2012中国/世界十大科技进展新闻揭晓

由中国科学院、中国工程院主办,中国科学院院士工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办,中国科学院院士和中国工程院院士评选的瀚霖杯2012 年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻,2013年1月19日揭晓。 此项年度评选活动至今已举办了19次。评选结果经新闻媒体广泛报道后,在社会上产生了强烈反响,使公众进一步了解国内外科技发展的动态,对宣传、普及科学 技术起到了积极作用。

2012年中国十大科技进展新闻是:

1. “神九”载人飞船与天宫一号成功对接

6 月29日10时03分,在经过近13天太空飞行后,神舟九号载人飞船返回舱顺利着陆,天宫一号与神舟九号载人交会对接任务获得圆满成功。神舟九号飞船于6 月16日18时37分从酒泉卫星发射中心发射升空,先后与天宫一号目标飞行器在轨成功进行了两次交会对接。在轨飞行期间,航天员景海鹏、刘旺、刘洋按计划 开展了一系列空间科学实验和技术试验,取得了丰富成果。天宫一号与神舟九号载人交会对接任务的圆满成功,实现了我国空间交会对接技术的又一重大突破,标志 着我国载人航天工程第二步战略目标取得了具有决定性意义的重要进展。

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2. “蛟龙”号下潜突破7000米

6 月3日,“蛟龙”号再次出征,向7000米发起冲击。6月24日上午9时许,“蛟龙”号成功在7020米深海底坐底,再创我国载人深潜新纪录。作为拥有自 主知识产权的第一台深海载人潜水器,“蛟龙”号方案设计和关键核心技术,像耐压结构、生命保障、远程水声通讯、系统控制等,以及总装联调和海上试验都是由 我国独立完成。“蛟龙”号7000米的重大突破,标志着我国具备载 人 到 达 全 球 99.8%以上海洋深处进行作业的能力,体现了我国在深海技术领域的重大进步。

3. 世界首条高寒地区高速铁路突破三大技术难题

12 月1日,哈(尔滨)大(连)客运专线正式开通运营。据参与设计的铁道第一勘察设计院专家介绍,哈大高铁是我国目前在高纬度严寒地区设计的标准最高的一条高 速铁路,也是世界上首条高寒地区建成运营的高速铁路。突破了防冻胀路基、接触网融冰、道岔融雪等国际公认的三大技术难题。基础设施按时速350公里建设, 采用冬季运营时速200公里、夏季300公里运行图运营。哈大高铁纵贯东北三省、营业里程达921公里。

4. 嫦娥二号7米分辨率全月影像图发布

国防科技工业局2月6日发布探月工程嫦娥二号月球探测器获得的7米分辨率全月球影像图。目前除中国外,还没有其他国家获得和发布过优于7米分辨率、 100% 覆盖全月球表面的全月球影像图,这表明我国探月工程又取得了一项重大成果。此次制作完成的7米分辨率全月球分幅影像图产品,共746幅,总数据量约 800GB。同时,科研人员还制作完成了50米分辨率标准分幅影像图产品和全月球数据镶嵌影像图产品。

5. 首台国产CPU千万亿次高效能计算机系统通过验收

9 月11日,“神威蓝光千万亿次高效能计算机系统”通过科技部专家组验收,这标志着我国成为继美国、日本之后第三个能够采用自主CPU构建千万亿次计算机的 国家。“神威蓝光计算机系统”共8704个CPU, 全部采用自主设计生产的申威1600处理器, 整个系统的峰值运算速度为 1.07千万亿次,其存储容量为2000万亿字节。基于“神威蓝光”系统成立的国家超级计算济南中心,已为30多家单位、40多项国家及省部科技课题提供 计算服务,计算资源利用率峰值在60%以上,并取得了一批科技成果。

6. 戊肝疫苗研制成功

由厦门大学、养生堂万泰公司联合研制的重组戊型肝炎疫苗(大肠埃希菌)已获得国家一类新药证书和生产文号,成为世界上第一个用于预防戊型肝炎的疫 苗。这是全世界戊肝预防与控制领域的一个重大突破”。厦门大学的戊肝疫苗项目课题组,取得了保护性抗原识别及结构表征、病毒颗粒组装机制等多项核心原创发 现,并逐步构建起了独特的原核表达类病毒颗粒疫苗的核心技术体系。其团队先后在《柳叶刀》等学术刊物发表了26篇学术论文,并多次应邀在国际学术及疫苗产 业会议上报告进展。课题组与企业合作,严格按照有关规定进行了三期临床试验。其中,第三期试验在10万健康人群中接种。

7. 新一代大推力火箭发动机研制成功

由国防科工局协调组织,航天科技集团公司所属航天推进技术研究院研制成功120吨级液氧煤油高压补燃循环发动机,将作为我国新一代运载火箭的动力系 统,为载人航天、月球探测等国家重大专项任务提供有力保障。这是我国首型拥有自主知识产权的高压补燃循环发动机,具有高性能、高可靠、无毒无污染等特点。 它的研制成功,使我国成为继俄罗斯之后第二个掌握液氧煤油高压补燃循环火箭发动机核心技术的国家。据介绍,该型发动机工程在研制过程中,突破了液氧煤油高 压补燃循环发动机设计、制造、试验关键技术70余项,获得了近20项国防科技成果及相关专利授权。

8. 可扩展量子信息处理获重大突破

中国科大潘建伟小组利用自主发展的高亮度、高纯度量子纠缠源技术,在国际上首次实现了八光子薛定谔猫态。随后,他们利用八光子纠缠,在国际上首次实 验实现了拓扑量子纠错,取得了可扩展容错性量子计算的重大突破,成果以长文形式发表在《自然》杂志上。该小组还与中科院上海技物所、光电技术所等单位合 作,在国际上首次实现了百公里量级的自由空间量子隐形传态和双向纠缠分发,成果以封面标题的形式发表在《自然》杂志上。

9. 大亚湾实验发现中微子新的振荡模式

中微子混合角θ13是物理学中28个基本参数之一,它的大小关系到中微子物理研究未来的发展方向,并和宇宙起源中的“反物质消失之谜”相关,是国际 上中微子研究的热点。由中国科学院高能物理研究所等来自全世界6个国家和地区38个科研单位组成的大亚湾反应堆中微子实验国际合作组,在3月8日宣布,发 现中微子新的振荡模式,并测得其振荡振幅,精度世界最高。该结果加深了人类对中微子基本特性的认识,得到国际高能物理学界的高度评价,并被《科学》杂志评 选为 2012年度十大科学突破之一。

10. 亚洲第一射电望远镜建成

10月28日,总体性能名列全球第四、亚洲第一的上海65米射电望远镜在中国科学院上海天文台松江佘山基地落成。该射电望远镜高70米、重2700 吨,是我国目前口径最大、波段最全的一台全方位可动的高性能的射电望远镜。其工作波长从最长21厘米到最短7毫米共8个频段,涵盖了开展射电天文观测的厘 米波波段和长毫米波波段。该射电望远镜采用修正型卡塞格伦天线,能在方位和俯仰两个方向转动,以高精度指向需要观测的天体和航天器,最高指向精度要求优于 3角秒。

2012年世界十大科技进展新闻是:

1. “好奇”号在火星成功着陆

美国东部时间8月6日凌晨,远征5.67亿公里的美国“好奇”号火星车历经8个月飞行,在位于火星盖尔陨坑中心山脉的山脚下成功着陆,开始其探索火 星生命痕迹的旅程。登陆火星数分钟后,“好奇”号首次向地球传回火星图像,随后,分辨率更高的图像也将陆续传回地球。“好奇”号长约2.8米,重900多 千克,它共有6个轮子,每个均拥有独立的驱动马达,两个前轮和两个后轮还配有独立的转向马达。“好奇”号的动力由一台多任务放射性同位素热电发生器提供, 其本质上是一块核电池,设计使用寿命为14年。“好奇”号被誉为人类在其他星球登陆的最精密移动科学实验室,是美国太空探索历史上又一重要里程碑。

2. 加拿大科学家开发出人造大脑

加拿大滑铁卢大学一个科学家小组称,他们已经开发出迄今为止最接近真实大脑的机能大脑模型。这个利用超级电脑运行的模拟大脑拥有的一个数码眼睛,可 以用来进行视觉输入,它的机械臂能绘制出它对视觉输入做出的反应。这个模拟大脑非常先进,它甚至能通过IQ测试的基本测试。这个名叫Spaun的大脑由 250万个模拟神经元组成,它能执行8种不同类型的任务。这些任务的范围从描摹到计算,再到问题回答和流体推理,可谓五花八门。随后机械臂会描绘出任务输 出。该研究成果发表在《科学》杂志上。

3. 科学家设计出世界上最细的纳米导线

澳大利亚和美国科学家组成的研究团队1月6日在《科学》杂志上报告说,他们成功设计出迄今世界上最细的纳米导线,厚度仅为人类头发的万分之一,但导 电能力可与传统铜导线相媲美。这项技术有望应用于量子计算机研制领域。科学家利用精心设计的原子精度扫描隧道显微镜,在硅表面以1纳米间隔只安放1个磷原 子的方式制备了纳米导线,其宽度相当于4个硅原子,高度相当于1个硅原子。通过这种方式设计的纳米导线可以使电子自由流动,有效解决了电阻问题。这一新技 术表明,计算机元件可以降低到原子尺度,这是个巨大突破。

4. 癌症干细胞研究获新证据

很多时候,那些似乎已经被治疗消灭的癌症又会卷土重来。一些科学家将此归罪于所谓的癌症干细胞,它们是癌细胞的一个子集,能够保持休眠状态,从而逃 避化疗或放疗,并在几个月或几年后形成新的肿瘤。这种想法一直存在争论,然而,8月1日,《自然》、《科学》杂志网络版发表的3篇论文提供了新的证据,表 明在某些脑、皮肤和肠道肿瘤中,癌症干细胞确实是肿瘤生长的源头。3个独立的研究团队利用遗传细胞标记技术追踪了特定细胞在生长的肿瘤内部的增殖情况。这 种细胞追踪技术被认为是检验癌症干细胞模式的正确方法。研究人员相信,搞清哪些癌症可能源于癌症干细胞是今后更有效治疗的关键。

5. 科学家发现“疑似”上帝粒子

欧洲核子研究中心7月4日宣布,该中心的两个强子对撞实验项目——ATLAS和CMS均发现一种新的粒子,具有和科学家们多年以来一直寻找的希格斯 玻色子相一致的特性。ATLAS和CMS研究小组,分别确认通过大型强子对撞机取得的数据发现了在125-126吉电子伏特质量区间存在一种新的粒子,数 据的确定性为5西格玛,即理论物理界可以确认“发现”的水平。希格斯玻色子是基本粒子“标准模型”预言的一种自旋为零的玻色子,也是最后一种未被证明存在 的基本粒子,由于它难以寻觅又极为重要,也被称为“上帝粒子”。科学家认为,这是一项无与伦比的成就,将开拓实验和理论物理的新领域。

6. 日本科学家首次用“人造”卵子产下小鼠

在利用源自干细胞的精子产下了正常幼鼠后,日本京都大学的一个研究小组又通过同样的方式利用卵子完成了这一壮举。这项研究最终有望为帮助那些不育夫 妇怀孕带来新的方法。研究人员从ES和iPS细胞入手,培育形成了与原生殖细胞类似的细胞。随后将这些原始细胞与小鼠胎儿的卵巢细胞相混合,从而形成了再 造的卵巢,并最终将其移植到活体小鼠的正常卵巢中。4周零4天后,那些与原生殖细胞类似的细胞发育成为卵母细胞。进行体外授精后再将得到的胚胎移植进代孕 母亲体内。大约3周后,正常的小鼠崽诞生了。《科学》杂志上报告了这一研究成果。

7. 英国研究发现一种高速磁存储原理

英国约克大学等机构的研究人员在《自然-通讯》杂志上报告说,他们发现一种可用于开发高速磁存储设备的原理,由此带来的存储速度可高出现有硬盘的数 百倍。据介绍,现在的硬盘等存储器多使用磁性物质,如果要记录信息,就需要把磁性物质的磁极颠倒,这个过程中常用的方式是使用外加磁场。研究人员发现,不 使用外加磁场,单纯使用热量也能起到同样的效果。其具体方式是向磁性物质发射含有热量的激光脉冲,它在吸收热量后磁极也会颠倒。参与研究的托马斯·奥斯特 勒说,这是一项革命性的发现,可在此基础上开发出存储速度高出现有硬盘数百倍的存储器,每秒钟存储的信息可以高达上万亿字节。

8. 天文学家发现质量是太阳170亿倍的黑洞

霍比·埃伯利望远镜大质量星系调查项目的天文学家发现了可能是迄今质量最大的黑洞。这一罕见黑洞质量达170亿个太阳,位于NGC 1277星系,其质量占了该星系质量的14%,而通常黑洞只占其所在星系的1%。这一发现可能改写黑洞与星系的形成演化理论。相关论文发表在11月29日 的《自然》杂志上。NGC 1277位于距地球2.5亿光年之外的英仙座星团,大小只有银河系的1/10。此前哈勃太空望远镜已经给NGC 1277拍过照。本次研究又结合了霍比·埃伯利望远镜数据,并在超级计算机上运行了多种模型计算,结果发现其中存在一个质量达太阳170亿倍的黑洞。

9. 德国首次从皮肤细胞中培养出成体干细胞

德国马普协会3月22日宣布,该机构研究人员成功从已分化体细胞——皮肤细胞中培养出成体干细胞,为全球首创。成体干细胞是一种存在于已分化组织中 的未分化细胞,可自我更新并形成特定组织。在实验中,马普协会的研究人员将实验鼠皮肤细胞放在特定培养环境中,皮肤细胞在特殊生长因子的诱导下,成功“变 身”成体神经干细胞。干细胞研究专家汉斯·舍勒解释说,通过成体干细胞的培养可更有针对性、更安全地实现特定组织再生。这种方法具有巨大的医学应用前景。

10. 首个“超电子”电路问世

美国科学家们用光子取代电子,制造出首个由光子电路元件组成的“超电子”电路。相关研究论文发表在《自然—材料学》杂志上。宾夕法尼亚大学电子和系 统工程学院纳德·恩西塔团队在实验中利用亚硝酸硅制造出梳状的长方形纳米棒阵列。这种新型纳米棒的横截面和其间的孔隙形成的图案能复制电阻器、感应器和电 容器这三个最基本电路元件的功能,只不过其操纵的是光波。在实验中,他们用一个光子信号(其波长位于中红外线范围内)照射该纳米棒,并在波通过时用光谱设 备进行测量。他们使用不同宽度和高度组合的纳米棒重复该实验后证明,不同大小的光电阻器、感应器和电容器都可以改变光“电流”和光“电压”。

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