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瞄準世界科技前沿 搶占未來(lái)發(fā)展先機

發(fā)布時(shí)間:2024-06-25 10:49:19

中國空間站建成并轉入常態(tài)化運營(yíng)

2022年12月31日,國家主席習近平在新年賀詞中鄭重宣布“中國空間站全面建成”。此后,中國空間站轉入常態(tài)化運營(yíng)。中國空間站名為“天宮”,是一個(gè)長(cháng)期在近地軌道運行的空間實(shí)驗室?!疤鞂m”由天和核心艙、問(wèn)天實(shí)驗艙、夢(mèng)天實(shí)驗艙三艙組成,提供三個(gè)對接口,支持載人飛船、貨運飛船及其他來(lái)訪(fǎng)航天器的對接和???。它運行在高度340公里至450公里的近圓軌道,約每90分鐘繞地球一周。在客觀(guān)條件允許的情況下,人們在地球上可以通過(guò)觀(guān)測設備一睹其“芳容”。三艙組合體質(zhì)量約68.5噸,額定乘員3人,乘員輪換期間短期可達6人。2022年11月,神舟十五號航天員乘組進(jìn)駐中國空間站,與神舟十四號航天員乘組“太空會(huì )師”。中國空間站從此開(kāi)啟長(cháng)期有人駐留模式。

嫦娥六號完成世界首次月背采樣和起飛

2024年6月4日,嫦娥六號上升器攜帶月球樣品自月球背面起飛,先后經(jīng)歷垂直上升、姿態(tài)調整和軌道射入三個(gè)階段,進(jìn)入環(huán)月飛行軌道。嫦娥六號探測器由軌道器、返回器、著(zhù)陸器、上升器組成。經(jīng)歷約30天的奔月之旅,嫦娥六號著(zhù)陸器和上升器組合體在鵲橋二號中繼星支持下,成功著(zhù)陸在月球背面南極-艾特肯盆地預選著(zhù)陸區并進(jìn)行采樣。目前,我國已順利完成探月工程“繞、落、回”三步走戰略目標,探月工程四期持續推進(jìn)。

“中國太陽(yáng)”創(chuàng )造新世界紀錄

2023年4月12日,有“人造太陽(yáng)”之稱(chēng)的全超導托卡馬克核聚變實(shí)驗裝置(EAST)創(chuàng )造新的世界紀錄,成功實(shí)現穩態(tài)高約束模式等離子體運行403秒。這對探索未來(lái)的聚變堆前沿物理問(wèn)題,加快實(shí)現聚變發(fā)電具有重要意義。全超導托卡馬克核聚變實(shí)驗裝置是國家發(fā)展和改革委員會(huì )批準立項的“九五”國家重大科技基礎設施,擁有核心技術(shù)200多項、專(zhuān)利2000余項,匯聚“超高溫”“超低溫”“超高真空”“超強磁場(chǎng)”“超大電流”等尖端技術(shù)。2021年12月30日,全超導托卡馬克核聚變實(shí)驗裝置實(shí)現1056秒的長(cháng)脈沖高參數等離子體運行。

“九章三號”量子計算原型機問(wèn)世

2023年,我國科學(xué)家成功構建255個(gè)光子的量子計算原型機“九章三號”,再度刷新光量子信息技術(shù)世界紀錄,求解高斯玻色取樣數學(xué)問(wèn)題比當時(shí)全球最快的超級計算機快一億億倍。2020年,我國科學(xué)家團隊成功構建76個(gè)光子的量子計算原型機“九章”,處理高斯玻色取樣問(wèn)題的速度比當時(shí)最快的超級計算機快一百萬(wàn)億倍,使中國成為全球第二個(gè)實(shí)現“量子優(yōu)越性”的國家。2021年,科學(xué)家進(jìn)一步成功研制113個(gè)光子的“九章二號”和66比特的“祖沖之二號”量子計算原型機,使中國成為唯一在光學(xué)和超導兩條技術(shù)路線(xiàn)都實(shí)現“量子優(yōu)越性”的國家。

“中國天眼”發(fā)現900余顆新脈沖星

截至2024年4月,被譽(yù)為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)已發(fā)現900余顆新脈沖星,其中包括120余顆雙星脈沖星、170余顆毫秒脈沖星、80顆暗弱的偶發(fā)脈沖星,極大拓展了人類(lèi)觀(guān)察宇宙視野的極限。位于貴州省平塘縣的“中國天眼”,是世界上最大、最靈敏的單口徑球面射電望遠鏡。2017年10月10日,“中國天眼”宣布發(fā)現6顆新脈沖星。這是我國天文望遠鏡首次發(fā)現脈沖星。自2021年3月31日正式對全球科學(xué)界開(kāi)放以來(lái),“中國天眼”已經(jīng)幫助美國、荷蘭、澳大利亞等15個(gè)國家的研究團隊開(kāi)展觀(guān)測,涉及科學(xué)目標漂移掃描巡天、中性氫星系巡天、銀河系偏振巡天、脈沖星測時(shí)、快速射電暴觀(guān)測等多個(gè)領(lǐng)域。

“奮斗者”號坐底馬里亞納海溝

2020年10月10日起,“奮斗者”號赴馬里亞納海溝開(kāi)展萬(wàn)米海試,成功完成13次下潛,其中8次突破萬(wàn)米。同年11月10日,“奮斗者”號在馬里亞納海溝成功坐底,創(chuàng )造了10909米的中國載人深潛新紀錄,標志著(zhù)我國在大深度載人深潛領(lǐng)域達到世界領(lǐng)先水平。2021年3月,“奮斗者”號全海深載人潛水器正式交付。同年8月,“奮斗者”號由“探索一號”科考船搭載從海南三亞出發(fā),參與執行TS21航次深??瓶既蝿?wù)。2024年3月28日,“探索一號”科考船搭載“奮斗者”號全海深載人潛水器返回海南三亞。

“墨子號”實(shí)現1200公里地表量子態(tài)傳輸

2022年,科學(xué)家利用“墨子號”首次實(shí)現了地球上相距1200公里兩個(gè)地面站之間的量子態(tài)遠程傳輸,向構建全球化量子信息處理和量子通信網(wǎng)絡(luò )邁出重要一步。2016年8月16日,我國成功發(fā)射世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗衛星“墨子號”。2017年6月和8月,“墨子號”先后在國際上首次成功實(shí)現千公里級衛星和地面之間的量子糾纏分發(fā)、量子密鑰分發(fā)和量子隱形傳態(tài)。2020年6月,科學(xué)家利用“墨子號”作為量子糾纏源,向遙遠的兩地分發(fā)量子糾纏,在國際上首次實(shí)現了千公里級基于糾纏的量子密鑰分發(fā),為量子通信走向現實(shí)應用奠定了重要基礎。

“神威·太湖之光”屢獲世界超算冠軍

2017年6月19日,在德國法蘭克福召開(kāi)的ISC2017國際高性能計算大會(huì )上,“神威·太湖之光”超級計算機以每秒12.5億億次的峰值計算能力以及每秒9.3億億次的持續計算能力,第3次獲得世界超級計算機排名榜單TOP500冠軍。同年11月,它以較大運算速度優(yōu)勢輕松蟬聯(lián)冠軍?!吧裢ぬ狻笔鞘澜缡着_峰值運算速度超過(guò)10億億次、并行規模超千萬(wàn)核的新型超級計算機。整機采用高密度運算超節點(diǎn)和高流量可擴展復合網(wǎng)絡(luò )架構,實(shí)現全系統高效可擴展與并行運行;采用層次包容、分級自治的軟硬協(xié)同容錯體系,實(shí)現整機系統的高可用;通過(guò)面向典型應用和機器結構的編譯優(yōu)化、自適應精細平衡調度等技術(shù),實(shí)現應用軟件的高效運行。

二氧化碳到淀粉人工合成首次實(shí)現

我國科學(xué)家首次實(shí)現了二氧化碳到淀粉的從頭合成,相關(guān)成果2021年9月24日由國際知名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》在線(xiàn)發(fā)表。研究團隊采用類(lèi)似“搭積木”的方式,利用化學(xué)催化劑將高濃度二氧化碳在高密度氫能作用下還原成碳一化合物,然后通過(guò)設計構建碳一聚合新酶,依據化學(xué)聚糖反應原理將碳一化合物聚合成碳三化合物,最后通過(guò)生物途徑優(yōu)化,將碳三化合物又聚合成碳六化合物,再進(jìn)一步合成直鏈和支鏈淀粉。這一人工途徑的淀粉合成速率是自然界中玉米淀粉合成速率的8.5倍。

穩態(tài)強磁場(chǎng)實(shí)驗裝置獲重大突破

2022年8月12日,穩態(tài)強磁場(chǎng)實(shí)驗裝置實(shí)現重大突破,創(chuàng )造場(chǎng)強45.22萬(wàn)高斯的穩態(tài)強磁場(chǎng),打破已保持了23年之久的45萬(wàn)高斯穩態(tài)強磁場(chǎng)世界紀錄。穩態(tài)強磁場(chǎng)實(shí)驗裝置是國家發(fā)展和改革委員會(huì )立項的國家重大科技基礎設施,2017年通過(guò)國家驗收并正式投入運行,使我國成為美國、法國、荷蘭、日本之后第5個(gè)擁有穩態(tài)強磁場(chǎng)的國家,為國內外170多家科教機構提供實(shí)驗條件,支持科研人員在物理、化學(xué)、材料、生命、工程技術(shù)等領(lǐng)域開(kāi)展3000多項前沿研究。

上海光源“看清”微觀(guān)世界

上海光源線(xiàn)站工程2024年5月15日通過(guò)國家驗收,投入運行后將使上海光源的實(shí)驗研究能力實(shí)現跨越式提升。上海光源是中國大陸第一臺第三代同步輻射光源,2009年5月正式對用戶(hù)開(kāi)放。上海光源猶如一臺“超級顯微鏡”, 借助它產(chǎn)生的高品質(zhì)同步輻射光,可以“看清”微觀(guān)世界,揭示物質(zhì)微觀(guān)結構生成及演化機制。上海光源線(xiàn)站工程在上海光源已有基礎上新建了16條性能先進(jìn)的光束線(xiàn)站,拓展了光源性能,建立了用戶(hù)輔助實(shí)驗室和用戶(hù)數據中心等,為生命科學(xué)、材料科學(xué)、化工催化等學(xué)科領(lǐng)域的科研攻關(guān)提供有力支撐。

錦屏地下實(shí)驗室投入科學(xué)運行

2023年12月7日,中國錦屏地下實(shí)驗室二期極深地下極低輻射本底前沿物理實(shí)驗設施土建公用工程完工。這標志著(zhù)世界最深、最大的極深地下實(shí)驗室正式投入科學(xué)運行。錦屏大設施位于四川省涼山彝族自治州錦屏山地下2400米處,總容積33萬(wàn)立方米。實(shí)驗室宇宙線(xiàn)通量?jì)H為地表的一億分之一,具備“極低環(huán)境氡析出”“極低環(huán)境輻射”“超低宇宙線(xiàn)通量”“超潔凈空間”等多種優(yōu)勢,是開(kāi)展暗物質(zhì)研究的絕佳場(chǎng)所。


責任編輯:楊文博 校對:楊文博

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