战略基石:基础设施、能源与动力传输的枢纽

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战略基石:基础设施、能源与动力传输的枢纽
现代军队的运作离不开装备与能源。坦克需要机械部件和柴油;战斗机依赖电子控制系统与航空燃油;海军舰艇需要动力推进系统与燃料;工厂则高度依赖电力与资本设备。运输、通信及后勤保障体系完全建立在装备与能源之上。然而,这些装备——尤其是动力推进系统和控制系统——在运行环境中会不断发生性能退化。能源并非凭空产生,而是需要经过生产、提炼、储存与运输等环节。正因如此,管道运输显得至关重要。例如,航空燃油可通过管道直接从炼油厂输送至大型储油设施及机场。我曾亲自调查过因腐蚀(包括杂散电流腐蚀)引发的管道故障,深知当我们探讨战争、人工智能、海洋基础设施、化学工程、交通运输、电网及能源安全等议题时,其核心本质往往在于管道安全与腐蚀控制。这引出了一个更为宏大的课题:

地缘政治与能源基础设施
地缘政治与能源基础设施之间存在着千丝万缕的联系。工业离不开能源,而能源又离不开管道。俄罗斯拥有丰富的天然能源储备;中国已崛起为首屈一指的工业强国与能源消费大国;金砖国家(BRICS)集团的规模已远超最初的成员​​范畴,如今囊括了更多主要能源生产国与快速发展的新兴经济体。这种格局的演变正在重塑全球能源体系。特别是中国,拥有规模宏大且高度一体化的工业设施,其中装备的性能退化——尤其是电子元件等高价值、高敏感产品的退化——构成了严峻挑战。尽管装备退化是不可违背的物理规律,但如何减缓这种劣化过程——特别是在关键装备、能源及电力网络领域——才是重中之重。

从战时经济向和平经济转型
与其继续主要透过军事竞争的视角来看待全球关系,我们更应思考一种我称之为“和平经济”的模式。在这种经济范式下,科学知识、基础设施韧性、技术创新与产业协作的重要性,远超破坏基础设施的冲动。这对中国、金砖国家乃至全球基础设施建设都具有直接且深远的意义。无论人们如何解读这些地缘政治结盟,有一点毋庸置疑:全球装备与能源体系的格局正在发生深刻变革。每当能源架构发生变革,根本性的经济体系也必然随之转型。

被忽视的能源形式:电化学、电子技术与人工智能
然而,能源挑战还存在第二个关键维度。有一种能源形式常被社会忽视,那就是电能。现代文明日益依赖电池、储能设备、可再生能源发电、电动汽车、计算集群以及微电子系统。至关重要的是,电池本质上属于电化学系统。这意味着化学过程的存在,而化学过程必然伴随着腐蚀。支配腐蚀现象的基本电化学原理,与支配电池、储能及各类电化学技术的原理完全一致。这正是我们工作的核心目标。几十年来,我始终以严谨的态度将腐蚀视为一个基础科学问题来研究,而非盲目地将那些静态的腐蚀标准视为最终答案。

腐蚀科学与防护技术的未来格局
为了保障基础设施与能源系统的安全,我们必须持续监测腐蚀动力学,分析腐蚀环境的侵蚀特性,积极改善微观环境,并不断进行材料创新。这一过程涵盖了广泛的工业挑战:从大气腐蚀、涂层老化到绝热层下腐蚀(CUI);其范围既延伸至人工智能服务器中芯片与电源的微观尺度腐蚀,也扩展到国防装备、海洋结构及电力电网等宏观尺度且影响重大的领域。

结语:共筑科学的未来
我们该如何保护全球范围内的设施与能源网络?这不仅仅是一项工程任务,更是一项深刻的科学探索。这是一个全球科学家、工程师及青年创新者能够携手开展合作研究的前沿阵地。我坚信,持续的在线监测与主动防护策略,代表了未来全球基础设施保护的关键方向——这远胜于那种被动且僵化的依赖模式。

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