两院院士评选2017年中国、世界十大科技进展新闻揭晓

2017年12月31日，由中国科学院和中国工程院主办，中国科学院工作部、中国工程院办公厅和《中国科学报》主办的《中国2017年科技进步十大新闻》和《中国科学院和中国工程院院士评选的世界科技进步十大新闻》在北京揭晓。

迄今为止，年度评选已经举行了24次。评选结果在新闻媒体上被广泛报道后，在社会上引起了强烈反响，使公众进一步了解国内外科学技术的发展，对科学技术的宣传和普及起到了积极的作用。

2017年中国十大科技进步新闻

1、中国科学家利用化学物质合成完整的活性染色体

我国科学家利用化学物质合成了四条人工设计的酿酒酵母染色体，标志着“再造生命”的又一大步。在这项研究中，小分子核苷酸被用来准确地合成活的真核染色体。人工基因组的合成序列首次与设计序列完全匹配。获得的酵母基因组具有完整的生命活性。研究结果于2017年3月10日发表在《科学》杂志上，中国成为继美国之后第二个有能力设计和构建真核基因组的国家。自2012年以来，天津大学、清华大学、深圳华大基因研究所等国家研究机构联合推出了国际酵母基因组合成计划(Sc2.0)，旨在对酿酒酵母基因组进行人工重新设计和化学重组。中国科学家成功合成的4条酿酒酵母染色体占Sc2.0计划已合成染色体的2/3。

2.中国制造的水下滑翔机俯冲6329米，创造了新的世界纪录

2017年3月，我国自主研发的“海逸”水下滑翔机在马里亚纳海沟挑战者深渊完成了深潜观测任务并安全回收。最大潜水深度达到6329米，创造了水下滑翔机最大潜水深度的新世界纪录。“海逸”水下滑翔机是中国科学院沈阳自动化研究所在中国科学院“乙类”战略试点项目的基础上开发的一种新型水下观测平台，具有完全的自主知识产权。从原理样机的研发到成功完成深海观测任务，历时13年，包括浅海、深海和深海等20多种不同类型的水下滑翔机。“海毅”号已经在马里亚纳海沟完成了12次潜水，总航程超过134.6公里。它收集了大量的深层高分辨率水体信息，为海洋科学家研究该地区的水文特征提供了有价值的信息。

3、世界上第一台超越早期经典计算机的光学量子计算机诞生

2017年5月3日，中国科技大学潘剑伟院士宣布光量子计算机成功构建。潘剑伟团队在多光子纠缠领域一直保持国际领先水平。该团队使用独立开发的量子点单光子源和电控可编程光量子电路，构建了多光子玻色采样任务的光量子计算原型，该量子点单光子源具有国际最佳综合性能。实验测试表明，样机的采样速度比国际同类实验至少快24000倍。与经典算法相比，它也比人类历史上第一台电子管计算机和第一台晶体管计算机快10到100倍。这种光量子计算机标志着我国基于光子的量子计算机研究的突破，为量子计算超越经典计算能力的最终实现奠定了坚实的基础。

4.国产大型客机C919首次飞行

2017年5月5日14时，中国首架符合国际主流标准的国内大型客机C919在上海浦东国际机场首航。C919的全称是“中国商飞919”。COMAC是C919的主要制造商COMAC的英文名字的缩写。“C”既是“COMAC”的第一个字母，也是中国英文名称“中国”的第一个字母，反映了国家的意志和人民的期望。前9个意味着“永恒”，19个意味着C919客机可以搭载190名乘客。C919拥有完全独立的知识产权，是建设创新型国家的标志性工程。它聚集了全国最好的设计和工程人才。对于先进的气动布局、结构材料和机载系统，研究人员已经计划了102项关键技术突破，包括飞机发动机的综合设计、电传飞行控制系统的控制律设计和主动控制技术。

5.中国首次尝试在海域开发天然气水合物

2017年5月18日，中国首次成功测试海域可燃冰产量，南海深沪海域天然气水合物(又称可燃冰)试生产连续187小时实现稳定产气。这是由“中国理论”、“中国技术”和“中国装备”凝聚而成的杰出成就。中国人民已经攀上了世界科技的新高度。在1200米深的海底下200多米处，源源不断的天然气被提取出来，点燃了世界上最大的海上钻井平台蓝鲸1号的喷火装置。这是我国第一次，也是世界上第一次对泥质砂岩储层中的可燃冰进行成功的测试，泥质砂岩储层占资源的90%以上，是最难开发的储层。“蓝鲸一号”可燃冰的试采不仅对中国未来能源安全和能源结构优化具有重要意义，甚至可能改变世界能源替代研发格局。

6、中国的“人造太阳”装置创造新的世界纪录

国家科学仪器EAST超导托卡马克核聚变实验装置实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行，创造了新的世界纪录。这一重要突破标志着中国的磁约束聚变研究将继续在稳态运行的物理和工程方面引领国际前沿。东方超循环是世界上第一个实现100秒稳态高约束模式运行的托卡马克核聚变实验装置，对国际热核聚变实验堆(ITER)项目具有重要的科学意义。因为核聚变的反应原理与太阳相似，所以东方超级环也被称为“人造太阳”。研究结果将为未来ITER长脉冲高密封运行提供重要的科学和实验支持，也为中国下一代聚变装置——中国聚变工程实验堆的初步研究、建设、运行和人才培养奠定基础。

7.中国科学家发现新费米子首次突破传统分类

中国科学院物理研究所的科研团队首次发现了一种新型的费米子——三重简并费米子，它突破了传统的分类，为固体材料中电子拓扑态的研究开辟了新的方向。研究结果于2017年6月19日由《自然》在线发布。发现新费米子是近年来拓扑态领域一个富有挑战性的前沿科学问题，也是该领域国际竞争的焦点之一。新费米子的发现是由中国科学家从理论预测、样品制备到实验观察独立完成的。这是凝聚态物理中固体理论的一个重要突破。这一研究成果对促进人们理解电子拓扑状态、发现新的物理现象、开发新的电子器件以及深入理解基本粒子的性质具有重要意义。

8、量子通信“从理想王国到现实王国”

2017年1月18日，中国研制的世界第一颗量子科学实验卫星——墨子，经过四个月的在轨测试，正式投入使用。2017年6月16日，中国科技大学潘剑伟和彭承志领导的团队宣布，墨子是世界上第一个成功实现1000公里尺度双向量子纠缠分布的人。在此基础上，实现了在空间尺度上严格满足“爱因斯坦局域性条件”的量子力学非局域性检验。9月29日，世界上第一条量子保密通信干线——京沪干线正式开通。结合墨子卫星，中国科学家已经成功实现了世界上第一次与奥地利的洲际量子保密通信。《墨子》成功地实现了三个既定的科学目标。用潘剑伟的话说，1000公里范围内的星地双向量子通信终于“从理想王国走向了现实王国”。

9.中国科学院推出高产水稻新种质

中国科学院亚热带农业生态研究所研究员夏新界带领的水稻育种团队于2017年10月16日宣布，经过十多年的研究，该团队最近培育出超高产优质“巨稻”:株高2.2米，亩产800公斤以上，具有高产、抗倒伏、抗病虫、抗涝等特点。通过农业部植物新品种检测中心的DNA指纹检测和华智水稻生物技术有限公司的56k水稻SNP基因芯片指纹检测，确认“巨稻”是一种新的水稻种质材料。“巨稻”光合效率高，单位面积生物量比现有水稻品种高50%，平均有效分蘖数为40，最大粒数达500粒以上，每季产量可超过800公斤/亩。它是利用突变体诱导、野生稻远缘杂交和分子标记定向育种等一系列新的育种技术获得的一种新的水稻种质材料。

10、“悟空”发现疑似暗物质的痕迹

2017年11月30日，中国暗物质粒子探测卫星悟空的第一个结果发表在《自然》杂志上。悟空测量到电子宇宙射线能谱的异常波动为1.4万亿电子伏特(TeV)。这个神秘的信号首先被人类观察到，这意味着中国科学家有了突破性的发现。如果随后的研究证明这一发现与暗物质有关，这将是一项划时代的科学成就，人类可以追随“悟空”的脚步，发现宇宙5%以外的广大未知，这将是一项超乎想象的成就。即使它与暗物质没有任何关系，它也可能给现有的科学理论带来突破。悟空的投资相对较少，在“高能电子和伽马射线的能量测量精度”和“区分不同种类粒子的能力”这两项关键技术指标上处于世界领先地位。

2017年世界十大科技进步新闻

1、新的传感器技术可以实现操纵机械假体的想法

一个国际团队在《自然-生物医学工程》上发表了一篇论文，称在他们开发的传感器技术的帮助下，机械假体可以检测用户脊髓中运动神经元发出的电信号，使得假体的控制更加灵活，这相当于用想法控制假体。相关技术有望帮助截肢者恢复更活跃的功能。新的传感器使机械假体能够直接检测脊髓运动神经元发出的电信号。与单纯依靠肌肉抽动的控制方式相比，控制更加准确，能够完成的动作更加复杂，相应提高了机械假肢的实用性。接下来，该团队将对这种新型机械假体进行更广泛的临床试验。经过不断的改进，这类产品有望在未来三年内进入市场。

2.新的DNA数据存储法出现

美国科学家在2017年3月2日出版的《科学》杂志上报道说，他们已经想出了一种将数据编码成脱氧核糖核酸(DNA)的新方法，从而创造了迄今为止密度最高的大规模数据存储方案。在这个系统中，1克的脱氧核糖核酸能够储存215个字节(2.15亿千兆字节)。原则上，它可以将人类历史上的所有数据存储在一个两货车大小和重量的容器中。然而，这项技术能否成功主要取决于成本。使用DNA存储数据有许多优点。它是超压缩的，可以在寒冷干燥的地方保存几十万年。同时，只要人类社会在读和写DNA，他们就能解码信息。科学家也可以对这些文件进行几乎无限数量的无误复制。

3、“二手”火箭成功发射回收。

2017年3月30日，美国太空探索技术公司使用翻新的“二手”火箭将一颗商业通信卫星发射到太空，这在人类太空史上尚属首次。此次发射的主要任务是将欧洲卫星公司的SES-10卫星送入地球静止轨道，但其特殊之处在于，猎鹰9号火箭的第一级于2016年4月将货物运送至国际空间站，然后降落在太平洋的一艘无人驾驶船上。这是从海上成功回收的第一枚火箭的第一级。在第二级改造和增加后，火箭的第一级返回肯尼迪航天中心，再次承担轨道发射任务。火箭回收第一阶段的目的是开发可重复使用的运载火箭。传统的火箭都是一次性的。一旦它们可以回收，预计将降低发射成本。

4、3D打印卵巢有生育力

根据2017年5月16日发表在《自然通讯》杂志上的一篇报道，美国科学家利用3D打印技术制造了由凝胶制成的人造卵巢，让老鼠怀孕并生出健康的后代。在这项研究中，科学家们使用了一台带有喷射凝胶喷嘴的3D打印机，所用的凝胶来自动物卵巢中天然存在的胶原蛋白。研究人员通过在载玻片上印刷各种重叠的凝胶纤维图案来构建卵巢。后来，他们通过手术切除了7只老鼠的卵巢，并在它们的位置缝合了人造卵巢。老鼠交配后，其中三只生下健康的幼崽。这些产崽的雌性也可以同时自然产奶，这表明植入支架的卵泡产生正常水平的激素。该结果可能有助于因放疗或化疗而不孕的癌症幸存者恢复生育能力。

5.科学家成功用重力称出行星的重量

《科学》杂志在2017年6月7日发表了一篇论文，称在爱因斯坦的广义相对论提出100年后，科学家们成功地应用该理论确定了白矮星的质量，使爱因斯坦认为“不可能的希望”成为现实。科学家们在5000多颗恒星中寻找具有这种线性排列形式的行星，他们发现白矮星stein205b正好有这种完美的定位——就在2014年3月的一颗背景行星之前。他们使用哈勃望远镜观察这一现象，并测量背景恒星表观位置的微小移动。这种效应被称为天体测量的重力微透镜效应。根据测量数据，他们估计这颗行星的质量大约是太阳的0.675倍。stein205b质量的直接测量对于理解白矮星的演化具有重要意义。

6、世界上第一次发现双魅力重子

欧洲粒子物理研究所于2017年7月6日宣布，通过来自许多国家的科学家的共同努力，一种叫做双charmonium的新粒子在世界上首次被发现，这将有助于人类深入了解物质的组成和强相互作用的本质。中国队在这一发现中发挥了重要作用。最新的发现来自欧洲核子研究中心大型强子对撞机(LHC)上的底部夸克探测器合作组。据报道，这种双夸克偶素包含两个质量较大的夸克和一个质量为3621兆电子伏的上夸克，几乎是质子质量的4倍。该理论预言它的内部结构不同于普通重子。底部夸克探测器是欧洲粒子物理研究所大型强子对撞机上的粒子物理实验装置之一，专门研究重夸克粒子的产生和衰变。

7日，中国科学家宣布发现“天使粒子”

2017年7月20日，斯坦福大学的中国科学家张首晟和其他人在《科学》杂志上报道说，他们首次发现了玛雅纳费米恩的证据。这一重要发现解决了量子物理学80年的难题，对量子计算也具有重要意义。由张首晟领导的理论团队预测了什么样的实验平台可以用来发现蛋黄酱费米子，以及什么样的实验信号可以用作证据。加州大学洛杉机分校的何庆林和王康龙以及欧文大学的夏静领导的实验小组与理论小组密切合作，发现了一类基本的mayonnafemons，称为手性mayonnafemons。意大利物理学家埃托雷·马略纳预言自然界中可能存在一种特殊的粒子。它们的反粒子本身。这种粒子叫做Mayonnafermion。

8.科学家用基因剪刀修复早期人类胚胎中的致病基因

2017年8月2日出版的《自然》杂志报道称，一个国际团队利用CRISPR基因编辑技术成功修复了早期人类胚胎中与遗传性心脏病相关的基因突变。这是美国第一次人类胚胎基因编辑。研究人员研究了肥厚型心肌病。这是一种常见的单基因遗传病，由MYBPC3基因突变引起，是青年运动员猝死的主要原因之一。研究人员使用CRISPR基因编辑技术修复早期人类胚胎中的这种突变，定位非常准确，在非目标位置没有突变。研究人员表示，精确的基因编辑技术也将有助于获得更多健康的胚胎，提高体外受精的成功率。然而，研究小组警告说，相关的基因编辑方法仍需进一步优化。

9日，世界上第一个分子机器人诞生

《自然》杂志2017年9月20日报道，英国曼彻斯特大学的科学家开发出了世界上第一个“分子机器人”，它可以接收化学指令并完成组装分子等基本任务。将来，它可以用来开发药物，设计先进的制造工艺，建造分子装配线和分子工厂。组成分子机器人的碳、氢、氧和氮只有150个原子，其大小只有百万分之一毫米。当数百亿这样的机器人堆积在一起时，它们只是一粒盐的大小。然而，这样一个微小的分子机器人有一个机械臂，它可以根据指令控制单个分子，并用机械臂制造分子产品。由于其微小的尺寸，这些分子机器人具有许多优点，例如降低材料要求、加速药物研发、大大降低能耗和促进产品小型化。

10.引力波研究的重要进展

2017年10月16日，来自世界各地许多国家的科学家宣布，人类首次直接探测到来自两颗中子星合并的引力波，同时“看到”来自这一壮观宇宙事件的电磁信号。LIGO捕捉到了这个引力波信号。两秒钟后，美国费米太空望远镜观察到来自同一来源的伽马射线爆发。这是人类历史上首次使用引力波天文台和电磁波望远镜同时观测同一天体物理事件，标志着以各种观测方法为特征的“多信使”天文学的新时代。6月1日，科学家称他们第三次探测到引力波。这个结果不仅再次验证了广义相对论，而且为理解双黑洞系统的成因提供了线索。9月27日，宣布第四次探测到引力波。这是欧洲和美国的探测器首次联合发现引力波。