前五年—中国十大科技进展新闻（2012年—2017年）_我国科学家利用化学物质合成了4条人工设计的酿酒酵母染色体

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今日时间：2023年11月28日

2017年中国十大科技进展新闻

1. 我国科学家利用化学物质合成完整活性染色体

我国科学家利用化学物质合成了4条人工设计的酿酒酵母染色体，标志着人类向“再造生命”又迈进一大步。该研究利用小分子核苷酸精准合成了活体真核染色体，首次实现人工基因组合成序列与设计序列的完全匹配，得到的酵母基因组具备完整的生命活性。该研究结果2017年3月10日在《科学》发表，我国也成为继美国之后第二个具备真核基因组设计与构建能力的国家。自2012年开始，天津大学、清华大学和深圳华大基因研究院与美国等国家的科研机构共同推动了酵母基因组合成国际计划（Sc2.0），旨在对酿酒酵母基因组进行人工重新设计和化学再造。我国科学家此次成功合成的4条酿酒酵母染色体，占Sc2.0计划已经合成染色体的2/3。

2. 国产水下滑翔机下潜6329米刷新世界纪录

我国自主研发的“海翼”号水下滑翔机于2017年3月在马里亚纳海沟挑战者深渊，完成大深度下潜观测任务并安全回收，最大下潜深度达到6329米，刷新了水下滑翔机最大下潜深度的世界纪录。 “海翼”号水下滑翔机是根据中科院B类战略先导专项的部署，由中科院沈阳自动化所研制的、具有完全自主知识产权的新型水下观测平台。从原理样机的研发到深渊观测任务的圆满完成经历了13个年头，包含浅海、深海、深渊等不同型号的水下滑翔机20余台。此次“海翼”号在马里亚纳海沟共完成了12次下潜工作，总航程超过134.6公里，收集了大量高分辨率的深渊区域水体信息，为海洋科学家研究该区域的水文特性提供宝贵资料。

3. 世界首台超越早期经典计算机的光量子计算机诞生

2017年5月3日中国科技大学潘建伟院士科研团队宣布光量子计算机成功构建。潘建伟团队在多光子纠缠领域始终保持着国际领先水平，团队利用自主发展的综合性能国际最优的量子点单光子源，通过电控可编程的光量子线路，构建了针对多光子“玻色取样”任务的光量子计算原型机。实验测试表明，该原型机的取样速度比国际同行类似的实验加快至少24000倍，通过和经典算法比较，也比人类历史上第一台电子管计算机和第一台晶体管计算机运行速度快10倍至100倍。这台光量子计算机标志着我国在基于光子的量子计算机研究方面取得突破性进展，为最终实现超越经典计算能力的量子计算奠定了坚实基础。

4. 国产大型客机C919首飞

我国首款国际主流水准的国产大型客机C919于2017年5月5日14时许在上海浦东国际机场首飞。C919的全称是“COMAC919”，COMAC是C919的主制造商中国商飞公司的英文名称简写，“C”既是“COMAC”的第一个字母，也是中国的英文名称“CHINA”的第一个字母，体现了大型客机是国家的意志、人民的期望。第一个9寓意“天长地久”，19寓意C919大型客机最大载客量190人。C919拥有完全自主知识产权，是建设创新型国家的标志性工程，凝聚了国内最优秀的设计人才和工程人才，针对先进的气动布局、结构材料和机载系统，研制人员共规划了102项关键技术攻关，包括飞机发动机一体化设计、电传飞控系统控制律设计、主动控制技术等。

5. 我国首次海域天然气水合物试开采

2017年5月18日，我国首次实现海域可燃冰试采成功，南海神狐海域天然气水合物（又称可燃冰）试采实现连续187个小时的稳定产气。这是“中国理论”“中国技术”“中国装备”所凝结而成的突出成就，中国人民又攀登上了世界科技的新高峰。源源不断的天然气从1200多米的深海底之下200多米的底层中开采上来，点燃了全球最大海上钻探平台“蓝鲸一号”的喷火装置。这是我国首次，也是全球首次对资源量占比90％以上、开发难度最大的泥质粉砂型储层可燃冰成功实现试采。从“蓝鲸一号”起步的可燃冰试采，不仅对我国未来的能源安全保障、优化能源结构具有重要意义，甚至可能给世界能源接替研发格局带来改变。

6. 我国“人造太阳”装置创造世界新纪录

国家大科学装置——全超导托卡马克核聚变实验装置东方超环（EAST）实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行，创造了新的世界纪录。这一重要突破标志着，我国磁约束聚变研究在稳态运行的物理和工程方面将继续引领国际前沿。东方超环是世界上第一个实现稳态高约束模式运行持续时间达到百秒量级的托卡马克核聚变实验装置，对国际热核聚变试验堆（ITER）计划具有重大科学意义。由于核聚变的反应原理与太阳类似，因此，东方超环也被称作“人造太阳”。该成果将为未来ITER长脉冲高约束运行提供重要的科学和实验支持，也为我国下一代聚变装置——中国聚变工程实验堆的预研、建设、运行和人才培养奠定了基础。

7. 中国科学家首次发现突破传统分类新型费米子

中国科学院物理研究所科研团队首次发现了突破传统分类的新型费米子——三重简并费米子，为固体材料中电子拓扑态研究开辟了新的方向。这一研究成果于2017年6月19日由《自然》杂志在线发表。寻找新型费米子是近年来拓扑物态领域一个挑战性的前沿科学问题，也是该领域国际竞争的焦点之一。此次新型费米子的发现从理论预言、样品制备到实验观测的全过程，都是由我国科学家独立完成的，它是凝聚态物理中固体理论的一个重要突破。这一研究成果对促进人们认识电子拓扑物态、发现新奇物理现象、开发新型电子器件以及深入理解基本粒子性质都具有重要的意义。

8. 量子通信“从理想王国走到现实王国”

2017年1月18日，我国研制的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”在圆满完成４个月的在轨测试后，正式交付使用。2017年6月16日，中国科学技术大学潘建伟、彭承志等带领的团队宣布，利用“墨子号”在国际上率先成功实现了千公里级的星地双向量子纠缠分发，并于此基础上实现了空间尺度下严格满足“爱因斯坦定域性条件”的量子力学非定域性检验。世界首条量子保密通信干线——“京沪干线”于9月29日正式开通。结合“墨子号”卫星，我国科学家成功与奥地利实现了世界首次洲际量子保密通信。“墨子号”圆满实现了三大既定科学目标，用潘建伟的话说，千公里级的星地双向量子通信，终于“从理想王国走到了现实王国”。

9. 中科院推出高产水稻新种质

由中科院亚热带农业生态研究所夏新界研究员领衔的水稻育种团队于2017年10月16日宣布，历经十余年研究，团队日前培育出超高产优质“巨型稻”：株高可达2.2米、亩产可达800千克以上、具有高产、抗倒伏、抗病虫害、耐淹涝等特点。经农业部植物新品种测试中心DNA指纹检测，以及华智水稻生物技术有限公司56k水稻SNP基因芯片指纹图谱检测，确认“巨型稻”是一种水稻新种质材料。这种“巨型稻”光合效率高，单位面积生物量比现有水稻品种高出50%，平均有效分蘖40个，单穂最高实粒数达500多粒，单季产量可超过800千克/亩。它是运用突变体诱导、野生稻远缘杂交、分子标记定向选育等一系列育种新技术，获得的水稻新种质材料。

10. “悟空”发现疑似暗物质踪迹

2017年11月30日，中国暗物质粒子探测卫星“悟空”的首批探测成果在《自然》杂志上刊发。“悟空”测量到电子宇宙射线能谱在1.4万亿电子伏特（TeV）能量处的异常波动。这一神秘讯号首次为人类所观测，意味着中国科学家取得了一项开创性发现。如果后续研究证实这一发现与暗物质相关，将是一项具有划时代意义的科学成果，人类就可以跟随着“悟空”的脚步去找寻宇宙中５％以外的广袤未知，这将是一个超出想象的成就。即便与暗物质无关，也可能带来对现有科学理论的突破。“悟空”投入相对小，在“高能电子、伽马射线的能量测量准确度”和“区分不同种类粒子的本领”两项关键技术指标方面世界领先。

2016年中国十大科技进展新闻

1. 成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”

8月16日1时40分，长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。这将使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。首席科学家潘建伟院士率领团队完成自主研发的量子卫星突破了一系列关键技术，包括高精度跟瞄、星地偏振态保持与基矢校正、星载量子纠缠源等。工程由中科院国家空间科学中心、中国科学技术大学、中科院上海微小卫星创新研究院、中科院上海技术物理研究所、对地观测与数字地球科学中心等单位联合完成。量子卫星的成功发射和在轨运行，将有助于我国在量子通信技术实用化整体水平上保持和扩大国际领先地位，实现国家信息安全和信息技术水平跨越式提升，对于推动我国空间科学卫星系列可持续发展具有重大意义。

2. 全球最大单口径射电望远镜在贵州落成启用

有着超级“天眼”之称的500米口径球面射电望远镜，9月25日在贵州省平塘县的喀斯特洼坑中落成，开始接收来自宇宙深处的电磁波，这标志着我国在科学前沿实现了重大原创突破。该工程由我国天文学家于1994年提出构想，从预研到建成历时22年，是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。众多独门绝技让其成为世界射电望远镜中的佼佼者，这也将为世界天文学的新发现提供重要机遇。作为国家重大科技基础设施，“天眼”工程由主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终端及观测基地等几大部分构成。主动反射面是由上万根钢索和4450个反射单元组成的球冠型索膜结构，其外形像一口巨大的锅，接收面积相当于30个标准足球场。

3. 长征五号首飞成功

11月3日20时43分，我国最大推力新一代运载火箭长征五号首次发射成功，标志着我国运载能力已进入国际先进行列，中国正由航天大国迈向航天强国。长征五号代表了我国运载火箭科技创新的最高水平，填补了大推力无毒无污染液体火箭发动机的空白，实现了异型发动机起飞技术的重大突破。它也是实现未来探月工程三期、载人空间站、首次火星探测任务等国家重大科技专项和重大工程的重要基础和前提保障。2017年嫦娥五号落月采样返回、2018年发射空间站核心舱、2020年发射火星探测器等任务都将依靠长征五号来实现。

4. 神舟十一号飞船返回舱成功着陆

2名航天员安全回家 11月18日13时59分，神舟十一号飞船返回舱在内蒙古中部预定区域成功着陆，执行飞行任务的航天员景海鹏、陈冬身体状况良好，天宫二号与神舟十一号载人飞行任务取得圆满成功。神舟十一号飞船于10月17日7时30分发射升空，随后与天宫二号对接形成组合体，两名航天员进驻天宫二号，进行了为期30天的驻留。在执飞期间，完成了一系列空间科学实验和技术试验。这是我国组织实施的第6次载人航天飞行，也是改进型神舟载人飞船和改进型长征二号F运载火箭组成的载人天地往返运输系统第二次应用性飞行。天宫二号与神舟十一号载人飞行任务圆满成功，标志着我国载人航天工程实验室阶段任务取得具有决定性意义的重要成果，为后续空间站建造运营奠定了更加坚实的基础。

5. 领衔绘制全新人类脑图谱

中国科学院自动化研究所脑网络组研究中心蒋田仔团队联合国内外其他团队成功绘制出全新的人类脑图谱，即脑网络组图谱，在国际学术期刊《大脑皮层》上在线发表。研究团队突破了100多年来传统脑图谱绘制的瓶颈，提出“利用脑结构和功能连接信息”绘制脑网络组图谱的全新思路和方法。图谱包括246个精细脑区亚区，比传统的Brodmann图谱精细4到5倍，具有客观精准的边界定位，第一次建立了宏观尺度上的活体全脑连接图谱。脑网络组图谱为理解人脑结构和功能开辟了新途径，并对未来类脑智能系统的设计提供了重要启示，也将为神经及精神疾病的新一代诊断、治疗技术奠定基础，并为脑中风损伤区域及癫痫病灶的定位、神经外科手术中的脑胶质瘤精确切除等提供帮助，提高诊断质量与治疗效果。

6. 我国首获超算应用最高奖

由中国科学院软件所与清华大学、北京师范大学等单位合作的“千万核可扩展全球大气动力学全隐式模拟”获得国际高性能计算应用领域最高奖——“戈登贝尔奖”。科研团队提出一套适应于异构众核环境的全隐式求解器算法，一方面可带来长时间数值模拟效率的提升，另一方面也充分发掘“神威•太湖之光”的强大计算能力。“神威•太湖之光”系统自6月20日发布以来，国内外多个应用团队项目通过使用该系统获得突破，已取得100多项应用成果，涉及气候气象、海洋、航空航天、生物、材料、高能物理、药物、生命科学等19个应用领域。首次获得超算应用最高奖标志着我国科研人员正将超级计算的速度优势转化为应用优势，表明中国超算取得速度优势的同时，在应用领域也正不断缩小与世界先进水平的差距。

7. 率先破解光合作用超分子结构之谜

中国科学院生物物理所的研究团队在光合作用研究中获得重要突破，在国际上率先解析了高等植物菠菜光合作用超级复合物的高分辨率三维结构。该项研究工作发表于5月出版的《自然》杂志上。基于结构的光合作用机理研究具有重要的理论意义，同时也将为解决能源、粮食、环境等问题提供具有启示性的方案。研究团队通过单颗粒冷冻电镜技术，利用最新的单颗粒冷冻电镜技术，在3.2埃（1埃＝0.1纳米）分辨率下解析了高等植物（菠菜）光系统Ⅱ-捕光复合物Ⅱ超级膜蛋白复合体的三维结构，率先破解了光合作用超分子结构之谜，获得了其与外周捕光天线之间相互装配原理和能量传递过程相关的重要结构信息，为实现光能向清洁能源氢气转换提供具有启示性的方案。

8. “海斗”号无人潜水器创造深潜纪录 “探索一号”

科考船于6月22日至8月12日在马里亚纳海沟挑战者深渊开展了我国首次综合性万米深渊科考。我国自主研制的“海斗”号无人潜水器成功进行了一次八千米级、两次九千米级和两次万米级下潜应用，最大潜深达10767米，创造了我国无人潜水器的最大下潜及作业深度纪录，使我国成为继日、美两国之后第三个拥有研制万米级无人潜水器能力的国家。此项成果考取得了一系列重要突破，表明万米深海已不再是我国海洋科技界的禁区，是继蛟龙号七千米海试成功后又一个海洋科技的里程碑。我国首次万米深渊科考的成功宣示了我国深海科技创新能力正在实现从“跟踪”为主向“并行”“领先”为主转变，为全面实现国家“十三五”重点研发计划部署的万米载人/无人深潜的战略目标迈出了第一步。

9. 利用超强超短激光成功获得“反物质”

中国科学院上海光机所强场激光物理国家重点实验室利用超强超短激光，成功产生反物质——超快正电子源，这一发现将在材料的无损探测、激光驱动正负电子对撞机、癌症诊断等领域具有重大应用。相关研究成果已于3月发表在《等离子体物理》杂志上。此次反物质的获得经历了一个相对复杂的过程和优化，解决了伽马射线带来的噪声问题，利用正负电子在磁场中的不同偏转特性，最终成功观测到正电子。未来，在高能物理、材料无损探测、癌症诊断领域有应用前景，由于其脉宽只有飞秒量级，可使探测的时间分辨大大提高，进而研究物质性质的超快演化。

10. 首次揭示水的核量子效应

中国科学院院士王恩哥与北京大学教授江颖领导的课题组在国际上首次揭示了水的核量子效应，从全新的角度诠释了水的奥秘。相关研究成果于4月15日刊发在《科学》杂志上。氢核的量子化研究无论对于实验还是理论都非常具有挑战性。研究团队在相关实验技术和理论方法上分别取得突破，实现了单个水分子内部自由度的成像和水的氢键网络构型的直接识别，并在此基础上探测到氢核的动态转移过程。研发了一套“针尖增强的非弹性电子隧穿谱”技术，在国际上首次获得了单个水分子的高分辨振动谱，并由此测得了单个氢键的强度。氢核的“非简谐零点运动”会弱化弱氢键，强化强氢键，这个物理图像对于各种氢键体系具有相当的普适性，澄清了学术界长期争论的氢键的量子本质。

2015年中国十大科技进展新闻

1. 首次实现多自由度量子隐形传态

中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究小组在国际上首次成功实现多自由度量子体系的隐形传态，成果以封面标题的形式发表于《自然》杂志。这是自1997年国际上首次实现单一自由度量子隐形传态以来，科学家们经过18年努力在量子信息实验研究领域取得的又一重大突破，为发展可扩展的量子计算和量子网络技术奠定了坚实的基础。国际量子光学专家Wolfgang Tittel教授在同期《自然》杂志撰文评论：“该实验实现为理解和展示量子物理的一个最深远和最令人费解的预言迈出了重要的一步，并可以作为未来量子网络的一个强大的基本单元。”该成果已被欧洲物理学会评为“2015年度物理学重大突破”。

2. 北斗系统全球组网首星发射成功

3月30日，北斗系统全球组网首颗卫星在西昌发射成功，标志着我国北斗卫星导航系统由区域运行向全球拓展的启动实施。这颗卫星由中科院和上海市政府共建的上海微小卫星工程中心研制，是我国首颗新一代北斗导航卫星，入轨后将开展新型导航信号体制、星间链路等试验验证工作。这颗卫星实现了多个首创：首次使用中科院导航卫星专用平台，首次采用远征一号上面级直接入轨发射方式，首次验证相控阵星间链路与自主导航体制，首次大量使用国产化器部件以实现自主可控。由于采用一体化设计方法，按照功能链设计理念，整星分为有效载荷、结构和热控、电子学和姿态轨控等功能链，极大地提高了系统的可靠性和功能密度。

3. “长征六号”首飞“一箭多星”创纪录

9月20日7时1分，我国新型运载火箭“长征六号”在太原卫星发射中心点火发射，成功将20颗微小卫星送入太空。此次发射任务圆满成功，不仅标志着我国长征系列运载火箭家族再添新成员，而且创造了中国航天一箭多星发射的新纪录。此次“长征六号”运载火箭首飞，搭载发射了中国航天科技集团公司、国防科技大学、清华大学、浙江大学、哈尔滨工业大学等单位研制的开拓一号、希望二号、天拓三号、纳星二号、皮星二号、紫丁香二号等20颗微小卫星，主要用于开展航天新技术、新体制、新产品等空间试验，对于促进我国微小卫星的发展和新技术试验的验证等具有重要意义。

4. 首架国产大飞机下线

中国自主研制的大型客机C919首架机11月2日在上海正式下线。C919飞机自主创新有5个标志，包括飞机总体方案、气动外形、飞机机体设计与制造、系统集成及工程项目管理等。研制人员针对气动布局、结构材料和机载系统，实现先进材料首次在国产民机上的大规模应用、数百万零部件和机载系统研制流程高度并行。在研发的集成创新过程中，全产业链上有将近20万人参与研发制造，其采用的新技术、新材料、新工艺辐射拉动了中国经济和科技发展、基础学科进步及航空工业发展。业内专家认为，C919总装下线对于中国民机产业发展、基础工业实力提升、发展制造强国具有深远的意义。按计划，该飞机将于2016年首飞。

5. 剪接体高分辨率三维结构获解析

由中科院院士、清华大学教授施一公领导的研究组在《科学》杂志同时在线发表了两篇背靠背研究长文，分别报道了通过单颗粒冷冻电子显微技术（冷冻电镜）解析的酵母剪接体近原子分辨率的三维结构，并在此结构基础上进行详细分析，阐述了剪接体对前体信使RNA执行剪接的基本工作机理。这是科学家首次捕获到真核细胞剪接体复合物的高分辨率空间三维结构，并阐述相关工作机理。美国科学院院士、斯隆—凯特琳癌症研究中心教授丁绍·帕特尔评价说：“剪接体的结构是完完全全由中国科学家利用最先进的技术在中国本土完成，这是中国生命科学发展的一个里程碑。”

6. 首次发现外尔费米子

中科院物理所研究员方忠带领的团队首次在实验中发现了外尔费米子。这是国际上物理学研究的一项重要科学突破，对“拓扑电子学”和“量子计算机”等颠覆性技术的突破具有非常重要的意义。外尔费米子是德国科学家威尔曼·外尔在1929年预言的。不过，科学家们始终无法在实验中观测到这种粒子。2012年以来，该所理论研究团队首次预言在狄拉克半金属中或许可以发现无“质量”的电子。陈根富小组制备出具有原子级平整表面的大块TaAs晶体，丁洪小组利用上海光源同步辐射光束照射TaAs晶体，使得外尔费米子第一次展现在科学家面前。外尔费米子的半金属能实现低能耗电子传输，有望解决当前电子器件小型化和多功能化所面临的能耗问题。

7. 首次发现相对论性高速喷流新模式

中科院国家天文台研究员刘继峰带领团队在国际上首次从超软X射线源发现相对论性高速喷流，打破了天文学界以往的认知，揭示了黑洞吸积和喷流形成的新方式。该成果发表于《自然》杂志。审稿人认为，此项工作是2015年度本领域内最重要的5大发现之一。“在超软X射线源中发现相对论性喷流出乎所有人的意料，这改写了我们对超软X射线源的认知和喷流形成的认知。”美国科学院院士、英国皇家学会院士、哈佛大学教授Remash Narayan评论说：“它的观测特征和人们猜想并进行了大量数值模拟的处于极高吸积率的黑洞完全契合，生动展示了黑洞吞噬物质过多后产生高速重子喷流和浓密吸积盘外流的情况。”

8. 攻克细胞信号传导重大科学难题

中科院上海药物所研究员徐华强带领的国际团队利用世界上最强X射线激光，成功解析视紫红质与阻遏蛋白复合物的晶体结构，攻克了细胞信号传导领域的重大科学难题。这项成果以长文形式在线发表于《自然》杂志。美国科学家在G—蛋白偶联受体（GPCR）信号转导领域作出的重要贡献获得了2012年诺贝尔化学奖。然而，GPCR信号转导领域还有一个问题悬而未决，即GPCR如何激活另一条信号通路——阻遏蛋白信号通路。研究团队创新性地利用了比传统同步辐射光源强万亿倍的世界上最亮的X射线——自由电子激光（XFEL）技术，用较小的晶体得到了高分辨率的视紫红质—阻遏蛋白复合物晶体结构，为深入理解GPCR下游信号转导通路奠定了重要基础。

9. 首个自驱动可变形液态金属机器问世

由刘静带领的中科院理化技术研究所、清华大学医学院联合研究小组，发现液态金属可在吞食少量物质后，以可变形机器形态长时间高速运动，实现了无需外部电力的自主运动。

此项发现在世界属首次，相关论文在《先进材料》杂志上发表。标志着中国在液态金属领域达到世界领先水平。这种液态金属机器完全摆脱了庞杂的外部电力系统，向研制自主独立的柔性机器迈出了关键的一步。

《自然》杂志在其研究亮点栏目以《液态金属马达靠自身运动》为题进行了报道；《科学》杂志也在网站指出“可变形金属马达拥有一系列用途”。

10. “永磁高铁”牵引系统通过首轮线路试验考核

搭载着由中国中车研发的永磁同步牵引系统的中国首列“永磁高铁”在10月底通过整车首轮线路运行试验考核。这意味着我国高铁动力正发生革命性变化，成为世界上少数几个掌握“永磁高铁”牵引技术的国家。该牵引系统包括永磁同步牵引电机、牵引变压器、变流器、控制器等核心部件，其中电机采用世界新型稀土永磁材料，有效克服了永磁体失磁的世界难题；其巧妙设计的轴承散热结构能有效降低轴承温升，确保牵引动力运行的安全可靠；同时，采用了宽域高效的控制技术策略，实现高速方波弱磁控制和高速平稳重投；整个牵引系统体现节能高效系统特性匹配，节能10%以上。其研制成功不仅拉开了我国高铁“永磁驱动时代”的序幕，也为我国高铁参与国际竞争赢得了先机。

2014年中国十大科技进展新闻

1. 探月工程三期再入返回飞行试验获圆满成功

国防科技工业局宣布，11月1日6时42分，再入返回飞行试验返回器在内蒙古四子王旗预定区域顺利着陆，中国探月工程三期再入返回飞行试验获得 圆满成功。再入返回飞行试验器于10月24日在中国西昌卫星发射中心发射升空，进入地月转移轨道。科研人员将对飞行试验获得的数据进行深入研究，为优化完 善嫦娥五号任务设计提供技术支撑。试验器服务舱将继续在太空飞行，并开展一系列拓展试验。首次再入返回飞行试验圆满成功，标志着中国已全面突破和掌握航天 器以接近第二宇宙速度的高速再入返回关键技术，为确保嫦娥五号任务顺利实施和探月工程持续推进奠定了坚实基础。

2. 4500米级深海遥控作业型潜水器海试成功

“海马号”的研制是“863”计划支持的重点项目，是我国迄今为止自主研发的下潜深度最大、国产化率最高的无人遥控潜水器系统，并实现了关键核 心技术国产化。国土资源部作为该项目的主持部门，广州海洋地质调查局作为业主单位牵头，联合上海交通大学、浙江大学、青岛海洋化工研究院、同济大学和哈尔 滨工程大学等共同协作完成研制与海试。在南海进行的三个阶段的海试中，“海马号”共完成17次下潜，3次到达南海中央海盆底部进行作业试验，最大下潜深度 4502米，完成91项技术指标的现场考核，并通过专家组验收。此次海试的成功标志着我国掌握了大深度无人遥控潜水器的关键技术，是继“蛟龙号”之后又一 标志性成果。

3. 量子通信安全传输创世界纪录

中国科学技术大学潘建伟院士及其团队与中科院上海微系统所和清华大学合作，通过发展高速独立激光干涉技术，结合高效率、低噪声超导纳米线单光子 探测器，将可以抵御黑客攻击的远程量子密钥分发系统的安全距离扩展至200公里，并将成码率提高了3个数量级，创下新的世界纪录。11月7日出版的《物理 评论快报》发表了这一重要成果，审稿人评论认为“实用量子密钥分发的重要里程碑”和“物理和技术上的重大进展”，并被选为“编辑推荐”论文。同时，欧洲物 理学会下属网站《物理世界》也以《安全的量子通信传输到远距离》为题，对其进行了报道。

4. 甲烷高效转化研究获重大突破

中科院大连化学物理研究所包信和院士领衔的团队基于“纳米限域催化”的新概念，创造性地构建了硅化物晶格限域的单中心铁催化剂，成功实现了甲烷 在无氧条件下选择活化，一步高效生产乙烯、芳烃和氢气等高值化学品。与天然气转化的传统路线相比，该技术彻底摒弃了高耗能的合成气制备过程，大大缩短了工 艺路线，反应过程本身实现了二氧化碳的零排放，碳原子利用效率达到100%。相关成果发表在《科学》杂志上。有关专家认为：这是一项“即将改变世界”的新 技术，未来的推广应用将为天然气、页岩气的高效利用开辟新的途径。目前，这项技术相关的专利申请已进入美国、俄罗斯、日本、欧洲等国家和地区。

5. 超级稻亩产首破千公斤

由湖南杂交水稻研究中心袁隆平院士团队牵头的国家 “863”计划课题“超高产水稻分子育种与品种创制”取得重大突破。9月24日和10月10日，分别由中国科学院院士谢华安任组长的专家组和农业部测产专 家组组长、中国水稻研究所所长程式华等专家，在牛形村和红星村现场测产，平均亩产分别达到1006.1公斤和1026.70公斤，首次实现了超级稻百亩片 过千公斤的目标，创造了一项里程碑式的世界纪录。这是农业部首次针对超级稻千公斤攻关品种组织的国家级测产验收。2014年，“Y两优900”在全国13 个省市自治区的30个示范片开展高产示范攻关，在较为不利的气候下仍获得丰收。

6. 能量最高质子回旋加速器首次出束

7月4日，中国原子能科学研究院承建的100兆电子伏质子回旋加速器首次出束，这标志着国家重点科技工程–串列加速器升级工程的关键设施全面 建成。该加速器是国际上最大的紧凑型强流质子回旋加速器，也是我国自行研制的能量最高质子回旋加速器。其设计突破70兆电子伏以上能区回旋均采用分离扇或 螺旋扇的国际惯例，表明我国已掌握该领域一系列创新技术。工程建成后将填补我国中能强流质子回旋加速器的空白，使我国成为少数几个拥有新一代放射性核束加 速器的国家。在国防核科学研究、新核素合成、天体物理研究、医用同位素研发、治癌技术研究等前沿领域中有望取得突破性成果。

7. 首次获人源葡萄糖转运蛋白结构

清华大学医学院颜宁教授研究组在世界上首次解析了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构，初步揭示了其工作机制及相关疾病的致病机理。据介 绍，该成果不仅是针对葡萄糖转运蛋白研究取得的重大突破，同时为理解其他具有重要生理功能的糖转运蛋白的转运机理提供了重要的分子基础，揭示了人体内维持 生命的基本物质进入细胞膜转运的过程，对于人类进一步认识生命过程具有重要的指导意义。该成果在《自然》杂志发表后，诺贝尔化学奖得主布莱恩?克比尔卡评 价，针对人类疾病开发药物，获得人源转运蛋白结构至关重要。因此这是一项伟大的成就。该成果对于研究癌症和糖尿病的意义不言而喻。

8. 光通信技术取得新突破

“超高速超大容量超长距离光传输基础研究”国家“973”项目在武汉通过验收，在国内首次实现一根头发丝般粗细的普通单模光纤中以超大容量超密 集波分复用传输80公里，传输总容量达到100.23Tb/s，相当于12.01亿对人在一根光纤上同时通话。这一项目由武汉邮电科学研究院牵头，华中科 技大学、复旦大学、北京邮电大学、西安电子科技大学等单位参与，实现了我国光传输实验在容量上的突破。网络传输容量是衡量国家网络承载能力和水平的关键性 指标。这一项目致力于打造超高速度超大容量超长距离传输网络，为下一代光传输网络进行的技术储备，推动我国在光通信领域保持国际领先地位。

9. 首次揭示阿尔茨海默氏症致病蛋白三维结构

清华大学生命科学院施一公院士研究组在世界上首次揭示了与阿尔茨海默氏症发病直接相关的人源γ分泌酶复合物。

(γ-secretase)精细三维结构，为阿尔茨海默氏症的发病机理提供了重要线索。相关成果以长文形式在线发表于《自然》杂志。阿尔茨海默 氏症又称老年痴呆症，不但给病人及家属造成极大痛苦，也带来沉重的社会负担。该研究组利用瞬时转染技术，在哺乳动物细胞中成功过量表达并纯化出纯度好、性 质均一、有活性的γ-secretase复合体。同时，通过对获得的复合物样品进行冷冻电镜分析，最终获得了分辨率达4.5埃的γ-secretase复 合物三维结构。据此，科学家对阿尔茨海默氏症的研究将开启新篇章。

10. 首套30米分辨率全球地表覆盖遥感制图数据集成功研制并捐赠联合国

由国家测绘地理信息局完成的这一“863”重点项目研究成果，涵盖全球陆域范围和两个基准年(2000年和2010年)，包括水体、耕地和林地 等十大类地表覆盖信息，提供着全球地表覆盖空间分布与变化的详尽信息，将同类全球数据产品的空间分辨率提高了10倍，是全球环境变化研究、可持续发展规划 等不可或缺的重要基础资料。9月22日，国务院副总理张高丽将这一成果赠送给联合国秘书长潘基文，供联合国系统、各成员国和国际社会免费使用。《自然》杂 志也作了专题报道。目前已有来自全球70多个国家的上千名科技工作者和用户下载和使用了超过3万幅数据，成果正在全球环境变化监测和可持续发展等方面发挥 重要作用。

2013年中国十大科技进展新闻

1. 嫦娥三号月面软着陆开展科学探测

12月2日1时30分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将嫦娥三号探测器发射升空。14日21时11分，嫦娥三号在月球正面的虹湾以东地区实现软着陆。15日4时35分，嫦娥三号着陆器与巡视器分离，“玉兔号”巡视器顺利驶抵月球表面。15日23时45分，“两器”完成互拍成像。按照计划，嫦娥三号开展月表形貌与地质构造调查、月表物质成分和可利用资源调查、地球等离子体层探测和月基光学天文观测等科学探测任务。嫦娥三号任务的圆満成功，标志着我国探月工程“绕、落、回”第二步战略目标取得全面胜利。这是中国首次实现地外天体软着陆，成为世界上第三个自主实施月球软着陆和月面巡视探测的国家。

2. 神舟十号飞船发射成功

6月11日17时38分，神舟十号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，顺利将聂海胜、张晓光、王亚平3名航天员送入太空。6月13日，神舟十号与天宫一号实现自动对接，6月23日实现手控交会对接。6月25日，神舟十号飞船从天宫一号目标飞行器上方绕飞至其后方，并完成近距离交会，我国首次航天器绕飞交会试验取得成功。组合体飞行期间，航天员进驻天宫一号，并开展航天医学实验、技术试验及太空授课活动，开创中国载人航天应用性飞行的先河。6月26日，神舟十号载人飞船返回舱返回地面。

3. 首次在实验中发现量子反常霍尔效应

由中科院物理所和清华大学等机构的科研人员组成的团队，在量子反常霍尔效应研究中取得重大突破。他们从实验中首次观测到量子反常霍尔效应，这是我国科学家从实验中独立观测到的一个重要物理现象，也是物理学领域基础研究的一项重要科学发现。量子反常霍尔效应的美妙之处是不需要任何外加磁场，因此，人们未来有可能利用量子反常霍尔效应无耗散的边缘态发展新一代的低能耗晶体管和电子学器件，从而解决电脑发热问题和摩尔定律的瓶颈问题。相关成果于3月14日在线发表于《科学》杂志。

4. 禽流感病毒研究获突破

中国科学院微生物所、中国疾病预防控制中心及相关高校的科研人员对H7N9禽流感病毒溯源、H5N1禽流感跨种间传播机制的研究获得重要突破。两项成果分别在线发表于5月1日和3日《柳叶刀》和《科学》杂志。中国农科院哈尔滨兽医所陈化兰团队一项研究表明，H7N9病毒侵入人体发生突变后，存在较大人际间流行的风险。相关成果7月19日在线发表于《科学》杂志。中国科学家10月26日在杭州宣布，自主研发出首例人感染H7N9禽流感病毒疫苗株。该成果由浙江大学医学院附属第一医院联合香港大学、中国疾病预防控制中心、中国食品药品检定研究院和中国医学科学院协同攻关完成。

5. 天河二号蝉联世界超算冠军

6月17日，国防科大研制的天河二号以峰值计算速度每秒5.49亿亿次、持续计算速度每秒3.39亿亿次双精度浮点运算优越性能，在第41届世界超级计算机500强排名中位居世界第一，标志着我国在超级计算机领域已走在世界前列。11月20日，在美国丹佛市举行的国际超级计算大会上，国际TOP500组织正式发布了第42届世界超级计算机500强排行榜。安装在国家超级计算广州中心的天河二号超级计算机系统，再次位居榜首，蝉联世界超算冠军。

6. 世界上“最轻材料”研制成功

浙江大学研制出一种被称为“全碳气凝胶”的固态材料，密度仅每立方厘米0.16毫克，是空气密度的六分之一，也是迄今为止世界上最轻的材料。“全碳气凝胶”在结构韧性方面也十分出色，可在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原。此外，“全碳气凝胶”还是吸油能力最强的材料之一。现有的吸油产品一般只能吸收自身质量10倍左右的有机溶剂，而“全碳气凝胶”的吸收量可高达自身质量的900倍。 这一研究成果于2月18日在线发表于《先进材料》杂志，并被《自然》杂志在“研究要闻”栏目中重点配图评论。

7. 世界唯一实用化深紫外全固态激光器研制成功

9月6日，由中科院承担的国家重大科研装备“深紫外固态激光源前沿装备研制项目”通过验收，使我国成为世界上唯一一个能够制造实用化、精密化深紫外全固态激光器的国家。中科院科研人员在国际上首先生长出大尺寸氟硼铍酸钾晶体，并发现该晶体是第一种可用直接倍频法产生深紫外波段激光的非线性光学晶体。科研人员在此基础上发明了棱镜耦合专利技术，率先发展出直接倍频产生深紫外激光的先进技术。目前，中科院在棱镜耦合器件上已获中、美、日专利。我国科学家已应用该系列装备获得了一系列重要成果，使我国深紫外领域的科研水平处于国际领先地位。

8. 实现最高分辨率单分子拉曼成像

由中科院院士侯建国领衔的中国科大微尺度物质科学国家实验室单分子科学团队董振超研究小组，在国际上首次实现亚纳米分辨的单分子光学拉曼成像，将具有化学识别能力的空间成像分辨率提高到前所未有的0.5纳米。6月6日，《自然》杂志在线发表了该项成果。三位审稿人盛赞这项工作“打破了所有的纪录，是该领域创建以来的最大进展”；“是该领域迄今质量最高的工作，开辟了一片新天地”。世界著名纳米光子学专家还在同期杂志的《新闻与观点》栏目撰文评述了这项研究。

9. 世界最大单机容量核能发电机研制成功

8月24日上午，目前世界最大单机容量核能发电机——台山核电站1号1750兆瓦核能发电机由中国东方电气集团东方电机有限公司完成制造，并从四川德阳市顺利发运。台山核电站是我国首座、世界第三座采用EPR三代核电技术建设的大型商用核电站。东方电机为台山核电站提供首期全部两台核能发电机，单机容量高达1750兆瓦，是东方电机迄今为止制造的技术难度最高、结构最复杂、体积最大、重量最重的核能发电机。东方电机开发设计了转子线圈装配新工艺、定子线棒制造新工艺、护环装配新工艺、油密封系统装配新工艺等一系列创新成果。

10. 世界首台拟态计算机研制成功

中国工程院院士邬江兴带领科研团队，联合国内外十余家单位，提出拟态计算新理论，并成功研制出世界首台结构动态可变的拟态计算机。9月21日，这项名为“新概念高效能计算机体系结构及系统研究开发”的项目在上海通过国家“863”计划项目验收。针对用户不同的应用需求，拟态计算机可通过改变自身结构提高效能。测试表明，拟态计算机典型应用的能效，比一般计算机可提升十几倍到上百倍。其研制成功，使我国计算机领域实现从跟随创新到引领创新、从集成创新到原始创新的跨越；同时也可从体系技术层面有效破解我国核心电子器材、高端通用芯片、基础软件产品等软硬件长期受制于人的困局。

2012年中国十大科技进展新闻

1. “神九”载人飞船与天宫一号成功对接

6月29日10时03分，在经过近13天太空飞行后，神舟九号载人飞船返回舱顺利着陆，天宫一号与神舟九号载人交会对接任务获得圆满成功。神舟九号飞船于6月16日18时37分从酒泉卫星发射中心发射升空，先后与天宫一号目标飞行器在轨成功进行了两次交会对接。在轨飞行期间，航天员景海鹏、刘旺、刘洋按计划开展了一系列空间科学实验和技术试验，取得了丰富成果。天宫一号与神舟九号载人交会对接任务的圆满成功，实现了我国空间交会对接技术的又一重大突破，标志着我国载人航天工程第二步战略目标取得了具有决定性意义的重要进展。

2. “蛟龙”号下潜突破7000米

6月3日，“蛟龙”号再次出征，向7000米发起冲击。6月24日上午9时许，“蛟龙”号成功在7020米深海底坐底，再创我国载人深潜新纪录。作为拥有自主知识产权的第一台深海载人潜水器，“蛟龙”号方案设计和关键核心技术，像耐压结构、生命保障、远程水声通讯、系统控制等，以及总装联调和海上试验都是由我国独立完成。“蛟龙”号7000米的重大突破，标志着我国具备载 人 到 达 全 球 99.8%以上海洋深处进行作业的能力，体现了我国在深海技术领域的重大进步。

3. 世界首条高寒地区高速铁路突破三大技术难题

12月1日，哈（尔滨）大（连）客运专线正式开通运营。据参与设计的铁道第一勘察设计院专家介绍，哈大高铁是我国目前在高纬度严寒地区设计的标准最高的一条高速铁路，也是世界上首条高寒地区建成运营的高速铁路。突破了防冻胀路基、接触网融冰、道岔融雪等国际公认的三大技术难题。基础设施按时速350公里建设，采用冬季运营时速200公里、夏季300公里运行图运营。哈大高铁纵贯东北三省、营业里程达921公里。

4. 嫦娥二号7米分辨率全月影像图发布

国防科技工业局2月6日发布探月工程嫦娥二号月球探测器获得的7米分辨率全月球影像图。目前除中国外，还没有其他国家获得和发布过优于7米分辨率、100%覆盖全月球表面的全月球影像图，这表明我国探月工程又取得了一项重大成果。此次制作完成的7米分辨率全月球分幅影像图产品，共746幅，总数据量约800GB。同时，科研人员还制作完成了50米分辨率标准分幅影像图产品和全月球数据镶嵌影像图产品。

5. 首台国产CPU千万亿次高效能计算机系统通过验收

9月11日，“神威蓝光千万亿次高效能计算机系统”通过科技部专家组验收，这标志着我国成为继美国、日本之后第三个能够采用自主CPU构建千万亿次计算机的国家。“神威蓝光计算机系统”共8704个CPU， 全部采用自主设计生产的申威1600处理器， 整个系统的峰值运算速度为 1.07千万亿次，其存储容量为2000万亿字节。基于“神威蓝光”系统成立的国家超级计算济南中心，已为30多家单位、40多项国家及省部科技课题提供计算服务，计算资源利用率峰值在60%以上，并取得了一批科技成果。

6. 戊肝疫苗研制成功

由厦门大学、养生堂万泰公司联合研制的重组戊型肝炎疫苗（大肠埃希菌）已获得国家一类新药证书和生产文号，成为世界上第一个用于预防戊型肝炎的疫苗。这是全世界戊肝预防与控制领域的一个重大突破”。厦门大学的戊肝疫苗项目课题组，取得了保护性抗原识别及结构表征、病毒颗粒组装机制等多项核心原创发现，并逐步构建起了独特的原核表达类病毒颗粒疫苗的核心技术体系。其团队先后在《柳叶刀》等学术刊物发表了26篇学术论文，并多次应邀在国际学术及疫苗产业会议上报告进展。课题组与企业合作，严格按照有关规定进行了三期临床试验。其中，第三期试验在10万健康人群中接种。

7. 新一代大推力火箭发动机研制成功

由国防科工局协调组织，航天科技集团公司所属航天推进技术研究院研制成功120吨级液氧煤油高压补燃循环发动机，将作为我国新一代运载火箭的动力系统，为载人航天、月球探测等国家重大专项任务提供有力保障。这是我国首型拥有自主知识产权的高压补燃循环发动机，具有高性能、高可靠、无毒无污染等特点。它的研制成功，使我国成为继俄罗斯之后第二个掌握液氧煤油高压补燃循环火箭发动机核心技术的国家。据介绍，该型发动机工程在研制过程中,突破了液氧煤油高压补燃循环发动机设计、制造、试验关键技术70余项，获得了近20项国防科技成果及相关专利授权。

8. 可扩展量子信息处理获重大突破

中国科大潘建伟小组利用自主发展的高亮度、高纯度量子纠缠源技术，在国际上首次实现了八光子薛定谔猫态。随后，他们利用八光子纠缠，在国际上首次实验实现了拓扑量子纠错，取得了可扩展容错性量子计算的重大突破，成果以长文形式发表在《自然》杂志上。该小组还与中科院上海技物所、光电技术所等单位合作，在国际上首次实现了百公里量级的自由空间量子隐形传态和双向纠缠分发，成果以封面标题的形式发表在《自然》杂志上。

9. 大亚湾实验发现中微子新的振荡模式

中微子混合角θ13是物理学中28个基本参数之一，它的大小关系到中微子物理研究未来的发展方向，并和宇宙起源中的“反物质消失之谜”相关，是国际上中微子研究的热点。由中国科学院高能物理研究所等来自全世界6个国家和地区38个科研单位组成的大亚湾反应堆中微子实验国际合作组，在3月8日宣布，发现中微子新的振荡模式，并测得其振荡振幅，精度世界最高。该结果加深了人类对中微子基本特性的认识，得到国际高能物理学界的高度评价，并被《科学》杂志评选为2012年度十大科学突破之一。

10. 亚洲第一射电望远镜建成

10月28日，总体性能名列全球第四、亚洲第一的上海65米射电望远镜在中国科学院上海天文台松江佘山基地落成。该射电望远镜高70米、重2700吨，是我国目前口径最大、波段最全的一台全方位可动的高性能的射电望远镜。其工作波长从最长21厘米到最短7毫米共8个频段，涵盖了开展射电天文观测的厘米波波段和长毫米波波段。该射电望远镜采用修正型卡塞格伦天线，能在方位和俯仰两个方向转动，以高精度指向需要观测的天体和航天器，最高指向精度要求优于3角秒。

天、月球探测等国家重大专项任务提供有力保障。这是我国首型拥有自主知识产权的高压补燃循环发动机，具有高性能、高可靠、无毒无污染等特点。它的研制成功，使我国成为继俄罗斯之后第二个掌握液氧煤油高压补燃循环火箭发动机核心技术的国家。据介绍，该型发动机工程在研制过程中,突破了液氧煤油高压补燃循环发动机设计、制造、试验关键技术70余项，获得了近20项国防科技成果及相关专利授权。

8. 可扩展量子信息处理获重大突破

中国科大潘建伟小组利用自主发展的高亮度、高纯度量子纠缠源技术，在国际上首次实现了八光子薛定谔猫态。随后，他们利用八光子纠缠，在国际上首次实验实现了拓扑量子纠错，取得了可扩展容错性量子计算的重大突破，成果以长文形式发表在《自然》杂志上。该小组还与中科院上海技物所、光电技术所等单位合作，在国际上首次实现了百公里量级的自由空间量子隐形传态和双向纠缠分发，成果以封面标题的形式发表在《自然》杂志上。

9. 大亚湾实验发现中微子新的振荡模式

中微子混合角θ13是物理学中28个基本参数之一，它的大小关系到中微子物理研究未来的发展方向，并和宇宙起源中的“反物质消失之谜”相关，是国际上中微子研究的热点。由中国科学院高能物理研究所等来自全世界6个国家和地区38个科研单位组成的大亚湾反应堆中微子实验国际合作组，在3月8日宣布，发现中微子新的振荡模式，并测得其振荡振幅，精度世界最高。该结果加深了人类对中微子基本特性的认识，得到国际高能物理学界的高度评价，并被《科学》杂志评选为2012年度十大科学突破之一。

10. 亚洲第一射电望远镜建成

10月28日，总体性能名列全球第四、亚洲第一的上海65米射电望远镜在中国科学院上海天文台松江佘山基地落成。该射电望远镜高70米、重2700吨，是我国目前口径最大、波段最全的一台全方位可动的高性能的射电望远镜。其工作波长从最长21厘米到最短7毫米共8个频段，涵盖了开展射电天文观测的厘米波波段和长毫米波波段。该射电望远镜采用修正型卡塞格伦天线，能在方位和俯仰两个方向转动，以高精度指向需要观测的天体和航天器，最高指向精度要求优于3角秒。