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文
摘
要
2022 年 2 月 28 日，2021 年度中国科学十大进展揭晓。根据得票数的高低，入选的 10 项重大科学进展分别是：
火星探测任务天问一号探测器成功着陆火星；中国空间站天和核心舱成功发射，神舟十二号、十三号载人飞船成功发射并与天和核心舱成功完成对接；从二氧化碳到淀粉的人工合成；嫦娥五号月球样品揭示月球演化奥秘；揭示 SARS-CoV-2 逃逸抗病毒药物机制；FAST 捕获世界最大快速射电暴样本；实现高性能纤维锂离子电池规模化制备；可编程二维 62 比特超导处理器“祖冲之号”的量子行走；自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟；揭示鸟类迁徙路线成因和长距离迁徙关键基因。以上入选的重大科学成果涵盖了深空、生命科学、生物现象、高新科技等核心科研领域。
火星探测任务天问一号探测器成功着陆火星
2021 年 5 月 15 日 7 时 18 分，“天问一号”探测器成功着陆火星，采用四级串联减速技术路线，首次同时完成环绕、着陆和巡视三项探测任务。这是中国航天事业发展的又一里程碑事件。
图｜天问一号探测器（来源：高技术研究发展中心）中国空间站天和核心舱成功发射神舟十二号、十三号载人飞船成功发射并与天和核心舱成功完成对接
2021 年 4 月 29 日，天和核心舱在海南文昌航天发射场发射成功。后续，神舟十二号、十三号载人飞船分别于 6 月 17 日和 10 月 16 日发射成功并与天和核心舱完成对接。
图｜中国空间站（来源：中国载人航天工程办公室）从二氧化碳到淀粉的人工合成
2021 年，中国科学院天津工业生物技术研究所科学家团队在实验室实现二氧化碳到淀粉的人工全合成。该成果不需要植物光合作用，标志着人类人工合成淀粉领域的重大突破，对粮食安全和气候变化等多个领域具有重大意义。
图｜人工淀粉合成途径（来源：高技术研究发展中心）嫦娥五号月球样品揭示月球演化奥秘
2021 年，中国科学院地质与地球物理研究所和中国科学院国家天文台的专家团队们以嫦娥五号月球样品玄武岩为研究对象，利用定年和同位素分析技术，精确测得嫦娥五号玄武岩有 20 亿年的年龄，并确证月球在 20 亿年前仍存在火山活动。
图｜嫦娥五号月壤样品（玄武岩岩屑）的显微图像（来源：高技术研究发展中心）揭示 SARS-CoV-2 逃逸抗病毒药物机制
2021 年，清华大学和上海科技大学的研究人员们发现了病毒“加帽中间态复合体”、“mRNA 加帽复合体”和“错配校正复合体”， 不仅为发展广谱抗病毒药物提供了全新靶点，还为优化针对聚合酶的抗病毒药物提供了关键科学依据，为克服新冠病毒的蔓延作出重要贡献。
图｜新冠病毒“反式回溯”的复制矫正机制（来源：高技术研究发展中心）FAST 捕获世界最大快速射电暴样本
2021 年，中国科学院国家天文台研究人员利用 FAST 成功捕捉到人类所知的第一个重复快速射电暴 FRB 121102 的极端活动期，并首次展现快速射电暴（FRB）的完整能谱，揭示其基础物理机制。
图｜FAST 捕获快速射电暴样品示意图（来源：高技术研究发展中心）实现高性能纤维锂离子电池规模化制备
2021 年，复旦大学研究人员发现了纤维锂离子电池内阻与长度之间独特关系，并通过构建纤维锂离子电池满足电子产品的稳定性和安全性，成功解决锂离子电池领域出现的重大难题。
图｜FAST 捕获快速射电暴样品示意图（来源：高技术研究发展中心）可编程二维62比特超导处理器“祖冲之号”的量子行走
2021 年，中国科学技术大学研究团队借助三维引线技术，分别设计、构建了二维结构超导量子比特阵列和“祖冲之号”量子计算原型机，并成功演示出高保真单粒子和双粒子连续时间的量子行走。
图｜祖冲之号（来源：高技术研究发展中心）自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟
2021 年，浙江大学青年教授从深海狮子鱼中汲取灵感，提出硬质器件分散融入软基体的压力适应原理，成功研制出能够实现 10900 米海底深潜、驱动和海平面以下 3224 米深海航行的自供电软机器人。这项成果极大地降低了机器人的经济成本，促进了软体机器人在深海工程等领域的应用。
图｜软机器人在马里亚纳海沟万米深海的驱动实验（来源：高技术研究发展中心）揭示鸟类迁徙路线成因和长距离迁徙关键基因
2021 年，中国科学院动物所专家历时 12 年构建了一套北极游隼迁徙研究系统并发现游隼在穿越亚欧大陆时主要使用 5 条路线。不仅如此，还利用多学科的整合分析法，明晰了鸟类迁徙路线的变迁成因和遗传基础。
图｜北极游隼迁徙路线成因与长距离迁徙关键基因（来源：高技术研究发展中心）随着中国科技实力的不断增强，科技事业也取得了众多辉煌成就。重大基础研究科学不断出现，广大科技工作者的科学热情和奉献精神也日益高涨。所以，宣传重大基础研究科学进展，向全社会普及基础研究科学，提高公众的理解、关心和支持进而营造良好的科学氛围是十分必要的。“中国科学十大进展” 遴选活动正是在此基础之上应运而生的，该活动由科学技术部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）举办，目前已成功举办 17 届。
“中国科学十大进展”遴选过程分为推荐、初选和终选三个部分。
据悉，2021 年度共推荐了 310 项科学研究进展，这些研究成果都是 2020 年 12 月 1 日至 2021 年 11 月 30 日期间被正式发表或完成的，推荐单位包括《中国基础科学》《科技导报》《中国科学院院刊》《中国科学基金》和《科学通报》等 5 家编辑部。
2021 年 12 月，该年度中国科学十大进展初选会议召开，有30项进展从推荐的所有科学进展中脱颖而出，进入终选。
在终选环节上，包括中国科学院院士、中国工程院院士、国家重点实验室主任、国家重点研发计划有关重点专项总体专家组成员和项目负责人、原 973 计划顾问组和咨询组专家、及项目首席科学家在内的 3500 余位知名专家受到邀请，通过网上投票的方式，在 30 项候选科学进展中选出得票数排名前十的项目，入选“2021 年度中国科学十大进展”。
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