2020年中國(guó)高科技領(lǐng)域十大突破

李光滿(mǎn)

2020年即將過(guò)去，這一年，美國(guó)在高科技和高端制造業(yè)對(duì)中國(guó)實(shí)施更嚴(yán)厲的制裁和封鎖，300多家中國(guó)機(jī)構(gòu)、大學(xué)、企業(yè)遭到美國(guó)制裁，美國(guó)舉全國(guó)之力打擊中國(guó)核心企業(yè)、關(guān)鍵技術(shù)和重大項(xiàng)目。在美國(guó)的嚴(yán)厲制裁、封鎖和打擊下，中國(guó)高科技、中國(guó)高端制造業(yè)怎么樣了？被美國(guó)打趴下了嗎？事實(shí)證明，中國(guó)不僅沒(méi)有被打趴下，而且還以更加迅猛的速度趕上甚至超過(guò)美國(guó)，向著星辰大海飛奔，2020年在十大高科技領(lǐng)域取得重大突破。

一、“硅-石墨烯-鍺晶體管”研發(fā)成功

今年3月，中國(guó)科學(xué)院金屬研究所在《自然-通訊》在線(xiàn)發(fā)表的題為《垂直結(jié)構(gòu)的硅-石墨烯-鍺晶體管》的論文中宣布，中國(guó)首次制備出以肖特基結(jié)作為發(fā)射結(jié)的垂直結(jié)構(gòu)的硅-石墨烯-鍺晶體管，成功將石墨烯基區(qū)晶體管的延遲時(shí)間縮短了1000倍以上，可將其截止頻率由兆赫茲提升至吉赫茲領(lǐng)域，并在未來(lái)有望實(shí)現(xiàn)工作于太赫茲領(lǐng)域的高速器件。這種材料的導(dǎo)電性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)單晶硅，是單晶硅的1000倍。石墨烯材料是重量更輕、體積更小的復(fù)合材料，可廣泛應(yīng)用于武器防彈系統(tǒng)、防彈頭盔、防彈衣、民用充電技術(shù)領(lǐng)域，并可用于高端芯片制造，將打破芯片制造被美國(guó)壟斷的局面。這一重大成果標(biāo)志著中國(guó)在這一尖端科技領(lǐng)域又一次站在了世界之巔位置。

二、國(guó)產(chǎn)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)取得600秒持續(xù)時(shí)間，打破世界記錄

6月20日，中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所傳出消息，范學(xué)軍團(tuán)隊(duì)研制的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)在一次地面試驗(yàn)中，已實(shí)現(xiàn)連續(xù)600秒運(yùn)行時(shí)間的成績(jī)，這也將打破美國(guó)X-51曾經(jīng)持續(xù)210秒的世界紀(jì)錄。超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的全稱(chēng)是“超聲速燃燒沖壓式發(fā)動(dòng)機(jī)”，作為中國(guó)空天飛機(jī)組合動(dòng)力的關(guān)鍵部分，意義非同小可，超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)在相同的基礎(chǔ)下，推力可以達(dá)到同等火箭的四倍以上，基本有6-25馬赫之間的飛行速度，可以為一些高超音速武器的動(dòng)力系統(tǒng)提供強(qiáng)有力的支撐。高超音速武器是中國(guó)未來(lái)的發(fā)展方向，而超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)作為高超音速飛行器的首要關(guān)鍵技術(shù)，給研發(fā)新型高超音速武器提供了非常大的推力。

三、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)完成衛(wèi)星組網(wǎng)

6月23日9時(shí)43分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第五十五顆導(dǎo)航衛(wèi)星，暨北斗三號(hào)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星，至此北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署比原計(jì)劃提前半年全面完成。在經(jīng)過(guò)一系列在軌測(cè)試入網(wǎng)、北斗全系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試之后，將向用戶(hù)提供全天時(shí)、全天候、高精度全球定位導(dǎo)航授時(shí)服務(wù)，以及星基增強(qiáng)、短報(bào)文通信、精密單點(diǎn)定位等特色服務(wù)，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的米級(jí)、分米級(jí)、厘米級(jí)導(dǎo)航定位增強(qiáng)服務(wù)能力。這是我國(guó)迄今為止規(guī)模最大、覆蓋范圍最廣、服務(wù)性能最高、與百姓生活關(guān)聯(lián)最緊密的巨型復(fù)雜航天系統(tǒng)，也是我國(guó)第一個(gè)面向全球提供公共服務(wù)的重大空間基礎(chǔ)設(shè)施。北斗三號(hào)衛(wèi)星組件實(shí)現(xiàn)了100%國(guó)產(chǎn)化，衛(wèi)星核心的元器件也全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，我國(guó)實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星導(dǎo)航基礎(chǔ)產(chǎn)品（天線(xiàn)、芯片、板卡、接收機(jī)）完整的產(chǎn)業(yè)鏈。

四、中國(guó)火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”發(fā)射升空

7月23日12時(shí)41分，中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器在文昌航天發(fā)射場(chǎng)由長(zhǎng)征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭發(fā)射升空。此次火星探測(cè)是我國(guó)行星探測(cè)階段的首次任務(wù)，也是我國(guó)深空探測(cè)領(lǐng)域全新的里程碑，將一次實(shí)現(xiàn)“環(huán)繞、著陸、巡視”3個(gè)目標(biāo)，這是其他國(guó)家第一次實(shí)施火星探測(cè)從未有過(guò)的，“天問(wèn)一號(hào)”發(fā)射升空標(biāo)志著中國(guó)航天進(jìn)入了深空時(shí)代。

五、自主研發(fā)水陸兩棲飛機(jī)“鯤龍”AG600首飛成功

7月26日，我國(guó)自主研發(fā)的水陸兩棲飛機(jī)“鯤龍”AG600首飛成功。在AG600成功之前，我國(guó)在水陸兩棲飛機(jī)的研制上一直處于空白狀態(tài)，與國(guó)際上有較大差距。而“鯤龍”AG600的成功，填補(bǔ)了我國(guó)在此項(xiàng)技術(shù)上的空白。這也標(biāo)志著我國(guó)在自研大飛機(jī)領(lǐng)域的又一重大突破。

六、“奮斗者”號(hào)載人潛水器下潛到10909米深度

11月10日8時(shí)12分，中國(guó)“奮斗者”號(hào)載人潛水器在馬里亞納海溝成功坐底，坐底深度10909米?！皧^斗者”號(hào)載人潛水器，融合了之前兩代深潛裝備的優(yōu)良血統(tǒng)，不僅采用了安全穩(wěn)定、動(dòng)力強(qiáng)勁的能源系統(tǒng)，還擁有更加先進(jìn)的控制系統(tǒng)和定位系統(tǒng)，以及更加耐壓的載人球艙和浮力材料。

七、嫦娥五號(hào)完成在月球“挖土”、地外天體起飛

11月24日4點(diǎn)30分，嫦娥五號(hào)搭載長(zhǎng)征五號(hào)遙五火箭從文昌航天發(fā)射場(chǎng)順利升空，隨后實(shí)現(xiàn)了在月球著陸、在月球表面展現(xiàn)中國(guó)國(guó)旗、在月球“挖土”、首次在地外天體起飛、上升器將與環(huán)月等待的軌返組合體交會(huì)對(duì)接、將月球樣品轉(zhuǎn)移到返回器等環(huán)節(jié)，目前嫦娥五號(hào)正在返回地球的途中。

八、華龍一號(hào)全球首堆并網(wǎng)成功

11月27日0時(shí)41分，華龍一號(hào)全球首堆——中核集團(tuán)福清核電5號(hào)機(jī)組首次并網(wǎng)成功，創(chuàng)造了全球第三代核電首堆建設(shè)的最佳業(yè)績(jī)，標(biāo)志著中國(guó)打破了國(guó)外核電技術(shù)壟斷，正式進(jìn)入核電技術(shù)先進(jìn)國(guó)家行列，對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)由核電大國(guó)向核電強(qiáng)國(guó)的跨越具有重要意義。華龍一號(hào)是當(dāng)前核電市場(chǎng)上接受度最高的三代核電機(jī)型之一，是我國(guó)核電創(chuàng)新發(fā)展的重大標(biāo)志性成果，形成了一套完整的、自主的型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)體系，所有核心零部件均已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)，國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到85%以上。

九、中國(guó)量子計(jì)算原型機(jī)“九章”問(wèn)世

12月4日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)宣布潘建偉團(tuán)隊(duì)與中科院上海微系統(tǒng)所、國(guó)家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心合作成功構(gòu)建76個(gè)光子的量子計(jì)算原型機(jī)“九章”，求解數(shù)學(xué)算法高斯玻色取樣只需200秒，目前世界最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行同樣的計(jì)算要用6億年才能完成，這一突破使中國(guó)成為全球第二個(gè)實(shí)現(xiàn)“量子優(yōu)越性”的國(guó)家。2019年9月，美國(guó)谷歌公司推出53個(gè)量子比特的計(jì)算機(jī)“懸鈴木”，對(duì)一個(gè)數(shù)學(xué)算法的計(jì)算只需200秒，而當(dāng)時(shí)世界最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)“頂峰”需2天，實(shí)現(xiàn)了“量子優(yōu)越性”。實(shí)驗(yàn)顯示，當(dāng)求解5000萬(wàn)個(gè)樣本的高斯玻色取樣時(shí)，“九章”需200秒，而目前世界最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)“富岳”需6億年，等效來(lái)看，“九章”的計(jì)算速度比谷歌的“懸鈴木”快100億倍，并彌補(bǔ)了“懸鈴木”依賴(lài)樣本數(shù)量的技術(shù)漏洞。潘建偉團(tuán)隊(duì)這次突破歷經(jīng)20年，攻克了高品質(zhì)光子源、高精度鎖相、規(guī)?；缮嫒蠹夹g(shù)難題。12月4日，這一成果在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上發(fā)表。

十、核聚變技術(shù)取得重大突破！中國(guó)新一代“人造太陽(yáng)”首次放電

12月4日14時(shí)02分，新一代“人造太陽(yáng)”裝置——中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置（HL-2M）在成都建成并實(shí)現(xiàn)首次放電，標(biāo)志著中國(guó)自主掌握了大型先進(jìn)托卡馬克裝置的設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行技術(shù)，為我國(guó)核聚變堆的自主設(shè)計(jì)與建造打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置是我國(guó)目前規(guī)模最大、參數(shù)最高的托卡馬克裝置，是我國(guó)新一代先進(jìn)磁約束核聚變實(shí)驗(yàn)研究裝置，采用更先進(jìn)的結(jié)構(gòu)與控制方式，等離子體體積達(dá)到國(guó)內(nèi)現(xiàn)有裝置2倍以上，等離子體電流能力提高到2.5兆安培以上，等離子體離子溫度可達(dá)到1.5億度，能實(shí)現(xiàn)高密度、高比壓、高自舉電流運(yùn)行，是實(shí)現(xiàn)我國(guó)核聚變能開(kāi)發(fā)事業(yè)跨越式發(fā)展的重要依托裝置。

2020年是美國(guó)對(duì)中國(guó)高科技和高端制造業(yè)實(shí)施制裁和封鎖最嚴(yán)厲最瘋狂的一年，但越封鎖越突破，越是艱難越向前，中國(guó)并沒(méi)有被美國(guó)打趴下，而是發(fā)揮中國(guó)國(guó)家隊(duì)的強(qiáng)大力量，在一系列重大科技和高端制造領(lǐng)域取得重大突破，在許多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了對(duì)美國(guó)的追趕甚至超越。

毛主席曾說(shuō)過(guò)：“封鎖吧，封鎖十年八年，中國(guó)的一切問(wèn)題都解決了?！爆F(xiàn)在我們看到，中國(guó)正是在美國(guó)的嚴(yán)厲制裁和封鎖狀態(tài)下，以艱苦奮斗、自力更生和自主創(chuàng)新精神，在重大科技和制造領(lǐng)域一步一步實(shí)現(xiàn)了突破，打破了美國(guó)和西方的封鎖和壟斷，正在以迅猛的速度，向著星辰大海飛奔。

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