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2019年,中国科技加速奔跑,亮点纷呈

时间:2020-08-02 11:49来源: 作者:admin 点击: 15 次
新年前夕,国家主席习近平发表了2020年新年贺词。“嫦娥四号在人类历史上第一次登陆月球背面,长征五号遥三运载火箭成功发射,雪龙2号首航南极,北斗导航全球组网进入冲刺期,5G商用加速推出,北京大兴国际机场‘凤凰展翅’……这些成就凝结着新时代奋斗者的心血和汗水,彰显了不同凡响的中国风采、中国力量。”贺词

新年前夕,国家主席习近平发表了2020年新年贺词。“嫦娥四号在人类历史上第一次登陆月球背面,长征五号遥三运载火箭成功发射,雪龙2号首航南极,北斗导航全球组网进入冲刺期,5G商用加速推出,北京大兴国际机场‘凤凰展翅’……这些成就凝结着新时代奋斗者的心血和汗水,彰显了不同凡响的中国风采、中国力量。”贺词中提到了多个中国科技领域取得的亮眼成就,在这个辞旧迎新的时刻,再一次振奋国人精神。

站在今天这个二十一世纪“20年代”的新节点上,回望过去一年,我国科技界取得的许多重大突破,获得举世瞩目。这些以“嫦娥四号”、“长征五号”等为代表的科技成果,将闪耀于世界科技舞台,在历史上留下浓墨重彩的中国印记。

“嫦娥”、“胖五”……“天际大戏”贯穿全年

“嫦娥四号”实现人类首次月背软着陆。回望2019,新年伊始,来自遥远的月球就传来了好消息——1月3日,“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的预选着陆区,并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图。

此次任务实现了人类探测器首次月背软着陆和巡视勘察,首次月背与地球的中继通信,开启了人类月球探测新篇章。“嫦娥四号”不仅代表人类首次成功登陆月背,“玉兔2号”还打破尘封49年的世界纪录,成为人类在月球上工作时间最长的月球探测器。

长征五号火箭成功复出。距离上次发射失利两年多时间,中国推力最大的新一代运载火箭——长征五号12月27日再一次发射升空,并成功将实践二十号卫星送入轨道。过程一切顺利,复出宣告成功。

作为中国现役起飞质量最大、芯级直径最粗、运载能力最强的运载火箭,“长五”也被亲切地称为“胖五”。它身高57米,箭体直径达到5米,起飞重量达870吨。它的近地轨道最大有效载荷25吨,相当于一次将16辆小汽车送入太空。探月三期、火星探测、载人空间站……未来,众多航天工程的实施都指望它。

2019年成中国航天“超级年”。除了年初年尾重中之重的“大戏”,全年中国航天热度始终不减。在发射能力方面,6月,我国首次成功实施运载火箭海上发射技术试验,成为国际上极少数具有海上发射火箭能力的国家;12月,快舟火箭在同一发射场6小时之内进行两次航天发射,创下了中国航天新纪录。在空间基础设施方面,12月中旬,北斗三号全球系统核心星座部署完成,为实现2020年全球系统组网奠定坚实基础。

2019年,我国全年航天发射次数达到34次,超过美国的27次和俄罗斯的25次,继2018年之后再次独占世界第一。这意味着我国进入空间能力和水平大幅提升,“航天强国梦”离我们越来越近了。

“黑洞”成“网红”,基础研究成果爆发

人类获得首张黑洞照片。2019年最火的图片是哪张?也许你会为它投上一票。它就是人类首次目睹的黑洞“真容”。4月10日,包括中国在内,全球多地天文学家同步公布了“事件视界望远镜”(EHT)项目的第一项重大成果:人类有史以来获得首张黑洞照片。

这是一项由200多位科研人员组成的团队完成的非凡的科研成果。上海天文台台牵头组织协调国内学者通过该合作机构参与了此次EHT项目合作。科学家联合遍布全球的8个射电天文台,通过甚长基线干涉测量技术,模拟出口径和地球直径相当的望远镜——事件视界望远镜,让“吞噬一切”的黑洞在人类面前“现形”。

发现“黑洞之王”,刷新人类认知。科学发现存在许多偶然,2016年初,中国科学家开始利用大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜LAMOST观测了3000多个双星天体,其中一颗“走路拉风”的B型星引起关注,并进而发现它的伙伴是一颗黑洞,有70倍太阳质量,一举刷新了人类对于恒星级黑洞质量上限的认知。

这颗迄今为止最大质量的恒星级黑洞的发现,揭开了利用LAMOST巡天优势搜寻黑洞新时代的大幕。“光谱之王”发现“黑洞之王”的故事,也将成为天文领域的一段佳话。

AI、量子……前沿科技逐鹿全球

发明世界首款异构融合类脑芯片。8月1日,清华大学开发出的全球首款异构融合类脑计算芯片登上了《自然》杂志的封面。该芯片结合了类脑计算和基于计算机科学的机器学习,促进人工通用智能的研究和发展。

此前,由于“类脑计算”和“机器学习”两种技术路线的互不相容,极大地限制了人工通用智能的发展。而此次诞生的新型芯片,巧妙地融合了两条路线,也因此被命名为“天机芯”。一辆由该芯片驱动的自动驾驶自行车可实现自平衡、动态感知、目标探测、跟踪、自动避障、过障、语音理解、自主决策等功能,展现了未来的人工智能平台的潜力。

天机芯片是中国完全自主研发的技术成果,其中的异构融合思路由项目研究团队首先提出。在人工智能和芯片这两大热门前沿领域,中国科学家再次夺得一席之地。

首次验证远距离双场量子密钥分发。近几年来,中国在量子通信领域,几乎可以说是“一枝独秀”。2019年,中国的“量子团队”再次刷新了自己创造的世界纪录。此前,限于通信光纤的损耗和探测器的噪声等原因,量子密钥分发系统通常只能在100公里内获得较高成码率。目前最远成码距离是潘建伟团队于2016年实验实现的404公里。

一种新型的量子密钥分发方案——双场量子密钥分发方案,巧妙地利用单光子干涉的特性,让量子密钥分发的成码率在长距离也维持较高水平。2019年,中科大的潘建伟教授等科学家在300公里真实环境的光纤中完成了双场量子密钥分发实验。成果9月正式发表,有望成为新一代远距离城际量子密钥分发的基础。

治疗艾滋病、解析非洲猪瘟……生命科学突飞猛进

基因编辑干细胞治疗艾滋病。治疗艾滋病越来越变得触手可及。9月公布的一项成果显示,中国科学家通过基因编辑人体造血干细胞,失活其CCR5基因,并移植到HIV感染合并急性淋巴细胞白血病患者体内产生效果。这名艾滋病病毒阳性的中国男性手术后表现良好并观察了19个月。虽没完全清除艾滋病病毒,但也没有出现令人担忧的诱发癌症或遗传损伤的副作用。领衔这一研究的科学家还入选了《自然》2019年度十大科学人物,成为唯一上榜的中国学者。

这项研究源于十几年前科学家的一个偶然发现:同时患有艾滋病和白血病的一位病人在接受骨髓移植手术,奇迹般地治愈了这两种疾病。然而想要复制这一奇迹是困难的。干细胞进入新环境其实很脆弱,患者进行了清髓,如果基因编辑后的干细胞难以存活,患者将有生命危险。在先期动物实验的基础上,中国团队摸索多种条件,建立能进行基因编辑的造血干细胞的预处理方法,不仅让它活跃,还不破坏它的多能潜力、稳态和生存能力,使基因编辑后的T细胞拥有更强的抗敌能力。

首次解析非洲猪瘟病毒结构。非洲猪瘟,可谓生猪养殖户的噩梦,猪感染后发病率和死亡率高达100%,目前国内外均缺乏有效疫苗。10月,《科学》杂志发表了中国学者解析非洲猪瘟病毒精细三维结构的论文。这是一种正二十面体的巨大病毒,由基因组、核心壳层、双层内膜、衣壳和外膜5层组成,病毒颗粒包含3万余个蛋白亚基,组装成直径约260纳米的球形颗粒。

以前“盲人摸象”,如今看到了病毒全貌,疫苗研发可以更有针对性。这是国际上首次解析非洲猪瘟病毒结构,为揭示非洲猪瘟病毒入侵宿主细胞以及逃避和对抗宿主抗病毒免疫的机制提供了重要线索,为开发效果佳、安全性高的新型非洲猪瘟疫苗奠定了坚实基础。

5G商用、科创板开张……产业领域加速变革

5G商用牌照正式发放。6月6日,工业和信息化部正式向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照,中国正式进入5G商用元年。5G具有高速度、低时延、高可靠等特点,是新一代信息技术的发展方向和数字经济的重要基础。

在技术标准方面,我国倡导的5G概念、应用场景和技术指标已纳入国际电信联盟的5G定义;产业发展方面,我国率先启动5G技术研发试验,加快了5G设备研发和产业化进程。目前,我国5G中频段系统设备、终端芯片、智能手机处于全球产业第一梯队,具备了商用部署的条件。值得注意的是,三大运营商早已在各地建设5G基站,投资巨大。5G牌照的发放,有利于抢抓数字经济发展的契机。

随着5G牌照的发放,我国5G建设将大大提速,这不仅会影响我国的经济格局,也会在很大程度上影响全球5G发展格局。

科创板鸣锣开市。这是中国资本市场的历史性时刻。7月22日,科创板在上海证券交易所鸣锣开市。中国资本市场由此向科技创新企业开放大门。在未来国际科技实力竞争中,科创板将成为我国“硬科技”企业持续补充后续能量的“大粮仓”。

科创板作为新设的增量板块,重点支持高新技术产业和战略性新兴产业。面向新一代信息技术、新材料、生物和高端装备制造四大领域。设立科创板并首次在中国股票市场引入注册制,被普遍认为是中国A股市场设立以来,发行上市制度方面最为重大的变革。科创板承载着各方对资本市场在推进科技创新及经济转型发展中的殷切期望。有评论认为,科创板开市,将吸引更多风险资本,撬动科创产业发展,为中国迈向高质量发展注入澎湃动力。

2019刚刚挥手告别,2020正向我们走来。随着新年大幕的徐徐拉开,2020年一系列更加令人心动的“计划”已经在摩拳擦掌地候场了:北斗全球系统即将建成,“嫦娥五号”整装待发,火星探测器正待启程,空间站建设也将迈出第一步……“十年磨一剑”,我们有理由相信,在新的一年中,中国科技领域正在酝酿更多、更重大的创新和突破。

让我们拭目以待。

(责编:吕骞、赵竹青)

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