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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）

中央农村工作会议系列解读②加强乡村人才队伍建设 做好乡村人才振兴文章******

　　作者：朱宁 中国农业科学院农业经济与发展研究所

　　习近平总书记在中央农村工作会议上强调“要坚持本土培养和外部引进相结合，重点加强村党组织书记和新型农业经营主体带头人培训，全面提升农民素质素养，育好用好乡土人才；要引进一批人才，有序引导大学毕业生到乡、能人回乡、农民工返乡、企业家入乡，帮助他们解决后顾之忧，让其留得下、能创业”。

　　关于乡村振兴，习近平总书记擘画了五个振兴，其中人才振兴非常关键。人才是全面推进乡村振兴、加快建设农业强国的动力保障。习近平总书记在中央农村工作会议上的讲话，为全方位培养、引进和用好人才指明了方向、提供了基本遵循。

　　一、乡村人才培养和引进的主要成效

　　乡村人才的培养和引进是一项系统工程，近年来，有关部门在乡村人才培养、引进以及配套政策等方面推出了系列举措，为全面脱贫攻坚战取得全面胜利，推进乡村振兴、加快农业农村现代化提供了强有力的支撑和保障。

　　人才培养提升本土人才能力素质。通过相继推出的针对村党组织书记和新型农业经营主体带头人等本土人才的培训计划、项目、行动等，为乡村本土人才的培养提供了平台。

　　具有代表性的有：农村实用人才带头人和大学生村官示范培训计划重点遴选了农村基层组织负责人、新型农业经营和服务主体带头人等作为培训对象，提升了各类人才的乡村治理能力和脱贫致富带动能力，截至2021年，累计举办示范培训班1800余期，培训18万余人；农村基层干部乡村振兴主题培训计划突出政治引领，提升集体经济发展和乡村治理等能力，对基层组织负责人开展轮训；乡村产业振兴带头人培育“头雁”项目着力提高带头人的能力素质，自2022年起每年为每个县培育10名左右“头雁”，用5年时间培育一支乡村产业振兴带头人“头雁”队伍，带动全国新型农业经营主体形成“雁阵”。

　　人才引进为乡村人才队伍注入活力。通过不断加强乡村人才引进力度，返乡入乡创业人员超过了1100万人。各级政府部门为入乡人才提供了多种政策支持。一是给予就业创业扶持，通过就业创业服务补助、培训补贴、以工代训补贴、一次性创业补贴、乡村公益性岗位等政策，支持高校毕业生、农民工、脱贫人口等重点群体就业创业。二是优化农村创业环境，国务院以及相关部门相继出台了一系列财政税收、创业补贴、金融保险、用地用电、人才保障、创业服务、园区建设等扶持政策，明确各地要加大对返乡入乡创业人员从事新产业新业态发展用地的支持，帮助各类人才返乡入乡投资兴业。三是做好规划引领。2021年，农业农村部印发《“十四五”农业农村人才队伍建设发展规划》，做好顶层设计，明确提出“健全人才引进政策体系”，引导各类人才返乡入乡兴乡。

　　优化环境改善乡村人才工作与生活条件。通过不断优化提升创业就业环境，为乡村人才提供精准化的工作与生活条件支持。制定税费减免政策，对符合条件的返乡创业企业可享受减征企业所得税以及免征增值税、营业税、教育费附加、地方教育附加等税费减免政策。利用中华农业英才奖、全国农业劳模和先进工作者以及全国十佳农民等评选表彰，提升了乡村人才干事创业、奋发作为的积极性。利用“银保担”合作、供应链金融、设立绿色通道等方式，为返乡入乡创业企业提供优质金融服务。利用农村人居环境整治整县推进项目以及农村厕所革命整村推进奖补政策，持续提升农村人居环境，改善了乡村人才的生活环境。

　　二、乡村人才培养和引进待化解的难题

　　目前来看，乡村人才培养和引进仍然面临一些困难和问题急需解决：一是人才结构不优。从乡村人才个体特征看，年龄偏老、学历和职称偏低。从乡村人才分布情况看，多集中在经济较强、交通便利的乡村，偏远乡村人才相对较少。二是人才吸引力不强。农村资源要素活力不足，人才成长空间小、待遇低，医疗、教育、交通等方面条件相对落后，难与经济条件较好的城市相比，乡村对人才的吸引力、吸附力不够，造成外地人才引不进、本地人才留不住。三是人才扶持仍不够。在乡村人才培训及基地建设方面资金投入不足，且乡村人才发展所需的扶持政策、激励保障政策力度仍然不够，影响了引进人才和留住人才，也影响了乡村人才示范引领作用的有效发挥。

　　三、创新人才政策，开创人才振兴新局面

　　针对乡村人才发展难题，需要在目前政策的基础上，持续创新人才培养、引进、使用以及扶持激励保障政策，进一步激励引导各类人才在乡村振兴的广阔天地担使命显身手，打造乡村振兴新引擎，做好“育引留用”文章，切实开创乡村人才振兴新局面。

　　创新培养政策，“育得出”人才。乡村振兴对人才的需求明显增加，需要持续加强乡村人才培养工作，为乡村振兴提供一批高素质、高质量乡村人才。切实提高全面性，乡村人才类型多、涵盖广，要细分人才类别，坚持分类施策，全面提升乡村人才队伍的综合素质和带动能力。

　　切实提高针对性，找准人才培养的关键点和主攻方向，建立健全符合乡村人才队伍建设规律和发展特点的培养体制机制，瞄准抓数量、抓质量、抓多样，综合采取短期培训、职业教育、学历教育、持续提升等多种培养方式。切实提高系统性，中央层面加大对乡村人才培养重大工程统筹设计力度，各省负责组织实施人才培养重大工程，并量身定制本省乡村人才培训计划和方案。市县层面负责乡村人才推荐、参训选调、日常跟踪服务、支持扶持政策落实等工作。

　　创新引进政策，“引得来”人才。乡村人才振兴不仅要依靠本土人才，而且还要有引进人才的补充，重点有序引导大学毕业生到乡、能人回乡、农民工返乡、企业家入乡，鼓励城市人才下乡服务，实施“一村多名大学生”计划等引才计划、行动等，出台适应农村发展、农村特色的引才政策，提供符合规定的福利待遇以及良好的生活条件，在人才子女教育、养老保险、医疗保险等方面提供保障，建立政府引导、基层组织与企业等主体参与的乡村人才引进机制，吸引各类优秀人才下沉服务乡村、干事创业。

　　创新扶持激励保障政策，“留得住”人才。建立产业政策与人才政策统筹谋划机制，坚持管产业与管人才并重，探索在各类涉农项目资金中设定一定比例人才发展资金，将项目带动人才发展情况列入项目验收考核指标，将产业的政策、项目、资金与人才政策一起研究、一并实施，为人才在乡村干事创业提供培训、项目、资金、金融、园区、物流、土地等系统性支持服务。

　　营造良好发展环境，开展优秀人才评选、职业技能竞赛等典型选树活动，激发下乡返乡人才留在乡村发展的动力。为人才打破乡村与城市在教育医疗、社会保障、公共服务等方面的政策壁垒，在医疗、子女入学、档案托管、证件申请等方面实施最优惠政策，提供“一站式”服务，构建有利于人才在乡村发展的保障体系。

　　创新使用政策，“用得好”人才。打破身份、体制和编制等限制，专门制定乡村人才职务晋升、职业资格认定、职业等级评定以及职称审定等措施，并赋予相应的待遇，为优秀乡村人才提供更宽广的晋升渠道和发展空间。鼓励乡村人才创建农民专业合作社联合社、家庭农场发展创业联盟、新型职业农民协会、高素质农民协会等合作共赢平台，推动实现乡村人才之间优势互补、合作共赢，引导平台发挥帮助农民、服务农民、富裕农民的作用，同时，对合作共赢平台开展联农带农富农进行监督评价，提升规范发展水平。

　　（本文是中国农业科学院科技创新工程“乡村治理与发展团队”(10-IAED-06-2023)的阶段性成果）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）