在中关村论坛举办期间，中关村国家自主创新示范区展示中心常设展也同步亮相。4月27日，《中国化工报》记者满怀期待地走进展区，参观代表着世界前沿科技水平的展品，自觉应接不暇、流连忘返。“科技创造美好、科技改变未来”在这里有了具象。
科技赋予健康新保障
机器人做手术、用意念控制机械臂拿东西、密网支架入血管、全自动核酸检测仪……当高科技为健康服务时，身体的每一个器官都是创新的生长点。中关村常设展展区内，服务于生命健康的科技成果琳琅满目，让“健康长寿”不再只是一句祝词。
走过序厅，一款血管介入机器人映入眼帘。“这款机器人相当于医生的手，传统血管介入手术中，医生需要负重几十斤的铅衣进行手术，以减少手术室X射线的辐射伤害，而有了这款远程手，医生就可以在手术室外操控，控制机械臂将导管和导丝介入血管中。”北京万思医疗科技有限公司市场经理赵丽娟说道。
“该技术在落地过程中突破了柔性非金属材料的快速成型技术、非金属材质高温重塑状态下的微小颗粒控制技术，使得柔性长直耗材无损夹持以及无菌状态下的多模块管丝协同控制得以实现，从而帮助实现隔室环境下的机器人手术操作。”在谈及该技术的材料构成和技术突破时，赵丽娟补充道。
脑机接口，是大脑与外界设备沟通交流的“信息高速公路”，是新一代人机交互与人机混合智能的前沿技术，作为本次中关村论坛10项重大科技成果之一的“北脑二号”系统也在展示中心亮相。这款“北脑二号”智能脑机系统在国际首次实现了猕猴通过意念控制对动态目标的脑控拦截。在展品演示中，一只被绑住双手的玩具猴子，也可以用“意念”控制机械臂，成功抓住前面的草莓。脑机接口技术有望帮助脊髓损伤等造成的四肢瘫痪患者的运动功能替代和康复。据北京芯智达神经技术有限公司发展总监李园透露：“‘北脑二号’采用的是自主研发的高通量柔性微丝电极，它具有较好的生物相容性，极大降低对脑组织的损伤，确保信号长期稳定采集。”或许有一天，这样的脑机接口能够帮助瘫痪患者正常生活。
在另一边的在显示屏上，一根导管被输送至血管的指定位置，输送介质开始撤离，紧接着管状的网络散开，沿着血管内壁贴合。这是一款血流导向密网支架，当网状支架在血管内壁贴好后，血流对血管的冲击就会缓和很多，可以用来预防颅内动脉瘤破裂造成的脑溢血。艾柯医疗器械(北京)股份有限公司相关负责人王先生介绍：“这款血流导向密网支架使用钴铬合金材质制成，使颅内动脉瘤治疗进入‘自动挡’时代。它能借助机械球囊输送系统和MIROR表面改性等技术，精准进入患者体内，降低手术操作难度、提高患者治愈率及手术安全性。”
在隔壁的展台上，一排整齐的试剂瓶吸引了记者的目光，而一台名为“擎核”的设备正以有序的节奏工作着。“这台设备是擎科生物自主研发的多功能核酸合成仪12P-M，它可以合成DNA、RNA等关键序列，广泛应用于核酸药物和基因靶向药物等领域，为生物医药行业的快速发展提供了高效支持。”北京擎科生物科技股份有限公司高级合成应用工程师崔树琴介绍道。
这款设备具备强大的化学合成能力，可将亚磷酰胺基本单元与不同的碱基相结合，创造出准确的DNA、RNA序列。“该设备不仅确保了合成准确度和生产效率，还能有效降低人工成本。擎科生物在设备国产化方面的研发优势大力促进了合成领域尖端科技向应用场景的拓展，未来将在基因存储、生物医药等领域发挥更大作用。”崔树琴表示。
科技铺平舒适生活路
走在展厅里，每个展台的产品都令人惊喜。薄如纸张的真空吸盘、轻盈的隔冷布料、大号的石墨烯薄膜等比例缩小的管网模型、多种类型的机器手……相同的是，它们都正在以创新科技造福人类生活。
在智能制造与新材料展区里，一件白色冲锋衣吸引了记者的注意。北京叠加态技术有限公司CTO钟飞鹏立即邀请记者体验其中的“黑科技”。他将53摄氏度的加热片放在20摄氏度冷板的工作台上，记者触摸时感受到加热片热量瞬间流失，随后钟飞鹏又将一块薄薄的布料垫在工作台与加热片间，记者再触摸感到十分温暖，不由得感叹出声。“中间这个布料称为纳米闭孔柔性保温新材料，因其高性能的绝热技术，可用于降低冬季防寒用品的热传导。传统服装保温大多依靠动物毛发、棉花等，厚重又臃肿，使用该材料，薄薄一层就够了，还能直接丢进洗衣机里常温水洗。”钟飞鹏表示，目前该材料已在北京冬奥会和多家企业实现应用。
向展区外侧走去，北京石墨烯研究院展台上多样的石墨烯产品吸引了诸多参展者驻足聆听讲解。北京石墨烯研究院文宣部宣传负责人高倩倩指着一张灰色布料介绍道，这款产品名为蒙烯玻纤织物，是利用化学气相沉积方法，直接在传统玻璃纤维表面生长出一层石墨烯而形成的，让传统玻璃纤维叠加了石墨烯导电、导热等功能，可用于战机、风电叶片的除冰等。
她还透露，目前北京地铁亦庄线就搭载了蒙烯玻纤织物。“该材料应用于地铁发热座椅。因为石墨烯材料升温非常快，1秒钟就可以升温到190摄氏度，且为面状发热，非常节能，因此只需在玻璃钢座椅材料中加入一层蒙烯玻纤材料，通电10分钟，座椅表面温度就可升至40摄氏度，能提升乘客的舒适性和体验感。”高倩倩继续介绍道。
找一位机器人保姆，这是很多电影里的情景，也是我们对未来机器时代的幻想。在展厅，这个幻想有了实现的征兆。
封盖、倒水、泡茶、拂盖、分杯……一气呵成，在机器人茶艺平台上，一只机械手臂连接着四根“手指”，优雅地完成了这一系列动作。仔细看，这般行云流水离不开每次都能妥帖地夹起茶具的四根“手指”。北京软体机器人科技股份有限公司技术工程师任文涛介绍：“这款小小软爪是用柔性结构硅橡胶做成的，成分有增强聚硅氧烷交联体，并在其中掺入了一些白炭黑，使得这个软爪更耐磨、使用寿命更长，拉伸效果更好”。这款柔性材料让软爪真正具有了手指的柔度和力度，可以放心用于食品生鲜、汽车等对机器抓取力度要求高的生产线上。
一只形态和大小都与人手高度相似的仿人五指灵巧手也吸引了众多目光。从外观上看，这款仿人五指灵巧手不仅有和人手相似的“关节”，还具有双自由度的“手腕”，并且结合了力位混合控制算法，具有亚毫米级定位精度和数千克的负载能力，可以模拟人手实现精准的抓取操作。北京因时机器人科技有限公司市场经理侯志鹏介绍道：“在化工领域，对于那些人手无法触碰或搬运的易燃易爆品及腐蚀性危化品，可以通过这款灵巧手来替代人工操作，极大地提高了安全系数和工作效率。”对于其工作原理，侯志鹏表示：“灵巧手之所以能实现灵巧、精准的操作，得益于内部的核心零部件——微型伺服电缸，它具有体积小、精度高、功率密度大等特点，并且可以实现行程范围内任意位置伺服控制。”据了解，完全自主化的研发生产也使得这款产品具有更高的性价比，成品单价将成功降低到5万元以内。这也是国内首款商业化落地量产的仿人五指灵巧手。
另一展台上，一款机械手臂通过一块磁铁将铺在桌子上的十字形磁控材料吸起，用它去抓取鸡蛋模型。令人惊奇的是，当磁控材料接触到鸡蛋模型时，状态立马从刚刚在桌子上的“瘫”，变为有力量的“抓”，圆滑的鸡蛋模型成功被抓起。北京交通大学李振坤博士介绍：“这款磁控材料是由磁性颗粒、黏合剂等组成，在周围磁场的作用下，材料形状可随抓取物体的形状改变，进而夹起桌面物体。”据了解，由李振坤博士带领的Rheobot创新团队现已制备出10余种新型磁控智能材料，将磁流变原理引入软体抓取中，在一定流场和磁场的时序性施加条件下，此类材料能够形成稳定的自组装各向异性复合结构，可以大幅度提高夹持重量与稳定性，为人形机器人、柔性电子、低空飞行等新兴产业注入强大动力。
这款十字形磁控材料正是诞生于旁边的4D打印机器。这款磁控4D打印机器的创始团队Rheobot创新团队的核心成员易上海在展台旁，热情地解说磁控4D打印的魅力：“4D打印与3D打印不同，4D打印不仅能够构建出更加复杂的物体，而且能够通过物体的自组装和自适应性，实现更加精确的控制和操作。而磁控4D打印就像是在给物体编程，让它们在磁场下能按照预设的轨迹进行形变。”在磁场的引导下，磁控材料能够自如地伸展、弯曲，甚至变形，这种性质使其为多个领域带来了无限可能。比如在工业领域，对于易碎、易损的精密部件，如半导体芯片，使用磁控4D技术制作的软体抓手进行运输无疑是一种更加安全、可靠的选择;在医疗领域，4D打印可以制造出能够变形的心脏支架和脑血管支架。
科技为能源亮前景
氢能是当前备受瞩目的能源，氢能储能展区展品也自带很多“流量”，吸引参展者停留问询。
走进该展区，一款G120氢燃料电池发动机出现在眼前。“这款氢燃料电池发动机有很好的环境适应性，即使在零下30摄氏度环境中放置超过8小时，也能在116秒之内启动。”北京亿华通科技股份有限公司品牌部工作人员姬舒羽介绍道。令人自豪的是，该系列产品的核心零部件国产化率达到100%，功率覆盖80至240千瓦，可广泛适用于公交、物流、城际客车、牵引车、环卫车、乘用车、叉车等多种车型。目前，搭载亿华通燃料电池的5200余辆燃料电池汽车在23个城市持续运营，累计运营里程超2亿千米。
在燕山石化展台前，燕山石化氢能产业示范基地沙盘让观展者身临其境于成天连片的大型化工装置，在这里有中国石化自主研发的国产化兆瓦级PEM电解水制氢成套设备和工业副产氢提纯装置。装置细微真实，燕山石化厂内加氢站及氢能叉车也能看得十分清楚。
不少参展者、参展商的视线停留在了该沙盘上方的一块屏幕上，燕山石化发展规划部、新能源办公室高级业务主管罗洋表示：“电视上展示的是我们正在建造的，设计规模为每小时1万标准立方米的制氢装置，折合一天就是20吨，这套装置计划在今年年底建成投产，结合现有制氢装置，可为北京市提供一天24吨的氢。届时，燕山石化将有能力满足全北京市的氢能需求。”
燕山石化还是国内首家顺利通过《低碳氢、清洁氢及可再生氢标准及评价》标准认证的企业。罗洋指着沙盘说道：“该基地是燕山石化的四大基地之一，其现有制氢装置的原料是工业副产氢，产品符合《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》标准要求。这个装置每生产1千克氢气，产生的二氧化碳当量低于4.9千克。”谈及未来，罗洋表示，该公司将逐步拓展氢能产业，不仅是供氢，还将在氢能产业链上的装备制造、材料供应等方面进行布局。
在北京海得利兹新技术有限公司的展区，一款5千瓦甲醇重整高温质子交换膜燃料电池发电模块引人驻足。北京海得利兹新技术有限公司工作人员鲁金凯介绍这款产品的优势所在：“它可以使用甲醇作为燃料，甲醇通过重整成为富氢气体，氢气含量在75%左右，不用提纯直接通入高温质子交换膜电堆进行发电及产热。这意味着无需氢气的储运环节，氢能可实现即产即用。”
目前，高温质子交换膜燃料电池技术是最接近民用的氢能技术。他解释道：“高温质子交换膜燃料电池技术使用甲醇作为燃料，不但安全高效，而且发电成本低、能源自主易获取。此款技术应用场景广泛，不仅可以作为发电设备，如基站备用电源、住宅热电联供、工业副产氢消纳，还能应用于车船增程系统等领域，应用空间广泛。”
中国科学院工程热物理研究所、中储国能(北京)技术有限公司联合研发的300兆瓦先进压缩空气储能系统模型也吸引了众多目光。这款储能系统凭借其大规模、低成本、安全环保以及长寿命周期等优势，正成为新能源领域的一颗新星。
中储国能(北京)技术有限公司工作人员杨晓霞为记者详细讲解其储能流程，当新能源发电站产生余电时，通过电动机驱动压缩机，将空气逐渐压缩成高温高压状态。换热器将空气中的热量提取出来，在蓄热系统中储存这些热量。当电力需求高峰时，储存的空气被逐步释放，通过蓄热系统储存的压缩热将空气升温，驱动膨胀机转动，带动发电机产生电力。“对于化工、冶金、水泥等用电大户来说，这套系统如同一位贴心的管家。”杨晓霞说道，“通过压缩空气储能系统运行，企业可以实现在电价低谷时充电，在电价高峰时放电，有效降低用电成本。而且这套系统从系统规模、性能、产业化进程不同维度来看，都比较先进。”
科技激起航天新浪潮
力箭二号火箭模型吸引了一波波人群逗留拍照。这是一款大运力、高可靠、低成本的中型液体运载火箭，将在2025年实现首飞，2027年完成火箭一级和助推器回收。火箭模型旁还展出了几款火箭相关制品。一款金属橡胶减振器颇为奇特，从外观看，这款减振器好似金属材料做成的，但摸起来却有普通橡胶的感觉。中科宇航公司技术总监廉洁介绍说：“金属橡胶减振器是用金属橡胶代替普通橡胶，具有一定降冲击及减振效果，主要装在星箭解锁装置上。在星箭分离时，这个减振器可以降低分离机构对卫星的冲击。”
在力箭二号展品背面，遨天科技(北京)有限公司展出的500瓦级纯氪气推力器也吸引了记者的目光。该款推力器是国内首台在轨应用的500瓦级纯氪气工质推力器。“相比传统的化学推力器，这款推力器用的是电力驱动，相当于卫星上的‘新能源发动机’，可以帮助卫星快速入轨、精确调轨、长期维轨。”该企业战略与品牌副总监傅磊向记者透露，这款产品的特点在于应用了纯氪气工质，相比氙气等工质，运用纯氪气工质可将电推进工质成本降低80%，是大规模组网星座计划的最佳选择。这款推力器已于今年1月入轨，并成功在轨点火应用。
和邀天科技的500瓦纯氪气推力器有异曲同工之妙的，还有北京易动宇航科技有限公司的高集成微型电阻推进模块。“我们这款电阻推进产品采用氨气作为推进剂，实现了无毒无污染、工作压力低、系统干重小等特点，也降低了推进系统对卫星能源上的需求，简化了卫星研制流程。”北京易动宇航科技有限公司技术总监贾云涛向记者介绍道。这款微型电阻推进系统是微纳卫星在有限功率下的动力保障，是微纳卫星快速入轨、组网编队、姿态控制和离轨不可或缺的单机。具有类似功能的还有该公司研发的电弧推进系统。它具备高总冲、推力密度高、输出冲量可定制、可以连续工作和脉冲工作、脉冲精度高、羽流无电磁干扰及无污染等特点，是国际首次实现在轨应用的最小功率量级电弧推进产品。
贾云涛还介绍了该公司的另一款产品霍尔推进系统。“这款系统也是一款电推进产品，主要用于中小卫星的轨道转移、相位分布、离轨。它比较小巧，重量仅为国际标准霍尔产品的三分之一至二分之一，兼容氙气、氪气、氩气等不同推进工质。”贾云涛介绍道。该公司研发的霍尔推力器是我国首颗氪工质在轨飞行的电推进产品，同时也是首次在我国超低轨道维持卫星长期运行的电推进产品。
在京津冀协同发展展区，一款乳白色质地、看着像橡胶的材料非常吸睛。仔细了解后，原来这是热解氮化硼(PBN)制品。用手机扫描展台边的二维码，就可以听到产品功能的详细讲解。这款产品并非橡胶，而是先进陶瓷材料，可制备PBN最终产品，主要应用在航天航空、第二和第三代半导体、5G通信等领域。比较有特色的是，这款产品“孕育”和“出生”不在一个地方，它是由北京博宇半导体工艺器皿技术有限公司设计研发的，但又是由位于京津中关村科技城的天津博宇生产制造。“京津冀如同一朵花上的花瓣，瓣瓣不同，却瓣瓣同心”，这句话在这里有切实体现。
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