展望2020年中國科技發(fā)展看點

楊 戈

深空探測繼續(xù)“超級模式”

2019年，中國航天創(chuàng)下新紀(jì)錄：航天發(fā)射次數(shù)最終定格在了34次，連續(xù)兩年成為全球年度航天發(fā)射次數(shù)最多的國家；“快舟一號”甲運(yùn)載火箭在同一發(fā)射場6小時內(nèi)進(jìn)行兩次航天發(fā)射，打破同一發(fā)射工位和同一型號火箭發(fā)射時間間隔最短紀(jì)錄；“長征十一號”固體運(yùn)載火箭成功實施首次海上發(fā)射；長征系列運(yùn)載火箭實現(xiàn)發(fā)射300次……

2020年，我國將繼續(xù)實施月球探測工程，突破探測器地外天體自動采樣返回技術(shù)。探月三期的“嫦娥五號”將擇機(jī)發(fā)射，實現(xiàn)區(qū)域軟著陸及采樣返回，探月工程將實現(xiàn)“繞、落、回”三步走目標(biāo)；我國首次火星探測任務(wù)也將在2020年實施，目標(biāo)是通過一次發(fā)射任務(wù)，實現(xiàn)火星環(huán)繞和著陸巡視，開展火星全球性和綜合性探測。

2020年，我國空間站飛行任務(wù)將拉開序幕?？臻g站核心艙、“長征五號”B運(yùn)載火箭和首飛載荷將先后運(yùn)往文昌航天發(fā)射場，進(jìn)行合練。作為執(zhí)行載人航天空間站工程中發(fā)射空間站核心艙的主力火箭——“長征五號”B火箭，預(yù)計將在2020年迎來首秀。一系列的重大工程項目無疑將使我國深空探測能力和水平進(jìn)入世界航天第一梯隊，實現(xiàn)在深空探測領(lǐng)域的跨越。

向海洋更深處進(jìn)軍

位于河北省懷來縣的地外天體著陸綜合試驗場專為我國首次火星探測任務(wù)著陸器懸停避障試驗而建

2019年，海洋科技事業(yè)蓬勃發(fā)展，為海洋強(qiáng)國建設(shè)提供了強(qiáng)勁動能：“潛龍三號”潛水器開創(chuàng)無人值守新模式；“向陽紅10”船對太平洋海域開展豐富的資源環(huán)境調(diào)查；“大洋一號”船圓滿完成西北太平洋富鈷結(jié)殼海山區(qū)環(huán)境綜合調(diào)查……

2020年，搶占深海科技制高點，邁向海洋強(qiáng)國，我國在高新船舶和深海裝備領(lǐng)域?qū)⒂瓉碇匾某晒S產(chǎn)期，備受矚目的“蛟龍”“潛龍”等深潛器將完成改裝，為大洋深?？瓶钾暙I(xiàn)更多力量。同時，新型萬米級載人深潛器即將下水，力爭在海底天然氣水合物高分辨率三維地震探測、原位監(jiān)測與探測、海底鉆探等方面取得突破。而獲得國家重點研發(fā)支持的“全海深無人潛水器(ARV)”也將在2020年年底之前進(jìn)軍素有“挑戰(zhàn)者深淵”之稱、水深超過1萬米的馬里亞納海溝。這一項目，將填補(bǔ)我國在深海無人潛水器應(yīng)用上的技術(shù)空白。

多個大科學(xué)裝置有望催生新突破

過去一年，已建成并運(yùn)行的各個大科學(xué)裝置持續(xù)發(fā)力。在貴州平塘，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）性能不斷提升，其科學(xué)潛力已初步顯現(xiàn)，已探測到138顆優(yōu)質(zhì)的脈沖星候選體，其中99顆已得到確認(rèn)；與此同時，F(xiàn)AST還首次探測到快速射電暴多次重復(fù)爆發(fā)。預(yù)計在2020年，F(xiàn)AST有望對國內(nèi)的天文學(xué)家開放，并支持一些優(yōu)先和重大項目。

2020年，我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將迎來快速發(fā)展期。在四川稻城，高海拔宇宙線觀測站（LHAASO）經(jīng)過兩年的建設(shè)，建筑安裝工程和工藝各系統(tǒng)都取得了重大進(jìn)展；在北京懷柔，2019年6月，兩個國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——高能同步輻射光源和多模態(tài)跨尺度生物醫(yī)學(xué)成像設(shè)施，正式啟動建設(shè)。

新一年里，大科學(xué)裝置前沿研究重點專項擬圍繞粒子物理等領(lǐng)域的專用大科學(xué)裝置和多學(xué)科平臺型大科學(xué)裝置繼續(xù)部署項目，優(yōu)先支持“奇特強(qiáng)子態(tài)及強(qiáng)子譜學(xué)研究”“BESⅢ實驗上粲強(qiáng)子衰變、QCD研究及新物理尋找”“高海拔地區(qū)科研及科普雙重功能米級光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡及附屬設(shè)備升級改造”“高性能風(fēng)洞精細(xì)化流動顯示與非接觸測量技術(shù)”“同步輻射光源和中子源先進(jìn)實驗技術(shù)和實驗方法研究”5個子任務(wù)。

中國或建成全球首臺E級超算

在美國《科學(xué)》雜志日前展望的2020年可能成為頭條的十大科學(xué)新聞中，關(guān)于中國有望建造出世界第一臺E級超算格外引人注目。E級超算是指每秒可進(jìn)行百億億次數(shù)學(xué)運(yùn)算的超級計算機(jī)，被全世界公認(rèn)為“超級計算機(jī)界的下一頂皇冠”，其發(fā)展水平已成為衡量一國科技創(chuàng)新實力的重要標(biāo)志。

隨著技術(shù)的發(fā)展，超級計算機(jī)的運(yùn)算速度不斷被刷新。中、美、日三國的超級計算機(jī)研制同處于世界領(lǐng)先水平，并形成了交替領(lǐng)先的格局。由于超算對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防建設(shè)都有著重要價值，在很多領(lǐng)域都有重要應(yīng)用。所以，E級超算已經(jīng)成為世界各國在超算領(lǐng)域追逐的新目標(biāo)。美國首臺E級超算的交付時間預(yù)計在2021年左右；日本作為最早明確E級計算發(fā)展路線的國家，其目標(biāo)是2020年研制成功第一臺E級計算機(jī)；歐盟首臺E級超算預(yù)計于2022年到2023年交付。中國的E級超算已超前布局，神威E級原型機(jī)、“天河三號”E級原型機(jī)和曙光E級原型機(jī)3個不同技術(shù)路線的原型機(jī)系統(tǒng)已全部完成交付。據(jù)美國《科學(xué)》雜志預(yù)測，中國有望在2020年建造出世界第一臺E級超算。

人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過1500億元

人工智能即將迎來第三次發(fā)展浪潮，將從感知智能向認(rèn)知智能演進(jìn)；工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的超融合，將大幅提高生產(chǎn)效率及盈利能力，帶動整個產(chǎn)業(yè)的巨大變革。目前中國人工智能技術(shù)研究與運(yùn)用正處于高速進(jìn)步期，國務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》提出，到2020年人工智能總體技術(shù)和應(yīng)用與世界先進(jìn)水平同步，核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過1500億元，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過1萬億元的發(fā)展目標(biāo)，有效推動了人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

我國政府高度重視人工智能的技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在2017、2018及2019年連續(xù)3年的政府工作報告中提到人工智能，可以看出在世界主要大國紛紛在人工智能領(lǐng)域出臺國家戰(zhàn)略，搶占人工智能時代制高點的環(huán)境下，中國政府毅然把人工智能上升到國家戰(zhàn)略的決心。國家層面的重視更使眾多有實力的公司在優(yōu)勢領(lǐng)域布局，目前，人工智能技術(shù)正在滲入教育、醫(yī)療、金融、機(jī)器人、安防等領(lǐng)域并將不斷拓展。

當(dāng)前，我國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)條件已經(jīng)具備，未來十年內(nèi)都將是人工智能技術(shù)加速普及的爆發(fā)期，人工智能專用芯片有望成為下一個爆發(fā)點。隨著5G商用落地，將加速推進(jìn)人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。同時，人工智能具有顯著的溢出效應(yīng)，將帶動其他相關(guān)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，助推傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)整體性突破。

“天河三號”E級原型機(jī)

中國首款云端人工智能芯片——寒武紀(jì)MLU100

5G打造萬物互聯(lián)時代

5G是一場影響深遠(yuǎn)的全方位變革，將推動萬物互聯(lián)時代的到來。2019年6月6日，工業(yè)和信息化部正式向中國電信、中國移動、中國聯(lián)通、中國廣電發(fā)放5G商用牌照，中國正式進(jìn)入5G商用元年。

5G具有高速度、低時延、高可靠等特點，是新一代信息技術(shù)的發(fā)展方向和數(shù)字經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)。隨著5G牌照的發(fā)放，我國5G建設(shè)將大大提速，這不僅會影響我國的經(jīng)濟(jì)格局，也會在很大程度上影響全球5G發(fā)展格局。截至2019年年底，全國已開通5G基站12.6萬個，52座城市實現(xiàn)了5G商用。專家預(yù)計，2020年是5G基站大規(guī)模建設(shè)期，預(yù)計將部署超過40萬個5G基站，年底有望實現(xiàn)全國所有地級市覆蓋5G網(wǎng)絡(luò)。

2020年將是5G發(fā)展最為關(guān)鍵的一年，這一年，5G逐漸走向成熟并大規(guī)模普及，在政策、財政和各級部門的鼎力支持下，5G商用將駛?cè)氚l(fā)展快車道。在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面，我國倡導(dǎo)的5G概念、應(yīng)用場景和技術(shù)指標(biāo)已納入國際電信聯(lián)盟的5G定義；產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，我國率先啟動5G技術(shù)研發(fā)試驗，加快了5G設(shè)備研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。目前，我國5G中頻段系統(tǒng)設(shè)備、終端芯片、智能手機(jī)處于全球產(chǎn)業(yè)第一梯隊，具備了商用部署的條件。值得注意的是，三大運(yùn)營商早已在各地建設(shè)5G基站，投資巨大。5G牌照的發(fā)放，有利于搶抓數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的契機(jī)。在進(jìn)一步加快建設(shè)5G精品網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，積極構(gòu)建5G產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系，打造智慧城市、智慧政務(wù)、智慧交通、智慧能源、智能制造等5G+示范項目。

干細(xì)胞治療有望加速轉(zhuǎn)化

參觀人員登上時速600公里高速磁浮試驗樣車

干細(xì)胞新藥研發(fā)已經(jīng)成為各國投入大量經(jīng)費和人力的熱門領(lǐng)域。當(dāng)前，全球干細(xì)胞療法處在技術(shù)到產(chǎn)品轉(zhuǎn)化的過渡階段。2019年細(xì)胞治療首次寫入我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄，行業(yè)發(fā)展的“風(fēng)向標(biāo)”將指導(dǎo)細(xì)胞治療加快由實驗室走向市場的轉(zhuǎn)變。2020年伊始，在行業(yè)快速發(fā)展的趨勢下，我國干細(xì)胞治療也將迎來新的發(fā)展機(jī)遇。

我國高度重視干細(xì)胞治療的發(fā)展，并將干細(xì)胞納入《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》以及《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》中。2019年國家發(fā)改委發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2019年本）》，基因治療藥物、細(xì)胞治療藥物等首次被增加進(jìn)鼓勵類目錄。

至今，我國已經(jīng)有62個國家備案的干細(xì)胞臨床研究項目，120個“干細(xì)胞及轉(zhuǎn)化研究”重點項目，涉及國撥資金投入累計近24億元人民幣，涉及黃斑變性、脊髓損傷、移植物抗宿主病、心衰、心肌梗死、肝病、重癥急性腎損傷等多種疾病。2019年國內(nèi)干細(xì)胞臨床研究項目相繼啟動和招募，打開了臨床轉(zhuǎn)化發(fā)展的大門。2020年，通過凝聚企業(yè)以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新力量，我國干細(xì)胞臨床研究與轉(zhuǎn)化進(jìn)程有望迎來新的發(fā)展速度，取得更大的突破。

600公里高速磁懸浮落地

時速350公里的、笑傲國際軌道交通的復(fù)興號即將迎來更快速度的“后輩”。2019年5月23日，我國時速600公里高速磁浮試驗樣車在青島下線，這標(biāo)志著我國在高速磁浮技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破，落地倒計時已然可期。按照項目計劃，時速600公里高速磁浮工程樣車將在2020年下線；2021年在調(diào)試線上開展系統(tǒng)集成聯(lián)調(diào)，完成聯(lián)合實驗和驗證，形成高速磁浮交通系統(tǒng)集成能力，為運(yùn)營系統(tǒng)的工程化和產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。

作為一種新興高速交通模式，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高速磁懸浮具有速度高、安全可靠、噪音低、震動小、載客量大、耐候準(zhǔn)點、維護(hù)量少等優(yōu)點。目前，高鐵最高運(yùn)營時速為350公里，飛機(jī)巡航時速為800～900公里，時速600公里的高速磁浮可以填補(bǔ)高鐵和航空運(yùn)輸之間的速度空白，可用于大城市市域通勤或連接城市群內(nèi)的相鄰城市，大幅提升城市通勤效率，促進(jìn)城市群“一體化”“同城化”發(fā)展。對于完善我國立體高速客運(yùn)交通網(wǎng)具有重大的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)意義。