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2008年十大国内科技新闻 科技元素让北京奥运异彩纷呈

来源:新浪时间:2008-12-30

  今年由两院院士、媒体老总和本报读者共同评选出来的十大国内科技新闻,较往届分量更重。评委的视角不仅仅局限在那些具备战略意义的技术进展和不同学科的原创成果,像抗震救灾和北京奥运会这样的举国大事中功不可没的科技力量也被推向“前台”。还有很多重要的成就,由于名额有限,只得割爱。我们相信最终荣膺十大的国内科技新闻,能够代表中国科技人员在过去的一年里对科学事业和公众利益的贡献。

  1.我国首颗中继卫星成功发射

  中继卫星就是天上的数据“二传手”。它居高临下,通信覆盖面积比地球的1/3还大,因此能让天地之间更及时地交流。第一颗中继卫星是美国在1983年发射的,之后美苏(俄)两国都建立了中继卫星体系。

  4月25日,中国首颗数据中继卫星“天链一号01星”成功发射,9月,在测控“神七”时首次建功,使测控覆盖率提高到60%%左右。此前“远望”号测量船队加上十余个地面站,才能为“神七”飞船提供12%%的测控覆盖率。而一颗中继卫星就可覆盖飞船50%%的飞行轨道。中继卫星还可以帮助更早发现航天器故障。

  另外,中继卫星可使各类卫星实现数据实时下传。资源卫星和环境卫星无需专门行至地面站上空,以下传数据。这样突发自然灾害时,就不至于错过应对时机。

  美联社、路透社、美国宇航局等均在第一时间对此进行报道。普遍认为:这种卫星大大提高了中国太空信息传播速度,在测控、救灾、军事方面都有很大潜力。

  2.科技为抗震救灾提供强大支撑

  2008年,一场大地震让“5·12”成为人们长久铭记的日子。大灾面前,13亿人同心协力众志成城。科技界也迅速行动起来,用科技手段为抗震救灾保驾护航。

  废墟下、瓦砾里……哪里还有幸存的生命?热红外生命探测仪、声波震动生命探测仪等一大批高科技工具成为搜救的有力帮手。通讯中断、道路不通,震区与外界失去一切联系!在这关键时刻,航空雷达遥感、光学遥感成为大面积快速获取灾情信息的有效手段。

  5月12日下午地震发生后,有关部门迅速组建了“汶川地震灾害遥感监测与灾情评估组”,在遥感救灾方面富有经验的对地观测中心和遥感所立即行动起来,着手收集、处理灾区的卫星遥感数据。其遥感监测数据和相关科技人员的分析评估为国家决策层提供了全面、详细的灾情信息和决策依据。

  同时,科研人员通过遥感检测数据分析和实地考察,对堰塞湖溃决的可能性及溃决后的危险区进行了科学评估,为堰塞湖的处置提供了重要依据。在震区水源保护、卫生防疫、次生灾害防治等多项工作中,科学技术无处不在。

  值得一提的还有,我国气象科技在防灾减灾中发挥的重要作用。我国气象预报水平不断提高,中短期预报水平已达到或接近了国际水平,最大限度地减少了气象灾害造成的人员伤亡和经济损失,极大减轻了抗震救灾的经济成本和社会负担。

  3.我科学家发现铁基高温超导材料

  如果一种材料的电阻能达到0,就称之为超导材料。假如超导材料能够应用,很多神奇的设想就能成真。可惜目前发现的任何一种超导材料,都必须降到很低的温度(只比绝对零度高几十度),才表现出超导性。相对而言,1986年发现的一种镧钡铜氧化物不需要太低的温度就能超导,被叫做“高温”超导材料。自那以后,各种铜氧化物类的高温超导材料相继被发现,成为研究热点。

  是不是只有铜氧化物才能做高温超导材料呢?今年几位中国科学家有了新发现。3月25日,中国科技大学陈仙辉领导的科研小组报告说:氟掺杂钐氧铁砷化合物在临界温度43开尔文(零下230.15摄氏度)时变成超导体。3天后,中科院赵忠贤小组报告,氟掺杂镨氧铁砷化合物的超导临界温度可达52开尔文;假如施以压力,其超导临界温度可进一步提升至55开尔文。此外,中科院闻海虎小组报告说,锶掺杂镧氧铁砷化合物的超导临界温度为25开尔文。

  这些铁基高温超导材料的发现,引起了超导学界的热议———新老两类材料的高温超导机制是否一样?事实上,铜氧化物的超导机制尚未有定论。诺贝尔奖获得者、美国普林斯顿大学教授菲利普·安德森说,假如不一样,那就意味着新材料的发现比预想的要重要得多,也许能从中发现全新的超导机制。

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  4.新《科技进步法》实施

  修订后的《中华人民共和国科学技术进步法》(简称《科技进步法》)自2008年7月1日起正式实施。作为中国科技界基本法,新的《科技进步法》被认为进一步奠定了建设创新型国家的法律基石。

  新的《科技进步法》主要针对制约我国科技进步的制度性问题,从6个方面进行了重大修订:将提高自主创新能力、建设创新型国家写入法律;提出国家要制定和实施知识产权战略,建立和完善知识产权制度;规定加大对科技的投入;规定要有效配置、整合科技资源;设立企业技术进步专章;强调要调动科技人员的自主性、积极性、创造性,建立一种能够激励自主创新的制度。

  对站在创新前沿的中国科学家而言,修订后的《科技进步法》的最大意义在于:它既强调科研诚信建设,又倡导宽容失败,为产出更多原创成果营造了良好的制度环境。

  5.科技元素让北京奥运异彩纷呈

  2008年5月8日9时17分,“祥云”在珠穆朗玛灿烂“盛开”。中国科学家使奥运火炬成功挑战自身“生理极限”,首次在世界最高峰珠穆朗玛峰峰顶燃起。

  除此之外,北京奥运会期间,一大批新能源、节能减排以及智能交通的新技术、新设施和新产品在奥运场区、场馆投入运营。奥运会,让来自世界各地的人们赴了场“科技盛宴”。

  如果以“科技”为主题来场时装秀,那么主场馆“鸟巢”和国家游泳中心“水立方”就是两位最为靓丽的模特。“鸟巢”的钢结构由24个倾斜的主钢柱和大量辅助钢柱的相互支撑而成,整个工程看不到一根直立的柱子,这本身就是个奇迹。同时,高效清洁过滤技术为全场91000名来宾每小时提供48吨健康直饮水;电子门票系统为观众入场实现同步抓拍,验证时间小于一秒钟;节能环保型发电机组作为备用发电机为奥运提供电源应急。

  “水立方”由1437块“智能泡泡“组成,其外立面墙使用的先进的半导体(LED)夜间景观照明技术是国家863计划的重大科研成果,它比普通照明节省近70%%的能源。计算机编程控制使它可显示各种不同颜色和动态图案,更为奇妙的是,独特的水处理技术让运动员们发挥出色。是科技,让这里成为一座充满魔幻色彩的蓝色水晶宫殿。

  在这场时装秀中,环保也是个重头戏。在奥运工程中,采用的环保技术达到190多项,仅在奥运村和国家体育馆建设中,就集成应用了60多项先进技术。

  此外,TD-CDMA技术让人们将奥运赛事“随身带”、会“喝水”能“呼吸”的地砖、一秒钟电子门票验证技术……众多高科技不再是人们眼里的“华服”,而是大家都能享用的“休闲装”。

  6.我研制成功百万亿次超级计算机

  今年8月,中科院计算技术研究所和曙光公司宣布研制成功“曙光5000”,标志着中国成为继美国之后第二个能制造和应用超百万亿次高性能计算机的国家。11月17日公布的全球高性能计算机最新排行榜中,曙光5000A跻身前十。

  曙光5000的浮点运算速度峰值为每秒230万亿次。它一天完成的计算量,相当于全中国所有人每天24小时、每年365天利用手持计算机不停地进行计算46年的工作量。而它的功耗却极低———满负载运行的状态下,功耗仅为其他品牌同级别高性能计算机的六分之一。曙光5000A的第一套超大型系统将于2009年初落户上海超级计算中心,它被正式命名为“魔方”,届时将完成各种大规模科学工程计算、商务计算。

  高性能计算机具备重要的战略意义,是发达国家科技竞争的前沿领域。目前名列第一的超级计算机是IBM研制的“走鹃”,它被部署在美国国防部用来进行核武器实验。我国2004年研发成功的曙光4000A曾历史性地闯入全球排名前十。但由于基础较薄,在接下来全世界都集中精力发展超级计算机的几年里,中国再也没有进入前十名。曙光5000A在高手如云的2008年再次入选前十,被认为是中国登上高性能计算机高峰的真正开始。

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  7.我科学家实现世界首个量子中继器

  “虽然不能指望2009年就能用上量子计算机,但是在2008年,物理学家们向这个目标迈出了重要的步伐。8月份,一个国际研究团队实现了首个‘量子中继器’,借助它量子通信可以达到任意遥远的距离”。欧洲物理学会在年度十大成就介绍中,如是评价中国科技大学潘建伟小组的成果。

  量子通信和计算利用量子力学基本原理,效率高而且绝对安全,是通信和计算技术的发展方向。但作为量子通信的基本资源,脆弱的纠缠光子易被信道吸收,造成信号随通信距离指数衰减、误码率提高。因此,目前量子通信的距离被限制在100公里的量级,仍然处在初级阶段。如何提高这一距离是世界难题。

  《自然》杂志8月28日报道:潘建伟及其同事利用冷原子量子存储技术,首次实现了具有存储和读出功能的纠缠交换,建立了由300米光纤连接的两个冷原子系综之间的量子纠缠。这种量子纠缠可以被读出,并转化为光子纠缠,以进行进一步的传输和操作。《自然》称该工作“扫除了量子通信中的一大绊脚石”。

  潘建伟研究团队在量子通信和量子计算领域一直处于国际领先地位,其研究成果多次被欧洲物理学会或美国物理学会评为“年度十大进展”。

  8.神舟七号升空我航天员首次太空行走

  “神舟七号报告,我已出舱,感觉良好。神舟七号向全国人民、全世界人民问好!”9月27日下午,当翟志刚的声音从遥远的太空传来时,地球上的中国沸腾了!而世界也睁大了眼睛。

  身着纯白色国产舱外航天服“飞天”的翟志刚,出舱后挥动鲜艳的五星红旗。随后,他取下飞船轨道舱外事先安装好的固体润滑材料试验样品,交给留在轨道舱里的刘伯明。接着,翟志刚在浩瀚的太空里缓缓行走。

  当中国航天员翟志刚完成出舱活动后顺利返回轨道舱,中国载人航天工程取得了又一具有里程碑意义的重大技术突破,这标志着我国成为继美国、俄罗斯之后的第三个独立掌握出舱技术的国家。

  随着航天技术的飞速发展,太空漫步的重要作用和意义日益突出,其最直接并为人们熟知的作用是完成太空作业,修复载人航天器或其他航天器上的受损部件。今天,太空科技的顶峰是建立空间站,掌握太空出舱活动这一关键技术,对建造太空站及后续送航天员上月球至关重要,具有指标意义。

  “神七”飞行的另一项重大技术突破,是首创飞船伴飞小卫星的太空拍摄,小卫星将会拍摄航天员进行太空漫步及取回空间实验样品过程的彩色图片,为今后改进操作提供重要参考。

  这次“神七”航天员出舱,除了在舱外航天服、伴飞小卫星等标志性项目上展示中国航天科技已取得重大突破及迈进一个新里程外,同时在长征火箭的推进、“气闸舱”设计以及卫星通讯传送、地面监测及回收着陆上,都较“神五”、“神六”有所创新和提高。

  9.我绘制成首张大熊猫基因组序列图谱

  熊猫到底是熊科动物,还是猫科动物,还是浣熊的近亲?科学家一直缺乏足够的证据。第一张大熊猫基因序列图的诞生,终于揭晓谜底———熊猫是熊的一个亚种。深圳华大研究院10月11日宣布绘制成功熊猫“晶晶”的基因组框架图。这是我国科学家继完成首张黄种人基因图后又一生命科学的里程碑。

  要透彻了解一种生物的秘密,最好的办法是绘制出它的基因图谱。但由于工程浩大,并不是所有物种都能拥有一张完整的基因图谱(如果将大熊猫基因组序列写成一本书,其厚度相当于384米高的深圳地王大厦)。这次绘制的图谱显示:大熊猫基因组与人的大小相似,约为30亿个碱基对,包含2—3万个基因;在已经进行全基因组测序的物种中,大熊猫基因组与狗的基因组最接近;基因分析结果还证明了熊科内部各类群的分类情况。

  这张基因图填补了大熊猫基因组及分子生物学研究的空白,它的绘制完成,不仅能回答“熊猫为什么有黑眼圈”、“熊猫为什么爱吃竹子”这类问题,更大的意义在于,从基因角度破解为何熊猫繁殖能力低下的疑问,从而使科学家有机会帮助繁育更多的熊猫。

  10.“翔凤”首飞成功国产飞机走向商用

  11月28日12时23分,伴随着发动机的阵阵轰鸣,“翔凤”加速、滑行、腾空……她终于像她的名字一样,成了“腾飞之凤”,留给地面欢呼的人群一个蓝白相间的美丽身影。13时23分,“翔凤”在1000米左右的中低空飞行约一个小时后,顺利降落。

  这一短暂的飞行因“新中国航空工业历史上第一款自主设计、自主研发、拥有完全知识产权的民用飞机”这一身份而使翔凤(ARJ21)成为我国航空史上一个里程碑,它标志着中国飞机正式飞入了世界新型民用客机的行列。

  由于种种原因,我国民用飞机产业一直相对落后,没有走出仿制的模式,没有研制过一个具有自主知识产权的民机机型。已经批量出口到国外的新舟60涡桨支线飞机,其前身“运七”也是仿制前苏联的机型。

  “翔凤”成为我国第一个外销欧美发达国家的飞机产品,目前国内外订单为208架。其中,美国最大飞机租赁公司通用电气商业服务公司订购了25架。翔凤-700飞机得到了世界高端客户的认可,是中国民用飞机走向世界的重大突破,也坚定了中国新一代支线客机取得商业成功的信心。

  同时,“翔凤”的首飞成功,迈出了我国自主研制大飞机的第一步。我国大飞机战略分三步走:第一步是“翔凤”的成功;第二步是造单通道150座干线客机;第三步是造双通道飞机。

  作为我国自行研制的第一架中短航程新型涡扇支线飞机,在翔凤-700飞机研制过程中,我们在总体技术、气动布局、系统综合等方面掌握了大量关键技术。而它与150座主力干线客机的性能和使用特征有诸多共同性,因而其成功试飞为大飞机的研发奠定了坚实基础。