2020年中国十大科技进展新闻揭晓：嫦娥五号、深海探测等重大科技成果入选

由中国科学院和中国工程学院赞助，由中国科学院学术事务局，中国工程学院总部和中国科学报纸组织腾讯集团的研究办公室，2020年中国的十大科学和技术进步新闻是中国科学院院士和中国工程学院的院士投票。世界十大科学和技术进步新闻将于2021年1月20日在北京宣布。

许多与海洋有关的研究结果被选为中国在2020年的十大科学和技术进步，包括：深度潜水成功报告我国家的无人潜水员和载人的潜水事件取得了新的突破，我的国家领导着认识水平井井有条科学家在3亿多年的时间里钻井以生产深海可燃冰，重现了地球生物多样性变化的历史。

中国十大科学和技术进步新闻于2020年

1。Chang'e-5探针完成了我国家的第一个外星对象采样返回旅程和科学研究。

11月24日4:30，我的国家成功推出了《月球勘探项目的Chang'E-5调查》，并于12月1日晚上成功地降落在预选的着陆区。完成了月球土壤采样后， Chang'e-5 Ascender于12月3日从月球表面起飞。Chang'e-5返回者在12月17日1:59成功地降落在蒙古的Siziwang Banner的预定地区目的。抽样返回任务已成功完成。

随后，将1,731-gram Chang'e-5样本移交给了中国科学院，该学院将在位于国家天文天文台的“月球样本实验室”中进行存储，处理和分析，并正式启动申请。农历样本和科学数据的研究。

作为我国家最复杂的航空航天系统项目，具有最大的技术范围，Chang'e-5任务在提高航空航天技术水平，改善了月球勘探工程系统，进行月球科学研究并组织后续的月球中具有里程碑的作用。和星际勘探任务。重要含义。

2。Beidou-3的最后一个全球网络卫星已成功启动，并完成了Beidou Global System Constellation的部署。

在6月23日的9:43，我的国家成功推出了Beidou System的第55条导航卫星以及Beidou 3的最后一个全球网络卫星，使用了Xichang卫星发射中心的3月3日载体火箭。

这次发射的Beidou Navigation卫星和支持的发射车是由中国太空技术学院和中国发射车技术学院共同开发的，均隶属于中国航空航天科学技术公司。中国科学院和许多其他科学研究机构的微卫星创新研究所参与了发展和建设的各个方面。

这是漫长行程系列发射车的第336次飞行。在测量和控制的大力支持下，地面操作控制，卫星间的链接操作和管理，应用程序验证和其他系统，所有先前启动的轨道卫星都已连接到网络。到目前为止，Beidou-3全球卫星导航系统星座部署已提前半年完成。

3。深水潜水的另一个好消息：我所在国家的无人潜水员和载人潜水事件取得了新的突破

6月8日，由Shenyang自动化研究所在中国科学院自动化研究所开发的“ Haidou-1”全海深度遥控潜水，从“ Exploration-1”科学研究船上返回。在这次航行期间，“ Haidou-1”在Mariana沟渠中实现了自主近型的导航检测和底部座位操作，最大的潜水深度为10,907米，填补了我国10,000米米的无人运营无人潜水员的空白。

11月28日，由中国第702研究所造船公司共同开发的“斗争”领导了整体设计和综合建筑，并由许多科学研究机构共同开发中国科学院的工程在深海中充分管理。潜水带有“探索1”科学研究船。

这次，“斗争”成功地降落在玛丽安娜（Mariana）沟渠的底部，创造了一个新的中国人，载有10,909米的深层潜水记录，这表明我的国家已经达到了大深度深入潜水领域的世界领先水平。此外，它还可以帮助科学家了解深度海底生物的物质组成和起源，矿物沉积物，海山火山岩以及深海沟渠在调节气候中的作用。

4。我的国家领导着钻井水平的井来生产深海可燃冰

3月26日，自然资源部举行了一场视频会议，报告了第二轮在我国水域中天然气水合物的试验生产的结果。会议显示，这一轮试验生产已经成功，并且超出了目标任务。天然气水合物通常称为易燃冰。水深度为1,225米的南中国海森胡地区的试验生产创造了两种新的世界记录，“总天然气产量为861,400立方米，平均每日天然气产量为28,700立方米”。

在这项试验采矿期间，研究人员还独立开发了一套关键的技术设备系统，以实现天然气水合勘探和采矿的工业化，创建了独特的环境保护和监测系统，并独立创新以形成环境风险预防和控制技术系统。 。

这项试验挖掘征服了深海浅层层层钻孔和生产的核心技术，从探索试验挖掘到实验试验挖掘实现了一个重大飞跃，并在工业化过程中获得了具有里程碑意义的结果。我的国家也已成为世界上第一个使用水平井钻探技术测试海洋天然气水合物生产的国家。

5。科学家发现小麦“癌”敌人

小麦结ab是全球一种非常破坏性且难以控制的真菌疾病，被称为小麦的“癌症”。山东农业大学的农业学院教授，​​山东省现代农业工业技术系统的小麦创新团队的首席专家，他的团队首次克隆了主要基因FHB7，以抵制Head Blight from the Head Blight，Kong Lingrang是山东创新团队的首席专家。小麦相对植物果实的长纤维，并将其成功克隆到小麦品种中，并首次被澄清和验证，它不仅具有稳定的sc抗性性，而且在小麦疾病耐药性繁殖中具有广泛的谱排毒功能。相关研究结果于4月10日在线发表在科学上。

目前，超过30个单元使用了抗疮的种质材料来遗传改善小麦ca脚的耐药性，并在山东，河南，江苏，安海和其他地方进行了广泛的试验，并取得了良好的效果。以上结果发现了一个“黄金钥匙”来解锁scab的全球问题。

6。科学家达到“量子计算优势”里程碑

中国科学技术大学的潘江和卢·乔亚与中国科学院微系统与信息技术研究所的研究人员合作，建立了76次量子量子计算原型” Jiuzhang”，实现了“高斯玻色采样”任务的快速解决方案，使我们的国家能够成功达到量子计算研究中的第一个里程碑 - 量子计算的优势，为实现大型大型的技术基础奠定了技术基础 - 可以解决主要实用价值问题的量子模拟器。 。相关结果于12月4日在线发表。

7.科学家在超过3亿年内重建地球生物多样性变化的历史

生命的起源和演变是世界上十大科学奥秘之一。超过99％的地球上生物已灭绝。通过化石记录重建地球生物多样性变化的历史是了解当今人类居住的地球上生物多样性的当前地位和发展趋势的重要方法。

Nanjing大学的粉丝Junxuan教授和院士Shen Shuzhong教授建立了自己的大规模数据库，独立开发了人工智能算法，并使用“ Tianhe-2”超级计算机取得突破，以获得世界上第一个高级海洋生物多样性的变化，以获得3亿年的最高水平。在古生代时代。曲线，其分辨率是类似国际研究的400倍。

新曲线准确地描述了地质历史上许多重大的生物灭绝和辐射事件及其与环境变化的关系。结果于1月17日以一篇长期研究文章的形式发表在科学上。

8。我国家最高参与者的“人造太阳”完成了

我国家的新一代可控核融合研究设备“中国循环器2M”（HL-2M）于12月4日正式完成并在成都出院，这表明我的国家已正式进入了全球可控制的核融合研究的前沿。 HL-2M将进一步加速人类对未来能源的速度。

该项目是由CNNC核工业西南物理研究所独立设计和建造的。据报道，该设备是我国家最大的高级Tokamak设备，参数最高。这是我国的新一代高级磁性局限性核融合实验研究设备。它采用了更高级的结构和控制方法，其等离子体量达到了现有家用设备的2.0倍。血浆电流能力超过时间增加到2 .5兆头，等离子体离子温度可以达到1.5亿摄氏度，并且可以达到高密度，高比压力和高引导电流的运行。它是实现我国家核融合能源开发行业的飞跃发展的重要支持装置，也是我国消化和吸收ITER的重要手段，这对于技术来说是必不可少的平台。

9。科学家克服了一个几何问题，该问题已经解决了20多年

中国科学技术大学的陈十九世教授和王·本（Wang Bing）发表了一篇有关高维凯勒克流量融合的论文，该论文领先于克服汉密尔顿 - 蒂安的猜想和部分零阶估计的猜想 - 这些是这些 - 这些是这些 - 这些是这些 - 这些是这些 - 这些是这些 - 几何分析领域的核心未解决的问题已有20多年。猜测。

相关结果发表在11月初的《差异几何学杂志》上。据了解，该论文的长度超过120页，从提交到官方出版物耗时6年。本文介绍了许多新的思想和方法，这些想法和方法对几何分析产生了深远的影响，尤其是对RICCI流量的研究。

据报道，本文是几何分析领域的主要进步，并可能促进许多相关的工作。

10。机器学习模拟了数亿个原子：中国和美国团队获得了2020年戈登·贝尔奖，这是高性能计算应用领域最高的奖项

11月19日下午，该申请结果由中国科学院计算机研究所的副研究员Jia Weile共同完成。北京大数据学院及其合作者在国际高性能计算应用程序领域获得了最高奖项。 - - 戈登·贝尔奖。

这项工作是世界上第一个将智能超级计算与物理模型相结合的工作，从而使科学计算从传统的计算模型转变为智能超级计算。

据报道，第一原理分子动力学以其高精度和复杂算法而闻名。长期以来，其计算的空间量表和时间尺度受到算法和计算能力的限制。即使拥有世界上最快的超级计算机，它也只能计算数千个原子的系统尺度。

通过高性能计算和机器学习，这一成就使分子动力学的限制提高了几个数量级，达到了数以亿原子的系统尺度，同时仍然确保“从头开始”的高精度以及在比传统方法高1000倍。

可以理解，基于深度学习的分子动力学模拟通过高性能计算和机器学习的有机组合将准确的物理建模带入大规模的材料模拟中，并有望在机械，化学，材料，材料和生物学中做出贡献未来。它甚至可以在解决工程领域的实际问题中发挥更大的作用。

世界上十大科学和技术进步新闻于2020年

1。科学界已经完成了迄今为止对癌症基因组的最全面分析。

人类乳腺癌细胞来源：Cecil H. Fox

2月5日，英国惠康信托基金会桑格研究所宣布，国际团队迄今已完成对癌症最广泛的全基因组分析，这将有助于加深研究人员对癌症的理解并开发更有效的治疗选择。

该项目称为“ Pan-Cancer Project”，是来自37个国家 /地区的1,300多名科学家的合作。它旨在研究可能引起癌症的突变基因并绘制出这些基因的完整图。小组分析了38种不同类型的肿瘤。 2658个全基因组获得了丰富的遗传数据用于癌症研究。

相关结果在同一天以20多个系列报告的形式发表在《自然及其子杂志》杂志上。

2。人造叶绿体成功开发

在这90微米液滴中，叶绿体中的类囊体使用阳光将二氧化碳转化为有机化合物

资料来源：T。Miller

来自德国马克斯·普朗克（Max Planck）陆地微生物学研究所和法国波尔多大学的研究人员于5月8日发表了一篇文章。他们将菠菜的“轻陷阱”与来自九种不同生物体的酶结合在一起，以创造人工叶绿体。该叶绿体在细胞外工作，收集阳光并使用所得能量将二氧化碳转化为富含能量的分子。

研究人员希望他们创建的增强的光合作用系统最终能够将二氧化碳直接转化为有用的化学物质，或者转基因植物可以吸收大气中作为普通植物中二氧化碳量的10倍。

这种新的光合作用将为转基因作物打开新的门，创造出比现有品种快的新品种。在蓬勃发展的世界人口中，这是农业发展的福音。

3。人工智能首次成功地分析了蛋白质结构

蓝色是计算机预测的蛋白质结构，绿色是实验验证结果。两者之间的相似性很高。

现在预计生物学中最大的挑战之一 - 阐明蛋白质的三维结构 - 现在将被解决。由Google的人工智能公司DeepMind制定的深度学习计划Alphafold可以准确地预测其三维形状。

长期以来，人们需要依靠实验来确定完整的蛋白质结构，这些方法通常需要数月甚至数年。现在，人工智能还可以提供准确的预测计算方法，这可能只需几天甚至半小时。

11月30日，在蛋白质结构预测CASP上，Alphafold计划在一百多个团队中脱颖而出。将深度学习与张力控制算法相结合，并将其应用于结构和遗传数据，使用170,000个已知的分辨蛋白培训了深度学习网络。

DeepMind的相关研究和开发团队表示，它将继续训练Alphafold，以更好地分析更复杂的蛋白质结构。

4。新催化剂将二氧化碳变成甲烷

新的催化剂寄希望于从可再生能源产生甲烷的希望。

资料来源：Mehmetcan

研究人员一直在尝试使用太阳的能量来模仿光合作用，以产生化学燃料。现在，美国科学家开发了一种新的基于铜铁的催化剂，可以在光线的帮助下将二氧化碳转换为甲烷，这是天然气的主要组成部分。到目前为止，此方法是最接近人造光合作用的方法。

研究人员说，如果进一步改善，新的催化剂可以减少人类对化石燃料的依赖。一月份的《美国国家科学学院论文集》报道说，作为将二氧化碳转化为甲烷的轻驱动催化剂，这种新催化剂的效率和产量最高。

5。大脑计算机界面技术有助于瘫痪的人恢复触摸

伊恩·伯克哈特（Ian Burkhardt）在2010年遭受了严重的脊髓损伤后，将微芯片植入了他的运动皮层，该皮层将大脑电信号重定向到计算机中以控制他的手臂，从而使他再次抓住并感觉到物体。来源/巴特尔纪念研究所

4月23日，来自美国电池研究中心和俄亥俄州立大学韦克斯纳医学中心的研究团队发表了一篇文章。他们成功地使用了脑部计算机界面（BCI）系统来帮助瘫痪的患者恢复其四肢。触觉。

这项技术可以捕获人类无法感知的弱神经信号，并通过将人工感觉反馈发送回到受试者的大脑中，从而极大地优化了受试者的运动功能。

改进后，BCI系统成为同时恢复电动机和触觉功能的第一个系统，使受试者不仅可以单独通过触摸感知对象，而且还可以感觉到握持或拾取对象所需的压力。

6。研究人员绘制了迄今为止宇宙最大的三维结构图。

右图中图片中的2D星系在距离测量后放置在3D星图中（左）

资料来源：图片：斯隆数字天空调查

根据物理学组织网络的一份报告，7月20日，在分析了超过400万个星系和含有巨大能源的超级明亮的类星体之后，国际斯隆数字天空调查（SDSS）项目发布了最大的三维（3D）图像迄今为止的宇宙。 3D）结构图。

该数字是由“扩展的Baryon振荡光谱调查（EBOSS）”项目提取的，该项目由许多国家的研究人员组成。它是世界上最大的星系调查项目“斯隆数字天空调查（SDSS）”的一部分。最新结果是基于全球数十个机构的数百名研究人员之间的20多年合作，并花了数年的时间才完成Eboss项目。

当前的理论认为，宇宙起源于大约138亿年前的大爆炸。通过理论分析和天文观察，科学研究人员对宇宙的古老历史和最近的扩张历史有很好的了解，但是知识约为110亿年。相关研究人员说，新结果终于填补了这一空白，并且是宇宙学领域的重大进展。

7。美国研究人员在超高压力下达到室温超导性

将氢，硫和碳的化合物压在两颗钻石之间，使其在室温下进行超导。

来源/亚当·芬斯特

10月16日，美国的一个科学研究团队在《自然》杂志上发表了他们的研究结果。该小组在超高压力下观察到氢化物材料中的室温超导性，这是一个新的突破，使研究人员更近一步地创建具有极高效率的电力系统。近年来，超导研究的进展表明，在高压下，富含氢的材料可以将超导温度提高到约23摄氏度。

美国罗切斯特大学的研究人员提高了可以在实验室中实现零耐药性至15摄氏度的温度。在2670亿帕斯卡的压力下，在光化学合成的三元碳硫化氢系统中观察到了这种作用。该压力大约是轮胎压力的100万倍，并达到实验中达到的最高压力值。

8。“基因魔术剪刀”首次直接在人类试验中使用

人类视网膜CRISPR疗法首次直接在人类中用于治疗遗传失明的患者

遗传失明的患者已成为第一个接受CRISPR-CAS9基因治疗的直接人类试验的人。根据3月初关于英国“自然”网站的报告，科学家进行了第一次临床试验，直接将CRISPR -CAS9基因疗法应用于人类，以治疗遗传性眼病-Leber的先天性amurosis（LCA10）。

LCA10是儿童失明的主要原因，目前无法治愈。 CRISPR-CAS9被称为“基因的魔术剪刀”。在最新的试验中，该基因编辑系统的组成部分将在病毒基因组中编码，然后直接注入患者眼睛的低光感受器细胞中。

这项最新的实验称为“光彩”，由马克·佩内斯（Mark Penless）进行，他是美国俄勒冈州健康与科学大学的继承视网膜疾病专家，以及美国公司Editas Medicine。他们说，该实验旨在测试编辑该技术去除引起LCA10的基因突变的能力的基因。

9。重力波检测器检测到迄今为止最强的黑洞合并事件

黑洞碰撞概念图像来源：科学图库

引力波探测器已经检测到了天文学家从未想到的令人惊讶的东西 - 迄今已知的最大的黑洞合并。 9月2日，“物理评论信”和“天体物理学期刊信函”分别发表了在线文章，介绍了这一发现。

这种黑洞合并最初是在2019年5月21日发现的。合并产生的引力波是由美国激光干涉仪重力波动台（Ligo）和意大利处女座干涉仪（处女座）检测到的。合并活动名为GW190521。

这是今年第二次上述引力检测器检测到非常规黑洞合并事件。在此合并事件中，两个黑洞的质量分别是太阳的85倍和66倍，在合并后形成的新黑洞质量近150个太阳。

10。冷冻EM技术突破了原子分辨率障碍

冷冻EM揭示了apoferritin的原子细节来源：Paul Emsley

为了绘制蛋白质的最小部分，科学家通常需要将数百万个单个蛋白质分子排列成晶体，然后使用X射线晶体学分析它们。或快速冷冻蛋白质的副本，然后用电子轰炸它们，这是一种称为冷冻电子显微镜的低分辨率方法。

在电子束技术，探测器和软件的进一步帮助下，来自英国和德国的两个研究人员团队将分辨率范围缩小到1.25埃埃斯特罗姆或更少，这足以计算单个原子的位置。

增强的分辨率可能使更多的结构生物学家可以选择冷冻EM。当前，该技术仅适用于异常硬蛋白。接下来，研究人员将努力在不太刚性的较大蛋白质复合物（例如剪接体）中实现相似的分辨率。相关论文于10月21日发表在“自然”中。

-结尾-