2021年十大科学成果 2021年十大科学成果是什么

2021年科技成就有哪些?

2021年科技成就如下：

1、人造太阳再创超高温等离子体运行世界纪录。2021年5月28日，由中科院合肥研究院承建的全超导托卡马克核聚变实验装置人造太阳。

实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，创造新的世界纪录，为未来核聚变发电奠定了工程基础。

2、量子计算双子星实现量子优越性里程碑。2021年，潘建伟院士团队成功构建113个光子的九章二号，处理特定问题速度比目前最快的超级计算机快亿亿亿倍。

构建的66比特可编程超导量子计算原型机祖冲之二号，求解量子随机线路取样速度比目前最快的超级计算机快1000万倍。

3、我国在上首次实现淀粉全人工合成。经过多年研究攻关，中科院天津工生所和大连化物所利用高效催化、合成生物学原理和生物计算技术，在上首次实现淀粉全人工合成，突破了自然光合作用的局限。

4、嫦娥五号月球样品研究取得系列成果。2021年7月，全国13家科研机构及单位获得嫦娥五号首批月球科研样品。通过对月球样品开展自主研究，我国科学家取得系列研究成果。

证明月球直到20亿年前仍存在岩浆活动，比以往月球样品限定的岩浆活动时间延长了约8亿年，对月球热演化研究提出了新挑战，为未来月球探测研究提供了新方向。

5、天眼FAST全球开放，发现脉冲星超500颗。2021年，天眼FAST建立了符合标准的全球开放平台，15个、24个科研机构的31项申请，有27项通过专家评审。

利用天眼FAST，科研团队在银道面脉冲星巡天中取得重要进展，发现新脉冲星超过500颗，包括一批最暗弱的脉冲星、毫秒脉冲星和脉冲双星等。

2021十大科技进展揭晓！网友：我开脑洞都想不出来

近日，由科学院、工程院主办，科学院学部工作局、工程院办公厅、科学报社承办，科学院院士和工程院院士投票评选的2021年十大科技进展（the top 10 news stories of scientific and technological progress）于2022年1月18日在京揭晓。

此项年度评选活动至今已举办了28次。评选结果经媒体广泛后，在上产生了强烈反响，使公众进一步了解国内外科技发展的动态，对普及科学技术起到了积极作用。

此次评出的2021年十大科技进展分别是：

1 我国首次火星探测任务取得成功

6月11日，航天局公布了“祝融”号火星车拍摄的首批火星图像，标志着的火星任务取得成功。三张照片是由“祝融”号的相机拍摄的，包括着陆点全景、火星地形地貌、“印迹”（即着陆平台）影像图。另一张是由祝融释放出车底部的分离相机拍摄的“着巡合影”图，为火星车与着陆平台的合影。

天问一号于2020年7月23日由长征五号重型运载火箭从最南端海南省的文昌航天发射中心发射，启动了首次火星任务。

2 空间站开启有人长期驻留时代

6月17日，神舟十二号载人飞船发射升空，与空间站核心舱天和成功对接。3名航天员进驻核心舱，进行了为期3个月的驻留，开展了一系列空间科学实验和技术试验，在轨验证了航天员长期驻留、再生生保、空间物资补给、出舱活动、舱外作、在轨维修等空间站建造和运营关键技术。

10月16日，神舟十三号发射升空，将另外三名宇航员送往天宫空间站，开启为期6个月的在轨驻留，期间将开展一系列科学实验，进一步验证在轨长期居住的情况，空间站有人长期驻留时代到来。

3 我国实现二氧化碳到淀粉的从头合成

淀粉是“粥饭”中最主要的碳水化合物，是面粉、大米、玉米等粮食的主要成分，也是重要的工业原料。其主要合成方式是由绿色植物通过光合作用固定二氧化碳来进行。长期以来，科研人员一直在努力改进光合作用这一生命过程，希望提高二氧化碳的转化速率和光能的利用效率，最终提升淀粉的生产效率。

4 我国团队凭打破“量子霸权”的超算应用摘得2021年度“戈登贝尔奖”

11月18日于美国密苏里州圣斯举行的全球超级计算大会（SC21）上，计算机协会（ACM）将2021年度“戈登贝尔奖”授予超算应用团队。这支由之江实验室、超算无锡中心等单位研究人员组成的联合科研团队，基于新一代神威超级计算机的应用“超大规模量子随机电路实时模拟”（SWQSIM）获此殊荣。

量子优越性，或称量子优势，指的是一个量子设备可以在任何可行的时间内解决任何经典计算机无法解决的问题。谷歌和科技大学的研究人员都曾声称他们已经开发出了达到量子优势的设备。

确定一个设备是否在给定任务下实现量子优势，首先要对随机量子电路（RQC）中不同量子比特的相互作用进行采样。由于随机量子电路中的量子比特之间可能存在大量的相互作用，对其相互作用进行建模只能由高性能计算机解决。

在这项工作中，研究人员介绍了一个设计过程，涵盖了模拟所需的算法、并行化和架构。使用新一代神威超级计算机，他们有效地模拟了10x10x（1+40+1）的随机量子电路，这也被认为是模拟RQC的一个新的里程碑，远远超过了谷歌“顶点”超级计算机的表现。

5 1400万亿电子伏特我国科学家观测到迄今能量光子

科学院高能物理研究所牵头的合作组依托重大科技基础设施“高海拔宇宙线观测站（LHAASO）”，在银河系内发现12个超高能宇宙线加速器，并记录到能量达1.4拍电子伏（PeV，拍=千万亿）的伽马射线光子，这是迄今为止能量的光。

研究成果突破了人类对银河系粒子加速的传统认知，揭示了银河系内普遍存在能够把粒子加速到超过1PeV的宇宙线加速器，开启了“超高能伽马天文”观测时代。相关成果5月17日发表于《自然》。

6 嫦娥五号样品重要研究成果先后出炉

10月19日，科学院地质与地球物理研究所和天文台主导，联合多家研究机构发布了围绕月球演化重要科学问题取得的突破性进展。相关研究成果发表在《自然》。

科研人员利用超高空间分辨率 — 铅（U-Pb）定年技术，对嫦娥五号月球样品玄武岩岩屑中50余颗富矿物（斜锆石、钙钛锆石、静海石）进行分析，确定玄武岩形成年龄为20亿年，表明月球直到20亿年前仍存在岩浆活动，比以往月球样品限定的岩浆活动延长了约8亿年。

研究显示，嫦娥五号月球样品玄武岩初始熔融时并没有卷入富集钾、稀土元素、磷的“克里普物质”——生热元素，嫦娥五号月球样品富集这些生热元素的特征，是由于岩浆后期经过大量矿物结晶固化后，残余部分富集而来。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生热元素的主流说。

7 异源四倍体野生稻快速从头驯化获得新突破

随着世界人口的快速增长，至2050年粮食产量或将增加50%才能完全满足需求。与此同时，近年来世界气候变化加剧，全球气候变暖、极端天气频发等都为粮食安全带来了巨大挑战。在此背景下，如何进一步提高作物单产成为亟待解决的严峻问题。

科学院遗传与发育生物学研究所李家洋院士团队首次提出了异源四倍体野生稻快速从头驯化的新策略，旨在最终培育出新型多倍体水稻作物，这是一种一直令科学家渴望培育出的水稻品种，其活力和环境稳健性有助于大幅提高粮食产量并增加作物环境变化适应性。本项研究为未来应对粮食危机提出了一种新的可行策略，相关研究成果2月4日发表于《细胞》。

8 我国研发成功-271 超流氦大型低温制冷装备

液氦到超流氦温区大型低温制冷系统（模型）图源：科学报中科院理化技术研究所供图

4月15日，由科学院理化技术研究所承担的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 ”通过验收及成果鉴定，标志着我国具备了研制液氦温度（零下269摄氏度）千瓦级和超流氦温度（零下271摄氏度）百瓦级大型低温制冷装备的能力。液氦到超流氦温区大型低温制冷系统可满足航空航天工业、氢能储运、氦资源开发等领域的迫切需要。

9 植物到动物的功能基因转移首获证实

农业科学院蔬菜花卉研究所张友军团队经过20年研究，发现被粮农组织（FAO）认定的迄今“超级害虫”烟粉虱，从寄主植物那里获得了防御性基因。这是现代生物学诞生100多年来，首次研究证实植物和动物之间存在功能性基因水平转移现象。

这是我国农业害虫研究领域在《细胞》杂志的首篇论文，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，也为新一代基因导向的害虫防控技术研发提供全新思路。

10 稀土离子实现多模式量子中继及1小时光存储

光纤中的光子损耗阻碍了量子信息在地面的长距离传播。量子中继器是一种解决方案，但由于量子中继器方案的系统复杂性，到目前为止，通信距离仍然有限。另一种解决方案包括可运输的量子存储器和装有量子存储器的卫星，其中长寿命的光量子存储器是实现全球量子通信的关键部件。然而，迄今为止的光存储器的最长存储时间约为1分钟。

科技大学郭光灿院士的研究团队开发了基于稀土离子掺杂晶体的高性能固体量子存储器，成功将光的存储时间提高至1小时，为未来基于长寿命固体量子存储器的大规模量子通信提供了方案。该成果分别于4月22日和6月2日发表于《自然通讯》和《自然》。

2021年、世界十大科技进展结果揭晓，都有哪些科技产品入选？

全球自我的活体机器人诞生，基因剪刀首次治疗遗传病，科学家借助AI技术蛋白质结构预测难题，史上最冷反物质问世，芝麻粒大小心模型问世，绘制最清晰原子特写，科学家利用人工智能实现两项数学突破，构建人类早期胚胎样结构，激光传输稳定自如创世界纪录，核聚变向点火迈进一大步。

火星探测，的空间站会长期有人驻留，二氧化碳与淀粉的合成，量子霸权在2021年获得了戈登贝尔奖，看到了更多的能量光子，嫦娥5号的研究成果出炉，-271℃超流氦这个装备研究成功等等。

比如说有“自我”活体机器人，嫦娥五号样品，天问“探火”，空间站，核聚变向“点火”等等，这些科技产品都入选了。

有嫦娥5号的研究成果，二氧化碳与淀的途径，0度超流氦装置的研究成功等等都入选了。

两院院士评出的2021年十大科技进展分别是什么？

分别是空间站开启有人长期驻留时代，团队凭打破量子霸权的超算应用摘得2021年度戈登贝尔奖，嫦娥五号样品重要研究成果先后出炉，异源四倍体野生稻快速从头驯化获得新突破，植物到动物的功能基因转移首获证实，研发成功-271℃超流氦大型低温制冷装备，1400万亿电子伏特，科学家观测到迄今能量光子，实现二氧化碳到淀粉的从头合成，首次火星探测任务取得成功，稀土离子实现多模式量子中继及1小时光存储。

我国科研人员成功的合成了人工淀粉。我国的首次火星探测任务成功，并且空间站长期有人居住。我国科研人员成功打破量子霸权的超算应用，夺得了2021年度戈登贝尔奖。14,000,000亿电子伏特是我国科学家观测到的光能量子。嫦娥5号样品的实验结果先后出炉。一元4倍体野生到快速从头驯化，得到了突破性的进展。我国成功研发零下271度超流氦大型低温制冷设备。植物到动物的功能基因转移获得证实。稀土离子实现多模式量子中继及一小时光存储。

火星探测成功着陆取景，嫦娥五号月球取样取得新进展，成功实现了将二氧化碳合工淀粉，植物到动物的功能基因转移首获证实等等。

我国首次火星探测任务取得成功，空间站开启友人长期驻留时代。

我国有哪些成就入选了2021年度科学十大进展

首先来说说我国的空间站，在2021年10月16日，神舟十三号载人飞船进入太空，3名航天员进驻天和核心舱，更重要的是，我国空间站将开启有人长期驻留的时代。有媒体称，飞行员目前状态良好，预计于4月中旬返回。另有消息称，我国今年有6次发射任务，如果按照正常的进度推进，空间站今年就会建成，未来还会有技术专家进驻空间站，可能会进一步与别国合作。再来说说我国在火星探测上取得的成就，让我们熟知的就是天问一号着陆火星，这项成就入选2021年度科学十大进展中。更重要的是，“天问一号”为探索火星打下坚实基础，也能在很大程度上摆脱对西方的依赖，象征着在世界航天领域的地位。当然，这与我国无数科研人员的努力分不开，也是大国实力雄厚的重要体现。

来看一下特殊观测卫星对太阳进行观测的成果，太阳是地球的生命之源，给我们带来光明和温暖，人类有必要了解太阳活动的轨迹，最终实现“太空天气”预报。在过去的一年里，我国的羲和号卫星承担着对太阳进行探测的任务，该卫星装备的磁悬浮稳定系统，能将卫星的光学探测部分与推进稳定的部分相对分离。如今，我国又传来好消息，颗综合性太阳探测卫星——先进天基太阳天文台将于今年发射，预计在轨运行不少于4年。