中国创新路上的里程碑

陆成宽 高博

2019年是中国科技发展史上不平凡的一年，迎难而上的一年，充满挑战与希望的一年。从太空到深海，从实验室到指尖，凤凰涅槃，快马加鞭。有人找准方向，有人加快脚步，有人收获硕果。不知不觉，中国迎来5G元年，科创板鸣锣开市，实现月背着陆，研制类脑芯片……科技的快速进化让我们不敢松懈，各行各业都已紧张投入竞争，即将到来的2020年又将是一番值得期待的新天地。

   “嫦娥四号”

   实现人类首次月背软着陆

1月3日，“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的预选着陆区，并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图，揭开了古老月背的神秘面纱。

从2018年12月8日发射升空，到2019年1月3日顺利到达，“嫦娥四号”走完了约40万公里的地月之路。她着陆后，静态着陆器和月球车分别被部署到月球表面，两者都携带了一系列探测仪器，探测该地区的地质特征，并进行了生物实验。

   5G商用牌照正式发放

5G是一场影响深远的全方位变革，将推动万物互联时代的到来。6月6日，工业和信息化部正式向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照，中国正式进入5G商用元年。

在技术标准方面，我国倡导的5G概念、应用场景和技术指标已纳入国际电信联盟的5G定义;产业发展方面，我国率先启动5G技术研发试验，加快了5G设备研发和产业化进程。目前，我国5G中频段系统设备、终端芯片、智能手机处于全球产业第一梯队，具备了商用部署的条件。值得注意的是，三大运营商早已在各地建设5G基站，投资巨大。5G牌照的发放，有利于抢抓数字经济发展的契机。

   科创板鸣锣开市

7月22日，科创板在上海证券交易所鸣锣开市。中国资本市场由此向科技创新企业开放大门。在未来国际科技实力竞争中，科创板将成为我国“硬科技”企业持续补充后续能量的“大粮仓”。

科创板作为新设的增量板块，重点支持高新技术产业和战略性新兴产业。面向新一代信息技术、新材料、生物和高端装备制造四大领域。设立科创板并首次在中国股票市场引入注册制，被普遍认为是中国A股市场设立以来，发行上市制度方面最为重大的变革。

开发出全球首款类脑芯片

8月1日，清华大学开发出的全球首款异构融合类脑计算芯片登上了《自然》杂志的封面。该芯片结合了类脑计算和基于计算机科学的机器学习，这种融合技术有望提升各个系统的能力，促进人工通用智能的研究和发展。原则上，一个人工通用智能系统可以执行人类能够完成的绝大多数任务。

发展人工通用智能的方法主要有两种：一种是以神经科学为基础，尽量模拟人类大脑;另一种是以计算机科学为导向，让计算机运行机器学习算法。然而，由于两套系统使用的平台各不相同且互不兼容，极大地限制了人工通用智能的发展。

   首次验证远距离

   双场量子密钥分发

今年，中科大的潘建伟教授等科学家在300公里真实环境的光纤中完成了双场量子密钥分发实验。成果9月正式发表。

这种双场量子密钥好比双胞胎携手将成码率大大提高，基于“發送—不发送”的双场量子密钥分发方案，大大提高了对相位噪声的容忍能力和安全性。在现实环境下相位剧烈变化的300公里光纤信道上，实现了双场量子密钥分发。该方案还验证了700公里以上光纤远距离量子密钥分发的可行性，有望成为新一代远距离城际量子密钥分发的基础。被业内专家评论为“实用双场量子密钥分发的重要里程碑”。

   用基因编辑干细胞治疗艾滋病

一次性治愈艾滋病？曾遥遥无期的梦想，已触手可及。9月公布的一个成就是：中国科学家基因编辑了人体造血干细胞，失活CCR5基因，并移植到HIV感染合并急性淋巴细胞白血病患者体内产生效果。这名艾滋病病毒阳性的中国男性手术后表现良好并观察了19个月。虽没完全清除艾滋病病毒，但也没有出现令人担忧的诱发癌症或遗传损伤的副作用。

在先期动物实验的基础上，中国团队摸索多种条件，建立能进行基因编辑的造血干细胞的预处理方法，不仅让它活跃，还不破坏它的多能潜力、稳态和生存能力。

   首次解析非洲猪瘟病毒结构

10月，《科学》杂志发表了中国学者解析非洲猪瘟病毒精细三维结构的论文。这是一种正二十面体的巨大病毒，由基因组、核心壳层、双层内膜、衣壳和外膜5层组成，病毒颗粒包含3万余个蛋白亚基，组装成直径约260纳米的球形颗粒。以前“盲人摸象”，如今看到了病毒全貌，疫苗研发可以更有针对性。

这是国际上首次解析非洲猪瘟病毒结构，为揭示非洲猪瘟病毒入侵宿主细胞以及逃避和对抗宿主抗病毒免疫的机制提供了重要线索，为开发效果佳、安全性高的新型非洲猪瘟疫苗奠定了坚实基础。

   70倍太阳质量黑洞发现

   远超理论预言上限

2016年初，中国科学家开始利用LAMOST观测了3000多个双星天体，其中一颗“走路拉风”的B型星引起关注，并进而发现它的伙伴是一颗黑洞，有70倍太阳质量，刷新了人类对于恒星级黑洞质量上限的认知。

这颗迄今为止最大质量的恒星级黑洞，标志着利用LAMOST巡天优势搜寻黑洞新时代的到来。“光谱之王”才能发现“黑洞之王”。相信未来会有一批平静态黑洞现身，揭开这个“黑暗家族”的内幕。

首艘国产航母

   “山东号”服役

中国第一艘国产航空母舰“山东号”12月17日下午在海南军港交付海军，习近平亲自出席交接入列仪式。12月26日，山东号驶过台湾海峡，一举一动牵动着网民的心。

山东号是中国自主设计、研发、建造的一艘航空母舰，比起辽宁号有不少改进，型号为002型，是中国真正意义上的第一艘国产航空母舰。

航母的设计制造较为复杂，体现了一个国家的工业能力和科技水准。山东舰顺利完成建造、海试，正式交付海军，说明中国已通过了设计建造航母的毕业考试。

    长征五号火箭

    成功复出

时隔两年多，中国推力最大的新一代运载火箭——长征五号（以下简称“长五”）再一次发射，并成功将实践二十号卫星送入轨道。“长五”是中国现役起飞质量最大、芯级直径最粗、运载能力最强的运载火箭，也称“胖五”。它身高57米，箭体直径达到5米，起飞重量达870吨。它的近地轨道最大有效载荷25吨，相当于一次将16辆小汽车送入太空。探月三期、火星探测、载人空间站……未来，众多航天工程的实施都指望它。