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2018,这些重大科技值得期待

科普小知识2022-07-28 23:32:28
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2018,这些重大科技值得期待

图1:“悟空”暗物质科学实验卫星示意图。中国绘画科学院

图2:北斗卫星模型地图。人的视觉映射

图3:中国“龙雪”号极地考察船正在距离中山站38公里的大陆冰区卸货。新华社记者白

“天眼”卫星飞入太空,C919大型客机飞入蓝天,量子计算机研制成功,国内第一艘航空母舰发射升空,“海翼”深海滑翔机完成深海观测,海域首次可燃冰试采成功,“复兴”奔驰在祖国辽阔的土地上奔驰...过去2017年,科技创新报道频繁,充分展示了我国的创新活力和创造力。

*经济工作会议提出加快建设创新型国家,推进重大科技创新新进展,促进公众创业和创新。2018年,大量科学研究人员会创造什么样的惊喜?什么是值得期待的重大科技创新?请密切注意这个版本。

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月球探测项目-

对月球背面的首次探索

记者冯华

2018年,中国的月球探测项目将实现新的突破。嫦娥四号将于今年发射两次,实现世界上第一次月球背面软着陆,并进行一次巡天,从而谱写月球探测历史的新篇章。

国防科技局月球探测与空间工程中心主任、月球探测项目副主任刘继忠说,嫦娥四号今年的发射任务将分别于5月和12月在西昌卫星发射中心进行。计划在五月发射一颗中继卫星。第一次,一颗卫星将被放置在月球长度的L2,以实现月球背面和地面站之间的TT&C通信。登陆车和月球车于12月发射,在中继测控的支持下实现月球背面软着陆,进行定位和巡逻探测,科学探测数据通过中继卫星转发到地面接收站进行相关科学研究。

月球的背面总是背向地球,屏蔽地球的无线电、闪电、极光和其他干扰信号。在月球背面独特的电磁环境下,开展低频射电观测研究将填补100千赫至10兆赫射电天文学观测的空白,并有望在行星际冲击波、日冕物质抛射和空间传播机制方面取得原创性成果。刘继忠说月球背面和正面的地质特征有很大的不同。嫦娥四号将通过对月球背面的地形、物质组成、月球土壤和月球表面的浅层结构进行全面探测,促进对月球早期演化历史的新认识。

嫦娥四号肩负着人类探索未知领域的重要使命。它将突破一系列具有挑战性的高科技技术,实现国际领先。这是后续月球探索的序言,也将促进人类探索更深远的空间。

中国的探月工程始于2004年,计划到2020年按照“盘旋、坠落、返回”的发展思路分三个阶段实施,以实现探月工程的既定目标。

北斗卫星-

密集发射全球网络

本报记者于建斌

进入2018年,北斗卫星将迎来高密度发射的一年。与此同时,我国自主开发建设的北斗卫星导航系统进入了一个新的发展阶段:系统性能、卫星寿命和服务精度都有了很大提高,服务领域得到了拓展,全球卫星导航系统的作用得到了进一步的探讨。

“到2018年底,将发射10多颗北斗三号网络卫星,建立一个覆盖‘一带一路’建设参与国的基本系统。到2020年,将发射30多颗卫星为世界提供服务。”中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统发言人冉承启介绍说。

2017年11月5日,“北斗三号”成功发射首两颗全球网络卫星,“一箭双星”。比北斗二号技术更先进的北斗三号系统开始进入全球联网阶段。到去年年底,中国的北斗已经通过完成北斗二号系统的建设和在中国及其周边地区提供服务来庆祝其成立五周年。北斗三代系统的总体建设正在稳步推进,目标是向全球提供服务。

天堂是好的,地球是好的。北斗在过去的五年里实现了历史性的飞跃,并且越来越受欢迎。全球定位系统,美国全球定位系统的名字,不再是卫星导航的唯一同义词。北斗正逐渐成为普通人使用的标准智能手机。

中国北斗正以全新的姿态、更强的能力和更好的服务,履行服务世界、造福人类的承诺。

深海科学研究-

“七龙”探索海洋越来越深

本报记者刘

“深海资源丰富。这是人类未来发展的蓝色空间,也是国家长远发展的战略性*地区。”中国海洋矿产资源研究开发协会办公室主任刘枫表示,2018年对中国深海产业来说是非常关键的一年。

2018年,中国将在“硬实力”和“软实力”两方面下大力气,力争在深海勘探领域领先。

深海设备是深海调查的有力保障。今年,由“蛟龙”号载人潜水器、“海龙”号无人缆潜水器和“乾隆”号无人缆潜水器组成的“三龙”号深海设备系统将作为推进深海技术创新和突破的起点。如继续推进“蛟龙”和“乾隆二号”的技术升级和应用,加快11000米水下机器人系统的研发和海上试验。

海洋勘测船队也是施工的重点。2018年是建造两种新型船舶的关键一年,即海洋勘探工程船和深海高效综合考察船。努力按计划完成船舶建造的主要任务,为2019年初交付船舶打下坚实基础。

今年是“蛟龙探海”一期工程的关键一年,我们将大力推进“三龙”向“七龙”的转变。我们将为深海钻井增加“深龙”,为深海开发增加“昆龙”,为海洋数据增加“云龙”,为海面支持增加“龙宫”,为海洋工作全面稳定持续发展奠定坚实基础。

在软实力方面,将继续努力建立《深海法》的支撑体系,加强深海复合型人才的培养。

此外,应增加深海科学研究的频率,以提高深海科学研究的水平。今年,海洋调查业务工作的组织模式、协调机制和成果管理模式将进一步完善。计划协调和组织6次航行,覆盖太平洋、印度洋和大西洋的主要海域约650天,并在许多领域进行全面调查。海洋缺氧、海洋微塑料和海洋放射性的调查将与深海资源和深海环境调查一起成为海洋调查的业务和常规内容。

“在新的一年里,我们充满期待,我们的目标是探索更深、更广、更远的深海。通过更多更好的海洋科学考察,推动深海事业取得新突破。”刘枫说道。

免疫疗法-

治疗癌症有益于病人。

我们的记者赵泳鑫

已在国外应用多年的免疫疗法,预计今年将惠及国内患者:去年11月和12月,国家食品药品监督管理局(以下简称CDE)药品检验中心先后受理了美国百时美施贵宝公司开发的那夫单抗和信达生物(苏州)有限公司开发的辛迪单抗两种新型免疫治疗药物上市申请,主要适应症为复发/难治性霍奇金淋巴瘤等。如果没有意外,这两种新的抗癌药物有望在2018年上市,造福患者。

免疫疗法的原理是通过各种手段调节和激活人体免疫系统来治疗疾病。这种继手术、放疗和化疗之后的新肿瘤疗法被《科学》杂志选为2013年十大科学突破。

专家说我们的身体是由许多细胞组成的。如果我们和平相处,我们可以保持健康。免疫系统中的t细胞充当“护卫队”,帮助人们抵御外来入侵。它的表面有特定的蛋白质受体,并在身体周围巡逻,以识别其他细胞表面的特定蛋白质,并确定它们是否是肿瘤细胞。然而,一些肿瘤细胞非常“狡猾”,它们表面的一些蛋白质就像伪装的“面具”,使T细胞无法识别它们,从而使肿瘤继续生长。

根据这一机制,免疫疗法可以通过两种方式治疗肿瘤。一是改造T细胞,增强“警卫部队”的能力。第二种是暴露敌人的“面具”,这样“守卫”的T细胞就能正常识别肿瘤细胞。L1是肿瘤细胞的“面具”之一。

近年来,我国肿瘤免疫药物的开发正如火如荼。据CDE公共临床信息统计,截至去年11月底,国内共进行了80项PD-(L) 1试验,其中包括37种国外药物和43种国内药物。49项试验已经进入临床第二或第三阶段。

世界上第一批尝试免疫疗法的晚期黑色素瘤患者中的一些已经存活了15年。我们完全有理由相信,随着免疫疗法等新技术的发展,被视为“不治之症”的癌症有望逐渐成为可控和可治疗的慢性病。

量子技术-

通信计算继续领先

本报记者吴

2017年12月19日清晨,国际权威学术期刊《自然》发布了2017年改变世界的十大科学数据。中国科学院院士、中国科技大学教授、墨子量子科学实验卫星首席科学家潘剑伟入选。《自然》杂志为每位候选人制作了一个专题报道,其中潘剑伟以“量子之父”为标题进行了报道。

毫无疑问,潘剑伟是世界上量子技术领域最好的科学家之一。在他的领导下,中国的量子通信研究已经从“跟随领先”迅速发展到“引领领先”,目前领先世界5到10年。中国的量子计算研究也进入了世界一流水平。

2017年,潘剑伟带领的研究团队成功完成了墨子量子科学实验卫星提前设定的全部科学实验任务,率先实现了全球数千公里恒星的双向量子纠缠分布。这是世界上第一条开通1000公里规模的量子保密通信“京沪干线”。开发了世界上第一台多光子可编程量子计算原型,其运行速度是人类历史上第一台电子管计算机和第一台晶体管计算机的10到100倍。第一个实现10个超导量子比特纠缠的量子计算芯片是朝着最终实现超越经典超级计算机的能力迈出的重要一步。

对于未来量子技术的研究和应用,以潘剑伟为首的中国科学家有明确的计划:在量子通信研究方面,我们将初步实现远程量子通信网络,实现天地一体的全球量子通信网络;在量子计算的研究中,希望能够操纵更多的光量子位和超导量子位,为大规模计算问题提供解决方案,实现大数据时代的有效信息挖掘。在量子精密测量的研究中,可以实现新一代定位导航、激光制导、水下定位、医学检测等。

人工智能-

国产芯片有一个广阔的世界。

本报记者顾

能听会说的语音识别、安全方便的刷牙、流畅舒适的无人驾驶、渊博的医学知识和机器阅读……2017年被认为是中国人工智能发展的关键一年。同样在今年,世界上第一个商业深度学习处理器“寒武纪1A”在世界互联网会议上亮相。一批新一代人工智能芯片相继问世。人工智能使用“中国核心”!

可以预料的是,在2018年,人工智能“中国核心”将会打得更强!

机器怎么能像人类一样“思考”?中国科学院计算研究所研究员陈表示,如果人工智能芯片能够模拟大脑中的神经元和突触,用一条指令就能处理一组神经元,这种计算模式的效率将远远高于传统芯片进行智能处理的效率。

陈认为,人工智能在新的一年里将继续快速发展,人工智能的“中国核心”也将进入一个更广阔的应用领域——人工智能芯片将从终端向云移动,这将为服务器的在线推理业务提供强大的计算支持。智能服务机器人主控芯片的基础研究也在稳步推进。围绕寒武纪芯片“生态系统”开发的人工智能应用方兴未艾。终端芯片计算能力的跃升有望突破更多人工智能应用场景下前端计算能力的瓶颈,推动相关产品的性能优化,形成产学研同频共振的良性循环。

核能技术-

高温和低温发挥全部力量。

我们的记者姜建科

核科学技术作为一个重要的科学技术领域,已经引起了社会的广泛关注。年底和年初,核科技继续自主创新,取得丰硕成果,呈现出可喜的新型堆现象。

中国核工业集团公司在北京正式发布自主研发的“延龙”游泳池式低温加热反应堆。据估计,一座400兆瓦的“延龙”低温供热堆的供热建筑面积约为2000万平方米,相当于20万个三居室的家庭。

与此同时,我国自主研发的第四代核电高温气冷堆也获得了喜讯,山东荣成石岛湾高温气冷堆示范工程2号反应堆压力容器顶盖成功扣合。这意味着中国朝着完成世界上第一个球床模块式高温气冷堆商业示范项目又迈出了一大步。

高温气冷堆技术是中国第四代完全自主知识产权的核电技术。它具有安全、设备国产化率高、适用于中小型电网的模块化设计、应用范围广等特点,在世界范围内引起了广泛关注。

中国在高温气冷堆技术领域保持国际领先地位。

2006年,世界首个20万千瓦高温气冷堆示范工程被列为国家重大科技项目。目前,中国核工业建设集团公司与清华大学合作,在提高经济性的基础上,通过一系列优化和改进工作,开发设计了60万千瓦商用高温气冷堆。

此外,国内重点推广的后续商业项目浙江三门60万千瓦高温气冷堆项目已完成初步可行性研究。在“一带一路”倡议下,HTGR作为中国核电走出去的“国家名片”,受到国际社会的高度关注。在国家的大力支持下,由中国核工业建设集团和清华大学组成的联合团队已经启动了沙特高温气冷堆项目的可行性研究,并与印尼等国家和地区签署了合作备忘录,启动项目的前期合作。

创新永无止境。随着示范工程建设的顺利进行,中国的高温气冷堆将继续领先世界。

版式设计:张方曼