拼過2020，一起創(chuàng)新

本刊綜合

不經(jīng)意間，2020年偷偷地加了個1。回首過去的2020年，你有什么樣的感觸？印象最深刻的科技事件是什么呢？

2020年是極其不平凡的一年。新冠肺炎疫情肆虐全球，生活節(jié)奏或許變慢了，科技發(fā)展的腳步或許放緩了，但從來沒有停滯，而且取得的成就也不小，涉及發(fā)明制作、自然探索、航空航天等方方面面。

接下來，咱們一起“逛逛”2020年的科技朋友圈，重溫那些令人振奮的時刻，看看那些有趣的發(fā)明，感受科學(xué)研究的魅力……

智能玩意兒

去年，設(shè)計者們都沒有閑著。他們站在孩子的角度，關(guān)心他們所想、所愛，特意發(fā)明了一些智能、有趣的物品?？纯聪旅孢@幾個頗具代表性的作品，你們有沒有心動，想擁有一兩個呢？

兒童機器人Moxie

Emboclied Moxie是孩子們的一個貼心朋友，富有同情心，能夠幫助5歲至10歲的小孩提高社交和情感能力。它鼓勵他們閱讀和繪畫，并派他們?nèi)?zhí)行與成年人、兄弟姐妹和同伴互動的任務(wù)，例如為家人尋找筆記或與朋友談?wù)摳星椤?/p>

模型DS-1

如何在家里感受夜空之美？

克里斯托弗·米勒制作了模型DS-1，它可以通過玻璃鍍鉻圓盤將410萬顆星星投射到臥室天花板上，而大多數(shù)家庭投影設(shè)備僅能投射數(shù)十萬顆星星。

機器人導(dǎo)師ABii

機器人ABii不僅僅是玩具，更是機器人導(dǎo)師，旨在彌補小學(xué)生數(shù)學(xué)和閱讀能力的不足。其課程由經(jīng)認(rèn)證的教育工作者創(chuàng)建。

機器人ABii的體積較小，會與教師以及越來越多的父母合作，最大的優(yōu)勢在于通過攝像頭觀察學(xué)生注意力的變化，并優(yōu)化輔導(dǎo)方法，以引起學(xué)習(xí)者的共鳴。

便攜式兒童安全座椅

一般的兒童加強型座椅過于笨重，不便攜帶，而這款類似變形金剛的兒童安全座椅Highback Booster Seat專為15千克至45千克重的兒童設(shè)計，具有可調(diào)節(jié)的頭部、椅背和座板，并且可以折疊成背包左右大小，易于搬運。

電動滑板車Hunter Board

電動滑板車Hunter Board不僅速度快，還能在崎嶇不平的道路上轉(zhuǎn)彎。這一切都得益于獨立的懸掛系統(tǒng)，這種系統(tǒng)可以幫助吸附你腳前的振動，令電動滑板車在凹凸不平的鵝卵石上也能平穩(wěn)前行，穩(wěn)定性非常好。

微軟s系列游戲機

微軟發(fā)布的游戲機Microsoft Xbox Series S不用光驅(qū)啟動，可以安靜地運行游戲，而且能以每秒120幀的速度運行高畫質(zhì)游戲。相比上一代產(chǎn)品Xbox One，它的圖像處理能力提高了1倍多。

“硬核”趣發(fā)現(xiàn)

科學(xué)家一直都是很厲害的。2020年，厲害的他們發(fā)現(xiàn)了很多有趣的現(xiàn)象，其中不乏“硬核”科學(xué)發(fā)現(xiàn)，從自然現(xiàn)象到星際事件，從遠(yuǎn)古發(fā)現(xiàn)到身邊的弱肉強食。

2020年1月，菲律賓首都馬尼拉以南大約65千米處的塔爾火山噴發(fā)，向空中噴射了14千米高的火山灰和煙霧。在火山灰柱內(nèi)部，粒子相互碰撞，產(chǎn)生足夠的靜電，使閃電在空中散射開來。

去年，科學(xué)家在使用人工智能研究球狀星團的緊密恒星群時，首次獲得遠(yuǎn)古時期星系碰撞的消息。具有相同屬性的星團很可能是在這次遠(yuǎn)古星系碰撞中進(jìn)入銀河系。

迄今科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)銀河系5次大規(guī)模星系碰撞的證據(jù)，其中第5次是100多億年前被稱為“海怪”的巨型星系與銀河系正面碰撞。當(dāng)時，銀河系還很年輕，其質(zhì)量大約是現(xiàn)今的四分之一，這意味著這次星系碰撞合并可能比歷史上任何一次星系碰撞事件更有可能重塑銀河系。

侏羅紀(jì)時期，恐龍變得很殘忍，一群食肉性異特龍甚至噬食同類尸體。研究人員在美國猶他州邁加特-摩爾采石場研究異特龍骨骼時得出這一結(jié)論，他們認(rèn)真檢查了骨骼化石上的咬痕。

研究人員發(fā)現(xiàn)，許多骨骼化石上都有獸腳亞目恐龍咬過的痕跡，而且在某些情況下，這些咬痕來自于同類物種恐龍。他們稱，這些骨骼化石提供了“極其罕見”的恐龍同類相食的化石證據(jù)。

一條美洲鰻魚盡管被饑餓的蒼鷺吞入腹中，但仍然做出漂亮的反擊！瞧，這條鰻魚從空中飛行的蒼鷺胃中破腹而出，像一條綠色大領(lǐng)帶懸在半空中。

專家指出，雖然某些鰻魚物種被其他魚吞食仍能破腹而出，但這是第一次記錄下活鰻魚咬破鳥腹的事件。值得注意的是，這兩種生物都有可能在這次事件中幸存下來。

去年10月，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)一顆不遵守規(guī)則的系外行星，這是一顆與地球體積相仿的流浪行星，它在宇宙中橫沖直撞，不受任何恒星的引力束縛。這是天文學(xué)家首次在太空探測到“地球”流浪。

科學(xué)新紀(jì)錄

去年，多項科學(xué)紀(jì)錄被刷新，包括多個獲得“最長”稱號的科學(xué)發(fā)現(xiàn)、獲得“最古老”稱號的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。

這些科學(xué)新紀(jì)錄，你知道多少呢？

斑尾鷸是著名的飛行能手。

2020年9月16日，一只雄性斑尾鷸從阿拉斯加南部出發(fā)，不間斷飛行11天，最后抵達(dá)新西蘭，總飛行距離四舍五入后達(dá)到12 200千米。

在探索西澳大利亞海岸深海峽谷時，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種超級細(xì)長的生物。這種生物名叫長管水母，長約45米，可能是有史以來人類發(fā)現(xiàn)的最長動物。

長管水母由許多被稱為“水螅體”的小個體組成。每個水螅體都是獨立的個體，但又和其他水螅體緊密連結(jié)，形成完整的長管水母。

在半個世紀(jì)前撞上地球的巨大隕石內(nèi)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了距今70億年的星塵，這是已知地球上存在的最古老物質(zhì)。這種古老的塵埃由比我們的太陽更古老的顆粒組成，通過垂死的恒星進(jìn)入宇宙，最終借著于1969年墜落在澳大利亞的默奇森隕石來到地球。

傳播的介質(zhì)不同，聲音傳播的速度也不一樣。比如，聲音在較熱液體中的傳播速度比在較冷液體中傳播的速度更快;在固體、液體和空氣中的傳播速度也不一樣。計算顯示，聲音在最小質(zhì)量的原子中傳播速度最快。

為了弄清楚聲音傳播的極限速度，一組研究人員計算了聲音通過固體氫原子時的速度，其速度值接近理論極限值——127 460千米/小時。

科學(xué)家在美國內(nèi)華達(dá)州奈縣發(fā)現(xiàn)了古老的腸道化石，距今5.5億至5.39億年，是目前為止發(fā)現(xiàn)的最古老的消化道殘余物。

這些腸道化石比之前的紀(jì)錄保持者還早3000萬年，“主人”是一種名為“cloudinomorph”的小型管狀生物。

中國大事件

2020年，人類面臨眾多前所未有的巨大挑戰(zhàn)，在超難模式下，中國科技迎難而上，不斷創(chuàng)造奇跡，攀登一個又一個高峰。

中國科技超級2020，所有的高光時刻都值得銘記！

我國科學(xué)家利用古DNA技術(shù)開啟了一趟尋根之旅。他們歷經(jīng)8年艱辛探索，逐步揭開東亞尤其是中國史前人群南北格局、遷徙擴散及遺傳混合的歷史面紗。

從9500年前起，沿著黃河流域直到西伯利亞東部草原的人群都攜帶一種以新石器時代山東為代表的古北方人群成分;而至少從8400年前起，中國大陸沿海及臺灣海峽兩岸人群攜帶一種以新石器時代福建及其毗鄰島嶼為代表的古南方人群成分，這兩種成分截然不同。8000多年來，南北差異在逐漸縮小?，F(xiàn)在任何一地的漢族都是這兩大人群的混血兒，混合比例也沒什么南北差異。

現(xiàn)今廣泛分布于臺灣海峽、東南亞和太平洋島嶼的南島語系人群起源于中國的福建及毗鄰地區(qū)，時間可以追溯到8400年前。根據(jù)最新的基因分析，這一人群并不是以前一些學(xué)者懷疑的幾萬年前就來到中國的古人群。

2020年7月31日，我國向全世界鄭重宣告，中國自主建設(shè)、獨立運行的北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全面建成，中國北斗開啟了高質(zhì)量服務(wù)全球、造福人類的嶄新篇章。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國迄今為止規(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)，由衛(wèi)星、火箭、發(fā)射場、測控、運控、星間鏈路、應(yīng)用驗證七大系統(tǒng)組成。

北斗系統(tǒng)建設(shè)堅持“一張藍(lán)圖繪到底”，一步一個腳印踏出了自己的節(jié)奏。2000年，北斗一號試驗系統(tǒng)建成，我國成為世界上第三個擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家。2012年，北斗二號區(qū)域系統(tǒng)建成，為亞太地區(qū)提供服務(wù)。2020年，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成，實現(xiàn)了中國人孜孜以求的“全球夢”。

2020年12月8日，中國和尼泊爾聯(lián)合公布了珠穆朗瑪峰的“新身高”——8848.86米。

此前，在2020年5月27日，珠峰高程測量登山隊8名攻頂隊員從北坡登上珠穆朗瑪峰并完成峰頂測量任務(wù)，2020珠峰“測身高”外業(yè)作業(yè)圓滿收官。

據(jù)了解，這次珠峰“測身高”創(chuàng)下了多個“第一”：峰頂全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）測量首次依托中國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng);人類首次在珠峰峰頂開展重力測量，提高了珠峰高程精度;隊員在峰頂停留了150分鐘，其間還開展了峰頂雪深和氣象等測量，創(chuàng)造了中國人在珠峰峰頂停留時長新紀(jì)錄。

2020年，“天問一號”、“奮斗者”號載人潛水器和嫦娥五號探測器這三位“大咖”最亮眼。

2020年7月23日，我國首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器搭載長征五號遙四運載火箭從文昌航天發(fā)射場成功升空，開啟前往火星數(shù)億千米的旅程。

“天問一號”任務(wù)是我國獨立開展行星際探測的第一步，將通過一次發(fā)射實現(xiàn)對火星的“繞、著、巡”，即火星環(huán)繞、火星著陸、火面巡視，獲取火星探測科學(xué)數(shù)據(jù)。

目前，“天問一號”已經(jīng)完成多次軌道修正、深空機動、星上載荷、儀器測試、太空自拍和火星捕獲等復(fù)雜操作。在距離火星約220萬千米處，它還獲取了首張火星圖像。

2020年11月10日，我國自主研發(fā)的“奮斗者”號載人潛水器成功坐底海洋最深處——馬里亞納海溝，坐底深度達(dá)10 909米，創(chuàng)造了中國載人深潛的新紀(jì)錄，標(biāo)志著我國已具備在世界海洋最深處開展科學(xué)探索和研究的能力。

歷經(jīng)23天，2020年12月17日，嫦娥五號探測器闖過地月轉(zhuǎn)移、近月制動、環(huán)月飛行、月面著陸、自動采樣、月面起飛、月軌交會對接、再入返回等多個難關(guān)，成功攜帶1731克月球樣品返回地球，完成中國首次地外天體采樣返回之旅，“繞、落、回”三步走探月規(guī)劃完美收官。

作為我國復(fù)雜度最高、技術(shù)跨度最大的航天系統(tǒng)工程，嫦娥五號任務(wù)實現(xiàn)了中國航天史上5個“首次”：一是地外天體自動采樣與封裝，二是地外天體起飛并精準(zhǔn)入軌，三是月球軌道交會對接，四是攜帶月球樣品高速返回地球，五是月球樣品的存儲、分析和研究。這是我國航天技術(shù)的一次重大跨越，為我們進(jìn)一步認(rèn)識月球提供了重要支撐。

在一個特定賽道上，200秒的“量子算力”相當(dāng)于目前“最強超算”6億年的計算能力，中國量子計算機“九章”實現(xiàn)算力全球領(lǐng)先，讓世界矚目。

由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)者潘建偉、陸朝陽等研制的量子計算原型機“九章”，推動全球量子計算的前沿研究邁向新高度，在“懸鈴木”計算機之后，再次成功實現(xiàn)“量子計算優(yōu)越性”的里程碑式突破。

中國量子計算機取名“九章”，是為了紀(jì)念中國古代著名數(shù)學(xué)專著《九章算術(shù)》。相比美國谷歌公司研制的53個量子比特的計算機“懸鈴木”，“九章”具有三大優(yōu)勢：速度更快，不需要很多超低溫設(shè)備，在小樣本和大樣本上均快于超算。

一個個激動人心的時刻、一項項滿足好奇心的科學(xué)研究、一個個新奇而有趣的作品……構(gòu)成了2020年科技發(fā)展的獨家記憶。

百舸爭流，奮楫向前，科學(xué)探索永不止步。未來，科技發(fā)展將實現(xiàn)更多突破，中國將創(chuàng)造更多的科技精彩，讓我們一起期待吧！