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2013中国、世界十大科技进展新闻:嫦娥3号

发布时间:2014-01-28 16:36内容来源:未知 点击:

由中国科学院、中国工程院主办,中国科学院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办,中国科学院院士和中国工程院院士评选的瀚霖杯2013年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻,2014年1月24日揭晓。

此项年度评选活动至今已举办了20次。评选结果经新闻媒体广泛报道后,在社会上产生了强烈反响,使公众进一步了解国内外科技发展的动态,对宣传、普及科学技术起到了积极作用。

2013年中国十大科技进展新闻是:

1.嫦娥三号月面软着陆开展科学探测

12月2日1时30分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将嫦娥三号探测器发射升空。14日21时11分,嫦娥三号在月球正面的虹湾以东地区实现软着陆。15日4时35分,嫦娥三号着陆器与巡视器分离,“玉兔号”巡视器顺利驶抵月球表面。15日23时45分,“两器”完成互拍成像。按照计划,嫦娥三号开展月表形貌与地质构造调查、月表物质成分和可利用资源调查、地球等离子体层探测和月基光学天文观测等科学探测任务。嫦娥三号任务的圆満成功,标志着我国探月工程“绕、落、回”第二步战略目标取得全面胜利。这是中国首次实现地外天体软着陆,成为世界上第三个自主实施月球软着陆和月面巡视探测的国家。

2.神舟十号飞船发射成功

6月11日17时38分,神舟十号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空,顺利将聂海胜、张晓光、王亚平3名航天员送入太空。6月13日,神舟十号与天宫一号实现自动对接,6月23日实现手控交会对接。6月25日,神舟十号飞船从天宫一号目标飞行器上方绕飞至其后方,并完成近距离交会,我国首次航天器绕飞交会试验取得成功。组合体飞行期间,航天员进驻天宫一号,并开展航天医学实验、技术试验及太空授课活动,开创中国载人航天应用性飞行的先河。6月26日,神舟十号载人飞船返回舱返回地面。

3.首次在实验中发现量子反常霍尔效应

由中科院物理所和清华大学等机构的科研人员组成的团队,在量子反常霍尔效应研究中取得重大突破。他们从实验中首次观测到量子反常霍尔效应,这是我国科学家从实验中独立观测到的一个重要物理现象,也是物理学领域基础研究的一项重要科学发现。量子反常霍尔效应的美妙之处是不需要任何外加磁场,因此,人们未来有可能利用量子反常霍尔效应无耗散的边缘态发展新一代的低能耗晶体管和电子学器件,从而解决电脑发热问题和摩尔定律的瓶颈问题。相关成果于3月14日在线发表于《科学》杂志。

4.禽流感病毒研究获突破

中国科学院微生物所、中国疾病预防控制中心及相关高校的科研人员对H7N9禽流感病毒溯源、H5N1禽流感跨种间传播机制的研究获得重要突破。两项成果分别在线发表于5月1日和3日《柳叶刀》和《科学》杂志。中国农科院哈尔滨兽医所陈化兰团队一项研究表明,H7N9病毒侵入人体发生突变后,存在较大人际间流行的风险。相关成果7月19日在线发表于《科学》杂志。中国科学家10月26日在杭州宣布,自主研发出首例人感染H7N9禽流感病毒疫苗株。该成果由浙江大学医学院附属第一医院联合香港大学、中国疾病预防控制中心、中国食品药品检定研究院和中国医学科学院协同攻关完成。

5.天河二号蝉联世界超算冠军

6月17日,国防科大研制的天河二号以峰值计算速度每秒5.49亿亿次、持续计算速度每秒3.39亿亿次双精度浮点运算优越性能,在第41届世界超级计算机500强排名中位居世界第一,标志着我国在超级计算机领域已走在世界前列。11月20日,在美国丹佛市举行的国际超级计算大会上,国际TOP500组织正式发布了第42届世界超级计算机500强排行榜。安装在国家超级计算广州中心的天河二号超级计算机系统,再次位居榜首,蝉联世界超算冠军。

6.世界上“最轻材料”研制成功

浙江大学研制出一种被称为“全碳气凝胶”的固态材料,密度仅每立方厘米0.16毫克,是空气密度的六分之一,也是迄今为止世界上最轻的材料。“全碳气凝胶”在结构韧性方面也十分出色,可在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原。此外,“全碳气凝胶”还是吸油能力最强的材料之一。现有的吸油产品一般只能吸收自身质量10倍左右的有机溶剂,而“全碳气凝胶”的吸收量可高达自身质量的900倍。这一研究成果于2月18日在线发表于《先进材料》杂志,并被《自然》杂志在“研究要闻”栏目中重点配图评论。

7.世界唯一实用化深紫外全固态激光器研制成功

9月6日,由中科院承担的国家重大科研装备“深紫外固态激光源前沿装备研制项目”通过验收,使我国成为世界上唯一一个能够制造实用化、精密化深紫外全固态激光器的国家。中科院科研人员在国际上首先生长出大尺寸氟硼铍酸钾晶体,并发现该晶体是第一种可用直接倍频法产生深紫外波段激光的非线性光学晶体。科研人员在此基础上发明了棱镜耦合专利技术,率先发展出直接倍频产生深紫外激光的先进技术。目前,中科院在棱镜耦合器件上已获中、美、日专利。我国科学家已应用该系列装备获得了一系列重要成果,使我国深紫外领域的科研水平处于国际领先地位。

8.实现最高分辨率单分子拉曼成像

由中科院院士侯建国领衔的中国科大微尺度物质科学国家实验室单分子科学团队董振超研究小组,在国际上首次实现亚纳米分辨的单分子光学拉曼成像,将具有化学识别能力的空间成像分辨率提高到前所未有的0.5纳米。6月6日,《自然》杂志在线发表了该项成果。三位审稿人盛赞这项工作“打破了所有的纪录,是该领域创建以来的最大进展”;“是该领域迄今质量最高的工作,开辟了一片新天地”。世界著名纳米光子学专家还在同期杂志的《新闻与观点》栏目撰文评述了这项研究。

9.世界最大单机容量核能发电机研制成功

8月24日上午,目前世界最大单机容量核能发电机——台山核电站1号1750兆瓦核能发电机由中国东方电气集团东方电机有限公司完成制造,并从四川德阳市顺利发运。台山核电站是我国首座、世界第三座采用EPR三代核电技术建设的大型商用核电站。东方电机为台山核电站提供首期全部两台核能发电机,单机容量高达1750兆瓦,是东方电机迄今为止制造的技术难度最高、结构最复杂、体积最大、重量最重的核能发电机。东方电机开发设计了转子线圈装配新工艺、定子线棒制造新工艺、护环装配新工艺、油密封系统装配新工艺等一系列创新成果。

10.世界首台拟态计算机研制成功

 

中国工程院院士邬江兴带领科研团队,联合国内外十余家单位,提出拟态计算新理论,并成功研制出世界首台结构动态可变的拟态计算机。9月21日,这项名为“新概念高效能计算机体系结构及系统研究开发”的项目在上海通过国家“863”计划项目验收。针对用户不同的应用需求,拟态计算机可通过改变自身结构提高效能。测试表明,拟态计算机典型应用的能效,比一般计算机可提升十几倍到上百倍。其研制成功,使我国计算机领域实现从跟随创新到引领创新、从集成创新到原始创新的跨越;同时也可从体系技术层面有效破解我国核心电子器材、高端通用芯片、基础软件产品等软硬件长期受制于人的困局。

2013年世界十大科技进展新闻是:

1.人类探测器历史性地飞出太阳系

美国航天局9月12日宣布,1977年发射的“旅行者1号”探测器已经飞出太阳系,目前正在寒冷黑暗的星际空间中“漫步”。人类,迎来向星际空间进军标志性的第一步。最新数据显示,2012年8月25日可能就是“旅行者1号”脱离太阳系的日子。目前,该探测器距太阳约190亿公里,但仍暂时受到太阳的影响。《科学》杂志发表了相关报告。美国航天局副局长约翰·格伦斯菲尔德说,作为人类派往星际空间的“大使”,“旅行者1号”勇敢踏足从未有探测器到达过的地方,这是人类科学史上最伟大的成就之一,为人类的科学梦想与事业掀开了新篇章。

2.首次3D打印出“活体组织”

研究人员创造出一种水滴网络,能够模仿生物组织中的细胞的一些特性。利用一台3D打印机,英国牛津大学的一个研究小组将这些小水滴组装成为一种与胶状物类似的物质,从而能够像肌肉一样弯曲,并能够像神经细胞束一样传输电信号,这一成果将有望应用在医疗领域。研究人员在4月5日出版的《科学》杂志上报告了这一研究成果。研究人员说,这样打印出来的材料其质地与大脑和脂肪组织相似,可做出类似肌肉样活动的折叠动作,且具备像神经元那样工作的通信网络结构,可用于修复或增强衰竭的器官。

3.世界第一台碳纳米管计算机建成

美国斯坦福大学研究人员利用新设计方法建成的碳纳米管计算机芯片包含178个晶体管,其中每个晶体管由10至200个碳纳米管构成。不过,这一设备只是未来碳纳米管电子设备的基本原型,目前只能运行支持计数和排列等简单功能的操作系统。论文发表在《自然》杂志上。专家认为,受限于硅自身性质,传统半导体技术已经趋近极限,而这项新突破使人们看到用碳纳米管代替硅,制造出体积更小、速度更快、价格更便宜的新一代电子设备的可能性。这一成果或将开启电子设备新时代。

4.首次发现人类DNA存在四链螺旋结构

剑桥大学的尚卡尔·巴拉苏布拉马尼安等人在《自然·化学》杂志上报告说,过去研究者能在实验室中制出四链螺旋结构的DNA,但一直不知道这种结构是否在人体内天然存在,他们使用一种会发出荧光、只与四链结构DNA结合而不与普通双链结构DNA结合的物质,首次证实了人类DNA中也存在四链螺旋结构。巴拉苏布拉马尼安说,能够证实在人类细胞DNA中存在四链螺旋结构,是一个里程碑式的成就,对这一结构的研究将来也许会成为控制癌细胞增生的关键。

5.首次捕捉到太阳系外高能中微子

多国研究人员11月21日在《科学》杂志上说,他们利用埋在南极冰下的粒子探测器,首次捕捉到源自太阳系外的高能中微子。科学家评论说,他们观测到的是太阳系外高能中微子的首个“坚实证据”。中微子天文学从此进入新时代。从2010年开始,来自美国、欧洲、日本与新西兰的200多名研究人员开始利用“冰立方天文台”捕捉中微子。所谓“冰立方天文台”,是指用86根钢缆串联5160个光学传感器,埋入南极冰下制成的一个体积达1立方千米的探测器,这也是世界上最大的中微子探测器,它利用中微子与冰作用时会发出微弱蓝光进行工作。

6.成功培育出人类胚胎干细胞

借助多年猴子细胞实验积累的数据,美国比弗顿灵长类动物研究中心的Shoukhrat Mitalipov及其同事发现了能够适用于克隆人体细胞的“秘诀”。在刊登于5月16日出版的《细胞》杂志上的论文中,科学家表示,去除人体卵母细胞内包含DNA的细胞核,然后将这些细胞与胎儿皮肤细胞或8个月大婴儿的皮肤细胞融合,产生出的胚胎携带着来自皮肤细胞的DNA。之后科学家能够使用这些胚胎衍生出胚胎干细胞,理论上这些胚胎干细胞能够分化成这个婴儿的所有类型的细胞。

7.世界最大地面天文观测装置正式启用

总投资15亿美元、人类有史以来最大的地面天文学观测装置--“阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波天线阵”(简称“阿尔马”)3月13日在智利北部阿塔卡马沙漠正式投入使用。66个重约120吨、直径从7米至12米不等的高精度抛物面天线组成一架直径16公里的大型射电望远镜,分辨率可达0.01角秒,相当于能看清500公里外的一分钱硬币,“视力”超出“哈勃”望远镜10倍。“阿尔马”项目由北美、欧洲和亚洲等多个地区的天文机构合作完成。研究人员介绍说,在这个革命性的观测装置协助下,他们可对宇宙中的尘埃云和恒星的形成开展深入研究。

8.首张人脑超清三维图谱问世

一个由神经学家组成的国际团队历经10年,通过对一名65岁妇女的大脑样本进行切片研究和分析,制作出迄今为止最详细的完整三维人脑图,包含1万亿字节数据的高分辨率图谱,非常精确和精细地展示了神经元组织,有助于弄清甚至重新定义几十年前解剖学研究所获得的大脑区域结构。研究人员将结果发表在6月20日出版的《科学》杂志上。该“大脑”图谱的分辨率为20微米,此前基于磁共振成像的人脑图分辨率为1毫米,其清晰度是普通扫描图的50倍以上。

9.首次实现两个人脑之间的远程控制

美国华盛顿大学的研究人员通过互联网发送其中一人脑中的“想法”,实现对另一人大脑及手部动作的控制。这项试验于8月12日在位于西雅图的华盛顿大学校园内进行。研究人员表示,这项技术容易让人联想起各种科幻“心灵融合”情节。但实际上试验中所用的只是易被脑电图仪识别的简单脑电波信号,而不是人类真正复杂的思想,它不会让任何人拥有控制别人行动的能力。研究人员对人类数年以后掌握、利用大脑交流的能力充满信心。

10.“一箭32星”发射创新纪录

俄罗斯11月21日用一枚“第聂伯”运载火箭顺利发射了多颗卫星。根据计划,本次发射的一颗意大利卫星在入轨一个月后,还将释放出其携带的多颗子卫星,使发射载荷总数达到32个,超过美国“一箭29星”的世界纪录。据介绍,此次发射的卫星中最大的一颗是阿联酋的地球遥感卫星,质量为300千克,能够从距地球600公里高的轨道上拍摄精确度达1米的地面影像。本次发射还有14颗微型立方体卫星,每颗质量不超过10千克,这类卫星常用作科研或测试。这是“第聂伯”运载火箭今年的第二次发射。“第聂伯”运载火箭为三级液体燃料火箭,起飞质量约211吨,主要用于发射小型商业卫星。

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