#SUSTAINABILITY TREND# 【人造物质量超过全球生物质量】
在英国《自然》杂志近日发表的一项环境学最新研究中，科学家称：2020年是标志着人造物质量超过活生物量的转折点！在过去100年里，建筑、道路、机器这类人造物的质量每20年翻一番。这一研究结果提醒所有人，人类对地球的影响正在不断增加。
研究表明，在20世纪初，人造物的质量相当于总生物量的3%左右；而今天，人为质量已经超过了全球总生物量，如今的全球总生物量在1.1兆吨上下。这项研究进一步证明，我们已然进入一个新的地质时代——“人类世”，即人类对地球的影响将体现在数百万年后的沉积物与岩石中。
更多详情：https://t.cn/A6qQqYM1
在英国《自然》杂志近日发表的一项环境学最新研究中，科学家称：2020年是标志着人造物质量超过活生物量的转折点！在过去100年里，建筑、道路、机器这类人造物的质量每20年翻一番。这一研究结果提醒所有人，人类对地球的影响正在不断增加。
研究表明，在20世纪初，人造物的质量相当于总生物量的3%左右；而今天，人为质量已经超过了全球总生物量，如今的全球总生物量在1.1兆吨上下。这项研究进一步证明，我们已然进入一个新的地质时代——“人类世”，即人类对地球的影响将体现在数百万年后的沉积物与岩石中。
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【世界最大稀土矿为何60多年一直被当成铁矿开采】稀土被誉为“万能之土”，广泛应用于新能源、新材料、航空航天、电子信息等领域。截至目前，已被多国列为“关键矿产”。
生产第一、出口第一、应用第一……我国稀土产业拥有资源与市场两大优势。近年来，通过加强资源保护，创新体系建设，我国努力推动稀土产业高质量发展。与此同时，私挖盗采、“黑矿”走私等乱象依然存在，影响稀土资源价值体现。
位于内蒙古自治区的白云鄂博矿，是世界公认的最大稀土矿。由于家底长期不清，基础研究“断档”，交易“恶性竞争”等原因，白云鄂博稀土矿长期被当成铁矿开采，核心技术被“卡脖子”，稀土价格偏离真实价值。
专家建议，应尽快摸清白云鄂博矿家底，补上基础研究短板，建立统一的国家交易平台，努力建设稀土强国，助推高质量发展。
60多年一直被当成铁矿开采
稀土是重要的战略资源，也是不可再生资源。美、日等发达国家也都将稀土列入战略矿产资源。
内蒙古自治区白云鄂博矿，是全球唯一一个同时包含17种稀土元素的矿。然而，在长达60多年的时间里，这个矿一直被当成铁矿开采。
中国稀土学会副理事长、白云鄂博稀土资源研究与综合利用国家重点实验室主任杨占峰表示，目前业界所采纳的白云鄂博矿稀土储量数据，仍是20世纪50年代的评估结果。因受限于当时铁矿石的需求和勘探手段，整个矿床并未完全探清，铁矿体外围和地表500米以下未做详细勘探。
中国科学院地质与地球物理研究所研究员范宏瑞说，起初认为矿体是一个倒扣的碗状型，后来认为矿体像一口大铁锅，但现在发现主矿富含稀土的矿脉，呈两个“大板子”状向下延伸，不知道它有多深。
范宏瑞认为，白云鄂博的稀土，实际上不止目前普遍认为的占我国83.7%的储量，“它可能超过世界目前探明储量1.2亿吨的总量”。
白云鄂博矿轻稀土储量巨大是业界共识，但重稀土也不容忽视。“白云鄂博中重稀土虽然比例很低，但因其稀土总含量高、总储量大，中重稀土总量仍然是百万吨级。”北方稀土集团董事长赵殿清说。
此外，内蒙古科技大学白云鄂博矿稀土及铌资源高效利用实验室研究发现，白云鄂博矿里作为核工业重要原料的铌和钍的含量，目前均居世界第二位。
多位专家说，由于历史原因，对白云鄂博矿的开采比较粗放，铁矿石中所含的其他矿产资源，都随着选矿废渣、废水进入到尾矿库里，未被有效利用。
白云鄂博矿开采之初，就有“以铁为主”还是“以稀土为主”的定位之争。“当时稀土研究水平有限，而国家对钢铁需求紧迫，于是在1965年确定‘以铁为主，综合利用’的方针。”杨占峰说。
不过，自1957年白云鄂博铁矿正式投产，距今已过去63年，早已超出铁矿开采的50年设计年限。目前已进入深部露天开采，开采成本越来越高，经济价值日趋降低，且产能不断下降。
业界认为，经过60多年的开采，白云鄂博铁矿的历史使命已经结束。依托白云鄂博矿发展起来的包钢集团，也在谋求战略转型。
“2016年以来，包钢实施以稀土为重心的战略转型，稀土产业规模不断扩大，2019年稀土营业收入达到180亿元。”包钢集团主要负责人表示，60多年来，包钢命运始终与共和国建设发展相连，新中国成立之初急需钢材，包钢作为首批钢铁企业而诞生，如今国内钢铁产能已经过剩，包钢也应积极转型，寻找新的历史使命。
杨占峰等认为，随着铁矿开采期限的结束，应对白云鄂博矿进行重新定位和再认识，并助力包钢转型升级为世界一流的稀土行业领军企业、全球最优稀土钢生产基地。
“不能再当铁去采了。”一位受访专家坦言，“白云鄂博矿是上天赐给我们的独特宝库，在全球空前重视战略矿产的大背景下，国家有必要组织专家队伍，重新开展白云鄂博矿地质勘探研究，摸清家底，重新定位其矿产价值，提升白云鄂博矿资源战略地位。”
“随着全球新的稀土矿床及深海潜在稀土资源的相继发现，我国现有的稀土资源优势面临严峻挑战。”杨占峰说，亟须摸清白云鄂博矿床稀土、铌等战略性矿产资源的准确家底，为国家制定长期战略政策提供科学依据。
中国科学院包头稀土研发中心主任池建义等人建议，立足白云鄂博矿产资源，制定全国稀土资源利用及应用发展规划，区别对待重稀土与轻稀土管控政策，将重稀土资源作为国家战略资源，将轻稀土资源依据市场供需规律运作，保证国家战略需求和稀土下游应用市场的平衡发展。
杨占峰等建议，依托白云鄂博矿产资源“大上项目，上大项目”，形成十万吨级稀土提取加工、万吨级铌金属冶炼等有用成分综合回收利用示范产业，让世界级宝山——白云鄂博矿更好地服务于国家战略。
人才匮乏制约我国稀土科技研发
“当今世界每六项新技术的发明，就有一项离不开稀土。”范宏瑞说。
记者采访发现，目前我国稀土研发，特别是基础研究层面，出现了不同程度的“断档”，核心技术被“卡脖子”，多年来难以摆脱“挖土卖土”、稀土卖成“白菜价”的尴尬。
“根本原因在于研发落后，特别是基础研究更是少有人问津，核心技术专利大量向国外购买。”池建义坦言。
中国工程院院士李卫表示，当前我国供应着全世界90%的稀土，生产着全球70%的稀土磁性材料，“但专利大多在日本和美国企业手中，出口产品还得向人家付专利费。生产的许多稀土材料部件，都不知道人家用在了什么地方”。
在杨占峰等人看来，我国稀土整体研究水平与国外大约相差20年，许多方面只知其然，不知其所以然。
由徐光宪院士率领的科研团队，20世纪70年代研发的稀土串级萃取理论工艺，是我国在稀土领域少有的国际领先技术，正是靠这一优势，我国在稀土分离方面抢占了制高点。
之后，我国在稀土技术研发上并无大的建树。据杨占峰介绍，直到2020年初，我国在江西赣州成立中科院稀土研究院。目前，各大院校没有稀土专业，沾边的也仅有中南大学和东北大学等高校的冶金工程专业。
人才匮乏已经成了我国稀土科技研发的瓶颈。目前，全国20余位与稀土研究相关的院士中，专门研究稀土的几乎没有。
内蒙古包头市有一所白云鄂博稀土资源研究与综合利用国家重点实验室，仅有13人建制，其中11位是从外面临时聘请的专家。
池建义等认为，由于人才匮乏、力量分散，我国很难就统一的稀土研究课题进行合作攻关，更难形成共同的稀土理论研究成果，使得我国稀土基础研究不连贯，核心技术研发乏力，难抢制高点。
被誉为“稀土之父”的徐光宪先生曾说，目前人类对稀土的认识不足四千分之一，探究空间巨大。
“现在我们像在‘蒸馒头’，只知道放‘碱面’，不知道背后的化学反应是什么。”杨占峰说，基础研究滞后制约着技术研发和产业应用，亟须数、理、化等多学科交叉，攻克稀土元素的内在机理。此类“烧钱”、费时费力的事情，需国家顶尖研究团队才能完成。
专家建议，在有一定基础的高校设立稀土专业，培养后续人才；同时，可由科技部牵头在稀土科研力量、设施设备、产业较集中的内蒙古包头市，组建一个国家级稀土综合研究院所。
他们认为，新组建院所决不能走老路，一定要创新体制机制，打造产、学、研、政、企共同参与的稀土研究应用国家平台，让稀土在国民经济中发挥“四两拨千斤”的作用。
盗采偷卖“黑稀土”仍屡禁不止
位于包头市黄河大街上的包头稀土产品交易所（简称“包头稀交所”），是国内稀土“明码标价”的交易所。
记者在这里看到，大屏幕上实时滚动着各种稀土产品的交易量和价格，展现着稀土系列指数和价格走势。
包头稀交所董事长李振宏颇为感慨地说，国内稀土企业交易绝大部分通过双方协商交易完成，真实成交价格就像“袖筒里掰手腕”——只有他们自己知道。
国内一家稀土生产企业负责人坦言，公司一直采用传统贸易方式，稀土定价由公司领导内部开会决定，“就是靠低价竞争，维持自己的市场份额”。
记者调查发现，国内六大稀土集团及下属企业，在销售环节仍各自为战，贸易方式传统，成交价格不透明，行业内部竞争混乱。
“国外都是大买家，而我们是上百家企业分散对外销售，国外买家在低价时大量买进，价格上涨时则停止采购、使用库存，逼着国内企业竞相降价出售。”李振宏说。
“黑稀土”交易是稀土市场另一乱象。尽管近几年，国家持续整治打击“黑稀土”，但假借废料回收、进口稀土名义盗采偷卖的“黑稀土”仍屡禁不止。
2019年全国稀土开采量配额控制在13.2万吨，但实际产量大大超出。据业内估计，目前市场上流通的稀土中，来源不明、生产指令性计划外的“黑稀土”，已经超过一半以上，导致供过于求，加剧稀土低价外销现象。
数据显示，近年来国内六大稀土集团的销售毛利率也明显下降。其中，北方稀土集团的销售毛利率，从2011年最高72.8%，下降到2019年的10%左右。
我国是全球最大的稀土生产国、出口国、消费国，拥有稀土资源与市场两大优势地位，但一直没有取得相应的稀土定价权。
“原因之一在于没有形成全国统一的稀土产品交易市场，缺乏客观价格形成机制。”李振宏说。
其实早在2011年5月，在国家有关部门的指导下，内蒙古就批准成立了包头稀土产品交易所，由北方稀土、中铝稀土、五矿稀土、国储中心等13家稀土骨干企业、机构共同出资组建，当时此举被视为中国稀土产业谋求国际定价权的关键之举。此后，国内相继设立湖南南方稀贵金属交易所、江西赣州稀有金属交易所等平台。
然而9年过去了，国内稀土交易依然是线上线下“两张皮”。目前，全国稀土企业在公开交易平台上的交收量微乎其微。2019年，包头稀交所的实际交收额仅13.3亿元，交收量仅0.3万吨。
李振宏分析，除本身交易机制不够成熟外，平台级别低、指令性生产和市场化交易相矛盾等因素叠加，严重制约稀土交易平台发挥作用。
一方面，交易制度的设计空间不足。2011年以来，我国对非国家级交易所制定了很多限制措施，包头稀交所等几大交易平台，都是省区级交易平台，服务稀土行业的功能难以发挥。
另一方面，行业客户参与度不高。多家下游稀土应用企业反映，稀土产品生产是计划性管理，而下游应用是市场化行为，造成计划管理和市场行为的不协调。
稀土与黄金、石油一样都是国家战略资源，理应像黄金、石油一样有国家设立的交易所。业内人士和专家建议，必须尽快建立国家级统一交易平台，避免“区自为战”，形成公平、公开、公正的稀土定价机制，将稀土定价权牢牢掌控在自己手中。
业内专家认为，统一的国家级交易平台可以通过商业收储调节市场供需，实现供应稳定、开采销售可控，并建立出口可追溯机制，解决行业偷逃税问题，堵住“黑稀土”交易，避免稀土卖个“白菜价”。
包头市市长赵江涛表示，一个公开透明的全国统一市场，既可以通过价格形成机制理顺产业，也能成为实施国家战略和产业政策的抓手。
池建义等人指出，市场应用较多的轻稀土储量并不低，而且随着澳大利亚、美国、越南等国外稀土企业的投产，多元化的全球供应格局逐渐形成，轻稀土的开放竞争已经不可避免。因此，我国稀土调控政策不能轻重不分，应适时放开轻稀土，管住重稀土，促进轻稀土交易进入公开透明的市场化交易平台。链接: https://t.cn/A6baiGOR
生产第一、出口第一、应用第一……我国稀土产业拥有资源与市场两大优势。近年来，通过加强资源保护，创新体系建设，我国努力推动稀土产业高质量发展。与此同时，私挖盗采、“黑矿”走私等乱象依然存在，影响稀土资源价值体现。
位于内蒙古自治区的白云鄂博矿，是世界公认的最大稀土矿。由于家底长期不清，基础研究“断档”，交易“恶性竞争”等原因，白云鄂博稀土矿长期被当成铁矿开采，核心技术被“卡脖子”，稀土价格偏离真实价值。
专家建议，应尽快摸清白云鄂博矿家底，补上基础研究短板，建立统一的国家交易平台，努力建设稀土强国，助推高质量发展。
60多年一直被当成铁矿开采
稀土是重要的战略资源，也是不可再生资源。美、日等发达国家也都将稀土列入战略矿产资源。
内蒙古自治区白云鄂博矿，是全球唯一一个同时包含17种稀土元素的矿。然而，在长达60多年的时间里，这个矿一直被当成铁矿开采。
中国稀土学会副理事长、白云鄂博稀土资源研究与综合利用国家重点实验室主任杨占峰表示，目前业界所采纳的白云鄂博矿稀土储量数据，仍是20世纪50年代的评估结果。因受限于当时铁矿石的需求和勘探手段，整个矿床并未完全探清，铁矿体外围和地表500米以下未做详细勘探。
中国科学院地质与地球物理研究所研究员范宏瑞说，起初认为矿体是一个倒扣的碗状型，后来认为矿体像一口大铁锅，但现在发现主矿富含稀土的矿脉，呈两个“大板子”状向下延伸，不知道它有多深。
范宏瑞认为，白云鄂博的稀土，实际上不止目前普遍认为的占我国83.7%的储量，“它可能超过世界目前探明储量1.2亿吨的总量”。
白云鄂博矿轻稀土储量巨大是业界共识，但重稀土也不容忽视。“白云鄂博中重稀土虽然比例很低，但因其稀土总含量高、总储量大，中重稀土总量仍然是百万吨级。”北方稀土集团董事长赵殿清说。
此外，内蒙古科技大学白云鄂博矿稀土及铌资源高效利用实验室研究发现，白云鄂博矿里作为核工业重要原料的铌和钍的含量，目前均居世界第二位。
多位专家说，由于历史原因，对白云鄂博矿的开采比较粗放，铁矿石中所含的其他矿产资源，都随着选矿废渣、废水进入到尾矿库里，未被有效利用。
白云鄂博矿开采之初，就有“以铁为主”还是“以稀土为主”的定位之争。“当时稀土研究水平有限，而国家对钢铁需求紧迫，于是在1965年确定‘以铁为主，综合利用’的方针。”杨占峰说。
不过，自1957年白云鄂博铁矿正式投产，距今已过去63年，早已超出铁矿开采的50年设计年限。目前已进入深部露天开采，开采成本越来越高，经济价值日趋降低，且产能不断下降。
业界认为，经过60多年的开采，白云鄂博铁矿的历史使命已经结束。依托白云鄂博矿发展起来的包钢集团，也在谋求战略转型。
“2016年以来，包钢实施以稀土为重心的战略转型，稀土产业规模不断扩大，2019年稀土营业收入达到180亿元。”包钢集团主要负责人表示，60多年来，包钢命运始终与共和国建设发展相连，新中国成立之初急需钢材，包钢作为首批钢铁企业而诞生，如今国内钢铁产能已经过剩，包钢也应积极转型，寻找新的历史使命。
杨占峰等认为，随着铁矿开采期限的结束，应对白云鄂博矿进行重新定位和再认识，并助力包钢转型升级为世界一流的稀土行业领军企业、全球最优稀土钢生产基地。
“不能再当铁去采了。”一位受访专家坦言，“白云鄂博矿是上天赐给我们的独特宝库，在全球空前重视战略矿产的大背景下，国家有必要组织专家队伍，重新开展白云鄂博矿地质勘探研究，摸清家底，重新定位其矿产价值，提升白云鄂博矿资源战略地位。”
“随着全球新的稀土矿床及深海潜在稀土资源的相继发现，我国现有的稀土资源优势面临严峻挑战。”杨占峰说，亟须摸清白云鄂博矿床稀土、铌等战略性矿产资源的准确家底，为国家制定长期战略政策提供科学依据。
中国科学院包头稀土研发中心主任池建义等人建议，立足白云鄂博矿产资源，制定全国稀土资源利用及应用发展规划，区别对待重稀土与轻稀土管控政策，将重稀土资源作为国家战略资源，将轻稀土资源依据市场供需规律运作，保证国家战略需求和稀土下游应用市场的平衡发展。
杨占峰等建议，依托白云鄂博矿产资源“大上项目，上大项目”，形成十万吨级稀土提取加工、万吨级铌金属冶炼等有用成分综合回收利用示范产业，让世界级宝山——白云鄂博矿更好地服务于国家战略。
人才匮乏制约我国稀土科技研发
“当今世界每六项新技术的发明，就有一项离不开稀土。”范宏瑞说。
记者采访发现，目前我国稀土研发，特别是基础研究层面，出现了不同程度的“断档”，核心技术被“卡脖子”，多年来难以摆脱“挖土卖土”、稀土卖成“白菜价”的尴尬。
“根本原因在于研发落后，特别是基础研究更是少有人问津，核心技术专利大量向国外购买。”池建义坦言。
中国工程院院士李卫表示，当前我国供应着全世界90%的稀土，生产着全球70%的稀土磁性材料，“但专利大多在日本和美国企业手中，出口产品还得向人家付专利费。生产的许多稀土材料部件，都不知道人家用在了什么地方”。
在杨占峰等人看来，我国稀土整体研究水平与国外大约相差20年，许多方面只知其然，不知其所以然。
由徐光宪院士率领的科研团队，20世纪70年代研发的稀土串级萃取理论工艺，是我国在稀土领域少有的国际领先技术，正是靠这一优势，我国在稀土分离方面抢占了制高点。
之后，我国在稀土技术研发上并无大的建树。据杨占峰介绍，直到2020年初，我国在江西赣州成立中科院稀土研究院。目前，各大院校没有稀土专业，沾边的也仅有中南大学和东北大学等高校的冶金工程专业。
人才匮乏已经成了我国稀土科技研发的瓶颈。目前，全国20余位与稀土研究相关的院士中，专门研究稀土的几乎没有。
内蒙古包头市有一所白云鄂博稀土资源研究与综合利用国家重点实验室，仅有13人建制，其中11位是从外面临时聘请的专家。
池建义等认为，由于人才匮乏、力量分散，我国很难就统一的稀土研究课题进行合作攻关，更难形成共同的稀土理论研究成果，使得我国稀土基础研究不连贯，核心技术研发乏力，难抢制高点。
被誉为“稀土之父”的徐光宪先生曾说，目前人类对稀土的认识不足四千分之一，探究空间巨大。
“现在我们像在‘蒸馒头’，只知道放‘碱面’，不知道背后的化学反应是什么。”杨占峰说，基础研究滞后制约着技术研发和产业应用，亟须数、理、化等多学科交叉，攻克稀土元素的内在机理。此类“烧钱”、费时费力的事情，需国家顶尖研究团队才能完成。
专家建议，在有一定基础的高校设立稀土专业，培养后续人才；同时，可由科技部牵头在稀土科研力量、设施设备、产业较集中的内蒙古包头市，组建一个国家级稀土综合研究院所。
他们认为，新组建院所决不能走老路，一定要创新体制机制，打造产、学、研、政、企共同参与的稀土研究应用国家平台，让稀土在国民经济中发挥“四两拨千斤”的作用。
盗采偷卖“黑稀土”仍屡禁不止
位于包头市黄河大街上的包头稀土产品交易所（简称“包头稀交所”），是国内稀土“明码标价”的交易所。
记者在这里看到，大屏幕上实时滚动着各种稀土产品的交易量和价格，展现着稀土系列指数和价格走势。
包头稀交所董事长李振宏颇为感慨地说，国内稀土企业交易绝大部分通过双方协商交易完成，真实成交价格就像“袖筒里掰手腕”——只有他们自己知道。
国内一家稀土生产企业负责人坦言，公司一直采用传统贸易方式，稀土定价由公司领导内部开会决定，“就是靠低价竞争，维持自己的市场份额”。
记者调查发现，国内六大稀土集团及下属企业，在销售环节仍各自为战，贸易方式传统，成交价格不透明，行业内部竞争混乱。
“国外都是大买家，而我们是上百家企业分散对外销售，国外买家在低价时大量买进，价格上涨时则停止采购、使用库存，逼着国内企业竞相降价出售。”李振宏说。
“黑稀土”交易是稀土市场另一乱象。尽管近几年，国家持续整治打击“黑稀土”，但假借废料回收、进口稀土名义盗采偷卖的“黑稀土”仍屡禁不止。
2019年全国稀土开采量配额控制在13.2万吨，但实际产量大大超出。据业内估计，目前市场上流通的稀土中，来源不明、生产指令性计划外的“黑稀土”，已经超过一半以上，导致供过于求，加剧稀土低价外销现象。
数据显示，近年来国内六大稀土集团的销售毛利率也明显下降。其中，北方稀土集团的销售毛利率，从2011年最高72.8%，下降到2019年的10%左右。
我国是全球最大的稀土生产国、出口国、消费国，拥有稀土资源与市场两大优势地位，但一直没有取得相应的稀土定价权。
“原因之一在于没有形成全国统一的稀土产品交易市场，缺乏客观价格形成机制。”李振宏说。
其实早在2011年5月，在国家有关部门的指导下，内蒙古就批准成立了包头稀土产品交易所，由北方稀土、中铝稀土、五矿稀土、国储中心等13家稀土骨干企业、机构共同出资组建，当时此举被视为中国稀土产业谋求国际定价权的关键之举。此后，国内相继设立湖南南方稀贵金属交易所、江西赣州稀有金属交易所等平台。
然而9年过去了，国内稀土交易依然是线上线下“两张皮”。目前，全国稀土企业在公开交易平台上的交收量微乎其微。2019年，包头稀交所的实际交收额仅13.3亿元，交收量仅0.3万吨。
李振宏分析，除本身交易机制不够成熟外，平台级别低、指令性生产和市场化交易相矛盾等因素叠加，严重制约稀土交易平台发挥作用。
一方面，交易制度的设计空间不足。2011年以来，我国对非国家级交易所制定了很多限制措施，包头稀交所等几大交易平台，都是省区级交易平台，服务稀土行业的功能难以发挥。
另一方面，行业客户参与度不高。多家下游稀土应用企业反映，稀土产品生产是计划性管理，而下游应用是市场化行为，造成计划管理和市场行为的不协调。
稀土与黄金、石油一样都是国家战略资源，理应像黄金、石油一样有国家设立的交易所。业内人士和专家建议，必须尽快建立国家级统一交易平台，避免“区自为战”，形成公平、公开、公正的稀土定价机制，将稀土定价权牢牢掌控在自己手中。
业内专家认为，统一的国家级交易平台可以通过商业收储调节市场供需，实现供应稳定、开采销售可控，并建立出口可追溯机制，解决行业偷逃税问题，堵住“黑稀土”交易，避免稀土卖个“白菜价”。
包头市市长赵江涛表示，一个公开透明的全国统一市场，既可以通过价格形成机制理顺产业，也能成为实施国家战略和产业政策的抓手。
池建义等人指出，市场应用较多的轻稀土储量并不低，而且随着澳大利亚、美国、越南等国外稀土企业的投产，多元化的全球供应格局逐渐形成，轻稀土的开放竞争已经不可避免。因此，我国稀土调控政策不能轻重不分，应适时放开轻稀土，管住重稀土，促进轻稀土交易进入公开透明的市场化交易平台。链接: https://t.cn/A6baiGOR
解密北斗“成长之路”，这些瞬间很硬核！
2020-10-04 21:38:36 来源: 央视新闻客户端
二十世纪80年代，我国开始探索建设自己的卫星导航系统。2020年，北斗三号系统建成，对全球用户提供服务。 在北斗建设的历程中，遭遇了哪些难题？当一款芯片放大两万倍，北斗人看见了怎样的瑕疵？北斗系统服务全球的背后，又经历了怎样的波折和惊险时刻？《新闻调查》记者来到北斗卫星的主要研制单位中国空间技术研究院，带你“解密”北斗。
解密一个罕见的画面：
北斗卫星太阳翼展开瞬间 这个“首次”太难得
中国空间技术研究院隶属于航天科技集团，又被简称为航天科技集团五院，它成立于1968年，首任院长是著名科学家钱学森。我国1970年发射的第一颗人造地球卫星“东方红一号”就出自这里。
范本尧院士是我国卫星事业发展的见证者之一。北斗三号最后一颗组网卫星发射过程中的一个细节，令这位资深的卫星专家耳目一新。
中国工程院院士、航天科技集团五院北斗一号总设计师范本尧：星箭分离以后看到太阳翼展开，这个画面我们也是第一次看到，以前都拍不着。
范本尧院士所说的第一次看到的画面，就是2020年6月23日，我国发射北斗系统第五十五颗导航卫星，也就是北斗三号最后一颗全球组网卫星时，全国亿万观众第一次从直播画面中看到了卫星与火箭分离后，太阳翼像卫星的两个翅膀一样展开的全过程。
太阳翼是卫星的主要部件之一，又叫太阳能帆板，它是卫星上收集太阳能的装置，也就是卫星的能量来源。以往，北斗卫星上的太阳翼都是在火箭与卫星分离30多分钟后才打开。到那时，卫星独自遨游在太空，地面的人根本无法看到太阳翼展开的全过程。
说起我国掌握卫星太阳翼展开的技术，时光还得回到将近40年前。那时，中国的改革开放刚刚开始，北斗工程还没有上马，但中国的卫星事业还在国际合作中慢慢积累经验。但很多国家都只卖东西封锁技术。面对与国外的差距，科研人员增强了追赶世界先进水平的紧迫感。
从2006年开始做国产化替代研究，2014年在北斗第一次使用。如今，将近40年过去了。在航天科技集团五院所属的529厂，中国的工人们已经开始批量生产国产的卫星太阳翼了。
解密一次“惊险”的攻关：
攻克北斗二号关键技术难题 最后时刻“压哨得分”
2000年，随着北斗一号卫星导航系统的建成，我国用最少的卫星、最小的投入，解决了国内区域卫星导航从无到有的问题。此后，我国开始将卫星导航系统建设走出自己的版图，着手建设覆盖亚太地区的北斗二号系统。
茫茫太空看似无边无际，但由于人类的技术水平和开发运行成本的限制，适用于卫星导航的轨道和频率资源实际上是有限的。为了规范太空秩序，各国发射导航卫星之前必须向国际电联申请各自的频段。这时，为建设北斗二号，我国向国际电信联盟申请新的太空频率资源。
国际电联规定，各国均有权申请频率资源使用权，但必须在7年有效期内发射导航卫星，并成功接收传回的信号，否则占有频率的权利便自动失效。2000年，4月17日，国际电联正是受理申请，2007年4月17日24点，是发射首颗北斗卫星并回传信号的最后期限。
七年的发射倒计时开启，北斗人面临的是艰巨的科研攻关任务：比如，美国的导航系统覆盖全球，是因为他们在全球建立了地面基站，而我国一时还无法解决在全球建立地面基站的问题；此外，决定导航卫星定位精确度的原子钟技术也还没有攻克……
其实，在开始建设北斗工程时，中国已经可以生产原子钟，但是它是否能够经历火箭发射时的巨大震动以及太空真空环境下的考验还是一个未知数。正因为如此，北斗一号上的原子钟还依赖进口：在开始北斗二号建设时，中国转而向欧洲购买原子钟，但在价格、精度和稳定性上都得不到满意的结果。因此，原子钟国产化的进程势必要进一步加速。
国产原子钟在真空状态下能不能正常工作？如何保证他的稳定性？都需要经过反复实验。距离频率失效的最后期限越来越近，时间紧迫，当年测试环节自动化水平还很低，测试人员必须连轴转，需要不眠不休地紧盯着相关的数据进行人工记录。
2007年4月8日，随着包括铷原子钟在内的许多技术难题被一一攻克，北斗二号首发星迎来了预定发射的日子！但在在临近发射还有8天时，科研人员在最后一次卫星和火箭联合检查时发现，卫星上的一台应答机出现了问题。
航天科技集团五院北斗三号卫星总体主任设计师 丛飞：它在整流罩里，如果要打开的话，8个锣栓都要松开很困难，把整流罩打开也很困难。此外因为卫星在火箭的三级，把整流罩打开之后，还得把卫星的舱板子掀开，卫星表面包了好多层，包括热控的一些东西都得扒掉才能把板子露出来。
拆装有风险的，时间又非常紧迫。经过3天的慎重研判，应答机从卫星上被拆下，之后，经过72小时的修复和检测，问题得以彻底解决。不过，火箭发射的时间因此被推迟到了2007年4月14日。此时，距离我国申请的太空频率资源失效的日期仅仅相差3天时间。
2007年4月17日20时许，北京清晰地接收到来自这颗卫星的信号。那一刻，距离频率失效的最后期限4月17日24点已经不到4个小时。
中国北斗在最后时刻就如同篮球场上的压哨得分，惊险地拿到了进军全球卫星导航系统俱乐部的“入场券”。
解密一次苛刻的技术筛查：
放大2万倍查找芯片瑕疵 严把质量关提高国产化率
任何技术的创新和实现都离不开硬件的支持。在北斗建设的历程中，卫星的重要部件以及元器件的国产化水平不断提高。但事实上，科研人员起初对于进口产品在心理上都存在着某种依赖，但随着北斗工程的国际影响日益扩大，国外的技术封锁也在加剧，重要部件实现国产化势在必行。同时，让他们下定决心要推进国产化的另一个原因是，即便是可以进口的少量部件，国外的某些产品并不能完全满足北斗卫星的技术要求。
在国产化不断提高的过程中，为卫星上的元器件把好质量检验关就显得尤为重要。
为此，航天科技集团五院于1984年成立了宇航物资保障事业部，它成为中国最早成立的宇航元器件质量保证的专业机构，如今，它每年为上千万只航天元器件提供质量保证。航天科技集团五院宇航物资保障事业部宇航元器件应用验证副总指挥孙明向记者展示了他们对一款国产芯片采用的近乎苛刻的“基因筛查”技术。
航天科技集团五院宇航物资保障事业部宇航元器件应用验证副总指挥孙明：我们把芯片中的一只打开帽，开帽后，用16倍放大，可以看到这个图，我们接着放大，在100倍的时候，大家看，我们已经看到一些明显的缺陷了。这两个丝有可能碰到，碰到就会在我们应用过程中短路。
再往下，进入内部缺陷的查找，对容易出问题的一个点进行250倍的放大，再到750倍、2200倍、20000倍，最后看到有一个孔洞，有一个裂纹。这种缺陷在工作一段时间后，就有可能造成它的短路。
北斗三号核心元器件国产化率100%
据了解，为了让北斗三号卫星导航系统早日开通服务，全国400多家单位，30多万科技人员先后参与其中，先后攻克了包括星间链路、高精度原子钟在内的160多项关键核心技术，在500多种元器件和重要部件国产化研制上实现了突破。
目前，北斗三号卫星系统的核心器部件国产化率已经达到了100%。
如今，全国30多万北斗建设的参与者所走过的奋斗历程已被归纳成“自主创新、开放融合、万众一心、追求卓越”的新时代北斗精神，成为了镌刻着时代铬印的精神财富。
2020-10-04 21:38:36 来源: 央视新闻客户端
二十世纪80年代，我国开始探索建设自己的卫星导航系统。2020年，北斗三号系统建成，对全球用户提供服务。 在北斗建设的历程中，遭遇了哪些难题？当一款芯片放大两万倍，北斗人看见了怎样的瑕疵？北斗系统服务全球的背后，又经历了怎样的波折和惊险时刻？《新闻调查》记者来到北斗卫星的主要研制单位中国空间技术研究院，带你“解密”北斗。
解密一个罕见的画面：
北斗卫星太阳翼展开瞬间 这个“首次”太难得
中国空间技术研究院隶属于航天科技集团，又被简称为航天科技集团五院，它成立于1968年，首任院长是著名科学家钱学森。我国1970年发射的第一颗人造地球卫星“东方红一号”就出自这里。
范本尧院士是我国卫星事业发展的见证者之一。北斗三号最后一颗组网卫星发射过程中的一个细节，令这位资深的卫星专家耳目一新。
中国工程院院士、航天科技集团五院北斗一号总设计师范本尧：星箭分离以后看到太阳翼展开，这个画面我们也是第一次看到，以前都拍不着。
范本尧院士所说的第一次看到的画面，就是2020年6月23日，我国发射北斗系统第五十五颗导航卫星，也就是北斗三号最后一颗全球组网卫星时，全国亿万观众第一次从直播画面中看到了卫星与火箭分离后，太阳翼像卫星的两个翅膀一样展开的全过程。
太阳翼是卫星的主要部件之一，又叫太阳能帆板，它是卫星上收集太阳能的装置，也就是卫星的能量来源。以往，北斗卫星上的太阳翼都是在火箭与卫星分离30多分钟后才打开。到那时，卫星独自遨游在太空，地面的人根本无法看到太阳翼展开的全过程。
说起我国掌握卫星太阳翼展开的技术，时光还得回到将近40年前。那时，中国的改革开放刚刚开始，北斗工程还没有上马，但中国的卫星事业还在国际合作中慢慢积累经验。但很多国家都只卖东西封锁技术。面对与国外的差距，科研人员增强了追赶世界先进水平的紧迫感。
从2006年开始做国产化替代研究，2014年在北斗第一次使用。如今，将近40年过去了。在航天科技集团五院所属的529厂，中国的工人们已经开始批量生产国产的卫星太阳翼了。
解密一次“惊险”的攻关：
攻克北斗二号关键技术难题 最后时刻“压哨得分”
2000年，随着北斗一号卫星导航系统的建成，我国用最少的卫星、最小的投入，解决了国内区域卫星导航从无到有的问题。此后，我国开始将卫星导航系统建设走出自己的版图，着手建设覆盖亚太地区的北斗二号系统。
茫茫太空看似无边无际，但由于人类的技术水平和开发运行成本的限制，适用于卫星导航的轨道和频率资源实际上是有限的。为了规范太空秩序，各国发射导航卫星之前必须向国际电联申请各自的频段。这时，为建设北斗二号，我国向国际电信联盟申请新的太空频率资源。
国际电联规定，各国均有权申请频率资源使用权，但必须在7年有效期内发射导航卫星，并成功接收传回的信号，否则占有频率的权利便自动失效。2000年，4月17日，国际电联正是受理申请，2007年4月17日24点，是发射首颗北斗卫星并回传信号的最后期限。
七年的发射倒计时开启，北斗人面临的是艰巨的科研攻关任务：比如，美国的导航系统覆盖全球，是因为他们在全球建立了地面基站，而我国一时还无法解决在全球建立地面基站的问题；此外，决定导航卫星定位精确度的原子钟技术也还没有攻克……
其实，在开始建设北斗工程时，中国已经可以生产原子钟，但是它是否能够经历火箭发射时的巨大震动以及太空真空环境下的考验还是一个未知数。正因为如此，北斗一号上的原子钟还依赖进口：在开始北斗二号建设时，中国转而向欧洲购买原子钟，但在价格、精度和稳定性上都得不到满意的结果。因此，原子钟国产化的进程势必要进一步加速。
国产原子钟在真空状态下能不能正常工作？如何保证他的稳定性？都需要经过反复实验。距离频率失效的最后期限越来越近，时间紧迫，当年测试环节自动化水平还很低，测试人员必须连轴转，需要不眠不休地紧盯着相关的数据进行人工记录。
2007年4月8日，随着包括铷原子钟在内的许多技术难题被一一攻克，北斗二号首发星迎来了预定发射的日子！但在在临近发射还有8天时，科研人员在最后一次卫星和火箭联合检查时发现，卫星上的一台应答机出现了问题。
航天科技集团五院北斗三号卫星总体主任设计师 丛飞：它在整流罩里，如果要打开的话，8个锣栓都要松开很困难，把整流罩打开也很困难。此外因为卫星在火箭的三级，把整流罩打开之后，还得把卫星的舱板子掀开，卫星表面包了好多层，包括热控的一些东西都得扒掉才能把板子露出来。
拆装有风险的，时间又非常紧迫。经过3天的慎重研判，应答机从卫星上被拆下，之后，经过72小时的修复和检测，问题得以彻底解决。不过，火箭发射的时间因此被推迟到了2007年4月14日。此时，距离我国申请的太空频率资源失效的日期仅仅相差3天时间。
2007年4月17日20时许，北京清晰地接收到来自这颗卫星的信号。那一刻，距离频率失效的最后期限4月17日24点已经不到4个小时。
中国北斗在最后时刻就如同篮球场上的压哨得分，惊险地拿到了进军全球卫星导航系统俱乐部的“入场券”。
解密一次苛刻的技术筛查：
放大2万倍查找芯片瑕疵 严把质量关提高国产化率
任何技术的创新和实现都离不开硬件的支持。在北斗建设的历程中，卫星的重要部件以及元器件的国产化水平不断提高。但事实上，科研人员起初对于进口产品在心理上都存在着某种依赖，但随着北斗工程的国际影响日益扩大，国外的技术封锁也在加剧，重要部件实现国产化势在必行。同时，让他们下定决心要推进国产化的另一个原因是，即便是可以进口的少量部件，国外的某些产品并不能完全满足北斗卫星的技术要求。
在国产化不断提高的过程中，为卫星上的元器件把好质量检验关就显得尤为重要。
为此，航天科技集团五院于1984年成立了宇航物资保障事业部，它成为中国最早成立的宇航元器件质量保证的专业机构，如今，它每年为上千万只航天元器件提供质量保证。航天科技集团五院宇航物资保障事业部宇航元器件应用验证副总指挥孙明向记者展示了他们对一款国产芯片采用的近乎苛刻的“基因筛查”技术。
航天科技集团五院宇航物资保障事业部宇航元器件应用验证副总指挥孙明：我们把芯片中的一只打开帽，开帽后，用16倍放大，可以看到这个图，我们接着放大，在100倍的时候，大家看，我们已经看到一些明显的缺陷了。这两个丝有可能碰到，碰到就会在我们应用过程中短路。
再往下，进入内部缺陷的查找，对容易出问题的一个点进行250倍的放大，再到750倍、2200倍、20000倍，最后看到有一个孔洞，有一个裂纹。这种缺陷在工作一段时间后，就有可能造成它的短路。
北斗三号核心元器件国产化率100%
据了解，为了让北斗三号卫星导航系统早日开通服务，全国400多家单位，30多万科技人员先后参与其中，先后攻克了包括星间链路、高精度原子钟在内的160多项关键核心技术，在500多种元器件和重要部件国产化研制上实现了突破。
目前，北斗三号卫星系统的核心器部件国产化率已经达到了100%。
如今，全国30多万北斗建设的参与者所走过的奋斗历程已被归纳成“自主创新、开放融合、万众一心、追求卓越”的新时代北斗精神，成为了镌刻着时代铬印的精神财富。
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