中國創(chuàng)新路上的里程碑

陸成寬 高博

2019年是中國科技發(fā)展史上不平凡的一年，迎難而上的一年，充滿挑戰(zhàn)與希望的一年。從太空到深海，從實(shí)驗(yàn)室到指尖，鳳凰涅槃，快馬加鞭。有人找準(zhǔn)方向，有人加快腳步，有人收獲碩果。不知不覺，中國迎來5G元年，科創(chuàng)板鳴鑼開市，實(shí)現(xiàn)月背著陸，研制類腦芯片……科技的快速進(jìn)化讓我們不敢松懈，各行各業(yè)都已緊張投入競(jìng)爭(zhēng)，即將到來的2020年又將是一番值得期待的新天地。

? ?“嫦娥四號(hào)”

? ?實(shí)現(xiàn)人類首次月背軟著陸

1月3日，“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器成功著陸在月球背面東經(jīng)177.6度、南緯45.5度附近的預(yù)選著陸區(qū)，并通過“鵲橋”中繼星傳回了世界第一張近距離拍攝的月背影像圖，揭開了古老月背的神秘面紗。

從2018年12月8日發(fā)射升空，到2019年1月3日順利到達(dá)，“嫦娥四號(hào)”走完了約40萬公里的地月之路。她著陸后，靜態(tài)著陸器和月球車分別被部署到月球表面，兩者都攜帶了一系列探測(cè)儀器，探測(cè)該地區(qū)的地質(zhì)特征，并進(jìn)行了生物實(shí)驗(yàn)。

? ?5G商用牌照正式發(fā)放

5G是一場(chǎng)影響深遠(yuǎn)的全方位變革，將推動(dòng)萬物互聯(lián)時(shí)代的到來。6月6日，工業(yè)和信息化部正式向中國電信、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、中國廣電發(fā)放5G商用牌照，中國正式進(jìn)入5G商用元年。

在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面，我國倡導(dǎo)的5G概念、應(yīng)用場(chǎng)景和技術(shù)指標(biāo)已納入國際電信聯(lián)盟的5G定義;產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，我國率先啟動(dòng)5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)，加快了5G設(shè)備研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。目前，我國5G中頻段系統(tǒng)設(shè)備、終端芯片、智能手機(jī)處于全球產(chǎn)業(yè)第一梯隊(duì)，具備了商用部署的條件。值得注意的是，三大運(yùn)營商早已在各地建設(shè)5G基站，投資巨大。5G牌照的發(fā)放，有利于搶抓數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的契機(jī)。

? ?科創(chuàng)板鳴鑼開市

7月22日，科創(chuàng)板在上海證券交易所鳴鑼開市。中國資本市場(chǎng)由此向科技創(chuàng)新企業(yè)開放大門。在未來國際科技實(shí)力競(jìng)爭(zhēng)中，科創(chuàng)板將成為我國“硬科技”企業(yè)持續(xù)補(bǔ)充后續(xù)能量的“大糧倉”。

科創(chuàng)板作為新設(shè)的增量板塊，重點(diǎn)支持高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。面向新一代信息技術(shù)、新材料、生物和高端裝備制造四大領(lǐng)域。設(shè)立科創(chuàng)板并首次在中國股票市場(chǎng)引入注冊(cè)制，被普遍認(rèn)為是中國A股市場(chǎng)設(shè)立以來，發(fā)行上市制度方面最為重大的變革。

開發(fā)出全球首款類腦芯片

8月1日，清華大學(xué)開發(fā)出的全球首款異構(gòu)融合類腦計(jì)算芯片登上了《自然》雜志的封面。該芯片結(jié)合了類腦計(jì)算和基于計(jì)算機(jī)科學(xué)的機(jī)器學(xué)習(xí)，這種融合技術(shù)有望提升各個(gè)系統(tǒng)的能力，促進(jìn)人工通用智能的研究和發(fā)展。原則上，一個(gè)人工通用智能系統(tǒng)可以執(zhí)行人類能夠完成的絕大多數(shù)任務(wù)。

發(fā)展人工通用智能的方法主要有兩種：一種是以神經(jīng)科學(xué)為基礎(chǔ)，盡量模擬人類大腦;另一種是以計(jì)算機(jī)科學(xué)為導(dǎo)向，讓計(jì)算機(jī)運(yùn)行機(jī)器學(xué)習(xí)算法。然而，由于兩套系統(tǒng)使用的平臺(tái)各不相同且互不兼容，極大地限制了人工通用智能的發(fā)展。

? ?首次驗(yàn)證遠(yuǎn)距離

? ?雙場(chǎng)量子密鑰分發(fā)

今年，中科大的潘建偉教授等科學(xué)家在300公里真實(shí)環(huán)境的光纖中完成了雙場(chǎng)量子密鑰分發(fā)實(shí)驗(yàn)。成果9月正式發(fā)表。

這種雙場(chǎng)量子密鑰好比雙胞胎攜手將成碼率大大提高，基于“發(fā)送—不發(fā)送”的雙場(chǎng)量子密鑰分發(fā)方案，大大提高了對(duì)相位噪聲的容忍能力和安全性。在現(xiàn)實(shí)環(huán)境下相位劇烈變化的300公里光纖信道上，實(shí)現(xiàn)了雙場(chǎng)量子密鑰分發(fā)。該方案還驗(yàn)證了700公里以上光纖遠(yuǎn)距離量子密鑰分發(fā)的可行性，有望成為新一代遠(yuǎn)距離城際量子密鑰分發(fā)的基礎(chǔ)。被業(yè)內(nèi)專家評(píng)論為“實(shí)用雙場(chǎng)量子密鑰分發(fā)的重要里程碑”。

? ?用基因編輯干細(xì)胞治療艾滋病

一次性治愈艾滋病？曾遙遙無期的夢(mèng)想，已觸手可及。9月公布的一個(gè)成就是：中國科學(xué)家基因編輯了人體造血干細(xì)胞，失活CCR5基因，并移植到HIV感染合并急性淋巴細(xì)胞白血病患者體內(nèi)產(chǎn)生效果。這名艾滋病病毒陽性的中國男性手術(shù)后表現(xiàn)良好并觀察了19個(gè)月。雖沒完全清除艾滋病病毒，但也沒有出現(xiàn)令人擔(dān)憂的誘發(fā)癌癥或遺傳損傷的副作用。

在先期動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，中國團(tuán)隊(duì)摸索多種條件，建立能進(jìn)行基因編輯的造血干細(xì)胞的預(yù)處理方法，不僅讓它活躍，還不破壞它的多能潛力、穩(wěn)態(tài)和生存能力。

? ?首次解析非洲豬瘟病毒結(jié)構(gòu)

10月，《科學(xué)》雜志發(fā)表了中國學(xué)者解析非洲豬瘟病毒精細(xì)三維結(jié)構(gòu)的論文。這是一種正二十面體的巨大病毒，由基因組、核心殼層、雙層內(nèi)膜、衣殼和外膜5層組成，病毒顆粒包含3萬余個(gè)蛋白亞基，組裝成直徑約260納米的球形顆粒。以前“盲人摸象”，如今看到了病毒全貌，疫苗研發(fā)可以更有針對(duì)性。

這是國際上首次解析非洲豬瘟病毒結(jié)構(gòu)，為揭示非洲豬瘟病毒入侵宿主細(xì)胞以及逃避和對(duì)抗宿主抗病毒免疫的機(jī)制提供了重要線索，為開發(fā)效果佳、安全性高的新型非洲豬瘟疫苗奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

? ?70倍太陽質(zhì)量黑洞發(fā)現(xiàn)

? ?遠(yuǎn)超理論預(yù)言上限

2016年初，中國科學(xué)家開始利用LAMOST觀測(cè)了3000多個(gè)雙星天體，其中一顆“走路拉風(fēng)”的B型星引起關(guān)注，并進(jìn)而發(fā)現(xiàn)它的伙伴是一顆黑洞，有70倍太陽質(zhì)量，刷新了人類對(duì)于恒星級(jí)黑洞質(zhì)量上限的認(rèn)知。

這顆迄今為止最大質(zhì)量的恒星級(jí)黑洞，標(biāo)志著利用LAMOST巡天優(yōu)勢(shì)搜尋黑洞新時(shí)代的到來?！肮庾V之王”才能發(fā)現(xiàn)“黑洞之王”。相信未來會(huì)有一批平靜態(tài)黑洞現(xiàn)身，揭開這個(gè)“黑暗家族”的內(nèi)幕。

首艘國產(chǎn)航母

? ?“山東號(hào)”服役

中國第一艘國產(chǎn)航空母艦“山東號(hào)”12月17日下午在海南軍港交付海軍，習(xí)近平親自出席交接入列儀式。12月26日，山東號(hào)駛過臺(tái)灣海峽，一舉一動(dòng)牽動(dòng)著網(wǎng)民的心。

山東號(hào)是中國自主設(shè)計(jì)、研發(fā)、建造的一艘航空母艦，比起遼寧號(hào)有不少改進(jìn)，型號(hào)為002型，是中國真正意義上的第一艘國產(chǎn)航空母艦。

航母的設(shè)計(jì)制造較為復(fù)雜，體現(xiàn)了一個(gè)國家的工業(yè)能力和科技水準(zhǔn)。山東艦順利完成建造、海試，正式交付海軍，說明中國已通過了設(shè)計(jì)建造航母的畢業(yè)考試。

? ? 長(zhǎng)征五號(hào)火箭

? ? 成功復(fù)出

時(shí)隔兩年多，中國推力最大的新一代運(yùn)載火箭——長(zhǎng)征五號(hào)（以下簡(jiǎn)稱“長(zhǎng)五”）再一次發(fā)射，并成功將實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星送入軌道?！伴L(zhǎng)五”是中國現(xiàn)役起飛質(zhì)量最大、芯級(jí)直徑最粗、運(yùn)載能力最強(qiáng)的運(yùn)載火箭，也稱“胖五”。它身高57米，箭體直徑達(dá)到5米，起飛重量達(dá)870噸。它的近地軌道最大有效載荷25噸，相當(dāng)于一次將16輛小汽車送入太空。探月三期、火星探測(cè)、載人空間站……未來，眾多航天工程的實(shí)施都指望它。