1、中国及世界2010年，2011年的十大科技进展,目录,中国2010年十大科技进展,世界2010年十大科技进展,中国2011年十大科技进展,世界2011年十大科技进展,1、嫦娥二号成功发射 探月工程二期揭幕作为中国探月工程二期的技术先导星，嫦娥二号于2010年10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心成功升空，并进行了大量月球科学探测和研究。10月28日，一幅分辨率达1.3米的月面虹湾影像图的传回，标志着嫦娥二号任务所确定的工程目标全部实现。专家点评：嫦娥二号成功发射后，取得了大量科学探测成果，并首次发布了分辨率约为1.3米的月球虹湾局部影像图，不仅为人类开发利用月球资源做了准备，还将大大促
2、进宇宙学、空间天文学、空间材料科学等学科的创新与发展,中国2010年十大科技进展,2010年11月17日，国际超级计算机TOP500组织正式发布第36届世界超级计算机500强排名榜。由国防科技大学研制、安装在国家超级计算天津中心的“天河一号”超级计算机系统，以峰值速度4700万亿次、持续速度2566万亿次每秒浮点运算的优异性能位居世界第一。专家点评：“天河一号”的诞生，是我国高性能计算机技术发展的又一重大突破，标志着我国超级计算机研制能力实现了从百万亿次到千万亿次的重大跨越，使我国成为继美国之后第二个能研制千万亿次超级计算机系统的国家。,2、“天河一号”成为全球最快超级计算机,2、“天河一号”
3、成为全球最快超级计算机,经过约100家科研机构和企业6年努力，我国第一台自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”深海载人潜水器，2010年5月31日至7月18日在我国南海进行了3000米级海上试验，最大下潜深度达到3759米。专家点评：“蛟龙号”载人深潜器在世界上同类型的载人潜水器中具有最大设计下潜深度7000米，这意味着该潜水器可在占世界海洋面积99.8的广阔海域使用，代表着深海高技术领域的最前沿,3、深海载人潜水器海试首次突破3700米水深纪录,2010年11月15日，举世瞩目的京沪高速铁路全线铺通。下一步京沪高铁将展开全线联调联试。届时，北京至上海可实现4小时到达。京沪高铁是当今世界一次建成线
4、路里程最长、技术标准最高的高速铁路，全长1318公里，最高时速380公里，设计时速350公里。,4、京沪高铁全线铺通,自然遗传学杂志2010年5月23日报道说，中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋院士和中国农业科学院中国水稻研究所钱前研究员等组成的科研团队，成功克隆了一个可帮助水稻增产的关键基因，这种基因产生变异后可使水稻分蘖数减少，穗粒数和千粒重增加，同时茎秆变得粗壮，增加了抗倒伏能力。,5、水稻基因育种技术获突破性进展,PTB蛋白是一种在癌细胞中起重要作用的蛋白。它可以抑制基因的可变剪接，从而控制基因产生的蛋白质种类。这一结论早已被写进教科书里。然而，近日武大教授发表的最新成果表明，PT
5、B蛋白还能直接促进基因的可变剪接。专家认为，这对推 动抗癌药物开发具有重要意义。 武大生科院张翼教授和付向东教授联合指导的研究组通过研究发现，PTB蛋白不仅能直接抑制基因的可变剪接，还能直接促进基因的可变剪接。,6、揭示致癌蛋白作用新机制,中国核工业集团公司今天在京宣布，由中核集团中国原子能科学研究院自主研发的中国第一座快中子反应堆中国实验快堆（CEFR）在今天上午9点50分达到首次临界。这一我国核电领域的重大自主创新成果，标志着我国第四代先进核能系统技术实现了重大突破，我国由此成为世界上少数几个掌握快堆研发技术的国家之一。,7、实验快堆实现首次临界,由中国科学技术大学和清华大学组成的联合小组
6、，成功实现了16公里的量子态隐形传输，这个距离是目前世界纪录的20多倍。该实验首次证实了在自由空间进行远距离量子态隐形传输的可行性，向全球化量子通信网络的最终实现迈出了重要一步。6月1日出版的英国自然光子学杂志以封面文章发表了这一成果。,8、实现16公里自由空间量子态隐形传输,由中国科学院昆明动物研究所、中国科学院动物研究所、成都大熊猫繁育研究基地和中国保护大熊猫研究中心参与的合作研究成果大熊猫基因组测序和组装表明，大熊猫有21对染色体，基因组大小为2.4G，重复序列含量36，基因2万多个。,9、“大熊猫基因组”发表,2010年10月26日，由中国科学院大连化学物理研究所自主研发的“新一代甲醇
7、制取低碳烯烃工业化技术”（DMTO-）在京首签工业化示范项目许可。,10、煤代油制烯烃技术迈向产业化,美国J克雷格文特尔研究所的研究人员在科学杂志上报告说，他们人工合成了一种名为蕈状支原体的细菌的脱氧核糖核酸(DNA)，并将其植入另一个内部被掏空的、名为山羊支原体的细菌体内。最终他们使植入人造DNA的细菌重新获得生命，并开始在实验室的培养皿中繁殖。研究人员表示，这是第一个人造细胞，它向人造生命形式迈出了关键一步。专家评论认为，这是人类历史上最重要的科技成果。,世界2010年十大科技进展,1、人造生命迈出关键一步,神秘的暗物质一直令科学家感到迷惑不解，这种看不见的物质占宇宙质量的大约四分之三。美
8、国佛罗里达大学科学家首次探测到暗物质粒子。在美国明尼苏达州北部的索丹铁矿地下2000英尺(约合610米)，动用了30台高灵敏度探测仪，并将温度降低至零下273.1摄氏度。在这种实验环境下，当一种被称为“弱相互作用大质量粒子”(Wimp)撞击一个普通的原子时，这些探测仪将能够捕捉到撞击事件，从而确定Wimp粒子的存在。,2、首次探测到暗物质粒子,8月11日，来自英国、瑞典、印度和巴基斯坦的四国科学家在权威医学杂志柳叶刀-传染病上联合发表文章称，他们发现了几种“超级细菌”，对几乎所有抗生素都有极高的耐药性，而这些细菌可能对全球的公共健康造成极大影响。这些菌株有一个共同点：都携带着一种相同的基因突变
9、，能编码金属-内酰胺酶， 简称NDM-1。有了NDM-1，细菌就等于有了非常坚固的护盾，因为这种酶能够水解大多数抗生素，使之失效。上述文章发表后不久，“超级细菌”就在多个国家小规模爆发，引起了不小的恐慌。,3、发现“超级细菌”,欧洲核子研究中心的科学家成功制造出多个反氢原子，并利用磁场使其存在了“较长时间”。这是科学家首次成功捕获反物质原子。氢原子是只有一个质子和一个电子的最简单的原子。实际上，欧洲核子研究中心早在1995年就第一次制造出了反氢原子，但只能存在几个微秒的时间，就与周围环境中的正氢原子相碰并湮灭。此次的突破之处在于，制造出数个反氢原子后，借助特殊的磁场首次成功地使其存在了“较长时
10、间”约0.17秒。这一成果被看作是物理学领域的一大突破,4、首次成功制造并捕获反物质原子,IBM公司12月2日发布了其在芯片技术领域的最新突破历时10年研发的CMOS集成硅纳米光子学技术，该芯片技术可将电子和光子纳米器件集成在一块硅芯片上，使计算机芯片之间通过光脉冲(而不是电子信号)进行通讯。这一新技术的另一个优势在于它可在一个标准的芯片制造生产线上生产，不需要新的或者特殊的工具。科学家有望据此研制出比传统芯片更小、更快、能耗更低的芯片，为亿亿次超级计算机的研发开辟道路。,5、IBM发布硅纳米光子芯片技术,欧洲航天局7月5日宣布，该机构的宇宙探测卫星“普朗克”根据此前收集的数据，绘出了首幅宇宙
11、全景。这幅图的珍贵之处在于捕捉到宇宙微波背景辐射，它形成于宇宙大爆炸时期，经过137亿年的漫长旅行才到达地球，对研究人员而言，它就是研究星系起源的 “活化石”。图像正中是地球所在的银河系，其周围布满了冷尘埃形成的纤维状物质，研究人员分析说，这片区域正是恒星形成的地方，而“普朗克”卫星拍下正在诞生的星体以及尚处在萌芽状的恒星。,6、“普朗克”卫星绘出首幅宇宙全景,欧洲核子研究中心3月30日宣布，大型强子对撞机总能量为7万亿电子伏特的两个束流对撞获得成功。这是世界上目前能量最高的对撞。科学家认为，对撞成功对探索宇宙起源和粒子研究具有里程碑式的意义。欧洲核子研究中心11月4日宣布，2010年大型强子
12、对撞机质子对撞运行当天圆满结束，已完成今年的实验目标，获得的主要成果包括对撞机的“性能参数亮度”达到设计目标，确认粒子标准模型的部分内容，在质子对撞中首次探测到“顶夸克”，确定“受激夸克”等新粒子产生的能级范围。,7、大型强子对撞机质子束流对撞首获成功,由中、美、英国科研机构发起的大型国际科研合作项目“千人基因组计划”，10月28日在英国自然杂志上以封面文章形式发布了迄今最详尽的人类基因多态性图谱，同时也在美国科学杂志上报告了在基因研究技术手段上的收获，相关成果标志着人类基因研究进入了一个划时代的新阶段。这一计划取得了两个重要成果，第一是获得了迄今最详尽的人类基因多态性图谱，第二是探索出了研究
13、基因多态性的新技术手段。,8、“千人基因组计划”获重大成果,历时10年的全球“海洋生物普查”项目10月4日在伦敦发布最终报告，根据普查得出的统计数据，海洋生物物种总计可能有约100万种，其中25万种是人类已知的海洋物种，其他75万种海洋物种人类知之甚少，这些人类不甚了解的物种大多生活在北冰洋、南极和东太平洋未被深入考察的海域。来自80多个国家和地区的2700多名科学家共发现6000多种新物种，它们以甲壳类动物和软体动物居多，其中有1200种已认知或已命名，新发现待命名的物种约5000种。这是历史上首次进行全球海洋生物普查。,9、发布首份全球海洋生物普查报告,一个由法国、德国和西班牙物理学家组成
14、的研究团队首次确凿地证明：从电晶体装置中分离出来的粒子，仍可实现量子纠缠。这是量子力学的一次突破性进展。量子纠缠在全固体材料中的完美实现，意味着量子力学真正走进了电子元件中，量子纠缠和全固体材料结合的目的就是实现量子计算以及更加固若金汤的通信。该成果让科学家迈入了量子研究的新境界。在以原子为基石的微观世界里，光与电的行为将不再服从古典规则，而是量子物理规律。,10、量子纠缠首次在电晶体线路中完美实现,11月3日1时36分，神舟八号与天宫一号在太空成功实现首次交会对接。从接触到最后锁紧，它们用了8分钟。对接机构完成锁紧后，天宫一号姿态启控，建立起组合体飞行模式，开始组合体运行，进行一系列相关科学
15、试验。11月14日20时，在北京航天飞行控制中心的精确控制下，天宫一号与神舟八号成功进行了第二次交会对接。这次对接进一步考核检验了交会对接测量设备和对接机构的功能与性能，获取了相关数据，达到了预期目的。11月17日19时32分，神舟八号飞船降落于内蒙古四子王旗主着陆场。天宫一号与神舟八号交会对接任务取得圆满成功。继美俄之后，中国成为世界上第三个掌握完整的太空对接技术的国家。 天宫一号与神舟八号成功实现交会对接，标志着我国空间交会对接技术取得重大突破，实现了我国空间技术发展的重大跨越。这是我国载人航天事业发展史上的重要里程碑。,中国2011年十大科技进展,1 天宫一号与神舟八号成功实现交会对接,
16、7月26日上午， “蛟龙”号在第二次下潜试验中成功突破5000米水深大关。共有来自13家单位的96名科研人员参加了本次海试任务。海试期间，共完成5次下潜作业，共有8人完成15人次下潜，下潜深度分别为4027、5057、5188、5184和5180米。潜水器在海底完成多次坐底试验，并在中国大洋协会多金属结核勘探合同区开展海底照相、摄像、海底地形地貌测量、海洋环境参数测量、海底定点取样等作业试验与应用，完成了各项试验任务。,2 “蛟龙”号载人潜水器成功突破5000米,杂交水稻之父袁隆平院士指导的超级稻第三期目标亩产900公斤高产攻关获得成功。百亩试验田位于湖南省邵阳市隆回县羊古坳乡雷峰村，18块试
17、验田共1079亩。9月18日，这片由袁隆平研制的“Y两优2号”百亩超级杂交稻试验田正式进行收割、验收。测得隆回县羊古坳乡雷峰村百亩片亩产达到9266公斤。杂交水稻大面积亩产900公斤，这是世界杂交水稻史上迄今尚无人登临的一个高峰，也是袁隆平带领中国专家迎战世界粮食问题的新课题。,3 百亩超级杂交稻试验田亩产突破900公斤,4月19日，由中国科学院电工研究所承担研制的中国首座超导变电站在甘肃白银市正式投入电网运行。这也是世界首座超导变电站，标志着我国在国际上率先实现完整超导变电站系统的运行。这座变电站的运行电压等级为105千伏，集成了超导储能系统、超导限流器、超导变压器和三相交流高温超导电缆等多
18、种新型超导电力装置，可大幅改善电网安全性和供电质量，有效降低系统损耗，减少占地面积，在核心、关键技术上获得了近70项完全自主知识产权。,4 首座超导变电站建成,复旦大学脑科学研究院马兰教授研究团队经3年多研究，发现一种在体内广泛存在的蛋白激酶GRK5，在神经发育和可塑性中有关键作用。这一发现揭示了GRK5在神经系统中的功能，以及调节神经元形态和可塑性的新机制，也给神经元发育异常引起的孤独症和唐氏综合征等疾病的治疗和药物研发提供了新的思路。这一发现刊登在美国细胞生物学杂志上，被选为研究亮点和封面论文，并被国际医学和生物论文评价系统“Faculty of 1000”选为“必读”论文，科学杂志子刊科
19、学信号传导撰文予以重点介绍。,5 发现大脑神经网络形成新机制,华中科技大学(主页)史玉升科研团队研制成功工业级的1.2米1.2米、基于粉末床的激光烧结快速制造装备，这是世界上最大成形空间的此类装备，超过德国和美国的同类产品。这一装备与工艺的开发表明，我国在先进制造领域取得新突破，使我国在快速制造领域达到世界领先水平。,6 世界最大激光快速制造装备问世,美国癌细胞（Cancer Cell）杂志发表了中国工程院院士、医学免疫学国家重点实验室主任曹雪涛课题组及其合作者的研究论文，报道了其通过深度测序技术进行人正常肝脏、病毒性肝炎肝脏、肝硬化肝脏和人肝癌microRNA组学分析，发现了microRNA
20、-199表达高低与肝癌患者预后密切相关，证明microRNA-199能靶向抑制促肝癌激酶分子PAK4而显著抑制肝癌生长，从而为肝癌的预防判断与生物治疗提供了新的潜在靶标。该工作面向我国重大疾病防治需求和医学界目前普遍重视的转化医学研究，是集基础研究、生物技术与临床标本和病人资料分析等多家单位和学科交叉合作的成果。有关专家认为，该工作揭示的正常与疾病肝脏microRNA组数据为后期进一步研究microRNA在肝脏生理和肝脏疾病中的作用奠定了基础。,7 发现人肝癌预后判断和治疗新靶标,由中国核工业集团公司组织，中国原子能科学研究院具体实施，我国第一个由快中子引起核裂变反应的中国实验快堆7月21日1
21、0时成功实现并网发电，标志着我国在占领核能技术制高点，建立可持续发展的先进核能系统上跨出了重要的一步。,8 首座快堆成功实现并网发电,中国船舶工业集团公司上海外高桥造船有限公司为中国海洋石油总公司建造的“海洋石油981”3000米超深水半潜式钻井平台，5月23日在上海命名交付。 先进的第六代超深水半潜式钻井装备，是中国实施南海深水海洋石油开发战略的重点配套项目。该钻井平台投资额60亿元人民币，将用于南海深水油田的勘探钻井、生产钻井、完井和修井作业，最大作业水深3000米，最大钻井深度12000米，总长约114米，宽90米，高1378米，面积比一个标准足球场还大，高度相当于43层高楼。平台配置了
22、目前世界上最先进的DP3动力定位系统和卫星导航系统。可谓海洋工程中的“航空母舰”。,9 首座超深水钻井平台在上海交付,深部探测技术与实验研究专项，集中了国内118个机构、1000多位科学家和技术专家联合攻关，取得了一系列重大发现，为下一步地壳探测工程的实施奠定了基础。该专项计划实现覆盖大陆的大地电磁探测阵列网，目前中国大陆电磁标准网已完成全国44（经度纬度）控制格架，华北实验区11观测网格。同时，初步建立起适应中国大陆地质地貌条件的深部精细结构探测技术体系，并首次按照国际标准建立了一个覆盖全国的地球化学基准网，在国际上首次建立了一套81个指标（含78种元素）的地壳全元素精确分析系统。此外，针对
23、地壳活动性规律研究的应力测量技术也得到完善，有助于了解现今地震、地质灾害等发生的成因。,10 深部探测专项开启地学新时代,英国研究人员最近发明出通用快捷的纳米片制备方法，能够将多种材料制成只有一层原子的超薄纳米片。 英国牛津大学等机构的研究人员在美国科学杂志上报告说，只要将具有层状结构的原材料置于某些溶剂中，然后利用超声波对之进行振荡，就可以使这些材料分解成只有一层原子的纳米片。实验显示，氮化硼、二硫化钼、二硫化钨等物质都可以通过这种方法制成纳米片。,1 英国发明超薄“纳米片”制备方法,世界2011年十大科技进展,世界最大的太阳能飞机瑞士制造的“太阳驱动”号5月13日在飞行12小时59分后，于
24、瑞士时间同日21时39分在比利时首都布鲁塞尔降落，飞行距离630公里，成功完成首次跨国飞行。 “太阳驱动”项目发布的公报说，“太阳驱动”号由瑞士探险家安德烈勃希伯格驾驶，于当地时间13日8时40分从瑞士帕耶那机场起飞，途经法国和卢森堡，平均时速50公里，最高时速达70公里，平均飞行高度1828米，最高达到3600米。,2 最大太阳能飞机首次跨国飞行成功,欧洲核子研究中心的科研人员6月5日在英国自然物理杂志上报告说，他们成功地将反氢原子“抓住”长达一千秒的时间，也就是超过16分钟，这有利于对反物质性质进行精确研究。 科学家在论文中说，他们在这一轮研究中，先后用磁场陷阱抓住了112个反氢原子，时间
25、从1/5秒到一千秒不等。分析还显示，这次抓住的反氢原子大多数处于基态，也就是能量最低、最稳定的状态。这有可能是人类迄今首次制造出的基态反物质原子。如果能让反物质原子在基态存在10分钟到30分钟，就可以满足大多数实验的需要。在这一轮研究中，科学家最多一次抓住了3个反氢原子。他们希望能将更多的反氢原子束缚较长时间，使测量数据在统计上更加精确。,3 科学家成功“抓住”反物质原子长达一千秒,美国哈佛医学院的物理学家Malte Gather和Seok-Hyun Yun研制出世界上第一束生物激光。这种生物激光的关键是绿色荧光蛋白（GFP）。研究人员将一些产生了GFP的细胞置于两面镜子之间它们的距离仅仅相当
26、于一个细胞的宽度，即只有约20微米。为了发出激光，细胞中的GFP需要被另一束激光约1毫微焦耳的低能蓝光脉冲所激发。虽然这种激光很微弱，但能被清晰地探测到，而用于生成激光的这个细胞仍然存活。科学家推测，这种生物激光能够在新型传感器或光基治疗中找到应用，例如，这种激光的使用通过使已有药物产生反应从而杀死癌细胞。,4 美国研制出世界上第一束生物激光,美国耶鲁大学的科研人员2月17日报告说，他们研制成功一种反激光器，进入这一装置的激光光束将彼此干涉进而互相抵消。该装置在未来的量子计算机等领域具有潜在用途。 研究者介绍说，传统激光器吸收电能，并在非常窄的频率范围内释放光。反激光器则吸收激光光束，最终释放
27、热能，这些热能很容易转化为电能。此外，传统激光器利用“增益介质”，比如半导体物质来产生聚焦光束，而反激光器则利用硅作为“损耗介质”来捕获激光光束。,5 美国研制成功反激光器,11月26日从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空，这个探测器主要用于探索火星过去或现在是否存在适宜生命生存的环境。“好奇”号个头与小汽车相当，重约900公斤，是2004年登陆火星的“机遇”号和“勇气”号火星车的5倍多，长度约为它们的两倍。以核燃料钚提供动力的“好奇”号携带的探测设备更多、更先进，在火星表面的连续行驶能力也更强。经过约5.6亿英里（约合9亿公里）的旅程后，它预计于2012年8月6日在火星着陆，展开为期一个
28、火星年（约687个地球日）的探测。,6 美国“好奇”号火星探测器发射升空,加拿大卡尔加里大学科学家和德国科学家合作首次成功在一种特殊晶体中存入光量子纠缠态的编码信息，该项研究成果是量子网络发展的一个里程碑，有望在不久的将来让量子网络成为现实。量子网络的一大优势是可以保护信息在传输过程中不被第三方截取。,7 晶体中量子纠缠态信息存储成功,14个国家的29个机构联合成立“国际马铃薯基因组测序协作组”，其中包括中国农业科学院蔬菜花卉研究所、深圳华大基因研究院等。 经过6年艰苦努力，该协作组发现，马铃薯基因组包含约39万个基因，几乎是人类基因数量的两倍。这项研究成果刊登在英国自然杂志上，并成为最重要的
29、封面论文。论文通信作者之一、中国农业科学院蔬菜花卉所黄三文博士说，有了全基因组序列图，将加速马铃薯新品种的培育，此外，它还将有助于培育抗病、高营养、高产等优良特性的马铃薯新品种。,8 中外科学家完成马铃薯基因组测序,日本IT业巨头富士通公司和日本理化研究所共同宣布已经在神户合作开发出一款运算速度可以达到每秒1.051万万亿次的超级计算机。这款新型超级计算机名为“京”，这是全球首款运算速度越过1万万亿次大关的“超级运算机器”。,9 日本研制出世界最快计算机,一辆堪称世界最小的“电动车”出现在英国自然杂志的封面上，这是一个结构特殊的分子，它也有四个“轮子”，当接收到电流时就向前“行驶”，不过，它“行驶”的距离要以纳米来计算。 荷兰格罗宁根大学等机构的研究人员合成的这个分子在中间有一根“主轴”，前后两端各有两个类似轮子的结构。如果用特别小的探针碰一下这个分子，为之提供电流，四个“轮子”就会开始旋转，驱动整个分子前行。在铜板表面对这辆“电动车”进行的测试显示，如果施加10次电流，它可以前进6纳米（1纳米为百万分之一毫米）。,10 荷兰制造出世界最小分子“电动车”,谢谢观赏,
