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）
繁荣发展文化事业和文化产业（认真学习宣传贯彻党的二十大精神）******
文化是民族的精神命脉，文化自信是更基础、更广泛、更深厚的自信，是一个国家、一个民族发展中最基本、最深沉、最持久的力量。习近平总书记所作的党的二十大报告从国家发展、民族复兴高度，提出“推进文化自信自强，铸就社会主义文化新辉煌”的重大任务，就“繁荣发展文化事业和文化产业”作出部署安排，为做好新时代文化工作提供了根本遵循、指明了前进方向。我们要深入学习贯彻党的二十大精神，坚持中国特色社会主义文化发展道路，大力发展文化事业、文化产业，不断激发全民族文化创新创造活力，增强实现中华民族伟大复兴的精神力量。
充分认识新时代繁荣发展文化事业和文化产业的重大意义
文化建设是培根铸魂、凝神聚力的重要事业。繁荣发展文化事业和文化产业，有助于发展社会主义文化、坚持和发展中国特色社会主义；有助于更好满足人民文化需求、实现人民对美好生活新期待；有助于以文化人、以文育人、以文培元，增强人民精神力量、促进人的全面发展；有助于培育弘扬社会主义核心价值观，建设中华民族共有精神家园；有助于传承中华文明，提高国家文化软实力、提升中华文化影响力，发展人类文明新形态。党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央高度重视文化工作，作出一系列重大决策部署，推出一系列重大政策举措，推动中国特色社会主义文化繁荣发展，党的二十大报告给予充分肯定。
在看到文化建设取得重大成就的同时，也要清醒认识到，在全面建设社会主义现代化国家新征程上，文化引领风尚、教育人民、服务社会、推动发展的作用还未充分发挥；文化创新创造能力还不够强，优秀文化产品和服务还不够多；我国文化话语权与综合国力和国际地位还不相匹配，维护国家文化安全和提升中华文化影响力的任务更加艰巨。我们必须坚定文化自信、推进文化自强，发挥文化铸魂、文化赋能作用，紧紧围绕举旗帜、聚民心、育新人、兴文化、展形象的使命任务，以社会主义核心价值观为引领，以满足人民文化需求、增强人民精神力量为着力点，努力创作优秀文艺作品、提供优秀文化产品，大力繁荣发展文化事业和文化产业，为经济社会发展赋能、为实现中华民族伟大复兴的中国梦聚力。
推动社会主义文艺繁荣兴盛
文艺是时代前进的号角，文艺事业是党和人民的重要事业。党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央把文艺工作摆在重要位置，习近平总书记主持召开文艺工作座谈会，两次出席中国文联、中国作协代表大会开幕式，给内蒙古自治区苏尼特右旗乌兰牧骑队员、中央美术学院老教授、中国戏曲学院师生、中国国家话剧院、中国东方演艺集团的艺术家回信。党中央印发《关于繁荣发展社会主义文艺的意见》、国务院办公厅印发《关于支持戏曲传承发展的若干政策》等文件，推动我国文艺事业进入新的发展阶段。以创作为核心任务、以演出为中心环节的工作机制逐步形成，《伟大征程》《奋斗吧，中华儿女》《我们的四十年》等重大文艺演出成功举办，舞剧《永不消逝的电波》、舞蹈诗剧《只此青绿》、歌剧《沂蒙山》、话剧《谷文昌》等优秀文艺作品不断涌现。
党的二十大报告提出，坚持以人民为中心的创作导向，推出更多增强人民精神力量的优秀作品，培育造就大批德艺双馨的文学艺术家和规模宏大的文化文艺人才队伍。我们要坚定以人民为中心的立场、守住为人民服务的初心，把为人民服务作为文艺工作者的天职、把人民作为艺术表现的主体，推出更加丰富、更有营养，人民喜闻乐见的优秀文艺作品。引领广大文艺工作者深入生活、扎根人民，从中汲取营养、激发灵感，学会用“群众语言”“生活视角”进行创作。把握时代主题、时代价值，紧紧围绕中华民族伟大复兴时代主题开展文艺创作，推出更多讴歌党、讴歌祖国、讴歌人民、讴歌英雄的精品力作，更加嘹亮地唱响“新时代之歌”。坚持养德、修艺相统一，加强艺德艺风建设和文艺工作者队伍建设，引导文艺工作者把崇德尚艺作为一生的功课。
健全现代公共文化服务体系
发展公共文化服务，是保障人民文化权益、改善人民生活品质、补齐文化发展短板的重要途径。党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央明确提出提升公共文化服务水平的要求，习近平总书记多次强调加快构建现代公共文化服务体系，促进基本公共文化服务标准化均等化。公共文化服务保障法、公共图书馆法颁布实施，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于加快构建现代公共文化服务体系的意见》《国家基本公共文化服务指导标准（2015—2020年）》等文件，推动我国公共文化服务体系建设取得显著进展。覆盖城乡的六级公共文化服务网络日益完善，“村晚”等群众性文化活动广泛开展，智慧图书馆体系、公共文化云建设加快推进，新型公共文化空间不断涌现。
党的二十大报告提出，实施国家文化数字化战略，健全现代公共文化服务体系，创新实施文化惠民工程。我们要坚持政府主导、社会参与、重心下移、共建共享，统筹基础设施建设和服务效能提升，推进城乡公共文化服务体系一体建设，努力为人民群众提供更高质量、更有效率、更加公平、更可持续的公共文化服务。大力推进基本公共文化服务标准化均等化，建立健全城乡公共文化服务标准体系，优化基层公共文化设施布局，推进区域协调发展。把提升质量作为重中之重，建设高水平图书馆，明确新时代文化馆新定位，建好用好基层公共文化空间，精准开展分众式公共文化服务。建立健全群众需求反馈机制，推广“订单式”“菜单式”“预约式”服务，推动社会力量广泛参与，创新开展文化志愿服务，提升公共文化服务效能。丰富群众性文化活动，办好群众歌咏、广场舞、“村晚”等活动，打造更多文化惠民品牌。提升公共文化服务数字化水平，丰富数字文化资源，拓展智慧公共文化服务应用，建设全国智慧图书馆体系和公共文化云。
加强文化遗产系统性保护利用
文物、古籍、非物质文化遗产等文化遗产是中华优秀传统文化的重要载体，是全人类的共同财富。党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央将文化遗产保护提升到功在当代、利在千秋的高度，下大力气予以推进。习近平总书记亲自指导、亲自推动，就我国考古最新发现及其意义、深化中华文明探源工程等主题主持中央政治局集体学习，就文物工作、革命文物工作、非物质文化遗产保护工作作出重要指示，向仰韶文化发现和中国现代考古学诞生100周年、第44届世界遗产大会致贺信。中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于实施中华优秀传统文化传承发展工程的意见》《关于加强文物保护利用改革的若干意见》《关于进一步加强非物质文化遗产保护工作的意见》《关于推进新时代古籍工作的意见》等文件，推动文化遗产保护利用工作不断迈上新台阶。文化遗产资源家底逐步摸清，中华文明探源工程、中华古籍保护计划、中国传统工艺振兴计划等深入实施，文化遗产进一步“活起来”，“考古热”“博物馆热”“非遗热”蔚然成风。
党的二十大报告提出，加大文物和文化遗产保护力度，加强城乡建设中历史文化保护传承，建好用好国家文化公园。我们要坚持保护第一、加强管理、挖掘价值、有效利用、让文物活起来的新时代文物工作方针，全面提升文物保护利用水平。做好考古挖掘、整理、研究、阐释等工作，深入实施中华文明探源工程、“考古中国”重大项目，建设中国特色、中国风格、中国气派的考古学。强化系统保护、整体保护，实施好石窟寺保护利用等重大工程项目，加强革命文物保护，做好低级别不可移动文物保护管理，筑牢文物安全底线。完善古籍工作体系，提升古籍工作质量。以贯彻落实非物质文化遗产法为主线，以代表性项目和代表性传承人为抓手，坚持保护为先、合理利用相结合，聚焦保护、传承、发展、传播，完善保护制度体系，加强传承实践能力建设，推动非物质文化遗产保护传承工作呈现新气象。
健全现代文化产业体系和文化市场体系
现代文化产业体系和文化市场体系是社会主义市场经济重要组成部分，在促进国民经济发展、满足人民文化需求等方面发挥着重要作用。党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央高度重视文化产业发展。习近平总书记强调，要推动文化产业高质量发展，健全现代文化产业体系和市场体系，推动各类文化市场主体发展壮大，培育新型文化业态和文化消费模式，以高质量文化供给增强人们的文化获得感、幸福感。中央办公厅、国务院办公厅印发《关于推进实施国家文化数字化战略的意见》《关于深化文化市场综合行政执法改革的指导意见》，国务院办公厅印发《关于进一步激发文化和旅游消费潜力的意见》等文件，推动我国文化产业和文化市场健康发展。文化产业体系逐步健全、规模日益壮大，数字文化产业快速发展，线上演播、网络直播、沉浸式体验等新业态快速崛起，文化市场更加繁荣、规范、有序。
党的二十大报告提出，健全现代文化产业体系和市场体系，实施重大文化产业项目带动战略。我们要完整、准确、全面贯彻新发展理念，以创新为核心驱动力，以重大文化产业项目为抓手，优化产业结构布局，扩大城乡居民文化消费，提升产业发展整体实力和竞争力。顺应数字产业化和产业数字化发展趋势，推动5G、大数据、人工智能、虚拟现实、增强现实、超高清等技术在文化创作、生产、传播、消费等各环节应用。改造提升演艺、娱乐、工艺美术等传统业态，培育线上演播、数字艺术、沉浸式体验等新业态新模式。加快培育一批品牌文化产业园区，提升国家级文化产业园区建设水平。推进国家文化和旅游消费试点城市、示范城市及国家级夜间文旅消费集聚区建设。建立健全科学有效的文化和旅游市场服务质量评价体系，完善以信用为基础的新型市场监管机制，推动形成统一开放、竞争有序的市场体系。
促进文化和旅游深度融合发展
文化是旅游的灵魂，旅游是文化的载体，二者密不可分，有着天然联系。推动文化事业、文化产业和旅游业融合发展，是以习近平同志为核心的党中央，立足党和国家事业全局作出的重要战略决策，重塑了文化和旅游工作新格局。习近平总书记对文化和旅游融合发展作出一系列重要论述，强调文化产业和旅游产业密不可分，要坚持以文塑旅、以旅彰文，推动文化和旅游融合发展，让人们在领略自然之美中感悟文化之美、陶冶心灵之美。中央办公厅、国务院办公厅印发《“十四五”文化发展规划》，国务院印发《“十四五”旅游业发展规划》等文件，均对推进文旅融合作出具体部署，推动文化和旅游融合发展走深走实、见行见效，业态融合、产品融合、市场融合、服务融合、交流融合取得可喜进展，红色旅游、旅游演艺等蓬勃发展，国家文化公园建设稳步推进。
党的二十大报告提出，坚持以文塑旅、以旅彰文，推进文化和旅游深度融合发展。我们要牢牢把握文化建设和旅游发展的规律特点，坚持以文塑旅、以旅彰文，坚持优势互补、相得益彰，推动文化和旅游在更广范围、更深层次、更高水平上实现融合，让“诗”和“远方”实现更好联结、共创美好生活。要坚持以文塑旅，用文化丰富旅游内涵、提升旅游品位，把更多文化内容、文化符号纳入旅游线路、融入景区景点，营造浓厚文化氛围。要坚持以旅彰文，用旅游带动文化传播、推动文化繁荣，发挥旅游覆盖面广、游客参与度高等优势，推动中华优秀传统文化“活起来”、革命文化和红色基因传下去、社会主义先进文化弘扬开。要找准契合处、联结点，通过“化学反应”，形成兼具文化和旅游特色的新产品、新服务、新业态，建设一批富有文化底蕴的世界级旅游景区和度假区，打造一批文化特色鲜明的国家级旅游休闲城市和街区，为文化和旅游发展提供新引擎。
提高国家文化软实力、提升中华文化影响力
一个国家、一个民族的兴盛，总是以文化兴盛为重要标志。提高国家文化软实力，关系中华民族伟大复兴中国梦的实现、人类命运共同体的构建。党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央高度重视人文交流、文明互鉴，习近平总书记亲自推动、亲自部署，出访和会见外国元首时将文化交流作为重要内容，提出举办中外文化和旅游年等重大举措，为斯里兰卡等海外中国文化中心揭牌，向第四届和第五届“阿拉伯艺术节”等活动致贺信，多次就推动文明交流互鉴、增强国家文化软实力发表重要讲话。国务院印发《关于加快发展对外文化贸易的意见》等文件，推动全方位、多层次、宽领域的对外和对港澳台文化交流合作工作格局逐步形成，配合元首外交、重大主场外交的文化活动成功举办，各种对外文化交流品牌活动影响广泛，海外中国文化中心建设加快推进，对外文化贸易体系日益完善。对港澳台文化交流合作深入开展，凝心聚力、增进认同作用彰显。
党的二十大报告提出，坚守中华文化立场，提炼展示中华文明的精神标识和文化精髓，加快构建中国话语和中国叙事体系，讲好中国故事、传播好中国声音，展现可信、可爱、可敬的中国形象；加强国际传播能力建设，全面提升国际传播效能，形成同我国综合国力和国际地位相匹配的国际话语权；深化文明交流互鉴，推动中华文化更好走向世界。我们要坚定走相互尊重、和衷共济、和合共生的人类文明发展正确道路，大力弘扬平等、互鉴、对话、包容的文明观，让中国故事更为生动、中国形象更加鲜活、中华文化更加深入人心。加强国际传播能力建设，打造多维度、立体化交流渠道和平台，提升国际话语权。统筹文化交流与产业合作，形成相互促进、双轮驱动工作格局。建好用好海外中国文化中心、驻外旅游办事处。办好中外文化和旅游年（节）、“欢乐春节”、“美丽中国”等品牌活动，向世界展现可信、可爱、可敬的中国形象。深耕厚植对港澳台文化交流合作，持续打造“艺海流金”“情系”等活动品牌，增强港澳台同胞对中华文化的认同感和自豪感。
全面深化文化领域体制机制改革
深化文化体制机制改革，是解放和发展文化生产力、推进文化领域治理体系和治理能力现代化的重要途径。党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央高度关注文化体制机制改革。习近平总书记多次强调，要坚定不移将文化体制改革引向深入，不断激发文化创新创造活力。中央办公厅、国务院办公厅印发《深化文化体制改革实施方案》《关于深化国有文艺院团改革的意见》《关于推动国有文化企业把社会效益放在首位、实现社会效益和经济效益相统一的指导意见》等政策文件，推动文化领域体制机制改革不断深入，具有“四梁八柱”性质的文化发展主体框架基本确立。
党的二十大报告提出，坚持把社会效益放在首位、社会效益和经济效益相统一，深化文化体制改革，完善文化经济政策。我们要深入贯彻落实党中央关于全面深化改革部署要求，聚焦文化领域高质量发展的体制机制障碍、难点堵点问题，全面推进改革、持续深化改革。围绕建设社会主义文化强国等重大任务，明确文化领域全面深化改革的主攻方向、战略重点、任务举措。持续深化“放管服”改革，加强政策调节、市场监管、社会管理、公共服务职能，优化营商环境。持续深化国有文艺院团改革，加快构建以创作为核心任务、以演出为中心环节的体制机制和政策体系，充分激发院团活力。推动国有文化企业深化改革、加快发展，进一步加强党的领导，完善公司治理。以构建公共文化新型空间为重点，推进县级文化馆图书馆总分馆制建设、公共文化机构法人治理结构改革，推动基层公共文化机构与新时代文明实践中心建设协调发展。完善以高质量发展为导向的文化经济政策，加强文化法治建设，为文化改革发展提供坚强保障。(胡和平)
