由中國科學(xué)院、中國工程院主辦，中國科學(xué)院學(xué)部工作局、中國工程院辦公廳、中國科學(xué)報社承辦，騰訊集團發(fā)展研究辦公室協(xié)辦的中國科學(xué)院院士和中國工程院院士投票評選的2020年中國十大科技進展新聞、世界十大科技進展新聞，2021年1月20日在京揭曉。
2020年中國十大科技進展新聞
1、嫦娥五號探測器完成我國首次地外天體采樣返回之旅 科學(xué)研究啟動
嫦娥五號著陸器和上升器組合體著陸后全景相機環(huán)拍成像。國家航天局供圖
11月24日4時30分，我國成功發(fā)射探月工程嫦娥五號探測器，12月1日晚間成功著陸在預(yù)選著陸區(qū)。完成月壤取樣后，嫦娥五號上升器于12月3日從月面起飛，嫦娥五號返回器于12月17日1時59分在內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域成功著陸，標(biāo)志著我國首次地外天體采樣返回任務(wù)圓滿完成。
隨后，重達1731克的嫦娥五號樣品移交中國科學(xué)院，將在位于國家天文臺的“月球樣品實驗室”中存儲、處理和分析，正式開啟月球樣品與科學(xué)數(shù)據(jù)的應(yīng)用和研究。
嫦娥五號任務(wù)作為我國復(fù)雜度最高、技術(shù)跨度最大的航天系統(tǒng)工程，對于我國提升航天技術(shù)水平、完善探月工程體系、開展月球科學(xué)研究、組織后續(xù)月球及星際探測任務(wù)，具有承前啟后、里程碑式的重要意義。
2、北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射成功 北斗全球系統(tǒng)星座部署完成
發(fā)射現(xiàn)場。胡煦劼攝
6月23日9時43分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第五十五顆導(dǎo)航衛(wèi)星暨北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星。
此次發(fā)射的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星和配套運載火箭分別由中國航天科技集團有限公司所屬的中國空間技術(shù)研究院和中國運載火箭技術(shù)研究院抓總研制，中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院等多家科研院所全方位參與了研制建設(shè)。
這是長征系列運載火箭的第336次飛行。在測控、地面運控、星間鏈路運管、應(yīng)用驗證等系統(tǒng)的強有力支撐下，此前發(fā)射的所有在軌衛(wèi)星都已入網(wǎng)。至此，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署比原計劃提前半年全面完成。
3、深潛再傳捷報 我國無人潛水器和載人潛水器均取得新突破
“海斗一號”。中科院沈陽自動化研究所供圖
6月8日，由中國科學(xué)院沈陽自動化研究所主持研制的“海斗一號”全海深自主遙控潛水器搭乘"探索一號"科考船海試歸來。在此航次中，“海斗一號”在馬里亞納海溝實現(xiàn)近海底自主航行探測和坐底作業(yè)，最大下潛深度10907米，填補了我國萬米級作業(yè)型無人潛水器的空白。
“奮斗者”號。中船702所供圖
11月28日，由中國船舶集團有限公司第七〇二研究所牽頭總體設(shè)計和集成建造、中國科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所等多家科研機構(gòu)聯(lián)合研發(fā)的“奮斗者”號全海深載人潛水器隨“探索一號”科考船返航。
此次“奮斗者”號在馬里亞納海溝成功坐底，創(chuàng)造了10909米的中國載人深潛新紀錄，標(biāo)志著我國在大深度載人深潛領(lǐng)域達到世界領(lǐng)先水平。此外，還有助于科學(xué)家了解深淵海底生物、礦藏、海山火山巖的物質(zhì)組成和成因，以及深海海溝在調(diào)節(jié)氣候方面的作用。
4、我國率先實現(xiàn)水平井鉆采深海可燃冰
藍鯨II號平臺。中國地質(zhì)調(diào)查局供圖
3月26日，自然資源部召開了我國海域天然氣水合物第二輪試采成果匯報視頻會，會議透露，此輪試采日前取得成功，并超額完成目標(biāo)任務(wù)。天然氣水合物通常稱為可燃冰。在水深1225米的南海神狐海域的試采創(chuàng)造了“產(chǎn)氣總量86.14萬立方米、日均產(chǎn)氣量2.87萬立方米”兩項新世界紀錄。
此次試采中，研究人員還自主研發(fā)了一套實現(xiàn)天然氣水合物勘查開采產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)裝備體系，創(chuàng)建了獨具特色的環(huán)境保護和監(jiān)測體系，自主創(chuàng)新形成了環(huán)境風(fēng)險防控技術(shù)體系。
此次試采攻克了深海淺軟地層水平井鉆采核心技術(shù)，實現(xiàn)了從探索性試采向試驗性試采的重大跨越，在產(chǎn)業(yè)化進程中取得標(biāo)志性成果。我國也成為全球首個采用水平井鉆采技術(shù)試采海域天然氣水合物的國家。
5、科學(xué)家找到小麥“癌癥”克星
受赤霉病侵染的小麥。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)孔令讓團隊供圖
小麥赤霉病，是世界范圍內(nèi)極具毀滅性且防治困難的真菌病害，有小麥“癌癥”之稱。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院教授、山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系小麥創(chuàng)新團隊首席專家孔令讓及其團隊從小麥近緣植物長穗偃麥草中首次克隆出抗赤霉病主效基因Fhb7，且成功將其轉(zhuǎn)移至小麥品種中，首次明確并驗證了其在小麥抗病育種中不僅具有穩(wěn)定的赤霉病抗性，而且具有廣譜的解毒功能。相關(guān)研究成果4月10日在線發(fā)表于《科學(xué)》。
目前，已有30多家單位利用抗赤霉病的種質(zhì)材料進行小麥抗赤霉病遺傳改良，并在山東、河南、江蘇、安徽等地進行廣泛試驗，結(jié)果表現(xiàn)良好。上述成果為解鎖赤霉病這一世界性難題找到了“金鑰匙”。
6、科學(xué)家達到“量子計算優(yōu)越性”里程碑
光量子干涉實物圖：左下方為輸入光學(xué)部分，右下方為鎖相光路，上方共輸出100個光學(xué)模式，分別通過低損耗單模光纖與100超導(dǎo)單光子探測器連接。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、陸朝陽團隊供圖
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、陸朝陽等與中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、國家并行計算機工程技術(shù)研究中心的研究人員合作，構(gòu)建了76個光子的量子計算原型機“九章”，實現(xiàn)了具有實用前景的“高斯玻色取樣”任務(wù)的快速求解，使得我國成功達到量子計算研究的首個里程碑——量子計算優(yōu)越性，為實現(xiàn)可解決具有重大實用價值問題的規(guī)?；孔幽M機奠定技術(shù)基礎(chǔ)。相關(guān)成果12月4日在線發(fā)表于《科學(xué)》。
7、科學(xué)家重現(xiàn)地球3億多年生物多樣性變化歷史
古生代海洋生物多樣性曲線與重要演化事件。南京大學(xué)供圖
生命起源與演化是世界十大科學(xué)之謎之一。地球上曾經(jīng)生活過的生物99%以上已經(jīng)滅絕，通過化石記錄重建地球生物多樣性變化歷史是認識當(dāng)今人類居住地球生物多樣性現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢的重要途徑。
南京大學(xué)樊雋軒教授、沈樹忠院士等自建大型數(shù)據(jù)庫，自主研發(fā)人工智能算法，利用“天河二號”超算取得突破，獲得了全球第一條高精度的古生代3億多年的海洋生物多樣性變化曲線，其分辨率較國際同類研究提高400倍。
新曲線精確刻畫出地質(zhì)歷史中多次重大生物滅絕和輻射事件及其與環(huán)境變化的關(guān)系。成果于1月17日以研究長文形式發(fā)表于《科學(xué)》。
8、我國最高參數(shù)“人造太陽”建成
中國環(huán)流器二號M裝置。中核集團核工業(yè)西南物理研究院供圖
我國新一代可控核聚變研究裝置“中國環(huán)流器二號M”（HL-2M）12月4日在成都正式建成放電，標(biāo)志我國正式跨入全球可控核聚變研究前列，HL-2M將進一步加快人類探索未來能源的步伐。
該項目由中核集團核工業(yè)西南物理研究院自主設(shè)計建造。據(jù)悉，該裝置是我國目前規(guī)模最大、參數(shù)最高的先進托卡馬克裝置，是我國新一代先進磁約束核聚變實驗研究裝置，采用更先進的結(jié)構(gòu)與控制方式，等離子體體積達到國內(nèi)現(xiàn)有裝置2倍以上，等離子體電流能力提高到2.5兆安培以上，等離子體離子溫度可達到1.5億攝氏度，能實現(xiàn)高密度、高比壓、高自舉電流運行，是實現(xiàn)我國核聚變能開發(fā)事業(yè)跨越式發(fā)展的重要依托裝置，也是我國消化吸收ITER技術(shù)不可或缺的重要平臺。
9、科學(xué)家攻克20余年懸而未決的幾何難題
闡釋圖片。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)供圖
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授陳秀雄、王兵發(fā)表的關(guān)于高維凱勒里奇流收斂性的論文，率先攻克了哈密爾頓—田猜想和偏零階估計猜想——這些均為幾何分析領(lǐng)域20余年來懸而未決的核心猜想。
相關(guān)成果于11月初發(fā)表在《微分幾何學(xué)雜志》上。據(jù)了解，論文篇幅超過120頁，從投稿到正式發(fā)表耗時6年。該論文引進了眾多新思想和新方法，對幾何分析，尤其是里奇流的研究產(chǎn)生了深遠的影響。
據(jù)悉，該文是幾何分析領(lǐng)域內(nèi)的重大進展，或?qū)⑼七M諸多相關(guān)工作。
10、機器學(xué)習(xí)模擬上億原子：中美團隊獲2020高性能計算應(yīng)用領(lǐng)域最高獎項戈登貝爾獎
機器學(xué)習(xí)+物理模擬+高性能計算=新的科學(xué)范式。賈偉樂供圖
11月19日下午，由中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所賈偉樂副研究員、中國科學(xué)院院士鄂維南、北京大數(shù)據(jù)研究院張林峰研究員及其合作者共同完成的應(yīng)用成果獲得國際高性能計算應(yīng)用領(lǐng)域最高獎——戈登貝爾獎。
該項工作在國際上首次采用智能超算與物理模型的結(jié)合，引領(lǐng)了科學(xué)計算從傳統(tǒng)的計算模式朝著智能超算的方向前進。
據(jù)悉，第一性原理分子動力學(xué)以其高精度和算法復(fù)雜著稱，長期以來，其計算的空間尺度和時間尺度受算法和算力限制，即使利用世界上最快的超級計算機，也只能計算數(shù)千原子體系規(guī)模。
該成果通過高性能計算和機器學(xué)習(xí)將分子動力學(xué)極限提升了數(shù)個量級，達到了上億原子的體系規(guī)模，同時仍保證了「從頭算（ab initio）」的高精度，且模擬時間尺度較傳統(tǒng)方法至少提高1000倍。
據(jù)了解，基于深度學(xué)習(xí)的分子動力學(xué)模擬通過高性能計算和機器學(xué)習(xí)的有機結(jié)合，將精確的物理建模帶入了更大尺度的材料模擬中，有望在將來為力學(xué)、化學(xué)、材料、生物乃至工程領(lǐng)域解決實際問題發(fā)揮更大作用。
