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中国十大科技进展新闻

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  此项年度评选活动至今已举办了24次,由中国科学院、中国工程院主办,中国科学院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办,使公众进一步了解国内外科技发展的动态,对宣传、普及科学技术起到了积极作用。

  2015年1月31日,由中国科学院院士和中国工程院院士评选的2014年中国十大科技进展新闻在北京揭晓。

  国防科技工业局宣布,2014年11月1日6时42分,再入返回飞行试验返回器在内蒙古四子王旗预定区域顺利着陆,中国探月工程三期再入返回飞行试验获得 成功。再入返回飞行试验器于2014年10月24日在中国西昌卫星发射中心发射升空,进入地月转移轨道。科研人员将对飞行试验获得的数据进行深入研究,为优化完 善嫦娥五号任务设计提供技术支撑。试验器服务舱将继续在太空飞行,并开展一系列拓展试验。首次再入返回飞行试验成功,标志着中国已全面突破和掌握航天 器以接近第二宇宙速度的高速再入返回关键技术,为确保嫦娥五号任务顺利实施和探月工程持续推进奠定了坚实基础。

  “海马号”的研制是“863”计划支持的重点项目,是我国迄今为止自主研发的下潜深度最大、国产化率最高的无人遥控潜水器系统,并实现了关键核 心技术国产化。国土资源部作为该项目的主持部门,广州海洋地质调查局作为业主单位牵头,联合上海交通大学、浙江大学、青岛海洋化工研究院、同济大学和哈尔滨工程大学等共同协作完成研制与海试。在南海进行的三个阶段的海试中,“海马号”共完成17次下潜,3次到达南海中央海盆底部进行作业试验,最大下潜深度 4502米,完成91项技术指标的现场考核,并通过专家组验收。此次海试的成功标志着我国掌握了大深度无人遥控潜水器的关键技术,是继“蛟龙号”之后又一 标志性成果。

  中国科学技术大学潘建伟院士及其团队与中科院上海微系统所和清华大学合作,通过发展高速独立激光干涉技术,结合高效率、低噪声超导纳米线单光子 探测器,将可以抵御黑客攻击的远程量子密钥分发系统的安全距离扩展至200公里,并将成码率提高了3个数量级,创下新的世界纪录。2014年11月7日出版的《物理评论快报》发表了这一重要成果,审稿人评论认为“实用量子密钥分发的重要里程碑”和“物理和技术上的重大进展”,并被选为“编辑推荐”论文。同时,欧洲物理学会下属网站《物理世界》也以《安全的量子通信传输到远距离》为题,对其进行了报道。

  中科院大连化学物理研究所包信和院士领衔的团队基于“纳米限域催化”的新概念,创造性地构建了硅化物晶格限域的单中心铁催化剂,成功实现了甲烷 在无氧条件下选择活化,一步高效生产乙烯、芳烃和氢气等高值化学品。与天然气转化的传统路线相比,该技术彻底摒弃了高耗能的合成气制备过程,大大缩短了工 艺路线,反应过程本身实现了二氧化碳的零排放,碳原子利用效率达到100%。相关成果发表在《科学》杂志上。有关专家认为:这是一项“即将改变世界”的新 技术,未来的推广应用将为天然气、页岩气的高效利用开辟新的途径。目前,这项技术相关的专利申请已进入美国、俄罗斯、日本、欧洲等国家和地区。

  由湖南杂交水稻研究中心袁隆平院士团队牵头的国家 “863”计划课题“超高产水稻分子育种与品种创制”取得重大突破。2014年9月24日和10月10日,分别由中国科学院院士谢华安任组长的专家组和农业部测产专家组组长、中国水稻研究所所长程式华等专家,在牛形村和红星村现场测产,平均亩产分别达到1006.1公斤和1026.70公斤,首次实现了超级稻百亩片 过千公斤的目标,创造了一项里程碑式的世界纪录。这是农业部首次针对超级稻千公斤攻关品种组织的国家级测产验收。2014年,“Y两优900”在全国13 个省市自治区的30个示范片开展高产示范攻关,在较为不利的气候下仍获得丰收。

  2014年7月4日,中国原子能科学研究院承建的100兆电子伏质子回旋加速器首次出束,这标志着国家重点科技工程--串列加速器升级工程的关键设施全面 建成。该加速器是国际上最大的紧凑型强流质子回旋加速器,也是我国自行研制的能量最高质子回旋加速器。其设计突破70兆电子伏以上能区回旋均采用分离扇或 螺旋扇的国际惯例,表明我国已掌握该领域一系列创新技术。工程建成后将填补我国中能强流质子回旋加速器的空白,使我国成为少数几个拥有新一代放射性核束加 速器的国家。在国防核科学研究、新核素合成、天体物理研究、医用同位素研发、治癌技术研究等前沿领域中有望取得突破性成果。

  清华大学医学院颜宁教授研究组在世界上首次解析了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构,初步揭示了其工作机制及相关疾病的致病机理。据介绍,该成果不仅是针对葡萄糖转运蛋白研究取得的重大突破,同时为理解其他具有重要生理功能的糖转运蛋白的转运机理提供了重要的分子基础,揭示了内维持 生命的基本物质进入细胞膜转运的过程,对于人类进一步认识生命过程具有重要的指导意义。该成果在《自然》杂志发表后,诺贝尔化学奖得主布莱恩-克比尔卡评价,针对人类疾病开发药物,获得人源转运蛋白结构至关重要。因此这是一项伟大的成就。该成果对于研究癌症和糖尿病的意义不言而喻。

  “超高速超大容量超长距离光传输基础研究”国家“973”项目在武汉通过验收,在国内首次实现一根头发丝般粗细的普通单模光纤中以超大容量超密集波分复用传输80公里,传输总容量达到100.23Tb/s,相当于12.01亿对人在一根光纤上同时通话。这一项目由武汉邮电科学研究院牵头,华中科技大学、复旦大学、北京邮电大学西安电子科技大学等单位参与,实现了我国光传输实验在容量上的突破。网络传输容量是衡量国家网络承载能力和水平的关键性 指标。这一项目致力于打造超高速度超大容量超长距离传输网络,为下一代光传输网络进行的技术储备,推动我国在光通信领域保持国际领先地位。

  清华大学生命科学院施一公院士研究组在世界上首次揭示了与阿尔茨海默氏症发病直接相关的人源γ分泌酶复合物。(γ-secretase) 精细三维结构,为阿尔茨海默氏症的发病机理提供了重要线索。相关成果以长文形式在线发表于《自然》杂志。阿尔茨海默氏症又称老年痴呆症,不但给病人及家属造成极大痛苦,也带来沉重的社会负担。该研究组利用瞬时转染技术,在哺乳动物细胞中成功过量表达并纯化出纯度好、性质均一、有活性的γ-secretase复合体。同时,通过对获得的复合物样品进行冷冻电镜分析,最终获得了分辨率达4.5埃的γ-secretase复 合物三维结构。据此,科学家对阿尔茨海默氏症的研究将开启新篇章。

  由国家测绘地理信息局完成的这一“863”重点项目研究成果,涵盖全球陆域范围和两个基准年(2000年和2010年),包括水体、耕地和林地 等十大类地表覆盖信息,提供着全球地表覆盖空间分布与变化的详尽信息,将同类全球数据产品的空间分辨率提高了10倍,是全球环境变化研究、可持续发展规划 等不可或缺的重要基础资料。2014年9月22日,国务院副总理张高丽将这一成果赠送给联合国秘书长潘基文,供联合国系统、各成员国和国际社会免费使用。《自然》杂志也作了专题报道。目前已有来自全球70多个国家的上千名科技工作者和用户下载和使用了超过3万幅数据,成果正在全球环境变化监测和可持续发展等方面发挥 重要作用。

  2016年1月19日,由中国科学院、中国工程院主办,中国科学院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办,中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2015年中国十大科技进展新闻在北京正式揭晓。

  中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究小组在国际上首次成功实现多自由度量子体系的隐形传态,成果以封面标题的形式发表于《自然》杂志。这是自1997年国际上首次实现单一自由度量子隐形传态以来,科学家们经过18年努力在量子信息实验研究领域取得的又一重大突破,为发展可扩展的量子计算和量子网络技术奠定了坚实的基础。

  国际量子光学专家Wolfgang Tittel教授在同期《自然》杂志撰文评论:“该实验实现为理解和展示量子物理的一个最深远和最令人费解的预言迈出了重要的一步,并可以作为未来量子网络的一个强大的基本单元。”该成果已被欧洲物理学会评为“2015年度物理学重大突破”。

  2015年3月30日,北斗系统全球组网首颗卫星在西昌发射成功,标志着我国北斗卫星导航系统由区域运行向全球拓展的启动实施。这颗卫星由中科院和上海市政府共建的上海微小卫星工程中心研制,是我国首颗新一代北斗导航卫星,入轨后将开展新型导航信号体制、星间链路等试验验证工作。

  这颗卫星实现了多个首创:首次使用中科院导航卫星专用平台,首次采用远征一号上面级直接入轨发射方式,首次验证相控阵星间链路与自主导航体制,首次大量使用国产化器部件以实现自主可控。

  由于采用一体化设计方法,按照功能链设计理念,整星分为有效载荷、结构和热控、电子学和姿态轨控等功能链,极大地提高了系统的可靠性和功能密度。

  2015年9月20日7时01分,我国新型运载火箭“长征六号”在太原卫星发射中心点火发射,成功将20颗微小卫星送入太空。此次发射任务成功,不仅标志着我国长征系列运载火箭家族再添新成员,而且创造了中国航天一箭多星发射的新纪录。

  此次“长征六号”运载火箭首飞,搭载发射了中国航天科技集团公司、国防科技大学、清华大学、浙江大学、哈尔滨工业大学等单位研制的开拓一号、希望二号、天拓三号、纳星二号、皮星二号、紫丁香二号等20颗微小卫星,主要用于开展航天新技术、新体制、新产品等空间试验,对于促进我国微小卫星发展和新技术试验验证等具有重要意义。

  4、首架国产大飞机下线日,中国自主研制的大型客机C919首架机在上海正式下线个标志,包括飞机总体方案、气动外形、飞机机体设计与制造、系统集成及工程项目管理等。

  研制人员针对气动布局、结构材料和机载系统,实现先进材料首次在国产民机上的大规模应用、数百万零部件和机载系统研制流程高度并行。在研发的集成创新过程中,全产业链上有将近20万人参与研发制造,其采用的新技术、新材料、新工艺辐射拉动了中国经济和科技发展、基础学科进步及航空工业发展。

  业内专家认为,C919总装下线对于中国民机产业发展、基础工业实力提升、发展制造强国具有深远的意义。按计划,该飞机将于2016年首飞。

  由中科院院士、清华大学教授施一公领导的研究组在《科学》杂志同时在线发表了两篇背靠背研究长文,分别报道了通过单颗粒冷冻电子显微技术(冷冻电镜)解析的酵母剪接体近原子分辨率的三维结构,并在此结构基础上进行详细分析,阐述了剪接体对前体信使RNA执行剪接的基本工作机理。

  这是科学家首次捕获到真核细胞剪接体复合物的高分辨率空间三维结构,并阐述相关工作机理。美国科学院院士、斯隆—凯特琳癌症研究中心教授丁绍 帕特尔评价说:“剪接体的结构是完完全全由中国科学家利用最先进的技术在中国本土完成,这是中国生命科学发展的一个里程碑。”

  中科院物理所方忠研究员带领的团队首次在实验中发现了外尔费米子。这是国际上物理学研究的一项重要科学突破,对“拓扑电子学”和“量子计算机”等颠覆性技术的突破具有非常重要的意义。外尔费米子是德国科学家威尔曼·外尔在1929年预言的。不过,科学家们始终无法在实验中观测到这种粒子。

  2012年以来,该所理论研究团队首次预言在狄拉克半金属中或许可以发现无“质量”的电子。陈根富小组制备出具有原子级平整表面的大块TaAs晶体,丁洪小组利用上海光源同步辐射光束照射TaAs晶体,使得外尔费米子第一次展现在科学家面前。外尔费米子的半金属能实现低能耗电子传输,有望解决当前电子器件小型化和多功能化所面临的能耗问题。

  中科院国家天文台研究员刘继峰带领团队在国际上首次从超软X射线源发现相对论性高速喷流,打破了天文学界以往的认知,揭示了黑洞吸积和喷流形成的新方式。该成果发表于《自然》杂志。审稿人认为,此项工作是2015年度本领域内最重要的5大发现之一。“在超软X射线源中发现相对论性喷流出乎所有人的意料,这改写了我们对超软X射线源的认知和喷流形成的认知。”

  美国科学院院士、英国皇家学会院士、哈佛大学教授Remash Narayan评论说:“它的观测特征和人们猜想并进行了大量数值模拟的处于极高吸积率的黑洞完全契合,生动展示了黑洞吞噬物质过多后产生高速重子喷流和浓密吸积盘外流的情况。”

  中科院上海药物所研究员徐华强带领的国际团队利用世界上最强X射线激光,成功解析视紫红质与阻遏蛋白复合物的晶体结构,攻克了细胞信号传导领域的重大科学难题。这项突破性成果以长文形式在线发表于《自然》杂志。美国科学家在G—蛋白偶联受体(GPCR)信号转导领域作出的重要贡献获得了2012年诺贝尔化学奖。然而,GPCR信号转导领域还有一个重大问题悬而未决,即GPCR如何激活另一条信号通路—阻遏蛋白信号通路。

  研究团队创新性地利用了比传统同步辐射光源强万亿倍的世界上最亮的X射线—自由电子激光(XFEL)技术,用较小的晶体得到了高分辨率的视紫红质—阻遏蛋白复合物晶体结构,为深入理解GPCR下游信号转导通路奠定了重要基础。

  由刘静带领的中科院理化技术研究所、清华大学医学院联合研究小组,发现液态金属可在吞食少量物质后,以可变形机器形态长时间高速运动,实现了无需外部电力的自主运动。此发现在世界属首次,相关论文在《先进材料》杂志上发表。标志着中国在液态金属领域达到世界领先水平。这种液态金属机器完全摆脱了庞杂的外部电力系统,向研制自主独立的柔性机器迈出了关键的一步。

  《自然》杂志在其研究亮点栏目以《液态金属马达靠自身运动》为题进行了报道;《科学》杂志也在网站指出“可变形金属马达拥有一系列用途”。

  搭载着由中国中车研发的永磁同步牵引系统的中国首列“永磁高铁”在2015年10月底通过整车首轮线路运行试验考核。这意味着我国高铁动力正发生性变化,成为世界上少数几个掌握“永磁高铁”牵引技术的国家。该牵引系统包括永磁同步牵引电机、牵引变压器、变流器、等核心部件,其中电机采用世界新型稀土永磁材料,有效克服了永磁体失磁的世界难题;其巧妙设计的轴承散热结构能有效降低轴承温升,确保牵引动力运行的安全可靠;

  同时,采用了宽域高效的控制技术策略,实现高速方波弱磁控制和高速平稳重投;整个牵引系统体现节能高效系统特性匹配,节能10%以上。其研制成功不仅拉开了我国高铁“永磁驱动时代”的序幕,也为我国高铁参与国际竞争赢得了先机。

  2016年12月31日,由中国科学院中国工程院主办,中国科学院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办,中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2016年中国十大科技进展新闻在京揭晓。

  2016年8月16日1时40分,长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。这将使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。首席科学家潘建伟院士率领团队完成自主研发的量子卫星突破了一系列关键技术,包括高精度跟瞄、星地偏振态保持与基矢校正、星载量子纠缠源等。工程由中科院国家空间科学中心、中国科学技术大学、中科院上海微小卫星创新研究院、中科院上海技术物理研究所、对地观测与数字地球科学中心等单位联合完成。量子卫星的成功发射和在轨运行,将有助于我国在量子通信技术实用化整体水平上保持和扩大国际领先地位,实现国家信息安全和信息技术水平跨越式提升,对于推动我国空间科学卫星系列可持续发展具有重大意义。

  有着超级“天眼”之称的500米口径球面射电望远镜,2016年9月25日在贵州省平塘县的喀斯特洼坑中落成,开始接收来自宇宙深处的电磁波,这标志着我国在科学前沿实现了重大原创突破。该工程由我国天文学家于1994年提出构想,从预研到建成历时22年,是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。众多独门绝技让其成为世界射电望远镜中的佼佼者,这也将为世界天文学的新发现提供重要机遇。作为国家重大科技基础设施,“天眼”工程由主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终端及观测基地等几大部分构成。主动反射面是由上万根钢索和4450个反射单元组成的球冠型索膜结构,其外形像一口巨大的锅,接收面积相当于30个标准足球场。

  2016年11月3日20时43分,我国最大推力新一代运载火箭长征五号首次发射成功,标志着我国运载能力已进入国际先进行列,中国正由航天大国迈向航天强国。长征五号代表了我国运载火箭科技创新的最高水平,填补了大推力无毒无污染液体火箭发动机的空白,实现了异型发动机起飞技术的重大突破。它也是实现未来探月工程三期、载人空间站、首次火星探测任务等国家重大科技专项和重大工程的重要基础和前提保障。2017年嫦娥五号落月采样返回、2018年发射空间站核心舱、2020年发射火星探测器等任务都将依靠长征五号来实现。

  2016年11月18日13时59分,神舟十一号飞船返回舱在内蒙古中部预定区域成功着陆,执行飞行任务的航天员景海鹏陈冬身体状况良好,天宫二号与神舟十一号载人飞行任务取得成功。神舟十一号飞船于10月17日7时30分发射升空,随后与天宫二号对接形成组合体,两名航天员进驻天宫二号,进行了为期30天的驻留。在执飞期间,完成了一系列空间科学实验和技术试验。这是我国组织实施的第6次载人航天飞行,也是改进型神舟载人飞船和改进型长征二号F运载火箭组成的载人天地往返运输系统第二次应用性飞行。天宫二号与神舟十一号载人飞行任务成功,标志着我国载人航天工程实验室阶段任务取得具有决定性意义的重要成果,为后续空间站建造运营奠定了更加坚实的基础。

  中国科学院自动化研究所脑网络组研究中心蒋田仔团队联合国内外其他团队成功绘制出全新的人类脑图谱,即脑网络组图谱,在国际学术期刊《大脑皮层》上在线多年来传统脑图谱绘制的瓶颈,提出“利用脑结构和功能连接信息”绘制脑网络组图谱的全新思路和方法。图谱包括246个精细脑区亚区,比传统的Brodmann图谱精细4到5倍,具有客观精准的边界定位,第一次建立了宏观尺度上的全脑连接图谱。脑网络组图谱为理解人脑结构和功能开辟了新途径,并对未来类脑智能系统的设计提供了重要启示,也将为神经及精神疾病的新一代诊断、治疗技术奠定基础,并为脑中风损伤区域及癫痫病灶的定位、神经外科手术中的脑胶质瘤精确切除等提供帮助,提高诊断质量与治疗效果。

  由中国科学院软件所与清华大学北京师范大学等单位合作的“千万核可扩展全球大气动力学全隐式模拟”获得国际高性能计算应用领域最高奖——“戈登贝尔奖”。科研团队提出一套适应于异构众核环境的全隐式求解器算法,一方面可带来长时间数值模拟效率的提升,另一方面也充分发掘“神威·太湖之光”的强大计算能力。“神威·太湖之光”系统自6月20日发布以来,国内外多个应用团队项目通过使用该系统获得突破,已取得100多项应用成果,涉及气候气象、海洋、航空航天、生物、材料、高能物理、药物、生命科学等19个应用领域。首次获得超算应用最高奖标志着我国科研人员正将超级计算的速度优势转化为应用优势,表明中国超算取得速度优势的同时,在应用领域也正不断缩小与世界先进水平的差距。

  中国科学院生物物理所的研究团队在光合作用研究中获得重要突破,在国际上率先解析了高等植物菠菜光合作用超级复合物的高分辨率三维结构。该项研究工作发表于5月出版的《自然》杂志上。基于结构的光合作用机理研究具有重要的理论意义,同时也将为解决能源、粮食、环境等问题提供具有启示性的方案。研究团队通过单颗粒冷冻电镜技术,利用最新的单颗粒冷冻电镜技术,在3.2埃(1埃=0.1纳米)分辨率下解析了高等植物(菠菜)光系统Ⅱ-捕光复合物Ⅱ超级膜蛋白复合体的三维结构,率先破解了光合作用超分子结构之谜,获得了其与外周捕光天线之间相互装配原理和能量传递过程相关的重要结构信息,为实现光能向清洁能源氢气转换提供具有启示性的方案。

  2016年6月22日至8月12日,“探索一号”科考船在马里亚纳海沟挑战者深渊开展了我国首次综合性万米深渊科考。我国自主研制的“海斗”号无人潜水器成功进行了一次八千米级、两次九千米级和两次万米级下潜应用,最大潜深达10767米,创造了我国无人潜水器的最大下潜及作业深度纪录,使我国成为继日、美两国之后第三个拥有研制万米级无人潜水器能力的国家。此项成果考取得了一系列重要突破,表明万米深海已不再是我国海洋科技界的禁区,是继蛟龙号七千米海试成功后又一个海洋科技的里程碑。我国首次万米深渊科考的成功宣示了我国深海科技创新能力正在实现从“跟踪”为主向“并行”“领先”为主转变,为全面实现国家“十三五”重点研发计划部署的万米载人/无人深潜的战略目标迈出了第一步。

  中国科学院上海光机所强场激光物理国家重点实验室利用超强超短激光,成功产生反物质—超快正电子源,这一发现将在材料的无损探测、激光驱动正负电子对撞机、癌症诊断等领域具有重大应用。相关研究成果已于2016年3月发表在《等离子体物理》杂志上。此次反物质的获得经历了一个相对复杂的过程和优化,解决了伽马射线带来的噪声问题,利用正负电子在磁场中的不同偏转特性,最终成功观测到正电子。未来,在高能物理、材料无损探测、癌症诊断领域有应用前景,由于其脉宽只有飞秒量级,可使探测的时间分辨大大提高,进而研究物质性质的超快演化。

  中国科学院院士王恩哥与北京大学教授江颖领导的课题组在国际上首次揭示了水的核量子效应,从全新的角度诠释了水的奥秘。相关研究成果于2016年4月15日刊发在《科学》杂志上。氢核的量子化研究无论对于实验还是理论都非常具有挑战性。研究团队在相关实验技术和理论方法上分别取得突破,实现了单个水分子内部自由度的成像和水的氢键网络构型的直接识别,并在此基础上探测到氢核的动态转移过程。研发了一套“针尖增强的非弹性电子隧穿谱”技术,在国际上首次获得了单个水分子的高分辨振动谱,并由此测得了单个氢键的强度。氢核的“非简谐零点运动”会弱化弱氢键,强化强氢键,这个物理图像对于各种氢键体系具有相当的普适性,澄清了学术界长期争论的氢键的量子本质。

  由中国科学院、中国工程院主办,中国科学院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办,中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2017年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻,2017年12月31日在京揭晓。

  我国科学家利用化学物质合成了4条人工设计的酿酒酵母染色体,标志着人类向“再造生命”又迈进一大步。该研究利用小分子核苷酸精准合成了真核染色体,首次实现人工基因组合成序列与设计序列的完全匹配,得到的酵母基因组具备完整的生命活性。该研究结果2017年3月10日在《科学》发表,我国也成为继美国之后第二个具备真核基因组设计与构建能力的国家。自2012年开始,天津大学、清华大学和深圳华大基因研究院与美国等国家的科研机构共同推动了酵母基因组合成国际计划(Sc2.0),旨在对酿酒酵母基因组进行人工重新设计和化学再造。我国科学家此次成功合成的4条酿酒酵母染色体,占Sc2.0计划已经合成染色体的2/3。

  我国自主研发的“海翼”号水下滑翔机于2017年3月在马里亚纳海沟挑战者深渊,完成大深度下潜观测任务并安全回收,最大下潜深度达到6329米,刷新了水下滑翔机最大下潜深度的世界纪录。 “海翼”号水下滑翔机是根据中科院B类战略先导专项的部署,由中科院沈阳自动化所研制的、具有完全自主知识产权的新型水下观测平台。从原理样机的研发到深渊观测任务的完成经历了13个年头,包含浅海、深海、深渊等不同型号的水下滑翔机20余台。此次“海翼”号在马里亚纳海沟共完成了12次下潜工作,总航程超过134.6公里,收集了大量高分辨率的深渊区域水体信息,为海洋科学家研究该区域的水文特性提供宝贵资料。

  2017年5月3日中国科技大学潘建伟院士科研团队宣布光量子计算机成功构建。潘建伟团队在多光子纠缠领域始终保持着国际领先水平,团队利用自主发展的综合性能国际最优的量子点单光子源,通过电控可编程的光量子线路,构建了针对多光子“玻色取样”任务的光量子计算原型机。实验测试表明,该原型机的取样速度比国际同行类似的实验加快至少24000倍,通过和经典算法比较,也比人类历史上第一台电子管计算机和第一台晶体管计算机运行速度快10倍至100倍。这台光量子计算机标志着我国在基于光子的量子计算机研究方面取得突破性进展,为最终实现超越经典计算能力的量子计算奠定了坚实基础。

  我国首款国际主流水准的国产大型客机C919于2017年5月5日14时许在上海浦东国际机场首飞。C919的全称是“COMAC919”,COMAC是C919的主制造商中国商飞公司的英文名称简写,“C”既是“COMAC”的第一个字母,也是中国的英文名称“CHINA”的第一个字母,体现了大型客机是国家的意志、人民的期望。第一个9寓意“天长地久”,19寓意C919大型客机最大载客量190人。C919拥有完全自主知识产权,是建设创新型国家的标志性工程,凝聚了国内最优秀的设计人才和工程人才,针对先进的气动布局、结构材料和机载系统,研制人员共规划了102项关键技术攻关,包括飞机发动机一体化设计、电传飞控系统控制律设计、主动控制技术等。

  2017年5月18日,我国首次实现海域可燃冰试采成功,南海神狐海域天然气水合物(又称可燃冰)试采实现连续187个小时的稳定产气。这是“中国理论”“中国技术”“中国装备”所凝结而成的突出成就,中国人民又攀登上了世界科技的新高峰。源源不断的天然气从1200多米的深海底之下200多米的底层中开采上来,点燃了全球最大海上钻探平台“蓝鲸一号”的喷火装置。这是我国首次,也是全球首次对资源量占比90%以上、开发难度最大的泥质粉砂型储层可燃冰成功实现试采。从“蓝鲸一号”起步的可燃冰试采,不仅对我国未来的能源安全保障、优化能源结构具有重要意义,甚至可能给世界能源接替研发格局带来改变。

  国家大科学装置——全超导托卡马克核聚变实验装置东方超环(EAST)实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行,创造了新的世界纪录。这一重要突破标志着,我国磁约束聚变研究在稳态运行的物理和工程方面将继续引领国际前沿。东方超环是世界上第一个实现稳态高约束模式运行持续时间达到百秒量级的托卡马克核聚变实验装置,对国际热核聚变试验堆(ITER)计划具有重大科学意义。由于核聚变的反应原理与太阳类似,因此,东方超环也被称作“人造太阳”。该成果将为未来ITER长脉冲高约束运行提供重要的科学和实验支持,也为我国下一代聚变装置——中国聚变工程实验堆的预研、建设、运行和人才培养奠定了基础。

  中国科学院物理研究所科研团队首次发现了突破传统分类的新型费米子——三重简并费米子,为固体材料中电子拓扑态研究开辟了新的方向。这一研究成果于2017年6月19日由《自然》杂志在线发表。寻找新型费米子是近年来拓扑物态领域一个挑战性的前沿科学问题,也是该领域国际竞争的焦点之一。此次新型费米子的发现从理论预言、样品制备到实验观测的全过程,都是由我国科学家独立完成的,它是凝聚态物理中固体理论的一个重要突破。这一研究成果对促进人们认识电子拓扑物态、发现新奇物理现象、开发新型电子器件以及深入理解基本粒子性质都具有重要的意义。

  2017年1月18日,我国研制的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”在完成4个月的在轨测试后,正式交付使用。2017年6月16日,中国科学技术大学潘建伟、彭承志等带领的团队宣布,利用“墨子号”在国际上率先成功实现了千公里级的星地双向量子纠缠分发,并于此基础上实现了空间尺度下严格满足“爱因斯坦定域性条件”的量子力学非定域性检验。世界首条量子保密通信干线日正式开通。结合“墨子号”卫星,我国科学家成功与奥地利实现了世界首次洲际量子保密通信。“墨子号”实现了三大既定科学目标,用潘建伟的话说,千公里级的星地双向量子通信,终于“从理想王国走到了现实王国”。

  由中科院带农业生态研究所夏新界研究员领衔的水稻育种团队于2017年10月16日宣布,历经十余年研究,团队日前培育出超高产优质“巨型稻”:株高可达2.2米、亩产可达800千克以上、具有高产、抗倒伏、抗病虫害、耐淹涝等特点。经农业部植物新品种测试中心DNA指纹检测,以及华智水稻生物技术有限公司56k水稻SNP基因芯片指纹图谱检测,确认“巨型稻”是一种水稻新种质材料。这种“巨型稻”光合效率高,单位面积生物量比现有水稻品种高出50%,平均有效分蘖40个,单穂最高实粒数达500多粒,单季产量可超过800千克/亩。它是运用突变体诱导、野生稻远缘杂交、分子标记定向选育等一系列育种新技术,获得的水稻新种质材料。

  2017年11月30日,中国暗物质粒子探测卫星“悟空”的首批探测成果在《自然》杂志上刊发。“悟空”测量到电子宇宙射线万亿电子伏特(TeV)能量处的异常波动。这一神秘讯号首次为人类所观测,意味着中国科学家取得了一项开创性发现。如果后续研究证实这一发现与暗物质相关,将是一项具有划时代意义的科学成果,人类就可以跟随着“悟空”的脚步去找寻宇宙中5%以外的广袤未知,这将是一个超出想象的成就。即便与暗物质无关,也可能带来对现有科学理论的突破。“悟空”投入相对小,在“高能电子、伽马射线的能量测量准确度”和“区分不同种类粒子的本领”两项关键技术指标方面世界领先。

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