我国未来的科技创新

2020年，我们经历了新中国历史上不平凡的一年，也交出了一份人民满意、举世瞩目、可以载入史册的答卷。中国在科技创新方面取得了长足的进步，这是这份答卷中精彩的一章。科技工作者开拓前沿、勇攀高峰，长期以来一直为人们所关注。

“嫦娥”飞向月球，“昆龙”击向水面；五百米口径球面射电望远镜(FAST)“遥望宇宙”，“奋斗者”探索深渊；从量子计算机的“九章”到“人造太阳”，我们正逐渐掌握物质最原始、最深刻的力量；绘制人类第一张细胞图，我们揭开了生命奥秘的一角…

可以说，2020年我们取得的科技创新进步是全方位的。请跟随记者一起欣赏这幅气势恢宏的创新画卷。

“北斗”光芒四射。

2020年6月23日，中国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空。新华社

7月31日，北斗三号全球卫星导航系统正式开通，这意味着中国成为世界上第三个独立拥有全球卫星导航系统的国家。

是北斗系统建设的出发点和落脚点。北斗三号具有导航定位和数据传输两大功能，可提供定位导航授时、全球短报文通信、区域短报文通信、国际搜救等7种服务。为京张高铁自动驾驶保驾护航，助力火神山、雷神山医院建设。现在，北斗系统已全面服务于交通运输、公共安全、抢险救灾、农林牧渔、城市治理等行业，融入电力、金融、通信等国家核心基础设施建设。

未来，北斗卫星导航还将与5G、大数据、人工智能、互联网等新兴技术融合，催生新产业、新模式、新业态。

中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其说:“400多家单位、30多万科技人员群策群力攻关，最终北斗三号卫星核心部件国产化率100%。北斗系统的背后，是每一位科技工作者的不懈努力。这是中国航天人在建设科技强国的征程上树立的又一座精神丰碑，激励着广大科研工作者继续勇攀科技高峰。”

“嫦娥”重返月球家园。

新华社5日电

在中国文昌航天发射场，长征五号运载火箭拖着长长的尾焰，将中国探月工程嫦娥五号探测器全速抬过黑夜空，迈出了中国首次地外天体采样返回的第一步。

12月17日1时59分，“嫦娥五号”返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。探月工程“嫦娥五号”任务圆满成功。

作为中国探月工程三步走过程中的收官之战，“嫦娥五号”创造了中国航天史上的多个“第一”。从“嫦娥五号”任务圆满成功开始，中国探月工程四期和行星探测工程将持续实施。嫦娥六号、七号、八号、小行星探测、火星采样返回、木星系探测等工程任务将按计划陆续实施。

中国国家航天局探月工程三期总设计师胡浩说:“嫦娥五号任务由许多创新技术支持。创新是我们的目标和主要理念。我们设计一整套工程系统，组建deep 空测控网，使deep 空测控达到全局布局，支撑整个任务的完成。从某种意义上说，探月工程体系带动了中国航天科技的整体发展。"

“天空之眼”向宇宙张开了眼睛。

500米口径球面射电望远镜(FAST)新华社

1月11日，“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”500米球面射电望远镜通过国家验收，正式开通运行。它是目前世界上最大、最灵敏的射电望远镜。其反射面的面积相当于30个足球场的大小。如果把它比作一个装满水的锅，那么世界上每个人都可以分享4瓶矿泉水。

自验收以来，“五百米口径球面射电望远镜(FAST)”一直稳定可靠运行。在过去的一年里，它已经观测和服务了5200多台机器，总共发现了240多颗脉冲星。

10月和11月，在五百米口径球面射电望远镜(FAST)的支持下，科学家在《自然》杂志上发表了快速射电暴的研究成果，首次报道了在银河系观测到的快速射电暴。最新观测证实，磁场极强的中子星是快速射电爆发的来源之一。

五百米口径球面射电望远镜(FAST)之父南任栋曾感慨:“探索宇宙起源、天地起源、生命起源，实际上是为阿泰空实验室提供了极端的物理条件。”

“昆龙”击水展翅。

7月26日，水陆两栖飞机AG600在海面上滑行。新华社

入水，滑行，转弯，加速……波涛中，一架白色大飞机冲天而起。

7月26日，大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600海上首飞，这是继陆上首飞、水上首飞之后的第三次首飞。自此，发展进入了一个新的阶段。

AG600飞机是第一架根据中国民航适航规章研制的大型专用飞机。与C919、运-20并称国产大飞机“三剑客”。可满足我国森林灭火和水上救援的迫切需要，是国家应急救援体系建设急需的重要航空空装备。

AG600飞机最多可携带12吨水，可多次在水源和火场之间来回抛水灭火。单次泼水面积可达4000多平方米。同时，它还具有抗高浪的船体设计。除了在水面上进行低空搜索外，还可以靠泊在水面上实施救援行动。水上应急救援一次可救助50名遇险人员。

“海上首飞是在水上首飞基础上取得的进步，推动了AG600飞机的适航取证工作，将加快我国森林灭火和海上救援体系中空白的填补。”AG600型号总试飞工程师王成华说。

微观素描细胞“肖像”

3月26日，浙江大学郭团队用自主研发的分析平台绘制了人类第一张细胞图谱，使对人体细胞的观察进入了前所未有的精确。

研究团队建立了超过70万个单细胞的转录组数据库，确定了100多个细胞类别和800多个细胞亚型，开发了用于人类细胞类型识别的单细胞比较系统，并建立了人类细胞蓝图网站。

通过跨时间、组织和物种的细胞图谱分析，研究小组揭示了决定哺乳动物细胞命运的通用机制。

吉果说:“我们的工作在跨组织和物种的数据可比性方面有很大优势。完美的人类细胞图谱还应该整合空之间的信息、多组学数据和人群分析，这需要全世界科学家的共同努力。”

“太阳”人造追梦的人

人造太阳新华社

12月4日，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置建成，为我国自主设计建造核聚变反应堆奠定了坚实基础。

之所以叫“人造太阳”，是因为它的原理和太阳的光和热是一样的。可以理解为两个小质量的原子聚合成一个更大的原子，可以释放出巨大的能量。运行过程中，其等离子体离子温度可达1.5亿度，是太阳核心温度的近十倍。

“人造太阳”中国环流器二号M装置是目前中国最大、最先进的托卡马克装置。通过更先进的结构和控制方式，等离子体体积达到现有国产器件的两倍以上，等离子体电流容量提高到2.5兆安培以上，可实现高密度、高比电压、高自举电流运行。

实验室相关研究人员认为，“人造太阳”装置是实现我国核聚变能源发展跨越式发展的重要支撑装置，也是我国消化吸收国际热核聚变实验堆项目技术不可或缺的平台。

量子动力“九章”飞天

量子计算机九章新华社

12月4日，中国科学家宣布构建中国量子计算原型“九章”，中国量子计算取得新突破。

在中国科学技术大学，一台76个光子、100种模式“九章”的量子计算机巍然屹立。据了解，其“高斯玻色采样”的处理速度比目前最快的超级计算机“福悦”快100万亿倍。换句话说，超级计算机需要一亿年才能完成任务，“九章”只需要一分钟。同时，“九章”比谷歌去年发布的53个超导比特量子计算机原型“悬铃木”快100亿倍。

第九章主要攻克三大技术难点:高质量量子光源、高精度锁相技术和大规模干涉技术。中科大潘建伟团队从2001年开始组建实验室，经过20年的努力，他们多次刷新量子纠缠的世界纪录。

“量子计算机在原理上具有超快并行计算能力，有望在密码破译、大数据优化、天气预报、材料设计、药物分析等领域提供比传统计算机更强的计算能力支持。通过特定的算法。”潘建伟说。

“奋力”潜入海中

《奋斗》新华社

被称为“地球第四极”的马里亚纳海沟，水压高，完全黑暗，温度低。这是地球上最糟糕的地区之一。它的最深处接近11000米，水压接近1100个大气压，相当于2000头非洲象踩在一个人的背上。

11月10日上午，载着3名潜航员的“奋进”号从母船“发现一号”的机库中缓缓升空，稳稳吊起，投入大海。近4个小时后，“奋进”号成功在底部着陆，下潜深度达10909米，远远超过珠穆朗玛峰的高度。

“奋进号”看起来像一条绿色的大鱼。它看起来很丑，但却是世界上第一个能搭载三个人同时下潜的万米载人潜水器。如此高超的技艺，得益于诸多关键技术和重要材料的高度国产化，核心零部件国产化率超过96.5%。

10月10日起，奋进号从海南省三亚出发，进行万米海试。考察期间，“奋进”号共下潜马里亚纳海沟13次，其中8次下潜深度超过万米。这几乎是一个人所能到达的地球最深处，不仅创下了中国载人深潜的新纪录，也标志着中国在载人深潜领域达到了世界领先水平。

“从技术角度来看，万米载人潜水器的开发将解决一系列关键技术问题。”中科院深海科学与工程研究所研究员包更生解释说，从科学角度来说，载人潜水器在进行水下科考时，机动性更强，巡航能力更强，可以携带更多的科考设备。所以载人潜水器的意义不亚于无人潜水器。