数控机床也分高档和低档？

习近平总书记指出：

  落实创新驱动发展战略，必须把重要领域的科技创新摆在更加突出的地位，实施一批关系国家全局和长远的重大科技项目。这既有利于我国在战略必争领域打破重大关键核心技术受制于人的局面，更有利于开辟新的产业发展方向和重点领域、培育新的经济增长点。2014年8月，我们确定要抓紧实施已有的十六个国家科技重大专项，进一步聚焦目标、突出重点，攻克高端通用芯片、集成电路装备、宽带移动通信、高档数控机床、核电站、新药创制等关键核心技术，加快形成若干战略性技术和战略性产品，培育新兴产业。在此基础上，以2030年为时间节点，再选择一批体现国家战略意图的重大科技项目，力争有所突破。从更长远的战略需求出发，我们要坚持有所为有所不为，在航空发动机、量子通信、智能制造和机器人、深空深海探测、重点新材料、脑科学、健康保障等领域再部署一批体现国家战略意图的重大科技项目。已经部署的项目和新部署的项目要形成梯次接续的系统布局，发挥市场经济条件下新型举国体制优势，集中力量、协同攻关，为攀登战略制高点、提高我国综合竞争力、保障国家安全提供支撑。

  ——《关于〈中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议〉的说明》（2015年10月26日）

高档数控机床

HIGH-END CNC MACHINES

一提到“数控机床”，很多人脑海里可能会浮现出某则广告——“学数控机床哪家强……”而说到“高档数控机床”，肯定会有人纳闷：这还分高档和低档吗？

要解释清楚什么是高档数控机床，就得从“机床”两个字讲起。机床可不是机器睡觉的地方，它是用来生产机器的机器，也称工作母机或工具机。而数控机床，则是安装了程序控制系统的自动化机床。程序控制系统能够处理带有控制编码或其他指令规定的程序，从而使机床根据指令加工产品或零件，大大节省了人力物力。在这个基础上，高档数控机床应运而生，它指具有高速、精密、智能、复合、多轴联动、网络通信等功能的数字控制机床。在机床行业，通常以数控机床所控制的轴数为标准来划分档次，三轴以下为低档，三至五轴为中高档，五轴以上为高档。说到这里，有人会问了，三维空间不就xyz三个坐标轴吗？怎么还会有四轴、五轴甚至五轴以上呢？其实，器件加工的时候不仅仅需要平动，还需要转动等其他运动模式，自然也就不是简单的三轴就能控制的了。除了轴数之外，高性能数控系统、纳米精度光栅、电主轴等功能部件及整机设计制造的核心技术，也是发展高档数控机床的关键因素。

数控机床的技术水平代表了一个国家或一个地区装备制造业的发展水平。近些年来，国产的低端数控机床系统基本把国外竞争对手挤出了中国市场，而高端市场则正好相反，国产高端数控机床的市场份额只占不到1/10。目前我国国产数控机床系统有80%以上用于中低档数控机床，高档数控系统产品总体技术与国外相比存在较大差距。

高档数控机床具有军事及民用两方面的使用价值，发达国家通过控制高档数控机床的出口市场，在产业上占据制高点，保持整个制造业对我国的领先。大力发展我国自主知识产权的高档数控机床，是提高我国装备制造业水平、缩小与发达国家制造业差距的必由之路。

核电站

NUCLEAR POWER PLANT

20世纪80—90年代很流行的一首儿歌《种太阳》，表达的是朝气蓬勃的小青年想让世界变得更温暖的美好愿望。如果从能源的角度考虑的话，“种下”几个“太阳”也不失为解决当下能源危机的良好手段。

太阳实际上就是一个很大的聚变反应堆，如果我们能实现可控的核聚变反应的话，那么利用这个原理建成核电站，地球上的能源将在很长时间内取之不尽，用之不竭。虽然原理如此，但在技术上我们还做不到可控核聚变，目前的核电站都是利用核裂变释放的能量来发电的。

这里说的核电站，指利用核裂变或核聚变反应所释放的能量产生电能的发电厂。正如之前所说，目前商业运转中的核电站都是利用核裂变反应来发电的，使用的燃料一般是放射性重金属铀和钚。

核电站主要以反应堆的种类相区别，分为压水堆核电站、沸水堆核电站、重水堆核电站、石墨水冷堆核电站、石墨气冷堆核电站、高温气冷堆核电站和快中子增殖堆核电站等。核电站的工作原理很简单，与火力发电相比，只不过是用核反应来代替煤燃烧产生热量（虽然两者在技术上千差万别）。以压水堆核电站为例，核燃料在反应堆内发生裂变而释放大量热能，再用处于高压力下的水把热能带出，在蒸汽发生器内产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转，通过切割磁感线发电。

提到核能，可能人们首先想到的是像原子弹和氢弹这种大规模杀伤性核武器。然而在利用核能发电上，安全才是首要问题。大家应该对2011年的日本福岛核电站核泄漏事件印象深刻，此次核泄漏事件的严重程度被认定为最严重的7级。此前美国和苏联均发生过较严重的核事故。

20世纪50年代至今，核电站已发展到第四代。第四代核能系统将满足安全、经济、可持续发展、极少的废物生成、燃料增殖的风险低、防止核扩散等要求。

新药创制

NOVEL DRUG DEVELOPMENT

新药创制，顾名思义就是创造新药品的过程。新药研发和创制是人类最复杂的智力活动之一，涉及生物、化学、药理、毒理、药代、制剂和临床等多个学科和技术领域。新药创制水平也是衡量一个国家综合科技实力和大规模组织社会资源能力的重要标志。

随着世界财富的增长和人口老龄化的加速，人们对健康的重视程度和支付能力会不断提高，而已有的药物还远远不能满足社会的需求。现在已知的约7000种罕见病只有350个被批准的治疗药物，即使是癌症、糖尿病、阿尔茨海默症等现代大众疾病也仍然缺乏有效的治疗手段。药物消费只占整个医疗产业的1/10左右，达到万亿美元的世界药物市场仍有很大的增长空间，据汤森路透的一篇研究报告预测，2018年全球药物销售额将超过13000亿美元。

目前新药创制研发模式是以药物靶标为中心的。所谓的药物靶标指体内具有药效功能并能被药物作用的生物大分子，如某些蛋白质和核酸等生物大分子。那些编码靶标蛋白的基因被称为靶标基因。预先确定和特定疾病有关的靶标分子是现代新药开发的基础，换句话说，就是使用某种药物作用在生物大分子上，影响该生物大分子，从而对疾病产生疗效。这个生物大分子就是药物靶标。

近年来新药研发出现了新药产出下降、失败率高等现象。这些原因造成了新药研发的成本显著上升。造成这种现象的主要原因是目前我们对威胁人类健康的主要疾病的病因了解甚少，在知识严重不足的限制下，新药创制的成功率都不够高，导致整个研发过程坎坷、成本昂贵。除此之外，药物监管部门对新药的要求也越来越严格，这也导致新药的创制过程充满了风险。

上述情况对于我国的新药创制来说，既是挑战，也是机遇。这是因为全球信息化会使很多研发成果和经验教训较容易地从国际互联网、国际会议和公开的文章中间接得到。现在有很多非营利组织建立了不少公共数据库，为所有从事新药研发的人员提供大量有用的公开信息，信息革命的调平效应大大缩短了我国企业吸取和积累经验的路程。此外，我国应用天然药物历史悠久，在新药创制的过程中，我们不应该止步于简单的药材混合，要深入到化学合成、结构简化、构效关系和成药性研究的深度，争取有更多的类似于青蒿素的发现。

总之，新药创制包含了科学研究、技术创造、产品开发和医疗效果等多维度科学技术活动，对于药物研发企业来说，高收益和高风险并存。