年中国大科技成就!人造太阳、深海一号,上天入海扛把子

核心提示2021年,是中国共产党建党100年,也是“十四五”开局之年。回首中国百年征程,科技为中国插上了腾飞的翅膀。据统计,中国科技进步对经济增长的贡献率达到60%。毫无疑问,重大科技创新成果是国之重器、国之利器,关系我国发展全局。今天,小编为大家

2021年是中国共产党成立一百周年,也是第十四个五年计划的第一年。回望中国的百年征程,科技为中国腾飞插上了翅膀。

据统计,中国科技进步对经济增长的贡献率已达60%。毫无疑问,重大科技创新是国之重器、利器,事关国家发展全局。

今天,边肖盘点2021年中国8大科技成就,看看有没有你熟悉的。

NO.1中国“人造太阳”创下1亿度100秒世界新纪录

被称为“人造太阳”的全超导托卡马克核聚变实验装置取得新突破,成功实现了1.2亿摄氏度101秒、1.6亿摄氏度20秒的可重复等离子体运行,创造了托卡马克实验装置运行新的世界纪录。

这标志着我国核聚变研究的又一重大突破,也为人类获得可控核聚变能源奠定了物理和工程基础。但是要产生核聚变,就得在高温高压的环境下。比如在太阳中心,氢在1500万度K的高温和2000亿个大气压的高压下可以凝结成氦。但是地球上没有这么高的压力,温度需要达到上亿度才能聚变。所以在地球上实现核聚变是非常困难的。

而中国的“人造太阳”只是在1亿度的高温下保持了101秒的受控核聚变。要知道,一开始,人类只能做到50毫秒。

2号中国空站开启人的长期在场时代。

2021年4月29日,天河核心舱空发射并成功入轨,标志着我国天宫空站建设全面展开。空站开通正常运行后,将有3名航天员长期担任乘务长。随着国际空站退役的临近,中国天宫将成为唯一可用的空站。

8月20日,经过约6个小时的出舱活动,神舟十二号航天员密切配合,圆满完成了出舱活动期间的各项既定任务。航天员聂海胜、刘伯明安全返回天河核心舱,比原计划提前约1小时。空站间阶段航天员第二次出舱活动取得圆满成功。

10月16日,神舟十三号载人飞船成功进入预定轨道,成功将翟志刚、王亚平、叶广福三名航天员送入太台空。飞船入轨后飞行约6.5小时,与天河核心舱、天舟二号、天舟三号组合体完成自主快速交会对接。3名航天员先后进入天河核心舱,开始了为期6个月的在轨驻留。

11月8日,经过约6.5小时的出舱活动,神舟十三号乘组圆满完成了出舱活动期间设定的各项任务。航天员翟志刚、航天员王亚平安全返回天河核心舱,这标志着神舟十三号航天员首次出舱活动。

NO.3我国首次实现了淀粉的全人工合成。

以二氧化碳为原料,不依靠植物的光合作用,直接合成淀粉——看似科幻的一幕,在实验室里真的发生了。

9月23日,中科院宣布了一项重大成果。中科院天津工业生物技术研究所的研究人员提出了一种颠覆性的淀粉制备方法,不依赖植物光合作用,以电解产生的二氧化碳和氢气为原料成功生产出淀粉。

在能源供应充足的情况下,按照目前的技术参数,理论上1立方米生物反应器的淀粉年产量相当于我国5亩土地种植玉米的平均年产量。

未来,如果能将二氧化碳合成淀粉的系统工艺成本降低到与农业种植相比经济可行,将节约90%以上的耕地和淡水资源,避免农药化肥对环境的负面影响,促进可持续生物型社会的形成,提高人类粮食安全水平。

同时,最新研究成果实现了无细胞体系电解产生的二氧化碳和氢气合成淀粉的化学生物合成途径,为推进“二氧化碳排放峰值”和“碳中和”的技术路线提供了新思路。

NO.4中国光存储时间增至1小时

中国科学技术大学郭光灿团队的李传峰和周宗权将光存储时间提高到1小时,大大刷新了德国团队在2013年创造的一分钟光存储世界纪录,向量子u盘的实现迈出了重要一步。光速高达每秒30万公里。“降低”光速,甚至“停止”光速,是国际学术界一直努力的目标。

知道了光是现代信息传输的基本载体,光纤网络已经遍布全球。光存储在量子通信领域尤为重要,因为光量子存储可以构建量子中继,从而克服传输损耗,建立长距离通信网络。

但这一科研成果将光存储时间从几分钟提前到了几小时,满足了量子u盘对光存储寿命指标的基本要求。接下来,通过优化存储效率和信噪比,有望实现量子u盘,可以实现基于经典交通工具的量子信息传输,建立全新的量子通道。

NO.5中国首台超导量子计算机样机问世

中国科学技术大学潘建伟团队成功研制出量子计算原型“祖冲之”的研究成果被命名为“祖冲之”。该研究团队的合著者、中国科学技术大学上海研究院教授朱晓波表示,这是为了纪念中国杰出的数学家祖冲之。祖冲之首次将圆周率计算到小数点后第七位,他的“祖率”为数学研究做出了巨大贡献。

超导量子计算机的第一台样机运行了62个超导量子比特,并在此基础上实现了可编程的二维量子行走。在一些具体问题上,量子计算机可以在一分钟内完成任务,而世界上最强大的超级计算机需要几亿年才能完成。

超导量子计算具有良好的进程可扩展性,因此被广泛认为是最有可能率先实现通用量子计算的方案之一。原则上,量子计算机具有超高速并行计算能力。未来有望通过特定算法提供高于传统计算机的指数级加速能力,有望应用于天气预报、材料设计、密码破译、大数据优化、药物分析等领域。

6号中国地球模拟器启动。

地球模拟器以地球系统的观测数据为基础,利用描述地球系统物理、化学和生命过程及其演化的规律,在超级计算机上进行大规模科学计算。科学家可以重现地球的过去,模拟现在,预测地球的未来。中国地球模拟器的规模和综合技术水平处于世界前列。

新建成的地球模拟实验室整体性能相当于国际先进水平。是我国第一台具有自主知识产权的专用地球系统数值模拟装置,以地球系统各圈层数值模拟软件为核心,软硬件协同设计,规模和综合技术水平世界领先。它具有模拟地球表层各层的能力,可以更全面地考虑地球系统的各种过程。也将为中国未来在气候环境领域的谈判提供基础,提升中国的国际话语权。

7号海都一号取得世界级成绩

中国科学院沈阳自动化研究所研制的一款无人潜航器,打破了多项无人潜航器世界纪录,包括最大下潜深度10908米,海底连续作业时间超过8小时,海底附近航行距离超过14公里,填补了我国万米级无人潜航器的空白。

“斗一号”在连续万米深潜和科学研究中的成功应用,是我国海洋科技领域的一个重要里程碑,标志着我国无人潜水器技术和装备进入全海深探和业务化应用的新阶段,标志着我国在全海深无人潜水器领域迈向国际领先水平,正在实现由“并驾齐驱”向“领跑”的转变。

8号深海一号能源站正式投产。

中国自主研发建造了世界上第一座10万吨级深水半潜式生产储油平台。这种最新的海洋工程主要设备实现了三项世界级创新。

深海一号能源站采用13项国内首创技术,被誉为迄今为止中国相关领域的代表作,标志着中国首个自主式超深水大气场实验全面投产,填补了中国全海无人无缆潜器AUV技术装备空的空白。

“深海1号”气田投产后,深水天然气将通过海底管道接入全国天然气管网,年供气30亿立方米。

 
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