2021年，是中國(guó)共產(chǎn)黨建黨100年，也是“十四五”開局之年?；厥字袊?guó)百年征程，科技為中國(guó)插上了騰飛的翅膀。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)科技進(jìn)步對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率達(dá)到60%。毫無(wú)疑問(wèn)，重大科技創(chuàng)新成果是國(guó)之重器、國(guó)之利器，關(guān)系我國(guó)發(fā)展全局。
今天，小編為大家盤點(diǎn)2021年中國(guó)的8大科技成就，看看有沒(méi)有你熟知的。
NO.1 中國(guó)“人造太陽(yáng)”創(chuàng)億度百秒世界新紀(jì)錄
有“人造太陽(yáng)”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變?cè)囼?yàn)裝置(EAST)取得新突破，成功實(shí)現(xiàn)可重復(fù)的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運(yùn)行創(chuàng)造托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行新的世界紀(jì)錄。
這標(biāo)志著我國(guó)核聚變研究又獲得重大突破，也為人類獲得可控核聚變能源，奠定了商用的物理和工程基礎(chǔ)。但要產(chǎn)生核聚變，得在高溫高壓的環(huán)境下，比如，在太陽(yáng)中心，氫可以在1500萬(wàn)度K的高溫和2000億個(gè)大氣壓的高壓下聚變成氦。而在地球上沒(méi)有那么高的壓強(qiáng)，要發(fā)生聚變，溫度就需要達(dá)到上億度。因此，在地球上實(shí)現(xiàn)核聚變是非常難的。
而中國(guó)的“人造太陽(yáng)”，恰恰就把可控核聚變，做到了1億度高溫，還堅(jiān)持了101秒。要知道，最開始時(shí)，人類只能做過(guò)50毫秒。
NO.2 中國(guó)空間站開啟有人長(zhǎng)期駐留時(shí)代
2021年4月29 日，天和核心艙發(fā)射升空并順利抵達(dá)軌道，這標(biāo)志著我國(guó)天宮空間站在軌組建工作全面展開?？臻g站開啟常態(tài)化運(yùn)行后，將有3名航天員作為一個(gè)乘務(wù)長(zhǎng)長(zhǎng)期駐留，隨著國(guó)際空間站退役臨近，中國(guó)天宮將成為唯一可用空間站。
8月20日，經(jīng)過(guò)約6小時(shí)的出艙活動(dòng)，神舟十二號(hào)航天員乘組密切協(xié)同，圓滿完成出艙活動(dòng)期間全部既定任務(wù)，航天員聶海勝、劉伯明安全返回天和核心艙，比原計(jì)劃提前了約 1 小時(shí)，空間站階段第二次航天員出艙活動(dòng)取得圓滿成功。
10 月 16 日，神舟十三號(hào)載人飛船成功進(jìn)入預(yù)定軌道，順利將翟志剛、王亞平、葉光富 3 名航天員送入太空。飛船入軌后，經(jīng)約 6.5 小時(shí)飛行，與天和核心艙和天舟二號(hào)、天舟三號(hào)組合體完成自主快速交會(huì)對(duì)接。3 位航天員先后進(jìn)入天和核心艙，開啟為期 6 個(gè)月的在軌駐留。
11 月 8 日，經(jīng)過(guò)約 6.5 小時(shí)的出艙活動(dòng)，神舟十三號(hào)航天員乘組密切協(xié)同，圓滿完成出艙活動(dòng)期間全部既定任務(wù)，航天員翟志剛、航天員王亞平安全返回天和核心艙，標(biāo)志著神舟十三號(hào)航天員乘組第一次出艙活動(dòng)取得圓滿成功。
NO.3 中國(guó)首次實(shí)現(xiàn)淀粉的全人工合成
以二氧化碳為原料，不依賴植物光合作用，直接人工合成淀粉——看似科幻的一幕，在實(shí)驗(yàn)室里真實(shí)地發(fā)生了。
9月23日，中國(guó)科學(xué)院宣布重磅成果，該院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所研究人員提出了一種顛覆性的淀粉制備方法，不依賴植物光合作用，以二氧化碳、電解產(chǎn)生的氫氣為原料，成功生產(chǎn)出淀粉。
在充足能量供給的條件下，按照目前的技術(shù)參數(shù)推算，理論上1立方米大小的生物反應(yīng)器年產(chǎn)淀粉量相當(dāng)于我國(guó)5畝土地玉米種植的平均年產(chǎn)量。
如果未來(lái)二氧化碳人工合成淀粉的系統(tǒng)過(guò)程成本能夠降低到與農(nóng)業(yè)種植相比具有經(jīng)濟(jì)可行性，將會(huì)節(jié)約90%以上的耕地和淡水資源，避免農(nóng)藥、化肥等對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，推動(dòng)形成可持續(xù)的生物基社會(huì)，提高人類糧食安全水平。
同時(shí)，最新研究成果實(shí)現(xiàn)在無(wú)細(xì)胞系統(tǒng)中用二氧化碳和電解產(chǎn)生的氫氣合成淀粉的化學(xué)-生物法聯(lián)合的人工淀粉合成途徑(ASAP)，為推進(jìn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)路線提供一種新思路。
NO.4 中國(guó)光存儲(chǔ)時(shí)間提升至1小時(shí)
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦團(tuán)隊(duì)李傳鋒、周宗權(quán)研究組將光存儲(chǔ)時(shí)間提升至1小時(shí)，大幅刷新2013年德國(guó)團(tuán)隊(duì)所創(chuàng)造的光存儲(chǔ)1分鐘的世界紀(jì)錄，向?qū)崿F(xiàn)量子U盤邁出重要一步。光速高達(dá)每秒30萬(wàn)公里，“降低”光速乃至讓光“停留”下來(lái)，是國(guó)際學(xué)術(shù)界一直不懈奮斗的目標(biāo)。
要知道光是現(xiàn)代信息傳輸?shù)幕据d體，光纖網(wǎng)絡(luò)已遍布全球。光的存儲(chǔ)在量子通信領(lǐng)域尤其重要，因?yàn)橛霉饬孔哟鎯?chǔ)可以構(gòu)建量子中繼，從而克服傳輸損耗建立遠(yuǎn)程通信網(wǎng)。
而這一科研成果將光存儲(chǔ)時(shí)間從分鐘量級(jí)推進(jìn)至小時(shí)量級(jí)，滿足了量子U盤對(duì)光存儲(chǔ)壽命指標(biāo)的基本需求。接下來(lái)通過(guò)優(yōu)化存儲(chǔ)效率及信噪比，有望實(shí)現(xiàn)量子U盤，從而可以基于經(jīng)典運(yùn)輸工具實(shí)現(xiàn)量子信息的傳輸，建立一種全新的量子信道。
NO.5 中國(guó)首個(gè)超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)原型機(jī)問(wèn)世
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉團(tuán)隊(duì)研究成果，其成功研制出了量子計(jì)算原型機(jī)“祖沖之號(hào)”，之所以命名為 “祖沖之號(hào)”，研究團(tuán)隊(duì)共同通訊作者、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)上海研究院教授朱曉波表示，這是為了紀(jì)念我國(guó)杰出的數(shù)學(xué)家祖沖之。祖沖之首次將圓周率精算到小數(shù)第七位，他提出的“祖率”對(duì)數(shù)學(xué)研究有重大貢獻(xiàn)。
首個(gè)超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)原型機(jī)操縱的超導(dǎo)量子比特達(dá)到62個(gè)，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了可編程的二維量子行走。在一些特定的問(wèn)題上，量子計(jì)算機(jī)一分鐘完成的任務(wù)，目前世界上最強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī)需要花費(fèi)億年時(shí)間才能完成。
超導(dǎo)量子計(jì)算具備較好的工藝可擴(kuò)展性，因此也被廣泛認(rèn)為是最有可能率先實(shí)現(xiàn)通用量子計(jì)算的方案之一。在原理上，量子計(jì)算機(jī)具備超快的并行計(jì)算能力，未來(lái)有望通過(guò)特定算法，提供高于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)指數(shù)級(jí)別的加速能力，并有望用于天氣預(yù)報(bào)、材料設(shè)計(jì)、密碼破譯、大數(shù)據(jù)優(yōu)化、藥物分析等領(lǐng)域。
NO.6 中國(guó)地球模擬裝置啟用
地球模擬裝置以地球系統(tǒng)觀測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用描述地球系統(tǒng)的物理、化學(xué)和生命過(guò)程及其演化的規(guī)律，在超級(jí)計(jì)算機(jī)上進(jìn)行大規(guī)模科學(xué)計(jì)算。科學(xué)家們由此得以重現(xiàn)地球的過(guò)去，模擬地球的現(xiàn)在、預(yù)測(cè)地球的未來(lái)。中國(guó)地球模擬裝置的規(guī)模及綜合技術(shù)水平位于世界前列。
此次新落成啟用的地球模擬實(shí)驗(yàn)室整體性能與國(guó)際先進(jìn)水平相當(dāng)，是我國(guó)首個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，以地球系統(tǒng)各圈層數(shù)值模擬軟件為核心，軟、硬件協(xié)同設(shè)計(jì)，規(guī)模及綜合技術(shù)水平位于世界前列的專用地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置。其具備地球表層各圈層的模擬能力，能夠更全面地考慮地球系統(tǒng)的各種過(guò)程。并且它還將為我國(guó)未來(lái)在氣候與環(huán)境領(lǐng)域的談判提供依據(jù)，提升我國(guó)的國(guó)際話語(yǔ)權(quán)。
NO.7 海斗一號(hào)取得世界級(jí)成果
中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所研制的一款無(wú)人潛水器，打破了多頂無(wú)人潛水器的世界紀(jì)錄，包括最大下潛深度達(dá)到了10908米，海底連續(xù)作業(yè)時(shí)間超過(guò)8小時(shí)，近海底航行距離超過(guò)了14公里，填補(bǔ)了中國(guó)萬(wàn)米作業(yè)型無(wú)人潛水器的空白。
海斗一號(hào)”連續(xù)萬(wàn)米深潛與科考應(yīng)用的成功，是我國(guó)海洋科技領(lǐng)域的一個(gè)重要里程碑，標(biāo)志著我國(guó)無(wú)人潛水器技術(shù)與裝備進(jìn)入了全海深探測(cè)與作業(yè)應(yīng)用的新階段，標(biāo)志著我國(guó)在全海深無(wú)人潛水器領(lǐng)域正在邁向國(guó)際領(lǐng)先水平，正在實(shí)現(xiàn)由“并跑”向“領(lǐng)跑”的轉(zhuǎn)變。
NO.8 深海一號(hào)能源站正式投產(chǎn)
我國(guó)自主研發(fā)建造的全球首座10萬(wàn)噸級(jí)深水半潛式生產(chǎn)儲(chǔ)油平臺(tái)，這一最新海洋工程重大裝備實(shí)現(xiàn)了3項(xiàng)世界級(jí)創(chuàng)新。
深海一號(hào)能源站運(yùn)用了13項(xiàng)國(guó)內(nèi)首創(chuàng)科技，被譽(yù)為迄今我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)集大成之作，標(biāo)志著我國(guó)首個(gè)自營(yíng)超深水大氣田實(shí)驗(yàn)全面投產(chǎn)，填補(bǔ)了我國(guó)全海洋無(wú)人無(wú)纜潛水器AUV技術(shù)與裝備空白。
“深海一號(hào)”大氣田投產(chǎn)后，深水天然氣將通過(guò)海底管線接入全國(guó)天然氣管網(wǎng)，年供氣量 30 億立方米。
