2021，高潮迭起，在中国科技史上格外闪耀。为了实现科技强国梦，无数科研人员夜以继日，迎难而上；无数劳动者在辛勤工作，流着血。我们迈着自信的步伐，张开双臂，拥抱黎明。新时代的挑战，让生命迸发出非凡的能量。2021年，奋斗孕育辉煌。1.异源四倍体野生稻快速驯化取得突破。一种野生稻从驯化到成为农民手中的粮食，需要7000到10000年的时间。中国科学院种子创新研究所/遗传与发育生物学研究所李家洋院士团队在国际上首次提出异源四倍体野生稻快速从头驯化新策略，有望缩短这一驯化时间过程要几十年，甚至更短。研究成果于2月4日刊登在《细胞》杂志上。目前，大田栽培的水稻来自经过千年人工驯化的“始祖”二倍体野生稻。驯化过程在改善其重要农艺性状的同时，也造成了遗传多样性的大量减少和显性基因资源的丢失。丢失的。除二倍体栽培稻外，水稻属野生植物还有25种，按基因组特征可分为11种，其中二倍体基因组6种，四倍体基因组5种。其中，异源四倍体野生稻具有生物量大、固有杂种优势、环境适应性强等特点，但也具有非驯化特性，不能用于农业生产。为了攻克培育新的多倍体水稻作物的难题，研究人员首先提出了异源四倍体野生稻快速从头驯化的新策略。沿着这条技术路线，他们成功培育出不同程度减少粒粒破碎、芒长变短、株高变小、粒长变长、秸秆变粗、抽穗期缩短的多种基因组编辑的异源四倍体野生稻。材料。这项研究为作物育种开辟了一个全新的方向，是该领域的重大突破。2、“祖冲之”和“九丈二号”量子计算样机研制成功5月8日，中国科大团队制造的“祖冲之”打破了量子计算机最大量子比特数的世界纪录。以62位超导量子计算原型实现可编程二维量子行走。10月升级为“祖冲之二号”，可操纵66位。9月18日，2021量子产业大会上，与会人员参观了“祖冲之”量子计算原型机微缩模型。新华社记者韩旭摄10月，中国科学技术大学与中科院上海微系统与信息技术研究所共同建造了拥有113个光子的“九丈二号”，可处理“高斯玻色采样”比目前最快的超级计算机还快。1024次，进一步提供了量子计算加速的实验证据。这也标志着我国成为唯一同时在两个物理系统上实现“量子优势”的国家。实现以光子为计算载体需要克服诸多困难，包括制造高质量的光子源、实现高精度锁相和大规模干涉等。例如，光子源一次只发射一个光子，而且每个光子都完全相同，这是一个巨大的挑战。同时，锁相精度相当于100公里距离的传输误差不能超过人的头发丝直径。高质量的光量子比特和逻辑器件不可能持续100毫秒，所以我们必须抓住这个时刻，让量子计算机完成任务。相关技术必须做到对光的极致操控。近年来，中国在量子技术领域取得了多项世界第一。中国科学家正在进一步提高量子计算机的稳定性和纠错能力，让量子计算机在物理化学模拟、分子模拟构建、人工智能等方面大显身手。3、我国首次火星探测任务天问一号历经9个多月的跋涉登陆火星，体验了惊心动魄的火星登陆“黑九分钟”。5月15日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器在火星乌托邦平原南部预选着陆区着陆，首次在火星留下中国印记，迈出了重要一步我国的星际探索之旅。“旅游合影”图片。国家航天局提供6月11日，国家航天局举行天问一号探测器登陆火星首批科学影像揭幕仪式，并发布了“祝融号”火星探测器拍摄的照片。首批科学影像图的发布，标志着我国首次火星探测任务取得圆满成功。我国首个火星探测任务成立于2016年，计划通过一次任务实现火星绕行、着陆和巡视探测。其科学目标主要是实现火星形态和地质结构特征、火星表层土壤特征和水冰分布、火星表层物质等。组成、火星大气电离层及地表气候与环境特征、火星物理场及内部结构等。天问一号探测器于2020年7月23日在海南文昌由长征五号运载火箭发射成功，成功捕获火星2021年2月10日，成为我国第一颗人造火星卫星。2月24日被探测到，探测器进入火星停放轨道，进行了约3个月的轨道探测，为顺利登陆火星奠定了基础。天问一号探测器成功登陆火星，是我国首次实现地外行星登陆，使我国成为第二个成功登陆火星的国家。4、“拉索”发现迄今为止能量最高的光子5月17日，《自然》发表了一项改变人们对银河系传统认识的新成果：位于四川稻城的高空宇宙线天文台“拉索”（LHAASO））在银河系中发现了2个能量超过1千万亿电子伏特（PeV，1000万亿电子伏特）的光子。这2个超高能光子分别来自天鹅座和蟹状星云，其中一个光子的能量高达1.4PeV。“这是人类迄今观测到的能量最高的光子，突破了银河系粒子加速的传统认识，开创了超高能伽马射线天文学时代。”中国科学院高能研究所研究员、“拉索”首席科学家曹震说。此前，银河系的宇宙线加速源存在能量极限是“常识”。过去预测的极限在1PeV左右，导致伽马能谱在0.1PeV以上出现“截断”现象。“套索”的发现彻底突破了这个“极限”，证实了银河系广泛存在的天然高能加速器，可以将宇宙线加速到PeV以上，甚至10PeV以上。7月9日，《科学》报道，“套索”准确测量了高能天文标准烛光的亮度。科学家们已经证实，这根标准烛光就是著名的天体蟹状星云，它是由宋代记载的“天官客星”经过几千年的演化形成的。“Lasso”在2400倍的能量范围内测量了标准蜡烛的亮度，特别是在能量最高的超高能伽马波段确定了新标准。5、神舟已两次发射成功。中国人长期驻守太空，仰望冬夜。他们经常能看到天空划过一颗明亮的星星。那就是每90分钟绕地球一圈的“天宫号”，还有三个坚守岗位的中华儿女。6月17日，神舟十二号载人飞船发射成功，与天河核心舱成功对接。三名航天员于9月17日返回地球。10月16日，神舟十三号将另外三名航天员送入太空，他们将在空间站停留半年，这也是航天员在空间站的正常停留时间。这意味着中国载人航天已经通过试验阶段，实现了航天常态化。中国空间站即将成为人类探索宇宙的主力军。还记得几十年前，美国拒绝中国参与国际空间站；现在，中国从无到有建造了自己的空间站，三年后它将成为人类唯一的太空前哨站。天宫的存在，让十几个国家向中国申请合作探索外层空间。天宫自豪地宣扬着地球人的智慧和力量。近两年来，航天事业屡屡捷报频传。北斗组网、火星探测、永久空间站如火如荼。这离不开中国航天员数十年的奋斗和攀登。今年的两艘神舟飞船成功执行任务，让不少年轻人激动不已，鼓掌叫好，就像有网友留言“我只想喊666！”大家期待天宫一号能有更多的科学成果和更有趣的探索，书写更多精彩的中国故事。6、世界第二大水电站金沙江白鹤滩水电站投产发电，开工啦！6月28日，白鹤滩水电站首批机组正式投产。白鹤滩水电站位于云南与四川交界的金沙江干流上。它是当今世界上在建的最大、难度最大的水电工程。其最大的大坝高289米，居世界第三位；总装机容量1600万千瓦，仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站拥有世界上最大的100万千瓦水轮发电机组16台，全部国产化。12月19日，末台机组发电机组转轮吊装完毕。转轮被称为水轮发电机组的“心脏”，从技术层面可以看出其流量、水力效率和运行稳定性。重达338.2吨的9号机组转轮创新性地采用了15片长叶片和15片短叶片的组合，做到了各方面的最佳。白鹤滩大坝的总库容和防洪库容在金沙江下游四座梯级电站中最大。可提高宜宾、泸州、重庆防洪标准，支撑长江三峡以下城市防洪。还可以实现枯水期统一排放，使原半年不通航的河段下游段全年通航。习近平总书记发来贺信指出：“白鹤滩水电站是西电东送的国家重大工程，实现了我国高端装备制造的重大突破。”7、“十四五”开局之年，科技体制改革措施密集出台。2021年在中国科技史上具有重要意义。习近平总书记出席中国科协第十次全国代表大会、国家科学技术奖励大会，参观国家“十三五”科技创新成果展。他对科技创新取得的重大成果给予充分肯定。一年来，党中央、国务院部署了科技发展规划、各领域科技行动计划、重大改革措施工作方案等一系列科技改革任务，全面形成“十四五”规划的初步部署。2021年的科技体制改革将是全面而深刻的。政府有关部门不断改革完善科研经费管理，解绑、减负，为科研人员赋能，为人民群众的创造服务，让科研人员切实感受到成就感和收获感；探索战略项目管理机制新思路，实行“挂牌挂帅”机制。支持不同技术路线并行研究，在重点应急重大任务中安排“跑马”攻关项目。启动颠覆性科技专项，积极探索首席科学家负责制，大规模设立青年科学家项目。国务院办公厅于8月陆续下发了《关于完善科技成果评价机制的指导意见》《关于改革完善中央财政科研经费管理的若干意见》等文件，引起了科技界的广泛关注。科技改革的出发点和落脚点是聚焦科技创新团队、科研人员和科研机构，真正把优势科技资源配置到最急、最急需的地方，切实提高效率科技创新，有效激发全社会创新活力，加强科技对经济社会发展的支撑和引领。8、首次实现淀粉的全人工合成，以二氧化碳为原料，不依赖植物光合作用，直接人工合成淀粉——看似科幻的场景，真实发生在实验室。中国科学院天津工业生物技术研究所研究人员提出了一种不依赖植物光合作用的颠覆性淀粉制备方法，以电解产生的二氧化碳和氢气为原料成功生产淀粉。这是世界上首次在实验室内实现二氧化碳从头合成淀粉，使淀粉生产从传统的农业种植模式向工业作坊生产模式转变成为可能，实现了原始性突破。相关研究成果于9月24日在线发表于《科学》杂志。“长期以来，研究人员一直致力于改善光合作用的生命过程，希望提高二氧化碳的转化率和光能的利用效率，最终提高淀粉的生产效率。”该论文的通讯作者、中国科学院天津工业生物技术研究所所长马彦和直言。为解决这一问题，天津工业生物技术研究所研究人员从头设计了11个主要步骤的非天然二氧化碳固定和人工淀粉合成新途径，实现了从二氧化碳到淀粉分子的实验室全合成，用于第一次。这一合成生物学领域的重大原创性突破有望对食品生产产生革命性影响，是生物制造产业发展的里程碑。9、凯勒几何的两大核心猜想在11月初得到证明。据媒体报道，《美国数学会杂志》发表了中国科学技术大学几何物理中心创始主任陈秀雄教授及其合作者程景瑞在偏微分方程领域取得的“里程碑”和复杂的几何形状。公式结果”。他们求解了一个四阶完全非线性椭圆方程，成功证明了国际数学界悬而未决60多年的两大核心猜想“强迫猜想”和“测地稳定猜想”，并求解几个相关的凯勒流形。关于常数标量曲率度量和卡拉比极值度量的著名问题。凯勒流形上常数标量曲率测度的存在性是过去60年几何学的核心问题之一。关于它的存在，有三个著名的猜想——稳定性猜想、强制猜想和测地线稳定性猜想。经过众多著名数学家近20年的工作，强制性猜想和测地线稳定性猜想的必然性已经完全清楚，但证明了在Chen-Cheng的工作之前，它的充分性被认为是难以捉摸的。找到一类四阶的解决方案完备的非线性椭圆方程可以证明常数标量曲率测度的存在性。Chen-Cheng的工作恰恰是在K能量胁迫或测地稳定性假设下证明此类方程解的存在性。这类方程的研究难度极大，以前几乎没有适合这类方程的处理工具。Chen-Cheng最重要的突破是给出了此类方程的先验估计，并成功实施了陈秀雄提出的新的连续参数策略。10.我国首个抗新型冠状病毒特异性药物获批上市12月8日，国家药监局发布公告，紧急批准腾盛华创医疗科技有限公司新型冠状病毒中和抗体联合治疗药物安巴韦单抗注射液及注册romisvirumab注射液的申请。这是我国首个获批的具有自主知识产权的新型冠状病毒中和抗体联合治疗药物。此次获批，标志着我国拥有首个完全自主研发的经严格随机、双盲、安慰剂对照研究证明有效的抗新型冠状病毒特异性药物。这种药物的用途包括：接种疫苗后不能产生中和抗体的人群，如一些老年人和免疫力低下的人群；感染绕过疫苗的新突变株的患者；需要预防的密切接触者。ambavirumab和romisvirumab的联合疗法在实验中表现非常好。与安慰剂相比，国产新药治疗可使中轻度COVID-19患者转为重症和死亡的风险降低80%。国产新药设计之初就考虑了对付新冠突变株的有效性。这对抗体最大限度地避免了突变株对中和抗体的逃逸。今年以来，科技抗疫支撑保障了中国经济平稳运行。国家精锐科研力量围绕疫苗、药物、检测试剂等5大方向，持续开展应急攻关，为常态化疫情防控提供“硬核科技力量”，保障疫情平稳运行。经济。科技保驾护航，抗击疫情更有信心！
