科技创新，“国之大者”。
古有都江堰水利工程，以其“全世界历时最悠久、设计最科学、布局最合理、经济效益最发达、自流灌溉面积最广”的特点成为“中国水利工程史上的伟大奇迹”；今有中国水电人在白鹤滩攻克40多项世界级难题，攀上当今世界水电行业的“珠穆朗玛峰”。去年5月10日，世界海拔最高宇宙线观测站在四川稻城投入正式运行，开启了由中国引领的宇宙线探索时代。同年12月7日，中国锦屏地下实验室二期极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施具备实验条件，标志着世界最深、最大的极深地下实验室正式投入科学运行。
四川拥有国家布局建设的西部（成都）科学城、中国（绵阳）科技城，挂牌建设中国西部第一个国家实验室，电子信息、航空航天、核技术等领跑全中国，重型燃机、高端无人机等领域跻身世界前列，科研平台建设水平不断提升，一系列具有全球影响力的科技成果不断涌现，成为四川对外的一张张金名片。
成都都江堰水利工程全景。图/程轩
都江堰：数字技术赋能千年水利工程
四川的岷江流域正是传说中大禹治水的地方。岷江发源于四川省西北部，自源头至成都平原垂直落差十分大。每到雨季江水泛滥，枯水期又无法缓解干旱，“除害兴利”是修建都江堰的动因之一。
始建于战国晚期的都江堰水利工程，是世界上现存最早的无坝引水水利工程之一，也是一项历经两千多年历史风雨依然高效发挥着实际效用的水利工程。
在统筹考虑成都平原从西北向东南金堂、成都、新津等地坡度逐渐递减的自然地理特点，李冰巧妙运用岷江出山口处的地形、地势、河流弯道和水流势态，采用就地取材、竹笼络石、杩槎截水导流等古蜀水工技术，创造出了无坝引水的工程奇迹。
都江堰水利工程涵盖“鱼嘴分水堰”“飞沙堰溢洪道”和“宝瓶口进水口”三大主体工程。三大工程相互承接、支撑，协调运行，既可以引水灌溉，又可以分洪减灾、排沙防淤，在不破坏自然条件的前提下，充分利用其为人类服务，变害为利，促使成都平原成为沃野千里的“天府之国”。
“鱼嘴分水堰”是都江堰水利工程的第一级，采用岷江两岸的竹子编成竹笼，填以鹅卵石，堆积在江心，形成一个鱼嘴般的狭长人工岛，将岷江水一分为二。由于内江河道窄而深，外江河道宽而浅，平水时，河流主线靠近内江一侧，六成江水流入内江，满足成都平原灌溉、运输及生产生活之需；洪水时，河流主线相对顺直，六成以上的江水泻入外江主流，避免洪涝之灾。
“宝瓶口进水口”在玉垒山伸向岷江的长脊上，是人工开凿出的内江的总进水口，如瓶颈般牢牢控制住内江的进水量，因此命名为宝瓶口。被分开的玉垒山形状如石堆，因此玉垒山也被称为“离堆”。内江水流至宝瓶口，河道变窄，再加上离堆对水流的阻拦，形成回流，多余的江水从紧接鱼嘴分水堤尾的飞沙堰溢入外江。飞沙堰高约两米，自动横向溢排沙石于外江，从而保证内江的顺畅流通不被淤塞。这是都江堰水利工程的第二级。
都江堰能沿用2000多年，因为它千秋接力、不断完善发展。数字孪生水利是指运用云计算、大数据、人工智能、虚拟现实等新一代信息技术，采集全量数据，实现江河水库、水网建设、工程调度等的可视化展示，并进行智能化模拟和前瞻性预演。自然水体投射到数字世界里，规划、设计、调度方案，以及未来可能发生的情形都能超前推演，为开展防汛抗旱、水资源管理与调配等提供科学决策。
据介绍，都江堰灌区渠系交织，灌区因渠制宜，安装先进计量设施，打造15款标准化量水秤。上百米宽的主干渠水位高、波浪大，安装侧扫雷达量水秤；几米宽的支渠和斗渠，水量小，配置接触式水位计量水秤。水量、水位等数据实时测量，用多少水，就放多少水，量水秤测出了“明白账”。
现在，都江堰水利工程灌溉总面积为1133.2万亩，涵盖成都、绵阳、德阳、资阳、眉山、乐山和遂宁等7市40县，肩负着灌区内2800多万人口的生活、生产和生态用水的重任。
白鹤滩水电站左岸地下厂房。 王文宇 摄
白鹤滩水电站：世界第二大水电站
白鹤滩水电站位于云南省巧家县和四川省宁南县交界处金沙江干流河段，是仅次于三峡电站的世界第二大水电站，总装机容量1600万千瓦。
2022年12月20日，白鹤滩水电站全部机组投产发电，标志着中国在长江之上建成世界最大清洁能源走廊，对保障长江流域防洪、发电、航运、水资源综合利用和水生态安全具有重要意义。这一重大工程显示出中国大型水电工程建设从“中国制造”到“中国智造”的巨大跨越。
由于工程规模巨大，地质条件复杂，白鹤滩水电站被誉为世界水电行业的“珠峰”。白鹤滩水电站工程区地形地质条件异常复杂，面临边坡高陡、地形不对称、地震设防烈度高等难题。坝址区出露的柱状节理玄武岩，具有开挖易松弛的特性。施工人员利用这种岩体作为300米级特高拱坝基础、建设世界规模最大的地下洞室群，创新了一系列施工工艺工法，实现超大规模地下洞室群开挖围岩稳定，被相关领域院士专家称赞为“提升了学术界对复杂岩体本构特性的认识深度，有力推动了岩石力学理论和学科发展”。
此外，白鹤滩水电站坝址地形条件左缓右陡，地质条件左弱右强特征明显，中国施工人员开创性地进行了不对称体型拱坝设计，在左右岸和河床设置了世界最大的扩大基础以改善坝体坝基变形应力，成功地在世界最复杂的地形地质条件下建起世界第三高的300米级特高拱坝。
白鹤滩水电站与葛洲坝、三峡、向家坝、溪洛渡、乌东德水电站一起，构成世界最大的“清洁能源走廊”，它们组成的梯级电站总装机容量约7200万千瓦，相当于“三个三峡”，年平均发电量约3000亿度，可有效缓解华中、华东地区及川、滇、粤等省份的用电紧张局面。
世界首条高温超导高速磁浮工程化样车及试验线。 图/西南交大
高温超导高速磁浮：圆梦人类“贴地飞行”
2021年1月，采用西南交通大学原创技术的世界首条高温超导高速磁浮工程化样车及试验线在四川省成都市正式启用。这辆采用全碳纤维、流线型头型的样车，设计时速620公里，有望创造在大气环境下陆地交通的速度新纪录。
与其他磁悬浮技术相比，高温超导磁悬浮技术尤其适合未来的真空管（隧）道交通运输，理论预计速度可高于1000公里/小时。当前民航客机的飞行速度大约为900公里/小时，高温超导高速磁浮的速度堪称“贴地飞行”。
高温超导磁浮列车技术作为革命性的技术创造，诞生于位于四川的西南交通大学。该校从上世纪80年代开始磁浮的研制，经过近40年科研攻关，形成了车载高温超导体-永磁轨道相互作用理论，建立起高温超导磁浮电磁热力多场耦合模型，突破了大载重、高速高温超导悬浮技术，具备了工程化的条件。
磁悬浮列车可以采用3种原理实现悬浮，即电磁悬浮（EMS）、电动悬浮（EDS）和高温超导悬浮（HTS）。2015年，日本低温超导磁悬浮中央新干线曾创造了载人时速603公里的世界新纪录，引起广泛关注。
相比低温超导磁悬浮，高温超导悬浮技术运营成本大幅降低。日本的低温超导磁悬浮技术要求零下269摄氏度，需要用液氦来冷却。而高温超导磁悬浮的高温是指零下196摄氏度，可以使用液氮冷却。此外，日本的低温超导磁悬浮车需要加速到一定的速度才能悬浮，而采用高温超导技术可以实现列车的静止悬浮，省去了复杂的起跑系统。
核工业西南物理研究院聚变研究基地。图/核工业西南物理研究院
“人造太阳”：面向全球开放
2023年12月，核工业西南物理研究院与国际热核聚变实验堆ITER总部在在法国卡达拉奇签署协议，宣布新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放，邀请全世界科学家来中国集智攻关，共同追逐“人造太阳”能源梦想。
中国环流器是中国大型常规磁体托卡马克聚变研究装置。该装置意在通过可控热核聚变方式，给人类带来几乎无限的清洁能源，俗称“人造太阳”。而三代中国环流器的变化，更是见证了中国核聚变技术从跟跑、并跑到部分领先的艰难历史。
1984年，“中国环流一号”实验装置建成运行，标志中国可控核聚变研究进入世界前沿；2002年，核工业西南物理研究院建成“中国环流二号”，它是中国第一个具有偏滤器位形的大型托卡马克装置，等离子体的电子温度达到5500万摄氏度；2020年，中国新一代“人造太阳”——“中国环流三号”正式建成并实现首次放电，等离子体电流可达300万安培（3兆安），等离子离子温度可以达到1.5亿摄氏度，性能居于世界第一方阵。
新一代人造太阳“中国环流三号”。图/中核集团核工业西南物理研究院
“中国环流三号”高功率中性束注入加热系统从2012年开始设计、仿真、加工、装配、测试、改进及实验。核工业西南物理研究院的科研团队攻克了兆瓦强流离子源、百万升抽速低温泵等多项难题，完全具备自主设计、建造与运行中性束注入加热系统的能力。
2023年8月，“中国环流三号”成功实现了100万安培等离子体电流下的高约束运行模式，标志着中国磁约束核聚变装置运行水平迈入国际前列。
一小杯氢核燃料可以满足一座住宅几百年的电力需求。人类对于“终极能源”的探索仍在继续，核工业西南物理研究院在核聚变能源研发的艰苦攻坚中持续不断地向世界贡献着中国方案、中国智慧和中国力量。
航拍占地面积约1.36平方公里的稻城高海拔宇宙线观测站(LHAASO)。刘忠俊 摄
LHAASO：探索宇宙起源的“千里眼”
研究宇宙线及其起源是人类探索宇宙的重要途径，宇宙线起源被国际物理学界列为“新世纪11个科学问题”之一。作为全球最大、灵敏度最高的宇宙线观测站，由中国科学院与四川省人民政府共建的LHAASO（高海拔宇宙线观测站）位于四川稻城平均海拔4410米的海子山上。
LHAASO占地约1.36平方公里。它的中心位置，是由按“品”字排列的三个大水池组成的水切伦科夫探测器阵列，面积约78000平方米；周围则紧密排列着5216个电磁粒子探测器和1188个缪子探测器；此外还有由18台广角切伦科夫望远镜组成的望远镜阵列。
得益于世界屋脊的高海拔优势和关键核心技术的突破，LHAASO创造了三项“世界之最”——超高能伽马射线探测灵敏度世界最高，甚高能伽马射线源巡天普查灵敏度世界最高，超高能宇宙线能量覆盖范围世界最宽。
在前期初步运行期间，LHAASO项目基于其超高的探测灵敏度，已经帮助科研团队取得多项突破性的重大科学成果——LHAASO在银河系内发现了大量超高能宇宙加速器候选天体，并记录到人类观测到的最高能量光子，开启了“超高能伽马天文学”时代。
此外，LHAASO还精确测定了标准烛光蟹状星云的超高能段亮度，发现1千万亿电子伏伽马辐射，挑战理论极限。
为更好向宇宙线起源之谜发起冲击，LHAASO面向全球开放共享。目前已有28个天体物理研究机构成为LHAASO的国际合作组成员单位。合作组利用LHAASO观测数据开展粒子天体物理研究，同时进行宇宙学、天文学等众多领域基础研究。
正在成自宜高铁锦绣隧道施工中的“锦绣号”盾构机。 图/CNSphoto
“锦绣号”盾构机：“最萌大国重器”
盾构机主要用于铁路、公路、地铁和水利等基建工程的隧道环节，被称为“工程机械之王”，有着“地下蛟龙”的美誉。
作为中国迄今为止开发的具有完全独立知识产权的最大直径的土压平衡盾构机。参与成（都）自（贡）高铁锦绣隧道建设的“锦绣号”盾构机，以其可爱的“大熊猫”涂装吸引了海内外广泛的关注，被称为“最萌大国神器”。
“锦绣号”盾构机的总长度为135米，挖掘直径为12.79米，总重量为3000吨，装机功率为7500千瓦，约为大型火箭体积的15倍。
成自高铁是《中长期铁路网规划》中“八纵八横”高速铁路主通道之一京昆通道的重要组成部分，为四川首条时速350公里的高速铁路。成自高铁关键节点工程锦绣隧道最小覆土厚度不足8米，而最大埋深则达到60米，且盾构长距离穿越地层为泥岩，倘若将隧道内掘出的全部土壤，平铺在足球场上，其高度可达15层楼高。
为了应对覆土浅和沿线地面多建构物的复杂情况，“锦绣号”盾构机增设23个超前注浆孔、28个径向注入口，可加强预先对周围土体注浆加固，径向注入支撑介质，有效控制地面沉降，确保地面建筑不受影响。面对隧道超大埋深带来的极高水土压力，“锦绣号”盾构机采用高承压能力的聚氨酯密封技术，可承受10巴水土压力，相当于5个成年人站在一个鸡蛋上。
科研人员正在中国锦屏地下实验室监测实验情况。王磊 摄
中国锦屏地下实验室：地下2400米攀登世界科技高峰
暗物质是理论上提出的可能存在于宇宙中的一种不可见的物质，从1922年科学家提出暗物质猜想到今天，仍未侦测到能证明暗物质粒子存在的信号。在四川省凉山州锦屏山，垂直岩石覆盖厚度2400米的地下，来自清华大学和上海交通大学的科研工作者，在大凉山的“肚中”，默默追寻暗物质已有10余年。
位于四川凉山锦屏山隧道中部的中国锦屏地下实验室是世界埋深最大的地下实验室，2400米的岩石层埋深将大量辐射阻隔在山体之外，实验室中高纯锗探测器外部有聚乙烯、铅、铜等六重“盔甲”，层层屏蔽中子、伽马射线等辐射源。如果“翻山越岭”碰撞上探测器的物质留下与普通物质不同的反冲能量，就有可能是暗物质。
2008年，雅砻江锦屏山隧道贯通，清华大学专家发现此处有2400米的天然岩石屏障，自身低辐射环境有利于开展暗物质研究。于是，清华大学和雅砻江流域水电开发有限公司合作，开始了紧锣密鼓地建设。2010年，中国锦屏地下实验室建成并投入使用，主要开展暗物质、中微子、核天体物理等前沿基础科学研究，填补了中国地下实验室的空白。
实验室一期投入使用以来，聚集了中国极深地下科学研究的国家力量，不断刷新极致科研的世界纪录。以此为基础，中国锦屏地下实验室二期项目将地下可用实验空间由原来的4000立方米增加到33万立方米。去年12月，二期土建公用工程完工，具备实验条件，正式投入科学运行。实验室将进一步为开展暗物质直接探测实验、无中微子双贝塔衰变实验、核天体物理领域关键核素合成过程，以及恒星演化等重大基础前沿物理问题研究，提供世界辐射本底最低、最纯净的实验环境。
近年来，中国暗物质及相关研究实现从“跟跑”“并跑”到“领跑”的跨越。目前，清华大学、上海交通大学等高校取得近30项科研成果。其中，清华大学2014年发表的论文成功排除了美国一实验室宣称“探测到暗物质”的区域；上海交通大学2021年“熊猫”实验公布的暗物质搜寻结果再次刷新了暗物质实验探测的边界值；该实验室深地核天体物理实验还揭示了古老恒星钙丰度之谜。
第十一届中国（绵阳）科技城国际科技博览会开幕式。王磊 摄
绵阳科技城：创新开辟“云上科技城”
绵阳位于四川盆地西北部，是中国唯一科技城，同时也是中国重要的国防军工和科研生产基地，肩负着建设中国特色社会主义科技创新先行区的国家使命。当下，绵阳拥有中国工程物理研究院、中国空气动力研究与发展中心等国家级科研院所18家，环境友好能源材料国家重点实验室、国家空管监视与通信系统工程技术研究中心等国家级创新平台25家，西南科技大学等高等院校15所，位居中国地级市前列，两院院士占四川近一半，各类专业技术人才25.6万。
2023年11月下旬，第十一届中国（绵阳）科技城国际科技博览会在四川绵阳举行，探月工程、人造太阳、医用回旋加速器等3000余件中国自主研发的高精尖科技创新成果展品亮相。
一项项技术攻关，是四川以科技创新开辟发展新领域新赛道、塑造发展新动能新优势，推动地区高质量发展的一个生动缩影。绵阳科技城立足“科技立市”战略，跳出闭门转化的“思维圈”，打破地域界限，创新建设“云上大学城”“云上科技城”，通过“云上入驻+线下合作”的方式，推动与绵阳产业结合度高、学科优势强的高校在绵建设研发机构、创新平台等，与在绵科研院所、高校、企业开展关键核心技术联合攻关，促进更多科技成果在绵转化、优秀人才来绵创新创业。目前，已有中国科学技术大学、哈尔滨工业大学等24所知名高校入驻“云上大学城”，29个创新创业团队入驻“云上科技城”。
科技创新是高质量发展的重中之重，科技成果转化同样重要。绵阳坚持市场导向，持续完善科技成果转化机制，整合行业创新资源，组建龙头企业牵头、院所和高校支撑、各类创新主体协同的创新联合体，推进产学研一体化。
为打破制约科技成果转化的“中梗阻”，让更多科技创新成果从实验室走向生产线，绵阳创新体制机制，实施“科技助理”制度，从科研院所、高校、科技型企业遴选青年骨干挂职地方担任科技助理，发挥其熟悉科研、企业的优势，促进企业需求与院所、高校科研成果的精准对接。2022年2月以来，绵阳从在绵科研院所、高校、企业中，遴选三批次共69名懂技术、懂市场的人才担任科技助理。目前，已遴选收集技术需求和科技成果700余项、完成对接400余项，推动X射线FLASH放疗技术等46项科技成果加速转化，医用回旋加速器、宽频带同轴探针、高速背板连接器等一批“绵阳造”填补了中国国内空白。
现在，科技创新已成为绵阳最鲜明的城市底色。2023年上半年，绵阳地区生产总值增速为8.5%，位列四川省第一梯队；全社会研发经费投入强度达5.63%，位居中国城市前列。