书城童书我的名字叫中国
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第62章 叹为观止的科学技艺(13)

1973年初,返回式卫星进入正样研制阶段。1975年11月26日该星按时发射,火箭按预定程序飞行,卫星进入了预定轨道,轨道近地点高度173千米,远地点高度483千米,轨道倾角63度,入轨精度符合设计要求。中国第一颗返回式卫星在轨道上运行3天后顺利地按预定时间返回中国大地,获取了丰富的遥感资料。

1970年,中国开展了运载火箭及通信卫星新技术的研究。1975年,确定选用静止轨道试验通信卫星的方案。1984年3月下旬,完成了卫星、火箭在技术阵地的测试工作。3月28日,试验通信卫星和运载火箭向发射阵地转运。4月8日19时20分,火箭发射成功。4月10日,卫星进入准静止轨道,入轨精度极高。4月17日18时,卫星通信试验正式开始。5月14日,通信试验结束,正式交付使用。从而使中国的卫星通信业务由试验阶段进入了试用阶段。

1999年1 1月20日6时30分,神舟一号飞船成功发射,飞船在轨绕地球飞行14圈后,于1 1月21日31时41分,飞船返回舱安全返回预定的内蒙古主着陆场。

2001年1月10日l时0分,神舟二号飞船成功发射,飞船在轨运行7天,共绕地球飞行108圈,1月16日下午飞船返回舱返回预定的内蒙古主着陆场。

2002年3月25日22时1 5分,神舟三号飞船成功发射,飞船在轨运行7天,共绕地球飞行108圈,4月1日,飞船返回舱安全返回预定的内蒙古主着陆场。

2002年12 月30日40分,神舟四号飞船成功发射,飞船在轨运行7天,共绕地球飞行108圈,2003年1月5日19时18分,飞船返回舱安全返回预定的内蒙古主着陆场。

2003年10月15日9时0分,神舟五号飞船成功发射,飞船在轨绕地球飞行14圈,10月16日61时23分,飞船返回舱安全返回预定的内蒙古主着陆场,航天员杨利伟自主出舱,健康状态良好。杨利伟成为中国遨游太空的第一人。

2005年10月12日9时0分,神舟六号飞船成功发射,飞船在轨运行5天,共绕地球飞行77圈,航天员费俊龙、聂海胜在飞船返回舱和轨道舱内按计划完成了一系列科学试验。10月17日4时33分,飞船返回舱安全返回预定的内蒙古主着陆场,2名航天员自主出舱,身体健康状态良好。

2008年9月25日21时32分,神舟七号飞船发射成功。9月26日23时36分,宇航员翟志刚着中国自主研发的“飞天”舱外航天服在太空首次亮相。9月27日16时48分,翟志刚在太空迈出第一步,中国人的第一次太空行走开始。9月28日17时36分许,神舟七号完成载人航天任务,返回舱顺利着陆。

青藏铁跆

青藏高原是世界上海拔最高的地区,平均海拔高度在4000米以上,有“世界屋脊”和“第三极’’之称。它处于我国的西南边陲,与印度、巴基斯坦等国接壤,地理位置十分重要。

新中国建立后,在党和国家的关心下,广大解放军战士和工人与藏族同胞一起发扬艰苦奋斗的精神,历经艰险、排除万难,在世界屋脊上修通了川藏公路和青藏公路,使得西藏人民用现代化交通运输取代了千百年来人背畜驮的极其落后的交通方式,开创了西藏交通事业发展的新篇章。但随着青藏建设规模的逐年扩大,汽车运输已经无法完全适应经济发展的需要,青藏高原需要铁路,各族人民盼望铁路。

修建青藏铁路的构想由来已久。辛亥革命之后,孙中山先生曾对中国的经济建设进行了筹划,于1919年“五四”运动前后,发表了近20万字的名著《建国方略》。在这本书中,规划了中国未来应当建设的铁路系统,这其中便有在青藏高原修建铁路的构想。新中国成立之初,修建青藏铁路被以毛泽东同志为核心的第一代中央领导集体列入议事日程。1955年,铁道部西北设计分局派出第一支考察队,迈出了考察进藏铁路的第一步,但随之而来的三年自然灾害,迫使已经完成全线初测的青藏线停止建设,但新中国建造进藏铁路的梦想并没有随之破灭。1973年,毛泽东会见尼泊尔国王比兰德拉时说:“青藏铁路修不通,我睡不着觉。”

70年代末80年代初,修建青藏铁路再次被提上中央的议事日程。1984年,青藏铁路西宁至格尔木段艰难建成。但由于经济以及技术方面的原因,青藏铁路的其他部分并没有开始建设。1994年党中央、国务院召开的第三次西藏工作座谈会再次提出修建进藏铁路。2000年,江泽民在铁道部的报告上批示,要求下决心尽快开工修建青藏铁路。

2001年6月29日,举世瞩目的青藏铁路格尔木至拉萨段开工建设。

2002年展开唐古拉山以北冻土工程和西藏段部分重点工程施工,铺轨到达望昆站,取得重点突破。2003年展开唐古拉山越岭地段“无人区”和唐古拉山以南工程施工,唐古拉山以北桥隧路基工程基本完成;2003年8月,青藏铁路铺架工程成功通过可可西里无人区。‘2004年全线路基桥涵隧道基本完成,并在海拔4700多米的安多建成世界上海拔:最高的铺架基地,结束西藏没有铁路的历史。

2005年8月24日,铺轨通过唐古拉山,10月12日全线铺通。2006年3月1日货物列车工程运营试验。2006年5月1日不载客列车工程运营试验。2006年7月1日全线开通试运营。

青藏铁路的建成,创造了多项世界铁路之最:

一、青藏铁路是世界海拔最高的高原铁路,铁路穿越海拔4000米以上地段达960公里,最高点为海拔5072米。

二、青藏铁路也是世界最长的高原铁路,青藏铁路格尔木至拉萨段,穿越戈壁荒漠、沼泽湿地和雪山草原,全线总里程达1142公里。

三、青藏铁路还是世界上穿越冻土里程最长的高原铁路,铁路穿越多年连续冻土里程达550公里。

四、海拔5068米的唐古拉山车站,是世界海拔最高的铁路车站。

五、海拔4905米的风火山隧道,是世界海拔最高的冻土隧道。

六、全长1686米的昆仑山隧道,是世界最长的高原冻土隧道。

七、海拔4704米的安多铺架基地,是世界海拔最高的铺架基地。

八、全长11.7公里的清水河特大桥,是世界最长的高原冻土铁路桥。

九、建成后的青藏铁路冻土地段时速将达到100公里,非冻土地段达到120公里,这是目前火车在世界高原冻土铁路上的最高时速。

青藏铁路的开通,将世界上应用最为广泛的长途交通运输方式引入西藏, 为西藏提供全天候、大运量的进出通道,将从根本上改变西藏对外交通联系的条件。而交通条件的改善将改变青藏高原贫困落后的面貌,增进各民族团结进步和共同繁荣。同时青藏铁路的开通也将有助于促进中国与尼泊尔等友好邻国之间的国际合作,也有助于维护中国的国家安全。

人工合成结晶牛胰岛素

蛋白质合成是一个神秘诱人的领域,早在1948年,英国生物化学家弗雷德里克·桑格就选择了一种分子量小,但具有蛋白质全部结构特征的牛胰岛素作为实验的典型材料进行研究,于1952年搞清了牛胰岛素的G链和P链上所有氨基酸的排列次序以及这两个链的结合方式。次年,他宣布破译出由17种51个氨基酸组成的两条多肽链牛胰岛素的全部结构。这是人类第一次搞清一种重要蛋白质分子的全部结构。1955年,弗雷德里克·桑格又用生物降解和标记方法确定了第一个活性蛋白质——牛胰岛素分子的氨基酸连接顺序(一级结构)。桑格也因此荣获1958年诺贝尔化学奖。

1958年,当时中国的几位有机化学家和生物化学家在北京讨论了胰岛素人工合成的可能性问题,著名科学家邢其毅教授就是其中之一。他们认为胰岛素人工合成中最关键的问题之一,是对含半胱氨酸片断的接肽方法和端基保护问题。随后,邢其毅等就开展了含半胱氨酸小肽的合成研究。肽合成研究中, 氨基酸的端基标记是一个重要问题,邢其毅是我国进行接肽方法和标记氨基酸研究的第一人。他提出用硝基苯甲酸酐与氨基酸发生德肯一威斯特(Dakin—West)反应使氨基酸末端生成一个带色的氨基酮化合物,这是一个识别氨基酸羧端的好方法。在多年的多肽化学研究中,邢其毅和他的助手们还成功地合成了九种多肽的新试剂。

1959年,在国家科委的组织领导下,由北京大学化学系、中国科学院生物化学研究所和上海有机化学研究所等共同组成一个统一的研究队伍,开始胰岛素合成研究,邢其毅是这个研究集体的学术领导者之一。在前人对胰岛素结构和肽链合成方法研究的基础上,他们开始探索用化学方法合成胰岛素。经过周密研究,他们确立了合成牛胰岛素的程序。其合成步骤共分三步:

第一步,先把天然胰岛素拆成两条链,再把它们重新合成为胰岛素,并于1959年突破了这一难题,重新合成的胰岛素是同原来活力相同、形状一样的结晶。

第二步,在合成了胰岛素的两条链后,用人工合成的B链同天然的A链相连接。这种牛胰岛素的半合成在1964年获得成功。

第三步,把经过考验的半合成的A链与B链相结合。

经过数年的共同努力,人类第一个用人工合成方法得到的活性蛋白质——结晶牛胰岛素,终于在1965年降生在中国大地上。经过严格鉴定,它的结构、生物活力、物理化学性质、结晶形状都和天然的牛胰岛素完全一样。这是世界上第一个人工合成的蛋白质,为人类认识生命、揭开生命奥秘迈出了可喜的一大步。结果公布之后,立即引起世界科学界的极大关注,它标志着中国科学家在蛋白质和多肽合成化学领域已经处于世界领先地位。它为我们这个伟大的科学文明古国又赢得了新的荣誉。为此,1982年国家特发给邢其毅等国家自然科学一等奖,以表彰他们在合成胰岛素工作中的贡献。

长征系列火箭

为了适应世界形势的发展和国内经济及国防建设的需要,我国自1956年开始展开现代火箭的研制工作。在我国运载火箭的发展初期,探空火箭的研制占有重要的地位,尽管它是结构简单的无控火箭,但却是新中国成立后的第一枚真正的火箭。从1958年开始,我国陆续研制出包括生物、气象、地球物理、空间科学试验等多种类型的探空火箭。

经过几年的努力,在1964年6月29日,我国自行设计研制的中程火箭终于试飞成功,从而使我国的火箭技术达到了当时世界的先进水平。之后,我国随即着手研制多级火箭,向更深层次的空间技术进军。经过了五年的艰苦努力,1970年4月24日“长征一号”运载火箭诞生,首次发射“东方红l号”卫星成功,从此中国航天技术迈出了关键的一步,开始逐步形成了长征系列运载火箭。到目前为止,我国共有数十种国产型号,形成了长征系列运载火箭家族,它们是:长征一号、长征二号、长征二号丙、长征二号F、长征二号丙改、长征二号捆、长征二号丁、长征三号、长征三号甲、长征三号乙、长征四号、长征四号甲和长征四号乙火箭。而且具有发射近地轨道、太阳同步轨道、地球静止轨道空间飞行器的能力,近地轨道最大运载能力为9500千克,地球同步转移轨道最大运载能力为5500千克,太阳同步轨道运载能力可达6100千克。运载火箭的可靠性、经济性、入轨精度和适应能力达到国际一流水平。

“长征一号”运载火箭是一种三级火箭,火箭全长29.86米,最大直径2.25米,起飞重量81.6吨,起飞推力112吨,能把300千克重的卫星送入440公里高的近地轨道,主要用于发射近地轨道小型有效载荷。1970年4月24日,“长征一号”运载火箭成功地将“东方红1号”卫星送入预定轨道,奠定了长征系列火箭发展的基础。

“长征二号”F型火箭首次采用了包括故障检测系统和逃逸系统在内的55项新技术,达到国际先进水平。火箭全长58.3米,起飞重量479.81吨,是目前我国研制的火箭中最长、最重的。与发射“神舟”四号的那枚火箭相比,用于这次发射的火箭有68项小改动,其技术状态原则上保持不变。到目前为止,“长征二号”F型火箭已经成功地将四艘“神舟”无人飞船送入太空预定轨道,发射成功率达到100%,其可靠稳定的飞行性能得到了检验。

“长征三号”运载火箭是在“长征二号”二级火箭上面加了一个以液氢、液氧为推进剂的第三级,所用的液氢液氧发动机可以二次启动,在技术上是当时国际先进水平,是我国火箭技术发展的一个重要里程碑。1984年“长征三号”成功地发射了我国第一颗地球同步试验通信广播卫星“东方红2号”。1985年中国宣布进入国际商业卫星发射市场。1990年我国首次用“长征三号”运载火箭将美国休斯公司制造的亚洲一号卫星送入地球同步轨道。

目前投入使用的“长征四号”乙运载火箭是长征火箭家族中用于发射各种太阳同步轨道和极轨道应用卫星的主要运载工具。“长征四号”系列运载火箭包括“风暴1号”、“长征四号”、“长征四号”甲、“长征四号”乙等火箭。“风暴1号”为两级液体火箭,主要用于发射低轨道卫星,并成功完成一 箭三星的发射任务。火箭长32.57米,最大直径3.35米。1982年停止使用。“长 征四号”是在“风暴1号”基础上研制的三级常规运载火箭,作为发射地球同步转移轨道卫星运载火箭的另一方案,其后改型为“长征四号”甲,用于发 射太阳同步轨道卫星。火箭长41.9米,最大直径3.35米。“长征四号”乙是在“长征四号”甲基础上发展的一种运载能力更大的运载火箭,主要用于发射太阳同步轨道的对地观察应用卫星。火箭长45.58米,最大直径3.35米。

现在,“长征”系列火箭已经走向世界,享誉全球,在国际发射市场占有重要一席,成为国际市场上知名的高科技品牌。