一文看清｜2021年 中國這10大科學成就不可不知

刊登日期 : 2021-12-21

10大科學成就之1：「人造太陽」 創世界新紀錄

　　被稱為「人造太陽」的中國新一代裝置「全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）」，2021年5月28日創造新的世界紀錄，成功實現可重複的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運行，將1億攝氏度20秒的原紀錄延長了5倍。

　　「人造太陽」即是採用核聚變原理提供能量，有望成為未來人類解決能源及氣候問題的理想方案，但至今尚未攻克長期維持核聚變過程穩定受控的難題。目前「人造太陽」技術所能維持的穩定核聚變時間，只能以秒來計算。中國突破的新紀錄進一步證明核聚變能源的可行性，也為其邁向商用奠定物理和工程基礎。

10大科學成就之2：太空站長期有人駐留

　　今年4月，中國太空站核心艙成功發射；6月，聶海勝、劉伯明、湯洪波3位航天員進入太空站並駐留3個月；10月，翟志剛、王亞平、葉光富3位航天員成為太空站第二批訪客，駐留時間預計長達半年。至此，中國太空站開啟了有人長期駐留的時代，將來更有望迎接外國太空人。

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10大科學成就之3：「天問一號」著陸火星

　　5月15日凌晨，中國「天問一號」著陸巡視器在經過296天的飛行之後，成功在火星上軟著陸，實現「繞、著、巡」中的第二步著陸。「天問一號」任務突破了多個關鍵技術，實現了中國首次地外行星著陸，是中國航天事業發展中又一個具有重大意義的里程碑。

　　火星車「祝融號」對火星展開巡視和探測，拍攝了探測器著陸點全景和火星的地形地貌，監測到火星上有四季和微風，幫助人類進一步認識火星。「天問一號」還傳回一張在距離火星220公里處拍攝到的火星圖像，捕捉到火星全貌，地貌亦清晰可見。

10大科學成就之4：發表新冠疫苗III期試驗結果領先全球

　　5月26日，《美國醫學會雜誌》刊發論文，總結分析了中國生物兩款新冠滅活疫苗的III期臨床試驗結果，對其有效性、安全性進行分析。研究結果顯示，兩款新冠滅活疫苗兩針接種后14天能形成有效保護，保護效力分別為72.8%和78.1%。這是全球首個正式發表的新冠滅活疫苗III期臨床試驗結果，也是中國新冠疫苗III期臨床試驗結果的首次發表。

10大科學成就之5：中國首次合成全人工澱粉

　　糧食不再需要耕種，而是在生產廠房中合成？這天方夜譚般的想像正在成為可能。9月24日，中國科學院天津工業生物技術研究所科學團隊的論文，在國際著名學術期刊《Science》刊發，該團隊成功實現由二氧化碳到澱粉的從頭合成，意味着在人類生活和生產中扮演重要角色的澱粉，可以二氧化碳為原料，通過一系列生物與化學反應，通過工業工序而生產出來。

　　延伸閱讀：中國科學家研發出人工合成澱粉 糧食可以無中生有？

10大科學成就之6：超導量子計算原型機「祖沖之號」問世

　　5月10日，中國成功研製出超導量子計算原型機「祖沖之號」，其操縱的超導量子位元（內地稱比特）達到62個，目前處於國際領先水平，還在此基礎上實現了可程式設計的二維量子行走。

　　量子計算機在原理上具有超快的並行計算能力，有望通過特定算法在一些具有重大社會和經濟價值的問題方面，如密碼破譯、大數據、藥物分析等領域，相比經典計算機實現指數級別的加速。它也是目前世界科技前沿的重大挑戰之一，已經成為歐美各發達國家競相角逐的焦點。

10大科學成就之7：「深海一號」能源站正式投產

　　中國自主研發建造的十萬噸級深水半潛式生產儲油平台「深海一號」能源站6月底正式投產。

　　「深海一號」大氣田距海南三亞市東南150公里，是中國迄今自主發現的水深最深、勘探開發難度最大的海上超深水氣田。能源站的投用，標誌着中國海洋石油勘探開發能力從300米深水邁向1,500米超深水，所產天然氣預計每年向廣州、香港、海南等地穩定供氣30億立方米，滿足粵港澳大灣區四分之一的民生用氣需求。

10大科學成就之8：觀測到迄今宇宙最高能量光子

　　5月17日，中國科學院高能物理研究所公布，觀測並記錄到1,400萬億電子伏特（1.4PeV）的伽馬光子，這是人類迄今觀測到的最高能量光子，有助於進一步解開宇宙線的奧秘。

　　宇宙線是來自宇宙空間的高能粒子流，其起源是一個前沿科學問題，以往觀測尚未發現銀河系內有將宇宙線加速到1PeV以上的天體，而這次的觀測突破了人類對銀河系粒子加速的傳統認知。

　　本次成果由國家重大科技基礎設施「高海拔宇宙線觀測站（LHAASO）」觀測並記錄，LHAASO位於四川省稻城縣海拔4,410米的海子山，是世界上最大的高海拔宇宙線觀測裝置，目前尚在建設中，這次的成果是基於已經建成的1/2規模探測裝置觀測到的。 

10大科學成就之9：「嫦娥五號」帶回月壤 揭示月球演化史

　　中國月球探測器「嫦娥五號」2020年底帶回珍貴的月壤樣本，針對部分月壤的首批科研成果2021年10月面世。科研人員透過一類新的月海玄武岩，證明月球直到20億年前仍然存在岩漿活動，比以往認知的岩漿活動時間延長了約8億年。這個數據填補了美國和前蘇聯月球採樣任務的空白，進一步還原月球演化歷史，體現了中國科研的實力和國際影響力。

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10大科學成就之10：「海斗一號」實現萬米深海考察

　　中國今年對馬里亞納海溝深淵展開科學考察，期間無人潛水器「海斗一號」取得世界級成果，最大下潛深度達10,908米，填補了當前國際上無人潛水器萬米科學考察應用的空白。

　　「海斗一號」是中國研發的自主遙控無人潛水器，既能大範圍自主巡航探測，又能即時定點精細觀測，還能夠通過所攜帶的機械手採集樣品。

　　「海斗一號」打破了多項無人潛水器的世界紀錄，包括最大下潛深度超過萬米，海底連續作業時間超過8小時，近海底航行距離超過了14公里等，在探尋目標物、探測海底地形地貌、實時影像直播等領域體現出明顯價值，是萬米深淵科學考察的有效裝備。