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聚焦“2016年年度中国科学进展”(二)
2016-12-29 主编微讲堂

  2016年即将过去,回顾今年的科技进展,我们为广大科研人员取得的成就而自豪。今年5月30号召开的科技三会,习近平总书记发表重要讲话,吹响了向科技强国进军的号角,今年的科技研发总经费投入估计会达到1万5千亿人民币,稳居世界第二位。

  当今世界各国在关心科学研究能力的同时,更关心技术创新的能力。一个国家的科研与创新能力是指科技投入的能力、科技资源配置的能力和从科研到技术创新的能力的总和。这也是国家创新系统是否有效的重要标志,是国家创新系统的能力。注重创新能力不能只看几个科技投入的指标,发表论文数量指标等,还必须关注科技与经济社会发展的联系状况,如创新的环境,创新系统的效率等,也就是说,只有从国家创新系统角度出发才能较全面地衡量一个国家的创新能力。

  全面评价一个国家年度创新能力发展是非常困难的,下面我们仅从基础研究、信息技术领域、生物技术领域、新材料领域、新能源领域等五个领域,回顾2016年年度中国境内的一部分有代表性的科研成果,并非是指国家创新系统能力。共分三篇短文在本年度最后三个工作日连载,仅仅是一家之言。

  信息技术领域:

  1、量子科学实验卫星“墨子号”发射成功。“墨子号”突破了一系列关键技术,实验卫星和地面之间的量子通信,构建天地一体化的量子加密通信与科学实验体系。

  2、中科院量子信息重点实验室李传锋教授研究组研制出一种全新的量子计算——非局域性量子模拟器。研究组通过特定的量子模拟,能使信息以超过1.9倍的光速从一个实验室传输到另一个实验室。这种特定的量子模拟器,就是来研究运用经典计算机无法求解的一些量子物理基本问题。

  3、“神威·太湖之光”实现了性能超过10亿亿次并行规模超千万核的划时代的新型超级计算机。

  4、中科院软件所杨超和清华大学计算机系薛巍、地球系统科学研究中心付昊桓等共同领导的团队完成了“千万核可扩展大气动力学全隐式模拟”。该研究设计开发了一种新的用于大气动力模拟的高可扩展全隐式求解算法和软件,在大规模异构众核系统上实现了千万核可扩展的高效并行求解,第一次在有效时间尺度完成了网格分辨率小于500米的大气模拟。

  5、中国科学院广域量子通讯网络是用光纤实现的城域网,利用卫星实现广域网,利用中继器把两个城市之间连接起来,实现广域的量子通信。已经实现集成化的量子通讯终端,目前已经能够覆盖大概6000平方公里的城市,支持千节点、万用户的主网需求。

  6、华为公司科学家和工程师研发了近10年的“麒麟960”芯片,实现了高性能和长续航的突破。麒麟960搭载了自主研发的全网通Modem,它可以支持所有的移动通信,帮助使用者享受更加快速、可靠的连接服务。

  生物技术领域:

  上海生命科学研究院植物生理生态研究所国家基因研究中心韩斌院士研究组、黄学辉研究组联合中国水稻研究所杨仕华研究组在水稻杂种优势研究中获重要突破。研究团队收集了1495份杂交稻品种材料,几乎涵盖了绝大部分中国杂交稻优良品种,并对17套代表性遗传群体进行了基因组分析和田间产量性状考察,详细剖析了杂交稻杂种优势的遗传基础,最终解析了水稻杂种优势的分子遗传机制。

  中国科学院自动化所蒋田仔团队建立了宏观尺度上的活体全脑连接图谱。该图谱包括246个精细脑区亚区,以及脑区亚区间的多模态连接模式,引入了脑结构和功能连接信息对脑区进行精细划分和脑图谱绘制的思想和方法,比传统的Brodmann图谱精细4-5倍,为理解人脑结构和功能开辟了新途径。

  清华大学罗永章团队证明了肿瘤标志物热休克蛋白90α(Hsp90α)一个全新广谱肿瘤标志物,可用于肝癌患者的检测。团队自主研发的Hsp90α定量检测试剂盒现已被国家食品药品监督管理总局批准在临床中使用。

  北京大学周德敏/张礼和课题组发明人以流感病毒为模型,发明了人工控制病毒复制从而将病毒直接转化为疫苗的技术,即在保留病毒完整结构和感染力的情况下,仅突变病毒基因组的一个三联码,使流感病毒由致命性传染源变为了预防性疫苗,再突变三个以上三联码,病毒由预防性疫苗变为治疗病毒感染的药物,并且随着三联码数目的增加而药效增强。12月2日,《Science》发表了他们的研究进展。

  中科院高福团队最新发现的寨卡病毒(ZIKV)的非结构蛋白1(NS1)的分子结构,并提供了一个原子层面的图像。这项研究能够帮助人们了解寨卡病毒NS1蛋白的作用机制及其对疾病的影响。从新的角度揭示了寨卡病毒影响人类健康的可能性。(未完待续)(责任编辑杨健安,主编李志民)

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