10个学科全球第一皆为大国崛起之功臣

　　工业是立国之本，强国之基。在近代史上，因工业基础薄弱，我国曾长期饱受列强欺凌。于是在新中国成立之初，我国便率先开启了国家工业化建设。时至今日，中国已经从“一辆汽车、一架飞机、一辆坦克、一辆拖拉机都不能造”变为了拥有完整工业体系的“第一制造大国”。俗话说，“无农不稳，无工不富，无商不活”。即使在和平时期，工业作为真正具有造血功能的产业，对中国这样一个地域广袤、气候环境差异大、人口数量巨大的国家来说也是格外重要。小到衣食住行，大到航天入海，无一不需要强大工业实力的支持。

　　疫情期间，10天建成3万多平方米的火神山医院让我们直观地感受到了什么叫“基建狂魔”。实际上，类似令人叫绝的基建奇迹在中华大地上早已屡见不鲜。而“基建狂魔”的背后必不可少的是科研力量的支撑。可以说，我国在基建方面的能力有多强，它背后相关学科的实力就有多“霸道”。

　　在今年发布的2020软科世界一流学科排名中，中国高校有10个学科夺得了世界第一的好成绩。“冠军学科”分别为：清华大学的通信工程、哈尔滨工业大学的仪器科学、同济大学的土木工程、上海交通大学的船舶与海洋工程、武汉大学的遥感技术、北京科技大学的冶金工程、北京航空航天大学的航空航天工程、北京交通大学的交通运输工程、江南大学的食品科学与工程、中南大学的矿业工程。不难看出，这些冲上世界顶尖的学科，无一不与国家工业化建设关系紧密，“基建狂魔”的练就也与他们息息相关。

　　建国以来，航天科技由于涉及国防安全，一直是国家重点发展的领域之一。我国航天领域发展形势迅猛，造就的大国重器也是不胜枚举，而这成功的背后聚集的众多高校科研力量不可忽视。

　　据统计，从第一次发射卫星成功以来，到2020年6月24日，我国总共发射火箭442次，成功415次，总体成功率达到96%，居世界前列。2018年时，我国航天年发射次数达历年之最，年发射次数达39次，位居全球第一；2019年，我国航天以全年发射运载火箭34次的成绩再次位居全球第一。

　　2020年6月23日9时43分，长征三号乙运载火箭点火发射，北斗收官之星奔向苍穹。至此，中国耗时20多年，投入超120亿美元的自研卫星导航系统正式建成。这不仅意味着中国彻底结束了依赖美国全球定位系统GPS的历史，而且也为美国垄断卫星导航高科技的时代画上了句号。

　　每一次航天领域的进步背后都少不了北京航空航天大学科研人的身影，北斗的背后也同样凝结了众多北航人的心血。中国交通通信信息中心导航中心副主任王淑芳，28岁担任北斗系统设计师，32岁担任主任设计师，投身两代北斗系统建设。北航老一辈科学家丁子明、谈展中教授、张晓林教授团队、秦红磊教授团队、冯文全、王祖林和黄智刚教授团队、施闯教授团队等分别聚焦于航空应用需求、芯片与终端关键、地面数管系统、信号体制、误差建模评估、监测体制、高精度位置网及其交通应用等等关键技术攻关与研发，都为北斗系统提供了强大的技术保障。

　　武汉大学的遥感技术也在北斗系统开发中发挥了重要作用。武大和北航合作完成的“中国高精度位置网及其在交通领域的重大应用”项目获2019年国家科技进步一等奖。该项目研制了高性能、低成本的北斗核心芯片和系列装备，核心技术国际领先。其精准、快速的北斗定位服务技术体系，稳健、可信的中国高精度位置服务系统，开拓了北斗精准定位在公路、水路、设施建设和大众出行等方面的规模化、产业化创新应用，社会经济效益不可限量。

　　探月工程也少不了武大人的身影。校友邸凯昌带领的行星遥感团队研发了月球车导航定位与月面环境感知技术与软件，在着陆点定位、月面三维地形重建、障碍识别、月球车视觉导航定位等方面做出了重要贡献，为巡视探测任务的成功实施提供了有力支撑。此外，武大的遥感技术还曾在抗洪以及汶川大地震中为救灾行动提供了及时、可靠的测绘数据。

　　同样在航天领域铸造了大批国之重器的，必须提到哈尔滨工业大学。天宫一号、玉兔号、天眼、蛟龙号这些耳熟能详的航天以及海洋重器无一不与哈工大相关。早在1987年6月，哈工大创立了中国高校第一个航天学院。自此，哈工大在中国航天及国防领域创下无数个“首次”。首次发射了中国第一颗由高校牵头自主研制的小卫星、第一部新体制雷达，支持中国“天眼”成功“开眼”，研制成功的空间机械手在天宫二号上实现了国际首次人机协同在轨维修科学试验，研制成功的新一代磁聚焦型霍尔电推力器在国际上首次实现空间应用，成功发射的“龙江二号”成为全球首个独立完成地月转移、近月制动、环月飞行的微卫星，正在建设中国首个用于模拟太空极端环境的大科学工程……“一世纪规格功夫，新百年世界一流”，为共和国培育了无数栋梁之才的哈工大，必将带着责任与使命再立新功。

　　近代史上，我国在落后挨打的教训中逐渐认识到发展海洋国防的重要性。过去的二十年里，我国海军迅速强大，从1996年的57艘水面舰艇，发展至2018年由包括航空母舰、大型导弹驱逐舰在内的300艘各类型舰艇组成的强大海军舰队。尤其是在2014年至2018年间，我国连续5年蝉联世界海军舰艇下水吨位、服役数量冠军。巅峰时期的2018年，我国海军更是在一年内下水了高达20.3万吨的海军舰艇。这五年内我国共下水舰艇67.8万吨，超过印度海军和法国海军现役舰艇吨位的总合，造舰狂魔可以说是名副其实。而这些成就的背后上海交通大学的科学家们扮演了重要角色。

　　中国第一代核潜艇总设计师黄旭华院士，中国第一艘航空母舰总设计师朱英富院士，中国第一台7000米载人潜水器（蛟龙号） 总设计师徐芑南院士，中国第一个海防导弹固体发动机总设计师王礼恒院士，“港珠澳大桥”专业护航、隧道与地下结构工程专家孙钧院士，中国土木工程学家、桥梁专家、工程教育家茅以升院士，中国水利水电工程专家、工程教育家张光斗院士等一大批优秀人才都来自上海交通大学。近年来，“海上大型绞吸疏浚装备的自主研发与产业化”项目、“超深水半潜式钻井平台研发与应用”项目均获得国家科技进步特等奖。在海洋强国、交通强国、“一带一路”等国家重大战略的指引下，未来中国必将探索更加遥远的星辰大海。

　　除海防外，国家重大战略带动船舶制造、海上钻井平台等海洋相关技术迅速发展。近年来，我国造船业发展迅猛。2019年，中国造船业继续以载重量计在国际市场份额上领先世界，造船完工、新订单和手持订单分别占世界市场份额的37.2%、44.5%和43.5%。2020年4月，沪东中华造船集团有限公司，拿下了迄今为止中国最大的造船出口订单，总金额超200亿美元的卡塔尔石油——中国船舶集团液化天然气（LNG）船建造项目，同时开创了中国LNG船建造项目的新。据有关人士分析，此项目或许将一举奠定中国在LNG船建造领域的地位。

　　中国幅员辽阔，地理和气候具有多样性，西部有干燥高原、巍巍高山，深大峡谷、湍急河流，东南部濒临大海，河流宽阔，北部高寒。交通问题，曾经严重困扰着部分地区的经济发展。因此，改革开放初期提出的“要想富，先修路”的口号一直贯穿于我国基础设施建设的全过程。

　　近年来，中国陆地交通建设发展迅速。据《2019年交通运输行业发展统计公报》，2019年末全国铁路营业里程13.9万公里，其中高铁营业里程达到3.5万公里。中国高铁还走出国门，出口到美国、澳大利亚、沙特等20多个国家和地区，初始于日本、发展于欧洲的高铁，如今在中国跑成了全球第一。2019年末全国公路总里程501.25万公里，年末全国公路桥梁87.83万座、6063.46万米。目前，全世界最高的100座桥几乎都在我国云南和贵州两地。

　　交通建设的背后也同样少不了高校科研力量的贡献。因铁路而诞生的北京交通大学曾全面参与了铁路大提速、大秦铁路重载运输、高速铁路建设和城市轨道交通核心技术自主研发等中国轨道交通发展的重大历史事件，铁路建设相关研究屡获国家三大奖。北京交通大学还曾全面参与青藏铁路技术攻关，突破冻土和通信两大难题，为青藏铁路建设提供了强大的科技支持和智力保障。2019年5月，北交成立川藏铁路研究中心，为国家川藏铁路重大科技项目的前期预研工作提供支持。

　　北京交通大学谭忠盛教授参加完成的项目“世界第一高隧——青藏铁路多年冻土带风火山隧道施工技术”，2005年获国家科技进步二等奖

　　同济大学同样为“一带一路”建设、国内桥梁与隧道、铁路与城市轨道交通、水环境治理、抗震救灾、洋山深水港、上海世博会等重大战略需求提供了强有力的科技支撑。同济曾凭借“特大桥梁颤振和抖振精细化理论”获得2010年度国家自然科学奖。在世界超级工程港珠澳大桥的建设中，同济大学立下了汗马功劳，帮助工程团队攻克了多项关键技术难题。同时，在虎门大桥、南浦大桥、杨浦大桥、东海大桥等重大桥梁建设中，同济大学也发挥了重要作用。继港珠澳大桥之后，珠江三角洲地区又一座世界级超级工程——南沙大桥的总工程师吴玉刚即为同济校友。

　　在“十三五”规划（2016-2020）中，中央政府投入了大量资金，建设高速公路、铁路和桥梁。近年来，交通运输脱贫攻坚也进入到了尾声，2018年底，我国已经实现了具备条件的乡镇和建制村100%通硬化路，贫困地区具备条件的建制村通客车的通车率也达到了99.1%。世界正在见证中国“交通强国”梦想的实现。

　　钢铁工业能为其他工业发展提供原材料，因此是国民经济的重要基础产业。但建国初期，中国钢铁工业基础却相当薄弱，钢产量只有15.8万吨，不足当时世界钢产量的千分之一。

　　经过几十年的发展，2018年中国的粗钢产量9.28亿吨，超过了世界所有国家的总产量之和，占比超过51%。中国最大的钢铁生产城市唐山，2012年产量8107万吨，而美国全年钢铁总产量不到1亿吨，仅唐山一地的钢铁产量就相当于美国的总产量。除产量世界领先外，我国钢铁生产技术方面的实力也是首屈一指。太钢不锈钢冷连轧工程工艺技术创造了诸多世界第一，且全线%以上，是当今世界上集成度和生产效率最高、节能环保最优、运行成本最低的现代化不锈钢生产线月，中冶南方向俄罗斯输出中国冷轧硅钢技术，打破了欧洲公司长期在俄罗斯硅钢市场的垄断地位。

　　钢铁产能的迅速提升得益于生产技术的进步，而技术进步的主导者是其背后的科研力量。被誉为“钢铁摇篮”的北京科技大学钢铁技术方面的科研实力强劲，学校“块体非晶合金的结构和强韧化研究”“一维氧化锌的界面调控及其应用基础研究”的科研成果在基础研究和应用基础研究领域，作出了重大科学贡献。近五年学校 “电弧炉炼钢复合吹炼技术的研究应用” 、“高性能特种粉体材料近终形制造技术及应用”等大批科研成果也广泛应用于生产，获得了巨大的经济和社会效益。北科联合和东北大学成立的钢铁共性技术协同创新中心更是承担了相当多经费超过千万元的国家级科研项目，解决了钢铁领域众多科研难题。

　　除钢铁外，矿业对中国经济的发展也作出了巨大的贡献。建国以来，1949年至2014年，我国的煤炭消费量增长了90倍，石油消费量增长了2600倍，天然气消费量增长近2万倍。粗钢、铜、铝的消费量也增长了数千倍。《全球矿业发展报告2019》显示，2018年中国矿产资源总产量占全球总产量的31%，位居世界第一。如此巨大的产销量必然伴随采矿技术的进步，这就不得不提到采矿领域的科研力量。

　　中南大学拥有中国“矿冶黄埔”中南矿冶学院（1952年）的基础，矿科实力享誉中外，采矿相关研究项目屡获大奖。何继善院士创立和发展的以双频激电法和伪随机信号电法为特色的勘探地球物理理论体系，能深入探测地表以下10多公里深的区域，突破了国外仅能探测地下几公里的限制，被国际上誉为应用地球物理界的重大事件。今年5月，中南大学参与研制的国内首台智能乳化自动装填机试运行成功，该装备的成功运行将操作人员从危险、劳累、和污染的工作中解脱出来，对我国智慧矿山的建设具有非常重大的推动作用。

　　俗话说，“民以食为天”。吃，是中国人生活中的一件大事。我国是一个拥有14亿人口的食品消费大国，食品生产能力也领先全球。中国小麦的年产量已达到1.2亿吨，位居世界第一，国内已基本实现自给自足，进口量不到4%；水稻年产量2亿吨，居世界第一位；水产品总产量及出口额、鸡蛋产量、人均蔬菜占有量、羊鸭鹅肉产量等，均居世界第一位。不仅食品生产能力强，我国的食品工业研究也保持全球领先。

　　坐落于鱼米之乡，江南粮仓的江南大学拥有我国食品领域中唯一的食品科学与工程国家一级重点学科和食品科学与技术国家重点实验室、国家功能食品工程技术研究中心、粮食发酵工艺与技术国家工程实验室等平台。食品学院更是拥有9个细分领域教学科研团队，每个团队均拥有多项研究专利。2015年，陈卫等人完成的发明专利“一种具有排镉功能的植物乳杆菌及其用途”荣获中国专利奖金奖。喝一杯酸奶就能帮助身体排出重金属的神奇故事被媒体争相报道。其实食品不仅可以用来吃，还可加工成其他衍生物，以淀粉为原料所得的产品有2000余种,可广泛用于造纸,食品,纺织,医药,农业,石油化工等行业；食品还可加工为饲料，而饲料加工设备创制也同样依赖于食品科学与工程研究。

　　中国的通信技术在经历了1G时代的空白、2G时代的跟随、3G时代的同步、4G的突破发展，历经三十年风雨。到5G时代，中国终于实现了通信领域的全球领先。从标准专利，到硬件设置，再到基带芯片、终端，中国企业华为都保持着全球领先。此外，中国的通信承建能力也是全球第一。据工信部数据，截止到2019年底，我国已经有六百多万基站，手机信号覆盖率世界第一。但即使如此，在深山、远海等偏远地区，仍难以实现信号覆盖。因此，2020年1月，我国首个自主建设的卫星移动通信系统——天通系统投入使用，目前已经全面覆盖我国的领海和领土，可为偏远地区救援人员、科考人员等，提供有力的信号保障。值得注意的是，无论“天通一号”卫星，还是天通卫星电话、芯片，都是由我国自主研发生产。

　　通信方面的技术进步少不了清华人的身影，放眼望去，数不胜数的芯片企业高管的履历上，赫然写着“清华大学电子工程系”。清华大学在我国芯片领域发挥着难以估量的影响力，甚至被称为芯片“梦工厂”。中芯国际前董事长江上舟、张文义等人皆毕业于清华大学电子系。清华大学一直源源不断地输出的通信人才，据清华大学2018年就业质量报告，毕业生就业人数最多的行业即为信息传输、软件和信息技术服务业，重点就业单位排名第一的是通信巨头华为。2019年6月，华为与清华大学还签署了科技合作协议，可以预见，这种“强强联合”将会带来更多核心关键技术的突破，产生更多创新研究成果。

　　回顾历史，中国工业各方面均起步晚，基础差，但是基本都遵循着从远远落后到迎头赶上再到最终领跑全球的发展路径。虽然目前在高精尖技术方面我国离全球顶尖水平还有差距，但在许多基础工业领域，我国却是当之无愧的世界第一。而在“基建狂魔”的背后，以高校为代表的科研力量功不可没！在祖国“创业期间”，他们白手起家撑起工业大国的建设；此刻站在山巅，他们放眼未来，勇敢追逐更高的目标。

　　当前，我国面临“中国制造”向“中国智造”的转变，而这个目标的实现无疑会更加依赖科技创新，也对高校科研提出了更高的要求。梦想未竟，脚步不停。在竞逐世界一流的道路上，中国高校必将继续披荆斩棘，在实现“中国梦”的历史丰碑上，刻下属于自己的荣光！