導語：由中國科學院、中國工程院主辦，中國科學院學部工作局、中國工程院辦公廳、中國科學報社承辦，中國科學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”近日在京揭曉。

 

　　

 

中國首顆量子科學實驗衛星“墨子號”工作示意圖

 

　　由中國科學院、中國工程院主辦，中國科學院學部工作局、中國工程院辦公廳、中國科學報社承辦，中國科學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”近日在京揭曉。

 

　　此項年度評選活動至今已舉辦了24次。評選結果在使公眾進一步了解中國科技發展動態、普及科學技術知識等方面起到了推動作用。

 

　　①合成完整活性染色體

 

　　我國科學家利用化學物質合成了4條人工設計的釀酒酵母染色體，標志著人類向“再造生命”又邁進一大步。該研究利用小分子核苷酸精準合成了活體真核染色體，首次實現人工基因組合成序列與設計序列的完全匹配，得到的酵母基因組具備完整的生命活性。該研究結果2017年3月10日在《科學》發表，我國也成為繼美國之后第二個具備真核基因組設計與構建能力的國家。

 

　　自2012年開始，天津大學、清華大學和深圳華大基因研究院與美國等國家的科研機構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計和化學再造。我國科學家此次成功合成的4條釀酒酵母染色體，占Sc2.0計劃已經合成染色體的2/3。

 

　　②海翼號下潛刷新世界紀錄

 

　　我國自主研發的海翼號水下滑翔機于2017年3月在馬里亞納海溝挑戰者深淵，完成大深度下潛觀測任務并安全回收，大下潛深度達到6329米，刷新了水下滑翔機大下潛深度的世界紀錄。

 

　　海翼號水下滑翔機是根據中科院B類戰略先導專項的部署，由中科院沈陽自動化所研制的、具有完全自主知識產權的新型水下觀測平臺。從原理樣機的研發到深淵觀測任務的圓滿完成經歷了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域水體信息，為海洋科學家研究該區域的水文特性提供了寶貴資料。

 

　　③國產光量子計算機誕生

 

　　2017年5月3日中國科技大學潘建偉院士科研團隊宣布光量子計算機成功構建。潘建偉團隊在多光子糾纏領域始終保持著國際領先水平，團隊利用自主發展的綜合性能國際優的量子點單光子源，通過電控可編程的光量子線路，構建了針對多光子“玻色取樣”任務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，通過和經典算法比較，也比人類歷史上臺電子管計算機和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，為終實現超越經典計算能力的量子計算奠定了堅實基礎。

 

　　④國產大型客機C919首飛

 

　　我國首款國際主流水準的國產大型客機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”的個字母，也是中國的英文名稱“CHINA”的個字母，體現了研制大型客機是國家的意志、人民的期望。

 

　　個9寓意“天長地久”，后兩位19寓意C919大型客機大載客量190人。C919擁有完全自主知識產權，是建設創新型國家的標志性工程，凝聚了國內優秀的設計人才和工程人才。針對先進的氣動布局、結構材料和機載系統，研制人員共規劃了102項關鍵技術攻關，包括飛機發動機一體化設計、電傳飛控系統控制律設計、主動控制技術等。

 

　　⑤首次海域可燃冰試開采成功

 

　　2017年5月18日，我國首次實現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)試采實現連續187個小時的穩定產氣。這是“中國理論”“中國技術”“中國裝備”所凝結而成的突出成就，中國人民又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、開發難度大的泥質粉砂型儲層可燃冰成功實現試采。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、優化能源結構具有重要意義，甚至可能給世界能源接替研發格局帶來改變。

 

　　⑥“人造太陽”創紀錄

 

　　國家大科學裝置——全超導托卡馬克核聚變實驗裝置東方超環(EAST)實現了穩定的101.2秒穩態長脈沖高約束等離子體運行，創造了新的世界紀錄。這一重要突破，標志著我國磁約束聚變研究在穩態運行的物理和工程方面將繼續引領國際前沿。東方超環是世界上個實現穩態高約束模式運行持續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)計劃具有重大科學意義。由于核聚變的反應原理與太陽類似，因此，東方超環也被稱作“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研、建設、運行和人才培養奠定了基礎。

 

　　⑦首次發現新型費米子

 

　　中國科學院物理研究所科研團隊首次發現了突破傳統分類的新型費米子——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》雜志在線發表。尋找新型費米子是近年來拓撲物態領域一個挑戰性的前沿科學問題，也是該領域國際競爭的焦點之一。此次新型費米子的發現從理論預言、樣品制備到實驗觀測的全過程，都是由我國科學家獨立完成的，它是凝聚態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、發現新奇物理現象、開發新型電子器件以及深入理解基本粒子性質都具有重要的意義。

 

　　⑧首顆量子衛星成功發射

 

　　2017年1月18日，我國研制的世界首顆量子科學實驗衛星“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，中國科技大學潘建偉、彭承志等帶領的團隊宣布，利用“墨子號”在國際上率先成功實現了千公里級的星地雙向量子糾纏分發，并在此基礎上實現了空間尺度下嚴格滿足“愛因斯坦定域性條件”的量子力學非定域性檢驗。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。結合“墨子號”衛星，我國科學家成功與奧地利實現了世界首次洲際量子保密通信。“墨子號”圓滿實現了三大既定科學目標，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實王國”。

 

　　⑨推出高產水稻新種質

 

　　由中科院亞熱帶農業生態研究所夏新界研究員領銜的水稻育種團隊于2017年10月16日宣布，歷經十余年研究，團隊日前培育出超高產優質“巨型稻”：株高可達2.2米、畝產可達800千克以上、具有高產、抗倒伏、抗病蟲害、耐淹澇等特點。經農業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”是一種水稻新種質材料。這種“巨型稻”光合效率高，單位面積生物量比現有水稻品種高出50%，平均有效分蘗40個，單穂高實粒數達500多粒，單季產量可超過800千克/畝。它是運用突變體誘導、野生稻遠緣雜交、分子標記定向選育等一系列育種新技術，獲得的水稻新種質材料。

 

　　⑩“悟空”發現疑似暗物質蹤跡

 

　　2017年11月30日，中國暗物質粒子探測衛星“悟空”的首批探測成果在《自然》雜志上刊發。“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，意味著中國科學家取得了一項開創性發現。如果后續研究證實這一發現與暗物質相關，將是一項具有劃時代意義的科學成果，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。即便與暗物質無關，也可能帶來對現有科學理論的突破。“悟空”投入相對小，在“高能電子、伽馬射線的能量測量準確度”和“區分不同種類粒子的本領”兩項關鍵技術指標方面領先世界。

 

　　(責任編輯：韓夢晨)