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）

坚持以人民为中心发展教育的重要指导意义******

　　作者：张力（国家教育咨询委员会秘书长、原教育部教育发展研究中心主任）

　　党的二十大报告指出：“坚持以人民为中心发展教育，加快建设高质量教育体系，发展素质教育，促进教育公平。”这是在全面总结党领导的人民教育事业百年奋斗伟大成就、特别是新时代新成就新变革基础上，对迈向第二个百年奋斗目标征途上加快推进教育现代化、加快建设教育强国、促进人的全面发展，确定的重要纲领性原则，指导意义极为重要而深远。

　　坚持以人民为中心发展教育，源于中国共产党全心全意为人民服务的根本宗旨

　　坚持以人民为中心发展教育，是中国共产党坚持人民至上的理念、坚持以人民为中心的发展思想在教育领域的集中体现。这可以追溯到一百年前。中国共产党从成立之日起，就始终把为中国人民谋幸福、为中华民族谋复兴作为初心使命，领导人民进行伟大奋斗，在进取中突破，于挫折中奋起，从总结中提高。历史经验充分表明，党的根基在人民、血脉在人民、力量在人民，人民是党执政兴国的最大底气。党领导的人民教育事业，完全基于以人民为中心发展的核心理念和坚定信心。

　　我们党用践行全心全意为人民服务根本宗旨的实际行动向世人昭示，中国共产党始终代表中国最广大人民根本利益，没有自己特殊的利益，从来不代表任何利益集团、任何权势团体、任何特权阶层的利益，始终牢记江山就是人民、人民就是江山，坚持一切为了人民、一切依靠人民，坚持为人民执政、靠人民执政，坚持权为民所用、情为民所系、利为民所谋，坚定不移地团结带领全国各族人民向着实现中华民族伟大复兴的中国梦宏伟目标奋勇前进。这是党的二十大报告明确宣示坚持以人民为中心发展教育的根本出发点。

　　党的二十大报告在总结新时代以来党和国家事业历史性成就、历史性变革时指出，深入贯彻以人民为中心的发展思想，人民生活全方位改善，人民群众获得感、幸福感、安全感更加充实、更有保障、更可持续。报告在深刻阐释习近平新时代中国特色社会主义思想的世界观和方法论时指出，将“必须坚持人民至上”列为要求全党坚持好、运用好贯穿其中的六个方面立场观点方法之一。报告在确定全面建设社会主义现代化国家前进道路上必须牢牢把握的五项重大原则中，强调“坚持以人民为中心的发展思想。维护人民根本利益，增进民生福祉，不断实现发展为了人民、发展依靠人民、发展成果由人民共享，让现代化建设成果更多更公平惠及全体人民”。报告在向全党全社会发出新时代新征程新的动员令时重申，全党要坚持全心全意为人民服务的根本宗旨，坚持一切为了人民、一切依靠人民，从群众中来、到群众中去，始终保持同人民群众的血肉联系，始终同人民同呼吸、共命运、心连心。这一系列统揽全局的总体要求，为坚持以人民为中心发展教育，提供了非常重要的历史依据、理论指引和实践遵循。

　　坚持以人民为中心发展教育，是新时代新征程办好人民满意的教育的出发点

　　党的十八大以来，中国特色社会主义进入新时代，从全面建成小康社会到全面建设社会主义现代化国家，各行各业和社会各界对教育系统开发人力资源提出多层次多样化的需要。特别是我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾，亿万人民群众对教育的现实需求和长远期望，正在逐步转向更有质量、更加公平、更为有用、更可持续。以习近平同志为核心的党中央在坚持以人民为中心发展教育、办好人民满意的教育的理论创新与实践探索上不断迈开新步，制定实施数十项战略规划和重大政策举措，为加快推进教育现代化、深化教育领域综合改革增添强大动力，推动我国教育事业取得新的历史性成就、发生新的历史性变革。

　　面对新时代新形势，习近平总书记在2018年全国教育大会上概括党对新时代教育改革发展提出的新理念新思想新观点时，明确将“坚持以人民为中心发展教育”作为“九个坚持”之一，认为这是对我国教育事业规律性认识的深化，来之不易，要始终坚持并不断丰富发展，并明确要求，在党的坚强领导下，全面贯彻党的教育方针，坚持马克思主义指导地位，坚持中国特色社会主义教育发展道路，坚持社会主义办学方向，立足基本国情，遵循教育规律，坚持改革创新，以凝聚人心、完善人格、开发人力、培育人才、造福人民为工作目标，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人，加快推进教育现代化、建设教育强国、办好人民满意的教育。

　　习近平总书记在2020年主持召开教育文化卫生体育领域专家代表座谈会时强调：“我们要从党和国家事业发展全局的高度，全面贯彻党的教育方针，坚持优先发展教育事业，坚守为党育人、为国育才，努力办好人民满意的教育，在加快推进教育现代化的新征程中培养担当民族复兴大任的时代新人。”

　　习近平总书记的系列重要论述，紧扣人民期盼、顺应时代要求，充分显示了党的教育方针承前启后、与时俱进、继往开来的鲜明本色，对新时代教育事业的历史方位和使命任务进行了高屋建瓴的阐释，为我们深刻认识坚持以人民为中心发展教育是办好人民满意的教育的出发点，准确把握坚持以人民为中心发展教育与办好人民满意的教育的辩证关系，确定了基本思路，为党的二十大报告以“办好人民满意的教育”为主旨，在坚持以人民为中心发展教育的核心理念导引下，作出以加快建设高质量教育体系、发展素质教育、促进教育公平为主线的新部署新要求，提供了重要依据。

　　坚持以人民为中心发展教育，重点是健全国家基本公共教育服务制度体系

　　民生是人民幸福之基、社会和谐之本。在习近平新时代中国特色社会主义思想指引下，党的十九大、二十大报告在党的十七大、十八大报告关于“学有所教、劳有所得、病有所医、老有所养、住有所居”民生建设政策的基础上，拓展为“幼有所育、学有所教、劳有所得、病有所医、老有所养、住有所居、弱有所扶”，并确定了健全上述“七个有所”相关国家基本公共服务制度体系的要求，从而将坚持以人民为中心发展教育理念融入国家制度体系建设。党的二十大报告进而对加快建设高质量教育体系、发展素质教育、促进教育公平主线牵引下的政策举措进行了整体谋划。

　　健全国家基本公共教育服务制度体系，坚持以人民为中心发展教育的理念，需要纳入加快建设高质量教育体系布局。在新时代全面贯彻新发展理念、着力推动高质量发展、主动构建新发展格局的进程中，党的二十大报告将“实现高质量发展”作为中国式现代化的本质要求之一，并强调高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。因此，从现在到2035年加快建设高质量教育体系，在国家高质量发展全局中将发挥基础性、战略性支撑作用。健全国家基本公共教育服务制度体系，作为高质量教育体系的关键环节，将继续坚持尽力而为、量力而行，在增强基本公共教育服务体系的均衡性和可及性方面，不断取得实质性进展。

　　健全国家基本公共教育服务制度体系，体现坚持以人民为中心发展教育的理念，需要持续谱写发展素质教育的新篇。发展素质教育，从改革开放和社会主义现代化建设新时期到中国特色社会主义新时代，进入党和国家基本教育政策范畴，总体思路就是促进全体儿童青少年健康成长、全面发展，不断提高14亿多中国人的思想道德素质、科学文化素质、身心健康素质。党的二十大报告围绕育人的根本在于立德、全面贯彻党的教育方针、落实立德树人根本任务、培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人、健全学校家庭社会育人机制、推进大中小学思想政治教育一体化建设、加强家庭家教家风建设、加强和改进未成年人思想道德建设、提高人民道德水准和文明素养、广泛开展全民健身活动、加强青少年体育工作等方面，作出多方面部署。发展素质教育，必将汇聚政府、学校、家庭、社会的更大合力，贯穿于健全国家基本公共教育服务制度体系全过程。

　　健全国家基本公共教育服务制度体系，体现坚持以人民为中心发展教育的理念，需要在促进教育公平方面开拓创新。促进教育公平，总体上看就是完善体现权利公平、机会公平、规则公平的法律制度，努力让每个孩子都能享有公平而有质量的教育，为建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国做好准备。党的二十大报告关于“加快义务教育优质均衡发展和城乡一体化，优化区域教育资源配置，强化学前教育、特殊教育普惠发展，坚持高中阶段学校多样化发展，完善覆盖全学段学生资助体系”的要求，重在彰显教育公平是社会公平的基础，筑牢国民教育体系特别是基础教育体系的基石，助力加强普惠性、基础性、兜底性民生建设，同时也要为创新公共教育服务提供方式、满足人民多层次多样化需求作出更多贡献。这是健全国家基本公共教育服务制度体系的主旋律，必将使改革发展成果更多更公平惠及全体人民。