孙红林

科技博览

中国高铁为什么领先世界

孙红林

中国的高铁建设频频刷新世界纪录，被誉为中国经济发展奇迹。从引进技术到领先全球，短短10年间，高铁不仅获得国人点赞，也赢得世界目光。“中国速度”已经在世界市场占有一席之地。那么，中国高铁到底凭什么领先世界呢？

中国高铁举世瞩目的建设成就

中国高铁后来居上，首先体现在世界第一的运营规模。目前，中国高铁运营里程超过2万公里，是世界上高铁建设运营规模最大的国家，比日本、西班牙、法国、德国、意大利等国所有的高铁运营里程总和还多得多。按照2016年7月份新出台的《中长期铁路网规划》，3年后，中国高铁将达到3 万公里，2025 年达到 3.8 万公里，更是其他国家望尘莫及的。

此外，中国高铁速度和整体配套也居于领先地位。中国第一条高铁在2008年北京奥运会开幕前一周开通，从天津到北京只需要29分钟，列车最快时速为350公里。此后中国高铁发展日新月异，中国高铁综合试运营速度不断刷新世界纪录，和谐号 CRH380A 和 CRH380BL 在京沪高铁线上试运行时就分别创造了 486.1 公里时速和 487.3 公里时速的纪录，实验室轮轨试验时速达到605公里每小时，足以与世界高铁最快纪录的法国TGV和日本新干线比肩，均居世界高铁速度的前列。

同时，中国拥有全球最为庞大和完整的产业供应链，配套产业涵盖设计研发、试验、生产和运营维护等环节。这与一系列世界性的成就相辅相成：世界上单线运营里程最长的高速铁路京广线；世界上等级最高的高铁京沪高铁；世界上运营最高时速 486.1 公里；创造性地建成了世界最北的高寒高铁哈大线；世界上一次性建成里程最长、跨越海拔间距最大的高铁兰新高铁……中国每天开动动车组1000多对，上万套设备不间断运行，年发旅客量10亿人次，奔驰在大漠戈壁、草原风沙、崇山峻岭、松软湿地以及高盐临海等复杂的地质环境中，经受正负40摄氏度考验，穿越几个气候带和多样地质层。而长期保持高强度大密度的运营，积累了丰富的运营维护经验，构建了中国高铁运营大数据，这是用再多的钱都买不来的。

事实胜于雄辩，难以模仿的建设奇迹，让中国高铁在事实上已经领先世界了。

处于世界前列的科技创新能力

中国高铁创新之路在时间线索上体现了厚积薄发、急剧迸发的特点，在空间面上则呈现出多点开花、以点带面的全方位创新发展的特点。

中国高铁科技的原始创新，主要体现为基础理论的创新。轮轨关系、弓网关系和流固关系，是高铁系统的三大技术理论课题，分别研究车轮和轨道之间的耦合关系、受电弓和车顶的电网之间的关系以及列车运行空气动力学。中国高铁“沈氏理论”和“翟孙模型”，高速列车耦合大系统动力学理论，铁路空气动力学和列车撞击动力学等理论创新，都是举世公认的原创成果。

除了基础理论原始创新，相对发达国家长达半个世纪的高铁技术发展而言，中国高铁的最厉害之处，莫过于集成创新能力。如果说一列动车组就是一条钢铁巨龙的话，那么我们已经完全可以自主地决定这条龙长什么样子，脚程快不快，脑子好不好使，转弯灵不灵活，力气大小合不合适。这就是集成创新的能力，这一集大成的创新能力，使得我们具备了生产和驯服钢铁巨龙的看家本领。

我们知道，高速列车动车组的科技含量最高。其关键技术，中国完全自主掌握，包括总成、牵引传动系统、转向架、车线、网络控制系统和制动系统等九大方面。网络控制系统被称为“高铁之脑”，而牵引传动系统则是“高铁之心”。车头也完全自己主导设计，由于运行环境比飞机更复杂，车头科技含量丝毫不低于飞机机头设计，而中国高铁的车头，跑起来的空气阻力比原来的动车组降低4%，据说每年可以节约6亿度电。

“头”“脑”和“心”等九大关键技术和受电弓、空调系统等十大配套技术，共5万个零部件的技术创新活动，集中体现在CRH380中国标准动车组身上。融合了交流传动技术、复合制动技术、高速转向架技术、减阻降噪技术等一系列最新科研成果，实现了众多技术创新与系统优化，是高铁技术集成创新的集大成者。中国动车组已取得累计千余件相关专利授权。

线下部分，更是中国高铁的强项。新中国成立后不久，中国的铁道兵在抗美援朝战争中被称为“世界上最顽强的铁路修筑者”，拥有不可思议的技术和决心。技术和精神的传承，使得今天的中国高铁在架桥铺路方面，无论速度还是精度，都是世界第一。减震性轨道技术、车体密封技术、弓网受流技术等一系列的科技创新，确保了中国高铁平稳、舒适、快捷、安全地运行在神州大地。

中国高铁不仅扮演着推动现代产业技术发展的关键角色，而且有着更为重要的历史使命。今天的中国高铁，在给国人出行方式和时空观念带来较大更新的同时，如何释放巨大的创新能力，在“一带一路”倡议实施的过程中，为人类文明增加更多的中国贡献，这不仅是中国高铁持续进行科学创新的题中应有之义，更是人文社会科学全面创新研究的一大主题。

（摘自2017年3月8日《学习时报》）