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   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的前進；這一年，科技體制改革也在穩步推進，下結論為時尚早，但不管怎樣，我們期待，這些變化因子聚集的力量，能理順規則，讓科學回歸純粹。
 
    回望是為銘記，盤點只為思考。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，搜索引擎百度統計了當年十大熱搜詞——“天宮一號”位居榜首；“喬布斯”位居次席。科技，成了網友一年中最關注的主題。
 
    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域進展迅速。同時，在基礎科研領域，原創性的科學成果數量尤勝往年。盤點一年中代表性的成就，可以看出中國科技的實力躍升之快。
 
    中國空間站踏上征程
 
    1971年，蘇聯人發射了第一座空間站“禮炮”。40年后，中國發射天宮一號實驗器，預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調準。迎上，扣緊，毫無問題。之后“神八”分離和再次對接成功。中國的空間站實驗開了個好頭。
 
    40年來，從“天空實驗室”、“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。但獨立研制和發射空間站類航天器，除了俄、美，目前只有中國。
 
    當中國空間站實驗成功后，有國外評論認為，正因為中國當初無法加入“國際空間站”，才發展出了自己的空間站技術體系。
 
    接下來，“神九”、“神十”明年將載人上天，與天宮一號對接。為了發射大噸位物體，海南新建了第四個航天發射場。預計2020年前后，我國將發射空間站核心艙和科學實驗艙，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，在成都中航工業公司的飛機場，殲-20首飛落地時，現場的網友發帖說：“試飛現場歡呼聲響成一片，圍觀者放起了鞭炮。”
 
    在試飛前幾周，網絡上就有四代機準備上天的消息。當試飛照片和視頻傳遍網絡時，“黑絲帶”（這是殲-20在網上的代號）成為當時網絡上最熱的明星。
 
    “中國自己的四代機上天，”一個軍事愛好者在論壇里發言說，“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高度的關注。外媒普遍認為，盡管之前有中國研制四代機的消息傳出，但目前進度之快依然超出想象。
 
    一年以來，殲-20接連試飛顯形，據報道迄今已有60多次。軍迷們拍攝到的殲-20完整飛行機動動作，透露了殲-20優良的空中能力。
 
    盡管殲-20的發動機、飛控、火控、武器等系統，還有基本的重量、載油量、載彈量等等數據都尚不清楚，但有的外媒推測，經過多年的探索積累，中國已突破四代機的氣動設計、高推重比矢量推力發動機、有源相控陣雷達、隱身材料等關鍵技術；因此推出擁有完全自主知識產權的四代機，是水到渠成的事。
 
    2011是中國國防科技備受關注的一年，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次宇航發射，世界上排名第二。發射成功的航天器中，包括3顆北斗導航衛星。12月27日，北斗的新聞發言人宣布于當日正式提供試運行服務。
 
    3顆衛星相繼發射，讓中國北斗導航系統基本建成。按照發射計劃，2012年還要發射6顆北斗組網衛星。目前，北斗系統已具備25米的定位精度，預計明年會達到10米左右。
 
    導航系統的原理，是讓天空中相距甚遠的衛星各自發送信號，地面上接收器據此計算位置。如今生活中常用到的衛星導航系統是美國人研制的GPS。中國北斗的啟用，讓需要電子導航的用戶多了一種選擇。據報道，北斗的精度超過了歐盟之前發射的“伽利略”系統。
 
    除了北斗，“嫦娥二號”到達拉格朗日2點，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，標志中國首次實現對月球更遠的太空進行探測。
 
    拉格朗日2點位于日地連線上、地球外側約150萬公里處。在L2點衛星消耗很少的燃料即可長期駐留，是探測器、天體望遠鏡定位和觀測太陽系的理想位置。
 
    嫦娥從40萬公里遠飛至150萬公里，使中國成為繼歐空局和美國之后第三個造訪L2點的國家和組織。中國到達這一國際深空探測的熱點，也得到了國際上很高的評價。
 
    預計至2012年年底，衛星將在此軌道環繞L2點開展為期一年多的探測活動。星上搭載的太陽風離子探測器等科學儀器，將提高我們對空間環境的認識。
 
    “快堆”“蛟龍”再傳捷報
 
    實驗快中子反應堆和“蛟龍”深潛機器人，2010年就成為輿論熱議的科技項目。今年7月21日，實驗快堆成功并網發電，再次提升了中國核能技術的內力。
 
    有專家表示：中國核電的目標是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；由于它前途遠大，被稱為“夢幻核電站”。
 
    中國并網發電的快堆，是目前世界上為數不多的大功率、具備發電功能的實驗快堆。快堆技術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全球超過70%的海底。歷時6個多小時的深海之旅中，各項儀器指標及通訊正常。28日，“蛟龍”再次入水，最大下潛深度5188米，創造我國載人深潛新紀錄。
 
    在這兩次以及之后幾次的下潛中，蛟龍都進行了科學實驗，它攜帶的各種儀器表現正常。
 
    2012年，蛟龍將進行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，還能完成一系列復雜任務。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現了多個深海熱液區，幫助人們認識了那里獨特的生物系統和礦物。海底還有很多寶藏等待中國人去開發。
 
    生理學成就造福人類
 
    2011年，一批有助于增進生理學認識的研究，以及促進醫學進步的技術，都誕生在中國——今年年初，山東省的科學家在人類精子成熟相關蛋白研究中取得突破，他們解析了諸多與精子成熟有關的基因，鑒定了一系列重要的蛋白質，有助于提高臨床不育的分子診療水平。
 
    上海生科院的科學家，則設法將小鼠尾巴上的皮膚細胞直接誘導為肝臟細胞。移植這種肝細胞，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，發現了更好克隆動物的方法。他們針對克隆后囊胚大多數在子宮中發育失敗的情況，引入一種生育輔助技術。這種通常用于挽救因胎盤缺陷造成的胎兒發育失敗的技術，將克隆成功率提高了6倍。
 
    免疫學方面，中國一個研究團隊發現， “MHCⅡ類分子”和動物的天然免疫功能顯著相關，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。復旦大學的科學家詳細確認了成年獼猴大腦中由神經干細胞“制造”的新生神經元，并追蹤了這些新生神經元在腦內特有的“長距離”遷移。他們還發現，人類腦內的神經干細胞非常活躍，可以不斷生成新的神經元。
 
    另一項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部涉及到了與“自我”相關的信息處理，這暗示大腦前額葉是人類自我意識產生的神經基礎。
 
    微觀世界呈現更多奇景
 
    宇宙開始后，物質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，質子、中子從中析出的臨界點差不多是在2萬億攝氏度。
 
    2011年，國際上頻傳物理學新聞。中國物理學家也收獲頗豐。中科大研究人員改進了已有的技術，首次制造出八光子糾纏狀態，并完成八端口量子通信實驗，打破了之前的六光子紀錄。同樣在中科大，量子物理學家們還完成了一種新式的海森堡不確定性實驗，增進了對量子力學本質的認識。
 
    來自中科院的化學家則提出了一種碳單質的新結構：除了石墨、金剛石和無定形碳外，科學家提出，如果將立方金剛石結構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構。
 
    上海理工大學的研究者則成功實現了多普勒效應的逆轉。多普勒效應逆轉，指的是當光源不斷靠近觀察者時，光頻率反而降低，光從藍色趨向紅色。這種效應在自然條件下無法發生。實驗人員利用一種人工晶體呈現了這種奇觀。
 
    古化石顯露神秘真相
 
    在古生物研究方面，2011年中國科學家也屢創佳績。
 
    中科院南京地質古生物研究所，對產自安徽的“藍田生物群”進行了系統研究，認為該生物群是迄今最古老的多細胞生物群，年齡大概在距今6.35億—5.8億年之間。而之前發現的最古老的樣本則距今5.79億—5.4億年。
 
    無獨有偶，云南澄江化石庫中發現的一種距今5億多年前的葉足動物——“仙掌滇蟲”，還首次揭示了節肢動物的起源。科學家發現，這種具有“節肢”的蟲子尚未演化出頭部，柔軟的軀干也沒有明顯分節。但是它數量眾多的“腳”已經出現了分節。因此認定這種蟲子是節肢動物的直系始祖。
 
    中科院南京地質古生物所探討二疊紀末期生物大滅絕的文章也受到了國際上的重視。研究者通過精細的地質分析，認為罪魁是地下巖漿活動造成的溫室效應。
 
    中國地質科學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現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領域的科學認知，并且引起人們無盡的興趣。