2020年中国高科技领域十大突破

2020-12-18 19:09

  2020年即将过去,这一年,美国在高科技和高端制造业对中国实施更严厉的制裁和封锁,300多家中国机构、大学、企业遭到美国制裁,美国举全国之力打击中国核心企业、关键技术和重大项目。在美国的严厉制裁、封锁和打击下,中国高科技、中国高端制造业怎么样了?被美国打趴下了吗?事实证明,中国不仅没有被打趴下,而且还以更加迅猛的速度赶上甚至超过美国,向着星辰大海飞奔,2020年在高科技领域取得许多重大突破。

  今年3月,中国科学院金属研究所在《自然-通讯》在线发表的题为《垂直结构的硅-石墨烯-锗晶体管》的论文中宣布,中国首次制备出以肖特基结作为发射结的垂直结构的硅-石墨烯-锗晶体管,成功将石墨烯基区晶体管的延迟时间缩短了1000倍以上,可将其截止频率由兆赫兹提升至吉赫兹领域,并在未来有望实现工作于太赫兹领域的高速器件。这种材料的导电性远远超过单晶硅,是单晶硅的1000倍。石墨烯材料是重量更轻、体积更小的复合材料,可广泛应用于武器防弹系统、防弹头盔、防弹衣、民用充电技术领域,并可用于高端芯片制造,将打破芯片制造被美国垄断的局面。这一重大成果标志着中国在这一尖端科技领域又一次站在了世界之巅位置。

  6月20日,中国科学院力学研究所传出消息,范学军团队研制的超燃冲压发动机在一次地面试验中,已实现连续600秒运行时间的成绩,这也将打破美国X-51曾经持续210秒的世界纪录。超燃冲压发动机的全称是“超声速燃烧冲压式发动机”,作为中国空天飞机组合动力的关键部分,意义非同小可,超燃冲压发动机在相同的基础下,推力可以达到同等火箭的四倍以上,基本有6-25马赫之间的飞行速度,可以为一些高超音速武器的动力系统提供强有力的支撑。高超音速武器是中国未来的发展方向,而超燃冲压发动机作为高超音速飞行器的首要关键技术,给研发新型高超音速武器提供了非常大的推力。

  6月23日9时43分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星,暨北斗三号最后一颗全球组网卫星,至此北斗三号全球卫星导航系统星座部署比原计划提前半年全面完成。在经过一系列在轨测试入网、北斗全系统联调联试之后,将向用户提供全天时、全天候、高精度全球定位导航授时服务,以及星基增强、短报文通信、精密单点定位等特色服务,可实现实时的米级、分米级、厘米级导航定位增强服务能力。这是我国迄今为止规模最大、覆盖范围最广、服务性能最高、与百姓生活关联最紧密的巨型复杂航天系统,也是我国第一个面向全球提供公共服务的重大空间基础设施。北斗三号卫星组件实现了100%国产化,卫星核心的元器件也全部实现国产化,我国实现了卫星导航基础产品(天线、芯片、板卡、接收机)完整的产业链。

  7月23日12时41分,中国首次火星探测任务“天问一号”探测器在文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空。此次火星探测是我国行星探测阶段的首次任务,也是我国深空探测领域全新的里程碑,将一次实现“环绕、着陆、巡视”3个目标,这是其他国家第一次实施火星探测从未有过的,“天问一号”发射升空标志着中国航天进入了深空时代。

  7月26日,我国自主研发的水陆两栖飞机”鲲龙”AG600首飞成功。在AG600成功之前,我国在水陆两栖飞机的研制上一直处于空白状态,与国际上有较大差距。而”鲲龙”AG600的成功,填补了我国在此项技术上的空白。这也标志着我国在自研大飞机领域的又一重大突破。

  11月10日8时12分,中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米。“奋斗者”号载人潜水器,融合了之前两代深潜装备的优良血统,不仅采用了安全稳定、动力强劲的能源系统,还拥有更加先进的控制系统和定位系统,以及更加耐压的载人球舱和浮力材料。

  11月24日4点30分,嫦娥五号搭载长征五号遥五火箭从文昌航天发射场顺利升空,随后实现了在月球着陆、在月球表面展现中国国旗、在月球“挖土”、首次在地外天体起飞、上升器将与环月等待的轨返组合体交会对接、将月球样品转移到返回器等环节,目前嫦娥五号正在返回地球的途中。

  11月27日0时41分,华龙一号全球首堆——中核集团福清核电5号机组首次并网成功,创造了全球第三代核电首堆建设的最佳业绩,标志着中国打破了国外核电技术垄断,正式进入核电技术先进国家行列,对我国实现由核电大国向核电强国的跨越具有重要意义。华龙一号是当前核电市场上接受度最高的三代核电机型之一,是我国核电创新发展的重大标志性成果,形成了一套完整的、自主的型号标准体系,所有核心零部件均已实现国产,国产化率达到85%以上。

  12月4日,中国科学技术大学宣布潘建伟团队与中科院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作成功构建76个光子的量子计算原型机“九章”,求解数学算法高斯玻色取样只需200秒,目前世界最快的超级计算机进行同样的计算要用6亿年才能完成,这一突破使中国成为全球第二个实现“量子优越性”的国家。2019年9月,美国谷歌公司推出53个量子比特的计算机“悬铃木”,对一个数学算法的计算只需200秒,而当时世界最快的超级计算机“顶峰”需2天,实现了“量子优越性”。实验显示,当求解5000万个样本的高斯玻色取样时,“九章”需200秒,而目前世界最快的超级计算机“富岳”需6亿年,等效来看,“九章”的计算速度比谷歌的“悬铃木”快100亿倍,并弥补了“悬铃木”依赖样本数量的技术漏洞。潘建伟团队这次突破历经20年,攻克了高品质光子源、高精度锁相、规模化干涉三大技术难题。12月4日,这一成果在国际学术期刊《科学》上发表。

  12月4日14时02分,新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置(HL-2M)在成都建成并实现首次放电,标志着中国自主掌握了大型先进托卡马克装置的设计、建造、运行技术,为我国核聚变堆的自主设计与建造打下坚实基础。中国环流器二号M装置是我国目前规模最大、参数最高的托卡马克装置,是我国新一代先进磁约束核聚变实验研究装置,采用更先进的结构与控制方式,等离子体体积达到国内现有装置2倍以上,等离子体电流能力提高到2.5兆安培以上,等离子体离子温度可达到1.5亿度,能实现高密度、高比压、高自举电流运行,是实现我国核聚变能开发事业跨越式发展的重要依托装置。

  2020年是美国对中国高科技和高端制造业实施制裁和封锁最严厉最疯狂的一年,但越封锁越突破,越是艰难越向前,中国并没有被美国打趴下,而是发挥中国国家队的强大力量,在一系列重大科技和高端制造领域取得重大突破,在许多领域实现了对美国的追赶甚至超越。中国正是在美国的严厉制裁和封锁状态下,以艰苦奋斗、自力更生和自主创新精神,在重大科技和制造领域一步一步实现了突破,打破了美国和西方的封锁和垄断,正在以迅猛的速度,向着星辰大海飞奔!

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