值得一提的是,中国的863计划重点支持的高技术领域的研究开发水平与世界先进水平的整体距离明显缩小,开始在世界高技术领域占有一席之地,60%以上的技术从无到有。
八、三大量子顶尖科技
中国在量子信息科学的某些领域——包括量子计算、量子通信和量子传感——已经超过美国。中国目前在量子信息科学领域的投入是美国的4倍。
哈佛的报告说:“中国还展示了将研发迅速转化为行动优势的能力。2020年12月,在谷歌的53比特量子计算机‘西克莫’取得量子霸权仅一年后,中国达到了同样的里程碑。中国科学技术大学开发的光量子计算机在某些计算方面比谷歌快100亿倍,获得了‘量子霸权’。”
在量子通信方面,报告说:“爱德华·斯诺登2013年披露了美国在中国秘密搜集信息的能力,这促使北京加快量子通信的发展,量子通信是安全的‘黄金标准’。2018年,中国在量子通信和密码技术方面取得的专利数量是美国的4倍多。
九、语音识别、视觉识别技术
中国的百度、阿里、腾讯等企业已先后涉足人工智能,并取得了不俗的成绩,在相关领域正奋力追赶世界领先水平。凭借97%的语音识别准确率、0.23%的人脸识别错误率、28种机器翻译后台支持等一系列突出成绩,且百度曾经被《财富》杂志评为全球人工智能企业四强之一。经过多年持续积累,中国在人工智能领域取得重要进展,部分领域核心关键技术实现重要突破,语音识别、视觉识别技术处于世界领先地位。
十、生物技术和绿色技术
中国在生物技术领域取得巨大进步,之前在这一领域,美国一直是市场领导者。但中国在基础和高端研究、制药和疗法方面取得了重大成就。
尽管美国是很多绿色技术的主要发明者,但中国“在这些技术的制造和应用方面处于全球领先地位,使其能够主导绿色能源供应链的多个环节。
中国在绿色技术供应链的关键环节——包括设备制造、原材料和能源存储——领先于美国和其他国家。凭借其世界工厂的地位,中国已经成为可再生能源发电设备的主要生产国。早在2000年,中国生产的太阳能电池板仅占全球产量的1%,而今全球70%的太阳能电池板由中国供应。相比之下,美国的份额从2000年的30%降至如今的不到1%,这是一个惊人的逆转。全球10大风力涡轮机生产商中有4家是中国企业,它们控制着40%的全球市场,而美国的市场份额仅为12%。权威报告预测,到2028年,中国的电动汽车产量将达到美国的6倍。
十一、太空观测FAST
在国际上做一个横向比较,中国的FAST与号称“地面最大的机器”的德国波恩100米望远镜相比,灵敏度提高约10倍;比排在“阿波罗”登月之前、被评为人类20世纪十大工程之首的美国“阿雷西博”305米望远镜,综合性能提高约10倍。
FAST系目前世界上口径最大的单天线射电望远镜,是人类直接观测遥远星系行星、寻找类似太阳系或地球的宇宙环境,以及潜在智慧生命的重要设施。其科学目标主要是巡视宇宙中的中性氢、发现新脉冲星、主导国际甚长基线网、探测星际分子、寻找地外文明等,在航天工程及其他领域具有广泛用途。经过二十多年的不懈努力,这个曾在国际上不被看好的项目大获成功,实现了中国射电天文学从“追赶”到“领先”的跨越,并在未来20年保持世界领先地位。
十二、半隐式差分法
中国科学家曾庆存从分析大气运动规律的本质入手,提出了“半隐式差分法”,是世界上首个用原始方程直接进行实际天气预报的方法。他的算法至今仍是世界数值天气预报核心技术的基础。在数值天气预报的基础上,曾庆存又在卫星大气红外遥感、跨季度气候预测、气象灾害监测预报、地球系统模式等领域都相继形成了开创性的理论研究成果,并得到了广泛应用。2016年,81岁的曾庆存荣获全球气象界最高荣誉——国际气象组织奖。
十三、基因编辑技术NgAgo-gDNA
英国《自然·生物技术》杂志之前报道了中国科研人员发明的一种基因编辑技术NgAgo-gDNA获得全球重要反响。有权威专家评论,尽管这种技术尚处于第一阶段,但其潜力有望超过近来被看作诺贝尔奖热门的美国CRISPR-Cas9技术。
据科技日报之前消息,基因编辑是近来生命科学领域的热门研究方向,之前美国研究人员发明的CRISPR-Cas9技术最为炙手可热。NgAgo-gDNA技术研发的河北科技大学副教授韩春雨介绍说,这种基因编辑技术是在荷兰同行的研究基础上,使用脱氧核糖核酸(DNA)而不是核糖核酸作为引导工具,取得一些优势。《自然》杂志执行主编尼克·坎贝尔评论说:虽然这项新技术还处于初期,但有一些理由让我们相信它与现在普遍使用的CRISPR-Cas9技术相比有多种优势,特别是在更精准的基因编辑方面。
十四、混合动力矿用车NTH35
中国的北方股份成功研制出国内首台35吨级混合动力矿用车,标志着北方股份在产品动力多元化应用研究方面取得了突破性成果,填补了国内空白,同时也预示着中国成为世界上少有的掌握矿用车混合动力技术的国家。北方股份研发的这款混合动力矿用车命名为NTH35。该车采用国际先进的功率分流混合动力技术,配备高性能动力锂电池,发动机功率较原普通柴油驱动车辆降低了30%,双电机驱动变速系统可智能高效地进行最优功率分配,并最大程度回收制动能量,节省25%左右的燃油消耗,减少尾气排放。
十五、分子模块设计技术
中国科学院获悉,由该院遗传发育所李家洋研究组与浙江省嘉兴市农业科学院李金军研究组合作,运用“分子模块设计”技术育成的水稻新品种“嘉优中科系列新品种”近日获得突破,两块“嘉优中科1号”水稻实收测产表明,平均亩产分别为913公斤和909.5公斤,比当地主栽品种亩产增产200公斤以上。这意味着我国科学家突破传统育种技术,走出了分子育种的新路。该项目负责人、中国科学院院士李家洋说:“该成果是用分子生物学和基因组学方法提升育种技术的大胆实践和成功探索,标志着中国科学家在现代育种理论研究方面走在了世界前列,对指导未来作物遗传改良具有重大战略意义。”
十六、铁基超导体转变温度全球纪录
中国科学家创造了55开尔文的铁基超导体转变温度纪录。我国科学家走在了铁基超导材料研究全球最前沿。中国的高能所和中国科学院电工研究所的研究人员,基于百米铁基超导带材研制的长尺度跑道型线圈,在10特斯拉二极磁场下,实现超过零场环境80%的高载流性能,首次验证了大尺寸铁基超导线圈在高磁场领域应用的可行性,及其载流性能对背景场强相对不敏感的高场应用优越性。
值得一提的是,这是中国继2016年研制出首根百米级铁基超导带材、2019年完成小尺寸铁基超导螺线管线圈24特斯拉性能验证后,该团队取得的又一重要进展。目前中国科学家走在铁基高温超导研究全球最前沿所谓超导,是指某些材料在温度降低到某一临界温度以下时,电阻突然消失的现象。具备这种特性的材料称为超导材料。超导材料的两个基本性质是零电阻和完全抗磁性,这些不寻常的特性使其在科学研究、信息通讯、能源存储、交通运输、生物医学等领域均有重大的应用前景。
1968年,美国物理学家麦克米兰根据传统理论计算推断,超导材料的转变温度一般不能超过40开尔文(1开尔文约为-273℃),这个温度也被称为麦克米兰极限温度。1986年,两名欧洲科学家发现了以铜为关键组成元素的铜氧化物超导体。值得一提的是,中国科学家在内的研究团队将铜氧化物超导体的临界转变温度提高到液氮温区以上,突破了麦克米兰极限温度,学界将其称为铜基高温超导材料。
十七、中微子振荡技术
由中国科学院高能物理研究所牵头的大亚湾反应堆中微子实验,利用大亚湾核电站反应堆测量sin22θ13的实验计划,其设计精度比过去国际最好水平提高近一个量级。
中微子是构成物质世界的一类基本粒子,它包括电子型中微子、μ子型中微子和τ子型中微子3种类型。这3种中微子在飞行中可以从一种类型转变成另一种类型,即中微子振荡。其振荡模式在理论上有3种,分别由θ23、θ12和θ13表示。前两种振荡已被多个实验所证实,第三种振荡因测量难度更大,一直没有被实验证实。θ13的大小关系到中微子物理研究未来的发展方向,并和宇宙起源中的反物质消失之谜相关,是国际上中微子研究的热点。
该合作组利用55天获取的中微子事例,测量得到sin22θ13的大小为0.092,误差为1.7%。测量结果的显著性为5.2个标准偏差,也就是说无振荡的可能性只有千万分之一。
十八、高效N型单晶硅电池技术
中国光伏走在了世界的最前列。据了解,中国企业贡献了全球76%的光伏产品产量。中国光伏产品凭借着物美价廉的优势,占据了全球大部分光伏市场;并且,中国企业在全球光伏榜单之中不仅名列前茅,且占据多席。中国公司研究院所研发的高效N型单晶硅电池技术获权威第三方测试认证机构认可,标定全面积电池最高转化效率达25.4%。值得一提的是,晶科能源在大面积N型单晶钝化接触电池转化效率方面,又一次创造新的世界纪录。
十九、霍尔发动机关键技术