2020年十大科技新闻汇总和解读

　　2月5日，武汉大学中南医院重症医学科主任彭志勇（左）走进隔离病房准备救治患者。新华社发（钟南轩摄）

　　无垠的太空，漆黑的海底，勇气与困惑，拼搏与不易，即便相隔甚远，我们也能真切感知。时代风起云涌，人类情感相通，我们见证和投入，我们旁观和亲历。这一年的结尾，我们祈祷明年会更好。

　　汹汹而来的新冠病毒，被科学打败了。抗击新冠疫情，是新中国成立70年来，疾病防控科技一次实力大展示。

　　疫情发生后，中国科学家在短时间内，就迅速搞清了这是一种新型冠状病毒，第一时间向全球共享病毒的全基因组测序结果。全国专家第一时间奔赴武汉，根据疫情发展不同阶段，确定科研攻关重点，科研、临床、防控严密配合，产学研协同发力。科技部第一时间会同卫健委等12个部门和单位成立科研攻关组。中国科技界快速有效的努力，有力支撑了疫情防控战。世界卫生组织总干事高级顾问实地考察后说：科技驱动是中国防控措施的一大特点。

　　中国第一时间向全球通报疫情信息，分享新冠病毒全基因组序列和新冠病毒核酸检测引物探针序列信息，为全球抗疫提供了基础。科技部等部门3批共计16个应急攻关项目，围绕病毒溯源、药物研发、疫苗研发、检测试剂以及试验动物模型部署，让抗疫队伍坚实地一步步走向胜利。

　　为快速研发针对新型冠状病毒的疫苗，提高成功率，中国并行推进多个技术，实现了疫苗研发前所未有的快进度，已在多个国家和地区上市。在安全、有效的前提下，中国疫苗研发做到了最大限度缩短流程。在多个领域领先世界。

　　全国抗击新冠肺炎疫情表彰大会上，四位科技工作者获得国家勋章和国家荣誉称号，这象征中国科技人的努力得到了最充分的认可。

　　千年前，活动在中国土地上的人群，与现在的中国人是什么关系？5月《科学》杂志发表的中科院一项论文，利用古代DNA测序，揭开了有关中国南北方史前人群格局、迁移与混合的若干秘密。依靠新发展的DNA捕获与复原技巧，过去难以取得的尤其是南方湿热环境下不易保存的遗传物质，吐露出了不少真言。

　　通过测序山东、内蒙古、福建等地11个遗址的25个9500—4200年前的个体，中国科学家研究发现，在9500年前，一南一北有两个明显不同的族群。至晚在8300年前，南北人群就开始融合了；4800年前趋向强化融合，至今仍在延续。

　　沿着黄河流域直到西伯利亚东部草原的人群，从9500年前起都携有一种古北方成分；而中国沿海及海峡两岸人群，至少从8400年前起携有一种古南方成分，这两种成分截然不同。八千多年以来，南北差异在逐渐缩小。现在任何一地的汉族，都是这两大人群的混血儿，混合比例也没什么南北差异。

　　现今广泛分布于海峡、东南亚和太平洋岛屿的南岛语系人群，起源于中国南方的福建及毗邻，也可以追溯到8400年前。这一人群，按照最新的基因分析，并不是以前一些学者怀疑的几万年前就来到中国的古人群。

　　7月23日，我国首次火星探测任务天问一号探测器由长征五号遥四运载火箭从文昌航天发射场发射升空，飞行2000多秒后，成功送入预定轨道，开启火星探测之旅，迈出了我国自主开展行星探测的第一步。

　　天问一号探测器由环绕器和着陆巡视器组成，着陆巡视器又包括进入舱和火星车。进入舱完成火星进入、下降和着陆任务，火星车配置了多种科学载荷，在着陆区开展巡视探测。

　　天问一号探测器将在地火转移轨道飞行约7个月后，到达火星附近，通过“刹车”完成火星捕获，进入环火轨道，并择机开展着陆、巡视等任务，进行火星科学探测。

　　此次火星探测任务的工程目标是实现火星环绕探测和巡视探测，获取火星探测科学数据，实现我国在深空探测领域的技术跨越；同时建立独立自主的深空探测工程体系，推动我国深空探测活动可持续发展。

　　截至12月14日，天问一号探测器已在轨飞行144天，飞行里程约3.6亿公里，距离地球超过1亿公里，距离火星约1200万公里，飞行状态良好，已成功完成地月合照、探测器“”、三次中途修正、一次深空机动、载荷自检等工作。天问一号预计明年2月中旬接近火星后，实施“刹车”制动进入环火轨道，为火星着陆作准备。

　　7月31日，中国向全世界郑重宣告，中国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统全面建成，开启了高质量服务全球、造福人类的崭新篇章。

　　北斗是我国迄今为止规模最大、覆盖范围最广、服务性能最高、与百姓生活关联最紧密的巨型复杂航天系统，由卫星、火箭、发射场、测控、运控、星间链路、应用验证七大系统组成。

　　抚今追昔，这份“成绩单”来之不易。从北斗一号工程立项开始，26载风雨兼程，几代北斗人接续奋斗、数十万建设者聚力托举，在强国复兴的伟大征程中，一次又一次刷新“中国速度”、展现“中国精度”、彰显“中国气度”，创造出无愧于党、无愧于人民、无愧于时代的辉煌业绩。

　　立项至今，北斗系统建设坚持“一张蓝图绘到底”，一步一个脚印踏出了自己的节奏。2000年建成北斗一号试验系统，使我国成为世界第三个拥有自主卫星导航系统的国家。2012年建成北斗二号区域系统，为亚太地区提供服务。2020年建成北斗三号全球系统，实现了中国人孜孜以求的“全球梦”。

　　据统计，工程启动以来，在全国范围内先后调集了400多家单位、30余万名科技人员参与研制建设。陈芳允、孙家栋两位“两弹一星”元勋和几十名两院院士领衔出征。

　　如今，中国北斗正式登上世界舞台，站在了我国用实际行动积极推动构建人类命运共同体的“第一梯队”。

　　“此次全会将科技的作用提升到新高度，用‘核心地位’和‘战略支撑’这样的浓墨重彩来形容。”杨卫院士这样说。

　　11月3日，党的十九届五中全会通过的《中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》正式发布，提出：坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位，把科技自立自强作为国家发展的战略支撑，面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，完善国家创新体系，加快建设科技强国。

　　把科技创新摆在各项规划任务首位，进行专章部署，这是中国党编制五年规划建议历史上的第一次。十九届五中全会把科技创新的地位和作用提升到前所未有的战略高度，充分体现了以习同志为核心的党中央对科技创新一以贯之的高度重视和战略谋划。从党的实施创新驱动发展战略，到党的十九大提出创新是引领发展的第一动力，再到十九届五中全会提出加快建设科技强国，党中央对科技创新的战略方针一脉相承、与时俱进。五中全会对科技创新的重大部署在战略层面目标思路清晰，在战术层面举措具体务实，为今后一个时期科技工作指明了前进方向。

　　11月8日，新华社报道，中国科学技术大学教授陈秀雄、王兵在微分几何学领域取得重大突破，率先解决了两个困扰国际数学界20多年的核心猜想——哈密尔顿—田猜想和偏零阶估计猜想。相关研究成果发表在国际数学期刊《微分几何学杂志》上。

　　微分几何学起源于17世纪，主要用微积分方法研究空间的几何性质，对物理学、天文学、工程学等产生巨大推动作用。“里奇流”诞生于20世纪80年代，是一种描述空间演化的微分几何学研究工具。

　　大到宇宙膨胀，小到热胀冷缩，诸多自然现象都可以归结到空间演化。陈秀雄与王兵团队长期研究微分几何中“里奇流”的收敛性，运用新思想和新方法，他们在国际上率先证明了“哈密尔顿—田”和“偏零阶估计”这两个提出于20世纪90年代的猜想。

　　据了解，两位数学家研究这两个猜想用了5年，论文篇幅长达120多页，由于篇幅浩繁、审稿周期漫长，论文从投稿到正式发表又花了6年。

　　《微分几何学杂志》审稿人评论认为，这篇论文是几何分析领域的重大进展，将激发诸多相关研究。菲尔兹奖获得者西蒙·唐纳森称赞说，这是“几何领域近年来的重大突破”。

　　嫦娥五号携带月球样品成功返回地球，是40多年后，再次有人类航天器重返月球并采回样品。对中国和全球航天界，这都是一项巨大的科学成就。

　　历经23天，嫦娥五号闯过地月转移、近月制动、环月飞行、月面着陆、自动采样、月面起飞、月轨交会对接、再入返回等多个难关，成功携带月球样品返回地球。这项任务需要非常精确的控制，技术难度很高。

　　中国航天科技集团研制的嫦娥五号，是中国研制的最为复杂的航天器系统之一，由轨道器、返回器、着陆器、上升器组成，包含15个分系统。在此次任务中，嫦娥五号经历11个飞行阶段，20余天的在轨飞行过程，采集1731克的月球样品返回地球。月球表面自动采样封装是嫦娥五号任务中最引人注目的一个环节。嫦娥五号在月面选定区域着陆，使出浑身解数采集月壤，实现我国首次地外天体采样与封装。

　　嫦娥五号的成就再次告诉世界，中国已成为航天大国。40多年来，全球航天领域科学家一直希望能更深入地研究月壤，相信嫦娥五号的成功能帮助他们解答困惑。

　　11月27日00时41分，华龙一号全球首堆——中核集团福清核电5号机组首次并网成功。经现场确认，该机组各项技术指标均符合设计要求，机组状态良好，为后续机组投入商业运行奠定坚实基础，并创造了全球第三代核电首堆建设的最佳业绩。

　　华龙一号是我国研发设计的具有完全自主知识产权的三代压水堆核电技术，设计寿命为60年，反应堆采用177堆芯设计，堆芯采用18个月换料，电厂可利用率高达90%，创新采用了“能动和非能动”相结合的安全系统及双层安全壳等技术，在安全性上满足国际最高安全标准要求。

　　华龙一号全球首堆并网成功，标志着我国打破了国外核电技术垄断，正式进入核电技术先进国家行列，这对我国实现由核电大国向核电强国的跨越具有重要意义。

　　作为我国核电走向世界的“国家名片”，华龙一号是当前核电市场上接受度最高的三代核电机型之一，是我国核电创新发展的重大标志性成果。目前，中核集团海内外共有6台华龙一号核电机组在建，建设工程安全和质量处于良好受控状态。

　　“华龙一号”全球首堆福清核电5号机组并网发电将会大幅提升中国核电行业的竞争力，对优化能源结构、推动绿色低碳发展具有重要意义。

　　载人深潜10909米后，“奋斗者”号全海深载人潜水器成功完成万米海试并于11月28日胜利返航。

　　10月10日，“奋斗者”号从海南省三亚市崖州湾南山港码头启航，前往西太平洋马里亚纳海沟海域实施万米深潜试验任务。10月27日，“奋斗者”号下潜首次突破万米，并于11月10日创造了10909米的中国载人深潜新纪录；11月13日，“奋斗者”号完成了世界上首次载人潜水器与着陆器在万米海底的联合作业，并进行了视频直播。

　　作为人类历史上第4艘全海深载人潜水器，为实现万米海底作业目标，“奋斗者”号研发团队历经5年艰苦攻关，在耐压结构设计及安全性评估、钛合金材料制备及焊接、浮力材料研制与加工、声学通信定位、智能控制技术、锂离子电池、海水泵、作业机械手等方面实现多项重大技术突破，核心部件国产化率超过96.5%。

　　“奋斗者”号研制及海试的成功，显著提升了我国载人深潜的技术装备能力和自主创新水平，推动了潜水器向全海深谱系化、功能化发展，为探索深海科学奥秘、保护和合理利用海洋资源提供了又一利器，为引导公众关心认识海洋、提升全民海洋意识、加快建设海洋强国作出了突出贡献。

　　在一个特定赛道上，200秒的“量子算力”，相当于目前“最强超算”6亿年的计算能力！12月4日，《科学》杂志公布的中国“九章”计算机重大突破，让世界瞩目。

　　这台由中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等学者研制的76个光子的量子计算原型机“九章”，推动全球量子计算的前沿研究达到一个新高度，在谷歌“悬铃木”计算机之后，再次成功实现“量子计算优越性”的里程碑式突破。

　　去年9月，美国谷歌公司宣布研制出53个量子比特的计算机悬铃木，对一个数学问题的计算只需200秒，而当时世界最快的超级计算机“顶峰”需要2天，因此他们在全球首次实现了量子优越性。

　　中国量子计算机取名“九章”，是为了纪念中国古代著名数学专著《九章算术》。实验显示，九章对经典数学算法高斯玻色取样的计算速度，比目前世界最快的超算“富岳”快一百万亿倍，从而在全球第二个实现了量子优越性。

　　相比悬铃木，“九章”有三大优势：速度更快，不需要很多超低温设备，在小样本和大样本上均快于超算。

　　近年来，中国在量子技术领域捷报频传。量子计算机的初试成功，一定会吸引更多年轻人投身到这一方兴未艾的领域。

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