2021年是科技界屢創(chuàng)新高收獲滿滿的一年。中國被形容“開了掛”的一年，我國科技界和航天領(lǐng)域更是取得多項重要突破。量子計算獲得重大進(jìn)展，使我國成為唯一在兩個物理體系中實現(xiàn)量子計算優(yōu)越性的國家。在航天領(lǐng)域中，我國取得了舉世矚目的偉大成就。一個接一個的航天成果接連誕生。這一年，是科技工作者們步履不停的一年，他們在追尋科學(xué)真理的道路上百折不撓，不斷刷新著人類所能達(dá)到的新高度。

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“高溫超導(dǎo)磁浮列車”

2021年1月13日，中國自主研發(fā)設(shè)計、自主制造的世界首臺高溫超導(dǎo)高速磁浮工程化樣車及試驗線，在西南交通大學(xué)正式啟用。這輛采用全碳纖維、流線型頭型的樣車，設(shè)計時速620公里，有望創(chuàng)造在大氣環(huán)境下陸地交通的速度新紀(jì)錄。這是一項由中國自主研發(fā)的高科技，曾一度被業(yè)內(nèi)認(rèn)為，比登月還難的技術(shù)，卻在去年的一月份被中國的科研人員取得了重大的突破，中國這項技術(shù)的誕生，讓世界各國羨慕不已，就連美國也感到自嘆不如。高溫超導(dǎo)磁浮列車將成為一種顛覆性的交通方式，填補陸地交通和航空交通的空白。也意味著未來的中國將開啟陸地起飛的模式。

?“華龍一號核電堆正式商用”

2021年1月30日，福建福清全球第一臺“華龍一號”核電機組——中核集團福建福清核電5號機組投入商業(yè)運行。“這標(biāo)志著我國在三代核電技術(shù)領(lǐng)域躋身世界前列?！爸袊蔀槔^美國、法國、俄羅斯等國家之后真正掌握自主三代核電技術(shù)的國家?！痹诎踩陨蠞M足國際最高安全標(biāo)準(zhǔn)要求。所有核心設(shè)備均已實現(xiàn)國產(chǎn)，所有設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)88%，完全具備批量化建設(shè)能力。據(jù)悉，“華龍一號”每臺機組每年可發(fā)電近100億千瓦時，能滿足中等發(fā)達(dá)國家100萬人口的生產(chǎn)和生活用電需求，同時相當(dāng)于減少標(biāo)準(zhǔn)煤消耗312萬噸、減少二氧化碳排放816萬噸。華龍一號投入商業(yè)運營，不僅標(biāo)志著我國核電創(chuàng)新取得了重大戰(zhàn)略性碩果，而且有助于推動我國實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)以及由核電大國向核電強國的跨越。

“光存儲時間達(dá)1小時”

2021年4月，我國科學(xué)家在光量子存儲領(lǐng)域取得重要突破，將光的存儲時間提升至1小時，大幅刷新了2013年德國團隊光存儲1分鐘的世界紀(jì)錄，向?qū)崿F(xiàn)量子存儲器，即量子U盤邁出重要一步。光已成為現(xiàn)代信息傳輸?shù)幕据d體。光速高達(dá)每秒30萬公里，“降低”光速乃至讓光“停留”下來，是國際學(xué)術(shù)界一直不懈奮斗的目標(biāo)。光的存儲在量子通信領(lǐng)域尤其重要，通過將光子儲存在超長壽命的量子存儲器即量子U盤中，實現(xiàn)通過直接運輸量子U盤的方式來傳輸量子信息。未來，依靠更加成熟的量子U盤，人類有望實現(xiàn)基于經(jīng)典交通運輸工具的量子信息傳輸，從而建立起一種全新的量子信道。

“祝融號成功著陸火星”

歷經(jīng)9個多月的長途跋涉，經(jīng)歷驚心動魄的“9分鐘”，中國火星探測器“天問一號”于北京時間2021年5月15日成功著陸在火星北半球烏托邦平原南部預(yù)選區(qū)，在成功率不到一半的人類航天器火星著陸任務(wù)中寫下中國奇跡。天問一號火星探測器的成功發(fā)射、持續(xù)飛行以及后續(xù)的環(huán)繞、降落和巡視，表明深空探測是當(dāng)今世界高科技中極具挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域之一，是眾多高技術(shù)的高度綜合，也是體現(xiàn)一個國家綜合國力和創(chuàng)新能力的重要標(biāo)志。中國開展并持續(xù)推進(jìn)深空探測，對保障國家安全、促進(jìn)科技進(jìn)步、提升國際影響力具有重要的意義。

“人造太陽刷新世界紀(jì)錄”

5月28日，中國科學(xué)院傳來喜訊，有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置取得新突破，成功實現(xiàn)可重復(fù)的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運行，創(chuàng)造托卡馬克實驗裝置運行新的世界紀(jì)錄，向核聚變能源應(yīng)用邁出重要一步。地球萬物生長所依賴的光和熱，都源于太陽核聚變反應(yīng)后釋放的能量。而支撐這種聚變反應(yīng)的燃料氘，在地球上的儲量極其豐富，足夠人類利用上百億年。如果能夠利用氘制造一個“人造太陽”來發(fā)電，人類則有望徹底實現(xiàn)能源自由。我國自主研發(fā)的新一代人造太陽可控核質(zhì)變裝置正式建成，并實現(xiàn)放電。標(biāo)志著我國正式跨入全球可控核聚變研究的前列。

“空間站建造大幕全面拉開”

隨著神舟12號、13號載人飛船成功發(fā)射，這意味著中國的載人航天已實現(xiàn)太空往返常態(tài)化。眾所周知，空間站是人類研究外太空的尖端科技，空間站將作為科學(xué)研究和開發(fā)太空資源的手段，為人類提供一個長期在太空軌道上，進(jìn)行對地球觀測和天文觀測的機會。是了解宇宙天體位置、分布、運動結(jié)構(gòu)、物理狀態(tài)、化學(xué)組成及其演變規(guī)律的重要手段。同時空間站也能給研究生命科學(xué)、生物技術(shù)、航天醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、流體物理、燃燒科學(xué)等提供比地球上好得多，甚至在地球上無法提供的優(yōu)越條件，直接促進(jìn)這些科學(xué)的進(jìn)步。中國航天從無到有，如今一躍成為航天大國，這里面是無數(shù)科研工作者在背后默默的辛勤付出而換來的。中國航天以自立自強的科學(xué)精神，交出了一份讓國人振奮、世界贊嘆的精彩答卷。

“二氧化碳人工合成淀粉”

9月23日，國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》在線發(fā)表我國科學(xué)研究成果論文，在實驗室首次實現(xiàn)了從二氧化碳到淀粉的從頭全合成，使淀粉生產(chǎn)從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植模式向工業(yè)車間生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變成為可能。這項從0到1的原創(chuàng)性突破，將對下一代生物制造和農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來變革性影響。目前，這一研究成果尚處于實驗室階段，距離落地應(yīng)用還有很長的路要走。要實現(xiàn)從1到10的發(fā)展和從10到100的跨越，還需科學(xué)家持續(xù)攻關(guān)。但不得不承認(rèn)，如果人工合成淀粉這項技術(shù)真正的工業(yè)化了，那么人類可以說是進(jìn)入到了一個新紀(jì)元，一個無限食物的世界！

“祖沖之二號超導(dǎo)量子計算原型機問世”

研發(fā)具有實用價值的量子計算機，一直是量子計算領(lǐng)域最重要的發(fā)展目標(biāo)之一，量子計算被認(rèn)為可能是下一代信息革命的關(guān)鍵技術(shù)。去年十月，潘建偉團隊進(jìn)一步研制出了66比特的可編程超導(dǎo)量子計算原型機“祖沖之2.0”，在隨機線路采樣任務(wù)上實現(xiàn)了量子計算優(yōu)越性，所完成任務(wù)的難度較2019年谷歌“懸鈴木”高出2—3個數(shù)量級。與此同時，潘建偉團隊升級版的“九章2.0”也極大提高了其量子優(yōu)勢對于高斯玻色采樣問題。計算時間比上代快了近百倍。并且“九章2.0”還具有了部分可編程的能力。九章2.0”和“祖沖之2.0”的出現(xiàn)，使我國成為唯一在兩個物理體系中實現(xiàn)量子計算優(yōu)越性的國家。

“莫干1號和天目1號超導(dǎo)量子芯片”

量子芯片作為量子計算機最核心的部分，是執(zhí)行量子計算和量子信息處理的硬件裝置。12月17日，浙大朱詩堯教授和他的科研團隊研發(fā)出了兩款量子芯片——天目一號和莫干一號。值得一提的是，目前該研發(fā)團隊已經(jīng)擁有從超導(dǎo)量子芯片設(shè)計、制備、封裝到測控的全棧式研發(fā)能力，“莫干1號”與“天目1號”均為團隊自主研發(fā)制備。同時，團隊還建成了有國際先進(jìn)水平的集成化量子測控平臺，可以實現(xiàn)多種復(fù)雜的量子實驗?？梢哉f，我國的光量子芯片技術(shù)已經(jīng)突破了一系列難題，正在走向標(biāo)準(zhǔn)化的路上。未來在量子計算機領(lǐng)域的生態(tài)建設(shè)將占據(jù)主動地位。

中國已經(jīng)在多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從跟隨模仿到齊頭并進(jìn)，甚至在少數(shù)領(lǐng)域還實現(xiàn)了反超，相信中國的明天會越來越好。我們在科技帶來喜悅的同時，不要忘了背后默默付出的每一個人。正是因為他們在背后默默地付出，才有我們現(xiàn)在穩(wěn)定幸福的生活。至此致敬每一位默默付出的科研人員?？赐耆模蠹矣泻胃邢肽?？請在評論區(qū)寫出來。我是探索宇宙，我們下期再見。