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2018哪些重大科技值得期待?探月工程 北斗榜上有名

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發表於 2018-1-8 22:16:00 |顯示全部樓層
“慧眼”衛星遨遊太空,C919大型客機飛上藍天,量子計算機研制成功,首艘國產航母下水,“海翼”號深海滑翔機完成深海觀測,首次海域可燃冰試採成功,“復興號”奔馳在祖國廣袤的大地上……剛剛過去的2017年,科技創新捷報頻傳,充分展示了我國的創新活力和創造偉力。中央經濟工作會議提出,加快建設創新型國家,推動重大科技創新取得新進展,促進大眾創業、萬眾創新上水平。2018年,廣大科研人員將會創造出什麼樣的驚喜?哪些重大科技創新成果值得期待?敬請關注本版報道。——編者

探月工程——首次探測月球背面

2018年,中國探月工程將實現新突破。嫦娥四號任務將於今年實施兩次發射任務,實現國際上首次在月球背面軟著陸並巡視勘察,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,嫦娥四號今年的發射任務將分別於5月和12月在西昌衛星發射中心實施。計劃5月發射中繼星,首次在地月朗格朗日L2點放置衛星,實現月球背面與地面站之間的測控通信;12月發射著陸器和巡視器,在中繼測控支持下實現月球背面軟著陸,開展就位和巡視探測,科學探測數據再通過中繼星轉發至地面接收站,開展相關科學研究。

月球背面始終背對地球,屏蔽了地球的無線電、閃電和極光等幹擾信號,在月球背面獨特的電磁環境條件下,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、日冕物質拋射和空間傳播機理等方面原創性成果。劉繼忠介紹,月球背面與正面的地質特徵存在很大差異,嫦娥四號對月球背面開展形貌、物質組成、月壤和月表淺層結構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。

嫦娥四號任務肩負人類探索未知領域的重要使命,將突破一系列極具挑戰的高新技術,實現國際領先,是開展後續月球探測的序章,也將促進人類探索向更加深遠的太空邁進。

我國探月工程開始於2004年,計劃在2020年前按“繞、落、回”的發展思路分三期組織實施,實現探月工程既定目標。

北斗衛星——密集發射全球組網

進入2018年,北斗衛星迎來高密度發射之年。與此同時,我國自主研制和建設的北斗衛星導航系統也進入發展新階段:系統性能、衛星壽命、服務精度大為提升,提供服務的地區範圍更廣,進一步向全球衛星導航系統的角色靠近。

“2018年底前,將發射10多顆北斗三號組網衛星,建成基本系統,覆蓋‘一帶一路’建設參與國;到2020年,將發射30多顆衛星,向全球提供服務。”中國衛星導航系統管理辦公室主任、北斗衛星導航系統發言人冉承其介紹。

2017年11月5日,北斗三號首批兩顆全球組網衛星“一箭雙星”成功發射,比北斗二號技術更先進的北斗三號系統從此開始進入全球組網階段。到去年年底,中國北斗已開通服務五周年,完成了北斗二號系統建設並在我國及周邊地區提供服務,北斗三號系統全面建設穩步推進,目標是在全球範圍內提供服務。

“天上好用,地上用好。”北斗這五年實現了歷史性跨越,也越來越深入人心,GPS這個美國全球定位系統的名字,已經不再是衛星導航的唯一代名詞。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、更強能力、更好服務,實現著服務全球、造福人類的承諾。

深海科考——“七龍”探海更深更遠

“深海蘊藏著豐富的資源,是人類未來發展的藍色空間,也是國家長遠發展的戰略新疆域。”中國大洋礦產資源研究開發協會辦公室主任劉峰說,2018年對國家深海事業來說,是非常關鍵的一年。

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先發優勢。

深海裝備,是深海大洋調查的有力保障。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,促進深海技術的創新突破。比如持續推進“蛟龍號”和“潛龍二號”的技術升級與應用,加快11000米ROV系統的研發與海上試驗。

海洋調查船隊伍也是建設重點。2018年是大洋勘探工程船和深海高效綜合調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,為2019年初交船打下堅實基礎。

今年作為“蛟龍探海”一期工程的關鍵一年,將大力推進“三龍”變“七龍”,在原有基礎上增加深海鑽探的“深龍”、深海開發的“鯤龍”、海洋數據進行雲計算的“雲龍”以及在海面進行支撐的“龍宮”,為大洋工作的穩定可持續發展全面打好基礎。

軟實力方面,將繼續努力構建《深海法》配套制度體系,同時大力加強深海複合型人才培養等。

此外,還要加大深海科考的頻率,提高深海科考水平。今年,將進一步完善海上調查業務化工作的組織模式、協調機制、成果管理模式等,計劃協調、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、多個領域的綜合調查工作。海洋缺氧、大洋微塑料、海洋放射性等調查工作,將與深海資源調查、深海環境調查一並成為大洋調查業務化、常規化調查內容。

“新的一年,我們滿懷期待,目標是深海探測更深、更廣、更遠。通過進行更多更優的海洋科學考察,促進深海事業迎來新的突破。”劉峰表示。

免疫療法——治療癌癥造福患者

在國外已應用多年的免疫療法,有望在今年造福國內患者:就在去年11月、12月,國家食藥監總局藥審中心(以下簡稱CDE)先後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的納武單抗和信達生物(蘇州)有限公司研發的信迪單抗,主要適應證為復發/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,造福患者。

免疫療法的原理為通過多種手段,調節、激活人體的免疫系統來治療疾病。這一繼手術、放療和化療之後的腫瘤新療法,在2013年被《科學》雜誌選為年度十大科學突破之首。

專家介紹,我們的身體由無數細胞組成,大家和平共處,身體就可以保持健康。免疫系統中的T細胞就像是“警衛隊”,幫助人們抵禦外敵入侵。它表面有特定的蛋白受體,在身體裏到處巡邏,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,腫瘤於是得以不斷生長。

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“警衛隊”的能力;二是揭穿敵人的“面具”,讓“警衛隊”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如火如荼。根據CDE公開臨床信息統計,截至去年11月底,國內開展的PD—(L)1試驗共有80項,其中國外藥品37項、國內藥品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的發展,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——通信計算繼續領跑

2017年12月19日淩晨,國際權威學術刊物《自然》雜誌對外發布2017年度改變世界的十大科學人物,中科院院士、中國科學技術大學教授、“墨子號”量子科學實驗衛星首席科學家潘建偉入選。《自然》雜誌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領域裏最好的科學家之一。在他的帶領下,中國量子通信研究迅速從“跟跑”實現“領跑”,目前已領先世界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年裏,潘建偉率領的研究團隊圓滿完成“墨子號”量子科學實驗衛星預先設定的全部科學實驗任務,在國際上率先實現千公里級星地雙向量子糾纏分發;在國際上率先開通首條千公里級量子保密通信“京滬幹線”;研制出世界第一台多光子可編程量子計算原型機,比人類歷史上第一台電子管計算機和第一台晶體管計算機運行速度快10倍至100倍;首次實現10個超導量子比特糾纏的量子計算芯片,向最終實現超越經典超級計算機能力邁出重要一步。

對於量子技術未來的科研與應用,以潘建偉為首的我國科學家有著清晰的計劃:在量子通信研究方面,將從初步實現遠程量子通信網,到實現天地一體化的全球量子通信網絡;在量子計算研究方面,希望能實現更多光量子比特和超導量子比特的操縱,為大規模計算難題提供解決方案,實現大數據時代的信息有效挖掘;在量子精密測量研究方面,能夠實現新一代定位導航、激光制導、水下定位、醫學檢測等。

人工智能——國產芯片天地廣闊

能聽會說的語音識別、安全便捷的刷臉辦事、平穩舒適的無人駕駛、醫道精深的機器讀片……2017年被認為是中國人工智能發展至關重要的一年。也在這一年,全球首款商用深度學習專用處理器“寒武紀1A”驚艷亮相世界互聯網大會,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雲霽看來,如果人工智能的芯片能夠模擬大腦的神經元和突觸,用一條指令即可完成一組神經元的處理,這種計算模式在做智能處理時,其效率將遠遠超過傳統芯片。

陳雲霽認為,新的一年人工智能將繼續迎來飛速發展,而人工智能“中國芯”也將走進更廣闊的應用天地——人工智能芯片從終端邁向雲端,將為服務器的在線推理業務提供強大的計算支持。智能服務機器人主控芯片的基礎研究也在紮實向前推進。而圍繞寒武紀芯片“生態圈”開發的人工智能應用更是方興未艾。終端芯片計算力的躍升,有望突破更多人工智能應用場景下前端計算力的瓶頸,助推相關產品的性能優化,形成產學研同頻共振的良性循環。

核電技術——高溫低溫全面發力

核科技作為重要的科技領域,備受社會關注。歲末年初,核科技持續自主創新再結碩果,呈現出新堆型紮堆的可喜現象。

中國核工業集團公司日前在京正式發布其自主研發的“燕龍”泳池式低溫供熱堆,據測算,一座400兆瓦的“燕龍”低溫供熱堆,供暖建築面積可達約2000萬平方米,相當於20萬戶三居室家庭。

與此同時,我國自主研發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範工程2號反應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範工程又邁進了一大步。

高溫氣冷堆技術是我國具有完全自主知識產權的第四代核電技術,具有安全性、設備國產化率高、模塊化設計適應中小電網、用途廣泛等特點,受到了國際上的廣泛關注。

我國在高溫氣冷堆技術領域保持著國際領先地位。

2006年,全球首座20萬千瓦高溫氣冷堆示範工程被列入國家科技重大專項。目前,中國核工業建設集團聯合清華大學,通過一系列優化、改進工作,立足提升經濟性,開發、設計了60萬千瓦商用高溫氣冷堆。

此外,國內重點推進的後續商業化項目——浙江三門60萬千瓦高溫氣冷堆項目已經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注。在國家大力支持下,由中國核工業建設集團、清華大學等組成的聯合團隊,已經啟動沙特高溫氣冷堆項目的可行性研究等工作,並與印尼等多個國家和地區簽訂了合作備忘錄,啟動了項目前期合作。

創新無止境。隨著示範工程建設的順利推進,我國的高溫氣冷堆還將繼續領跑世界。

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