中国有优势的基础研究领域，依然存隐患

已经打了一年的俄乌战争，发展到现在已经演变成了俄罗斯与整个北约的全面对抗，战争的结束遥遥无期。双方都各放狠话，不获全胜决不收兵。

中国新闻网关于俄乌冲突的相关报道

而北约成员国因支持乌克兰，已出现弹药库存严重枯竭。为此，五角大楼正加紧在两年内把炮弹产量提高到原来的6倍，将常规弹药产量推高至自朝鲜战争以来从未有过的水平。据说美国工厂正在“两班倒”地疯狂生产炮弹。

在完成弹壳生产后，这些炮弹壳将从宾夕法尼亚州送往爱荷华州完成弹药组装，组装完成后，再将这些炮弹送往东欧。

不过，美方能否如愿将炮弹产量按计划提上来，可能还得看中国是否一如既往地在此次地缘性流血政治冲突中保持中立。

几年前，美国相关政府机构在评估美国制造业与国防工业基础及供应链采办来源的安全可靠性，包括评估其依赖于中国“不可信技术与资源”的现状及影响并提出替代方案建议的报告中指出，“中国还是军需品和导弹中使用的许多重要含能材料的唯一供应商或主要供应商”。

美国智库哈德森研究所2020年发表的报告中也显示，美国每年从中国进口的含能材料占全美军需产业需求的60%以上。

美国能量学技术中心首席科学家John Fischer和新兴技术研究所执行董事Mark Lewis博士去年联合在美国《国防》网站上发文呼吁——美国要重新重视含能材料，“同行竞争对手在先进高能材料的布局方面正在领先于美国”，譬如中国。

美国《国防》网站关于重视含能材料的发文

所谓含能材料，顾名思义就是具有高能量密度的物质，是一类分子中含有爆炸性基团（如硝基、叠氮基等）或含有可燃物和氧化剂，能通过进行化学反应而释放输出大量能量的化合物或混合物，主要应用于国防军事工程与民用爆破两大方面。

尤其是在军用领域，战斗部毁伤所用的炸药、枪炮所用的发射药、火箭发动机所用的固体推进剂、液体推进剂等材料都属于含能材料。它的研究对于战略导弹、炮弹生产工艺等有着非凡的意义。缺少这玩意儿，造炮弹无异于纸上谈兵。

第一代含能材料的代表是19世纪末诺贝尔发明的硝化甘油，它取代了旧火药，使人类热武器的威力上了一个新台阶，在第一次世界大战中发挥了巨大的作用。

第二代含能材料的代表是三硝基甲苯，也就是用于计算爆炸当量的TNT炸药，由于性质稳定，在二战结束前一直是性能最好的炸药。

第三代含能材料的代表是黑索金（RDX）和奥克托金（HMX），爆炸威力是TNT炸药的1.5~10倍以上，它们是许多精确制导武器战斗部的军用炸药。

第四代含能材料的代表是CL-20（六硝基六氮杂异伍兹烷）炸药，它是目前威力最大的非核爆炸物，由美国尼尔森（Nielson）博士于1987年发明。但由于这种含能材料制造成本非常高，美军目前还没有投入实际使用。而据美国人的判断，中国自2011年就已开始制造可使用CL-20的武器。

想来我国含能材料的顶级科研机构多是被美方重点关注的对象，说到这里，就不能不提到南北两所“理工大学”，这两所学校也都很荣幸地被美国先后列入了“实体制裁清单”。

北京理工大学自不必说，老牌的“985”高校，赫赫有名的“国防七子之一”。

2016年初，一项由北京理工大学牵头的“新一代含能材料研究及其工程化”项目荣获2015年度国防科技进步特等奖。这一成果帮助中国率先在低成本生产CL-20炸药方面实现了划时代的突破。

而同样作为“国防七子之一”的南京理工大学，知名度可能没有北理工那么高，但也是根正苗红。其前身是由开国大将陈赓担任首任院长的中国人民解放军军事工程学院（简称哈军工）炮兵工程系。

鉴于CL-20等含能材料存在着对环境不太友好、机械感度（即在机械作用下炸药发生爆炸的难易程度）较高等缺点，世界上一些有想法的国家目前都在着手研发以超高能量低感度环境友好为特点的第五代含能材料，而这其中的一个探索方向叫作全氮化合物（即由多个氮原子以一定方式排列而成的氮原子簇）。

2017年初的时候，南京理工大学胡炳成教授团队发表了我国含能材料领域在《Science》上的第一篇研究论文。论文报告了我国成功合成世界首个全氮阴离子盐（五唑阴离子（cyclo-N5-）盐），引发当时业界的轰动。热分析结果显示这种盐分解温度达到了不可思议的116.8 ℃，具有非常好的热稳定性。

上述化合物最终能否发展成为爆炸物，还需要科学家们不断的探索。但理论上，全氮类物质的能量水平可达104~105焦耳/克级别，这相当于TNT炸药的10~100倍。此外，使用全氮类物质来制作炸药或推进剂什么的还有个好处，那就是这家伙爆炸或燃烧之后释放的大多是氮气，具备清洁无污染的优点（这点很适合非军事化用途）。

我们可以想象一下，未来如果谁能够占据超高能量含能材料的制高点，简单讲就是凭借更小的体积拥有更强的威力，那么他一架战斗机的带弹量可能就抵得上对手的一艘军舰；手枪里射出的一颗子弹也许能打出敌方一发迫击炮的效果……

之后，胡炳成教授的合作者，南京理工大学陆明教授课题组在前述N5分子工作的基础上再下一城，做出了全氮阴离子（N5）金属盐（距离能做成炸药又前进了一步）。这个中国含能材料领域的又一重大突破，以研究快报的形式发表在了《Nature》上，这也是我国含能材料研究领域首次在该杂志发表基础科学论文。

除了含能材料本身，相关检测技术的发展也没有被科学家忽略。

譬如去年，来自北理工的多个团队联合攻关，在“微小药量含能材料爆炸性能及感度快速检测技术”方面取得重要突破，为含能材料的爆轰性能诊断、安全性能评估、爆轰反应过程研究，提供了一种安全性高、样品消耗量小、操作简单、成本低、可靠性高的快速检测方式。

当前，先进含能材料是中国一定程度上能够反卡别人的一个领域，重要性不言而喻，其地位应该够得上上周进行的中共中央政治局第三次集体学习时提到的“重大基础研究问题”。

只不过这些重大基础研究的技术支撑所涉及的科学仪器及设备，很多尚未实现国产化替代。

而对于我国在这方面存在的隐患，中央高层也并非现在才了解，我们注意到政治局集体学习的官方新闻稿里，这一部分使用了“强调”这个动词表述，要“争取早日实现用我国自主的研究平台、仪器设备来解决重大基础研究问题”。

对于已经上了美国“实体清单”的中国科研机构而言，困难自不必说。一方面美国制造的限制性高端科研仪器设备、高端材料试剂、高端电子元器件无法购买；另一方面，即使购买其他国家/地区的同类产品，还得看看是否会触发美国的“长臂管辖”。

虽说会有一些方法规避上述的影响，但随着美国对中国的技术管控越来越严，下手越来越狠，这其中的可操作空间也正变得越来越窄。

举个例子，去年10月，美国针对中国重新修订了《出口管理条例》（EAR），其中新增了3个外国直接产品规则（FDPR），进一步将矛头指向中国的先进计算芯片和超级计算机。

过去，美国曾经使用最低成分含量规则来进行长臂管辖，比如此前要求含美国技术比例必须低于25%，但从实践上看，跨国公司可以人为压低含美国技术比例绕过最低成分含量规则。因此，美国在近年来的出口管制规则修订中往往使用外国直接产品规则，也就是通过上游技术属性、产品技术属性等指标进行管控，而且不设置最低含量或最低比例，直接一票否决。也就是说，只要有一丝一毫的美国技术，就触发一票否决，直接被禁。

不过，这种趋势倒是可能为一些国/华人创办的内资或跨国分析仪器企业的产品（譬如ICP-MS）更快向中国半导体制造市场渗透提供了一个机会。

为了制定未来的应对之策，相关企业的老板也许或多或少都在观望：美国把中国彻底踢出全球高科技产业链的决心究竟有多大（从去年美方通过的《芯片与科学法案》看，高制程芯片这块是铁了心了）？它的欧亚盟国为此能够配合到什么程度？……这不仅关系到企业未来的风险管控，也是预防自己在其他国家（地区）旅/居时成为“孟晚舟第二”。

从这次政治局集体学习的新闻所透露的信息中体会，中央高层坚持以底线思维来防范化解重大风险的指导思想没有变，即凡事从坏处准备，努力争取最好的结果，“要打好科技仪器设备、操作系统和基础软件国产化攻坚战”。

毕竟当初很多人（包括本号）都没有料到，欧洲政客会不惜一切代价迎合美国制裁俄罗斯（第十轮制裁上周又通过了），谁也不敢打保票，这种事情未来不会对东方重演。

央视新闻关于北约对俄态度的相关报道

现在，中央又一次强调明确了科学仪器设备在重大基础研究问题中的重要地位以及如何发展的大方向，接下来就要看各有关官方/半官方的部门机构如何制定具体的政策措施来推动相关行业贯彻落实中央这一指示精神，譬如研发中如何绕开国外的专利技术，同时实现“弯道追/超车”。

此外，如何妥善处理好当下甚至未来一段时间内国产化的两翼——“本土化”与“自主化”之间的关系及利益平衡，也很考验具体政策制定者的智慧和能力。