2013年中国十大科技成就.doc

2013 年中国十大科技成就探索宇宙空间、操纵量子世界、逆转生命时钟…… 201 3 年, 中国科技工作者走过了令世界瞩目的一年。多项“诺奖级”的成就,见证了以艰苦攻关著称的中国科学家努力终获回报。同时,基础科学的进步总是“十年磨一剑”,任何成绩的背后都凝结着长期的资金投入,都是中国力量的最好展现。 1. 嫦娥三号登陆月球、神舟十号飞船和天宫一号交会对接 12 月 15 日, “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清华大学薛其坤院士领衔的团队 201 3 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”地前进, “这就好比一辆高级跑车, 常态下是在拥挤的农贸市场上前进, 而在量子霍尔效应下,则可以在‘各行其道、互不干扰’的高速路上前进。”量子霍尔效应的产生需要非常强的磁场, 而量子反常霍尔效应的美妙之处是不需要任何外加磁场, 在零磁场中就可以实现量子霍尔态, 更容易应用到人们日常所需的电子器件中。现代芯片处理器消耗约 100 瓦的功率,其中有约 80% 浪费在晶体管材料的能耗。量子反常霍尔效应可以解决电子设备的问题发热, 让元器件集成密度大大提高, “上千亿次的计算机能够集成浓缩成一部 Pad 掌上电脑,或者迷你 Pad , 走进寻常百姓家,这完全有可能。”量子反常霍尔效应的示意图: 拓扑非平庸的能带结构产生具有手征性的边缘态,从而导致量子反常霍尔效应 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( i