解决了罗布泊盐湖钾资源大规模开发的开采、加工技术及装备难题，实现了我国硫酸钾产业结构升级，提升了产业技术水平。2012年，该项目的产品占到世界硫酸钾总量的26%左右，国内市场占有率达78%以上。国投新疆罗布泊钾盐有限公司一跃成为世界最大的硫酸钾生产厂商。

“有了这套装置，能够大大提高国产钾肥，特别是硫酸钾的供给率和我国在国际钾肥定价的话语权，不再需要看人家脸色。”刘小力说。

科技进步特等奖“载人航天空间交会对接工程”——

为空间站打下坚实基础

罗沙 宋亚迪

载人航天空间交会对接工程项目获得2013年度国家科技进步特等奖，这项技术对实现我国载人航天工程“三步走”战略目标具有决定性意义。

“空间交会对接技术是指两个航天器在轨道上会合，并在结构上连成一体的技术，是完成航天器在轨组装和在轨服务，航天员乘组天地往返，物资和燃料补给，空间营救等空间站建设工作的基本前提。”中国载人航天工程总设计师周建平接受记者采访时说。

2011年以来，我国成功执行了天宫一号、神舟八号、神舟九号、神舟十号四次飞行任务，圆满实现了天宫一号与载人飞船四次自动交会对接和两次人控交会对接。

“通过载人航天空间交会对接工程项目，我们突破和掌握了交会对接技术，研制了高可靠的载人天地往返运输系统和我国首个试验性空间实验室天宫一号，大幅提升了载人航天发射、测控和着陆回收综合保障能力。”周建平说，“工程的实施使我国成为第三个独立掌握交会对接技术的国家，为空间站建设打下了坚实的技术基础。”

据了解，历次交会对接飞行任务中安排的一系列空间材料科学试验、空间环境和物理探测试验以及航天医学、再生环保试验，为科学家获得了大量数据资料。天宫一号装载的我国自主研发的高光谱成像仪，在国土资源探测，海洋、林业、水文生态监测、城市环境监测等方面积累了大量遥感资料。“2013年的浙江余姚水灾救灾中，天宫一号提供了丰富的遥感资料。”中国载人航天工程空间应用系统总设计师赵光恒说。

周建平说，中国空间站计划于2020年前后建成，初期将由三个20吨级的舱段构成。在此之前，我国还将研发20吨级发射能力的长征五号B型运载火箭，以及用于发射货运飞船的长征七号运载火箭，这两型火箭都将采用无毒无污染的推进剂。

“我们有能力把空间站建造好，使中国载人航天技术进入一个新的阶段，将为产生原创性创新成果提供坚强的支持。”周建平表示，科研人员正在争分夺秒推进空间站建设工作，建成后将与国外开展相关的交流合作，也欢迎其他国家的航天员届时到访中国空间站。

“我可以自豪地说，我们的空间交会对接技术是一流的。”执行神舟九号飞船任务并完成首次人控交会对接的航天员刘旺说，“我们载人航天团队是一流的，中国航天员也是一流的。”