1月9日，2019年全省科技工作大會在京舉行，在總結(jié)2018年科技工作時(shí)，工作報(bào)告提出，我國的科技實(shí)力實(shí)現(xiàn)新躍升，重點(diǎn)領(lǐng)域研制布局愈發(fā)優(yōu)化，基礎(chǔ)研究進(jìn)一步強(qiáng)化，戰(zhàn)略高技術(shù)領(lǐng)域取得重要突破，科技重大專項(xiàng)深入施行，科技支撐重大工程和產(chǎn)業(yè)升級取得新突破。同時(shí)點(diǎn)贊了多項(xiàng)重大創(chuàng)新成果。小編為你一一詳解那些重要科技成就。
01首次在半導(dǎo)體量子點(diǎn)體系中實(shí)現(xiàn)三量子比特邏輯門
中國科學(xué)技術(shù)學(xué)院獲郭光燦教授團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地制備了半導(dǎo)體六量子點(diǎn)芯片，在國際上首次實(shí)現(xiàn)了半導(dǎo)體體系中的三量子比特邏輯門操控，為未來研發(fā)集成化半導(dǎo)體量子芯片邁出堅(jiān)實(shí)一步。郭光燦團(tuán)隊(duì)中的郭國平院士研究組常年旨在于半導(dǎo)體量子芯片研制，郭國平與院長肖明、研究員李海歐、曹剛等人合作，通過理論估算剖析，創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)了T型電極開口式六量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)促使控制比特與目標(biāo)比特有較強(qiáng)的耦合，同時(shí)兩個(gè)目標(biāo)比特之間的耦合較小，挺好地滿足了實(shí)現(xiàn)兩個(gè)控制比特對目標(biāo)比特受控非門的操控要求。她們借助優(yōu)化設(shè)計(jì)的高頻脈沖量子測控電路，成功實(shí)現(xiàn)了世界上首個(gè)基于半導(dǎo)體量子點(diǎn)體系的三電荷量子比特邏輯門，進(jìn)一步提高量子估算的效率，為可擴(kuò)充、可集成化半導(dǎo)體量子芯片的研發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
國際應(yīng)用化學(xué)學(xué)權(quán)威刊物《物理評論應(yīng)用》日前發(fā)表了該成果。《物理評論應(yīng)用》審稿人覺得，這項(xiàng)工作是半導(dǎo)體量子點(diǎn)量子估算方向的一個(gè)重要進(jìn)展，詳盡、清楚地展示了高水平的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，將導(dǎo)致學(xué)界對該領(lǐng)域極高的研究熱情。
02首次發(fā)覺鐵基超導(dǎo)體中的馬約拉納禁錮態(tài)，實(shí)現(xiàn)拓?fù)淞孔佑?jì)算機(jī)重大突破
1937年，化學(xué)學(xué)家馬約拉納（）把描寫費(fèi)米子的基本運(yùn)動多項(xiàng)式（狄拉克多項(xiàng)式）分解成電荷共軛不變的兩部份（即馬約拉納多項(xiàng)式），得到了“自己是自己的反粒子”的馬約拉納費(fèi)米子。八十一年來，馬約拉納費(fèi)米子的相關(guān)研究仍然是數(shù)學(xué)學(xué)最前沿的問題之一。
高能化學(xué)領(lǐng)域仍然在找尋中微子是馬約拉納費(fèi)米子的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，假如否認(rèn)，將是繼發(fā)覺希格斯波骰子后的又一重大發(fā)覺。縛態(tài)清晰干凈地直接觀測提供希望。中科院化學(xué)研究所的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)借助極高溫-強(qiáng)磁場-掃描探針顯微系統(tǒng)在鐵基超導(dǎo)體中發(fā)覺了馬約拉納禁錮態(tài)。
圖為馬約拉納禁錮態(tài)的空間及能量特點(diǎn)
與往年的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同，偵測到的馬約拉納禁錮態(tài)峰位不隨空間位置變化，實(shí)驗(yàn)峰寬接近于系統(tǒng)的能量幀率。她們此后驗(yàn)證了馬約拉納禁錮態(tài)在不同隧洞結(jié)、磁場以及濕度下的行為。理論擬合顯示磁路渦旋中的馬約拉納禁錮態(tài)來始于拓?fù)浔砻鎽B(tài)超導(dǎo)的準(zhǔn)粒子迸發(fā)。與此同時(shí)，體態(tài)磁路渦線的準(zhǔn)粒子熱迸發(fā)會抑制表面的馬約拉納禁錮態(tài)。這種結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)觀測到的馬約拉納禁錮態(tài)不與乏味的低能迸發(fā)態(tài)混和，首次清晰地觀測到了純的馬約拉納禁錮態(tài)。其較高的零能峰觀測氣溫，暗示未來可以調(diào)控實(shí)現(xiàn)液氦體溫的馬約拉納禁錮態(tài)。研究報(bào)告（PDF）發(fā)表在《科學(xué)》期刊上。
03首次人工創(chuàng)建單條染色體真核細(xì)胞
釀酒酵母你們都不陌生，我們?nèi)粘Ｗ鲲嬃献龅案舛茧x不開它，它原本有16條染色體，可你見過只有單條染色體的釀酒酵母嗎？
中科院動物生理生態(tài)研究所在國際上首次人工創(chuàng)建了單條染色體的真核細(xì)胞。這是合成生物學(xué)領(lǐng)域具有里程碑意義的突破，打開了“改造”生命的房門。
圖為：覃重軍團(tuán)隊(duì)成員在電子顯微鏡前觀察單條染色體真核細(xì)胞形態(tài)
2010年，澳洲科學(xué)家J.Craig團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》上報(bào)導(dǎo)了世界上首個(gè)“人造生命”——含有全人工物理合成的與天然染色體序列幾乎相同的原核生物衣原體，引發(fā)震驚。而這一次，以覃重軍研究組為主的研究團(tuán)隊(duì)完成了將單細(xì)胞真核生物釀酒酵母天然的16條染色體人工創(chuàng)建為具有完整功能的單條染色體。這意味著，天然復(fù)雜的生命體系可以通過人工干預(yù)顯得簡潔，自然生命的界限可以被人為打破，甚至可以人工創(chuàng)造全新的自然界不存在的生命。
該研究成果是通過精典分子生物學(xué)“假設(shè)驅(qū)動”與合成生物學(xué)“工程化研究模式”來探求解析生命起源與進(jìn)化中重大基礎(chǔ)科學(xué)問題的一個(gè)新范例。對天然復(fù)雜的酵母染色體施行人工整修，賦于其全新的簡潔化方式，這是繼原核病菌“人造生命”之后的一個(gè)重大突破。
單染色體酵母的“誕生”，意味著中國學(xué)者再一次借助合成科學(xué)策略，回答生命科學(xué)領(lǐng)域一個(gè)重大的基礎(chǔ)問題，即構(gòu)建原核生物與真核生物之間基因組進(jìn)化的橋梁，為人類對生命本質(zhì)的研究開辟了新方向。
04磁約束核聚變大科學(xué)裝置多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)取得突破，首臺散裂中子源建成并投入運(yùn)行
8月23日，中國散裂中子源項(xiàng)目通過國家初驗(yàn)，即將投入運(yùn)行。它好比一個(gè)大顯微鏡，便捷我們觀察世間萬物。
圖為：散裂中子源
光穿過透明的樣品，可帶出樣品內(nèi)部的信息；同樣，中子流也可以穿透目標(biāo)，帶出信息。中子不帶電，不與電子和質(zhì)子作用，所以雖然材料很厚，中子也能輕松穿透。
一開始，人們用核反應(yīng)堆生產(chǎn)中子，但核反應(yīng)速率不能太快。散裂中子源應(yīng)運(yùn)而生。它用電磁場加速質(zhì)子，像子彈一樣狠狠砸向鎢、汞等重金屬原子核。巨大的原子核就“散裂”出一些自由的中子。
散裂中子源還可以觀察火車輪子是否質(zhì)量過關(guān)——它能透視零件內(nèi)部的撓度是否釋放。中子源能夠?qū)崟r(shí)觀察客機(jī)底盤如何疲勞損壞的，便于改進(jìn)設(shè)計(jì)。
散裂中子源對中國探求前沿科學(xué)問題、攻克核心技術(shù)、解決“卡屁股”問題有重要意義。目前只有美、日、中、英擁有該技術(shù)。
中國散裂中子源是我國“十一五”期間重點(diǎn)建設(shè)的十二大科學(xué)裝置之首。它總投資23萬元，包括一臺直線加速器、一臺快循環(huán)同步加速器、一個(gè)靶站，以及一期建設(shè)的三臺不同類型的中子譜儀。
中國散裂中子源的國產(chǎn)化率超過90%，它的制造直接反彈了中國在吸鐵石、電源、探測器和電子學(xué)方面的水準(zhǔn)。
05“嫦娥四號”探測器首次成功登錄地球反面
2019年1月3日下午10點(diǎn)26分，“嫦娥四號”探測器成功著陸在地球反面東經(jīng)177.6度、南緯45.5度附近的預(yù)選著陸區(qū)，并通過“鵲橋”中繼星傳回了世界第一張近距離拍攝的月背影像圖，揭露了古老月背的神秘面紗。
這次任務(wù)實(shí)現(xiàn)了人類偵測器首次月背軟著陸，首次月背與月球的中繼通訊，開啟了人類地球偵測新篇章。
11時(shí)40分，嫦娥四號著陸器獲取了月背影像圖并傳回地面。這是人類偵測器首次在地球反面拍攝的圖片，第一次揭露古老月背的神秘面紗。
06國產(chǎn)小型水陸兩棲客機(jī)水上試飛
由中國民航工業(yè)集團(tuán)有限公司自主研發(fā)的國產(chǎn)首款小型水陸兩棲客機(jī)——“鯤龍”AG600（以下簡稱“AG600”）在湖南衡陽溪河機(jī)場成功進(jìn)行了水上試飛。這是繼2017年12月24日AG600成功實(shí)現(xiàn)陸上試飛后又一歷史性時(shí)刻。
據(jù)了解，作為中國大客機(jī)“三兄弟”之一的小型水陸兩棲客機(jī)AG600是中國為滿足森林滅火和水上搜救的急切須要，首次研發(fā)的小型特種用途民用客機(jī)，是國家應(yīng)急搜救體系建設(shè)急需的重大民航武器。
其以水陸兩用、裝載量大、航程遠(yuǎn)、升限適中、速度范圍廣、超低空飛行性能好等諸多特點(diǎn)，非常適用于火情檢測和森林滅火、海難搜索和搜救、海洋權(quán)益維護(hù)、海洋環(huán)境檢測和保護(hù)等用途。AG600還可用于海洋檢測、海關(guān)緝毒、環(huán)境和資源檢測、航空運(yùn)輸、航空游玩/觀光和私人公務(wù)等方面，具有非常寬廣的應(yīng)用前景。
據(jù)了解，AG600的陸上、水上成功試飛，是繼中國自主研發(fā)的小型運(yùn)輸機(jī)運(yùn)20實(shí)現(xiàn)交付列裝、C919小型飛機(jī)實(shí)現(xiàn)試飛以后，在大客機(jī)領(lǐng)域取得的又一個(gè)重大突破，彌補(bǔ)了中國在小型水陸兩棲客機(jī)的研發(fā)空白。
07“北斗三號”基本系統(tǒng)完成建設(shè)，開始提供全球服務(wù)
27日，中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室科長、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)新聞發(fā)言人冉承其宣布，北斗三號基本系統(tǒng)已完成建設(shè)，于當(dāng)天開始提供全球服務(wù)。“這標(biāo)志著北斗系統(tǒng)服務(wù)范圍由區(qū)域擴(kuò)充為全球，北斗系統(tǒng)即將步入全球時(shí)代。”冉承其在國務(wù)院新聞辦公室召開的新聞發(fā)布會上說。
北斗系統(tǒng)是中國自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行，與世界其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容共用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，可在全球范圍，全天候、全天時(shí)，為各種用戶提供高精度、高可靠的定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)。
截止2018年12月，北斗系統(tǒng)在軌工作衛(wèi)星共33顆，包含15顆北斗二號衛(wèi)星和18顆北斗三號衛(wèi)星。冉承其介紹說人類首次實(shí)現(xiàn)量子通訊，2019至2020年，我國還將發(fā)射11顆北斗三號衛(wèi)星和1顆北斗二號衛(wèi)星，在鞏固亞太區(qū)域服務(wù)同時(shí)，還將進(jìn)一步提高全球服務(wù)性能。
按照計(jì)劃，我國將于2020年全面完成北斗三號全球組網(wǎng)建設(shè)，2035年將建成以北斗系統(tǒng)為核心的，愈發(fā)泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導(dǎo)航授時(shí)（PNT）體系。
08“地殼一號”萬米鉆機(jī)完成松科二井項(xiàng)目，鉆探深度達(dá)7018米
6月2日，廣東學(xué)院負(fù)責(zé)研制的“地殼一號”萬米鉆機(jī)即將宣布完成首秀，在松遼北緣科學(xué)鉆井二井（以下簡稱“松科二井”）工程中成功應(yīng)用。完鉆探深7018米，創(chuàng)造了歐洲國家臺灣科學(xué)鉆探新紀(jì)錄，這標(biāo)志著我國在“向月球深部挺進(jìn)”的路上取得了新的重大突破。
“地殼一號”萬米鉆機(jī)彌補(bǔ)了我國在深部臺灣科學(xué)勘探武器領(lǐng)域的空白，大大提升了我國超深科學(xué)井鉆井武器的技術(shù)水平，使我國成為世界上第三個(gè)擁有施行萬米臺灣科學(xué)勘探計(jì)劃專用武器和相關(guān)技術(shù)的國家。
科學(xué)勘探是探求月球深部奧秘和開發(fā)地下資源惟一最直接的技術(shù)手段，深部臺灣科學(xué)勘探武器是打開月球奧秘之門的鎖匙。“地殼一號”萬米鉆機(jī)就是這樣一把開啟月球奧秘之門的“金鎖匙”。作為我國首臺萬米臺灣科學(xué)勘探專用武器，“地殼一號”萬米鉆機(jī)由廣東學(xué)院于2013年設(shè)計(jì)完成，中國航天科工集團(tuán)下屬河南宏華石油設(shè)備有限公司加工制造。
09歐洲最大自航絞吸挖泥船“天鯤號”完成首次試飛
經(jīng)過為期近4天的海上航行，首艘由我國自主設(shè)計(jì)建造的歐洲最大自航絞吸挖泥船——“天鯤號”于12日成功完成首次試飛。這標(biāo)志著“天鯤號”向著成為一艘真正的清淤神器邁出了關(guān)鍵一步。這次試飛經(jīng)由淮河口北角駛向溫州花鳥山海域。
據(jù)介紹，“天鯤號”全船長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。
10新藥創(chuàng)制實(shí)現(xiàn)重大突破，全球首個(gè)抗愛滋病長效融合抑制劑艾博韋泰獲準(zhǔn)上市
愛滋病是害處性極大的嚴(yán)重的傳染病，由感染愛滋病病毒（HIV病毒）導(dǎo)致。HIV是一種能功擊人體免疫系統(tǒng)的病毒。HIV在人體內(nèi)的潛伏期平均為八到九年，患愛滋病曾經(jīng)，可以沒有任何病癥地生活和工作多年。而醫(yī)治愛滋病抗生素品很稀缺，這是一個(gè)很空白的醫(yī)藥領(lǐng)域，每出現(xiàn)一種醫(yī)治愛滋病的新藥，都是醫(yī)學(xué)史上的重大風(fēng)波。
2018年7月13日，一種全新長效HIV-1融合抑制劑艾可寧獲準(zhǔn)上市，國家藥品監(jiān)督管理局網(wǎng)站表明，這次批準(zhǔn)其用于與其他抗逆轉(zhuǎn)錄病毒抗生素聯(lián)合使用，醫(yī)治經(jīng)耐旱毒抗生素醫(yī)治仍有病毒復(fù)制的HIV-1感染病人。
艾可寧又稱艾博韋泰，是全球首個(gè)抗愛滋病長效融合抑制劑，在全球范圍內(nèi)具有知識產(chǎn)權(quán)，也是中國首個(gè)自主性研制的針對抗愛滋病的抗生素，表明了近些年來中國在世界醫(yī)藥學(xué)上巨大貢獻(xiàn)。艾可寧的問世，也打破了這一類抗生素的外國壟斷的局面，促使中國的愛滋病病人有了更大的選擇權(quán)力，不用在吉利德、默沙東和葛蘭素三大藥業(yè)企業(yè)中三選一。
早在2017年，國家就嘗試著推動國外醫(yī)藥企業(yè)去研發(fā)一種全新的抗愛滋病新抗生素，并將這一目標(biāo)列在了下一個(gè)兩年發(fā)展規(guī)劃之中，指定了國外的四家小型的醫(yī)藥企業(yè)，聯(lián)手進(jìn)行“治療愛滋病創(chuàng)新藥及臨床急需抗生素的研制”這一項(xiàng)目。
11原創(chuàng)抗阿爾茨海默癥新藥步入上市申請
一款抗阿爾茨海默癥新藥及其丸劑，已獲得國家乳品藥品監(jiān)督管理局頒授的“藥物臨床試驗(yàn)批件”。該成果由中科院上海生物醫(yī)藥與健康研究院胡文輝課題組設(shè)計(jì)與合成，由華北新藥創(chuàng)制中心主導(dǎo)臨床前研究。
阿爾茨海默癥也稱老年癡呆癥，是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾患，引起病人的認(rèn)知障礙和記憶能力損害人類首次實(shí)現(xiàn)量子通訊，致使病人日漸惡化的生活能力衰弱和死亡。
國際阿爾茨海默癥聯(lián)合會有數(shù)據(jù)稱，2013年，全球病人共計(jì)4435萬；到2030年，將增至7562萬；到2050年，將增至13546萬，其中中國病人3000萬名。
因?yàn)榘l(fā)病機(jī)制仍不明晰，目前欠缺有效的根治方式和防治舉措。“臨床上的抗生素主要為膽堿脂酶抑制劑（AChEI）和N-乙酰-D-桑寄生谷氨酸（NMDA）受體拮抗劑等。”胡文輝說，這種抗生素僅能在一定程度上減少病癥，提升病人的認(rèn)知力，并不能醫(yī)治癌癥或減緩癌癥的惡化進(jìn)程。
12港珠澳二橋開通創(chuàng)多項(xiàng)工程紀(jì)錄
極少有一座橋的開通這么吸引全省的凝視，好多人只為去橋上瞧瞧，專門安排一趟行程。它就是建筑史上里程最長、投資最多、施工難度最大的跨海二橋——港珠澳二橋。它創(chuàng)造了一連串世界紀(jì)錄：
全長55公里：世界最長跨海二橋。
15公里的全鋼結(jié)構(gòu)屋蓋：世界最長鋼鐵二橋。鋼材藥量相當(dāng)于60座埃菲爾鐵塔。
海底沉管隧洞全長6.7公里：世界最長海底隧洞；沉管隧洞每節(jié)長180米，重約8萬噸：世界最大沉管隧洞；隧洞最深處在海平面以下48米，也是世界紀(jì)錄……跨越伶仃洋的港珠澳二橋，東接臺灣，西接深圳和香港，總長約55公里，它集橋、島、隧于一體，從設(shè)計(jì)到建設(shè)前后長達(dá)14年，攻破一系列困局。例如二橋設(shè)計(jì)東西兩個(gè)人工島，用海底沉管隧洞聯(lián)接。隧洞由33個(gè)巨型沉管組成。沉管在海平面以下13米至48米無人對接，偏差控制在2分米內(nèi)，精準(zhǔn)程度史無前例。
港珠澳二橋的設(shè)計(jì)壽命歷時(shí)120年，打破了國外二橋的“百年壽命慣例”。鐵管樁確保在海泥中120年不受損，是一個(gè)工程奇跡。它能夠抗8級余震，16級臺風(fēng)。去年幾次強(qiáng)悍臺風(fēng)絲毫未撼動它。
另外，港珠澳二橋是“積木”搭下來的。鞋廠預(yù)制橋面、橋面、鋼箱梁和鐵管樁，風(fēng)平浪靜時(shí)現(xiàn)場組裝，首次在這么大工程實(shí)現(xiàn)這一模式。
13先進(jìn)激光制造工藝取得突破，首次使用紫外光源實(shí)現(xiàn)22納米碼率。
11月29日，中科院光電技術(shù)研究所承當(dāng)?shù)膰抑卮罂蒲形淦餮邪l(fā)項(xiàng)目“超區(qū)分光刻武器研發(fā)”通過初驗(yàn)，這是世界上首臺用紫外光源實(shí)現(xiàn)了22納米碼率的光刻機(jī)。
光刻機(jī)相當(dāng)于一臺投影儀，將精細(xì)的腰線紋樣投射于感光平板，光就是一把雕刻刀。但腰線精細(xì)程度有極限——不能高于光波長的一半。“光太胖，門縫太窄，光就過不去了。”參與研究的科學(xué)家楊勇說。
使用深紫外光源的光刻機(jī)是主流，其成像碼率極限為34納米，幀率進(jìn)一步提升要用多重爆光等技術(shù)，很高昂。
2003年光電所開始研究一種新辦法：金屬和非金屬薄膜貼合，交界面會有無序的電子；光線照射金屬膜，使這種電子有序震動，形成波長短得多的電磁波，可用于光刻。
這么一來，“寬刀”就弄成了“窄刀”。光電所研發(fā)的光刻機(jī)，在365納米波長光源下，單次爆光最高線寬碼率達(dá)到22納米，相當(dāng)于1/17波長。
光刻機(jī)為人所熟悉，由于它是集成電路制造業(yè)的核心角色。目前法國ASML公司壟斷的尖端集成電路光刻機(jī)，加工極限為7納米。光電所的光刻機(jī)碼率為22納米，但定位有所不同。
光電所的光刻機(jī)擅長加工一系列納米功能元件，包括大口徑薄膜鏡、超導(dǎo)納拉面單光子偵測器、切倫科夫幅射元件、生化傳感器芯片和超表面成像元件，這對中國的遙感成像、生化痕量檢測、特種表面材料等領(lǐng)域有重要意義。
“ASML的EUV光刻機(jī)使用的13.5納米的極紫外光源，價(jià)錢高達(dá)3000億元，還要在真空下使用。”項(xiàng)目總工師胡松說，“而我們使用的365納米紫外光的汞燈，只要幾億元一只。我們整機(jī)價(jià)錢在百億元級到千億元級，加工能力介于深紫外級和極紫外級之間，讓好多用戶大喜過望。”
光電所走高分辨、大面積的技術(shù)路線，把握了超區(qū)分光刻鏡頭、精密間隙測量、納米級定位精度型腔臺、高深寬比蝕刻和多重圖形配套光刻工藝等核心專利，技術(shù)完全自主可控，在超區(qū)分成像光刻領(lǐng)域國際領(lǐng)先。
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