◎科技日报记者金锋
2021年是第十四个五年计划的第一年。这一年，我国重大创新成果不断涌现，创新能力不断提升。创新的“脉搏”尤为强劲。
再看“深蓝”号，“海牛二号”钻机钻井新纪录231米；遥望星空，海洋-1 D卫星和海洋-2 C卫星“照耀”银河系；走进山川，在金沙江白鹤滩水电站，浪花飞溅，水流穿梭，世界单机容量最大的百万千瓦水电机组投产发电...这一年，我们也在与病毒的斗争中为自己的生命赢得了尊严。拥有我国自主知识产权的新冠肺炎中和抗体联合治疗药物——安博韦单克隆抗体和罗密韦单克隆抗体的获批，为患者赢得了10天的黄金治疗期...
漫漫征途，唯有奋斗！面对世界科技前沿、经济主战场、国家和人民生命健康的重大需求，创新是不竭动力，科技自立是时代使命。
一个
“华龙一号”是世界上首次商业运营
中国自主三代核电技术位居世界前列。
数以万计的建设者常年辛勤工作，5300多家设备厂商精诚合作。自2015年5月开工以来，全球首批“华龙一号”开始了它的“加速跑”，历经5年多终于交上了成绩单。
1月30日，中国核工业集团公司福建福清核电站5号机组——华龙一号全球首个反应堆投入商业运行，标志着中国在三代核电技术领域跻身世界前列。
福建福清核电站5号机组，2021年1月30日拍摄的“华龙一号”核电机组。新华社记者林山川摄
“中国成为继美、法、俄等国之后，真正掌握三代自主核电技术的国家。”CNNC党委书记、董事长余剑锋表示，作为中国高端制造业走出去的“国家名片”，“华龙一号”是当前核电市场接受度最高的三种核电型号之一。
科技上自力更生、自强不息所产生的一系列数据，可以作为华龙一号地位的注脚，设计寿命60年，反应堆设计177个堆芯，堆芯设计换料周期18个月，采用“主被动”组合安全系统、双重安全壳等创新技术，在安全性方面达到国际最高安全标准的要求。首批“华龙一号”核心设备全部实现国产化，所有设备国产化率达到88%，完全具备批量建造能力。
“华龙一号全球首次商业运输，对于优化我国能源结构、推动绿色低碳发展、助力二氧化碳排放峰值、实现碳中和目标具有重要意义。”余剑锋说的是真的。据悉，“华龙一号”每台机组每年可发电近100亿千瓦时，可满足中等发达国家一百万人口的年用电需求。同时相当于减少标准煤消耗312万吨，减少二氧化碳排放816万吨，植树7000多万棵树。
2
“海牛二号”钻了231米。
刷新深海钻机钻井深度记录。
它高7.6米，“腰围”10米，重12吨，在南海2000多米的深水中成功钻探231米，创下世界深海海底钻机钻探深度新纪录。这一纪录的创造者是由湖南科技大学牵头、我国自主研发的“海牛二号”海底大孔深保压取心钻机系统。
4月7日晚，本次海试，“海牛二号”还弥补了我国海底钻探深度超过100m的具有保压和取芯功能的深海海底钻机设备空白。
金永平摄
海底钻机是海洋地质与环境科学研究、海洋矿产资源勘探和海底工程地质勘探的必备海洋高科技装备。
“海牛二号”的研制依托国家重点研发计划“深海关键技术与装备专项”，研制工作水深不低于2000米、钻井深度不低于200米、保压成功率不低于60%的深孔取心钻机系统。最终形成一整套具有自主知识产权的深孔取芯装备技术和成果，将为我国海底天然气水合物勘探提供技术支撑。
“虽然体型巨大，但潜入海底依然灵活。也是世界上唯一一台海底钻探深度超过200米的深海海底钻机。”项目负责人、湖南科技大学教授万步燕说。
据了解，整个水下钻机主要攻克了全井眼保压绳取心、智能专家操作系统、大容量钻杆存储及钻杆快速接卸、水下钻机安全可靠下放回收等四大关键技术难点。
这些新技术显著提高了钻机的钻井效率、取心质量和保压成功率。同时，钻机重量较国外同类钻机明显减轻，大大降低了水下收放的难度。
三
“深海一号”在海里输送空气
年供气量可达30亿立方米。
更深更远的“深蓝”是没有尽头的。
6月25日，中国首个自营1500米深水气田“深海1号”在海南陵水正式投产。这标志着中国海洋油气勘探开发正在走向“超深水”。
6月25日，中国首个自营1500米深水气田“深海1号”正式投产。新华社记者蒲摄
“深海1号”气田距海南省三亚市150公里。2014年通过勘探发现，已探明天然气储量超过1000亿立方米，最大水深超过1500米，最大井深超过4000米。是我国自主发现的水深最深、勘探开发难度最大的海上深水气田。
中国海洋石油集团有限公司克服重重挑战，高峰期组织5000余人、17台大型履带吊在100多个标段作业，提前18个月顺利完成陆域施工和合龙工作。
“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。
国家能源局有关负责人表示，“深海一号”气田的正式投产，是我国深水油气勘探开发取得的重要进展，是我国海洋油气产业高质量发展的重要探索，标志着我国深水油气勘探开发潜力巨大、前景广阔。
四
白滩水电站首批机组投产。
实现100万千瓦满负荷发电。
6月28日上午，在现场一片欢呼声中，金沙江白鹤滩水电站首批机组完成72小时带负荷连续试运行，正式投产发电。左岸1号机组和右岸14号机组高速旋转，将金沙江水能资源转化为电能，源源不断地送往华东。其中，右岸14号机组成功带负荷100万千瓦，是世界上第一台并网发电机组，也是世界上第一台实现100万千瓦满负荷的机组。
6月28日，金沙江白鹤滩水电站首批机组投产。新华社记者严摄
白滩水电站位于四川省宁南县和云南省巧家县交界处，屹立在金沙江下游。电站总装机容量为1600万千瓦，安装有1600万千瓦中国自主研发的水轮发电机组。它是“西电东送”国家重大工程，也是世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程。世界单机容量和最大功率百万千瓦水轮发电机组，实现了中国高端装备制造的重大突破。
白潭百万千瓦水电机组的创新，一是发电机从80万千瓦跃升到现在的100万千瓦；二是汽轮机采用了长短叶片转轮，同时实现了宽负荷、高效率、稳定运行。
白滩水电站建成后，年平均发电量将达到624.43亿千瓦时。所有机组将于2022年7月投产发电。所有水电站建成投产后，将成为仅次于三峡工程的世界第二大水电站。
预计白鹤滩水电站投产后，每年可节约标准煤约1968万吨，减少二氧化碳排放5160万吨，减少二氧化硫排放17万吨。届时，白鹤滩水电站将与三峡工程、葛洲坝工程、金沙江乌东德、溪洛渡、向家坝水电站一起，形成世界上最大的清洁能源走廊。
五
时速600公里高速磁浮下线
从零加速到时速600公里只用了三分半钟。
优雅的双面叠梁线、独特的“抱轨”结构、更强的爬坡能力……7月20日，由CRRC研发的具有完全自主知识产权的时速600公里高速磁浮交通系统在青岛顺利下线。这是世界上第一条设计速度为600km/h的高速磁浮交通系统，标志着中国已经掌握了整套高速磁浮技术和工程能力。
时速600公里，这是目前可用的“最快的水面”交通工具。因此，高速磁悬浮也被称为“地面飞行”。
10月27日，在十三五科技创新成果展上，时速600km/h的高速磁浮列车“真车”吸引了众多参观者。人们的视觉画面
“时速600公里的高速磁浮交通系统采用成熟可靠的恒导技术。”高速磁浮项目技术总工程师、CRRC四方股份有限公司副总工程师丁三三说，其基本原理是利用电磁力实现列车的“无接触”运行。
车辆底部的悬挂架上装有电磁铁，与铺设在轨道下的铁芯相互吸引，产生向上的吸力，从而克服重力，使车辆“悬浮”，再利用直线电机驱动列车前进。
高速磁浮列车运行时，通过精确控制电磁铁中的电流，使车体与轨道之间始终保持10毫米左右的悬浮间隙丁三说。
高速磁浮这种非接触运行方式，取代了传统轮轨的机械接触支撑，从根本上突破了传统轮轨关系的约束。因此可以达到更高的运算速度，实现时速600公里的极速“凌空飞行”。
由于不受轮轨粘着力的限制，高速磁浮的加减速能力更强。车轮高铁加速到350km/h需要6分钟，而高速磁浮从零加速到600km/h只需要3 1/2分钟，快速启停，充分发挥速度优势。
六
海洋“双星”号投入运营
形成海洋观测卫星组网的业务运行能力。
天地，谁会放弃我。7月29日，海洋一号D卫星和海洋二号C卫星正式交付自然资源部业务运行，标志着我国海洋观测卫星网业务能力基本形成。
海洋-1 D卫星和海洋-2 C卫星分别于2020年6月和9月发射。国家卫星海洋应用中心会同卫星、测控、地面、应用等系统建设单位，在自然资源、生态环境、水利、农业农村、应急管理、气象等领域开展了工业应用试验，圆满完成了全部在轨试验。
2021年5月19日12时03分，由航天科技集团五院研制的海洋二号D卫星在酒泉卫星发射中心由长征四号乙运载火箭成功发射。图片:中国航天报
海洋一号D卫星和发射的海洋一号C卫星组成了中国第一个海洋业务卫星星座。上午和下午的组网观测填补了我国海洋水色卫星下午观测数据的空白，大大提高了全球海洋水色、海岸资源和生态环境、海洋船位的观测覆盖面和观测效能。该系统已应用于中国绿潮、浒苔、海水养殖、海冰、台风和溢油的预测和监测。
海洋二号C卫星、已经在轨的海洋二号B卫星和随后发射的海洋二号D卫星组成了中国首个海洋动力环境卫星星座，极大地提高了中国海洋动力环境要素的全球观测覆盖率和时效性。
七
从一氧化碳合成蛋白质
在工业化条件下，合成收率达到85%。
在人工条件下，利用天然存在的一氧化碳和氮源大规模生物合成蛋白质，长期以来被国际学术界认为是影响人类文明发展和生命现象认知的革命性前沿科学技术。
10月30日，中国农业科学院饲料研究所传来好消息。
同日，该所宣布在国际上首次实现了一氧化碳合成蛋白质，并已形成万吨级工业产能。这突破了天然蛋白植物的时间空限制，为我国弥补我国农业最大短板——饲料蛋白对外依存度过高提供了利器，对推动国家“双碳”目标的实现具有重要意义。
梭菌醇蛋白的生产工艺。中国农业科学院饲料研究所供图
经过多年的共同研究，中国农业科学院饲料研究所和北京首朗生物技术有限公司突破了酒精梭菌蛋白的关键技术，大大提高了反应速度，创下了工业化条件下蛋白质生物合成最高产率85%的世界纪录。
本研究以含有一氧化碳和二氧化碳的工业尾气和氨水为主要原料，从无到有，制成了一种新型饲料蛋白资源——酒精梭菌蛋白。无机氮碳转化为有机氮碳，实现了从0到1的自主创新，拥有完全自主知识产权。
八
中老铁路建成通车
采用全线“中国标准”
在老挝，百分之八十是山地和高原，四季花开，是国花。特殊的地理位置和落后的交通曾经严重制约了老挝的经济发展。
12月3日，随着全长1035公里的中老铁路建成通车，澜沧江列车将全程运行，加入中国铁路网，驶向国际市场。中老铁路是与中国铁路网直接相连的国际铁路，全部采用中国管理标准和技术标准建设。
动车组驶过新河李楠大桥。中国铁路总公司供图
中老铁路作为中国“一带一路”倡议与老挝从“内陆国”向“陆联国”转变的战略对接项目，是两党两国最高领导人决定并推动的重大战略合作项目。
中老铁路位于横断山脉南段，从中国云南昆明到老挝万象。线路穿越三山四水，山高谷深。最高点与最低点的相对高差达2900米，地形条件极其复杂。
中老铁路是一条科技之路，通过科技创新攻克了世界上很多技术难题。
友谊隧道位于中老边境，是中老铁路唯一的跨境隧道。“隧道局部含盐量高达80%，对隧道结构腐蚀性极强，国内外罕见。”中铁二局集团玉墨铁路项目部副经理潘福平说，为了克服罕见的地质问题，施工单位邀请了隧道、地质、材料等方面的专家。经过讨论，确定了“注浆堵水、全包防水、圆形多层结构、加强材料防腐”的设计方案。最终研制的混凝土满足物理强度指标要求，克服了岩盐高腐蚀性的世界难题。
中老铁路沿线设备全部由中国自主研发，从特种桥梁到超长铺轨车的精准铺轨，再到“澜沧江”全部采用“复兴号”列车技术，中国铁路列控系统的加持，无不体现了中国铁路建设者的智慧和“中国力量”。
九
新冠肺炎的第一个特效药被批准。
为患者赢得10天黄金治疗期。
新冠肺炎仍在全球肆虐，因此具有针对性的临床有效药物显得重要而迫切。令人高兴的是，不久前有好消息。
12月8日，中国首个自主知识产权的新冠肺炎中和抗体联合疗法药物获批。该联合药物由清华大学、深圳市第三人民医院和姚博腾胜公司联合开发。
12月9日，清华大学张教授在新闻发布会上展示了中国首个新冠肺炎特效药样本。人们的视觉画面
ambavirumab和romisvimab的批准组合节省了更多的治疗时间。与世界上其他新冠肺炎药物相比，这种组合药物提供了长达10天的黄金治疗期。III期临床试验的最终结果表明，无论患者在症状出现后1-5天前往门诊接受治疗，还是在6-10天后开始接受治疗，住院率和死亡率都显著降低。这为新冠肺炎患者提供了更长的治疗时间。
“相比欧美已经批准紧急使用的新冠肺炎抗体药物，我们是唯一一个对变异感染者进行治疗效果评估并获得数据的。”清华大学医学院教授张说。
据介绍，美国FDA此前已对这两种抗体组合方案的主要突变病毒的活性进行了鉴定。结果表明，BRII-196/BRII-198抗体组合方案对所有主要的国际突变体α、β、γ、ε、δ、λ和Miao敏感。
为了延长药效，研究小组还对药物进行了基因改造，延长药物的半衰期，使其在人体内有效长达数月。此外，生物工程技术的应用大大降低了抗体介导的依赖性增强的风险。
此外，腾胜博药业正在积极推动ambavir/romisvimab联合疗法在全球其他成熟和新兴市场的注册申请，以获得市场准入。
