2020年國(guó)內(nèi)十大科技新聞解讀

2020年注定是不平凡的一年。科技界的重磅新聞，像雪片一樣飛落眼前，折射出這個(gè)時(shí)代的光亮。

無(wú)垠的太空，漆黑的海底，勇氣與困惑，拼搏與不易，即便相隔甚遠(yuǎn)，我們也能真切感知。時(shí)代風(fēng)起云涌，人類(lèi)情感相通。我們見(jiàn)證和投入；我們旁觀和親歷。這一年的結(jié)尾，我們祈禱明年會(huì)更好。

抗擊新冠彰顯中國(guó)科技力量

洶洶而來(lái)的新冠病毒，被科學(xué)打敗了。抗擊新冠疫情，是新中國(guó)成立70年來(lái)，疾病防控科技一次實(shí)力大展示。

疫情發(fā)生后，中國(guó)科學(xué)家在短時(shí)間內(nèi)，就迅速搞清了這是一種新型冠狀病毒，第一時(shí)間向全球共享病毒的全基因組測(cè)序結(jié)果。全國(guó)專(zhuān)家第一時(shí)間奔赴武漢，根據(jù)疫情發(fā)展不同階段，確定科研攻關(guān)重點(diǎn)，科研、臨床、防控嚴(yán)密配合，產(chǎn)學(xué)研協(xié)同發(fā)力?？萍疾康谝粫r(shí)間會(huì)同衛(wèi)健委等12個(gè)部門(mén)和單位成立科研攻關(guān)組。中國(guó)科技界快速有效的努力，有力支撐了疫情防控戰(zhàn)。世界衛(wèi)生組織總干事高級(jí)顧問(wèn)實(shí)地考察后說(shuō)：科技驅(qū)動(dòng)是中國(guó)防控措施的一大特點(diǎn)。

中國(guó)第一時(shí)間向全球通報(bào)疫情信息，分享新冠病毒全基因組序列和新冠病毒核酸檢測(cè)引物探針序列信息，為全球抗疫提供了基礎(chǔ)?？萍疾康炔块T(mén)3批共計(jì)16個(gè)應(yīng)急攻關(guān)項(xiàng)目，圍繞病毒溯源、藥物研發(fā)、疫苗研發(fā)、檢測(cè)試劑以及試驗(yàn)動(dòng)物模型部署，讓抗疫隊(duì)伍堅(jiān)實(shí)地一步步走向勝利。

為快速研發(fā)針對(duì)新型冠狀病毒的疫苗，提高成功率，中國(guó)并行推進(jìn)多個(gè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了疫苗研發(fā)前所未有的快進(jìn)度，已在多個(gè)國(guó)家和地區(qū)上市。在安全、有效的前提下，中國(guó)疫苗研發(fā)做到了最大限度縮短流程。在多個(gè)領(lǐng)域領(lǐng)先世界。

全國(guó)抗擊新冠肺炎疫情表彰大會(huì)上，四位科技工作者獲得國(guó)家勛章和國(guó)家榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)，這象征中國(guó)科技人的努力得到了最充分的認(rèn)可。

中國(guó)史前人群遷徙與祖源之迷揭開(kāi)

八九千年前，活動(dòng)在中國(guó)土地上的人群，與現(xiàn)在的中國(guó)人是什么關(guān)系？5月《科學(xué)》雜志發(fā)表的中科院一項(xiàng)論文，利用古代DNA測(cè)序，揭開(kāi)了有關(guān)中國(guó)南北方史前人群格局、遷移與混合的若干秘密。依靠新發(fā)展的DNA捕獲與復(fù)原技巧，過(guò)去難以取得的尤其是南方濕熱環(huán)境下不易保存的遺傳物質(zhì)，吐露出了不少真言。

通過(guò)測(cè)序山東、內(nèi)蒙古、福建等地11個(gè)遺址的25個(gè)9500—4200年前的個(gè)體，中國(guó)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，在9500年前，一南一北有兩個(gè)明顯不同的族群。至晚在8300年前，南北人群就開(kāi)始融合了；4800年前趨向強(qiáng)化融合，至今仍在延續(xù)。

沿著黃河流域直到西伯利亞?wèn)|部草原的人群，從9500年前起都攜有一種古北方成分；而中國(guó)大陸沿海及臺(tái)灣海峽兩岸人群，至少?gòu)?400年前起攜有一種古南方成分，這兩種成分截然不同。八千多年以來(lái)，南北差異在逐漸縮小。現(xiàn)在任何一地的漢族，都是這兩大人群的混血兒，混合比例也沒(méi)什么南北差異。

現(xiàn)今廣泛分布于臺(tái)灣海峽、東南亞和太平洋島嶼的南島語(yǔ)系人群，起源于中國(guó)南方的福建及毗鄰，也可以追溯到8400年前。這一人群，按照最新的基因分析，并不是以前一些學(xué)者懷疑的幾萬(wàn)年前就來(lái)到中國(guó)的古人群。

天問(wèn)一號(hào)開(kāi)啟火星探測(cè)之旅

對(duì)宇宙千百年來(lái)的探索與追問(wèn)，是中華民族矢志不渝的航天夢(mèng)想。

7月23日，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器由長(zhǎng)征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭從文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空，飛行2000多秒后，成功送入預(yù)定軌道，開(kāi)啟火星探測(cè)之旅，邁出了我國(guó)自主開(kāi)展行星探測(cè)的第一步。

天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器由環(huán)繞器和著陸巡視器組成，著陸巡視器又包括進(jìn)入艙和火星車(chē)。進(jìn)入艙完成火星進(jìn)入、下降和著陸任務(wù)，火星車(chē)配置了多種科學(xué)載荷，在著陸區(qū)開(kāi)展巡視探測(cè)。

天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器將在地火轉(zhuǎn)移軌道飛行約7個(gè)月后，到達(dá)火星附近，通過(guò)“剎車(chē)”完成火星捕獲，進(jìn)入環(huán)火軌道，并擇機(jī)開(kāi)展著陸、巡視等任務(wù)，進(jìn)行火星科學(xué)探測(cè)。

此次火星探測(cè)任務(wù)的工程目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)火星環(huán)繞探測(cè)和巡視探測(cè)，獲取火星探測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)在深空探測(cè)領(lǐng)域的技術(shù)跨越；同時(shí)建立獨(dú)立自主的深空探測(cè)工程體系，推動(dòng)我國(guó)深空探測(cè)活動(dòng)可持續(xù)發(fā)展。

截至12月14日，天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器已在軌飛行144天，飛行里程約3.6億公里，距離地球超過(guò)1億公里，距離火星約1200萬(wàn)公里，飛行狀態(tài)良好，已成功完成地月合照、探測(cè)器“自拍”、三次中途修正、一次深空機(jī)動(dòng)、載荷自檢等工作。天問(wèn)一號(hào)預(yù)計(jì)明年2月中旬接近火星后，實(shí)施“剎車(chē)”制動(dòng)進(jìn)入環(huán)火軌道，為火星著陸作準(zhǔn)備。

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)全面建成

中國(guó)北斗耀太空!

7月31日，中國(guó)向全世界鄭重宣告，中國(guó)自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全面建成，開(kāi)啟了高質(zhì)量服務(wù)全球、造福人類(lèi)的嶄新篇章。

北斗是我國(guó)迄今為止規(guī)模最大、覆蓋范圍最廣、服務(wù)性能最高、與百姓生活關(guān)聯(lián)最緊密的巨型復(fù)雜航天系統(tǒng)，由衛(wèi)星、火箭、發(fā)射場(chǎng)、測(cè)控、運(yùn)控、星間鏈路、應(yīng)用驗(yàn)證七大系統(tǒng)組成。

撫今追昔，這份“成績(jī)單”來(lái)之不易。從北斗一號(hào)工程立項(xiàng)開(kāi)始，26載風(fēng)雨兼程，幾代北斗人接續(xù)奮斗、數(shù)十萬(wàn)建設(shè)者聚力托舉，在強(qiáng)國(guó)復(fù)興的偉大征程中，一次又一次刷新“中國(guó)速度”、展現(xiàn)“中國(guó)精度”、彰顯“中國(guó)氣度”，創(chuàng)造出無(wú)愧于黨、無(wú)愧于人民、無(wú)愧于時(shí)代的輝煌業(yè)績(jī)。

立項(xiàng)至今，北斗系統(tǒng)建設(shè)堅(jiān)持“一張藍(lán)圖繪到底”，一步一個(gè)腳印踏出了自己的節(jié)奏。2000年建成北斗一號(hào)試驗(yàn)系統(tǒng)，使我國(guó)成為世界第三個(gè)擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家。2012年建成北斗二號(hào)區(qū)域系統(tǒng)，為亞太地區(qū)提供服務(wù)。2020年建設(shè)北斗三號(hào)全球系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)人孜孜以求的“全球夢(mèng)”。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，工程啟動(dòng)以來(lái)，在全國(guó)范圍內(nèi)先后調(diào)集了400多家單位、30余萬(wàn)名科技人員參與研制建設(shè)。陳芳允、孫家棟兩位“兩彈一星”元?jiǎng)缀蛶资麅稍涸菏款I(lǐng)銜出征。

如今，中國(guó)北斗正式登上世界舞臺(tái)，站在了我國(guó)用實(shí)際行動(dòng)積極推動(dòng)構(gòu)建人類(lèi)命運(yùn)共同體的“第一梯隊(duì)”。

五中全會(huì)《建議》專(zhuān)章部署科技創(chuàng)新

“科技創(chuàng)新被提到前所未有的高度?！饼埿局负鷤ノ溥@樣說(shuō)。

“此次全會(huì)將科技的作用提升到新高度，用‘核心地位’和‘戰(zhàn)略支撐’這樣的濃墨重彩來(lái)形容?！睏钚l(wèi)院士這樣說(shuō)。

11月3日，黨的十九屆五中全會(huì)通過(guò)的《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》正式發(fā)布，提出：堅(jiān)持創(chuàng)新在我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)全局中的核心地位，把科技自立自強(qiáng)作為國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐，面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康，深入實(shí)施科教興國(guó)戰(zhàn)略、人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，完善國(guó)家創(chuàng)新體系，加快建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)。

把科技創(chuàng)新擺在各項(xiàng)規(guī)劃任務(wù)首位，進(jìn)行專(zhuān)章部署，這是中國(guó)共產(chǎn)黨編制五年規(guī)劃建議歷史上的第一次。十九屆五中全會(huì)把科技創(chuàng)新的地位和作用提升到前所未有的戰(zhàn)略高度，充分體現(xiàn)了以習(xí)近平同志為核心的黨中央對(duì)科技創(chuàng)新一以貫之的高度重視和戰(zhàn)略謀劃。從黨的十八大實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，到黨的十九大提出創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力，再到十九屆五中全會(huì)提出加快建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)，黨中央對(duì)科技創(chuàng)新的戰(zhàn)略方針一脈相承、與時(shí)俱進(jìn)。五中全會(huì)對(duì)科技創(chuàng)新的重大部署在戰(zhàn)略層面目標(biāo)思路清晰，在戰(zhàn)術(shù)層面舉措具體務(wù)實(shí)，為今后一個(gè)時(shí)期科技工作指明了前進(jìn)方向。

微分幾何學(xué)兩大核心猜想20多年后終獲證

11月8日，新華社報(bào)道，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授陳秀雄、王兵在微分幾何學(xué)領(lǐng)域取得重大突破，率先解決了兩個(gè)困擾國(guó)際數(shù)學(xué)界20多年的核心猜想——哈密爾頓—田猜想和偏零階估計(jì)猜想。相關(guān)研究成果發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)數(shù)學(xué)期刊《微分幾何學(xué)雜志》上。

微分幾何學(xué)起源于17世紀(jì)，主要用微積分方法研究空間的幾何性質(zhì)，對(duì)物理學(xué)、天文學(xué)、工程學(xué)等產(chǎn)生巨大推動(dòng)作用?！袄锲媪鳌闭Q生于20世紀(jì)80年代，是一種描述空間演化的微分幾何學(xué)研究工具。

大到宇宙膨脹，小到熱脹冷縮，諸多自然現(xiàn)象都可以歸結(jié)到空間演化。陳秀雄與王兵團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期研究微分幾何中“里奇流”的收斂性，運(yùn)用新思想和新方法，他們?cè)趪?guó)際上率先證明了“哈密爾頓—田”和“偏零階估計(jì)”這兩個(gè)提出于20世紀(jì)90年代的猜想。

據(jù)了解，兩位數(shù)學(xué)家研究這兩個(gè)猜想用了5年，論文篇幅長(zhǎng)達(dá)120多頁(yè)，由于篇幅浩繁、審稿周期漫長(zhǎng)，論文從投稿到正式發(fā)表又花了6年。

《微分幾何學(xué)雜志》審稿人評(píng)論認(rèn)為，這篇論文是幾何分析領(lǐng)域的重大進(jìn)展，將激發(fā)諸多相關(guān)研究。菲爾茲獎(jiǎng)獲得者西蒙·唐納森稱(chēng)贊說(shuō)，這是“幾何領(lǐng)域近年來(lái)的重大突破”。

嫦娥五號(hào)月球挖土1731克

敢上九天攬?jiān)?，談笑凱歌還！

嫦娥五號(hào)攜帶月球樣品成功返回地球，是40多年后，再次有人類(lèi)航天器重返月球并采回樣品。對(duì)中國(guó)和全球航天界，這都是一項(xiàng)巨大的科學(xué)成就。

歷經(jīng)23天，嫦娥五號(hào)闖過(guò)地月轉(zhuǎn)移、近月制動(dòng)、環(huán)月飛行、月面著陸、自動(dòng)采樣、月面起飛、月軌交會(huì)對(duì)接、再入返回等多個(gè)難關(guān)，成功攜帶月球樣品返回地球。這項(xiàng)任務(wù)需要非常精確的控制，技術(shù)難度很高。

中國(guó)航天科技集團(tuán)研制的嫦娥五號(hào)，是中國(guó)研制的最為復(fù)雜的航天器系統(tǒng)之一，由軌道器、返回器、著陸器、上升器組成，包含15個(gè)分系統(tǒng)。在此次任務(wù)中，嫦娥五號(hào)經(jīng)歷11個(gè)飛行階段，20余天的在軌飛行過(guò)程，采集1731克的月球樣品返回地球。月球表面自動(dòng)采樣封裝是嫦娥五號(hào)任務(wù)中最引人注目的一個(gè)環(huán)節(jié)。嫦娥五號(hào)在月面選定區(qū)域著陸，使出渾身解數(shù)采集月壤，實(shí)現(xiàn)我國(guó)首次地外天體采樣與封裝。

嫦娥五號(hào)的成就再次告訴世界，中國(guó)已成為航天大國(guó)。40多年來(lái)，全球航天領(lǐng)域科學(xué)家一直希望能更深入地研究月壤，相信嫦娥五號(hào)的成功能幫助他們解答困惑。

華龍一號(hào)并網(wǎng)發(fā)電成功

11月27日00時(shí)41分，華龍一號(hào)全球首堆——中核集團(tuán)福清核電5號(hào)機(jī)組首次并網(wǎng)成功。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，該機(jī)組各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)要求，機(jī)組狀態(tài)良好，為后續(xù)機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，并創(chuàng)造了全球第三代核電首堆建設(shè)的最佳業(yè)績(jī)。

華龍一號(hào)是我國(guó)研發(fā)設(shè)計(jì)的具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三代壓水堆核電技術(shù)，設(shè)計(jì)壽命為60年，反應(yīng)堆采用177堆芯設(shè)計(jì)，堆芯采用18個(gè)月?lián)Q料，電廠(chǎng)可利用率高達(dá)90%，創(chuàng)新采用了“能動(dòng)和非能動(dòng)”相結(jié)合的安全系統(tǒng)及雙層安全殼等技術(shù)，在安全性上滿(mǎn)足國(guó)際最高安全標(biāo)準(zhǔn)要求。

華龍一號(hào)全球首堆并網(wǎng)成功，標(biāo)志著我國(guó)打破了國(guó)外核電技術(shù)壟斷，正式進(jìn)入核電技術(shù)先進(jìn)國(guó)家行列，這對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)由核電大國(guó)向核電強(qiáng)國(guó)的跨越具有重要意義。

為我國(guó)核電走向世界的“國(guó)家名片”，華龍一號(hào)是當(dāng)前核電市場(chǎng)上接受度最高的三代核電機(jī)型之一，是我國(guó)核電創(chuàng)新發(fā)展的重大標(biāo)志性成果。目前，中核集團(tuán)海內(nèi)外共有6臺(tái)華龍一號(hào)核電機(jī)組在建，建設(shè)工程安全和質(zhì)量處于良好受控狀態(tài)。

“華龍一號(hào)”全球首堆福清核電5號(hào)機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電將會(huì)大幅提升中國(guó)核電行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、推動(dòng)綠色低碳發(fā)展具有重要意義。

“奮斗者”號(hào)載人深潛10909米

載人深潛10909米后，“奮斗者”號(hào)全海深載人潛水器成功完成萬(wàn)米海試并于11月28日勝利返航。

10月10日，“奮斗者”號(hào)從海南省三亞市崖州灣南山港碼頭啟航，前往西太平洋馬里亞納海溝海域?qū)嵤┤f(wàn)米深潛試驗(yàn)任務(wù)。10月27日，“奮斗者”號(hào)下潛首次突破萬(wàn)米，并于11月10日創(chuàng)造了10909米的中國(guó)載人深潛新紀(jì)錄；11月13日，“奮斗者”號(hào)完成了世界上首次載人潛水器與著陸器在萬(wàn)米海底的聯(lián)合作業(yè)，并進(jìn)行了視頻直播。

作為人類(lèi)歷史上第4艘全海深載人潛水器，為實(shí)現(xiàn)萬(wàn)米海底作業(yè)目標(biāo)，“奮斗者”號(hào)研發(fā)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)5年艱苦攻關(guān)，在耐壓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及安全性評(píng)估、鈦合金材料制備及焊接、浮力材料研制與加工、聲學(xué)通信定位、智能控制技術(shù)、鋰離子電池、海水泵、作業(yè)機(jī)械手等方面實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)重大技術(shù)突破，核心部件國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)96.5%。

“奮斗者”號(hào)研制及海試的成功，顯著提升了我國(guó)載人深潛的技術(shù)裝備能力和自主創(chuàng)新水平，推動(dòng)了潛水器向全海深譜系化、功能化發(fā)展，為探索深?？茖W(xué)奧秘、保護(hù)和合理利用海洋資源提供了又一利器，為引導(dǎo)公眾關(guān)心認(rèn)識(shí)海洋、提升全民海洋意識(shí)、加快建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)作出了突出貢獻(xiàn)。

“九章”量子計(jì)算機(jī)問(wèn)世引發(fā)世界關(guān)注

在一個(gè)特定賽道上，200秒的“量子算力”，相當(dāng)于目前“最強(qiáng)超算”6億年的計(jì)算能力！12月4日，《科學(xué)》雜志公布的中國(guó)“九章”計(jì)算機(jī)重大突破，讓世界矚目。

這臺(tái)由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、陸朝陽(yáng)等學(xué)者研制的76個(gè)光子的量子計(jì)算原型機(jī)“九章”，推動(dòng)全球量子計(jì)算的前沿研究達(dá)到一個(gè)新高度，在谷歌“懸鈴木”計(jì)算機(jī)之后，再次成功實(shí)現(xiàn)“量子計(jì)算優(yōu)越性”的里程碑式突破。

去年9月，美國(guó)谷歌公司宣布研制出53個(gè)量子比特的計(jì)算機(jī)懸鈴木，對(duì)一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題的計(jì)算只需200秒，而當(dāng)時(shí)世界最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)“頂峰”需要2天，因此他們?cè)谌蚴状螌?shí)現(xiàn)了量子優(yōu)越性。

中國(guó)量子計(jì)算機(jī)取名“九章”，是為了紀(jì)念中國(guó)古代著名數(shù)學(xué)專(zhuān)著《九章算術(shù)》。實(shí)驗(yàn)顯示，九章對(duì)經(jīng)典數(shù)學(xué)算法高斯玻色取樣的計(jì)算速度，比目前世界最快的超算“富岳”快一百萬(wàn)億倍，從而在全球第二個(gè)實(shí)現(xiàn)了量子優(yōu)越性。

相比懸鈴木，“九章”有三大優(yōu)勢(shì)：速度更快，不需要很多超低溫設(shè)備，在小樣本和大樣本上均快于超算。

近年來(lái)，中國(guó)在量子技術(shù)領(lǐng)域捷報(bào)頻傳。量子計(jì)算機(jī)的初試成功，一定會(huì)吸引更多年輕人投身到這一方興未艾的領(lǐng)域。