1、嫦娥三號(hào)登陸月球及月背
嫦娥三號(hào)探測(cè)器,是中國(guó)嫦娥工程二期中的一個(gè)探測(cè)器,是中國(guó)第一個(gè)月球軟著陸的無(wú)人登月探測(cè)器。嫦娥三號(hào)探測(cè)器由月球軟著陸探測(cè)器(著陸器)和月面巡視探測(cè)器(玉兔號(hào)月球車)組成。
嫦娥三號(hào)探測(cè)器于2013年12月2日在中國(guó)西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭送入太空,當(dāng)月14日成功軟著陸于月球雨海西北部,15日完成著陸器巡視器分離,并陸續(xù)開(kāi)展了"觀天、看地、測(cè)月"的科學(xué)探測(cè)和其它預(yù)定任務(wù),獲得了一定成果。 2013年12月16日,中國(guó)官方宣布嫦娥三號(hào)任務(wù)獲得成功。 2016年8月4日,嫦娥三號(hào)正式退役。
從2013年12月14日月面軟著陸以來(lái),我國(guó)嫦娥三號(hào)月球探測(cè)器創(chuàng)造了全世界在月工作最長(zhǎng)紀(jì)錄。其拍攝的月面照片是人類時(shí)隔40多年首獲最清晰月面照片,其中包含大量科學(xué)信息,照片和數(shù)據(jù)向全球免費(fèi)開(kāi)放共享。
嫦娥四號(hào)”探測(cè)器最具歷史性的時(shí)刻—成功著陸在月背。2019年1月3日上午10點(diǎn)26分,“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(guò)“鵲橋”中繼星傳回了世界第一張近距離拍攝的月背影像圖,同時(shí)揭開(kāi)了古老月背的神秘面紗。這也是2013年“嫦娥三號(hào)”成功著陸月球正面之后,中國(guó)探測(cè)器再度造訪月球,從而成為世界上第一個(gè)在月球正面與背面都成功完成探測(cè)器軟著陸的國(guó)家。
2019年12月15日,“嫦娥三號(hào)”攜帶的“玉兔”月球車在月球開(kāi)始工作,標(biāo)志著中國(guó)首次地外天體軟著陸成功。這也是人類時(shí)隔37年再次在月球表面展開(kāi)探測(cè)工作。
登月是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程,中國(guó)的探月任務(wù)實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)時(shí)發(fā)射,精確入軌,穩(wěn)定落月,創(chuàng)新探索,嫦娥三號(hào)的每一步都代表著中國(guó)航天新的進(jìn)步。探月工程副總指揮許達(dá)哲說(shuō):“美國(guó)和前蘇聯(lián)達(dá)到這樣一個(gè)目標(biāo),都經(jīng)過(guò)了20次以上的任務(wù),我們是用三次就實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)目標(biāo)?!?/p>
2、神舟十號(hào)飛船和天宮一號(hào)交會(huì)對(duì)接
神舟十號(hào)是中國(guó)神舟號(hào)系列飛船之一,主要由推進(jìn)艙(服務(wù)艙)、返回艙、軌道艙組成。神舟十號(hào)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心“921工位”,于2013年6月11日17時(shí)38分02.666秒發(fā)射,由長(zhǎng)征二號(hào)F改進(jìn)型運(yùn)載火箭(遙十)“神箭”成功發(fā)射。
神舟十號(hào)在軌飛行十五天左右,加上發(fā)射與返回,停留天宮十二天,共搭載三位航天員——聶海勝、張曉光、王亞平。6月13日與天宮一號(hào)進(jìn)行對(duì)接。6月26日回歸地球。
神九標(biāo)志我國(guó)突破和掌握了載人交會(huì)對(duì)接技術(shù),而神十將進(jìn)行載人天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)的首次應(yīng)用性飛行。神十發(fā)射并完成與天宮一號(hào)空間交會(huì)對(duì)接等任務(wù)后,我國(guó)載人航天第二步任務(wù)第一階段將完美收官,全面進(jìn)入空間實(shí)驗(yàn)室和空間站研制階段。
2013年夏,執(zhí)行我國(guó)第五次載人航天任務(wù)的“神舟十號(hào)”飛船實(shí)現(xiàn)了我國(guó)首次載人航天應(yīng)用性飛行,實(shí)施了我國(guó)首次航天器繞飛交會(huì)試驗(yàn),這標(biāo)志著神舟飛船與“天宮一號(hào)”的對(duì)接技術(shù)已經(jīng)成熟,我國(guó)將就此進(jìn)入空間站建設(shè)階段。
3、中國(guó)實(shí)現(xiàn)量子反?;魻栃?yīng)
量子霍爾效應(yīng),于1980年由德國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn),是整個(gè)凝聚態(tài)物理領(lǐng)域中最重要、最基本的量子效應(yīng)之一,其應(yīng)用前景非常廣泛。
人類在使用計(jì)算機(jī)的時(shí),會(huì)遇到計(jì)算機(jī)發(fā)熱、能量損耗、速度變慢等問(wèn)題。這是因?yàn)樵诔B(tài)下芯片中的電子運(yùn)動(dòng)沒(méi)有特定的軌道、相互碰撞從而發(fā)生能量損耗。而量子霍爾效應(yīng)則可以對(duì)電子的運(yùn)動(dòng)制定一個(gè)規(guī)則,讓它們?cè)诟髯缘呐艿郎?#34;一往無(wú)前"地前進(jìn),"這就好比一輛高級(jí)跑車,在常態(tài)下是在擁擠的農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)上前進(jìn),而在量子霍爾效應(yīng)下,則可以做到在'各行其道、互不干擾'的高速路上前進(jìn)。"
量子霍爾效應(yīng)的產(chǎn)生需要非常強(qiáng)的磁場(chǎng),"相當(dāng)于外加10個(gè)計(jì)算機(jī)大的磁鐵,這不但體積龐大,而且價(jià)格昂貴,不適合個(gè)人電腦和便攜式計(jì)算機(jī)。"
量子反?;魻栃?yīng)的美妙之處是不需要任何外加磁場(chǎng),在零磁場(chǎng)中就可以實(shí)現(xiàn)量子霍爾態(tài),因此,更容易應(yīng)用到人們?nèi)粘K璧碾娮悠骷小?/p>
清華大學(xué)薛其坤院士領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)2013年成功觀測(cè)到“量子反常霍爾效應(yīng)”,被楊振寧稱為諾獎(jiǎng)級(jí)的科研成果?!傲孔臃闯;魻栃?yīng)”的實(shí)現(xiàn)不但是理論物理的突破,同時(shí)又具有極高的商用價(jià)值。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果公布后,薛其坤曾應(yīng)邀去日本作學(xué)術(shù)報(bào)告。在世界上和中國(guó)科學(xué)家研究水平最相近的"老對(duì)手",日本科學(xué)家給他發(fā)來(lái)了郵件,稱贊"這是我在過(guò)去十年里聽(tīng)到的最好的學(xué)術(shù)報(bào)告,我們真沒(méi)有想到你們最終發(fā)現(xiàn)了這一美妙現(xiàn)象","這非常非常令人激動(dòng)"。
美國(guó)知名物理學(xué)家向課題組發(fā)來(lái)郵件,"看到你們的結(jié)果,我真感覺(jué)有些嫉妒。但回過(guò)頭想起來(lái),這個(gè)工作巨大的難度也確實(shí)讓我們嘆為觀止"。
美國(guó)《科學(xué)》雜志的匿名評(píng)審則給出了這樣的評(píng)價(jià),"這篇文章結(jié)束了對(duì)量子反常霍爾效應(yīng)多年的探尋,這是一項(xiàng)里程碑式的工作。我祝賀文章作者們?cè)谕負(fù)浣^緣體研究中作出的重大突破。"
諾貝爾物理獎(jiǎng)得主、清華大學(xué)高等研究院名譽(yù)院長(zhǎng)楊振寧教授評(píng)價(jià)其為"諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)的發(fā)現(xiàn)"。
現(xiàn)代芯片處理器消耗大約100瓦的功率,其中有大約80%浪費(fèi)在晶體管材料的能耗上。量子反?;魻栃?yīng)可以解決電子設(shè)備的發(fā)熱問(wèn)題,能夠讓元器件集成密度大大提高,上千億次的計(jì)算機(jī)能夠集成濃縮成一部Pad掌上電腦,或者迷你Pad,因此,走進(jìn)尋常大眾中,是完全有可能的。
4、使用小分子化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞,逆轉(zhuǎn)生命時(shí)鐘
誘導(dǎo)多能干細(xì)胞,能夠幫助人類了解細(xì)胞“變身”的奧秘,為科學(xué)界提供了一個(gè)窺探生命本質(zhì)的窗口。
多能干細(xì)胞還可以用于再生新的組織和器官,為疾病治療和再生醫(yī)學(xué)提供“種子”細(xì)胞來(lái)源。諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者、日本科學(xué)家山中伸彌利用病毒載體進(jìn)行基因運(yùn)送,具有潛在的致癌隱患,對(duì)于以后的臨床應(yīng)用有較大風(fēng)險(xiǎn)。
為了將體細(xì)胞誘導(dǎo)為多能干細(xì)胞,各國(guó)科學(xué)家不斷地開(kāi)辟新方法。后期,科學(xué)家們利用化學(xué)小分子替代山中伸彌因子誘導(dǎo)出了多能干細(xì)胞,但存在步驟多、時(shí)間長(zhǎng)、效率低、機(jī)理不清楚等缺點(diǎn)。
北京大學(xué)鄧宏魁教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)2013年成功使用4種小分子化學(xué)物質(zhì),將小鼠的皮膚細(xì)胞誘導(dǎo)成全能干細(xì)胞并克隆出后代。與克隆羊“多莉”的技術(shù)相比,誘導(dǎo)多能干細(xì)胞技術(shù)是更簡(jiǎn)便和徹底的克隆方式。
傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為,哺乳動(dòng)物細(xì)胞只有在胚胎的早期發(fā)育階段具有分化為各種類型組織和器官的“多潛能性”,而隨著生長(zhǎng)發(fā)育分化成為成體細(xì)胞之后會(huì)逐漸喪失這一特性。
人類一直在尋找有效方法讓已分化的成體細(xì)胞逆轉(zhuǎn)(脫分化),使之重新獲得類似胚胎發(fā)育早期的“多潛能性”,并將其重新定向分化成為有功能的細(xì)胞或器官,應(yīng)用于治療多種重大疾病。
通過(guò)借助卵母細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞核移植(傳統(tǒng)克隆)或者使用特定物質(zhì)誘導(dǎo)(iPS)的方法,體細(xì)胞被證明可以被進(jìn)行“重編程”獲得“多潛能性”。
日本人山中伸彌曾以病毒誘導(dǎo)法獲得iPS細(xì)胞,獲得2012年諾貝爾獎(jiǎng)。而鄧宏魁團(tuán)隊(duì)使用小分子化學(xué)物質(zhì)替代病毒,大大提高了技術(shù)安全性,更加具有革命性意義。
5、艾滋病感染粘膜疫苗研究取得重大進(jìn)展
清華大學(xué)張林琦、香港大學(xué)陳志偉和中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院陳凌的研究團(tuán)隊(duì)三方合作,于2013年完成了艾滋病感染黏膜疫苗在恒河猴體內(nèi)的臨床前試驗(yàn)研究,成為看清了預(yù)防艾滋病的“攀登珠峰”之路。
該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)這種黏膜疫苗可以大大提高針對(duì)艾滋病病毒的T和B淋巴細(xì)胞的免疫能力,從而可以有效地抑制病毒在體內(nèi)的復(fù)制與傳播。
通過(guò)接種此種疫苗的猴子保持健康體征來(lái)看,沒(méi)有接種疫苗的猴子,絕大多數(shù)在感染一年半后相繼發(fā)病,呈現(xiàn)典型的艾滋病癥狀。
艾滋病被發(fā)現(xiàn)30多年以來(lái),已導(dǎo)致世界上2500萬(wàn)人死亡,至今全球仍有3300萬(wàn)感染者人體內(nèi)的各類粘膜是艾滋病毒感染的主要途徑,該疫苗如果最終進(jìn)入臨床試驗(yàn)并證實(shí)有效,將對(duì)阻斷和減緩艾滋病毒通過(guò)粘膜途徑感染(性接觸)在普通人群中的流行具有重大科學(xué)意義和社會(huì)意義。
張林琦曾經(jīng)形容說(shuō),在過(guò)去的艾滋病載體疫苗、DNA疫苗和重組蛋白疫苗等都只能打中艾滋病毒的“手腳”,粘膜疫苗則有望最終打中“心臟”。
6、中科大測(cè)出量子糾纏速度下限(光速的10000倍)
所謂量子糾纏,是一種量子力學(xué)現(xiàn)象,是1935年由愛(ài)因斯坦、波多爾斯基和羅森提出的一種波。
量子糾纏技術(shù)是安全的傳輸信息的加密技術(shù),與超光速傳遞信息相關(guān)。雖然知道這些粒子之間"交流"的速度非??欤祟惸壳皡s無(wú)法利用這種聯(lián)系以如此快的速度控制和傳遞信息。因此愛(ài)因斯坦提出的規(guī)則,也即任何信息傳遞的速度都無(wú)法超過(guò)光速,仍然成立。
2016年12月,從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士及同事陸朝陽(yáng)、陳宇翱等獲重大突破,他們通過(guò)兩種不同的方法制備了綜合性能最優(yōu)的糾纏光子源,首次成功實(shí)現(xiàn)"十光子糾纏",再次刷新了光子糾纏態(tài)制備的世界紀(jì)錄。
2017年6月15日公布,中國(guó)量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星"墨子號(hào)"迎來(lái)了第一項(xiàng)重大成果,率先成功實(shí)現(xiàn)"千公里級(jí)"的星地雙向量子糾纏分發(fā),打破了此前世界上保持多年的"百公里級(jí)"紀(jì)錄。
相距遙遠(yuǎn)的兩個(gè)量子會(huì)呈現(xiàn)關(guān)聯(lián)性,影響其中一個(gè)粒子時(shí),另一個(gè)也會(huì)發(fā)生反應(yīng),這就是被愛(ài)因斯坦稱為“鬼魅般超距作用”的量子糾纏。
愛(ài)因斯坦的相對(duì)論認(rèn)為光速是物質(zhì)傳播的最大速度,而中科大70后青年物理學(xué)家潘建偉院士的團(tuán)隊(duì)測(cè)出,量子糾纏的速度下限比光速高四個(gè)數(shù)量級(jí)(可理解為30億公里每秒)。
這一成果標(biāo)志著我國(guó)在自由空間量子物理實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域繼續(xù)保持著國(guó)際領(lǐng)先地位,另一方面也為未來(lái)基于量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星進(jìn)行大尺度量子理論基礎(chǔ)檢驗(yàn)、探索如何融合量子理論與愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論奠定了必要的技術(shù)基礎(chǔ)。
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士是國(guó)際量子信息實(shí)驗(yàn)研究領(lǐng)域的杰出科學(xué)家。2013年還實(shí)現(xiàn)了單個(gè)量子高維度存儲(chǔ)、星地量子通信地面驗(yàn)證等,繼續(xù)向著建立實(shí)用的全球性量子通信網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)步邁進(jìn),幫助中國(guó)在“絕對(duì)保密”的量子通信這個(gè)未來(lái)戰(zhàn)略性領(lǐng)域繼續(xù)領(lǐng)跑全球。
7、世界第一個(gè)半浮柵晶體管(SFGT)
半浮柵晶體管(SFGT) 是介于普通MOSFET晶體管和浮柵晶體管之間的晶體管。
復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院張衛(wèi)教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)出世界第一個(gè)半浮柵晶體管(SFGT),這是中國(guó)在微電子器件領(lǐng)域首次領(lǐng)跑全球。半浮柵晶體管(SFGT)作為一種新型的微電子基礎(chǔ)器件,它的成功研制將有助于我國(guó)掌握集成電路的核心技術(shù),從而在芯片設(shè)計(jì)與制造上逐漸獲得更多話語(yǔ)權(quán)。2013年8月9日出版的《科學(xué)》雜志(Science)刊發(fā)了張衛(wèi)團(tuán)隊(duì)關(guān)于半浮柵晶體管(SFGT)的科研論文。
新型晶體管可在三大領(lǐng)域應(yīng)用 擁有巨大的潛在市場(chǎng):作為一種新型的基礎(chǔ)器件半浮柵晶體管(SFGT)可應(yīng)用于不同的集成電路、同時(shí)還可以應(yīng)用于DRAM領(lǐng)域以及主動(dòng)式圖像傳感器芯(APS)。
半浮柵晶體管(SFGT)可應(yīng)用于不同的集成電路。
首先,它可以取代一部分的SRAM,即靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器。SRAM是一種具有高速靜態(tài)存取功能的存儲(chǔ)器,多應(yīng)用于中央處理器(CPU)內(nèi)的高速緩存,對(duì)處理器性能起到?jīng)Q定性的作用。傳統(tǒng)SRAM需用6個(gè)MOSFET晶體管才能構(gòu)成一個(gè)存儲(chǔ)單元,集成度較低,占用面積大。
半浮柵晶體管則可以單個(gè)晶體管構(gòu)成一個(gè)存儲(chǔ)單元,存儲(chǔ)速度接近由6個(gè)晶體管構(gòu)成的SRAM存儲(chǔ)單元。因此,由半浮柵晶體管(SFGT)構(gòu)成的SRAM單元面積更小,密度相比傳統(tǒng)SRAM大約可提高10倍。顯然如果在同等工藝尺寸下,半浮柵晶體管(SFGT)構(gòu)成的SRAM具有高密度和低功耗的明顯優(yōu)勢(shì)。
其次,半浮柵晶體管(SFGT)還可以應(yīng)用于DRAM領(lǐng)域,即動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器,廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)內(nèi)存。其基本單元由1T1C構(gòu)成,也就是一個(gè)晶體管加一個(gè)電容的結(jié)構(gòu)。由于其電容需要保持一定電荷量來(lái)有效地存儲(chǔ)信息,無(wú)法像MOSFET那樣持續(xù)縮小尺寸。業(yè)界通常通過(guò)挖"深槽"等手段制造特殊結(jié)構(gòu)的電容來(lái)縮小其占用的面積,但隨著存儲(chǔ)密度提升,電容加工的技術(shù)難度和成本大幅度提高。
因此,業(yè)界一直在尋找可以用于制造DRAM的無(wú)電容器件技術(shù),而半浮柵晶體管(SFGT)構(gòu)成的DRAM無(wú)需電容器便可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)DRAM全部功能,不但成本大幅降低,而且集成度更高,讀寫速度更快。
半浮柵晶體管(SFGT)不但應(yīng)用于存儲(chǔ)器,它還可以應(yīng)用于主動(dòng)式圖像傳感器芯片(APS)。傳統(tǒng)的圖像傳感器芯片需要用三個(gè)晶體管和一個(gè)感光二極管構(gòu)成一個(gè)感光單元,而由單個(gè)半浮柵晶體管構(gòu)成的新型圖像傳感器單元在面積上能縮小20%以上。感光單元密度提高,讓圖像傳感器芯片的分辨率和靈敏度得到大幅提升。
8、世界首個(gè)存儲(chǔ)單光子量子存儲(chǔ)器
世界上首個(gè)可以存儲(chǔ)單光子形狀的量子存儲(chǔ)器在中國(guó)誕生,最新成果在線發(fā)表于《自然·通訊》上。
量子通信系統(tǒng)中作為載體的單光子所攜帶的信息量的大小與所處編碼的空間維數(shù)有關(guān)。目前光子主要編碼在一個(gè)二維空間,如果能將光子編碼在一個(gè)高維空間,則單個(gè)光子所能攜帶的信息量將大幅度增加,極大地提高量子通信的效率。另外,利用光子的高維編碼態(tài)還可以提高量子密鑰傳輸?shù)陌踩浴?/p>
能否實(shí)現(xiàn)編碼于高維空間光子的量子存儲(chǔ)是提高量子通信效率、構(gòu)建基于高維中繼器的遠(yuǎn)距離量子通信系統(tǒng)和量子網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵。
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,史保森教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在世界上第一次實(shí)現(xiàn)了攜帶軌道角動(dòng)量、具有空間結(jié)構(gòu)的單光子脈沖在冷原子系綜中的存儲(chǔ)與釋放,并且證明了建立高維量子存儲(chǔ)單元的可行性,從而邁出了基于高維量子中繼器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離大信息量量子信息傳輸?shù)年P(guān)鍵一步。
9、成功研發(fā)H7N9禽流感病毒疫苗株
中國(guó)在2013年3月首次發(fā)現(xiàn)人感染H7N9禽流感病毒病例,并展開(kāi)了一場(chǎng)病毒阻擊戰(zhàn)。
中國(guó)科技部4月初啟動(dòng)了科技應(yīng)急防控研究項(xiàng)目,重點(diǎn)推進(jìn)臨床診斷試劑開(kāi)發(fā)、疫苗研制等工作。國(guó)家禽流感參考實(shí)驗(yàn)室主任陳化蘭及其團(tuán)隊(duì)迅速揭示了新型H7N9流感病毒的來(lái)源,分別在5月和7月的《科學(xué)》雜志上發(fā)表文章,解析禽流感病毒重配機(jī)制和傳播可能性。
浙江大學(xué)附屬第一醫(yī)院李蘭娟院士團(tuán)隊(duì)當(dāng)年成功研發(fā)H7N9禽流感病毒疫苗株。這是中國(guó)自主研發(fā)的首例流感病毒疫苗株,改變了中國(guó)一直以來(lái)流感疫苗株依賴國(guó)外進(jìn)口的歷史。
李蘭娟,1947年9月13日出生于浙江省紹興縣夏履鎮(zhèn)夏履橋村,感染病(傳染病)學(xué)家、中國(guó)人工肝開(kāi)拓者、國(guó)家傳染病重點(diǎn)學(xué)科帶頭人,中國(guó)工程院院士,浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)部教授、博士生導(dǎo)師,浙江大學(xué)附屬第一醫(yī)院主任醫(yī)師、傳染病診治國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任 、國(guó)家衛(wèi)健委高級(jí)別專家組成員,國(guó)家健康科普專家?guī)斓谝慌蓡T。
10、世界最長(zhǎng)碳納米管
碳納米管,又名巴基管,是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的一維量子材料。碳納米管主要由呈六邊形排列的碳原子構(gòu)成數(shù)層到數(shù)十層的同軸圓管。層與層之間保持固定的距離,約0.34nm,直徑一般為2~20 nm。并且根據(jù)碳六邊形沿軸向的不同取向可以將其分成鋸齒形、扶手椅型和螺旋型三種。其中螺旋型的碳納米管具有手性,而鋸齒形和扶手椅型碳納米管沒(méi)有手性。碳納米管作為一維納米材料,重量輕,六邊形結(jié)構(gòu)連接完美,具有許多異常的力學(xué)、電學(xué)和化學(xué)性能。
1985 年,類似于"足球"結(jié)構(gòu)的C60 一經(jīng)發(fā)現(xiàn),吸引了全世界的目光,Kroto H. W.、Smalley R. E.、和Curl R. F.由于共同發(fā)現(xiàn)C60 并確認(rèn)和證實(shí)其結(jié)構(gòu)而獲得1996 年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。在富勒烯研究推動(dòng)下,1991 年一種更加奇特的碳結(jié)構(gòu)--碳納米管被日本電子公司(NEC)的飯島博士發(fā)現(xiàn)。
納米層面的碳材料制造技術(shù)是當(dāng)前材料科學(xué)界最熱門的研究領(lǐng)域之一。碳納米管是迄今發(fā)現(xiàn)的力學(xué)性能最好的材料之一,其單位質(zhì)量上的拉伸強(qiáng)度是鋼鐵的276倍,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他材料。
清華大學(xué)魏飛教授團(tuán)隊(duì)成功制備出單根長(zhǎng)度達(dá)半米以上的碳納米管,創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄,是目前所有一維納米材料長(zhǎng)度的最高值。魏飛教授曾經(jīng)說(shuō),“目前我們正在從事一米以上碳納米管的制備,下一步我們希望能夠制備出公里級(jí)以上長(zhǎng)度并具有宏觀密度的碳納米管。這些工作將為太空天梯的制備開(kāi)啟一線曙光。”
11、中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)多次奪世界第一
國(guó)防科技大學(xué)(2013年)研制的中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)“天河二號(hào)”以每秒33.86千萬(wàn)億次的浮點(diǎn)運(yùn)算速度,成為全球最快的超級(jí)計(jì)算機(jī),并且比第二名快了近一倍。繼2010年“天河一號(hào)”首次奪冠之后,我國(guó)“天河”系列計(jì)算機(jī)再次登上世界超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排名榜首。在11月份的排名中,天河2號(hào)再次蟬聯(lián)冠軍!
天河二號(hào)服務(wù)陣列采用了國(guó)產(chǎn)的新一代“飛騰-1500”CPU,這是當(dāng)前國(guó)內(nèi)主頻最高的自主高性能通用CPU
中國(guó)無(wú)錫——神威·太湖之光超級(jí)計(jì)算機(jī)是由國(guó)家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心研制、安裝在國(guó)家超級(jí)計(jì)算無(wú)錫中心的超級(jí)計(jì)算機(jī)。
神威·太湖之光超級(jí)計(jì)算機(jī)安裝了40960個(gè)中國(guó)自主研發(fā)的"申威26010"眾核處理器,該眾核處理器采用64位自主申威指令系統(tǒng),峰值性能為12.5億億次/秒,持續(xù)性能為9.3億億次/秒。
2019年11月18日,全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單發(fā)布,中國(guó)超算“神威·太湖之光”排名第三位。神威·太湖之光的性能十分出色:
峰值性能125.436PFlops,世界第二
持續(xù)性能93.015PFlops,世界第一
性能功耗比6051MFlops/W,還是世界第一
2016年6月20日,在法蘭克福世界超算大會(huì)上,國(guó)際TOP500組織發(fā)布的榜單顯示,"神威·太湖之光"超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)登頂榜單之首, 不僅速度比第二名"天河二號(hào)"快出近兩倍,其效率也提高3倍。
2016年11月14日,新一期全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)(TOP500)榜單,中國(guó)"神威·太湖之光"以較大的運(yùn)算速度優(yōu)勢(shì)輕松蟬聯(lián)冠軍。算上此前"天河二號(hào)"的六連冠,中國(guó)已連續(xù)4年占據(jù)全球超算排行榜的最高席位。
2017年6月19日下午,在德國(guó)法蘭克福召開(kāi)的I SC2017國(guó)際高性能計(jì)算大會(huì)上,"神威·太湖之光"超級(jí)計(jì)算機(jī)以每秒 12.5億億次的峰值計(jì)算能力以及每秒9.3億億次的持續(xù)計(jì)算能力,再次斬獲世界超級(jí)計(jì)算機(jī)排名榜單TOP500第一名。本次奪冠也實(shí)現(xiàn)了我國(guó)國(guó)產(chǎn)超算系統(tǒng)在世界超級(jí)計(jì)算機(jī)冠軍寶座的首次三連冠,國(guó)產(chǎn)芯片繼續(xù)在世界舞臺(tái)上展露光芒。
2017年11月13日,新一期全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單發(fā)布,中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)"神威·太湖之光"和"天河二號(hào)"連續(xù)第四次分列冠亞軍,且中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)上榜總數(shù)又一次反超美國(guó),奪得第一。此次中國(guó)"神威·太湖之光"和"天河二號(hào)"再次領(lǐng)跑,其浮點(diǎn)運(yùn)算速度分別為每秒9.3億億次和每秒3.39億億次。
2018年11月12日,新一期全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單在美國(guó)達(dá)拉斯發(fā)布,中國(guó)超算"神威·太湖之光"位列第三名。
2019年11月18日,全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單發(fā)布,中國(guó)超算“神威·太湖之光”排名第三位。
12、北斗導(dǎo)航衛(wèi)星50顆星
長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭(CZ-3B)是由中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院研制,在長(zhǎng)征三號(hào)甲和長(zhǎng)征二號(hào)捆綁運(yùn)載火箭的基礎(chǔ)上研制的大型三級(jí)液體捆綁火箭,芯級(jí)基本上與長(zhǎng)征三號(hào)甲火箭相同,助推器及其捆綁結(jié)構(gòu)則基本與長(zhǎng)征二號(hào)捆火箭相同,并增長(zhǎng)芯一級(jí)與芯二級(jí)。
增強(qiáng)型火箭全長(zhǎng)56.3米,起飛質(zhì)量458.97噸,GTO運(yùn)載能力為5.5噸。 長(zhǎng)征三號(hào)乙于1996年2月15日首次發(fā)射國(guó)際通信衛(wèi)星708失敗,1997年8月的第二次發(fā)射任務(wù)取得成功。其主要用于發(fā)射地球同步轉(zhuǎn)移軌道衛(wèi)星,亦可進(jìn)行一箭多星發(fā)射或其它軌道衛(wèi)星的發(fā)射,也是中國(guó)用于商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)的主力火箭,發(fā)射載荷主要為地球靜止軌道通信衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星及北斗導(dǎo)航衛(wèi)星和月球著陸探測(cè)器等
長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭(CZ-3B)是一枚三級(jí)大型液體捆綁式運(yùn)載火箭。它以經(jīng)適應(yīng)性更改后的長(zhǎng)征三號(hào)甲運(yùn)載火箭作為芯級(jí),捆綁四枚液體助推器而構(gòu)成,具有運(yùn)載能力大、適應(yīng)性強(qiáng)、繼承性好等優(yōu)點(diǎn),是中國(guó)目前運(yùn)載能力最大、技術(shù)最先進(jìn)、構(gòu)成最復(fù)雜的運(yùn)載火箭,代表中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)的最高水平,在世界航天界也位居前列。
2019年11月23日上午8時(shí)55分,我中國(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(及配套遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí)),以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第50、51顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,成為長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭的第319次飛行。
值得一提,中國(guó)擁有50顆北斗衛(wèi)星,美國(guó)的GPS只有31顆在軌衛(wèi)星,歐盟“伽利略”擁有22顆定位衛(wèi)星,俄羅斯“格洛納斯”擁有24顆,日本擁有4顆區(qū)域性“準(zhǔn)天頂”衛(wèi)星,印度僅擁有6顆。
13、C919大型客機(jī)105架機(jī)起飛
中國(guó)的C919中型客機(jī),全稱COMAC C919,是中國(guó)首款按照最新國(guó)際適航標(biāo)準(zhǔn),具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的干線民用飛機(jī),是由中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司于2008年研制的。C是中國(guó)英文名稱"China"的首字母,也是中國(guó)商飛英文縮寫COMAC的首字母,第一個(gè)"9"的寓意是天長(zhǎng)地久,"19"代表的是中國(guó)首型中型客機(jī)最大載客量為190座。
C919中型客機(jī)是我國(guó)按照國(guó)際民航規(guī)章自行研制、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中型噴氣式民用飛機(jī),座級(jí)158-168座,航程4075-5555公里,于2017年5月5日成功首飛 ,截至2018年2月26日累計(jì)獲28家客戶815架訂單。2018年2月6日,中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司宣布2021年交付首架C919單通道客機(jī)。
2019年12月5日上午11時(shí),中國(guó)商飛C919大型客機(jī)105架機(jī)在上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)第四跑道起飛前往南昌。105架機(jī)主要承擔(dān)剎車調(diào)參、排液、電源、防火、環(huán)控等試飛任務(wù),以及高溫高濕和高寒等專項(xiàng)試飛。
C919客機(jī)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
C919客機(jī)屬中短途商用機(jī),標(biāo)準(zhǔn)航程為4075公里,最大航程為5555公里,經(jīng)濟(jì)壽命達(dá)9萬(wàn)飛行小時(shí)。
在使用材料上,C919將采用大量的先進(jìn)復(fù)合材料、先進(jìn)的鋁鋰合金等,其中復(fù)合材料使用量將達(dá)到20%。由于大量采用復(fù)合材料,較國(guó)外同類型飛機(jī)80分貝的機(jī)艙噪音,C919機(jī)艙內(nèi)噪音可望降到60分貝以下。
在減排方面,C919將是一款綠色排放、適應(yīng)環(huán)保要求的先進(jìn)飛機(jī),通過(guò)環(huán)保的設(shè)計(jì)理念,有望將飛機(jī)碳排放量較同類飛機(jī)降低50%。
舒適性是C919機(jī)艙設(shè)計(jì)的首要目標(biāo)。
C919采用四面式風(fēng)擋。該項(xiàng)技術(shù)是國(guó)際上先進(jìn)的工藝技術(shù),干線客機(jī)中只有最新的波音787采用。同時(shí)該設(shè)計(jì)對(duì)機(jī)頭受力和風(fēng)擋間承力支柱強(qiáng)度提出了更高要求,屬于國(guó)際上比較先進(jìn)的設(shè)計(jì)。
C919采用了5000PSI(磅/平方英寸)壓力的液壓系統(tǒng),與一般民用飛機(jī)采用3000 PSI(磅/平方英寸)壓力的液壓系統(tǒng)相比,前者可提供更大的動(dòng)力。
C919機(jī)翼有36米長(zhǎng),除了裝有起落架之外,還能儲(chǔ)存燃油,加起來(lái)共能容納186386升燃油。919采用電-液動(dòng)作系統(tǒng)使其在動(dòng)力資源上具備更大的靈活性,增加了冗余性,提高了安全性能。
14、北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)正式投運(yùn)
中國(guó)北京,9月25日11時(shí)28分北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)正式投運(yùn)。當(dāng)日16時(shí)23分起,來(lái)自7家國(guó)內(nèi)航空公司的7架大型客機(jī)依次從北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)起飛,分別前往廣州、上海、成都、延安、杭州、福州、廈門,標(biāo)志著北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)正式通航。
北京大興機(jī)場(chǎng)曾經(jīng)被英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》評(píng)選為即將竣工的“新世紀(jì)七大奇跡”之首。在“新世界七大奇跡”中,中國(guó)獨(dú)占兩席,另一個(gè)是港珠澳大橋。北京大興機(jī)場(chǎng)創(chuàng)造了40余項(xiàng)國(guó)際國(guó)內(nèi)第一,并且13項(xiàng)關(guān)鍵建設(shè)指標(biāo)全部達(dá)到世界一流,而且首次實(shí)現(xiàn)大體量智能照明、最高等級(jí)低能見(jiàn)度運(yùn)行,還創(chuàng)造了許多項(xiàng)黑科技。
北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)航站樓擁有多個(gè)世界之最:1)世界規(guī)模最大的單體機(jī)場(chǎng)航站樓;2)世界施工技術(shù)難度最高的航站樓;3)世界最大的采用隔震支座的機(jī)場(chǎng)航站樓;4)世界最大的無(wú)結(jié)構(gòu)縫一體化航站樓。此外,新機(jī)場(chǎng)還擁有國(guó)內(nèi)最大的地源熱泵系統(tǒng)工程。
北京大興機(jī)場(chǎng),是全世界最大的單一航向機(jī)場(chǎng)。大興機(jī)機(jī)場(chǎng)到底有多大呢? 大興機(jī)場(chǎng)占地面積140萬(wàn)平方米,相當(dāng)于63個(gè)天安門廣場(chǎng),投資800億資金,共4條跑道,年旅客吞吐量1.3億人次,單是主體鋼結(jié)構(gòu)就達(dá)到了4.2萬(wàn)噸(和鳥(niǎo)巢一個(gè)噸位)。2021年它可以承載4500萬(wàn)人次,最大承載量到1億人次?!?/p>
15、東風(fēng)-41核導(dǎo)彈
根據(jù)環(huán)球網(wǎng)介紹,東風(fēng)-41洲際戰(zhàn)略核導(dǎo)彈是中國(guó)戰(zhàn)略核力量的重要支撐。
2019年10月1日上午,在國(guó)慶70周年大閱兵中,東風(fēng)-41核導(dǎo)彈方隊(duì)在32個(gè)裝備方隊(duì)中壓軸出場(chǎng)。這是中國(guó)東風(fēng)-41核導(dǎo)彈首次公開(kāi)亮相。電視直播的解說(shuō)介紹:“戰(zhàn)略制衡、戰(zhàn)略攝控、戰(zhàn)略決勝,東風(fēng)-41洲際戰(zhàn)略核導(dǎo)彈,是我國(guó)戰(zhàn)略核力量的中流砥柱!”
法新社稱,在閱兵式上展示了最新的武器裝備,包括“東風(fēng)-41”戰(zhàn)略核導(dǎo)彈,這是一種能夠打到美國(guó)任何地方的洲際彈道導(dǎo)彈。中國(guó)還展示了“東風(fēng)-17”高超聲速導(dǎo)彈,高速無(wú)人偵察機(jī)也首次亮相。
美國(guó)有線電視新聞網(wǎng)也用圖文直播了中國(guó)閱兵式的全過(guò)程。報(bào)道稱:此次閱兵的一大亮點(diǎn)是“東風(fēng)-41”首次公開(kāi)亮相,這款強(qiáng)大的洲際彈道導(dǎo)彈被認(rèn)為將是今后幾年中國(guó)火箭軍武器庫(kù)中的“中流砥柱”,一些人判斷,它是這個(gè)星球上最強(qiáng)大的導(dǎo)彈?!皷|風(fēng)-41”由導(dǎo)彈發(fā)射車運(yùn)載,具有高機(jī)動(dòng)性,提高了其生存能力和操作靈活性。美國(guó)智庫(kù)戰(zhàn)略與國(guó)際研究中心導(dǎo)彈防御項(xiàng)目認(rèn)為,“東風(fēng)-41”射程可達(dá)1.5萬(wàn)公里,超過(guò)地球上的任何導(dǎo)彈,能夠搭載10枚獨(dú)立瞄準(zhǔn)目標(biāo)的核彈頭。理論上,從中國(guó)發(fā)射,導(dǎo)彈可以在30分鐘內(nèi)到達(dá)美國(guó)。
‘東風(fēng)-41’性能與發(fā)達(dá)國(guó)家的第六代,比如美國(guó)‘民兵-3’和俄羅斯的‘白楊-M’洲際彈道導(dǎo)彈基本相當(dāng),部分技術(shù)甚至已經(jīng)超過(guò)它們。 “東風(fēng)-41”洲際彈道導(dǎo)彈射程突破1.2萬(wàn)公里,攻擊目標(biāo)的偏差只有100米,并且可以攜帶6到10枚分導(dǎo)式彈頭,對(duì)手很難攔截。
根據(jù)數(shù)據(jù),“東風(fēng)-41”彈長(zhǎng)16.5米,彈徑2.78米,整體重量達(dá)到60余噸,采用三級(jí)固體燃料推進(jìn),采用公路機(jī)動(dòng)平臺(tái)、鐵路機(jī)動(dòng)平臺(tái)、加固地井發(fā)射三種方式部署。
2019年11月27日,美國(guó)《華盛頓時(shí)報(bào)》網(wǎng)站25日稱,五角大樓消息人士25日證實(shí),中國(guó)在22日試射了最新型“東風(fēng)-41”洲際導(dǎo)彈?!度A盛頓時(shí)報(bào)》網(wǎng)站稱,這是中國(guó)在6月份試射JL-3潛射洲際彈道導(dǎo)彈以后又一次試射戰(zhàn)略核導(dǎo)彈,也是2018年5月以來(lái)美軍官方首次確認(rèn)的‘東風(fēng)-41’試射”。
16、首艘國(guó)產(chǎn)航母
環(huán)球網(wǎng)報(bào)道,據(jù)官方報(bào)道顯示,首艘國(guó)產(chǎn)航母于2013年11月開(kāi)工,2015年3月開(kāi)始?jí)]內(nèi)建造。2017年4月26日,首艘國(guó)產(chǎn)航母在大連舉行下水儀式。出塢下水是航母建設(shè)的重大節(jié)點(diǎn)之一,標(biāo)志著中國(guó)自主設(shè)計(jì)建造航空母艦取得重大階段性成果。
2019年11月17日,中國(guó)首艘國(guó)產(chǎn)航母暨第二艘航母順利通過(guò)臺(tái)灣海峽,赴南海相關(guān)海域開(kāi)展科研試驗(yàn)和例行訓(xùn)練。
17、特高壓古泉站極1低端站系統(tǒng)調(diào)試
特高壓古泉換流站5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工程是全國(guó)第一例特高壓變電站與5G技術(shù)結(jié)合的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)工程。2018年12月31日,世界電壓等級(jí)最高昌吉——古泉±1100千伏特高壓直流輸電工程成功帶電。18條特高壓工程組成能源輸送的“高速網(wǎng)絡(luò)”。
中國(guó)的特高壓成為世界上最先進(jìn)的輸電技術(shù),具有遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗的特點(diǎn),讓“煤從空中走、電送全中國(guó)”成為現(xiàn)實(shí),讓“電從遠(yuǎn)方來(lái)、來(lái)的是清潔電”成為中國(guó)能源和電力發(fā)展的新常態(tài)。中國(guó)依靠特高壓技術(shù),使得國(guó)家電網(wǎng)成為中國(guó)海外戰(zhàn)略最成功的央企之一,境外資產(chǎn)規(guī)模超過(guò)400億美元。以特高壓技術(shù)為代表的中國(guó)電網(wǎng)已經(jīng)成為世界能源領(lǐng)域的一張金名片,成為中國(guó)搶占世界能源發(fā)展制高點(diǎn)、帶動(dòng)電工裝備業(yè)“走出去”的重要舉措。
特高壓輸電技術(shù)被譽(yù)為世界電力技術(shù)的珠穆朗瑪峰,而特高壓輸電工程核心裝備的特高壓變壓器和特高壓換流閥由于研發(fā)難度極高,又被譽(yù)為珠穆朗瑪峰上的皇冠。
國(guó)家電網(wǎng)公司集合了300多家單位的上千名科研技術(shù)專家潛心研發(fā)了十年時(shí)間。特高壓變壓器是將低電壓轉(zhuǎn)換成1000千伏特高壓的關(guān)鍵設(shè)備,值得一提的是,它的內(nèi)部主要絕緣材料居然全是紙,用紙做成的各種配件達(dá)到25萬(wàn)件,不亞于任何一件精密的藝術(shù)品。
中國(guó)東西有5個(gè)時(shí)區(qū),南北有6個(gè)氣候帶,擁有世界幾乎所有的自然環(huán)境形態(tài),是世界上氣候地域環(huán)境最復(fù)雜的國(guó)家之一。也是世界上電網(wǎng)規(guī)模最大的國(guó)家,輸電線路總里程115萬(wàn)千米。
中國(guó)是世界上電網(wǎng)規(guī)模最大的國(guó)家,輸電線路總里程超過(guò)180萬(wàn)公里。而特高壓電網(wǎng),因其大容量、遠(yuǎn)距離的輸電能力,被稱為輸電網(wǎng)絡(luò)的主動(dòng)脈。
中國(guó)建成的特高壓線路達(dá)到18條,長(zhǎng)度接近3萬(wàn)公里。保障特高壓電網(wǎng)的安全運(yùn)行,巡檢是最直接有效的手段。特別是過(guò)去20年,中國(guó)是全球唯一沒(méi)有發(fā)生大面積停電事故的國(guó)家。
國(guó)網(wǎng)巴西公司首席環(huán)保官安萊亞爾表示,美麗山二期項(xiàng)目的環(huán)評(píng)堪稱“史上最嚴(yán)環(huán)評(píng)”。因?yàn)轫?xiàng)目經(jīng)過(guò)亞馬孫雨林地區(qū)、巴西利亞高原及里約丘陵地帶,跨越亞馬孫流域、托坎廷斯河等五大流域,生態(tài)體系復(fù)雜、地形多變、人文差異大。
中國(guó)國(guó)家電網(wǎng)有限公司采用高于當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)方案。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)用半年時(shí)間完成了人口、經(jīng)濟(jì)、教育、醫(yī)療、交通等方面的調(diào)查和評(píng)估。最終,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提交了環(huán)境調(diào)查報(bào)告和環(huán)境影響診斷評(píng)估報(bào)告,并召開(kāi)11場(chǎng)環(huán)評(píng)聽(tīng)證會(huì)。歷時(shí)25個(gè)月的環(huán)境評(píng)估,美麗山二期項(xiàng)目最終在2017年8月通過(guò)了巴西“史上最嚴(yán)格”的項(xiàng)目環(huán)評(píng)。
18、亞洲最大的重型自航絞吸船“天鯤號(hào)”
亞洲最大的重型自航絞吸船“天鯤號(hào)”2019年3月12日,完成通關(guān)手續(xù),從江蘇連云港開(kāi)啟首航之旅。這標(biāo)志著完全由我國(guó)自主研發(fā)、建造的疏浚重器“天鯤號(hào)”正式投產(chǎn)。
“天鯤號(hào)”是現(xiàn)役亞洲最大的絞吸挖泥船“天鯨號(hào)”的升級(jí)版,全船長(zhǎng)140米,寬27.8米,最大挖深35米,總裝機(jī)功率25843千瓦,設(shè)計(jì)每小時(shí)挖泥6000立方米,絞刀額定功率6600千瓦,是目前亞洲最大、最先進(jìn)的絞吸挖泥船,是目前世界上智能化水平最高的自航絞吸船。
天鯤號(hào)從設(shè)計(jì)到制造,擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),是國(guó)內(nèi)第一艘采用全電力驅(qū)動(dòng)型的自航絞吸挖泥船。其挖掘能力位居世界先進(jìn)行列,特別是輸送能力達(dá)到世界第一! 天鯤號(hào)在適應(yīng)惡劣海況能力方面全球最強(qiáng),擁有國(guó)際領(lǐng)先的自航絞吸船智能集成控制系統(tǒng)。
19、散裂中子源
散裂中子源是世界上研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)最重要的科學(xué)設(shè)施之一。它能產(chǎn)生比核反應(yīng)堆強(qiáng)10~100倍的有效中子束流,將其射入被研究的樣品,就可以測(cè)定物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu),研究物理、化學(xué)性質(zhì)和變化規(guī)律。
2019年8月23日,中國(guó)散裂中子源項(xiàng)目通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收,正式投入運(yùn)行。它好比一個(gè)大顯微鏡,方便觀察世間萬(wàn)物。
中國(guó)孩子具有同位素識(shí)別能力。中子與核的相互作用可以輕易地識(shí)別同位素,包括像氫、碳、氧,還可以識(shí)別原子系數(shù)相鄰的元素,比如鐵、鈷、鎳,對(duì)有機(jī)化合物和生物大分子的研究,對(duì)有機(jī)化合物和生物大分子的研究以及一些合金材料和磁性材料的研究特別有利。
中子不帶電,但有磁矩,它和晶格的磁散射是直接探測(cè)物質(zhì)磁性結(jié)構(gòu)和磁動(dòng)力學(xué)的唯一物理工具。
中子的波長(zhǎng)和晶格參數(shù)相近,中子的能量和晶格的元激發(fā)可比,因此中子可用于研究固體的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)。
中子具有較強(qiáng)的穿透力。中子引起的損傷較小,是一種高度無(wú)損的技術(shù)。對(duì)生物體的損傷,熱中子比X射線要小一百倍,特別適用實(shí)時(shí)地研究生物活體。
中子的發(fā)現(xiàn)及其應(yīng)用是二十世紀(jì)最重要的科技成就之一。中子誘發(fā)核裂變的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致了核武器和核能源的開(kāi)發(fā)。中子是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的理想探針,中子散射技術(shù)已在很多基礎(chǔ)學(xué)科中如凝聚態(tài)物理(固體和液體),化學(xué)(特別是高分子化學(xué)),生物工程,生命科學(xué),材料科學(xué)(特別是納米材料科學(xué))等多學(xué)科領(lǐng)域的研究中被廣泛采用。中子生產(chǎn)的人工放射性同位素、中子活化分析、中子摻雜生產(chǎn)半導(dǎo)體器件、中子輻照加工等等,已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療和工業(yè),并產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
中子在其他重要應(yīng)用領(lǐng)域,比如中子活化分析、中子摻雜生產(chǎn)半導(dǎo)體器件、中子輻照育種、中子探傷、中子照相、中子測(cè)井等等,廣泛地服務(wù)于像國(guó)家安全、資源勘測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)增產(chǎn)等等領(lǐng)域。
20、國(guó)產(chǎn)大型水陸兩棲飛機(jī)AG600水上首飛成功
2018年10月20日,我國(guó)自主研制的大型滅火/水上救援水陸兩棲飛機(jī)AG600在湖北荊門漳河機(jī)場(chǎng)成功實(shí)施首次水上試飛任務(wù)。放眼世界,各國(guó)極少研制全新水上飛機(jī)。水上飛機(jī)在飛行速度、航程、經(jīng)濟(jì)性、舒適性等方面全面落后同級(jí)別陸基飛機(jī)。
AG600是世界最大在研水陸兩棲飛機(jī)。據(jù)官方的信息顯示,該機(jī)機(jī)長(zhǎng)37米、翼展38.8米、最大高度12.1米、最大起飛重量53.5噸,航程最遠(yuǎn)達(dá)4500公里。
從外形尺寸看,它和波音737或者A320差不多。AG600水陸兩棲飛機(jī)53.5噸的最大起飛重量,比70噸級(jí)的波音737少了二十多噸,也要比安裝相同發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)-8、運(yùn)-9少了10多噸。
在戰(zhàn)后世界各國(guó)研制的水上飛機(jī)中,AG600絕對(duì)算是大的。比如日本US-2水上飛機(jī)來(lái)看,該機(jī)最大起飛重量47.7噸。俄羅斯的別-200水上飛機(jī)的最大起飛重量更是只有36噸。蘇聯(lián)時(shí)代研制的A-40“信天翁”兩棲飛機(jī)最大飛重量已達(dá)到86噸,后由于蘇聯(lián)解體,該機(jī)完成研制后未能量產(chǎn)。
AG600的主要設(shè)計(jì)任務(wù)是滅火和水上救援,因此低空低速性十分突出,它需要在50-100米的高度實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定巡航。因此,AG600的機(jī)翼面積和翼展都比較大,保證了低速巡航特性。
首飛時(shí)AG600滑行非常短的距離便騰空而起,它的外形尺寸接近波音737,但起飛重量缺少三分之一。其尾翼面積也比其他飛機(jī)大得多,一旦飛機(jī)出現(xiàn)失效,大尾翼可以保證飛機(jī)姿態(tài)的可操縱性。
21、港珠澳大橋
港珠澳大橋,曾經(jīng)被英媒《衛(wèi)報(bào)》稱之為"現(xiàn)代世界七大奇跡"之一,是在中國(guó)境內(nèi)一座連接香港、廣東珠海和澳門的橋隧工程,位于廣東省珠江口伶仃洋海域內(nèi)。吉尼斯世界紀(jì)錄數(shù)據(jù)顯示,它是世界上最長(zhǎng)跨海大橋:總長(zhǎng)度是48.3千米英里)(非大橋工程實(shí)際長(zhǎng)度)。該橋被業(yè)界譽(yù)為橋梁界的"珠穆朗瑪峰"。
港珠澳大橋是世界上里程最長(zhǎng)、沉管隧道最長(zhǎng)、壽命最長(zhǎng)、鋼結(jié)構(gòu)最大、施工難度最大、技術(shù)含量最高、科學(xué)專利和投資金額最多的跨海大橋;大橋工程的技術(shù)及設(shè)備規(guī)模創(chuàng)造了多項(xiàng)世界記錄。
港珠澳大橋是于2009年12月15日動(dòng)工建設(shè); 于2017年7月7日實(shí)現(xiàn)主體工程全線貫通; 于2018年10月24日上午9時(shí)開(kāi)通運(yùn)營(yíng)。
港珠澳大橋東起香港國(guó)際機(jī)場(chǎng)附近的香港口岸人工島,向西橫跨南海伶仃洋水域接珠海和澳門人工島,止于珠海洪灣立交; 港珠澳大橋橋隧全長(zhǎng)55千米,其中主橋29.6千米、香港口岸至珠澳口岸41.6千米; 橋面為雙向六車道高速公路,設(shè)計(jì)速度100千米/小時(shí); 工程項(xiàng)目總投資額1269億元。
橋面按雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),設(shè)計(jì)速度100千米/小時(shí),全線橋涵設(shè)計(jì)汽車荷載等級(jí)為公路-Ⅰ級(jí),橋面總鋪裝面積70萬(wàn)平方米; 通航橋隧滿足近期10萬(wàn)噸、遠(yuǎn)期30萬(wàn)噸油輪通行;
值得一提的是,大橋設(shè)計(jì)使用壽命120年,可抵御8級(jí)地震、16級(jí)臺(tái)風(fēng)、30萬(wàn)噸撞擊以及珠江口300年一遇的洪潮。
22、體細(xì)胞克隆猴
中科院上海神經(jīng)科學(xué)所利用體細(xì)胞核移植技術(shù),在國(guó)際上首次培育出體細(xì)胞克隆猴“中中”“華華”。
中國(guó)科學(xué)院2018年曾經(jīng)舉行新聞發(fā)布會(huì),宣布我國(guó)在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物的體細(xì)胞克?。?017年11月27日,世界上首個(gè)體細(xì)胞克隆猴“中中”在中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所、腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心的非人靈長(zhǎng)類平臺(tái)誕生;12月5日第二個(gè)克隆猴“華華”誕生。特別是生物學(xué)國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》(Cell)將以封面文章發(fā)表此項(xiàng)成果,并于2018年1月25日在線發(fā)表(online)。該成果標(biāo)志中國(guó)率先開(kāi)啟了以體細(xì)胞克隆猴作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型的新時(shí)代,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)在非人靈長(zhǎng)類研究領(lǐng)域由國(guó)際“并跑”到“領(lǐng)跑”的轉(zhuǎn)變。
1997年,首個(gè)體細(xì)胞核移植克隆動(dòng)物“多莉”羊出生以來(lái),利用體細(xì)胞克隆技術(shù)不僅誕生出包括馬、牛、羊、豬和駱駝等在內(nèi)的大型家畜,而且誕生了包括小鼠、大鼠、兔、貓和狗在內(nèi)的多種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,但與人類相近的靈長(zhǎng)類動(dòng)物(獼猴)的體細(xì)胞克隆一直沒(méi)有解決,成為世界性難題。
近20年來(lái),美國(guó)、中國(guó)、德國(guó)、日本、新加坡和韓國(guó)等多家科研機(jī)構(gòu)在此方面進(jìn)行不斷探索和嘗試,但始終未能成功。最主要限制性因素,是供體細(xì)胞核在受體卵母細(xì)胞中的不完全重編程導(dǎo)致胚胎發(fā)育率低。同時(shí),用作受體的卵母細(xì)胞數(shù)量有限,且非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物胚胎操作技術(shù)尚不完善,也是影響實(shí)現(xiàn)非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物體細(xì)胞克隆的重要因素。
位于上海的中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所孫強(qiáng)研究員率領(lǐng)以博士后劉真為主的團(tuán)隊(duì),經(jīng)五年努力,熟練掌握并改進(jìn)了非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物體細(xì)胞核移植的顯微操作技術(shù),同時(shí)不斷嘗試各種實(shí)驗(yàn)方法,通過(guò)表觀遺傳學(xué)修飾促進(jìn)體細(xì)胞核重編程,顯著提高了體細(xì)胞克隆胚胎的囊胚質(zhì)量和代孕后的懷孕率,成功地突破了這個(gè)生物學(xué)前沿的難題,在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物的體細(xì)胞克隆。
這一成功標(biāo)志著中國(guó)率先開(kāi)啟以獼猴作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型的時(shí)代,這一突破也實(shí)現(xiàn)了“領(lǐng)跑、彎道超車、三個(gè)面向”的目標(biāo),進(jìn)一步鞏固了中國(guó)科學(xué)家在我國(guó)即將啟動(dòng)的靈長(zhǎng)類全腦介觀神經(jīng)聯(lián)接圖譜國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃中的主導(dǎo)地位。
據(jù)孫強(qiáng)研究員介紹,體細(xì)胞克隆猴的重要性在于能在一年內(nèi)產(chǎn)生大批遺傳背景相同的模型猴?!笆褂皿w細(xì)胞在體外有效地做基因編輯,準(zhǔn)確地篩選基因型相同的體細(xì)胞,用核移植方法產(chǎn)生基因型完全相同的大批胚胎,用母猴載體懷孕出生一批基因編輯和遺傳背景相同的猴群。這是制作腦科學(xué)研究和人類疾病動(dòng)物模型的關(guān)鍵技術(shù)?!?/p>
23、中國(guó)醫(yī)療器械登上權(quán)威刊物《柳葉刀》
2018年9月4日,全球醫(yī)學(xué)界權(quán)威學(xué)術(shù)刊物《柳葉刀》刊登了上海微創(chuàng)醫(yī)療器械有限公司自主研發(fā)的火鷹支架在歐洲大規(guī)模臨床試驗(yàn)的研究結(jié)果,稱該研究破解了困擾世界心7.血管介入領(lǐng)域10多年的重大難題,這是《柳葉刀》創(chuàng)刊近200年來(lái)首次出現(xiàn)中國(guó)醫(yī)療器械的身影。
全球影響力最高的SCI刊物之一,《柳葉刀》對(duì)刊載文章的審核極為苛刻,每篇文章都需多名同行專家多次嚴(yán)格評(píng)審,目的是為了確保學(xué)術(shù)水準(zhǔn)和客觀真實(shí),從投稿到刊登通常耗時(shí)數(shù)月,長(zhǎng)達(dá)一兩年的也比比皆是。
這一次,對(duì)來(lái)自中國(guó)醫(yī)療器械領(lǐng)域的這張“陌生面孔”,《柳葉刀》卻一改時(shí)間“漫長(zhǎng)”的審核作風(fēng),從收稿到刊登僅用了不到一個(gè)月,且5位評(píng)審專家一致投了同意票,并且給予積極評(píng)價(jià),被稱為學(xué)術(shù)界一段佳話。
中國(guó)的火鷹支架在歐洲十國(guó)一炮打響,根據(jù)統(tǒng)計(jì),在全球36個(gè)國(guó)家和地區(qū)上市或完成注冊(cè),而以“微創(chuàng)”為代表的中國(guó)醫(yī)療器械品牌正被全球越來(lái)越多的國(guó)家認(rèn)可。
數(shù)據(jù)顯示,微創(chuàng)已上市產(chǎn)品約300個(gè),覆蓋心血管介入及結(jié)構(gòu)性心臟病醫(yī)療、心臟節(jié)律管理及電生理醫(yī)療、骨科植入與修復(fù)、大動(dòng)脈及外周血管介入等10個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域,產(chǎn)品已進(jìn)入全球逾8000家醫(yī)院,覆蓋亞太、歐洲和美洲等主要地區(qū)。
在世界范圍內(nèi),平均每12秒就有一個(gè)微創(chuàng)的產(chǎn)品被用于救治患者生命或改善患者的生活品質(zhì)或用于幫助其催生新的生命。截至2017年底,微創(chuàng)生產(chǎn)的包括火鷹支架在內(nèi)的約450萬(wàn)個(gè)冠脈產(chǎn)品已救治了全球約350萬(wàn)名患者,產(chǎn)品植入成功率超過(guò)99.995%。
國(guó)家心血管病中心發(fā)布的《中國(guó)心血管病報(bào)告2017》顯示,中國(guó)心血管病現(xiàn)患人數(shù)為2.9億,每10秒就有1人死于心血管病,且患病群體呈年輕化趨勢(shì),35到44歲的男性患者在過(guò)去15年增加了111%。心血管病死亡占居民疾病死亡構(gòu)成的40%以上并居首位。
研究表明,中國(guó)的火鷹支架的使用者服用雙重抗血小板藥物的時(shí)間預(yù)期可以從長(zhǎng)期治療縮短至1個(gè)月,可為患者每人每年節(jié)省近萬(wàn)元,如果服用其他新型抗血小板凝聚藥物則節(jié)省更多,可為國(guó)家醫(yī)保每年節(jié)省支出近60億元。
24、“魂芯二號(hào)A”芯片
中國(guó)電科38所發(fā)布“魂芯二號(hào)A”芯片:實(shí)際運(yùn)算性能業(yè)界同類最強(qiáng)2018年4月23日,中國(guó)電科38所發(fā)布了實(shí)際運(yùn)算性能在業(yè)界同類產(chǎn)品最強(qiáng)的數(shù)字信號(hào)處理器——“魂芯二號(hào)A”。
中國(guó)的“魂芯二號(hào)A”,采用了全自主體系架構(gòu),通過(guò)單核變多核、擴(kuò)展運(yùn)算部件、升級(jí)指令系統(tǒng)、擴(kuò)大存儲(chǔ)容量、加大數(shù)據(jù)并行、豐富調(diào)試手段、擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域等手段,使器件性能千億次浮點(diǎn)運(yùn)算同時(shí),具有相對(duì)良好的應(yīng)用環(huán)境和調(diào)試手段。
器件配置了相對(duì)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)吞吐率能力,達(dá)240Gbps,支持RapidI/O、PCIE、JESD204B等多種協(xié)議,支持片上網(wǎng)絡(luò)調(diào)試、遠(yuǎn)程調(diào)試,為系統(tǒng)維護(hù)開(kāi)發(fā)提供便捷和快速實(shí)現(xiàn)手段。作為通用DSP處理器,“魂芯二號(hào)A”將廣泛運(yùn)用于雷達(dá)、電子對(duì)抗、通信、圖像處理、醫(yī)療電子、工業(yè)機(jī)器人等高密集計(jì)算領(lǐng)域。而且正在多種重大裝備以及圖像處理領(lǐng)域中推廣使用。
“魂芯二號(hào)A”相對(duì)于“魂芯一號(hào)”,性能提升了6倍,單核實(shí)現(xiàn)1K點(diǎn)FFT僅需1.6us,運(yùn)算效能比TI公司TMS320C6678高3倍,實(shí)際性能為其1.7倍?;晷綝SP核是當(dāng)前市場(chǎng)上性能最高DSP核,實(shí)現(xiàn)了市場(chǎng)上同類產(chǎn)品性能指標(biāo)的超越,榮獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明專利、軟件著作權(quán)等科技成果共計(jì)30余項(xiàng)。
該芯片由中國(guó)電科38所完全自主設(shè)計(jì),在一秒鐘內(nèi)能完成千億次浮點(diǎn)運(yùn)算,單核性能超過(guò)當(dāng)前國(guó)際市場(chǎng)上同類處理核的4倍,其可與高速ADC、DAC直接互連,具備相關(guān)時(shí)序接口,可以實(shí)現(xiàn)P波段射頻直采軟件無(wú)線電處理形態(tài)?!盎晷径?hào)A”的推出,使得軟件無(wú)線電從理想走向現(xiàn)實(shí),人們夢(mèng)想著系統(tǒng)功能主要取決于軟件算法成為可能,同時(shí)為中國(guó)建立自主體系高端DSP產(chǎn)品譜系奠定了基礎(chǔ)。
25、中國(guó)科學(xué)家實(shí)現(xiàn)全球首例人類肺臟再生
2018年2月8日,同濟(jì)大學(xué)左為教授團(tuán)隊(duì)宣布完成肺干細(xì)胞移植人體臨床試驗(yàn)。標(biāo)志著中國(guó)完成了全球第一例成體肺干細(xì)胞移植,實(shí)現(xiàn)了首次肺臟再生。
慢性肺病,傳統(tǒng)的藥物無(wú)法讓肺器官恢復(fù)原狀,只能減緩其纖維化的速度,而這些傷害都是不可逆的,比如慢性阻塞性肺病(COPD,簡(jiǎn)稱“慢阻肺”)。這種疾病被認(rèn)為是全世界最痛苦的疾病之一,如果想象一下,若人在游泳時(shí)憋氣,在水下1分鐘會(huì)是什么感覺(jué)?可是世界上有每100人中就有6個(gè)人每天就好比在水下去掙扎呼吸。
肺臟是人體最復(fù)雜的器官,數(shù)十種不同細(xì)胞的協(xié)同工作保證了正常功能的進(jìn)行。而正是由于其復(fù)雜的結(jié)構(gòu),增加了臨床病癥診斷的難度,因而一經(jīng)確診,肺病往往已經(jīng)產(chǎn)生不可逆的傷害(至少已喪失50%的功能)。
在一般的肺移植手術(shù),患者往往面臨極高的風(fēng)險(xiǎn)。畢竟,在眾多器官移植中,肺移植手術(shù)屬于最復(fù)雜、難度極大的一類:手術(shù)允許的冷缺血時(shí)間短;大部分臟器暴露在空氣中,感染問(wèn)題十分突出,非常容易引起敗血癥。但左為教授團(tuán)隊(duì)成功實(shí)施的肺干細(xì)胞移植通過(guò)纖維支氣管鏡即可無(wú)創(chuàng)移植,患者入院觀察3天就出院了,無(wú)需像肺移植那樣進(jìn)行開(kāi)胸,無(wú)疑大大避開(kāi)了上述的風(fēng)險(xiǎn)。
由于異體移植常伴隨著非常強(qiáng)烈的免疫排斥反應(yīng),甚至可能危及生命。與異體肺移植相比,肺干細(xì)胞移植這種自體干細(xì)胞移植的優(yōu)勢(shì)還在于基本不會(huì)激發(fā)免疫排斥。
截止2017年,中國(guó)肺癌發(fā)病率已經(jīng)上升到80萬(wàn)例,死亡人數(shù)已達(dá)到70萬(wàn)例,約占全國(guó)癌癥死亡人數(shù)的四分之一。但是,慢阻肺作為慢性肺病也非常值得重視,它的致死率與致殘率均高于肺癌。有數(shù)據(jù)顯示,特別是中國(guó)鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū),該病是第四大主要死因,而在城市地區(qū),慢阻肺是第三大主要死因。
在美國(guó),慢阻肺患者的患病數(shù)量同樣觸目驚心,美國(guó)患有該疾病的患者超過(guò)3000萬(wàn),而它也正在成為世界范圍內(nèi)致殘和致死的重要原因,預(yù)計(jì)2030年將成為全世界第三位主要死因。
26、世界首臺(tái)分辨力最高紫外超分辨光刻裝備
可加工22納米芯片,2018年11月29日,由中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所承擔(dān)的國(guó)家重大科研裝備——超分辨光刻裝備項(xiàng)目在成都通過(guò)驗(yàn)收,這是我國(guó)成功研制出的世界首臺(tái)分辨力最高紫外超分辨光刻裝備。
中國(guó)的這臺(tái)光刻裝備,并非是用來(lái)制造麒麟990,英特爾I7這類芯片的,而是用來(lái)制造光學(xué)器件,比如光柵等,雖然如此,技術(shù)非常厲害了。中國(guó)這個(gè)光刻機(jī),嚴(yán)格來(lái)說(shuō)和ASML不是一個(gè)東西。因?yàn)榇隧?xiàng)技術(shù)是打破光子衍射極限的原理性成就,理論上可以做到10nm、甚至3nm制程。
紫外超分辨光刻裝備技術(shù),與ASML所走的路是不同的。ASML的技術(shù)相當(dāng)于走盤山公路,是慢慢在翻山,而中國(guó)離子激元聚光光刻蝕技術(shù)相當(dāng)于是定向挖隧道直達(dá)ASML想到的目的地。表面等離子體激元聚焦技術(shù),是一種突破了光刻衍射極限,的近場(chǎng)光學(xué)技術(shù)。
在光刻機(jī)研制方面,中國(guó)有兩個(gè)選擇:一種是沿用ASML的老路走一次,另外就是另辟蹊徑通過(guò)新原理實(shí)現(xiàn)彎道超車。而這臺(tái)SP光刻機(jī)的研制成功,讓我們看到了彎道超車的可能性。事實(shí)上,這不是彎道超車,而是在別的人還在繞山路的時(shí)候,我們的科學(xué)家在嘗試打通一條隧道,最終雖然還沒(méi)有完全挖通,但曙光就在前方。
27、世界首例免疫艾滋病的基因編輯嬰兒在中國(guó)誕生
中國(guó)深圳的科學(xué)家賀建奎2018年11月26日宣布,一對(duì)名為露露和娜娜的基因編輯嬰兒于11月在中國(guó)健康誕生。這對(duì)雙胞胎的一個(gè)基因經(jīng)過(guò)修改,使她們出生后即能夠天然抵抗艾滋病。
編輯峰會(huì)于2018年11月27—29日由美國(guó)國(guó)家科學(xué)院、美國(guó)國(guó)家醫(yī)學(xué)院、英國(guó)倫敦皇家學(xué)會(huì)和香港科學(xué)院在香港聯(lián)合舉辦。據(jù)賀建奎介紹,基因編輯手術(shù)比起常規(guī)試管嬰兒多了一個(gè)步驟,即在受精卵時(shí)期,把Cas9 蛋白和特定的引導(dǎo)序列,用5微米、約頭發(fā)二十分之一細(xì)的針注射到還處于單細(xì)胞的受精卵里。他的團(tuán)隊(duì)采用“CRISPR/Cas9”基因編輯技術(shù),這種技術(shù)能夠精確定位并修改基因,也被稱為“基因手術(shù)刀”。
這次基因手術(shù)修改的是CCR5 基因,而CCR5 基因是HIV 病毒入侵機(jī)體細(xì)胞的主要輔助受體之一。資料顯示,在北歐人群里面有約10% 的人天然存在CCR5 基因缺失。擁有這種突變的人,能夠關(guān)閉致病力最強(qiáng)的HIV 病毒感染大門,讓病毒無(wú)法入侵人體細(xì)胞,即能夠天然免疫HIV 病毒。
賀建奎還將在峰會(huì)現(xiàn)場(chǎng)展示他領(lǐng)導(dǎo)的項(xiàng)目組在小鼠、猴和人類胚胎的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在50枚人類胚胎基因測(cè)序結(jié)果顯示,未發(fā)現(xiàn)脫靶現(xiàn)象;而所有人類正常胚胎里面,有超過(guò)44% 的胚胎編輯有效。賀建奎還展示此次基因手術(shù)嬰兒臍帶血的檢測(cè)結(jié)果,證明基因手術(shù)成功,并未發(fā)現(xiàn)脫靶現(xiàn)象。他表示,結(jié)果仍然需要時(shí)間觀察與檢驗(yàn),因此準(zhǔn)備了長(zhǎng)達(dá)18年的隨訪計(jì)劃。
28、中國(guó)±1100千伏特高壓直流工程
新疆準(zhǔn)東-安徽皖南特高壓直流工程全長(zhǎng)3324千米,共有鐵塔6079基,是目前世界上電壓等級(jí)最高、輸送容量最大、輸送距離最遠(yuǎn)、技術(shù)水平最先進(jìn)的特高壓直流輸電工程。
準(zhǔn)東-皖南工程起點(diǎn)位于新疆昌吉自治州,終點(diǎn)位于安徽宣城市,途經(jīng)新疆、甘肅、寧夏、陜西、河南、安徽6省(區(qū)),新建準(zhǔn)東、皖南兩座換流站,換流容量2400萬(wàn)千瓦,線路全長(zhǎng)3324公里。工程投資407億元人民幣。
準(zhǔn)東-皖南工程刷新了世界電網(wǎng)技術(shù)的新高度,并且開(kāi)啟了特高壓輸電技術(shù)發(fā)展的新紀(jì)元,特別是對(duì)于世界能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展具有重大示范作用。
國(guó)家電網(wǎng)在成功突破±800千伏直流輸電技術(shù)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了±1100千伏電壓等級(jí)的全新跨越,進(jìn)一步增強(qiáng)了中國(guó)在電網(wǎng)技術(shù)和電工裝備制造領(lǐng)域的國(guó)際影響力與核心競(jìng)爭(zhēng)力。
新疆能源資源豐富,為中國(guó)五大綜合能源基地之一,具備同時(shí)開(kāi)發(fā)煤電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電的條件。準(zhǔn)東地區(qū)煤炭資源品質(zhì)優(yōu)良、開(kāi)發(fā)條件好,適宜就地發(fā)電,已探明煤炭?jī)?chǔ)量約2136億噸,綜合煤、水及環(huán)境等條件,2020年煤炭規(guī)劃產(chǎn)能可支撐外送煤電裝機(jī)規(guī)模為4000萬(wàn)千瓦。
29、中國(guó)發(fā)現(xiàn)迄今最大黑洞。
國(guó)際科學(xué)期刊《自然》發(fā)布了中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)劉繼峰、張昊彤研究團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn),這顆70倍太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞遠(yuǎn)超理論預(yù)言的質(zhì)量上限,尤其是顛覆了人們對(duì)恒星級(jí)黑洞形成的認(rèn)知。
研究團(tuán)隊(duì)依托中國(guó)自主研制的國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施郭守敬望遠(yuǎn)鏡(LAMOST),發(fā)現(xiàn)了一顆迄今為止質(zhì)量最大的恒星級(jí)黑洞。
2016年秋季開(kāi)始,研究團(tuán)隊(duì)以國(guó)家天文臺(tái)為首的研究團(tuán)隊(duì)利用LAMOST開(kāi)展雙星課題研究,歷時(shí)兩年半監(jiān)測(cè)了一個(gè)小天區(qū)內(nèi)3000多顆恒星。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在一個(gè)X射線輻射寧?kù)o的雙星系統(tǒng)(LB-1)中,一顆質(zhì)量是太陽(yáng)八倍的藍(lán)色恒星,圍繞“一個(gè)看不見(jiàn)”的天體做著周期性運(yùn)動(dòng)。
不同尋常的光譜特征表明,那個(gè)“看不見(jiàn)的天體”極有可能是一顆黑洞。研究人員隨即進(jìn)行了“確認(rèn)”:他們通過(guò)西班牙10.4米加納利大望遠(yuǎn)鏡和美國(guó)10米凱克望遠(yuǎn)鏡,進(jìn)一步確認(rèn)了LB-1的光譜性質(zhì),計(jì)算出該黑洞的質(zhì)量是太陽(yáng)的70倍。
值得一提的是,在兩年半的監(jiān)測(cè)時(shí)間里,LAMOST共為這項(xiàng)研究做了26次觀測(cè),累計(jì)曝光時(shí)間約40個(gè)小時(shí)。劉繼峰表示,如果利用一架普通四米望遠(yuǎn)鏡來(lái)尋找這樣一顆黑洞,同樣的幾率下,則需要40年的時(shí)間,充分體現(xiàn)出郭守敬望遠(yuǎn)鏡超高的觀測(cè)效率。
所謂黑洞。是現(xiàn)代廣義相對(duì)論中,宇宙空間內(nèi)存在的一種天體。黑洞的引力很大,使得視界內(nèi)的逃逸速度大于光速。“黑洞是時(shí)空曲率大到光都無(wú)法從其事件視界逃脫的天體”。
1916年,德國(guó)天文學(xué)家卡爾·史瓦西通過(guò)計(jì)算得到了愛(ài)因斯坦引力場(chǎng)方程的一個(gè)真空解,這個(gè)解表明,如果將大量物質(zhì)集中于空間一點(diǎn),其周圍會(huì)產(chǎn)生奇異的現(xiàn)象,即在質(zhì)點(diǎn)周圍存在一個(gè)界面——“視界”一旦進(jìn)入這個(gè)界面,即使光也無(wú)法逃脫。這種“不可思議的天體”被美國(guó)物理學(xué)家約翰·阿奇博爾德·惠勒命名為“黑洞”。
黑洞無(wú)法直接觀測(cè),但可以借由間接方式得知其存在與質(zhì)量,并且觀測(cè)到它對(duì)其他事物的影響。2019年4月10日21時(shí),人類首張黑洞照片面世,該黑洞位于室女座一個(gè)巨橢圓星系M87的中心,距離地球5500萬(wàn)光年,質(zhì)量約為太陽(yáng)的65億倍。它的核心區(qū)域存在一個(gè)陰影,周圍環(huán)繞一個(gè)新月?tīng)罟猸h(huán)。愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論被證明在極端條件下仍然成立。
30、平潭海峽公鐵兩用大橋
平潭海峽公鐵大橋突破"建橋禁區(qū)" 首個(gè)航道橋主塔封頂(2018年4月26日)。2020年6月份高速公路段通車,鐵路段通車。這座大橋是我國(guó)首座跨海公鐵兩用橋,也是世界上最長(zhǎng)的跨海公鐵兩用大橋。
全橋共計(jì)228個(gè)橋墩,鋼結(jié)構(gòu)用量124萬(wàn)噸,混凝土用量294萬(wàn)方,其用鋼量和混凝土總方量是迄今為止國(guó)內(nèi)外橋梁之最,大橋貫通也意味著未來(lái)“京臺(tái)高鐵”的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)建成。
平潭海峽公鐵兩用大橋,是我國(guó)施工難度最大的橋梁。該橋址所在的平潭海峽,為世界三大風(fēng)口海域之一,具有風(fēng)大、浪高、水深、流急等特點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),每年6級(jí)以上大風(fēng)超過(guò)300天,7級(jí)以上大風(fēng)超過(guò)200天,最大浪高約9.69米,曾被稱為'建橋禁區(qū)'。其建設(shè)條件遠(yuǎn)比已建成的東海大橋、杭州灣跨海大橋及港珠澳大橋惡劣,特別是波流力的影響,是常規(guī)長(zhǎng)江等內(nèi)河橋梁的10倍以上,建造難度和風(fēng)險(xiǎn)更大。
由于平潭海峽公鐵兩用大橋橋址區(qū)域惡劣的建設(shè)環(huán)境,鋼桁梁橋傳統(tǒng)的散件安裝方式已不能滿足要求,為降低施工安全風(fēng)險(xiǎn),提高施工工效,工廠化、大型化、整孔架設(shè)安裝成為必然的選擇。為了將重達(dá)1350噸的鋼桁梁進(jìn)行整孔吊裝,中鐵大橋局歷時(shí)3年、耗資3.4個(gè)億打造了"建橋利器"——"大橋海鷗號(hào)"自航雙臂架變幅式起重船。這一"建橋利器"起重能力達(dá)3600噸(相當(dāng)于2400輛小轎車的重量),主鉤起升高度達(dá)110米(相當(dāng)于39層樓高),是國(guó)內(nèi)起重量最大、起升高度最高的雙臂架起重船。
據(jù)悉,此次鋼桁梁整孔吊裝在國(guó)內(nèi)尚屬首例,為大橋后續(xù)33孔簡(jiǎn)支鋼桁梁(分80米、88米兩種)架設(shè)提供了重要施工技術(shù)參數(shù),也為全橋上部結(jié)構(gòu)施工的穩(wěn)步推進(jìn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
因大橋所處臺(tái)灣海峽全年6級(jí)以上大風(fēng)超過(guò)309天,水深浪高,海底巖面傾斜裸露,天氣、水文、地質(zhì)三重難題層層疊加,因此,幾乎成了"造橋禁區(qū)"。
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