2023年1月中科大教授潘建伟 2023年一月中科大教授

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举出我国近年来取得重大科技成就。

1、嫦娥三号登陆月球、神舟十号飞船和天宫一号交会对接

“嫦娥三号”携带的“玉兔”月球车在月球开始工作，标志着中国首次地外天体软着陆成功。这也是人类时隔37年再次在月球表面展开探测工作。

作为一项庞大的系统工程，探月任务成为中国科技工业综合实力的一次完美展现。准时发射，精确入轨，稳定落月，创新探索，嫦娥三号的每一步都代表着中国航天新的进步。探月工程副总指挥许达哲说：“美国和前苏联达到这样一个目标，都经过了20次以上的任务，我们是用三次就实现这样一个目标。”

2013年夏天，执行我国第五次载人航天任务的“神舟十号”飞船实现了我国首次载人航天应用性飞行，实施了我国首次航天器绕飞交会试验，这标志着神舟飞船与“天宫一号”的对接技术已经成熟，我国将就此进入空间站建设阶段。

2、实现量子反常霍尔效应

华大学薛其坤院士领衔的团队2013年成功观测到“量子反常霍尔效应”，被杨振宁称为诺奖级的科研成果。“量子反常霍尔效应”的实现既是理论物理领域的突破，又具有极高的商用价值。量子霍尔效应是整个凝聚态物理领域最重要、最基本的量子效应之一。我们使用计算机的时候，会遇到计算机发热、能量损耗、速度变慢等问题。这是因为常态下芯片中的电子运动没有特定的轨道、相互碰撞从而发生能量损耗。而量子霍尔效应则可以对电子的运动制定一个规则，让它们在各自的跑道上“一往无前

3、使用小分子化学物质诱导多能干细胞，逆转生命时钟

北京大学邓宏魁教授领导的团队2013年成功使用4种小分子化学物质，将小鼠的皮肤细胞诱导成全能干细胞并克隆出后代。与克隆羊“多莉”的技术相比，诱导多能干细胞技术是更简便和彻底的克隆方式。

传统观点认为，哺乳动物细胞只有在胚胎的早期发育阶段具有分化为各种类型组织和器官的“多潜能性”，而随着生长发育分化成为成体细胞之后会逐渐丧失这一特性。人类一直在寻找方法让已分化的成体细胞逆转（脱分化），使之重新获得类似胚胎发育早期的“多潜能性”，并将其重新定向分化成为有功能的细胞或器官，应用于治疗多种重大疾病。通过借助卵母细胞进行细胞核移植（传统克隆）或者使用特定物质诱导（iPS）的方法，体细胞被证明可以被进行“重编程”获得“多潜能性”。日本人山中伸弥曾以病毒诱导法获得iPS细胞，获得2012年诺奖。而邓宏魁团队使用小分子化学物质替代病毒，大大提高了技术安全性，具有革命性意义。

4、艾滋病感染粘膜疫苗研究取得重大进展

清华大学张林琦、香港大学陈志伟和中科院广州生物医药与健康研究院陈凌的研究团队三方合作，于2013年完成了艾滋病感染黏膜疫苗在恒河猴体内的临床前试验研究，看清了预防艾滋病的“攀登珠峰之路”。

该团队发现这种黏膜疫苗可以大大提高针对艾滋病病毒的T和B淋巴细胞的免疫能力，从而可以有效地抑制病毒在体内的复制与传播。

艾滋病被发现的30多年以来，已导致2500万人死亡，至今全球仍有3300万感染者人体内的各类粘膜是艾滋病毒感染的主要途径，该疫苗如能最终进入临床试验并证实有效，将对阻断和减缓艾滋病毒通过

粘膜途径感染（性接触）在普通人群中的流行具有重大科学意义和社会意义。

5、中科大测出量子纠缠速度下限（光速的10000倍）

相距遥远的两个量子会呈现关联性，影响其中一个粒子时，另一个也会发生反应，这就是被爱因斯坦称为“鬼魅般超距作用”的量子纠缠。我们知道，爱因斯坦的相对论认为光速是物质传播的最大速度，而中科大70后青年物理学家潘建伟院士的团队测出，量子纠缠的速度下限比光速高四个数量级（可理解为30亿公里每秒）。

这一成果标志着我国在自由空间量子物理实验领域继续保持着国际领先地位，另一方面也为未来基于量子科学实验卫星进行大尺度量子理论基础检验、探索如何融合量子理论与爱因斯坦广义相对论奠定了必要的技术基础。

中国科学技术大学潘建伟院士是国际量子信息实验研究领域的杰出科学家。他12年前回国组建实验室，为中国在该领域迅速走到世界前列作出了突出贡献，并培养了一批科技英才。潘建伟院士与他所在的中科院量子科技先导专项协同创新团队，2013年还实现了单个量子高维度存储、星地量子通信地面验证等，继续向着建立实用的全球性量子通信网络稳步迈进，帮助中国在“绝对保密”的量子通信这个未来战略性领域继续领跑全球。

量子纠缠现象被爱因斯坦称为“鬼魅般超距作用”，是量子通信的理论基础。

6、成功研发世界第一个半浮栅晶体管（SFGT）

复旦大学微电子学院张卫教授团队研发出世界第一个半浮栅晶体管（SFGT），这是我国微电子器件领域首次领跑世界。半浮栅晶体管（SFGT）作为一种新型的微电子基础器件，它的成功研制将有助于我国掌握集成电路的核心技术，从而在芯片设计与制造上逐渐获得更多话语权。2013年8月9日出版的《科学》杂志（Science）刊发了张卫团队关于半浮栅晶体管（SFGT，Semi-Floating-Gate Transistor）的科研论文。

新型晶体管可在三大领域应用 拥有巨大的潜在市场：作为一种新型的基础器件半浮栅晶体管（SFGT）可应用于不同的集成电路、还可以应用于DRAM领域以及主动式图像传感器芯(APS)。

7、世界首个存储单光子量子存储器，量子计算机的研发前进了一大步

中国科学技术大学中科院量子信息重点实验室的史保森教授领导的研究小组在国际上首次实现了携带轨道角动量、具有空间结构的单光子脉冲在冷原子系综中的存储与释放，证明了建立高维量子存储单元的可行性，迈出了基于高维量子中继器实现远距离大信息量量子信息传输的关键一步。

这是量子计算机的基础。量子计算机的研发向前迈进了一大步！

8、天河2号世界超级计算机头名

2013年6月，国防科技大学研制的中国超级计算机“天河二号”以每秒33.86千万亿次的浮点运算速度，成为全球最快的超级计算机，并且比第二名快了近一倍。继2010年“天河一号”首次夺冠之后，我国“天河”系列计算机再次登上世界超级计算机500强排名榜首。在11月份的排名中，天河2号再次蝉联冠军！

天河二号服务阵列采用了国产的新一代“飞腾－1500”CPU，这是当前国内主频最高的自主高性能通用CPU

9、500米口径球面射电望远镜

能把中国空间测控能力由地球同步轨道延伸至太阳系外缘，将深空通讯数据下行速率提高100倍。

脉冲星到达时间测量精度由120纳秒提高至30纳秒，成为国际上最精确的脉冲星计时阵，为自主导航这一前瞻性研究制作脉冲星钟。

进行高分辨率微波巡视，以1HZ的分辩率诊断识别微弱的空间讯号，作为被动战略雷达为国家安全服务。

基于FAST的强大功能，如果银河系(直径约为15万光年)内存在外星人，他们的信息就很可能被发现。国际科研项目“搜寻外星人计划”(SETI)的首席科学家丹·沃西默最近向中方提出，希望在FAST加装设备，可合作搜索外星人信号。

2021年中国的重大科技创新成果

2021年，国家发展起得了重要成就。主要成就有克隆杂交稻种子、盾构机穿海工程、国际顶尖机场、海射型固体运载火箭发射、高速磁浮试验样车、人造太阳”等。

1 、造福世界 我科学家成功克隆出杂交稻种子

1月，中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室王克剑团队，利用基因编辑技术建立了水稻无融合生殖体系，成功克隆出杂交稻种子，首次实现杂交稻性状稳定遗传到下一代。该成果在线发表于《自然·生物技术》杂志。

2、中国技术 北京大兴国际机场创多项“世界之最”

说到2021年频频上头条的重大科技成果，北京大兴国际机场自然不能错过。大兴国际机场占地面积140万平方米，是世界上规模最大的单体航站楼，于2021年被英国媒体评选为“新世界七大奇迹”之首。

3、海射首秀 中国火箭解锁发射“新姿势”

6月5日12时6分，长征十一号海射型固体运载火箭在我国黄海海域实施发射，将捕风一号A、B星等7颗卫星送入约600公里高度的圆轨道，宣告我国运载火箭首次海上发射技术试验圆满成功。

4 、超级装备 最聪明盾构机挑战穿海工程

离大连市中心不远，有个梭鱼湾，大连地铁5号线要穿过这个海湾，考虑到巨轮出入，不能架设跨海桥梁，因此采用海底隧道。而这项工程催生出一台超级装备。

1月18日，海宏号盾构机在大连始发，它堪称中国研发的最聪明的盾构机。海宏号盾构机是中国中铁专门为该工程研发、也是世界上现有功能最全的盾构机，核心部件设计全球领先。

5、 时速600公里 国产高速磁浮试验样车下线

6、 中标ITER 中国企业为“人造太阳”装“心脏”

7月16日，中核集团收到国际热核聚变实验堆（ITER，俗称“人造太阳”）组织中标通知书，由中核集团中国核电工程有限公司（以下简称中核工程）牵头，核工业西南物理研究院等参与，携手法国法马通公司等单位组成国际联合体，以工程总承包形式正式中标在法国建设的国际热核聚变实验堆TAC1安装标段。

参考资料来源：人民网-2021年，中国成果惊艳世界

中科大潘建伟教授用什么量子卫星

中科大潘建伟教授用的是“墨子号”量子科学实验卫星。

一、“墨子号”量子科学实验卫星的用途

潘建伟教授及其研究团队与合作者利用“墨子号”量子科学实验卫星，首次实现距离达7600公里的洲际量子密钥分发，并利用共享密钥实现加密数据传输和视频通信。该成果标志着“墨子号”已具备实现洲际量子保密通信的能力。

二、“墨子号”量子科学实验卫星的优势

1、技术突破：

“墨子号”在千公里外的外太空以10kbps的速率给地面站分发量子密钥，比地面同距离光纤量子通信水平提高了15个数量级以上。这项技术突破使得我国具备了对光纤无法覆盖的地区。

如我国的南海诸岛、驻外使领馆、远洋舰艇等，直接提供高安全等级量子通信保障的能力，并为我国未来构建覆盖全球的天地一体化量子保密通信网络提供可靠的技术支撑。

2、科研能力：

“墨子号”的成功发射和运行，极大提高了我国量子通信技术整体水平以及扩大国际领先地位，实现国家信息安全和信息技术水平跨越式发展。同时，这也表明我国在量子前沿科学领域获得了重大突破，有利于推动我国空间科学的发展。

3、创新应用：

“墨子号”利用量子纠缠分发和量子隐形传态实验，开展空间尺度量子力学完备性检验的实验研究。这是对量子力学基础理论研究的创新应用，有助于深入探索量子世界的奥秘。

4、安全保障：

基于量子通信的不可窃听、不可破译的特性，“墨子号”的应用有助于提升我国通信安全水平，对于军事、金融、政府机构等对安全性要求极高的领域具有重要意义。

量子科学实验卫星的应用场景：

1、安全通信：

利用量子物理学中的特性，如“量子纠缠”和“量子隐形传态”，量子科学实验卫星可以实现安全通信。这种通信方式的安全性基于量子物理学的本质，无法被破解或窃听，因此可以应用于军事、金融、政府机构等对安全性要求极高的领域。

2、精密测量：

量子科学实验卫星可以利用量子纠缠和量子干涉等特性，实现高精度的测量。例如，可以用量子卫星来测量地球重力场的微小变化、海洋的表面高度变化、大气成分的变化等，对于气象、地球科学等领域的研究有着重要的意义。

3、基础科学研究：

量子科学实验卫星还可以用于验证量子力学与引力的融合等物理学基本问题，为理论研究和基础学科的发展提供新的平台。

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