2016年中國科學院重大創(chuàng)新成果

　　2017年1月16日，中國科學院2017年度工作會議新聞發(fā)布會在京舉行，會上發(fā)布了2016年中科院重大成果產(chǎn)出情況，“中國天眼”落成啟用、世界首顆量子科學實驗衛(wèi)星、實踐十號返回式科學實驗衛(wèi)星升天、“探索一號”探底馬里亞納海溝萬米深淵、研制出寒武紀深度神經(jīng)網(wǎng)絡處理器等均在列。

　　“中國天眼”500米口徑球面射電望遠鏡(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。該項目落成將大幅提升我國深空測控和射電天文能力，并在未來15-20年內(nèi)保持世界領先地位。

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

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

　　世界首顆量子科學實驗衛(wèi)星

　　量子衛(wèi)星是中國科學院空間科學先導專項首批科學實驗衛(wèi)星之一，其主要科學目標是借助衛(wèi)星平臺，進行星地高速量子密鑰分發(fā)實驗，并在此基礎上進行廣域量子密鑰網(wǎng)絡實驗，以期在空間量子通信實用化方面取得重大突破;在空間尺度進行量子糾纏分發(fā)和量子隱形傳態(tài)實驗，開展空間尺度量子力學完備性檢驗的實驗研究。

　　量子衛(wèi)星工程由中科院國家空間科學中心抓總負責。中國科學技術(shù)大學負責科學目標的提出和科學應用系統(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)合中國科大研制有效載荷分系統(tǒng)。中國科學院國家空間科學中心牽頭負責地面支撐系統(tǒng)研制、建設和運行，對地觀測與數(shù)字地球科學中心等單位參加。

　　暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星

　　作為中國科學院空間科學戰(zhàn)略性先導科技專項首批立項研制的4顆科學實驗衛(wèi)星之一，暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星“悟空”是我國第一顆完全由中科院研制、生產(chǎn)的衛(wèi)星，也是我國空間科學衛(wèi)星系列的首發(fā)星。

　　其中，中科院國家空間科學中心負責暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星工程大總體工作;上海微小衛(wèi)星工程中心負責衛(wèi)星系統(tǒng)抓總并承擔衛(wèi)星平臺的研制，紫金山天文臺負責有效載荷抓總研制，中國科技大學、高能物理研究所、近代物理研究所、國家空間科學中心等參加;國家空間科學中心牽頭負責地面支撐系統(tǒng)研制、建設和運行，遙感與數(shù)字地球研究所等參加;紫金山天文臺負責科學應用系統(tǒng)研制、建設、運行。

　　其三個主要科學目標分別是：通過在空間高分辨、寬波段觀測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)研究這一前沿科學領域取得重大突破;通過觀測TeV以上的高能電子及重核，在宇宙射線起源方面取得突破;通過觀測高能伽瑪射線，在伽瑪天文方面取得重要成果。

　　實踐十號返回式科學實驗衛(wèi)星

　　實踐十號衛(wèi)星是中國科學院“空間科學”戰(zhàn)略性先導科技專項首批科學實驗衛(wèi)星中唯一的返回式衛(wèi)星，主要科學目標是利用太空中微重力等特殊環(huán)境，開展涉及微重力流體物理、微重力燃燒、空間材料科學、空間輻射效應、重力生物效應、空間生物技術(shù)六大領域的19項科學實驗，主要研究、揭示微重力條件和空間輻射條件下物質(zhì)運動及生命活動的規(guī)律。

　　實踐十號衛(wèi)星工程由中科院國家空間科學中心抓總負責。航天科技集團公司第五研究院抓總研制衛(wèi)星系統(tǒng)及衛(wèi)星平臺;科學應用系統(tǒng)由中科院力學研究所負責，19個科學實驗項目由中科院11個研究所和6所高校承擔。中科院國家空間科學中心牽頭負責地面支撐系統(tǒng)研制、建設和運行及有效載荷總體工作，運載火箭系統(tǒng)由中國航天科技集團所屬上海航天技術(shù)研究院負責研制

　　全球二氧化碳監(jiān)測科學實驗衛(wèi)星

　　16年12月22日，我國首顆全球二氧化碳監(jiān)測科學實驗衛(wèi)星發(fā)射升空。該衛(wèi)星的成功研制和后續(xù)在軌穩(wěn)定運行，將使我國初步形成針對重點地區(qū)乃至全球的大氣二氧化碳濃度監(jiān)測能力，對充分了解全球碳循環(huán)過程及其對全球氣候變化的影響，提升我國在國際氣候變化方面的話語權(quán)具有重要意義。

　　碳衛(wèi)星是國家科技部為應對全球氣候變化、提升我國全球二氧化碳監(jiān)測能力部署的一項重大任務。通過863計劃地球觀測與導航技術(shù)領域“全球二氧化碳監(jiān)測科學實驗衛(wèi)星與應用示范”重大項目立項實施。該項目由中科院國家空間科學中心負責工程總體;中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院負責衛(wèi)星系統(tǒng)，中科院長春光學精密機械與物理研究所研制有效載荷;中國氣象局國家衛(wèi)星氣象中心負責地面數(shù)據(jù)接收處理與二氧化碳反演驗證系統(tǒng)的研制、建設和運行。

　　16年8月12日，中國4500米載人潛水器及萬米深潛作業(yè)的工作母船“探索一號”科考船首航歸來。

　　本次科考使用由中科院戰(zhàn)略性先導科技專項以及海南省重大科技項目立項支持、自主研發(fā)的萬米級自主遙控潛水器(ARV)“海斗號”、深淵著陸器“天涯號”與“海角號”、萬米級原位試驗系統(tǒng)“原位實驗號”、9000米級深海海底地震儀、7000米級深?；铏C等系列高技術(shù)裝備，在馬里亞納海溝海域共執(zhí)行84項科考任務，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)的精密光學元件。它作為核心色散單元器件，在光譜學、天文學、激光器、光通訊、信息存儲、新能源等諸多領域中具有重要應用。光柵面積大可獲得高集光率和分辨本領，精度高可獲得更好的信噪比，但是，同時將光柵“做大”和“做精”則屬于世界性難題。我國戰(zhàn)略高技術(shù)領域所需要的高精度大尺寸光柵受到國外嚴格限制。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，大面積高精度中階梯光柵已經(jīng)成為制約我國相關領域技術(shù)發(fā)展的“短板”，此類光柵研制的也是各光柵強國之間展開競爭的焦點。