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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）

奏响教育新强音******

　　奏响教育新强音

　　——写在2023年全国教育工作会议召开之际

　　本报记者 高毅哲 林焕新

　　科学谋划，善作善成。

　　每年年初，教育部都会召开全国教育工作会议，为全年教育事业发展制定工作要点。

　　在2023年全国教育工作会议召开之际，回望过去一年，全国教育系统坚持以迎接学习贯彻党的二十大作为全年工作主线，紧紧围绕2022年会议“准确识变、主动求变、积极应变，抓住重大机遇，开创教育新局面”的部署，加快推进教育现代化、建设教育强国、办好人民满意的教育。

　　坚持党的领导，培根铸魂育新人

　　在谋划部署2022年教育工作时，全国教育工作会议开宗明义，明确“把学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想作为首要政治任务，坚持以高质量党建引领育人，着力以风清气正的环境育人，加快完善德智体美劳全面培养的教育体系”。

　　这一年，教育系统坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想铸魂育人，在全国高校全面单独开设“习近平新时代中国特色社会主义思想概论”课程，用好大中小学读本，大中小学思政课一体化建设格局逐步形成，青青校园焕发新活力，莘莘学子展现新气象。

　　天津设立16个区与高校共建的思政课协同创新基地，促进大中小学思政课教学内容和目标有效衔接、循序渐进。组织全市1400所中小学与高校签约共建，每所中小学都与一所大学签订一体化建设协议，联合开展课程开发、集体备课、教改研究等。

　　湖南省永州市积极推进大中小学思政课一体化改革，建立由湖南科技学院牵头，永州职业技术学院、永州市第一中学、冷水滩区银象小学等大中小学校加盟的永州市大中小学思政课一体化建设联盟，不定期组织全市大中小学线上线下开展师资培训、听课评课、教研交流和集体备课。

　　这一年，教育系统党建更加有力，在党的坚强引领下，积极做好迎接学习宣传贯彻党的二十大各项工作，教育事业发展的底气更强，攻坚克难的决心更加坚定，广大师生听党话、跟党走的磅礴力量进一步汇聚。

　　2022年1月，中共中央办公厅印发《关于建立中小学校党组织领导的校长负责制的意见（试行）》，要求基层党组织必须成为学校教书育人的坚强战斗堡垒。在“双减”攻坚战中，山西省和顺县中小学党组织发挥核心作用，各学校党组织书记担任第一责任人，537名教师党员全员参与，以党建推动“双减”工作，重塑教育生态。

　　贵州大学在党员中实行“一栋楼一个总支，一层楼一个支部”，在研究生宿舍区建立“宿舍党支部”，提高党组织覆盖面，也吸引更多优秀的学子向党组织靠拢，研究生党员在关键时刻带头学习、带头行动、带头实践。

　　这一年，各地全面践行党的教育方针，德智体美劳全面培养的教育体系更加完善，广大学子综合素质不断提升。

　　安徽省马鞍山市的小学生走进法院接受法治教育，感受看得见、摸得着的“法”；内蒙古鄂尔多斯市蒙古族第二幼儿园的孩子们全情投入情景剧《国家的孩子》的表演，中华民族共同体意识渐渐走入他们的心中。中小学形式多样、内容丰富的德育活动，教育和引导学生自尊、自信、自立、自强，形成正确的世界观、人生观和价值观。

　　2022年秋季开学，根据教育部发布的《义务教育劳动课程标准（2022年版）》，劳动课走进全国中小学，与语文、数学课一样，正式成为一门独立的课程。在山东，一片试验田里，学生们辛勤劳动，研究农作物的生长习性；在广西，一批手艺人、老匠人带领学生亲历传统技能的劳动……各地中小学因地制宜开展劳动教育，引导学生学习劳动技能，理解劳动创造价值，培养劳动意识和主动服务社会的情怀。

　　围绕立德树人根本任务，教育系统全力培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人，奋力谱写新时代教育改革发展的华美乐章。

　　促公平提质量，办人民满意教育

　　党的二十大报告强调，坚持以人民为中心发展教育，加快建设高质量教育体系，发展素质教育，促进教育公平。

　　2022年，教育事业紧紧围绕“公平”与“质量”两大重点任务谋发展，始终践行人民至上理念，人民期待的美好生活图景愈发清晰。

　　教育系统积极响应人民群众“上好学”的期盼——

　　“一天一个样，建设速度之快令人欣喜，就等着9月1日送孩子去报名！”2022年6月30日，望着正在建设的湖北省黄冈市春晓幼儿园，市民孙女士满心喜悦。

　　这样的喜悦，也发生在更多教育新政的推进过程中——进城务工人员随迁子女入学更加便捷，适龄残疾儿童少年受教育机会不断增多，县中振兴为区域发展注入生机，课后“三点半”问题得到妥善解决，校外培训治理取得明显进展……

　　2022年2月，教育部召开“十四五”国家基础教育重大项目计划实施部署工作会议，要求推动基础教育整体高质量发展，大力促进义务教育优质均衡、大力促进学前教育普及普惠、大力促进县域高中整体提升、大力促进特殊教育拓展融合。12月，第二批“教育部基础教育综合改革实验区”名单公布，“先行军”将踏出一条条“上好学”的新路。

　　教育系统用实际行动回应国家社会发展迫切需求——

　　“日子就像这红彤彤的樱桃一样甜。”在陕西省合阳县方寨村，村民雷凯在西北农林科技大学教授蔡宇良指导下，首次种植12亩樱桃，当年就挣了13万元。

　　2022年2月审议通过的《关于加强基础学科人才培养的意见》首次以中央文件形式强调，要大力培养造就一大批国家创新发展急需的基础研究人才；首批18个国家卓越工程师学院建设单位联合发布《卓越工程师培养北京宣言》，明确健全中国特色的卓越工程师能力标准，着力解决关键领域高层次人才供给不足、工程教育与工程能力培养脱节等突出问题；哲学社会科学知识体系建构和高校咨政服务能力提升工程推进会，目标直指加快建构中国自主知识体系；《研究生教育学科专业目录（2022年）》和《研究生教育学科专业目录管理办法》，立足我国经济社会发展和研究生教育自身实际，进一步优化学科专业设置和人才培养结构……

　　“让每个人都获得发展自我和奉献社会的机会，共同享有人生出彩的机会，共同享有梦想成真的机会。”习近平总书记的话语直抵人心。

　　教育系统完善体系建设，为“人人出彩”提供更多保障——

　　2017年，19岁的张秀全带着掌握一门技能养活自己的朴素梦想，进入安徽国防科技职业学院。2022年，他拿到全国职业技能大赛“云计算”赛项优胜奖、“安徽省技术能手”等多项荣誉证书，还拿到百万元级营业额，真实感受到命运被职业教育改写的幸福。

　　2022年，中办、国办印发《关于深化现代职业教育体系建设改革的意见》，强调职业教育就是要服务人的全面发展，建立健全多形式衔接、多通道成长、可持续发展的梯度职业教育和培训体系，让不同禀赋和需要的学生能够多次选择、多样化成才；多个省份建立职教高考制度，成为中高职毕业生深造的重要途径；首届世界职业技术教育发展大会开辟国际舞台，助力产教融合再上台阶……

　　“人民满意”从来不是抽象的概念。2022年，教育系统准确把握新时代我国教育发展阶段性特征，推动实现更加公平而有质量的教育，筑牢民族振兴、社会进步的基石。

　　改革创新，激发教育发展动力活力

　　按照2022年全国教育工作会议部署，这一年，教育改革蹄疾步稳，不断推进内涵发展。

　　教育数字化是推进教育现代化的战略制高点。全国教育工作会议提出实施教育数字化战略行动，《教育部2022年工作要点》将“实施国家教育数字化战略行动”列为重点任务。

　　一年来，围绕教育数字化转型重大任务，教育部擘画教育数字化转型战略的顶层设计蓝图，提出“应用为王、服务至上、简洁高效、安全运行”的行动纲领，以建设国家智慧教育公共服务平台为抓手，加快推进教育数字化转型和智能升级。

　　尤为令人振奋的是，在国家智慧教育公共服务平台以及各类地方平台的带动下，2022年以来，各地教师借助智慧教育平台重构课堂教学、拓展特色课程的案例屡见不鲜，以区域为整体推进教育数字化应用的实践遍地开花。

　　强教必先强师。2022年4月，教育部等八部门联合印发《新时代基础教育强师计划》。聚焦强师计划，师范教育协同提质计划迅速落地、“优师计划”师范生培养力度加大、加强小学科学教师培养文件印发……一系列“强师”举措，吹响了加快基础教育教师队伍建设的号角，也对新时代“何以强师”作出了最好的回答。

　　2022年5月，新修订的《中华人民共和国职业教育法》正式施行，标志着以立法方式，明确职业教育是与普通教育具有同等重要地位的教育类型，为推动职业教育从“层次”到“类型”转变提供了法律保障。推动现代职业教育高质量发展被摆在更加突出的位置，现代职业教育体系建设改革有序有效推进，越来越多高素质技术技能人才、能工巧匠、大国工匠走出校园，走上工作岗位。

　　这一年，中国高校有了新一轮“双一流”建设“施工图”。第二轮“双一流”建设名单公布，《关于深入推进世界一流大学和一流学科建设的若干意见》在解决中国问题、服务经济社会高质量发展中创造世界一流大学和一流学科新模式，突出了培养一流人才、服务国家战略需求、争创世界一流的重点方向。许多高校积极探索中国特色、世界一流大学建设新路，努力推动内涵式高质量发展，推动更深层次改革、更高水平开放、更高质量创新。

　　党的二十大报告首次把教育、科技、人才进行统筹安排、一体部署，并且单独列章阐述，首次提出教育、科技、人才是基础性、战略性支撑。

　　教育部党组书记、部长怀进鹏指出：“我们要深刻理解教育是国之大计、党之大计，深刻领会中央的战略意图，切实看到教育、科技、人才地位作用的极端重要性，深刻把握教育作为社会主义现代化强国重要支撑和基础工程的特殊意义、特殊价值。”

　　2023年，全国教育系统将更加紧密团结在以习近平同志为核心的党中央周围，全面贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想，把思想和认识统一到党的二十大精神上来，把智慧和力量凝聚到党的二十大确定的各项任务上来，弘扬伟大建党精神，踔厉奋发、勇毅前行，加快建设教育强国，办好人民满意的教育，为全面建设社会主义现代化国家、全面推进中华民族伟大复兴作出教育新的贡献。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）