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）
党的领导是法治中国建设的根本保证******
作者：徐明（中国地质大学（武汉）公共管理学院教授、自然资源部法治研究重点实验室研究员）
党的二十大报告指出：全面建设社会主义现代化国家、全面推进中华民族伟大复兴，关键在党。近年来，中共中央印发的《法治中国建设规划(2020-2025年)》和国务院印发的《法治政府建设实施纲要（2021-2025）》,两者承前启后相互衔接，在确保“十四五”时期“一规划两纲要”的统一协调的基础上，为构建更加完善更加与时俱进的法治中国，绘就出了宏伟蓝图，为全面推进法治中国建设、全面建设社会主义现代化国家，指引了更加明确的方向。法治中国建设是中华民族需要长期坚持的一项光荣而重大的历史任务，也是中华民族必须面临的一场自上而下的深刻的社会变革。法治中国建设是我们党和国家当前和今后相当长时间内的重大工作，必须加强党中央对这一重大工作的集中统一领导，党的领导是法治中国建设的根本保证。
党的领导是社会主义法治的本质要求
中国特色社会主义最本质的特征是中国共产党领导，党是最高的政治领导力量，是领导一切的，这是新时代党建实践的升华，对党建理论认识的一次重大飞跃，也是建党百年历史经验的深刻总结。党领导一切自然包括对法治工作的领导，法治工作只有在党的领导下，与党的路线方针政策保持一致，才能更好地发挥法治固根本的作用，才能更好地服务社会、造福人民，所以坚持党对法治工作的领导，是确保法治工作正确方向的前提，是法治工作高质量发展的必然要求，是推进全面依法治国走向成功的根本保证。在全面推进法治中国建设的过程中，我们必须一体推进党的建设和法治建设，这是我国法治建设必须解决的核心问题，是政治和法治关系在党的建设中的集中反映，关键在正确认识党和法的关系，正确处理坚持党的领导和依法治国的关系。必须抓住党的全面领导这个根本，并以此为一切活动的立足点和出发点，在全面推进中国式现代化的过程中，不断把中国特色社会主义法治优势转化为国家治理效能。
党的领导是社会主义法治的最大优势
社会主义法治之所以能固根本，长期造福人民，历史和现实都以无可辩驳的事实证明：党的领导是社会主义法治的最大优势，它是由我国宪法和法律的性质决定的，是历史的必然、人民的心声。新中国成立之初，就通过宪法这一根本大法确立了中国共产党的领导地位；党的十一届三中全会以来通过不断强化社会主义法治建设，全面推进有法可依、有法必依、执法必严、违法必究的方针，我国法治化进程全面提速，民主化进程全面提升；党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央全面推进依法治国，立足我国实际，在更高起点上统筹推进科学立法、严格执法、公正司法、全民守法，法治中国建设全面有序推进。与此同时，党中央不断推进司法改革，强化全面依法治国的体制机制建设，加强对法治中国建设的集中统一领导。党的十八届四中全会审议通过的《中共中央关于全面推进依法治国若干重大问题的决定》标志我国法治建设全面进入一个新的阶段，党中央从战略部署的高度对全面依法治国作出了顶层设计。党的十九届三中全会决定组建中央全面依法治国委员会，对全面推进依法治国进行新的战略部署，注重从顶层设计、总体布局、统筹协调等方面全面系统阐述新时代推进全面依法治国的重要思想和重大意义。中共中央办公厅、国务院办公厅印发《党政主要负责人履行推进法治建设第一责任人职责规定》，明确党政主要负责人为切实履行法治建设的重要组织者、推动者和实践者，这些将进一步促进党领导的社会主义法治的最大优势的发挥。
党的领导是破解法治领域改革难题的重要法宝
党的二十大报告明确提出要在法治轨道上全面建设社会主义现代化国家。在法治的轨道上全面建设社会主义现代化国家首先必须要搞好法治建设。法治建设是一项复杂系统的工程，涉及到国家政治、经济、科学、文化、外交等，涵盖法治国家、法治政府、法治社会建设的方方面面，贯穿于立法、执法、司法、守法各领域各环节，事关国家改革发展稳定的大局。当今世界局势变化多端，我国正处于实现中华民族伟大复兴的关键期，改革攻坚的深水期，发展稳定安全任务艰巨繁重，在全面推进依法治国的过程中，法治领域复杂性、敏感性、艰巨性问题不断凸显，改革发展面临许多难啃的硬骨头、难铲的绊脚石。中国共产党在任何时候都是中国特色社会主义事业的领导核心，是我们破解法治领域一切改革难题的前提。坚持党的领导，要善于从政治上分析问题解决问题，在坚持党对全面依法治国的领导这一根本问题上，我们必须保持清醒的认识，必须旗帜鲜明讲政治，坚持讲政治和讲法律的有机统一，要在大是大非面前不断提升政治判断力，要不断提高对新时代党的思想理论的政治领悟力，要不断提高对党的路线方针政策贯彻落实的政治执行力，这是我们破解法治领域改革难题的关键。在法治中国建设的过程中，我们只有在党的集中统一领导下，牢记新时代中国共产党的使命任务，自信自立、守正创新、踔厉奋发、勇毅前行，才能充分发挥党协调各方力量资源的优势，才能集中力量办大事，才能攻坚克难，不断取得新的突破性进展，才能迎刃而解法治领域改革难题。要破解法治改革领域的难题，必须加强立法，立法必须科学，科学立法是解决一切难题的前提，严格执法是基础，公正司法是防线，全民守法是关键，四个方面紧密联系互为支撑。不断加强体制机制建设，要立足于制度完善，着眼于体制改革，致力于机制创新，要全面深化司法领域的改革，为推进党的领导制度化、法治化建设营造优质的法治环境。
党的领导是社会主义法治最根本的保证
法治与政治难舍难分，任何形式的法治都是以一定的政治理论、政治逻辑、政治立场为支撑的，任何时代的法治都会深深地打上那个时代的政治烙印，法治本身是一种具有鲜明时代色彩的政治形态。坚持党对全面依法治国的领导是确保我国法治坚持正确方向的前提。中共中央印发的《法治中国建设规划（2020－2025年）》提出：“健全党的全面领导制度。推进党的领导入法入规，着力实现党的领导制度化、法治化。”“入法”就是将党的领导这种制度形式以法律形式固定下来，上升到国家法律层面，让党的领导于法有据，通过法律明确党的领导地位，规范党的领导活动，有序推进党的领导法治化。“入规”就是加强党的制度建设，通过制度来保障党的领导地位，推进党的建设，强化党的职责，全面推进党的领导制度化。法律和制度是全面贯彻实施党的路线方针政策的双重保证，要进一步发挥人大主导立法的作用，突出政府在立法工作中的重要性，加快推进立法体制改革和立法机制创新，全面加强新时代的立法工作，特别加强重点领域立法，重视新兴领域立法，完善涉外领域立法，将新时代符合党的主张、人民意愿的新理念新思想，严格按照法定程序转化为国家意志，转化为全社会共同遵循的法治准则，始终将党的领导作为我国法治建设源源不断的力量源泉。
为了更好地保证党对法治中国建设的全面领导，必须全面贯彻落实好党的二十大报告精神，时刻牢记新时代新征程中国共产党的使命任务，进一步完善以宪法为核心的中国特色社会主义法律体系，增强“四个意识”、坚定“四个自信”、做到“两个维护”。要进一步加强党对立法工作的领导，特别是立法机关要紧扣国家发展的实际，紧扣法治中国建设的需求，坚持质量与效率并重，使我国的立法更加科学、更加民主，全面提升依法立法水平，让立法真正能够反映党的意志和人民的心声。要深入开展法治宣传工作，让法治成为中华民族的一种崇高的信仰，永远根植于人民心中。党员领导干部在全面依法治国的过程中，要发挥好“关键少数”的作用，必须有清醒的政治自觉，不断运用法治思维方式，做好法治中国建设的模范。党要成为带头守法的领头雁，始终坚持在宪法法律范围内活动，坚决维护国家法治统一、尊严、权威，切实保证宪法法律有效实施。
[本文系2019年国家社科基金重点项目“我国人类遗传资源保护的立法机理与制度构建研究”（19AFX021）的阶段性成果。]
