跨越一甲子 一“钻”天下闻

  1963年，我国第一颗人造金刚石研制成功。历经60年产业化，河南现在已经成为超硬材料大省。来自中国机床工具工业协会超硬材料分会的多个方面数据显示：我国人造金刚石产量占全球总产量的95％，而河南人造金刚石产量约占全国的80％。

  在河南建设制造业强省的“蓝图”中，到2025年将建成千亿级先进超硬材料产业集群，作为河南打造万亿级新型材料产业集群的重要支撑。跨越一甲子，河南金刚石产业在创新驱动、转型发展中崛起，助推河南从基础材料大省迈向先进材料强省。

  走进郑州华晶，一座座标准化厂房映入眼帘。该公司依托核心技术和规模优势，经过多年的发展和积累，形成人造金刚石及原辅材料、培育钻石饰品、设备制造等全产业链，其工业单晶的年产能21.4亿克拉，培育钻石年产能700万克拉，去年产值近10亿元。

  金刚石素有“工业牙齿”的美誉，是石墨的同素异形体。高温度高压力下，石墨结构会发生有序转化，形成人造金刚石。金刚石既具有工业品的属性，在先进制造业领域必不可少；金刚石也有消费品、奢侈品、时尚品的功能，在时尚消费领域潜力巨大；此外，金刚石还在声光电磁热等领域都有优异的性能，未来应用前景广阔。

  “人造钻石与天然钻石相比，两者化学成分一模一样，基本上没有差别。两者具有相同的超硬、耐磨、抗腐蚀等优良性能。”郑州华晶相关负责人说。

  “去年，郑州人造金刚石产量达23.9亿克拉，立方氮化硼聚晶产量占全国总产量超过80%。此外，我们的精密加工用超硬材料工具产量也占据了全国30%以上的份额。”郑州市政府相关负责这个的人说，从合成大尺度培育钻石，到大尺寸硅晶圆、第三代半导体材料高效精密切磨抛系列新产品，再到锻造型六面顶压机、高端超硬材料制品智能制造装备，郑州处于行业前列。

  近年来，在河南金刚石产业转型升级过程中，郑州崛起了郑州华晶、郑州新亚、联合精密、四方达、中南杰特等一批超硬材料企业。其中，四方达则是国内复合超硬材料领域首家上市企业。

  除了郑州，商丘、许昌、南阳等地也是人造金刚石及其制品的重要产地，分布着力量钻石、惠丰钻石、中南钻石、黄河旋风等多家行业龙头和上市公司。

  “据不完全统计，河南每年产出工业级人造金刚石约120亿克拉，钻石原石超过600万克拉，其中相当一部分出口到印度等地切割加工，然后发往欧洲、北美等区域。”中国机床工具工业协会超硬材料分会秘书长孙兆达介绍。

  谈及河南金刚石产业的起步和发展，绕不开郑州磨料磨具磨削研究所（以下简称“三磨所”）。在三磨所院内草坪上，厚重的岩石基座上矗立着一件金灿灿的“工业文物”，一台见证了我国超硬材料工业发展的“功勋压机”。

  “1963年，我们在北京研制出中国第一颗人造金刚石，后来在济南打造出这台顶压机。”王光祖今年90岁，是中国第一颗人造金刚石研制者之一。

  在首颗人造金刚石研制成功后，为尽快过渡到工业生产，经国家科委批准，下达中试任务，由三磨所总负责，济南铸造锻压机械研究所负责研究制造符合金刚石合成条件的六面顶专用液压机。

  人造金刚石六面顶合成压机在山东济南试验安装成功后，就落户到了三磨所。随着这台“功勋压机”的问世，中国制造的“工业牙齿”逐渐锋利了起来，也为河南乃至中国超硬材料产业的全球地位奠定了基础。

  三磨所成立于1958年，现隶属于世界五百强的中国机械工业集团有限公司，在业内有中国超硬材料“黄埔军校”的美誉。业内有一种说法，全国一半以上的超硬材料研发创业人员出自这里。

  人造金刚石在三磨所实现工业量产后，中国人造金刚石产业不断发生“裂变”，生产企业从三磨所辐射全国。经过数年的发展，生产的基本工艺慢慢的提升，产业链条持续拓展。

  目前，河南超硬材料规上企业约300家，上市公司7家，年出售的收益超过亿元的企业30家，形成了以超硬材料及制品为核心、原辅材料和专用设备仪器为基础、公共技术服务体系为支撑的全产业链格局，人造金刚石、金刚石微粉、复合超硬材料、培育金刚石产量均占全国的80%。

  “自1963年诞生第一颗人造金刚石以来，经过60年的发展，河南现在已经成为全国超硬材料主要产区和产业研发中心，拥有较为集中和相对完善的产业链条，在全国乃至全球超硬材料产业中处于领头羊。”河南省工业和信息化厅相关负责人说。

  近年来，河南金刚石产业高质量发展驶入快车道，其中，郑州三磨所多次取得技术突破，高精密超硬材料制品产量居全国第一；黄河旋风是目前全球品种最齐全、产业链最完整的超硬材料供应商；中南钻石是全球最大的工业金刚石制造商，产品出口40多个国家和地区；商丘柘城县是全球最大的金刚石微粉生产基地。

  在国内厂商加快布局人造钻石产业的同时，来自海外的竞争不断加剧。印度是我国培育钻石的重要出口国，当前正大力扶持培育钻石产业，打通生产、加工、销售的全产业链。

  据《印度时报》等外国媒体报道和有突出贡献的公司负责的人介绍，印度计划将培育钻石产值的全球占比从目前的15%提高至2025年的30%，作为钻石切磨加工基地的古吉拉特邦，已免除了辖区内培育钻石企业未来5年的电力税。去年8月，印度国家银行还表示，开始向培育钻石生产商提供贷款，优先用于培育钻石生产设备的进口。

  中国金刚石产业面临的挑战远不止人造钻石领域。业内人士坦承，尽管中国金刚石产业链最完整、产量最大，但在功能性金刚石领域的尖端研究仍面临重大挑战。

  面对激烈市场之间的竞争，河南一些有突出贡献的公司正加快布局功能性金刚石前沿研究，黄河旋风用于半导体碳化硅切割的金刚石线锯跻身国际一流，培育钻石合成技术国内领先；中南钻石致力于金刚石半导体新材料研究，已制备出大尺寸超高纯金刚石半导体晶片和金刚石多晶散热薄膜。

  为保持在金刚石产业的优势地位，《河南省“十四五”制造业高水平质量的发展规划》提出：“全力发展宝石级金刚石、高导热高透光率多晶金刚石等，加快金刚石聚晶、高端刀具等高端制品研发制造，加快原辅材料、超硬材料及制品协同发展，打造全球超硬材料产业基地。”

  目前，河南已将超硬材料产业链列为重点培育的28个产业链之一，由省委书记担任链长，计划到2025年建成先进超硬材料千亿级产业集群，打造超硬材料产业新高地。

  在不久前河南召开的超硬材料产业高水平质量的发展座谈会上，河南省委书记楼阳生强调，超硬材料产业是河南省的优势产业、潜力产业，前景广阔、大有可为。要切实增强责任感、使命感、紧迫感，集聚资源、攥指成拳，进一步补链延链强链，提升产业链现代化水平，推动更多产品进入中高端、成为关键环，实现优势再造、换道领跑，努力打造超硬材料产业新高地。（王圣志 孙清清 牛少杰 唐健辉）

  受极地居民北极熊的“大厚毛衣”启发，浙江大学教授柏浩和副教授高微微悟出了一种新策略。气凝胶涂层容易脱落，材料气凝胶含量有限，耐磨、抗拉伸等力学性能不佳等问题，限制了下一代保暖衣物性能提升的空间。

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  近日，我国开通全球首条1.2T（传输速率每秒1200G比特）超高速下一代互联网主干通路。它是国家重大科学技术基础设施未来网络试验设施的重要组成部分，由清华大学联合中国移动通信集团有限公司、华为技术有限公司和赛尔网络有限公司共同协作研制。

  南开大学教授陈永胜、刘永胜、马儒军科研团队设计并制备了一种柔性且可持续的个人体温调节衣物系统。这种新型太阳能热管理系统可以充分的发挥有机太阳能电池和电卡热管理器件的柔性特征，将其集成应用于衣物，既智能又不影响穿着体验。

  “大模型训练需要大量数据，因此对算力的要求很高。对此，参加会议的专家呼吁，解决算力难题，应重塑大模型算力生态，助力国产AI芯片系统练好“内功”。相较于芯片本身的硬件性能提升，郑纬民认为，通过营造生态，提升国产AI芯片的“包容力”更加急迫。

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  记者20日从商务部获悉，经国务院批准，商务部等12部门近日联合印发《关于加快生活服务数字化赋能的指导意见》，通过数字化赋能推动生活服务业转变发展方式与经济转型，助力数字中国建设。

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  先进的AI工具、月球任务和超高速超级计算机将在未来一年塑造科学研究。天文学家依然担心，由于慢慢的变多的明亮人造卫星群正在用光污染夜空，新的地基望远镜数据可能更加难以获得。

  12月18日23时59分，甘肃省临夏回族自治州积石山保安族东乡族撒拉族自治县发生6.2级地震，震源深度10公里。《中国科学报》就此邀请国家自然灾害防治研究院创院院长、中国地质大学教授徐锡伟和兰州大学地质科学与矿产资源学院教授袁道阳做多元化的分析解读。

  喷气推进实验室研究人员瑞安·罗加林说，视频信号从深空传送到地面的速度比经互联网从帕洛马天文台海尔望远镜传到喷气推进实验室的速度还快。据法新社报道，研究人员曾展示从近地轨道和月球利用激光传输信号，“灵神星”探测器则首次在深空展示这一技术。

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  2023年度国家自然科学基金管理工作会议12月18日在北京召开。自然科学基金将稳步扩大经费包干制实施范围，对试点设立的青年学生基础研究项目实行经费包干制。

  19日，何梁何利基金2023年度颁奖大会在北京举行。获得“科学与技术进步奖”的优秀科技工作人员，分别在物理、化学、生命科学、工程技术等领域取得了重大科学发现或作出了突出贡献。

  研究发现，过去约两千年来，河西走廊地区至少发生两次大规模的人群迁徙和融合。