向著未來進發(fā) 來看2020年中國科技創(chuàng)新重大進展
2020年，我們經歷了新中國歷史上極不平凡的一年，也交出了一份人民滿意、世界矚目、可以載入史冊的答卷。中國科技創(chuàng)新取得重大進展，是這份答卷中一個精彩篇章�？萍脊ぷ髡唛_拓前沿、勇攀高峰的奮斗身姿，讓人久久注目。
“嫦娥”奔月，“鯤龍”擊水；“中國天眼”瞭望宇宙，“奮斗者”探索深淵；從量子計算機“九章”到“人造太陽”，我們正逐漸把握物質最本源、最深刻的力量；繪制人類首個細胞圖譜，我們又揭開生命奧秘的一角……
可以說，2020年我們取得的科技創(chuàng)新進展是全方位的。請跟隨記者，來領略這壯麗的創(chuàng)新圖景。
“北斗”閃耀 沐澤八方
2020年6月23日，我國北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)最后一顆組網衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空。 新華社圖
7月31日，北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式開通，這意味著我國成為世界上第三個獨立擁有全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的國家。
應用是北斗系統(tǒng)建設的出發(fā)點和落腳點。北斗三號具備導航定位和通信數傳兩大功能，可提供定位導航授時、全球短報文通信、區(qū)域短報文通信、國際搜救等7類服務。護航京張高鐵自動駕駛，助力火神山、雷神山醫(yī)院建設等，如今北斗系統(tǒng)已全面服務于交通運輸、公共安全、救災減災、農林牧漁、城市治理等行業(yè)，融入電力、金融、通信等國家核心基礎設施建設。
未來，北斗衛(wèi)星導航還將和5G、大數據、人工智能、互聯(lián)網等新興技術融合，催生新產業(yè)、新模式、新業(yè)態(tài)。
中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室主任冉承其說：“400多家單位、30余萬科技人員集智攻關，最終實現北斗三號衛(wèi)星核心器部件國產化率100%。北斗系統(tǒng)背后是每一位科技工作者的不懈努力，這是中國航天人在建設科技強國征程上立起的又一座精神豐碑，激勵著廣大科研工作者繼續(xù)勇攀科技高峰。”
“嫦娥”回家 攬月歸來
嫦娥五號 新華社圖
在中國文昌航天發(fā)射場，“長征五號”遙五運載火箭拖著長長的尾焰，全速托舉中國探月工程“嫦娥五號”探測器劃過夜空，邁出中國首次地外天體采樣返回的第一步。
12月17日1時59分，“嫦娥五號”返回器攜帶月球樣品在內蒙古四子王旗預定區(qū)域安全著陸，探月工程“嫦娥五號”任務取得圓滿成功。
作為我國探月工程“繞、落、回”三步走中的收官之戰(zhàn)，“嫦娥五號”創(chuàng)造了中國航天史上的多個“首次”。以“嫦娥五號”任務圓滿成功為起點，我國探月工程四期和行星探測工程將接續(xù)實施。嫦娥六號、七號、八號，小行星探測、火星取樣返回、木星系探測等工程任務都將按計劃陸續(xù)實施。
國家航天局探月工程三期總設計師胡浩說：“‘嫦娥五號’任務背后是多項創(chuàng)新技術的支撐。自主創(chuàng)新是我們的目標，也是主旨。我們設計整個一套工程體系，建立深空測控網，使深空測控能夠達到全球布局，支撐整個任務完成。從某種意義上來講，探月工程系統(tǒng)帶動的是我國航天科技的整體發(fā)展。”
“天眼”開眼 瞭望宇宙
中國天眼 新華社圖
1月11日，“中國天眼”500米口徑球面射電望遠鏡通過國家驗收正式開放運行，是目前世界上最大且最靈敏的射電望遠鏡。其反射面的面積相當于30個足球場大小，如果把它比喻成一口盛滿水的鍋，那么，全世界每人可以分4瓶礦泉水。
驗收以來，“中國天眼”運行穩(wěn)定可靠，近一年已經觀測服務超過5200個機時，累計發(fā)現脈沖星數量超過240顆。
10月和11月，在“中國天眼”的支持下，科學家在《自然》雜志上發(fā)表了關于快速射電暴的研究成果，首次報道了在銀河系內觀測到的快速射電暴，最新觀測證實極強磁場中子星（磁星）是快速射電暴的來源之一。
“中國天眼”之父南仁東曾動情地說：“探索宇宙起源、天地起源和生命起源，它（‘中國天眼’）實際提供了一個極端物理條件的太空實驗室。”
“鯤龍”擊水 騰云展翅
7月26日，水陸兩棲飛機AG600在海面滑行。 新華社發(fā)
入水、滑行、回轉、加速……在波濤起伏中，一架白色的大飛機直沖云霄。
7月26日，大型水陸兩棲飛機“鯤龍”AG600實現海上首飛，是繼陸上首飛、水上首飛之后的第三次首飛，此后研制進入新階段。
AG600飛機是首次按照中國民航適航規(guī)章要求研制的大型特種用途飛機，與C919、運—20并稱國產大飛機“三劍客”。它能滿足我國森林滅火和水上救援的迫切需要，是國家應急救援體系建設急需的重大航空裝備。
AG600飛機最多可載水12噸，能夠在水源與火場之間多次往返投水滅火，單次投水救火面積可達4000余平方米。同時，它還擁有高抗浪船體設計，除了水面低空搜索外，還可在水面停泊實施救援行動，水上應急救援一次可救護50名遇險人員。
“海上首飛是在水上首飛基礎上取得的進步，推動了AG600飛機的適航取證工作，將加快填補我國森林滅火和海上救援體系中的空白。”AG600型號試飛總師王誠華說。
微觀寫生 細胞“畫像”
3月26日，浙江大學郭國驥團隊用自主研發(fā)的分析平臺，繪制出人類首個細胞圖譜，讓人類對細胞的觀測進入到前所未有的精度。
科研團隊建立70多萬個單細胞的轉錄組數據庫，鑒定了人體100余種細胞大類和800余種細胞亞類，并開發(fā)出一種用于人體細胞類型識別的單細胞比對系統(tǒng)，搭建起人類細胞藍圖網站。
通過跨時期、跨組織和跨物種的細胞圖譜分析，研究團隊揭示了一個普適性的哺乳動物細胞命運決定機制。
郭國驥說：“我們的工作在跨組織和跨物種的數據可比性上有較大優(yōu)勢。完美版的人類細胞圖譜還應該整合空間信息、多組學數據和人群分析，這需要全世界科學家的共同努力。”
“太陽”人造 逐夢夸父
人造太陽 新華社圖
12月4日，新一代“人造太陽”裝置中國環(huán)流器二號M裝置（HL-2M）建成，為我國核聚變堆的自主設計與建造打下堅實基礎。
之所以稱“人造太陽”，是因為它的原理和太陽發(fā)光發(fā)熱的原理一樣，可以理解為兩個小質量的原子聚合成一個較大的原子，能夠釋放出巨大能量。在運行過程中，它的等離子體離子溫度可達到1.5億度，相當于太陽芯部溫度的近十倍。
“人造太陽”中國環(huán)流器二號M裝置是我國目前規(guī)模最大、參數最高的先進托卡馬克裝置。通過更先進的結構與控制方式，等離子體體積達到國內現有裝置2倍以上，等離子體電流能力提高到2.5兆安培以上，能實現高密度、高比壓、高自舉電流運行。
實驗室相關研究員認為，“人造太陽”裝置是實現我國核聚變能開發(fā)事業(yè)跨越式發(fā)展的重要依托裝置，也是我國消化吸收國際熱核聚變實驗堆計劃技術不可或缺的重要平臺。
量子動力 “九章”飛馳
量子計算機九章 新華社圖
12月4日，我國科學家宣布構建了中國量子計算原型機“九章”，中國量子計算取得新突破。
在中國科學技術大學，一臺76個光子100個模式的量子計算機“九章”巍然矗立。據了解，它處理“高斯玻色取樣”的速度比目前最快的超級計算機“富岳”快一百萬億倍，換言之，超級計算機需要一億年完成的任務，“九章”只需一分鐘。同時，“九章”也等效地比谷歌去年發(fā)布的53個超導比特量子計算機原型機“懸鈴木”快一百億倍。
“九章”主要攻克了三大技術難關：高品質量子光源、高精度鎖相技術、規(guī)�；缮婕夹g。中科大潘建偉團隊從2001年開始組建實驗室，到這次突破歷經了20年努力，他們曾多次刷新量子糾纏數量的世界紀錄。
“量子計算機在原理上具有超快的并行計算能力，可望通過特定算法在密碼破譯、大數據優(yōu)化、天氣預報、材料設計、藥物分析等領域，提供比傳統(tǒng)計算機更強的算力支持。”潘建偉說。
“奮斗”坐底 潛龍入海
“奮斗者”號 新華社圖
馬里亞納海溝被稱為“地球第四極”，水壓高、完全黑暗、溫度低，是地球上環(huán)境最惡劣的區(qū)域之一，其最深處接近1.1萬米，水壓接近1100個大氣壓，相當于2000頭非洲象踩在一個人的背上。
11月10日清晨，載有3名潛航員的“奮斗者”號從“探索一號”母船機庫緩緩推出，被穩(wěn)穩(wěn)起吊后放入海中。近4小時后，“奮斗者”號成功坐底，下潛深度達10909米，遠遠超過了珠穆朗瑪峰的高度。
“奮斗者”號外觀酷似一個綠頭大魚，看上去丑丑的它，卻是國際上首次可以同時搭載3人下潛的萬米載人潛水器。本領如此高超，原因是在多個關鍵技術和重要材料領域，擁有很高的國產化程度，核心部件國產化率超過96.5％。
從10月10日開始，“奮斗者”號在海南三亞啟程了開展萬米級海試。在科考過程中，“奮斗者”號總共13次下潛至馬里亞納海溝，其中8次下潛深度突破1萬米。這幾乎是一個人能夠到達的地球最深處，不僅創(chuàng)造了中國載人深潛的新紀錄，也標志著我國在大深度載人深潛領域，達到世界領先水平。
“從技術角度來說，研制萬米級載人潛水器會推進突破一系列關鍵技術問題。”中國科學院深�？茖W與工程研究所研究員包更生解釋說，從科學角度來說，載人潛水器在進行水下科考時機動性、巡航能力更強，可搭載更多科考裝備，因此，載人潛水器的意義不亞于無人潛水器。
