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探索宇宙空間，操縱量子世界，逆轉(zhuǎn)生命時(shí)鐘……2013年，中國科技工作者走過了令世界矚目的一年。多項(xiàng)“諾獎(jiǎng)級(jí)”的成就，見證了以艱苦攻關(guān)著稱的中國科學(xué)家努力終獲回報(bào)。同時(shí)，基礎(chǔ)科學(xué)的進(jìn)步總是“十年磨一劍”，任何成績(jī)的背后都凝結(jié)著長期的資金投入，都是中國力量的最好展現(xiàn)。觀察者網(wǎng)編輯部評(píng)選出年度中國十大科技新聞，回顧驚喜不斷的2013。

1、“玉兔”號(hào)月球車登月

2013年12月2日，長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭載著“嫦娥三號(hào)”月球探測(cè)器在西昌升空。

“玉兔”月球車在月球表面展示五星紅旗

12月15日，“嫦娥三號(hào)”攜帶的“玉兔”月球車在月球開始工作，標(biāo)志著中國首次地外天體軟著陸成功。這也是美俄因預(yù)算不足放棄登月之后，人類時(shí)隔37年再次在月球表面展開探測(cè)工作。

作為一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程，探月任務(wù)成為中國科技工業(yè)綜合實(shí)力的一次完美展現(xiàn)。準(zhǔn)時(shí)發(fā)射，精確入軌，穩(wěn)定落月，創(chuàng)新探索，嫦娥三號(hào)的每一步都代表著中國航天新的進(jìn)步。探月工程副總指揮許達(dá)哲說：“美國和前蘇聯(lián)達(dá)到這樣一個(gè)目標(biāo)，都經(jīng)過了20次以上的任務(wù)，我們是用三次就實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)目標(biāo)。”

“神舟十號(hào)”飛船和“天宮一號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室成功完成了我國首次航天器繞飛交會(huì)試驗(yàn)（設(shè)計(jì)圖）

2013年夏天，執(zhí)行我國第五次載人航天任務(wù)的“神舟十號(hào)”飛船實(shí)現(xiàn)了我國首次載人航天應(yīng)用性飛行，實(shí)施了我國首次航天器繞飛交會(huì)試驗(yàn)，這標(biāo)志著神舟飛船與“天宮一號(hào)”的對(duì)接技術(shù)已經(jīng)成熟，我國將就此進(jìn)入空間站建設(shè)階段。此外，女航天員王亞平在“天宮一號(hào)”上為全國青少年進(jìn)行了太空授課。

2、實(shí)現(xiàn)量子反?；魻栃?yīng)

量子反常霍爾效應(yīng)的示意圖：拓?fù)浞瞧接沟哪軒ЫY(jié)構(gòu)產(chǎn)生具有手征性的邊緣態(tài)，從而導(dǎo)致量子反常霍爾效應(yīng)。

清華大學(xué)薛其坤院士領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)2013年成功觀測(cè)到“量子反?；魻栃?yīng)”，被楊振寧稱為諾獎(jiǎng)級(jí)的科研成果。“量子反?；魻栃?yīng)”的實(shí)現(xiàn)既是理論物理領(lǐng)域的突破，又具有極高的商用價(jià)值。

量子霍爾效應(yīng)是整個(gè)凝聚態(tài)物理領(lǐng)域最重要、最基本的量子效應(yīng)之一。我們使用計(jì)算機(jī)的時(shí)候，會(huì)遇到計(jì)算機(jī)發(fā)熱、能量損耗、速度變慢等問題。這是因?yàn)槌B(tài)下芯片中的電子運(yùn)動(dòng)沒有特定的軌道、相互碰撞從而發(fā)生能量損耗。而量子霍爾效應(yīng)則可以對(duì)電子的運(yùn)動(dòng)制定一個(gè)規(guī)則，讓它們?cè)诟髯缘呐艿郎?ldquo;一往無前”地前進(jìn)，“這就好比一輛高級(jí)跑車，常態(tài)下是在擁擠的農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)上前進(jìn)，而在量子霍爾效應(yīng)下，則可以在‘各行其道、互不干擾’的高速路上前進(jìn)。”

量子霍爾效應(yīng)的產(chǎn)生需要非常強(qiáng)的磁場(chǎng)，而量子反常霍爾效應(yīng)的美妙之處是不需要任何外加磁場(chǎng)，在零磁場(chǎng)中就可以實(shí)現(xiàn)量子霍爾態(tài)，更容易應(yīng)用到人們?nèi)粘Ｋ璧碾娮悠骷小?/p>

現(xiàn)代芯片處理器消耗約100瓦的功率，其中有約80%浪費(fèi)在晶體管材料的能耗。量子反?；魻栃?yīng)可以解決電子設(shè)備的問題發(fā)熱，讓元器件集成密度大大提高，“上千億次的計(jì)算機(jī)能夠集成濃縮成一部Pad掌上電腦，或者迷你Pad，走進(jìn)尋常百姓家，這完全有可能。”

3、使用小分子化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞

中國科學(xué)家“逆轉(zhuǎn)生命時(shí)鐘”

北京大學(xué)鄧宏魁教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)2013年成功使用4種小分子化學(xué)物質(zhì)，將小鼠的皮膚細(xì)胞誘導(dǎo)成全能干細(xì)胞并克隆出后代。與克隆羊“多莉”的技術(shù)相比，誘導(dǎo)多能干細(xì)胞技術(shù)是更簡(jiǎn)便和徹底的克隆方式。

鄧宏魁教授

鄧宏魁團(tuán)隊(duì)提出細(xì)胞命運(yùn)決定的“蹺蹺板模型”，為實(shí)現(xiàn)小分子誘導(dǎo)iPS奠定基礎(chǔ)。

傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，哺乳動(dòng)物細(xì)胞只有在胚胎的早期發(fā)育階段具有分化為各種類型組織和器官的“多潛能性”，而隨著生長發(fā)育分化成為成體細(xì)胞之后會(huì)逐漸喪失這一特性。人類一直在尋找方法讓已分化的成體細(xì)胞逆轉(zhuǎn)（脫分化），使之重新獲得類似胚胎發(fā)育早期的“多潛能性”，并將其重新定向分化成為有功能的細(xì)胞或器官，應(yīng)用于治療多種重大疾病。

通過借助卵母細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞核移植（傳統(tǒng)克?。┗蛘呤褂锰囟ㄎ镔|(zhì)誘導(dǎo)（iPS）的方法，體細(xì)胞被證明可以被進(jìn)行“重編程”獲得“多潛能性”。日本人山中伸彌曾以病毒誘導(dǎo)法獲得iPS細(xì)胞，獲得2012年諾獎(jiǎng)。而鄧宏魁團(tuán)隊(duì)使用小分子化學(xué)物質(zhì)替代病毒，大大提高了技術(shù)安全性，具有革命性意義。

4、艾滋病感染粘膜疫苗研究取得重大進(jìn)展

陳凌博士（右二）和他的團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室分析參加攻毒試驗(yàn)的恒河猴的試驗(yàn)結(jié)果。

清華大學(xué)張林琦、香港大學(xué)陳志偉和中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院陳凌的研究團(tuán)隊(duì)三方合作，于2013年完成了艾滋病感染黏膜疫苗在恒河猴體內(nèi)的臨床前試驗(yàn)研究，看清了預(yù)防艾滋病的“攀登珠峰之路”。該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)這種黏膜疫苗可以大大提高針對(duì)艾滋病病毒的T和B淋巴細(xì)胞的免疫能力，從而可以有效地抑制病毒在體內(nèi)的復(fù)制與傳播。

艾滋病被發(fā)現(xiàn)的30多年以來，已導(dǎo)致2500萬人死亡，至今全球仍有3300萬感染者人體內(nèi)的各類粘膜是艾滋病毒感染的主要途徑，該疫苗如能最終進(jìn)入臨床試驗(yàn)并證實(shí)有效，將對(duì)阻斷和減緩艾滋病毒通過粘膜途徑感染（性接觸）在普通人群中的流行具有重大科學(xué)意義和社會(huì)意義。

張林琦形容說，過去的艾滋病載體疫苗、DNA疫苗和重組蛋白疫苗等都只能打中艾滋病毒的“手腳”，粘膜疫苗則有望最終打中“心臟”。

5、中科大測(cè)出量子糾纏速度下限

量子糾纏現(xiàn)象被愛因斯坦稱為“鬼魅般超距作用”，是量子通信的理論基礎(chǔ)。

相距遙遠(yuǎn)的兩個(gè)量子會(huì)呈現(xiàn)關(guān)聯(lián)性，影響其中一個(gè)粒子時(shí)，另一個(gè)也會(huì)發(fā)生反應(yīng)，這就是被愛因斯坦稱為“鬼魅般超距作用”的量子糾纏。我們知道，愛因斯坦的相對(duì)論認(rèn)為光速是物質(zhì)傳播的最大速度，而中科大70后青年物理學(xué)家潘建偉院士的團(tuán)隊(duì)測(cè)出，量子糾纏的速度下限比光速高四個(gè)數(shù)量級(jí)（可理解為3萬億米每秒）。

這一成果標(biāo)志著我國在自由空間量子物理實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域繼續(xù)保持著國際領(lǐng)先地位，另一方面也為未來基于量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星進(jìn)行大尺度量子理論基礎(chǔ)檢驗(yàn)、探索如何融合量子理論與愛因斯坦廣義相對(duì)論奠定了必要的技術(shù)基礎(chǔ)。

中科大潘建偉院士（中）

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士是國際量子信息實(shí)驗(yàn)研究領(lǐng)域的杰出科學(xué)家。他12年前回國組建實(shí)驗(yàn)室，為中國在該領(lǐng)域迅速走到世界前列作出了突出貢獻(xiàn)，并培養(yǎng)了一批科技英才。

潘建偉院士與他所在的中科院量子科技先導(dǎo)專項(xiàng)協(xié)同創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，2013年還實(shí)現(xiàn)了單個(gè)量子高維度存儲(chǔ)、星地量子通信地面驗(yàn)證等，繼續(xù)向著建立實(shí)用的全球性量子通信網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)步邁進(jìn)，幫助中國在“絕對(duì)保密”的量子通信這個(gè)未來戰(zhàn)略性領(lǐng)域繼續(xù)領(lǐng)跑全球。

6、“萬人計(jì)劃”首批人選確定

萬人計(jì)劃“杰出人才”首批入選者之一、中科院高能所所長王貽芳。2012年，王貽芳領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)在大亞灣國際實(shí)驗(yàn)室測(cè)得新的中微子振蕩模式，被譽(yù)為“中國本土迄今為止最重要的物理學(xué)成果”。

為加強(qiáng)高層次創(chuàng)新人才隊(duì)伍建設(shè)，我國2008年推出了吸引海外人才回國的“千人計(jì)劃”，政府支持對(duì)于對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)研究的推動(dòng)作用已初步顯現(xiàn)。去年啟動(dòng)的“萬人計(jì)劃”則面向國內(nèi)高層次人才的培養(yǎng)和使用。

“萬人計(jì)劃”全稱“國家高層次人才特殊支持計(jì)劃”，是中央人才支持“百千萬工程”的最后一步。其總體目標(biāo)是，從2012年起，用10年左右時(shí)間，有計(jì)劃、有重點(diǎn)地遴選支持10000名左右自然科學(xué)、工程技術(shù)、哲學(xué)社會(huì)科學(xué)和高等教育領(lǐng)域的杰出人才、領(lǐng)軍人才和青年拔尖人才，形成與引進(jìn)海外高層次人才計(jì)劃相互補(bǔ)充、相互銜接的國內(nèi)高層次創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才隊(duì)伍開發(fā)體系。

2013年7月，萬人計(jì)劃評(píng)選出第一批具有沖擊諾獎(jiǎng)實(shí)力的杰出人才6名、科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才72名，以及數(shù)百名其它各類人才。

截至目前，實(shí)施6年的“千人計(jì)劃”（海外高層次人才引進(jìn)計(jì)劃）實(shí)際引進(jìn)3319人，包括40多位發(fā)達(dá)國家的科學(xué)院院士等世界頂尖科技領(lǐng)軍人才，如美國雙院院士饒毅等。國家對(duì)海外人才一次性給予100萬元的安家補(bǔ)助，并幫助其進(jìn)入高校和自主創(chuàng)業(yè)，支持力度之大前所未有。

7、中科院、國家部委推動(dòng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)展

中國“雜交水稻之父”袁隆平近期透露，自己正在進(jìn)行轉(zhuǎn)基因水稻相關(guān)研究。由于安全性飽受民間質(zhì)疑，我國轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品的推廣和自主轉(zhuǎn)基因技術(shù)的研發(fā)近年來都遇到巨大阻力，媒體人崔永元更是憑借自己的知名度，左右著民眾對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)。

袁隆平已經(jīng)致力于轉(zhuǎn)基因水稻研究

2013年，中國科學(xué)界和國家部委繼續(xù)為推動(dòng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展做著努力。中科院學(xué)部主席團(tuán)發(fā)布了《關(guān)于負(fù)責(zé)任的轉(zhuǎn)基因技術(shù)研發(fā)行為的倡議》，科技部繼續(xù)實(shí)施轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物新品種國家重大專項(xiàng)，農(nóng)業(yè)部則發(fā)表“轉(zhuǎn)基因食品與非轉(zhuǎn)基因食品具有同樣的安全性”文章回應(yīng)民眾質(zhì)疑。農(nóng)業(yè)部部長韓長賦重申，將加快研究、推進(jìn)應(yīng)用、規(guī)范管理、科學(xué)發(fā)展，積極穩(wěn)妥地推進(jìn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因研究與應(yīng)用。

北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院前院長饒毅曾指出，轉(zhuǎn)基因是現(xiàn)代科技的必然。轉(zhuǎn)基因技術(shù)對(duì)于美國成為世界最大的農(nóng)業(yè)出口國功不可沒，也正在幫助巴西、阿根廷等國掀起一場(chǎng)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)革命。而作為糧食進(jìn)口大國，中國自己的轉(zhuǎn)基因技術(shù)研發(fā)卻進(jìn)展緩慢，對(duì)未來的糧食自主帶來隱患。如何在新技術(shù)研發(fā)和食品安全之間取得平衡，成為中國農(nóng)業(yè)科技政策制定者面臨的一大考驗(yàn)。

8、快速應(yīng)對(duì)H7N9禽流感

國家禽流感參考實(shí)驗(yàn)室主任陳化蘭解析禽流感病毒重配機(jī)制和傳播可能性，被譽(yù)為“禽流感偵探”。

2013年3月，中國首次發(fā)現(xiàn)人感染H7N9禽流感病毒病例，隨即展開了一場(chǎng)病毒阻擊戰(zhàn)。截至2013年5月31日應(yīng)急響應(yīng)終止，中國內(nèi)地共報(bào)告131例確診病例，其中康復(fù)78人，在院治療14人，死亡39人。

中國科技部4月初啟動(dòng)了科技應(yīng)急防控研究項(xiàng)目，重點(diǎn)推進(jìn)臨床診斷試劑開發(fā)、疫苗研制等工作。國家禽流感參考實(shí)驗(yàn)室主任陳化蘭及其團(tuán)隊(duì)迅速揭示了新型H7N9流感病毒的來源，分別在5月和7月的《科學(xué)》雜志上發(fā)表文章，解析禽流感病毒重配機(jī)制和傳播可能性。

10月，浙江大學(xué)附屬第一醫(yī)院李蘭娟院士團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)H7N9禽流感病毒疫苗株。這是中國自主研發(fā)的首例流感病毒疫苗株，改變了我國一直以來流感疫苗株依賴國外進(jìn)口的歷史。

李蘭娟院士介紹浙江大學(xué)附屬第一醫(yī)院收治的H7N9禽流感病人治療狀況

經(jīng)歷過10年前“非典”考驗(yàn)的中國傳染病防控體系，如今已經(jīng)有足夠的能力應(yīng)對(duì)此類突發(fā)疫情。非典之后，我國先建立了不明原因肺炎監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，后又建立了國家重大傳染病監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這次安徽省確診的一例病例，就是通過不明原因肺炎監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)上報(bào)的。

世衛(wèi)組織和《自然》雜志都指出，中國應(yīng)對(duì)H7N9禽流感的行動(dòng)“堪稱典范”。《自然》雜志贊揚(yáng)了中國的不明疾病檢測(cè)系統(tǒng)，指出中國在3月中旬僅憑少數(shù)肺炎病例就意識(shí)到疫情異常，“這已經(jīng)令人欽佩”。

9、世界最長碳納米管

碳納米管結(jié)構(gòu)示意圖

納米層面的碳材料制造技術(shù)是當(dāng)前材料科學(xué)界最熱門的研究領(lǐng)域之一。碳納米管是迄今發(fā)現(xiàn)的力學(xué)性能最好的材料之一，其單位質(zhì)量上的拉伸強(qiáng)度是鋼鐵的276倍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他材料。

清華大學(xué)魏飛教授團(tuán)隊(duì)成功制備出單根長度達(dá)半米以上的碳納米管，創(chuàng)造了新世界紀(jì)錄，這也是目前所有一維納米材料長度的最高值。

碳納米管可用于制造科幻小說中的“太空天梯”

魏飛教授還表示，“目前我們正在從事一米以上碳納米管的制備，下一步我們希望能夠制備出公里級(jí)以上長度并具有宏觀密度的碳納米管。這些工作將為太空天梯的制備開啟一線曙光。”

10、“天河2號(hào)”重奪世界超級(jí)計(jì)算機(jī)頭名

“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)

2013年6月，國防大學(xué)研制的中國超級(jí)計(jì)算機(jī)“天河二號(hào)”以每秒33.86千萬億次的浮點(diǎn)運(yùn)算速度，成為全球最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)，并且比第二名快了近一倍。繼2010年“天河一號(hào)”首次奪冠之后，我國“天河”系列計(jì)算機(jī)再次登上世界超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排名榜首。

天河二號(hào)服務(wù)陣列采用了國產(chǎn)的新一代“飛騰－1500”CPU，這是當(dāng)前國內(nèi)主頻最高的自主高性能通用CPU。

“天河二號(hào)”內(nèi)的FT-1500自主計(jì)算主板

此外，復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院張衛(wèi)教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)出世界第一個(gè)半浮柵晶體管（SFGT），這是我國微電子器件領(lǐng)域首次領(lǐng)跑世界。寧波時(shí)代全芯科技有限公司成功掌握了第四代存儲(chǔ)器技術(shù)，打破國外大企業(yè)壟斷。

中國作為多種電子產(chǎn)品的世界最大生產(chǎn)國，但電子芯片技術(shù)長期落后，嚴(yán)重依賴進(jìn)口。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年我國進(jìn)口芯片約1650億美元，甚至超過了進(jìn)口石油的1200億美元。2013年在微電子和集成電路核心技術(shù)上取得的一系列成果，將有助于我國在芯片設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域獲得更多的話語權(quán)。

“天河二號(hào)”研發(fā)團(tuán)隊(duì)