2021年度中国科学十大进展（上）

主题阐释

科学技术是第一生产力。放眼古今中外，人类社会的每一项进步，都伴随着科学技术的进步。尤其是现代科技的突飞猛进，为社会生产力发展和人类的文明开辟了更广阔的空间，有力地推动了经济和社会的发展。

2022年2月28日，科学技术部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）发布了2021年度中国科学十大进展。这十大进展是我国重大基础研究的最新科学进展和重要研究成果。

科学进展

火星探测任务

天问一号探测器成功着陆火星

2021年5月15日7时18分，天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务取得成功。任务采用了“气动减速——伞降减速——动力减速——着陆缓冲”四级串联减速技术路线，建立了设计迭代改进流程和多学科综合优化方法，提高了系统应对故障工况和进入条件极限拉偏下的安全着陆能力。

入选理由

天问一号探测器着陆火星，是我国首次实现地外行星着陆，实现了从地月系到行星际的跨越，在火星上首次留下中国人的印迹，使我国成为第二个成功着陆火星的国家，是我国航天事业发展的又一具有里程碑意义的进展。

素材解读

科技创新是中国人肩负的时代使命。“天问一号”经历了此次探火旅程中最凶险的“黑色9分钟”成功着陆，中国航天器首登火星就毫发未损涉险过关，让人惊叹。在“天问一号”自主完成着陆火星的背后，凝结着航天人肩负的时代使命和为实现“航天梦，强国梦”伟大愿景而勇于探索的精神！

中国空间站天和核心舱成功发射，神舟十二号、十三号载人飞船成功发射并与天和核心舱成功完成对接

2021年4月29日，中国空间站天和核心舱在海南文昌航天发射场发射升空，准确进入预定轨道，任务取得成功。6月17日，神舟十二号载人飞船发射成功，并与天和核心舱成功完成对接，顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3位航天员送入太空，这是天和核心舱发射入轨后，首次与载人飞船进行的交会对接。10月16日，神州十三号载人飞船发射成功，并采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱径向端口，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3位航天员送入太空，实现了我国载人飞船在太空的首次径向交会对接。

入选理由

天和核心舱发射成功，标志着我国空间站建造进入全面实施阶段，为后续任务展开奠定了坚实基础。我国的载人航天飞船脱离试验阶段，开始实现太空往返常态化，标志着我国正式进入太空站时代。

素材解读

科技创新是敢为天下先的勇气。2022年恰逢中国航天事业发展66年，如果将这66年浓缩在一部电影里，那一定是一部分分秒秒都掀起高潮的史诗巨片。从神舟五号到神舟十三号，我国载人飞船完成了一个又一个里程碑式的飞跃，承载着中国航天人的勇气，不畏风雨，勇往直前。中国“航天大国”的称誉已是名副其实。

从二氧化碳到淀粉的人工合成

中国科学院天津工业生物技术研究所马延和等报道了由11步核心反应组成的人工淀粉合成途径（简称ASAP），该途径在实验室实现了从二氧化碳和氢气到淀粉分子的人工全合成。

入选理由

淀粉是粮食最主要的组分，也是重要的工业原料。该成果不依赖植物光合作用，通过从头设计二氧化碳到淀粉合成的非自然途径，采用模块化反应适配与蛋白质工程手段，解决了计算机途径热力学匹配、代谢流平衡以及副产物抑制等问题，克服了人工途径组装与级联反应进化等难题，实现了二氧化碳到淀粉的人工全合成。

素材解读

以科技服务人类，用科技改变生活。如果未来二氧化碳人工合成淀粉的系统过程成本能够降低到与农业种植相比具有经济可行性，那么将会节约九成以上的耕地和淡水资源，而且能够避免农药、化肥等对环境的负面影响，推动形成可持续的生物基社会，提高人类粮食安全水平。与此同时，ASAP为推进“碳达峰”和“碳中和”目标实现的技术路线提供了一种新思路，对于解决全球气候变暖这一重大课题具有非常重要的意义。

嫦娥五号月球样品揭示月球演化奥秘

中国科学院地质与地球物理研究所李献华、杨蔚、胡森、林杨挺和中国科学院国家天文台李春来等利用过去十多年来建立的超高空间分辨率的定年和同位素分析技术，对嫦娥五号月球样品玄武岩进行了精确的年代学、岩石地球化学及岩浆水含量的研究。结果显示，嫦娥五号玄武岩形成于20.30±0.04亿年，确证月球的火山活动可以持续到20亿年前，比以往月球样品限定的火山活动延长了约8亿年。

入选理由

这一结果为撞击坑定年提供了关键锚点，将大幅提高内太阳系星体表面撞击坑定年的精度。研究还揭示，嫦娥五号玄武岩的月幔源区并不富含放射性生热元素和水，排除了放射性元素提供热源，或富含水降低熔点两种月幔熔融机制，对未来的月球探测和研究提出了新的方向。

素材解读

如今，人们对于月球的认知早已不限于神话和传说。我国科学家对月球样品的研究，更刷新了人类对月球演化的认知。中国的科研人员用自己的辛勤付出，向世界证实中国不会落后于任何一个国家，也让人类对宇宙的了解更加深刻，拓展了人类的视野，拔高了科研高度。

揭示SARS-CoV-2逃逸抗病毒药物机制

在生命周期中，新冠病毒的一系列转录复制酶组装成“转录复制复合体”超分子机器，负责病毒转录复制的全过程，是开发广谱抗病毒药物的核心靶点。清华大学娄智勇、饶子和与上海科技大学高岩等发现并重构了病毒“加帽中间态复合体”“mRNA加帽复合体”和“错配校正复合体”，并阐明其工作机制。揭示了新冠病毒转录复制机器的完整组成形式;发现了病毒聚合酶的核苷转移酶结构域是催化mRNA“加帽”成熟的关键酶，明确了帽结构的合成过程。

入选理由

不断出现的新冠病毒突变株对当前已有的疫苗、中和抗體等抗病毒手段提出严峻挑战，亟须发展能有效应对各型突变株的广谱药物。本项科学进展为发展新型、安全的广谱抗病毒药物提供了全新靶点，阐明了瑞德西韦等药物效果不良的分子机制，为优化针对聚合酶的抗病毒药物提供了关键科学依据。

素材解读

博观而后约取，厚积方能薄发。正是依赖于多年来在冠状病毒研究领域的科研积累，面对突发的新冠疫情，团队才能迅速做出有价值的研究工作。认知无止境，研究亦不止步。“对于基础生物学研究而言，热度并不是研究的驱动力，专注于解决研究领域本身有待解决的科学问题才是我们持续下去的原因。”娄智勇说。EAA4A85F-DB63-4DE5-8A1C-E58D72807926