点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:2021年度中国科学十大进展发布 火星探测、空间站等入选
首页> 科普频道> 科普头条 > 正文

2021年度中国科学十大进展发布 火星探测、空间站等入选

来源:中国新闻网2022-02-28 17:40

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  中国科学技术部高技术研究发展中心(基础研究管理中心)28日在北京发布2021年度中国科学十大进展,火星探测、中国空间站等10个项目从专业期刊推荐的310项科学进展中脱颖而出入选。

  最新评选揭晓的2021年度中国科学十大进展分别是:

  ——火星探测任务天问一号探测器成功着陆火星。2021年5月,天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区,中国首次火星探测任务着陆火星取得成功。任务采用“气动减速-伞降减速-动力减速-着陆缓冲”四级串联减速技术路线,建立设计迭代改进流程和多学科综合优化方法,提高了系统应对故障工况和进入条件极限拉偏下的安全着陆能力。天问一号探测器着陆火星,是中国首次实现地外行星着陆,迈出中国星际探测征程的重要一步,实现从地月系到行星际的跨越,在火星上首次留下中国人的印迹,使中国成为第二个成功着陆火星的国家,是中国航天事业发展的又一具有里程碑意义的进展。

  2021年度中国十大科学进展2:中国空间站模拟效果图。 科技部高技术研究发展中心(基础研究管理中心) 供图

  ——中国空间站天和核心舱成功发射,神舟十二号、十三号载人飞船成功发射并与天和核心舱成功完成对接。2021年4月29日,中国空间站天和核心舱在海南文昌航天发射场发射升空,准确进入预定轨道,任务取得成功。天和核心舱发射成功,标志着中国空间站建造进入全面实施阶段,为后续任务展开奠定坚实基础。6月17日,神舟十二号载人飞船发射成功,并与天和核心舱成功完成对接,顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3位航天员送入太空,这是天和核心舱发射入轨后,首次与载人飞船进行的交会对接。中国载人航天实现太空往返常态化,中国正式进入太空站时代。10月16日,神舟十三号载人飞船发射成功,并采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱径向端口,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3位航天员送入太空。

  2021年度中国十大科学进展3:人工淀粉合成途径。 科技部高技术研究发展中心(基础研究管理中心) 供图

  ——从二氧化碳到淀粉的人工合成。淀粉是粮食最主要的组分,也是重要的工业原料。中国科学院天津工业生物技术研究所马延和等报道了由11步核心反应组成的人工淀粉合成途径(ASAP),该途径偶联化学催化与生物催化反应,在实验室实现了从二氧化碳和氢气到淀粉分子的人工全合成。通过从头设计二氧化碳到淀粉合成的非自然途径,采用模块化反应适配与蛋白质工程手段,解决了计算机途径热力学匹配、代谢流平衡以及副产物抑制等问题,克服了人工途径组装与级联反应进化等难题。在氢气驱动下ASAP将二氧化碳转化为淀粉分子的速度为每分钟每毫克催化剂22nmol碳单元,比玉米淀粉合成速度高8.5倍;ASAP淀粉合成的理论能量转化效率为7%,是玉米等农作物的3.5倍,并可实现直链和支链淀粉的可控合成。该成果不依赖植物光合作用,实现了二氧化碳到淀粉的人工全合成。

  2021年度中国十大科学进展4:嫦娥五号月壤样品(玄武岩岩屑)的显微图像。 科技部高技术研究发展中心(基础研究管理中心) 供图

  ——嫦娥五号月球样品揭示月球演化奥秘。中国科学院地质与地球物理研究所李献华、杨蔚、胡森、林杨挺和中国科学院国家天文台李春来等利用过去十多年来建立的超高空间分辨率的定年和同位素分析技术,对嫦娥五号月球样品玄武岩进行精确的年代学、岩石地球化学及岩浆水含量的研究。结果显示,嫦娥五号玄武岩形成于20.30±0.04亿年,确证月球的火山活动可以持续到20亿年前,比以往月球样品限定的火山活动延长约8亿年。这一结果为撞击坑定年提供了关键锚点,将大幅提高内太阳系星体表面撞击坑定年的精度。研究还揭示嫦娥五号玄武岩的月幔源区并不富含放射性生热元素和水,排除了放射性元素提供热源,或富含水降低熔点两种月幔熔融机制,对未来的月球探测和研究提出新的方向。

  2021年度中国十大科学进展5:新冠病毒“反式回溯”的复制矫正机制。 科技部高技术研究发展中心(基础研究管理中心) 供图

  ——揭示新冠病毒(SARS-CoV-2)逃逸抗病毒药物机制。不断出现的新冠病毒突变株对当前已有的疫苗、中和抗体等抗病毒手段提出严峻挑战,亟需发展能有效应对各型突变株的广谱药物。在生命周期中,病毒的一系列转录复制酶组装成“转录复制复合体”超分子机器,负责病毒转录复制的全过程,且在各型突变株中高度保守,是开发广谱抗病毒药物的核心靶点。清华大学娄智勇、饶子和与上海科技大学高岩等发现并重构病毒“加帽中间态复合体”“mRNA加帽复合体”和“错配校正复合体”,并阐明其工作机制。揭示新冠病毒转录复制机器的完整组成形式;发现病毒聚合酶的核苷转移酶结构域是催化mRNA“加帽”成熟的关键酶,明确帽结构的合成过程,为发展新型、安全的广谱抗病毒药物提供全新靶点;发现病毒以“反式回溯”的方式对错配碱基和抗病毒药物进行“剔除”,阐明瑞德西韦等药物效果不良的分子机制,为优化针对聚合酶的抗病毒药物提供关键科学依据。

  2021年度中国十大科学进展6:“中国天眼”(FAST)捕获快速射电暴样品示意图。 科技部高技术研究发展中心(基础研究管理中心) 供图

  ——“中国天眼”(FAST)捕获世界最大快速射电暴样本。快速射电暴(FRB)是无线电波段宇宙最明亮的爆发现象。FRB121102是人类所知的第一个重复快速射电暴,中国科学院国家天文台李菂等使用“中国天眼”(FAST)成功捕捉到FRB121102的极端活动期,最剧烈时段达到每小时122次爆发,累计获取1652个高信噪比的爆发信号,构成目前最大的FRB爆发事件集合。FAST样本排除FRB121102爆发在一毫秒至一小时之间的周期性或准周期性,严格限制重复快速射电暴由单一致密天体起源的可能性。该研究首次展现FRB的完整能谱,深入揭示了FRB的基础物理机制。

  2021年度中国十大科学进展7:纤维聚合物锂离子电池的集成组装示意图。 科技部高技术研究发展中心(基础研究管理中心) 供图

  ——实现高性能纤维锂离子电池规模化制备。如何通过设计新结构(如创建纤维锂离子电池)满足电子产品高度集成化和柔性化发展要求,是锂离子电池领域面临的重大挑战。复旦大学彭慧胜、陈培宁等发现纤维锂离子电池内阻与长度之间独特的双曲余切函数关系,即内阻随长度增加并不增大,反而先下降后趋于稳定。在此理论指导下构建的纤维锂离子电池具有优异且稳定的电化学性能,能量密度较过去提升近2个数量级,弯折10万次后容量保持率超过80%;建立的世界上首条纤维锂离子电池生产线,实现其规模化连续制备;编织集成得到的纤维锂离子电池系统,电化学性能与商业锂离子电池相当,而稳定性和安全性更加优异。

  2021年度中国十大科学进展8:祖冲之号。 科技部高技术研究发展中心(基础研究管理中心) 供图

  ——可编程二维62比特超导处理器“祖冲之号”的量子行走。量子行走是经典随机行走的量子力学模拟,是实现量子模拟、量子搜索算法乃至通用量子计算的工具。中国科学技术大学朱晓波、潘建伟等通过研发兼容平面工艺的三维引线技术,实现量子比特结构从一维向二维的拓展,设计并制作一个由62个比特组成的8×8的二维结构超导量子比特阵列,构建出“祖冲之号”量子计算原型机,并通过该装置演示高保真的单粒子和双粒子连续时间量子行走。利用量子处理器的高可编程性,实现量子比特激发粒子行走路径的精确调控,在固态量子芯片实现马赫-曾德尔干涉仪。该工作是世界范围内公开发表的首个比特数超过60的超导量子计算领域的成果,验证对含噪声中等规模量子比特系统的高精度量子调控能力,为研制祖冲之二号、实现“量子计算优越性”奠定基础。

  2021年度中国十大科学进展9:软机器人在马里亚纳海沟万米深海驱动实验。 科技部高技术研究发展中心(基础研究管理中心) 供图

  ——自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟。深海机器人与装备需要高强度金属耐压外壳或压力补偿系统来保护内部机电系统。浙江大学李铁风等从深海狮子鱼“头部骨骼分散融合在软组织中”这一生理特性提取仿生灵感,揭示深海极端压力条件下软机器人功能器件破坏及驱动失效的内在机制;提出硬质器件分散融入软基体实现内应力调控的方法,以及适应深海低温、高压环境的电驱动人工肌肉融合制造方法;建立万米深海软机器人的系统构造方法和驱动理论。所研制的自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟,实现10900米海底深潜和驱动,在南海海平面以下3224米实现深海航行。该研究大幅降低深海机器人的重量及经济成本,推动软体机器人在深海工程领域的应用。

  2021年度中国十大科学进展10:北极游隼迁徙路线成因与长距离迁徙关键基因。 科技部高技术研究发展中心(基础研究管理中心) 供图

  ——揭示鸟类迁徙路线成因和长距离迁徙关键基因。“迁徙生物如何发现其迁徙路线?”一直是社会和学术界广泛关注的议题,也是《科学》(Science)杂志125个最具挑战性科学问题之一。中国科学院动物研究所詹祥江等历时12年,利用卫星追踪数据和基因组信息,建立了一套北极游隼迁徙研究系统,发现游隼主要使用5条路线穿越亚欧大陆,西部游隼表现为短距离迁徙,东部为长距离迁徙。在末次冰盛期到全新世的转换过程中,冰川消退所导致的繁殖和越冬地变迁,可能是迁徙路线形成的主要历史原因。研究还发现迁徙距离更长的游隼携带ADCY8优势等位基因,该基因与长时记忆形成有关,表明长时记忆可能是鸟类长距离迁徙的重要基础。该研究结合遥感卫星追踪、基因组学、神经生物学等研究手段,通过多学科整合分析方法阐明了鸟类迁徙路线变迁成因和遗传基础。

  中国科学十大进展遴选活动由科技部高技术研究发展中心(基础研究管理中心)牵头主办,至今已成功举办17届,旨在展示中国重大基础研究科学进展,激励广大科技工作者的科学热情和奉献精神,开展基础研究科学普及,促进公众理解、关心和支持基础研究,在全社会营造良好的科学氛围。

  中国科学十大进展遴选程序分为推荐、初选和终选3个环节。2021年度,《中国基础科学》《科技导报》《中国科学院院刊》《中国科学基金》和《科学通报》等5家编辑部共推荐了310项科学研究进展,所推荐的科学进展皆是在2020年12月1日至2021年11月30日期间正式发表或完成的研究成果。2021年12月,2021年度中国科学十大进展初选会议组织专家从推荐的310项科学进展中遴选出30项进展进入终选。终选邀请中国科学院院士、中国工程院院士、国家重点实验室主任、国家重点研发计划有关重点专项总体专家组成员和项目负责人、原973计划顾问组和咨询组专家、以及项目首席科学家等3500余位知名专家学者对30项候选科学进展进行网上投票,得票数排名前10位的入选“2021年度中国科学十大进展”。(记者孙自法)

[ 责编:张蕃 ]
阅读剩余全文()

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 日/周
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 第十届上海国际木偶艺术周启幕

  • 城市作舞台 众客入戏来

独家策划

推荐阅读
根据国家气候中心监测,9月以来赤道中东太平洋海温持续增暖,为有监测记录以来候和旬尺度海温指数首次突破3摄氏度,海温指数峰值预计出现在11月前后,形成一次有监测记录以来最强的超强厄尔尼诺事件。
2026-09-30 09:45
这里,冬季寒冷漫长,寒凉气候、偏少降水、无霜期短的自然条件,难以形成规模化的城市聚落。对于传统农牧业,年均气温低、无霜期短意味着作物生长期受限;而对数据中心来说,这也是天然冷源。
2026-09-30 09:44
9月29日,中国科学院在京召开新闻发布会,正式发布“科学前沿极限突破计划”及其首批项目,向“极宏观、极微观、极端条件和极综合交叉”方向发起冲击。
2026-09-30 09:38
中国科普研究所经过深入调查研究,形成《全国科普事业发展报告(2026)》,全面展示我国科普事业持续发展壮大所取得的成就。
2026-09-30 09:32
现代科技发展史反复印证着一个道理:许多新技术的突破,归根结底都依赖材料的新发展。
2026-09-30 09:33
世界知识产权组织29日公布的2026年《全球创新指数》中,香港在全球139个经济体中排名再升一位至第14位,并在亚洲保持第五位。
2026-09-30 09:30
科学家绘制出了人体前额叶皮层脑区的已知最大规模基因表达图谱。这些研究进一步阐释了前额叶皮层脑区在生命不同阶段的发育情况,有望用于研究衰老、认知衰退和疾病易感性。在第二篇发表于《自然》论文中,西奈山伊坎医学院的Donghoon Lee和同事报道了一个与脑疾病相关的基因表达变化图谱。
2026-09-29 09:39
纤维的材料层次、器件结构和电路互连随成形过程共同建立起来,让纤维本身成为电路。另一组实验中,研究团队利用纤维组成的柔性交互界面及配套系统,实现了手指对机械臂和无人机的非接触控制。
2026-09-29 09:39
(记者王政)工业和信息化部等7部门28日联合印发《新型电池产业发展“十五五”规划》,提出到2030年,我国新体系电池研发取得重大进展,全固态电池初步实现规模化应用。
2026-09-29 09:40
记者李春剑从中国计量科学研究院获悉,近日,国际计量局(BIPM)的全球卫星导航系统(GNSS)时间传递标准首次在中国完成北斗关键参数的标校与比对验证。随着北斗时间传递链路校准、监测评估和国际互认体系持续完善,北斗将进一步为全球用户提供更加准确、可信的授时服务。
2026-09-29 09:39
近期,国务院印发《全民健身计划(2026—2030年)》,对“十五五”时期推动全民健身事业高质量发展作出部署。国际体育医学期刊《运动医学》指出,抗阻训练较常出现不适或损伤的部位主要集中在肩部、腰背部和膝部。
2026-09-29 09:37
全国科普月不仅是科普服务的集中推出期,更是营造爱科学、学科学浓厚社会氛围的重要契机。期待科普之翼越来越有力,把科学“种”进更多人心田。
2026-09-28 09:49
作为一线科技工作者,我觉得应该肩负起向公众传播科学知识、科学方法、科学思维和科学精神的社会使命。这是历史赋予我们的责任和义务,科学家应该将所学回馈社会。
2026-09-28 09:44
研究团队借助这套气体观测数据,首次定量证实:星团内接连发生的超新星爆发,持续输入的动能足以长期维持星系湍流。
2026-09-28 09:42
23日至27日,以“在数贸会遇见AI未来”为主题的第五届全球数字贸易博览会在浙江杭州国际博览中心举办。
2026-09-28 09:34
9月25日晚,皓月当空,海南科技馆外的人工湖边人头攒动。孩子们有序凑到天文望远镜前,凝神细看,月球表面深浅交错的环形山与陨石坑清晰映入眼帘。
2026-09-28 09:21
全球老龄化加速,如何延长健康寿命,成为生命科学研究领域最紧迫的课题之一。诸多抗衰老策略中,营养干预被认为最现实。已有研究表明,减少饮食中蛋白质的摄入,能延长酵母、果蝇和小鼠等模式生物的寿命。
2026-09-24 09:41
作为射电天文领域的国之重器,中国天眼(FAST)不断将我们的视野推向宇宙更深处,在脉冲星、快速射电暴、中性氢宇宙等前沿领域,一次又一次刷新着人类对于宇宙的认知。
2026-09-24 09:34
我国研究团队利用“天关”卫星(爱因斯坦探针卫星)与高海拔宇宙线观测站“拉索”(LHAASO)的联合观测,在一颗距离地球约4600光年的脉冲星周围发现一条此前未被完整看到的超长X射线尾迹。
2026-09-24 09:30
国家统计局数据显示,在消费品以旧换新等政策利好下,节能家电、智能家居等越来越受到消费者的青睐。智能家居的终极目标,不是堆砌多少高科技设备,而是让人的生活更便利、更幸福。
2026-09-24 09:26
加载更多