由中国科学院、中国工程院主办，中国科学院教务局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办，院士投票表决中国科学院和中国工程院，2021年中国十大科技进步新闻和世界十大科技进步新闻。将于2022年1月18日在北京公布。
这一年度评选活动至今已举办28届。评选结果被新闻媒体广泛报道后，在社会上产生了强烈反响，使公众进一步了解国内外科技发展情况，对科普工作起到了积极的推动作用。
2021年中国十大科技进步新闻
一、我国首次火星探测任务圆满成功
照片由轨道飞行器和火星国家航天局提供
6月11日，国家航天局在北京举行天问一号探测器登陆火星首张科学影像揭幕仪式，并公布了着陆场全景、火星地形、“中国印记”和“中国印记”。火星车拍摄的“朱荣”。旅游团合影”等图片。首批科学影像的发布，标志着我国首次火星探测任务取得圆满成功。
据悉，我国首次火星探测任务于2013年全面启动，2016年1月立项。2020年7月23日，天问一号探测器在海南文昌成功发射。经过地面火力转移、火星捕获、火星靠泊、离轨着陆和科学探索，工程任务按计划顺利进行。
2、中国空间站开启长驻时代
天河核心舱航天科技集团五院供图
6月17日、10月16日，神舟十二号、神舟十三号载人飞船成功发射，成功将航天员送入太空。神舟十二号与天河核心舱对接，形成组合。三名航天员进入核心舱停留三个月，进行了一系列空间科学实验和技术实验。空间站建设与运行关键技术，如驻留、再生与生命保障、空间材料供应、车外活动、舱外运行、在轨维护等。
神舟十三号入轨后，完成了与天河核心舱和天舟二号、天舟三号组件的自主快速交会。三名宇航员开始了为期6个月的在轨停留，在此期间他们将进行机械工作。手臂操作、退出活动、模块换位、空间科学实验和技术试验，进一步验证了航天员长期在轨、再生和生命保护、长期驻留时代等一系列关键技术。中国空间站到了。
3.我国实现二氧化碳从头合成淀粉
中国科学院天津工业生物技术研究所供图
淀粉是“粥米”中最重要的碳水化合物，是面粉、大米、玉米等杂粮的主要成分，也是重要的工业原料。其主要合成方法是绿色植物通过光合作用固定二氧化碳。长期以来，研究人员一直致力于改善光合作用的生命过程，希望提高二氧化碳的转化率和光能的利用效率，最终提高淀粉的生产效率。
中国科学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，该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，成功生产淀粉。淀粉的从头合成使淀粉生产从传统的农业种植模式转变为工业作坊生产模式成为可能，实现了原创性突破。相关研究成果于9月24日在线发表在《科学》杂志上。
4、中国团队打破“量子霸权”的超算应用荣获2021年“戈登贝尔奖”
获奖现场之枝江实验室、国家超算无锡中心供图
11月18日下午，在美国密苏里州圣路易斯市举行的全球超级计算大会（SC21）上，美国计算机协会（ACM）将2021年度“戈登·贝尔奖”授予中国超级计算应用团队。这支由之江实验室、国家超算无锡中心等单位的科研人员组成的联合科研团队，基于新一代神威超级计算机“超大量子随机电路实时仿真”的应用获得了这一荣誉（） .
在这项工作中，研究人员介绍了一个系统设计过程，该过程涵盖了模拟所需的算法、并行化和系统架构。研究团队使用新一代双威超级计算机科技，有效模拟了深度为10×10（1+40+1）的随机量子电路。与谷歌量子计算机“Plane ”在200秒内完成一百万个0.2%保真度的采样任务相比，“”需要1万年才能完成同样复杂度的模拟，而团队的应用在304内可以获得更高的一百万个保真度秒。真实度的相关样本在一周内获得相同数量的不相关样本，一举打破其宣称的“量子霸权”。
5. 1400万亿电子伏 中国科学家迄今观测到能量最高的光子
2021年7月全阵列建成投产 中国科学院高能物理研究所供图
中国科学院高能物理研究所牵头的国际合作团队依托国家重大科技基础设施“高空宇宙线天文台（）”，在银河系发现12个超高能宇宙线加速器Way, 并记录了能量为 1.4 拍电子伏特 (PeV, pat = ) 的伽马光子，这是迄今为止人类观测到的能量最高的光子，突破了对银河系粒子加速的传统认识，揭示了银河系中无处不在的粒子可以将粒子加速到1PeV以上。宇宙线加速器开启了“超高能伽马天文”观测时代。相关结果于 5 月 17 日发表在《自然》杂志上。
6、嫦娥5号样品重要研究成果陆续发布
扫描电镜下成分分析 中国科学院地质与地球物理研究所供图
10月19日，中国科学院发布了嫦娥五号月球科研样品的最新研究成果。由中国科学院地质与地球物理研究所和国家天文台牵头，联合多家研究机构，在上发表论文3篇，在 发表论文1篇，报告围绕月球演化的重要科学问题取得突破性进展.
在最新研究中，研究人员利用超高空间分辨率铀铅（U-Pb）测年技术分析了嫦娥五号月球玄武岩碎片中的 50 多种富铀矿物（德莱莱石、钙钛矿锆石）样本。，静海石），并确定玄武岩形成年龄为20.30±0.4亿年，表明直到20亿年前，月球上仍有岩浆活动，比之前月球限制的岩浆活动长约8亿年。样品。
研究表明，嫦娥五号月球样品玄武岩的初始熔融不涉及富含钾、稀土元素和磷的“克雷普物质”。岩浆后期，大量矿物结晶凝固后，剩余部分富集。
这一结果排除了嫦娥五号着陆区岩石的初始岩浆熔融热源来自放射性发热元素的主流假设科技，揭示了月球晚期岩浆活动过程。据悉，本研究采用的超高空间分辨率测年和同位素分析技术处于国际领先水平，为年表等珍贵地外样品的研究提供了新的技术方法。
7. 异源四倍体野生稻快速从头驯化新突破
异源四倍体野生稻和二倍体栽培稻的植物表型 图片由中国科学院种子创新研究所/遗传与发育生物学研究所提供
随着世界人口的快速增长，到2050年粮食产量可能增加50%，才能完全满足需求。同时，近年来，世界气候变化加剧，全球气候变暖，极端天气频发，给粮食安全带来了巨大挑战。在此背景下，如何进一步提高农作物产量已成为亟待解决的严峻问题。
中国科学院种子创新研究所/遗传与发育生物学研究所李家阳院士团队首次提出异源四倍体野生稻快速从头驯化新策略新的多倍体水稻作物，从而大大提高粮食产量。提高作物对环境变化的适应性。本研究为未来应对粮食危机提出了新的可行策略，开辟了作物育种的新方向。相关研究成果于2月4日发表在Cell上。
8、我国研制成功-271℃超流氦大型低温制冷设备
从液氦到超流氦温区的大型低温制冷系统（模型） 中国科学院理化所供图
4月15日，中科院理化所承担的国家重大科研装备研制项目“液氦到超流氦温区大型低温制冷系统研制”通过验收并取得成果鉴定，标志着我国具备研制液氦温度的能力。（负269摄氏度）千瓦级超流氦温度（负271摄氏度）100瓦大型低温制冷设备可满足大科学工程、航空航天工程等国家战略性高新技术发展的迫切需求和氦资源开发。
该项目的成功实施也带动了我国高端氦螺杆压缩机、低温换热器和低温阀门的快速发展，提升了一批高新技术制造企业的核心竞争力，使相关产业成为可能。技术从无到有。，从低端向高端的提升，初步形成了我国功能齐全、分工明确的低温产业群。
9. 第一次从植物到动物的功能基因转移已被证实
细胞纸机理图由中国农业科学院蔬菜花卉研究所张友军团队提供
中国农业科学院蔬菜花卉研究所张友军团队经过20年跟踪研究发现，迄今为止唯一的“超级害虫”烟粉虱被联合国粮食及农业组织（FAO）认可. ”：它从宿主植物中获得防御基因。这是现代生物学诞生100多年来首次证实动植物之间存在功能性水平基因转移的研究。
相关科研成果于3月25日在线发表于《细胞》，4月1日作为《细胞》封面文章发表。这是我国农业害虫研究领域《细胞》杂志上的第一篇论文。它揭示了昆虫如何利用水平转移基因来克服宿主的防御，为探索昆虫适应性进化规律开辟了新的视角，也提供了新一代的靶基因。定向粉虱田间精准绿色防控技术的研发提供了新思路。
10、稀土离子实现多模量子中继和1小时光存储
稀土离子掺杂晶体在低温环境下工作实拍照片由中国科学技术大学提供
量子不可克隆定律基于物理学原理赋予量子通信安全性。这一规律也决定了传统放大器无法克服光子传输损耗，使得长距离量子通信成为当今量子信息科学的核心问题之一。量子中继和可移动量子存储是实现长距离量子通信的两种可行方案，它们的共同需求是高性能量子存储器。
在量子中继方面，现有的国际实验研究主要集中在发射存储器的架构上，不能同时满足确定性发光和多模复用这两个关键技术要求。在便携式量子存储方面，世界上最长的光存储时间仅为1分钟，无法满足便携式量子存储小时级的存储时间要求。
中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、周宗权研究团队研发出基于稀土离子掺杂晶体的高性能固态量子存储器，并在上述两条技术路线上取得重要进展，实现了基于多设备吸收的存储器。模式量子中继，并成功将光存储时间提高到1小时。相关结果分别于 4 月 22 日和 6 月 2 日发表在 和 上。
2021年全球十大科技进步新闻
一、世界上第一个“自我复制”的活体机器人诞生
一个活的机器人将单个细胞组装成一个新的细胞团。图片来源：
佛蒙特大学、塔夫茨大学和哈佛大学威斯生物启发工程研究所的科学家们发现了一种新的生物繁殖方式，并用它创造了第一个可以自我复制多代的活体机器人——3.0。
它只有几毫米大小，既不是传统的机器人，也不是已知的动物物种，而是一种在地球上从未见过的新型活的、可编程的有机体。据悉，这种活体机器人或有助于医学的新突破——除了有望用于精准给药外，其自我复制能力也让再生医学成为新的帮手，也可能用于先天缺陷，抗创伤、癌症和衰老提供了开创性的解决方案。11月29日，相关研究成果发表在《美国国家科学院院刊》上。
2、核聚变向“点火”迈出一大步
暂无评论内容