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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）

持续巩固脱贫攻坚成果******

　　作者：庞丽娟、杨小敏（北京师范大学中国教育政策研究院）

　　党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央把脱贫攻坚摆在更加突出的位置，全党全国上下同心、顽强奋战，实现了打赢脱贫攻坚战的伟大胜利。教育作为国家脱贫攻坚的重要内容和治本之策，发挥了“扶智”“扶志”的重要作用。脱贫攻坚战已取得决定性胜利，我国已步入小康社会，共同富裕迈出坚实步伐。立足当下、放眼未来，为实现第二个百年奋斗目标，巩固脱贫攻坚成果，防止返贫和新增贫困，促进全体人民共同富裕道路上的持续减贫，我们仍需铸牢减贫意识，进一步深化教育扶贫，并不断赋予其新的时代内涵。

　　着力于人的培养

　　作为培养人的一种社会活动，教育是人类通过传递生产经验和生活经验以实现自身生存和发展的重要手段。教育产生和存在于人类社会的生产生活，以促进个体层面人的持续发展从而实现促进社会的进步与发展为目的。教育的这种本质特征决定了教育在扶贫开发与脱贫攻坚中发挥根本性作用，是实施教育扶贫的内在逻辑起点。进一步说，教育扶贫的实质在于通过对人的培养，着力于对人的思想观念、意志品格、情感态度、视野思路、核心素养、职业技能、行为能力等各方面的内在动机激发和外在行动赋能，使个体获得在现代社会求生存、助立足、谋发展的本领，有效摆脱贫困，进而从根本上消除群体化贫困和社会性贫困。这种精准扶贫的逻辑是对于面向社会全体的现代国民教育体系而言的，是基于有目的、有组织、有保障的学校教育形态所开展的教育赋能和基于此的教育扶贫与减贫。

　　运行机制上，教育扶贫过程表现为两个方面：一方面，将教育纳入扶贫开发、脱贫攻坚等内容，保障儿童接受基本教育的需要和基本权利，这主要体现在基础教育领域，主要是努力实现义务教育基本公共服务均等化供给。同时，以政府“兜底”的方式确保处境不利家庭不因教育支出负担而陷入贫困。另一方面，通过职业技能与综合素养培训服务及相关资源的支持，助力各类对象面向劳动力市场“能就业”“就好业”或再就业与创业，由此助推个体和家庭有维持生活发展的稳定收入，实现脱贫。这主要体现在职业教育和高等教育领域。

　　正视发展性贫困

　　从全面建成小康社会到基本实现现代化，再到全面建成社会主义现代化强国，是新时代中国特色社会主义发展的战略安排。与其他扶贫开发举措一样，教育扶贫要“扶”得切实有效，就要服从经济社会发展的历史趋势和基本规律，紧扣第二个百年奋斗目标的实现。

　　按照发生、特征、形态、影响等不同维度，贫困存在多种理论上的分类。常见的有两组概念，一是绝对贫困与相对贫困，二是生存性贫困与发展性贫困。贫困形成的过程与原因非常复杂，诸多因素以不同组合方式镶嵌于特定的经济社会结构，并伴随经济社会转型和人口结构变化以及特定的制度安排而发生作用，导致区域、局部、群体或个体性贫困。

　　相对确定不变的、与物质生活水平密切相关的绝对贫困，可以参照特定标准、在我国社会主义制度下集中财力物力人力进行消除，而动态变化的相对贫困与特定历史阶段的经济社会发展水平和人的需求层次相关，属于发展性贫困，需要持续斗争且较难消灭。2021年2月，习近平总书记在全国脱贫攻坚总结表彰大会上指出，我国脱贫攻坚战取得了全面胜利，区域性整体贫困得到解决，完成了消除绝对贫困的艰巨任务。当前，我国开启全面建设社会主义现代化国家新征程，人工智能、大数据、云计算、5G通信等的迅速发展和广泛应用，制造强国、创新型国家建设等重大战略和政策实施，将推动未来经济社会持续的深度变革。我们要高度警惕可能不断发生的传统产业行业群体被甩出性失业、新标准下经济层面的生存性贫困，特别是社会个体由于阶段性适应能力不足而制约发展的物质、精神和文化等层面的发展性贫困等。

　　从社会发展变迁的历史趋势来看，较长时期存在特定标准、形态的贫困地区、贫困人口和贫困现象是不可避免的。因此，无论是对扶贫开发与脱贫攻坚成果的巩固，还是应对新的挑战与改革发展任务，新一阶段的扶贫开发都要对继发、再生的发展性贫困予以高度重视。2022年1月，《中共中央国务院关于做好2022年全面推进乡村振兴重点工作的意见》颁发，强调“推动脱贫地区更多依靠发展来巩固拓展脱贫攻坚成果”。教育扶贫要服务于持久地解决相对贫困和发展性贫困，服务和贡献于国家新的扶贫开发和持续减贫，为推进共同富裕、建设社会主义现代化强国作出贡献。

　　深化教育的根本性作用

　　新时代，深化教育在持续减贫中的根本性作用，坚持立足国家发展战略、立足人的全面发展、立足区域协调发展、立足社会和谐稳定，实施有效脱贫、长效扶贫和引导致富。

　　一是立足国家发展战略，推动人力资本的精准与深度开发。着重于紧密对接国家经济社会发展目标与任务，精准发力，促进人力资本持续、深度开发，贫困人口发展融入国家发展战略、区域经济结构和产业转型升级的发展大势，对接各级各类人才的需求。二是立足人的全面发展，提升人人追求美好生活的能力。充分利用不同类型教育的特点，有效激活个体内在动力，助力形成贫困人口脱贫和致富的永续机制。三是立足推进区域发展，助力经济与社会全面转型升级。以融入西部大开发、东北振兴、中部崛起和东部率先发展的区域发展总体战略为基础，以“一带一路”倡议、京津冀协同发展、长江经济带发展为引领，以乡村振兴战略进一步强化区域协调发展格局，为实现全国总体一盘棋、各地差异化发展提供充分的人才保障和智力支撑。四是立足社会和谐稳定，推进社会收入分配结构的优化。以推动个体就业、创业能力的形成，促进扩大就业和提升就业质量为重点，促进中等收入群体扩大和低收入者增收，发挥教育扶贫维护社会和谐稳定的“压舱石”作用。

　　对于教育本身，无论是作为一种人类活动，还是一种基本公共服务，都须上升为国家事业在现代社会建设中的持续发展，如此才能有效发挥更大的经济社会功能。深化教育扶贫，服务持续减贫，要牢牢坚持教育优先发展战略不动摇，举全党全国全社会之合力加快推进教育向更高水平发展，从而系统、深刻地提升教育体系服务持续减贫的能力。

　　具体而言，学前教育阶段，要强调普惠发展，实施政府主导的多元化、多样态普惠性资源供给，有针对性地对扶贫开发对象实施保障性婴幼儿照护机制，通过促进解放劳动力、释放生产力，进一步阻止贫困的发生。义务教育阶段，要加快优质均衡发展和城乡一体化，除了在城乡一体化发展的框架下强化补短板、提供有质量的免费教育服务之外，还要基于有效的依法监督形成一套扶贫开发的劳动力成本补偿办法，消除和防范由家庭收入压力引致的辍学问题，为阻断贫困的滋生和代际传递提供激励机制保障。高中教育阶段，要坚持多样化发展，加强对经济困难家庭的经济补助，防范出现“因教致贫”现象。统筹职业教育、高等教育、继续教育协同创新，推进职普融通、产教融合、科教融汇，优化职业教育类型定位。发挥职业教育、高等教育、继续教育的作用，巩固拓展脱贫攻坚成果，增强脱贫地区和脱贫群众内生发展动力。以服务与提升弱势地区弱势群体就业能力为重点，瞄准以进城务工人员及数以千万计的随迁子女、城镇户籍人口中就业竞争力较弱的群体和农村资源获取能力较弱的家庭等四大类人群中现有或潜在劳动力人口，准确有效开展职业技能培训，深入推进扶贫减贫。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）