快3官网 - 快3官网

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）

中国教育以质图强高质量发展******

　　作者：王建（中国教育科学研究院教育财政研究所所长、研究员）

　　基础教育：构建素质教育新格局

　　2022年，基础教育迎难而上、奋力改革，着力构建发展素质教育新格局，着力构建教师专业发展新模式，进一步提升教育质量。

　　发展素质教育找准突破口。

　　素质教育理念和政策落地见效的关键在于德育、素质教育的应有地位和科学评价体系真正确立起来。聚焦立德树人根本任务不断寻求突破，立德为先有抓手，核心素养有载体，评价改革有导向，“双减”工作有成效，带来中国基础教育的深刻改变。

　　育人的根本在于立德，德育是素质教育的灵魂，思政课是立德树人的关键课程。2022年7月，教育部等十部门印发《全面推进“大思政课”建设的工作方案》，以“大思政课”建设为抓手，建设“大课堂”、搭建“大平台”、建好“大师资”，推动各类课程与思政课同向同行，推动思政小课堂与社会大课堂相结合。2022年11月，教育部印发《关于进一步加强新时代中小学思政课建设的意见》，针对中小学思政课存在教师兼职比例过高、专业性不足的问题，明确具体的专职教师配备比例，提出到2025年“小学专职教师配备比例达到70%以上，初高中配齐专职教师”的目标。一系列举措强调了善用“大思政课”，引人以大道、启人以大智、育人以大德，助力学生成长为担当民族复兴大任的时代新人。党的二十大报告指出，“推进大中小学思想政治教育一体化建设”，为学校思想政治教育工作体系建设提供了根本遵循。

　　课程是育人载体，在人才培养中发挥核心作用。2022年3月，教育部印发《义务教育课程方案和课程标准（2022年版）》，基于义务教育阶段时代新人培养的目标要求，通过培育核心素养来实施素质教育，引领课程改革由“知识本位”转向“素养本位”，推动育人方式深度变革。

　　考试评价是“指挥棒”，普通高中是应试教育“重灾区”。为克服普通高中办学中“唯分数、唯升学”倾向，从“育分”转向“育人”，教育部2021年12月31日印发、2022年开始实施的《普通高中学校办学质量评价指南》，从办学方向、课程教学、教师发展、学校管理、学生发展等5个方面明确了普通高中办学质量的评价标准，并把不给年级、班级、教师下达升学指标，不炒作高考“状元”等作为考察要点，确立起以发展素质教育为导向的普通高中学校办学质量评价体系。2022年3月，教育部办公厅发布《关于做好2022年中考命题工作的通知》，与2019年教育部印发的《关于加强初中学业水平考试命题工作的意见》一起，构建引导学生德智体美劳全面发展的考试内容体系和考试方式，将综合素质评价作为招生录取的参考或依据，促进素质教育实施。

　　深入推进“双减”，优化教育生态，继续完善“1+N”的“双减”政策制度体系，强化监管执法，实现全覆盖、全链条治理。2022年1月，教育部、中央编办和司法部印发《关于加强教育行政执法深入推进校外培训综合治理的意见》指出，到2024年，基本建成权责明晰、管理规范、运转顺畅、保障有力、监管到位的校外培训监管行政执法体系。2022年11月，教育部办公厅等十二部门印发《关于进一步加强学科类隐形变异培训防范治理工作的意见》，明确到2024年6月，隐形变异培训得以全面清除，有力确保“双减”工作取得显著成效的主要目标。2022年11月，教育部等十三部门印发《关于规范面向中小学生的非学科类校外培训的意见》，推动非学科类培训为学生发展兴趣特长、拓展综合素质发挥积极作用，成为学校教育的有益补充，明确到2024年，非学科类培训治理成效显著。

　　一年多来，在各方共同努力下，“双减”工作扎实推进，校外培训市场野蛮生长现象得到有效遏制，校内减负提质受到普遍认可，全社会关心和支持发展素质教育、促进学生身心健康成长的良好氛围逐步形成。

　　提高教师质量找到新模式。

　　教师是教育的第一资源，有高质量的教师才会有高质量的教育。造就新时代基础教育高素质专业化创新型教师队伍，需要从源头上抓起，筑基提质、补短扶弱、做优建强，筑牢强师之基。

　　推动教师教育振兴发展。2022年1月，教育部印发《关于推进师范生免试认定中小学教师资格改革的通知》，提出在高等学校师范类专业中稳步推进免试认定改革，将教师队伍质量关口前移到培养院校，吸引真正乐教、适教、善教的优秀人才成为教师队伍后备军。2022年4月，教育部等八部门印发《新时代基础教育强师计划》，实施高素质教师人才培育计划，构建师范院校为主体、高水平综合大学参与、教师发展机构为纽带、优质中小学为实践基地的开放、协同、联动的现代教师教育体系。

　　加强欠发达地区乡村教师队伍后备。教育部等九部门在2021年发布《中西部欠发达地区优秀教师定向培养计划》，即“优师计划”。2022年9月，教育部办公厅印发《关于进一步做好“优师计划”师范生培养工作的通知》，提出“优师计划”师范生培养的核心关切，一是从源头上改善中西部欠发达地区中小学教师队伍质量；二是聚焦“优秀”，全面落实高校教师与中小学教师共同指导教育实践的“双导师制”；三是强化“保障”，确保师范生在校“下得去、留得住、教得好、得发展”，鼓励支持毕业生长期从教、终身从教。

　　名校长领航让学校走上名校路，名师汇聚才能成就好学校。2022年8月，教育部办公厅印发《关于实施新时代中小学名师名校长培养计划（2022—2025）的通知》。2022年12月，教育部办公厅公布了培养基地及培养对象名单，确定150位教师为名师培养对象、10家单位为名师培养基地，150位校长为名校长培养对象、10家单位为名校长培养基地，旨在培养造就一批具有鲜明教育理念和成熟教学模式、能够引领基础教育改革发展的名师名校长，培养为学、为事、为人示范的新时代“大先生”。

　　职业教育：着力提高质量提升形象

　　2022年，职业教育聚焦“提高质量、提升形象”，改革攻坚在类型定位、体系建设、产教融合、校企合作等方面全面发力，破解“大而不强”问题，助力技能型人才培养和技能型社会建设。

　　顶层设计回归技能教育本质。

　　职业教育是以就业为导向，以技能教育为核心的教育类型。2022年4月，新修订的《中华人民共和国职业教育法》，从立法层面对职业教育体系、职业教育的实施、职业学校和培训机构等作了全面的制度安排。据新华社2022年10月报道，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于加强新时代高技能人才队伍建设的意见》，提出构建以行业企业为主体、职业学校（含技工院校）为基础、政府推动与社会支持相结合的高技能人才培养体系。

　　优化职业教育类型定位，有序有效推进现代职业教育体系建设改革。据新华社2022年12月报道，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于深化现代职业教育体系建设改革的意见》，提出以提升职业学校关键能力为基础，以深化产教融合为重点，以推动职普融通为关键，以科教融汇为新方向，统筹职业教育、高等教育、继续教育协同创新，切实提高职业教育的质量、适应性和吸引力。

　　关键要素提升院校办学能力。

　　办学条件是职业教育高质量发展的基础，从软件和硬件两个方面大幅提升新时代职业教育现代化水平。2022年5月，教育部办公厅印发《关于开展职业教育教师队伍能力提升行动的通知》，提出逐步提升教师培养学历层次，带动“双师型”教师队伍整体建设，推进固定岗与流动岗相结合、校企互聘兼职的教师队伍建设改革。教育部办公厅2022年9月印发《关于进一步加强全国职业院校教师教学创新团队建设的通知》，10月印发《关于做好职业教育“双师型”教师认定工作的通知》，明确职业教育“双师型”教师基本标准，突出对理论教学和实践教学能力的考察，注重教学改革和专业建设实绩，形成“双师”团队建设范式。2022年11月，教育部等五部门印发《职业学校办学条件达标工程实施方案》，持续加强学校基础能力建设，明确各地职业学校办学条件重点监测指标全部达标的学校比例，不断提高职业教育办学质量和吸引力。

　　工作场景增强学生职业能力。

　　实习实训是职业教育的重要育人环节，既是学生专业学习和技术技能训练的必备途径，也是提前熟悉岗位和融入社会的重要方式。教育部等八部门2021年12月31日印发、2022年开始实施的《职业学校学生实习管理规定》，着眼实习全程、聚焦关键节点和各方责任权利义务，进一步明确了学生实习的行为准则，提出1个“严禁”、27个“不得”，为实习管理划出了底线和红线。2022年9月，教育部办公厅等五部门发布《关于实施职业教育现场工程师专项培养计划的通知》，提出面向重点领域数字化、智能化职业场景下人才紧缺技术岗位，以校企联合实施中国特色学徒制为主要培养形式，建设一批现场工程师学院，培养一大批具备工匠精神的现场工程师，形成为技术技能人才紧缺领域系统储能、赋能的人才培养培训生态。

　　高等教育：全面服务支撑中国式现代化

　　2022年，高等教育聚焦国家发展、科学技术和社会科学发展的战略需求，以学科建设引领人才培养模式和科研组织体系改革，加快建设高等教育强国，全面服务支撑中国式现代化。

　　“双一流”建设突出学科特色。

　　建设世界一流大学和一流学科是新时代高等教育强国建设的引领性和标志性工程，首轮“双一流”建设2016年启动至2020年结束，初步评估若干所高校逐步跻身世界一流大学行列。2022年1月，教育部、财政部、国家发展改革委印发《关于深入推进世界一流大学和一流学科建设的若干意见》，“双一流”建设正式进入新一轮周期，强调优化以学科为基础的建设模式。2022年2月，教育部、财政部、国家发展改革委公布《第二轮“双一流”建设高校及建设学科名单》，名单不再区分一流大学建设高校和一流学科建设高校，淡化高校的“身份”和“帽子”。高校将在国家分类评价体系的导引下，探索自主特色发展新模式，聚焦各具特色的优势领域和方向上创建一流。

　　“新农科”推进学科跨界融合。

　　全面推进乡村振兴、加快建设农业强国，关键在科技、在人才、在教育。针对传统高等农林教育学科碎片化、过度分化、“单兵作战”的问题，2022年8月，教育部办公厅印发《新农科人才培养引导性专业指南》，指出引导涉农高校面向新农业、新乡村、新农民、新生态，面向粮食安全、生态文明、智慧农业、营养与健康、乡村发展等五大领域，设置生物育种科学等12个新农科人才培养引导性专业。2022年11月，教育部办公厅等四部门印发《关于加快新农科建设推进高等农林教育创新发展的意见》，提出推进农林教育供给侧改革，加快构建多类型农林人才培养体系，培养一批高层次、高水平、国际化的创新型农林人才。

　　哲学社会科学强化体系建构。

　　我国哲学社会科学学科体系日益完备。2022年，两份重要文件相继出台，积极推动了哲学社会科学稳步发展。据新华社2022年4月报道，中共中央办公厅印发《国家“十四五”时期哲学社会科学发展规划》，提出要加快中国特色哲学社会科学学科体系、学术体系、话语体系建设。据新华社2022年5月报道，中共中央宣传部、教育部联合印发《面向2035高校哲学社会科学高质量发展行动计划》，强调充分发挥高校作为我国哲学社会科学“五路大军”中的重要力量作用，加强哲学社会科学知识体系建构，提升高校咨政服务能力。强调优化学科专业布局，推进学科交叉融合，打造一流学科专业群，构建适应国家需求支撑知识创新的学科体系。

　　科研组织强调“大科学”模式。

　　现代科研正在从自由探索为主向与重大问题导向的多学科交叉融合并重转变，需要高校科研组织模式从学科导向的松散型“小科学”科研模式，向聚焦国家重大战略目标任务的系统生态型“大科学”科研模式转变。据2022年8月教育部消息，教育部印发《关于加强高校有组织科研推动高水平自立自强的若干意见》，推动高校充分发挥新型举国体制优势，加强有组织科研，集聚力量进行原创性、引领性科技攻关，培养造就一批战略科学家，为实现高水平科技自立自强、加快建设世界重要人才中心和创新高地提供有力支撑。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）