在“十四五”開局之年，中國科學院科技創新成果捷報頻傳——
凝望蒼穹，“中國天眼”高效執行。2021年，“中國天眼”的年觀測時長超過5300小時，遠超國際同行預期的工作效率，目前已發現約500顆脈衝星，同時還有來自14個國家的27份國際觀測申請獲得批准。
再破紀錄，“人造太陽”持續“燃燒”。2021年12月30日晚，全超導託卡馬克裝置（東方超環）實現1056秒的長脈衝高參數等離子體執行，再次創造目前世界託卡馬克裝置高溫等離子體執行的最長時間紀錄。
鑄造平臺，“超級顯微鏡”有序推進。2021年，中國散裂中子源加速器年度執行指標再創新高，高能同步輻射光源完成主環建築封頂，上海光源工程建設成效顯著。
立足新階段，啟航新徵程。新的一年，實現高水平科技自立自強依舊是中科院人矢志不渝的方向。
探索基礎研究前沿，勇闖科學“無人區”
無用之用，實堪大用。人類在高科技上取得的種種偉大成就，無一不植根於基礎科學，正因如此，基礎研究被視為科技創新的源頭。
2021年7月12日，嫦娥五號任務第一批月球科研樣品正式發放，國內共有13家科研機構獲得約17476.4毫克樣品。
拿到樣品後半個小時，中科院科研人員立即啟動集中攻關，53小時後取得第一個定年資料，55小時後取得第一個氫同位素資料，7天內完成預期的實驗分析，第8天起進行封閉式論文寫作，第16天投出第一篇論文……
為了這一刻，他們準備了十多年。“拿到樣品的那一刻，所有團隊成員都非常興奮。我們團隊裡很多人是‘80後’‘90後’，他們從參加工作的第一天開始，就在為嫦娥五號月球樣品研究做準備。科研工作者最大的榮耀就是能夠承擔起國家科技發展中的重大任務。”中科院地質與地球物理研究所研究員楊蔚說。
在貴州省平塘縣的大窩凼裡，“中國天眼”凝望著蒼穹。2021年是它開放執行的第二年，也是它實現國際開放的第一年。這一年，中科院國家天文臺的科研人員在大山深處默默堅守，全年無休，以保證望遠鏡每天24小時高效執行。
“中國天眼”團隊和來自國內外的科學使用者們攜手，終於迎來了科學成果的“爆發期”：中性氫譜線測量星際磁場取得重大進展；獲得迄今最大快速射電暴爆發事件樣本，首次揭示快速射電暴的完整能譜及其雙峰結構；“銀道面脈衝星快照巡天”專案持續發現毫秒脈衝星；開展多波段合作觀測，開啟脈衝星搜尋新方向，開啟研究脈衝星電磁輻射機制的新途徑……
“新思想引領新時代，新使命開啟新徵程。‘中國天眼’團隊在新思想引領的新徵程中，想國家之所想，急國家之所急，受得了寂寞，坐得了冷板凳，堅守在科研一線，繼續為國家的強盛貢獻自己的力量。”中科院國家天文臺研究員姜鵬說。
在廣東省江門開平市，打石山地下700米深處，地下洞室、大型水池以及要裝2萬噸液體閃爍體和光電倍增管的中微子探測器初具雛形。建成後，它將與日本的“頂級神岡”探測器和美國的“深部地下中微子實驗”設施形成三足鼎立之勢，並將成為下一代國際中微子實驗中率先建成的設施。
“江門中微子實驗已經進入建設攻關的關鍵階段，我們研發出了探測效率最高的新型光電倍增管和最透明的液體閃爍體，發展出一系列新技術，如高強度螺栓、單通道電子倍增器、應力檢測、防水封裝、極低本底技術等，未來這些技術也會有更廣泛的應用。”中科院高能物理研究所研究員曹俊說。
行走在科學的“無人區”，沒有人可以商量，沒有經驗可以借鑑，他們靠著勇氣和智慧蹚出一條條嶄新的路。
瞄準關鍵核心技術，搶佔發展“制高點”
關鍵核心技術要不來、買不來、討不來，只有攻克關鍵核心技術，才能從根本上推動經濟高質量發展，保障國家安全。
在安徽合肥西郊風景秀麗的科學島上，世界首個全超導託卡馬克核聚變實驗裝置——東方超環一次又一次重新整理世界紀錄。
2021年5月28日3時02分，東方超環控制大廳的大螢幕上，數字突破了100秒，所有人起立歡呼，一個新的世界紀錄誕生了，東方超環成功實現可重複的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體執行，將1億攝氏度20秒的原紀錄延長了5倍，進一步證明核聚變能源的可行性，也為邁向商用奠定了物理和工程基礎。半年後，在2021年即將結束之際，它又實現了1056秒的長脈衝高參數等離子體執行，創下又一個新的世界紀錄。
“近年來東方超環取得的系列原創性重大成果，以及深度參與ITER計劃取得的成果和經驗，都為未來中國聚變工程實驗堆的建設和執行奠定了堅實的科學和工程基礎。”中科院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所研究員徐國盛說。
同樣在安徽合肥，量子計算原型機“九章”在2020年底橫空出世，標誌著我國成為全球第二個實現“量子優越性”的國家。一萬年太久，只爭朝夕。2021年以來，中國科學技術大學潘建偉院士團隊厚積薄發，好訊息頻傳：“九章二號”“祖沖之號”“祖沖之二號”以迅雷不及掩耳之勢相繼問世，穩固了我國量子計算第一方陣的位置。
中國科學技術大學教授朱曉波表示，“祖沖之二號”實現了對“量子隨機線路取樣”任務的快速求解，比目前最快的超級計算機快一千萬倍，計算複雜度比谷歌的超導量子計算原型機“懸鈴木”高一百萬倍，使得我國首次在超導體系達到了“量子計算優越性”里程碑。
“超導量子計算作為國際競爭的焦點之一，相關裝置多次被國外限制與禁運，我們唯有透過自主創新，與兄弟單位齊心協力，才有可能在競爭中脫穎而出。”朱曉波說。
燃氣輪機被譽為“工業皇冠上的明珠”，是國家綜合國力、工業基礎和科技水平的集中體現。但長期以來，我國深受大功率高參數燃氣輪機試驗裝置空白的瓶頸制約，缺乏開展科技攻關的基礎性條件。
在江蘇連雲港，服務“航空發動機與燃氣輪機重大專項”優先啟動的高效低碳燃氣輪機試驗裝置CTF#1燃燒室試驗平臺在2021年完成動態除錯，初具試驗服務能力，已支撐多個型號的研發攻關，其中兩個型號燃燒室已完成研製並裝機。目前，多個試驗平臺完成工程設計，核心關鍵裝置正在研製加工，配套建設全面展開。
“燃氣輪機的核心技術只能依靠自主研發，高效低碳燃氣輪機試驗裝置是解決‘卡脖子’問題、實現國產燃氣輪機技術自主可控的重要手段。”中科院工程熱物理研究所專案研究員邵衛衛告訴《中國科學報》，該裝置投入使用後將為我國更高效率、低碳/零碳排放燃氣輪機自主發展提供資料積累和試驗平臺，推動低碳能源動力系統自主創新。
第五代移動通訊技術（5G）是具有高速率、低時延和大連線特點的新一代寬頻移動通訊技術，是實現人機物互聯的網路基礎設施。5G射頻濾波器也是未來5G技術走向應用的關鍵元器件。
在由國家奈米科學中心和廣州高新技術產業開發區共建的新型研發機構——廣東粵港澳大灣區國家奈米科技創新研究院，科研團隊正在進行5G手機射頻濾波器的攻關，力爭在“十四五”實現全流程、智慧化製造。
緊盯著發展的“制高點”，晚一步就會被動，慢一點就會被超越，他們靠著毅力和決心攻下一個個技術堡壘。
打造大國重器叢集，助力創新“加速度”
科技強國離不開大國重器，高精尖技術的發展也離不開高精尖水準的實驗平臺。
散裂中子源被譽為“超級顯微鏡”，是研究物質微觀結構的理想探針，金屬疲勞、可燃冰、磁性材料、化學反應催化劑的原位研究等都須使用散裂中子源。
在廣東東莞，中國散裂中子源已經成為國際前沿的高科技、多學科應用的大型研究平臺。2021年，中國散裂中子源加速器首次實現全年度100千瓦供束執行，完成有效打靶供束時間5148小時，供束期間的束流可用率達到96.1%，年度執行指標再創新高，達到國際同類裝置的先進水平。
“新的一年，中國散裂中子源將繼續做好高質量開放執行，服務國家重大戰略需求。我們全體科研人員將踔厲奮發，篤行不怠，為實現高水平科技自立自強作出我們應有的貢獻。”中科院高能物理研究所研究員陳延偉說。
同樣被譽為“超級顯微鏡”的，還有同步輻射光源。同步輻射光源可以利用同步光看清物質內部的結構，是科技界和工業界不可或缺的重要實驗平臺。
在北京懷柔綜合性國家科學中心，建築外觀形似放大鏡的高能同步輻射光源（簡稱高能光源），完成主環建築封頂、首臺科研裝置安裝，進入基建施工、裝置安裝並行階段。建成後，它將成為我國第一臺高能量同步輻射光源，也成為世界最亮的第四代同步輻射光源之一。
“我們將主動擔負起時代賦予的使命責任，發揮中科院高能物理研究所大裝置建設的優勢，同時吸收國內外大裝置建設的先進經驗，加快關鍵核心技術攻關，努力按質量、按工期、不超概算完成工程建設任務，為工程材料、能源環境等領域的國家重大需求和前沿基礎研究提供創新平臺。”中科院高能物理研究所研究員潘衛民說。
在上海張江綜合性國家科學中心，一個酷似“鸚鵡螺”的建築承載著我國中能第三代同步輻射光源——上海光源。
2016年11月，上海光源線站工程（即上海光源二期工程）開工建設，新建16條高水平的光束線站並拓展光源效能，以實現第三代同步輻射光源近乎極限的空間、時間和能量分辨能力，全面提升上海光源的科技策源能力，更好地服務於國家戰略。截至目前，上海光源已完成11條新光束線站的建設任務，並全部投入使用。
“二期工程將在2022年10月完成所有線站建設，11月完成工藝測試驗收並全面向用戶開放。”中科院上海高等研究院研究員、中國工程院院士趙振堂說。
助力創新的“加速度”，為最前沿的研究研製最先進的平臺，他們靠著使命和擔當打造一個個國之重器。
奮進新徵程，建功新時代。與時俱進、革故鼎新、堅忍不拔的中科院人，身為“國家隊”“國家人”，心繫“國家事”，肩扛“國家責”，正在為我國加快實現高水平科技自立自強、全面建設社會主義現代化國家作出新的更大貢獻。
來源：中國科學報
