中國十大科技進展新聞
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2018-5-26 青野云麓
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由中國科學(xué)院、中國工程院主辦，中國科學(xué)院學(xué)部工作局、中國工程院辦公廳、中國科學(xué)報社承辦，中國科學(xué)院院士和中國工程院院士投票評選的2017年中國十大科技進展新聞、世界十大科技進展新聞揭曉。
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1. 我國科學(xué)家利用化學(xué)物質(zhì)合成完整活性染色體
我國科學(xué)家利用化學(xué)物質(zhì)合成了4條人工設(shè)計的釀酒酵母染色體，標(biāo)志著人類向“再造生命”又邁進一大步。該研究利用小分子核苷酸精準(zhǔn)合成了活體真核染色體，首次實現(xiàn)人工基因組合成序列與設(shè)計序列的完全匹配，得到的酵母基因組具備完整的生命活性。該研究結(jié)果2017年3月10日在《科學(xué)》發(fā)表，我國也成為繼美國之后第二個具備真核基因組設(shè)計與構(gòu)建能力的國家。自2012年開始，天津大學(xué)、清華大學(xué)和深圳華大基因研究院與美國等國家的科研機構(gòu)共同推動了酵母基因組合成國際計劃（Sc2.0），旨在對釀酒酵母基因組進行人工重新設(shè)計和化學(xué)再造。我國科學(xué)家此次成功合成的4條釀酒酵母染色體，占Sc2.0計劃已經(jīng)合成染色體的2/3。
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2. 國產(chǎn)水下滑翔機下潛6329米刷新世界紀(jì)錄
我國自主研發(fā)的“海翼”號水下滑翔機于2017年3月在馬里亞納海溝挑戰(zhàn)者深淵，完成大深度下潛觀測任務(wù)并安全回收，最大下潛深度達到6329米，刷新了水下滑翔機最大下潛深度的世界紀(jì)錄。 “海翼”號水下滑翔機是根據(jù)中科院B類戰(zhàn)略先導(dǎo)專項的部署，由中科院沈陽自動化所研制的、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的新型水下觀測平臺。從原理樣機的研發(fā)到深淵觀測任務(wù)的圓滿完成經(jīng)歷了13個年頭，包含淺海、深海、深淵等不同型號的水下滑翔機20余臺。此次“海翼”號在馬里亞納海溝共完成了12次下潛工作，總航程超過134.6公里，收集了大量高分辨率的深淵區(qū)域水體信息，為海洋科學(xué)家研究該區(qū)域的水文特性提供寶貴資料。
3. 世界首臺超越早期經(jīng)典計算機的光量子計算機誕生
2017年5月3日中國科技大學(xué)潘建偉院士科研團隊宣布光量子計算機成功構(gòu)建。潘建偉團隊在多光子糾纏領(lǐng)域始終保持著國際領(lǐng)先水平，團隊利用自主發(fā)展的綜合性能國際最優(yōu)的量子點單光子源，通過電控可編程的光量子線路，構(gòu)建了針對多光子“玻色取樣”任務(wù)的光量子計算原型機。實驗測試表明，該原型機的取樣速度比國際同行類似的實驗加快至少24000倍，通過和經(jīng)典算法比較，也比人類歷史上第一臺電子管計算機和第一臺晶體管計算機運行速度快10倍至100倍。這臺光量子計算機標(biāo)志著我國在基于光子的量子計算機研究方面取得突破性進展，為最終實現(xiàn)超越經(jīng)典計算能力的量子計算奠定了堅實基礎(chǔ)。
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4. 國產(chǎn)大型客機C919首飛
我國首款國際主流水準(zhǔn)的國產(chǎn)大型客機C919于2017年5月5日14時許在上海浦東國際機場首飛。C919的全稱是“COMAC919”，COMAC是C919的主制造商中國商飛公司的英文名稱簡寫，“C”既是“COMAC”的第一個字母，也是中國的英文名稱“CHINA”的第一個字母，體現(xiàn)了大型客機是國家的意志、人民的期望。第一個9寓意“天長地久”，19寓意C919大型客機最大載客量190人。C919擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，是建設(shè)創(chuàng)新型國家的標(biāo)志性工程，凝聚了國內(nèi)最優(yōu)秀的設(shè)計人才和工程人才，針對先進的氣動布局、結(jié)構(gòu)材料和機載系統(tǒng)，研制人員共規(guī)劃了102項關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，包括飛機發(fā)動機一體化設(shè)計、電傳飛控系統(tǒng)控制律設(shè)計、主動控制技術(shù)等。
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5. 我國首次海域天然氣水合物試開采
2017年5月18日，我國首次實現(xiàn)海域可燃冰試采成功，南海神狐海域天然氣水合物（又稱可燃冰）試采實現(xiàn)連續(xù)187個小時的穩(wěn)定產(chǎn)氣。這是“中國理論”“中國技術(shù)”“中國裝備”所凝結(jié)而成的突出成就，中國人民又攀登上了世界科技的新高峰。源源不斷的天然氣從1200多米的深海底之下200多米的底層中開采上來，點燃了全球最大海上鉆探平臺“藍鯨一號”的噴火裝置。這是我國首次，也是全球首次對資源量占比90%以上、開發(fā)難度最大的泥質(zhì)粉砂型儲層可燃冰成功實現(xiàn)試采。從“藍鯨一號”起步的可燃冰試采，不僅對我國未來的能源安全保障、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)具有重要意義，甚至可能給世界能源接替研發(fā)格局帶來改變。
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6. 我國“人造太陽”裝置創(chuàng)造世界新紀(jì)錄
國家大科學(xué)裝置——全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置東方超環(huán)（EAST）實現(xiàn)了穩(wěn)定的101.2秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束等離子體運行，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。這一重要突破標(biāo)志著，我國磁約束聚變研究在穩(wěn)態(tài)運行的物理和工程方面將繼續(xù)引領(lǐng)國際前沿。東方超環(huán)是世界上第一個實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式運行持續(xù)時間達到百秒量級的托卡馬克核聚變實驗裝置，對國際熱核聚變試驗堆（ITER）計劃具有重大科學(xué)意義。由于核聚變的反應(yīng)原理與太陽類似，因此，東方超環(huán)也被稱作“人造太陽”。該成果將為未來ITER長脈沖高約束運行提供重要的科學(xué)和實驗支持，也為我國下一代聚變裝置——中國聚變工程實驗堆的預(yù)研、建設(shè)、運行和人才培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。
7. 中國科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)突破傳統(tǒng)分類新型費米子
中國科學(xué)院物理研究所科研團隊首次發(fā)現(xiàn)了突破傳統(tǒng)分類的新型費米子——三重簡并費米子，為固體材料中電子拓撲態(tài)研究開辟了新的方向。這一研究成果于2017年6月19日由《自然》雜志在線發(fā)表。尋找新型費米子是近年來拓撲物態(tài)領(lǐng)域一個挑戰(zhàn)性的前沿科學(xué)問題，也是該領(lǐng)域國際競爭的焦點之一。此次新型費米子的發(fā)現(xiàn)從理論預(yù)言、樣品制備到實驗觀測的全過程，都是由我國科學(xué)家獨立完成的，它是凝聚態(tài)物理中固體理論的一個重要突破。這一研究成果對促進人們認識電子拓撲物態(tài)、發(fā)現(xiàn)新奇物理現(xiàn)象、開發(fā)新型電子器件以及深入理解基本粒子性質(zhì)都具有重要的意義。
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8. 量子通信“從理想王國走到現(xiàn)實王國”
2017年1月18日，我國研制的世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”在圓滿完成4個月的在軌測試后，正式交付使用。2017年6月16日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、彭承志等帶領(lǐng)的團隊宣布，利用“墨子號”在國際上率先成功實現(xiàn)了千公里級的星地雙向量子糾纏分發(fā)，并于此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了空間尺度下嚴(yán)格滿足“愛因斯坦定域性條件”的量子力學(xué)非定域性檢驗。世界首條量子保密通信干線——“京滬干線”于9月29日正式開通。結(jié)合“墨子號”衛(wèi)星，我國科學(xué)家成功與奧地利實現(xiàn)了世界首次洲際量子保密通信。“墨子號”圓滿實現(xiàn)了三大既定科學(xué)目標(biāo)，用潘建偉的話說，千公里級的星地雙向量子通信，終于“從理想王國走到了現(xiàn)實王國”。
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9. 中科院推出高產(chǎn)水稻新種質(zhì)
由中科院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所夏新界研究員領(lǐng)銜的水稻育種團隊于2017年10月16日宣布，歷經(jīng)十余年研究，團隊日前培育出超高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)“巨型稻”：株高可達2.2米、畝產(chǎn)可達800千克以上、具有高產(chǎn)、抗倒伏、抗病蟲害、耐淹澇等特點。經(jīng)農(nóng)業(yè)部植物新品種測試中心DNA指紋檢測，以及華智水稻生物技術(shù)有限公司56k水稻SNP基因芯片指紋圖譜檢測，確認“巨型稻”是一種水稻新種質(zhì)材料。這種“巨型稻”光合效率高，單位面積生物量比現(xiàn)有水稻品種高出50%，平均有效分蘗40個，單穂最高實粒數(shù)達500多粒，單季產(chǎn)量可超過800千克/畝。它是運用突變體誘導(dǎo)、野生稻遠緣雜交、分子標(biāo)記定向選育等一系列育種新技術(shù)，獲得的水稻新種質(zhì)材料。
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10. “悟空”發(fā)現(xiàn)疑似暗物質(zhì)蹤跡
2017年11月30日，中國暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星“悟空”的首批探測成果在《自然》雜志上刊發(fā)。“悟空”測量到電子宇宙射線能譜在1.4萬億電子伏特（TeV）能量處的異常波動。這一神秘訊號首次為人類所觀測，意味著中國科學(xué)家取得了一項開創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)。如果后續(xù)研究證實這一發(fā)現(xiàn)與暗物質(zhì)相關(guān)，將是一項具有劃時代意義的科學(xué)成果，人類就可以跟隨著“悟空”的腳步去找尋宇宙中5%以外的廣袤未知，這將是一個超出想象的成就。即便與暗物質(zhì)無關(guān)，也可能帶來對現(xiàn)有科學(xué)理論的突破?！拔蚩铡蓖度胂鄬π?，在“高能電子、伽馬射線的能量測量準(zhǔn)確度”和“區(qū)分不同種類粒子的本領(lǐng)”兩項關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)方面世界領(lǐng)先。