2016年中國(guó)科學(xué)院重大創(chuàng)新成果

　　2017年1月16日，中國(guó)科學(xué)院2017年度工作會(huì)議新聞發(fā)布會(huì)在京舉行，會(huì)上發(fā)布了2016年中科院重大成果產(chǎn)出情況，“中國(guó)天眼”落成啟用、世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星、實(shí)踐十號(hào)返回式科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星升天、“探索一號(hào)”探底馬里亞納海溝萬(wàn)米深淵、研制出寒武紀(jì)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器等均在列。

　　“中國(guó)天眼”500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)于2016年9月25日在貴州省平塘縣的喀斯特洼坑中落成啟用。該項(xiàng)目落成將大幅提升我國(guó)深空測(cè)控和射電天文能力，并在未來(lái)15-20年內(nèi)保持世界領(lǐng)先地位。

　　從理論上說(shuō)，“天眼”能接收到137億光年以外的電磁信號(hào)，這個(gè)距離接近宇宙邊緣。有了該望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目，中國(guó)在未來(lái)20~30年，可在最大單口徑望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目上保持世界一流地位。

　　“天眼”由中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)主持建設(shè)，從概念到選址再到建成，耗時(shí)22年，是具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡。另外，我國(guó)將打造立體化的“天眼”集群。“天眼”將和中國(guó)其他5座射電望遠(yuǎn)鏡組成“天眼”群，從而更好地獲取天體超精細(xì)結(jié)構(gòu)。

　　世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星

　　量子衛(wèi)星是中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)首批科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星之一，其主要科學(xué)目標(biāo)是借助衛(wèi)星平臺(tái)，進(jìn)行星地高速量子密鑰分發(fā)實(shí)驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行廣域量子密鑰網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，以期在空間量子通信實(shí)用化方面取得重大突破;在空間尺度進(jìn)行量子糾纏分發(fā)和量子隱形傳態(tài)實(shí)驗(yàn)，開(kāi)展空間尺度量子力學(xué)完備性檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)研究。

　　量子衛(wèi)星工程由中科院國(guó)家空間科學(xué)中心抓總負(fù)責(zé)。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)負(fù)責(zé)科學(xué)目標(biāo)的提出和科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)的研制;中科院上海微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院抓總研制衛(wèi)星系統(tǒng)，中科院上海技術(shù)物理研究所聯(lián)合中國(guó)科大研制有效載荷分系統(tǒng)。中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心牽頭負(fù)責(zé)地面支撐系統(tǒng)研制、建設(shè)和運(yùn)行，對(duì)地觀測(cè)與數(shù)字地球科學(xué)中心等單位參加。

　　暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星

　　作為中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)首批立項(xiàng)研制的4顆科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星之一，暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空”是我國(guó)第一顆完全由中科院研制、生產(chǎn)的衛(wèi)星，也是我國(guó)空間科學(xué)衛(wèi)星系列的首發(fā)星。

　　其中，中科院國(guó)家空間科學(xué)中心負(fù)責(zé)暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星工程大總體工作;上海微小衛(wèi)星工程中心負(fù)責(zé)衛(wèi)星系統(tǒng)抓總并承擔(dān)衛(wèi)星平臺(tái)的研制，紫金山天文臺(tái)負(fù)責(zé)有效載荷抓總研制，中國(guó)科技大學(xué)、高能物理研究所、近代物理研究所、國(guó)家空間科學(xué)中心等參加;國(guó)家空間科學(xué)中心牽頭負(fù)責(zé)地面支撐系統(tǒng)研制、建設(shè)和運(yùn)行，遙感與數(shù)字地球研究所等參加;紫金山天文臺(tái)負(fù)責(zé)科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)研制、建設(shè)、運(yùn)行。

　　其三個(gè)主要科學(xué)目標(biāo)分別是：通過(guò)在空間高分辨、寬波段觀測(cè)高能電子和伽瑪射線尋找和研究暗物質(zhì)粒子，在暗物質(zhì)研究這一前沿科學(xué)領(lǐng)域取得重大突破;通過(guò)觀測(cè)TeV以上的高能電子及重核，在宇宙射線起源方面取得突破;通過(guò)觀測(cè)高能伽瑪射線，在伽瑪天文方面取得重要成果。

　　實(shí)踐十號(hào)返回式科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星

　　實(shí)踐十號(hào)衛(wèi)星是中國(guó)科學(xué)院“空間科學(xué)”戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)首批科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星中唯一的返回式衛(wèi)星，主要科學(xué)目標(biāo)是利用太空中微重力等特殊環(huán)境，開(kāi)展涉及微重力流體物理、微重力燃燒、空間材料科學(xué)、空間輻射效應(yīng)、重力生物效應(yīng)、空間生物技術(shù)六大領(lǐng)域的19項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，主要研究、揭示微重力條件和空間輻射條件下物質(zhì)運(yùn)動(dòng)及生命活動(dòng)的規(guī)律。

　　實(shí)踐十號(hào)衛(wèi)星工程由中科院國(guó)家空間科學(xué)中心抓總負(fù)責(zé)。航天科技集團(tuán)公司第五研究院抓總研制衛(wèi)星系統(tǒng)及衛(wèi)星平臺(tái);科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)由中科院力學(xué)研究所負(fù)責(zé)，19個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由中科院11個(gè)研究所和6所高校承擔(dān)。中科院國(guó)家空間科學(xué)中心牽頭負(fù)責(zé)地面支撐系統(tǒng)研制、建設(shè)和運(yùn)行及有效載荷總體工作，運(yùn)載火箭系統(tǒng)由中國(guó)航天科技集團(tuán)所屬上海航天技術(shù)研究院負(fù)責(zé)研制

　　全球二氧化碳監(jiān)測(cè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星

　　16年12月22日，我國(guó)首顆全球二氧化碳監(jiān)測(cè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)射升空。該衛(wèi)星的成功研制和后續(xù)在軌穩(wěn)定運(yùn)行，將使我國(guó)初步形成針對(duì)重點(diǎn)地區(qū)乃至全球的大氣二氧化碳濃度監(jiān)測(cè)能力，對(duì)充分了解全球碳循環(huán)過(guò)程及其對(duì)全球氣候變化的影響，提升我國(guó)在國(guó)際氣候變化方面的話語(yǔ)權(quán)具有重要意義。

　　碳衛(wèi)星是國(guó)家科技部為應(yīng)對(duì)全球氣候變化、提升我國(guó)全球二氧化碳監(jiān)測(cè)能力部署的一項(xiàng)重大任務(wù)。通過(guò)863計(jì)劃地球觀測(cè)與導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域“全球二氧化碳監(jiān)測(cè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星與應(yīng)用示范”重大項(xiàng)目立項(xiàng)實(shí)施。該項(xiàng)目由中科院國(guó)家空間科學(xué)中心負(fù)責(zé)工程總體;中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院負(fù)責(zé)衛(wèi)星系統(tǒng)，中科院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所研制有效載荷;中國(guó)氣象局國(guó)家衛(wèi)星氣象中心負(fù)責(zé)地面數(shù)據(jù)接收處理與二氧化碳反演驗(yàn)證系統(tǒng)的研制、建設(shè)和運(yùn)行。

　　16年8月12日，中國(guó)4500米載人潛水器及萬(wàn)米深潛作業(yè)的工作母船“探索一號(hào)”科考船首航歸來(lái)。

　　本次科考使用由中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)以及海南省重大科技項(xiàng)目立項(xiàng)支持、自主研發(fā)的萬(wàn)米級(jí)自主遙控潛水器(ARV)“海斗號(hào)”、深淵著陸器“天涯號(hào)”與“海角號(hào)”、萬(wàn)米級(jí)原位試驗(yàn)系統(tǒng)“原位實(shí)驗(yàn)號(hào)”、9000米級(jí)深海海底地震儀、7000米級(jí)深?；铏C(jī)等系列高技術(shù)裝備，在馬里亞納海溝海域共執(zhí)行84項(xiàng)科考任務(wù)，在不同深度斷面上取得了一大批珍貴樣品和數(shù)據(jù)。

　　衍射光柵是一種具有納米精度周期性微結(jié)構(gòu)的精密光學(xué)元件。它作為核心色散單元器件，在光譜學(xué)、天文學(xué)、激光器、光通訊、信息存儲(chǔ)、新能源等諸多領(lǐng)域中具有重要應(yīng)用。光柵面積大可獲得高集光率和分辨本領(lǐng)，精度高可獲得更好的信噪比，但是，同時(shí)將光柵“做大”和“做精”則屬于世界性難題。我國(guó)戰(zhàn)略高技術(shù)領(lǐng)域所需要的高精度大尺寸光柵受到國(guó)外嚴(yán)格限制。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，大面積高精度中階梯光柵已經(jīng)成為制約我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的“短板”，此類光柵研制的也是各光柵強(qiáng)國(guó)之間展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。