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資訊頻道 來源： 科技日報 作者： 高博
2011'科技報告
編者按 盼或者不盼，2012如約來了。過去的一年里，“蛟龍”入海、“天神”對接……這些激動人心的時刻注定將在我國科技史上留下重要一筆。同時，我們也不會忘記那些歷史中的人，無謂褒貶，只因他們以不同方式推動了科技事業(yè)的前進(jìn)；這一年，科技體制改革也在穩(wěn)步推進(jìn)，下結(jié)論為時尚早，但不管怎樣，我們期待，這些變化因子聚集的力量，能理順規(guī)則，讓科學(xué)回歸純粹。
回望是為銘記，盤點(diǎn)只為思考。從今天開始，本報開辟《2011'科技報告》專欄，與您共同回味“十二五”開局之年的中國科技。
2011年末，搜索引擎百度統(tǒng)計了當(dāng)年十大熱搜詞——“天宮一號”位居榜首；“喬布斯”位居次席。科技，成了網(wǎng)友一年中最關(guān)注的主題。
從年初的殲-20升空，到天宮一號與神舟八號交會，再到最近北斗啟用，中國在一系列重要領(lǐng)域進(jìn)展迅速。同時，在基礎(chǔ)科研領(lǐng)域，原創(chuàng)性的科學(xué)成果數(shù)量尤勝往年。盤點(diǎn)一年中代表性的成就，可以看出中國科技的實(shí)力躍升之快。
中國空間站踏上征程
1971年，蘇聯(lián)人發(fā)射了第一座空間站“禮炮”。40年后，中國發(fā)射天宮一號實(shí)驗(yàn)器，預(yù)示中國人即將常駐太空。
天宮一號和神舟八號交會的電視畫面，扣動著國人的心弦。像觀看一場重要的體育賽事，許多中國人親眼見證了空間站組裝的實(shí)況。“天”“神”相遇的速度依然很快，像兩輛正常行駛的汽車相撞。為了二者對接順利，它們的姿勢和位置已經(jīng)調(diào)準(zhǔn)。迎上，扣緊，毫無問題。之后“神八”分離和再次對接成功。中國的空間站實(shí)驗(yàn)開了個好頭。
40年來，從“天空實(shí)驗(yàn)室”、“和平號”，到“國際空間站”，幾乎所有大國都參與制造和派遣人員。但獨(dú)立研制和發(fā)射空間站類航天器，除了俄、美，目前只有中國。
當(dāng)中國空間站實(shí)驗(yàn)成功后，有國外評論認(rèn)為，正因?yàn)橹袊?dāng)初無法加入“國際空間站”，才發(fā)展出了自己的空間站技術(shù)體系。
接下來，“神九”、“神十”明年將載人上天，與天宮一號對接。為了發(fā)射大噸位物體，海南新建了第四個航天發(fā)射場。預(yù)計2020年前后，我國將發(fā)射空間站核心艙和科學(xué)實(shí)驗(yàn)艙，開始建造空間站。
由于10年后國際空間站將按計劃退役，許多媒體認(rèn)為，中國屆時可能是唯一擁有永久性空間站的國家。
中國四代機(jī)讓觀察家驚訝
很少有一則消息像殲-20試飛成功那樣，引起中國軍事愛好者的興奮。2011年1月11日中午，在成都中航工業(yè)公司的飛機(jī)場，殲-20首飛落地時，現(xiàn)場的網(wǎng)友發(fā)帖說：“試飛現(xiàn)場歡呼聲響成一片，圍觀者放起了鞭炮。”
在試飛前幾周，網(wǎng)絡(luò)上就有四代機(jī)準(zhǔn)備上天的消息。當(dāng)試飛照片和視頻傳遍網(wǎng)絡(luò)時，“黑絲帶”（這是殲-20在網(wǎng)上的代號）成為當(dāng)時網(wǎng)絡(luò)上最熱的明星。
“中國自己的四代機(jī)上天，”一個軍事愛好者在論壇里發(fā)言說，“這是我一年前都不敢想的。”同一時間，美、俄、日、英、印等國家的媒體也都給予殲-20高度的關(guān)注。外媒普遍認(rèn)為，盡管之前有中國研制四代機(jī)的消息傳出，但目前進(jìn)度之快依然超出想象。
一年以來，殲-20接連試飛顯形，據(jù)報道迄今已有60多次。軍迷們拍攝到的殲-20完整飛行機(jī)動動作，透露了殲-20優(yōu)良的空中能力。
盡管殲-20的發(fā)動機(jī)、飛控、火控、武器等系統(tǒng)，還有基本的重量、載油量、載彈量等等數(shù)據(jù)都尚不清楚，但有的外媒推測，經(jīng)過多年的探索積累，中國已突破四代機(jī)的氣動設(shè)計、高推重比矢量推力發(fā)動機(jī)、有源相控陣?yán)走_(dá)、隱身材料等關(guān)鍵技術(shù)；因此推出擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的四代機(jī)，是水到渠成的事。
2011是中國國防科技備受關(guān)注的一年，不光是殲-20，瓦良格航母下水試航的消息也向人們說明中國在裝備科技上的積累和進(jìn)步。
“北斗”“嫦娥”各立新功
2011年中國航天高密度工作，一年中完成了19次宇航發(fā)射，世界上排名第二。發(fā)射成功的航天器中，包括3顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。12月27日，北斗的新聞發(fā)言人宣布于當(dāng)日正式提供試運(yùn)行服務(wù)。
3顆衛(wèi)星相繼發(fā)射，讓中國北斗導(dǎo)航系統(tǒng)基本建成。按照發(fā)射計劃，2012年還要發(fā)射6顆北斗組網(wǎng)衛(wèi)星。目前，北斗系統(tǒng)已具備25米的定位精度，預(yù)計明年會達(dá)到10米左右。
導(dǎo)航系統(tǒng)的原理，是讓天空中相距甚遠(yuǎn)的衛(wèi)星各自發(fā)送信號，地面上接收器據(jù)此計算位置。如今生活中常用到的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是美國人研制的GPS。中國北斗的啟用，讓需要電子導(dǎo)航的用戶多了一種選擇。據(jù)報道，北斗的精度超過了歐盟之前發(fā)射的“伽利略”系統(tǒng)。
除了北斗，“嫦娥二號”到達(dá)拉格朗日2點(diǎn)，也讓中國航天愛好者感到高興。嫦娥飛到離地球150萬公里之外的拉格朗日2點(diǎn)，標(biāo)志中國首次實(shí)現(xiàn)對月球更遠(yuǎn)的太空進(jìn)行探測。
拉格朗日2點(diǎn)位于日地連線上、地球外側(cè)約150萬公里處。在L2點(diǎn)衛(wèi)星消耗很少的燃料即可長期駐留，是探測器、天體望遠(yuǎn)鏡定位和觀測太陽系的理想位置。
嫦娥從40萬公里遠(yuǎn)飛至150萬公里，使中國成為繼歐空局和美國之后第三個造訪L2點(diǎn)的國家和組織。中國到達(dá)這一國際深空探測的熱點(diǎn)，也得到了國際上很高的評價。
預(yù)計至2012年年底，衛(wèi)星將在此軌道環(huán)繞L2點(diǎn)開展為期一年多的探測活動。星上搭載的太陽風(fēng)離子探測器等科學(xué)儀器，將提高我們對空間環(huán)境的認(rèn)識。
“快堆”“蛟龍”再傳捷報
實(shí)驗(yàn)快中子反應(yīng)堆和“蛟龍”深潛機(jī)器人，2010年就成為輿論熱議的科技項(xiàng)目。今年7月21日，實(shí)驗(yàn)快堆成功并網(wǎng)發(fā)電，再次提升了中國核能技術(shù)的內(nèi)力。
有專家表示：中國核電的目標(biāo)是2020年前后建成商用示范快堆，2030年左右建成并推廣大型商用快堆。在技術(shù)上，快堆比目前核電站使用的輕水堆難度要大得多；由于它前途遠(yuǎn)大，被稱為“夢幻核電站”。
中國并網(wǎng)發(fā)電的快堆，是目前世界上為數(shù)不多的大功率、具備發(fā)電功能的實(shí)驗(yàn)快堆。快堆技術(shù)使貧鈾礦也有了開采價值，將使可采鈾資源成百倍的增加。不僅如此，快堆還能最大程度地“消化”其他核電站廢棄的放射性材料，消除環(huán)境隱患。
2011年更新履歷的還有蛟龍。2010年，它潛入3759米深海，超過了全球海洋平均深度。一年后，它潛得更深了。
7月26日，蛟龍首次下潛至5038.5米，這個深度意味著它可以到達(dá)全球超過70%的海底。歷時6個多小時的深海之旅中，各項(xiàng)儀器指標(biāo)及通訊正常。28日，“蛟龍”再次入水，最大下潛深度5188米，創(chuàng)造我國載人深潛新紀(jì)錄。
在這兩次以及之后幾次的下潛中，蛟龍都進(jìn)行了科學(xué)實(shí)驗(yàn)，它攜帶的各種儀器表現(xiàn)正常。
2012年，蛟龍將進(jìn)行7000米級海試。如果成功，就意味著它可在世界99.8%的海域面積使用。蛟龍能夠懸停在特定深度，也可以高速傳輸圖像和語音，還能完成一系列復(fù)雜任務(wù)。會成為中國人探測深海的好幫手。
值得一提的是，“大洋一號”科考船去年南大西洋發(fā)現(xiàn)了多個深海熱液區(qū)，幫助人們認(rèn)識了那里獨(dú)特的生物系統(tǒng)和礦物。海底還有很多寶藏等待中國人去開發(fā)。
生理學(xué)成就造福人類
2011年，一批有助于增進(jìn)生理學(xué)認(rèn)識的研究，以及促進(jìn)醫(yī)學(xué)進(jìn)步的技術(shù)，都誕生在中國——今年年初，山東省的科學(xué)家在人類精子成熟相關(guān)蛋白研究中取得突破，他們解析了諸多與精子成熟有關(guān)的基因，鑒定了一系列重要的蛋白質(zhì)，有助于提高臨床不育的分子診療水平。
上海生科院的科學(xué)家，則設(shè)法將小鼠尾巴上的皮膚細(xì)胞直接誘導(dǎo)為肝臟細(xì)胞。移植這種肝細(xì)胞，可以讓肝衰竭的小鼠存活率接近一半。這為治療人類的肝病找到新希望。
同樣來自上海生科院的一個研究小組，發(fā)現(xiàn)了更好克隆動物的方法。他們針對克隆后囊胚大多數(shù)在子宮中發(fā)育失敗的情況，引入一種生育輔助技術(shù)。這種通常用于挽救因胎盤缺陷造成的胎兒發(fā)育失敗的技術(shù)，將克隆成功率提高了6倍。
免疫學(xué)方面，中國一個研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)， “MHCⅡ類分子”和動物的天然免疫功能顯著相關(guān)，這為尋找感染疾病免疫治療提供新的思路。
而對萬物之靈——大腦的研究也富有新意。復(fù)旦大學(xué)的科學(xué)家詳細(xì)確認(rèn)了成年獼猴大腦中由神經(jīng)干細(xì)胞“制造”的新生神經(jīng)元，并追蹤了這些新生神經(jīng)元在腦內(nèi)特有的“長距離”遷移。他們還發(fā)現(xiàn)，人類腦內(nèi)的神經(jīng)干細(xì)胞非常活躍，可以不斷生成新的神經(jīng)元。
另一項(xiàng)涉及獼猴的研究也同樣重要。昆明動物研究所研究證明，靈長類的大腦前額葉背側(cè)部涉及到了與“自我”相關(guān)的信息處理，這暗示大腦前額葉是人類自我意識產(chǎn)生的神經(jīng)基礎(chǔ)。
微觀世界呈現(xiàn)更多奇景
宇宙開始后，物質(zhì)是在何種條件下形成的？中科大的一名博士生同國外合作論文，首次確定：隨著宇宙膨脹，夸克—膠子混合“湯”迅速冷卻，質(zhì)子、中子從中析出的臨界點(diǎn)差不多是在2萬億攝氏度。
2011年，國際上頻傳物理學(xué)新聞。中國物理學(xué)家也收獲頗豐。中科大研究人員改進(jìn)了已有的技術(shù)，首次制造出八光子糾纏狀態(tài)，并完成八端口量子通信實(shí)驗(yàn)，打破了之前的六光子紀(jì)錄。同樣在中科大，量子物理學(xué)家們還完成了一種新式的海森堡不確定性實(shí)驗(yàn)，增進(jìn)了對量子力學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識。
來自中科院的化學(xué)家則提出了一種碳單質(zhì)的新結(jié)構(gòu)：除了石墨、金剛石和無定形碳外，科學(xué)家提出，如果將立方金剛石結(jié)構(gòu)中每個原子用一個碳的正四面體來替代，將會形成碳的一種新型三維立方晶體結(jié)構(gòu)。
上海理工大學(xué)的研究者則成功實(shí)現(xiàn)了多普勒效應(yīng)的逆轉(zhuǎn)。多普勒效應(yīng)逆轉(zhuǎn)，指的是當(dāng)光源不斷靠近觀察者時，光頻率反而降低，光從藍(lán)色趨向紅色。這種效應(yīng)在自然條件下無法發(fā)生。實(shí)驗(yàn)人員利用一種人工晶體呈現(xiàn)了這種奇觀。
古化石顯露神秘真相
在古生物研究方面，2011年中國科學(xué)家也屢創(chuàng)佳績。
中科院南京地質(zhì)古生物研究所，對產(chǎn)自安徽的“藍(lán)田生物群”進(jìn)行了系統(tǒng)研究，認(rèn)為該生物群是迄今最古老的多細(xì)胞生物群，年齡大概在距今6.35億—5.8億年之間。而之前發(fā)現(xiàn)的最古老的樣本則距今5.79億—5.4億年。
無獨(dú)有偶，云南澄江化石庫中發(fā)現(xiàn)的一種距今5億多年前的葉足動物——“仙掌滇蟲”，還首次揭示了節(jié)肢動物的起源。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這種具有“節(jié)肢”的蟲子尚未演化出頭部，柔軟的軀干也沒有明顯分節(jié)。但是它數(shù)量眾多的“腳”已經(jīng)出現(xiàn)了分節(jié)。因此認(rèn)定這種蟲子是節(jié)肢動物的直系始祖。
中科院南京地質(zhì)古生物所探討二疊紀(jì)末期生物大滅絕的文章也受到了國際上的重視。研究者通過精細(xì)的地質(zhì)分析，認(rèn)為罪魁是地下巖漿活動造成的溫室效應(yīng)。
中國地質(zhì)科學(xué)院對翼龍和翼龍卵的研究透露出，雄翼龍比雌性要多出頭脊梁，而且翼龍不孵蛋；中科院古脊椎動物與古人類研究所發(fā)現(xiàn)了一種鸚鵡大小的恐龍，只有一個手指，十分奇特。這些研究都刷新了相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)認(rèn)知，并且引起人們無盡的興趣。
《科技日報》（2012-2-1 一版）
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號