2018，這些重大科技值得期待
圖①：“悟空”暗物質(zhì)科學(xué)實驗衛(wèi)星示意圖。中國科學(xué)院供圖
圖②：北斗衛(wèi)星模型圖?！∪嗣褚曈X供圖
圖③：中國“雪龍”號極地考察船在距中山站38公里的陸緣冰區(qū)進行卸貨作業(yè)?！⌒氯A社記者 白國龍攝
“慧眼”衛(wèi)星遨游太空，C919大型客機飛上藍天，量子計算機研制成功，首艘國產(chǎn)航母下水，“海翼”號深?；铏C完成深海觀測，首次海域可燃冰試采成功，“復(fù)興號”奔馳在祖國廣袤的大地上……剛剛過去的2017年，科技創(chuàng)新捷報頻傳，充分展示了我國的創(chuàng)新活力和創(chuàng)造偉力。
中央經(jīng)濟工作會議提出，加快建設(shè)創(chuàng)新型國家，推動重大科技創(chuàng)新取得新進展，促進大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新上水平。2018年，廣大科研人員將會創(chuàng)造出什么樣的驚喜？哪些重大科技創(chuàng)新成果值得期待？敬請關(guān)注本版報道。
——編 者
探月工程——
首次探測 月球背面
本報記者 馮 華
2018年，中國探月工程將實現(xiàn)新突破。嫦娥四號任務(wù)將于今年實施兩次發(fā)射任務(wù)，實現(xiàn)國際上首次在月球背面軟著陸并巡視勘察，譜寫月球探測歷史新篇章。
國防科工局探月與航天工程中心主任、探月工程副總指揮劉繼忠介紹，嫦娥四號今年的發(fā)射任務(wù)將分別于5月和12月在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心實施。計劃5月發(fā)射中繼星，首次在地月朗格朗日L2點放置衛(wèi)星，實現(xiàn)月球背面與地面站之間的測控通信；12月發(fā)射著陸器和巡視器，在中繼測控支持下實現(xiàn)月球背面軟著陸，開展就位和巡視探測，科學(xué)探測數(shù)據(jù)再通過中繼星轉(zhuǎn)發(fā)至地面接收站，開展相關(guān)科學(xué)研究。
月球背面始終背對地球，屏蔽了地球的無線電、閃電和極光等干擾信號，在月球背面獨特的電磁環(huán)境條件下，開展低頻射電觀測研究，將填補100KHz—10MHz射電天文觀測空白，有望取得行星際激波、日冕物質(zhì)拋射和空間傳播機理等方面原創(chuàng)性成果。劉繼忠介紹，月球背面與正面的地質(zhì)特征存在很大差異，嫦娥四號對月球背面開展形貌、物質(zhì)組成、月壤和月表淺層結(jié)構(gòu)的就位與巡視綜合探測，將促進對月球早期演化歷史的新認知。
嫦娥四號任務(wù)肩負人類探索未知領(lǐng)域的重要使命，將突破一系列極具挑戰(zhàn)的高新技術(shù)，實現(xiàn)國際領(lǐng)先，是開展后續(xù)月球探測的序章，也將促進人類探索向更加深遠的太空邁進。
我國探月工程開始于2004年，計劃在2020年前按“繞、落、回”的發(fā)展思路分三期組織實施，實現(xiàn)探月工程既定目標。
北斗衛(wèi)星——
密集發(fā)射 全球組網(wǎng)
本報記者 余建斌
進入2018年，北斗衛(wèi)星迎來高密度發(fā)射之年。與此同時，我國自主研制和建設(shè)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)也進入發(fā)展新階段：系統(tǒng)性能、衛(wèi)星壽命、服務(wù)精度大為提升，提供服務(wù)的地區(qū)范圍更廣，進一步向全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的角色靠近。
“2018年底前，將發(fā)射10多顆北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星，建成基本系統(tǒng)，覆蓋‘一帶一路’建設(shè)參與國；到2020年，將發(fā)射30多顆衛(wèi)星，向全球提供服務(wù)。”中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)言人冉承其介紹。
2017年11月5日，北斗三號首批兩顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星“一箭雙星”成功發(fā)射，比北斗二號技術(shù)更先進的北斗三號系統(tǒng)從此開始進入全球組網(wǎng)階段。到去年年底，中國北斗已開通服務(wù)五周年，完成了北斗二號系統(tǒng)建設(shè)并在我國及周邊地區(qū)提供服務(wù)，北斗三號系統(tǒng)全面建設(shè)穩(wěn)步推進，目標是在全球范圍內(nèi)提供服務(wù)。
“天上好用，地上用好。”北斗這五年實現(xiàn)了歷史性跨越，也越來越深入人心，GPS這個美國全球定位系統(tǒng)的名字，已經(jīng)不再是衛(wèi)星導(dǎo)航的唯一代名詞。老百姓使用的智能手機中，北斗正逐步成為標配。
中國北斗，正以嶄新姿態(tài)、更強能力、更好服務(wù)，實現(xiàn)著服務(wù)全球、造福人類的承諾。
深?？瓶?mdash;—
“七龍”探海 更深更遠
本報記者 劉詩瑤
“深海蘊藏著豐富的資源，是人類未來發(fā)展的藍色空間，也是國家長遠發(fā)展的戰(zhàn)略新疆域。”中國大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會辦公室主任劉峰說，2018年對國家深海事業(yè)來說，是非常關(guān)鍵的一年。
2018年，我國將從“硬實力”和“軟實力”兩方面下功夫，力爭在深海探索中占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢。
深海裝備，是深海大洋調(diào)查的有力保障。今年，會以“蛟龍”號載人潛水器、“海龍”號無人有纜潛水器、“潛龍”無人無纜潛水器組成的“三龍”深海裝備體系為抓手，促進深海技術(shù)的創(chuàng)新突破。比如持續(xù)推進“蛟龍?zhí)?rdquo;和“潛龍二號”的技術(shù)升級與應(yīng)用，加快11000米ROV系統(tǒng)的研發(fā)與海上試驗。
海洋調(diào)查船隊伍也是建設(shè)重點。2018年是大洋勘探工程船和深海高效綜合調(diào)查船這兩型新船建造的攻堅年，力爭按計劃完成船舶建造的主體任務(wù)，為2019年初交船打下堅實基礎(chǔ)。
今年作為“蛟龍?zhí)胶?rdquo;一期工程的關(guān)鍵一年，將大力推進“三龍”變“七龍”，在原有基礎(chǔ)上增加深海鉆探的“深龍”、深海開發(fā)的“鯤龍”、海洋數(shù)據(jù)進行云計算的“云龍”以及在海面進行支撐的“龍宮”，為大洋工作的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展全面打好基礎(chǔ)。
軟實力方面，將繼續(xù)努力構(gòu)建《深海法》配套制度體系，同時大力加強深海復(fù)合型人才培養(yǎng)等。
此外，還要加大深?？瓶嫉念l率，提高深?？瓶妓?。今年，將進一步完善海上調(diào)查業(yè)務(wù)化工作的組織模式、協(xié)調(diào)機制、成果管理模式等，計劃協(xié)調(diào)、組織開展6個航次、約650天涵蓋太平洋、印度洋、大西洋重點海區(qū)、多個領(lǐng)域的綜合調(diào)查工作。海洋缺氧、大洋微塑料、海洋放射性等調(diào)查工作，將與深海資源調(diào)查、深海環(huán)境調(diào)查一并成為大洋調(diào)查業(yè)務(wù)化、常規(guī)化調(diào)查內(nèi)容。
“新的一年，我們滿懷期待，目標是深海探測更深、更廣、更遠。通過進行更多更優(yōu)的海洋科學(xué)考察，促進深海事業(yè)迎來新的突破。”劉峰表示。
免疫療法——
治療癌癥 造?；颊?/strong>
本報記者 趙永新
在國外已應(yīng)用多年的免疫療法，有望在今年造福國內(nèi)患者：就在去年11月、12月，國家食藥監(jiān)總局藥審中心（以下簡稱CDE）先后受理了兩個免疫療法新藥的上市申請，分別是美國百時施貴寶研發(fā)的納武單抗和信達生物（蘇州）有限公司研發(fā)的信迪單抗，主要適應(yīng)證為復(fù)發(fā)/難治性霍奇金氏淋巴癌等。如果不出意外，這兩種抗癌新藥有望在2018年上市，造?；颊摺?/div>
免疫療法的原理為通過多種手段，調(diào)節(jié)、激活人體的免疫系統(tǒng)來治療疾病。這一繼手術(shù)、放療和化療之后的腫瘤新療法，在2013年被《科學(xué)》雜志選為年度十大科學(xué)突破之首。
專家介紹，我們的身體由無數(shù)細胞組成，大家和平共處，身體就可以保持健康。免疫系統(tǒng)中的T細胞就像是“警衛(wèi)隊”，幫助人們抵御外敵入侵。它表面有特定的蛋白受體，在身體里到處巡邏，辨認其他細胞表面的特定蛋白，判定其是否為腫瘤細胞。但是，某些腫瘤細胞非常“狡猾”，其表面的一些蛋白像是偽裝的“面具”，讓T細胞辨認不出來，腫瘤于是得以不斷生長。
針對這個機理，免疫療法從兩個途徑來對付腫瘤。一是改造T細胞，增強“警衛(wèi)隊”的能力；二是揭穿敵人的“面具”，讓“警衛(wèi)隊”T細胞能正常識別出腫瘤細胞。PD—L1正是腫瘤細胞的“面具”之一。
近年來我國的腫瘤免疫藥物開發(fā)如火如荼。根據(jù)CDE公開臨床信息統(tǒng)計，截至去年11月底，國內(nèi)開展的PD—（L）1試驗共有80項，其中國外藥品37項、國內(nèi)藥品43項；有49項試驗進入了臨床Ⅱ期或者Ⅲ期。
國際上第一批嘗試免疫療法的晚期黑色素瘤病人中，已經(jīng)有人存活了15年。我們完全有理由相信，隨著免疫療法等新技術(shù)的發(fā)展，被認為“絕癥”的癌癥有望逐漸成為可控可治的慢性病。
量子技術(shù)——
通信計算 繼續(xù)領(lǐng)跑
本報記者 吳月輝
2017年12月19日凌晨，國際權(quán)威學(xué)術(shù)刊物《自然》雜志對外發(fā)布2017年度改變世界的十大科學(xué)人物，中科院院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、“墨子號”量子科學(xué)實驗衛(wèi)星首席科學(xué)家潘建偉入選。《自然》雜志為每一名入選者做了一篇新聞特寫，其中以“量子之父”為題報道了潘建偉。
毫無疑問，潘建偉是世界量子技術(shù)領(lǐng)域里最好的科學(xué)家之一。在他的帶領(lǐng)下，中國量子通信研究迅速從“跟跑”實現(xiàn)“領(lǐng)跑”，目前已領(lǐng)先世界5年到10年；中國量子計算研究也邁入世界一流水平行列。
剛剛過去的2017年里，潘建偉率領(lǐng)的研究團隊圓滿完成“墨子號”量子科學(xué)實驗衛(wèi)星預(yù)先設(shè)定的全部科學(xué)實驗任務(wù)，在國際上率先實現(xiàn)千公里級星地雙向量子糾纏分發(fā)；在國際上率先開通首條千公里級量子保密通信 “京滬干線”；研制出世界第一臺多光子可編程量子計算原型機，比人類歷史上第一臺電子管計算機和第一臺晶體管計算機運行速度快10倍至100倍；首次實現(xiàn)10個超導(dǎo)量子比特糾纏的量子計算芯片，向最終實現(xiàn)超越經(jīng)典超級計算機能力邁出重要一步。
對于量子技術(shù)未來的科研與應(yīng)用，以潘建偉為首的我國科學(xué)家有著清晰的計劃：在量子通信研究方面，將從初步實現(xiàn)遠程量子通信網(wǎng)，到實現(xiàn)天地一體化的全球量子通信網(wǎng)絡(luò)；在量子計算研究方面，希望能實現(xiàn)更多光量子比特和超導(dǎo)量子比特的操縱，為大規(guī)模計算難題提供解決方案，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)時代的信息有效挖掘；在量子精密測量研究方面，能夠?qū)崿F(xiàn)新一代定位導(dǎo)航、激光制導(dǎo)、水下定位、醫(yī)學(xué)檢測等。
人工智能——
國產(chǎn)芯片 天地廣闊
本報記者 谷業(yè)凱
能聽會說的語音識別、安全便捷的刷臉辦事、平穩(wěn)舒適的無人駕駛、醫(yī)道精深的機器讀片……2017年被認為是中國人工智能發(fā)展至關(guān)重要的一年。也在這一年，全球首款商用深度學(xué)習(xí)專用處理器“寒武紀1A”驚艷亮相世界互聯(lián)網(wǎng)大會，多款新一代人工智能芯片相繼問世，人工智能用上了“中國芯”！
可以期待的是，2018年，人工智能“中國芯”將跳動得更加有力！
如何讓機器像人類一樣“思考”？在中科院計算所研究員陳云霽看來，如果人工智能的芯片能夠模擬大腦的神經(jīng)元和突觸，用一條指令即可完成一組神經(jīng)元的處理，這種計算模式在做智能處理時，其效率將遠遠超過傳統(tǒng)芯片。
陳云霽認為，新的一年人工智能將繼續(xù)迎來飛速發(fā)展，而人工智能“中國芯”也將走進更廣闊的應(yīng)用天地——人工智能芯片從終端邁向云端，將為服務(wù)器的在線推理業(yè)務(wù)提供強大的計算支持。智能服務(wù)機器人主控芯片的基礎(chǔ)研究也在扎實向前推進。而圍繞寒武紀芯片“生態(tài)圈”開發(fā)的人工智能應(yīng)用更是方興未艾。終端芯片計算力的躍升，有望突破更多人工智能應(yīng)用場景下前端計算力的瓶頸，助推相關(guān)產(chǎn)品的性能優(yōu)化，形成產(chǎn)學(xué)研同頻共振的良性循環(huán)。
核電技術(shù)——
高溫低溫 全面發(fā)力
本報記者 蔣建科
核科技作為重要的科技領(lǐng)域，備受社會關(guān)注。歲末年初，核科技持續(xù)自主創(chuàng)新再結(jié)碩果，呈現(xiàn)出新堆型扎堆的可喜現(xiàn)象。
中國核工業(yè)集團公司日前在京正式發(fā)布其自主研發(fā)的“燕龍”泳池式低溫供熱堆，據(jù)測算，一座400兆瓦的“燕龍”低溫供熱堆，供暖建筑面積可達約2000萬平方米，相當于20萬戶三居室家庭。
與此同時，我國自主研發(fā)的第四代核電高溫氣冷堆也傳來捷報，山東榮成石島灣高溫氣冷堆示范工程2號反應(yīng)堆壓力容器頂蓋扣蓋成功。這意味著距離我國建成全球首座球床模塊式高溫氣冷堆商用示范工程又邁進了一大步。
高溫氣冷堆技術(shù)是我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的第四代核電技術(shù)，具有安全性、設(shè)備國產(chǎn)化率高、模塊化設(shè)計適應(yīng)中小電網(wǎng)、用途廣泛等特點，受到了國際上的廣泛關(guān)注。
我國在高溫氣冷堆技術(shù)領(lǐng)域保持著國際領(lǐng)先地位。
2006年，全球首座20萬千瓦高溫氣冷堆示范工程被列入國家科技重大專項。目前，中國核工業(yè)建設(shè)集團聯(lián)合清華大學(xué)，通過一系列優(yōu)化、改進工作，立足提升經(jīng)濟性，開發(fā)、設(shè)計了60萬千瓦商用高溫氣冷堆。
此外，國內(nèi)重點推進的后續(xù)商業(yè)化項目——浙江三門60萬千瓦高溫氣冷堆項目已經(jīng)完成初步可行性研究。在“一帶一路”倡議下，高溫氣冷堆作為中國核電走出去的“國家名片”，受到國際社會的高度關(guān)注。在國家大力支持下，由中國核工業(yè)建設(shè)集團、清華大學(xué)等組成的聯(lián)合團隊，已經(jīng)啟動沙特高溫氣冷堆項目的可行性研究等工作，并與印尼等多個國家和地區(qū)簽訂了合作備忘錄，啟動了項目前期合作。
創(chuàng)新無止境。隨著示范工程建設(shè)的順利推進，我國的高溫氣冷堆還將繼續(xù)領(lǐng)跑世界。
(責(zé)任編輯：張云文)
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