2月27日，科技部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）发布2020年度中国科学十大进展，分别为：我国科学家积极应对新冠疫情取得突出进展、嫦娥五号首次实现月面自动采样返回、“奋斗者”号创造中国载人深潜新纪录、揭示人类遗传物质传递的关键步骤、研发出具有超高压电性能的透明铁电单晶、2020珠峰高程测定；
2020中国重大科技成果 2020年中国科技成果
古基因组揭示近万年来中国人群的演化与迁徙历史、大数据刻画出迄今最高精度的地球3亿年生物多样性演变历史、深度解析多器官衰老的标记物和干预靶标、实验观测到化学反应中的量子干涉现象。
1、我国科学家积极应对新冠疫情取得突出进展
面对突如其来的新冠疫情，我国科学家认真贯彻落实国家领导关于疫情防控的重要讲话和一系列重要指示批示精神，在中央应对疫情工作领导小组和国务院联防联控机制统筹下，团结协作，争分夺秒，取得了一系列突出进展，为打赢疫情防控阻击战提供了重要的科学支撑。
在病原学和流行病学方面，第一时间分离鉴定出新冠病毒毒株并向世界卫生组织共享了病毒全基因组序列，为诊断技术的快速推进和药物疫苗开发奠定基础；阐明了新冠病毒入侵细胞的关键机制；持续深化病毒传播途径研究，为防控策略的优化提供科技支撑；定量评估了我国防控措施的效果。
在检测试剂研发和动物模型方面，在疫情之初迅速研发了新冠核酸诊断试剂，并研发了免疫检测试剂，为病原检测提供了强有力的支撑；构建了小鼠、猴感染新冠病毒的动物模型，为药物筛选、疫苗研发以及病毒传播机制的研究提供支撑。
在药物和临床救治方面，揭示了新冠临床特征，在没有特效药的情况下，实行中西医结合，先后推出八版全国新冠肺炎诊疗方案，筛选出“三药三方”等临床有效的中药西药和治疗办法，被多个国家借鉴和使用；解析了新冠病毒及关键蛋白质的结构，揭示了一批中西药的作用机制；提出了建立方舱医院、开展大规模核酸检测、大数据追踪溯源等科学防控方案，提高了收治率和治愈率，降低了感染率和病亡率。
在疫苗和中和性抗体研发方面，同时开展了灭活疫苗、病毒载体疫苗、蛋白亚单位疫苗、核酸疫苗等的研发，腺病毒载体疫苗在全球率先开展1期临床试验，灭活疫苗在全球率先开展3期临床试验，并获批附条件上市；鉴定并创制靶向新冠刺突蛋白S和受体结合域RBD的一系列中和单克隆抗体，形成抗病毒“鸡尾酒”中国抗体组合方案。
我国科学家通过不懈努力和无私奉献，通过严谨高效的科研工作，为我国取得抗击新冠肺炎疫情斗争重大战略成果提供了强大科学支撑。
2、嫦娥五号首次实现月面自动采样返回
11月24日，嫦娥五号探测器在海南文昌航天发射场发射，由长征五号运载火箭直接送入地月转移轨道；此后，探测器经历地月转移、近月制动、环月飞行、月面着陆、月面采样封装、月面起飞、月球轨道交会对接与样品转移、月地入射、月地转移和再入回收等飞行阶段，历时23天嫦娥五号返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。
作为我国复杂度最高、技术跨度最大的航天系统工程，嫦娥五号首次完成了地外天体采样与封装、首次地外天体表面起飞、首次无人月球轨道交会对接与样品转移、首次月地入射并携带月球样品高速再入返回地球等我国航天史上多个重大技术突破，最终实现了我国首次地外天体采样返回。
嫦娥五号月面自动采样返回任务的圆满成功，标志着我国探月工程绕、落、回三步走规划的圆满收官，是中国航天向前迈进的一大步，将为深化人类对月球成因和太阳系演化历史的科学认知做出贡献。
3、“奋斗者”号创造中国载人深潜新纪录
“奋斗者”号全海深载人潜水器研制是我国“十三五”深海关键技术与装备领域的重大攻关任务，于2016年立项启动。2020年6月，“奋斗者”号完成总装集成与水池试验。2020年7月，“奋斗者”号完成第一阶段海试，共计下潜17次，最大下潜深度4548米。
2020年10月10日，“奋斗者”号启航赴马里亚纳海沟开展第二阶段海试，期间共计完成13次下潜，其中11人24人次参与了8个超过万米深度的深潜试验。2020年11月10日8时12分，“奋斗者”号创造了10909米的中国载人深潜深度纪录。
”奋斗者”号作为当前国际唯一能同时携带3人多次往返全海深作业的载人深潜装备，其研制及海试的成功，显著提升了我国深海装备技术的自主创新水平，使我国具有了进入世界海洋最深处开展科学探索和研究的能力，体现了我国在海洋高技术领域的综合实力，是我国深海科技探索道路上的重要里程碑。
4、揭示人类遗传物质传递的关键步骤
DNA复制是人类遗传物质在细胞之间得以精确传递的基础，人们对高等生物中识别DNA复制起始位点的具体过程并不清楚，这在一定程度上也阻碍了人们对癌症发生发展机制的理解。
中国科学院生物物理研究所李国红团队及其合作者揭示了一种精细的DNA复制起始位点的识别调控机制。该研究发现，组蛋白变体H2A.Z能够通过结合组蛋白甲基化转移酶SUV420H1，促进组蛋白H4的第二十位氨基酸发生二甲基化修饰。而带有二甲基化修饰的H2A.Z核小体能进一步招募复制起始位点识别蛋白，从而帮助DNA复制起始位点的识别。
该研究进一步发现，被H2A.Z-SUV420H1-H4K20me2通路调控的复制起始位点具有很强的复制活性，并偏向在复制期早期被激活使用。在癌细胞中破坏该调控机制后，癌细胞的DNA复制和细胞生长都受到了抑制。在T细胞中破坏该调控机制后，T细胞的免疫激活也受到了抑制。
该研究阐述了一个新颖的由H2A.Z介导的DNA复制表观遗传调控机制，对理解高等生物DNA复制起始位点的识别提供了新的视角，为解决长期存在的真核细胞DNA复制起始点选择启动问题做出了重要贡献。
5、研发出具有超高压电性能的透明铁电单晶
弛豫铁电单晶[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3, PMN－PT]（注：数字均为下标）具有优异的压电效应，已广泛应用于超声成像、声呐装备和微电子机械系统（MEMS）等领域。然而，自其发现20多年以来，压电性能就再没有新的突破，并且由于铁电畴壁的存在，导致其透光率低，无法满足当前压电器件多功能、高灵敏度的发展需求，急需新的理论和设计方法。
西安交通大学徐卓教授研究团队揭示了弛豫铁电单晶高压电效应的起源，研发出了钐掺杂的PMN－PT单晶，其压电性能超过4000 pC/N，相比未掺杂单晶提高了一倍。
在此基础上，利用电畴结构调控，消除了单晶中对光起散射作用的铁电畴壁，首次在PMN－PT单晶中同时获得了高压电性和高透光性，突破了长期以来二者难以共存的国际难题。其压电系数比现有的透明压电单晶LiNbO3（注：3为下标）提高了100倍，电光系数最大可提高40倍，同时还具有更高的抗光损伤阈值和非线性光学效应。
这种透明铁电单晶可大幅提升光声成像系统在乳腺癌、黑色素瘤和血液疾病诊断中的成像分辨率，也为研制高性能电光调制器、光学相控阵和量子光学器件提供了一种全新的关键材料。这种具有优异电光、声光和声－光－电耦合效应的单晶材料，有望进一步开辟更多新的应用领域。
6、2020珠峰高程测定
珠峰高度长期以来受到全世界关注，精确测定珠峰高度并向全世界公布，彰显国家综合实力和科技水平。2020珠峰高程测量，中国科学家团队综合运用多种现代测绘技术，实现多个重大技术创新突破，获取了历史上最高精度的珠峰高程成果。
此次珠峰高程测量，北斗卫星定位技术和国产测量装备首次全面担纲主力，国产测量装备应用实现重大突破。首次完成了峰顶地面重力测量，获取了人类历史上第一个珠峰峰顶的重力测量结果，有助于提升珠峰高程测量精度。科学家团队克服珠峰地区极端气象和恶劣环境，首次实现珠峰峰顶及周边区域1.27万平方千米的航空重力、光学和激光遥感测量的历史性突破，填补了珠峰地区重力资料空白，大幅提升了珠峰高程测量的精度。
与2005年珠峰高程测量相比，珠峰地区大地水准面精度提升幅度达300%。中国和尼泊尔科学家团队开展科技合作，首次建立了基于全球高程基准的珠峰地区大地水准面，历史上首次共同确定了基于全球高程基准的珠峰雪面高程8848.86米。
除此之外，珠峰测量获取的丰富观测数据成果，将为珠峰地区的生态环境保护修复、自然资源管理、地质研究与调查、地壳运动监测、气候变化和冰川冻土研究等领域提供宝贵、翔实的第一手资料。
7、古基因组揭示近万年来中国人群的演化与迁徙历史
在国际古基因组学领域，有关东亚，尤其是中国史前人群的古基因组研究非常匮乏。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹研究团队首次针对中国南北方史前人群展开时间跨度最大、规模性、系统性的古基因组研究，通过前沿实验方法成功获取我国南北方11个遗址25个9500-4200年前的个体和1个300年前个体的基因组，揭示中国人群自9500年以来的南北分化格局、主体连续性与迁徙融合史。
研究发现中国南北方主体人群9500年前已分化，但南、北方同期人群的演化基本是连续的，没有受到明显的外来人群的影响，迁徙互动主要发生在东亚区域内各人群间；此外明确以台湾岛原住民为代表、广泛分布在太平洋岛屿的南岛语系人群，起源于中国南方沿海地区且可追溯至8400年前。该项成果填补了东方尤其是中国地区史前人类遗传、演化、适应的重要信息缺环，为阐明中华民族的形成过程及修正东亚南方人群演化模式做出重要科学贡献。
8、大数据刻画出迄今最高精度的地球3亿年生物多样性演变历史
生命起源与演化是世界十大科学之谜之一。地球上曾经生活过的生物99%以上已经灭绝，通过化石记录重建地球生物多样性变化历史是认识当今生物多样性现状与未来趋势的最重要途径之一。然而，地质历史时期地球生物多样性变化研究的时间分辨率低、生物分类粗，无法精确识别突发性重大生物演变事件，也不能为近代地球生态系统演变研究提供重要参考。
南京大学沈树忠、樊隽轩团队联合国内外专家创建国际大型数据库，自主研发人工智能算法，利用“天河二号”超算取得突破，获得了全球第一条高精度的古生代3亿多年的海洋生物多样性演化曲线，时间分辨率较国际同类研究提高400多倍。
新曲线精准刻画出地球生物多样性演变过程中的多次重大生物灭绝、复苏和辐射事件，揭示了当时生物多样性变化与大气CO2（注：2为下标）含量以及全球性气候剧变的协同关系。该研究将推动整个演化古生物学研究的变革。
9、深度解析多器官衰老的标记物和干预靶标
随着人口老龄化程度的日益加剧，深入研究衰老、科学应对人口老龄化是新时代的国家重大需求。围绕衰老的机制和干预等核心科学问题，中国科学院动物研究所刘光慧研究组、曲静研究组，中国科学院北京基因组研究所张维绮研究组，同北京大学汤富酬研究组联合攻关，利用多学科交叉的方法，在系统水平上揭示了哺乳动物多器官衰老的新型生物学标记物和可调控靶标。
在衰老机制解析方面，发现氧化还原通路稳态失衡是灵长类卵巢衰老的主要分子特征，为评价卵巢衰老及女性生殖力下降提供了新型生物学标志物，也为寻找延缓卵巢衰老的措施及开发相关疾病的干预策略提供了新思路。
在衰老干预方面，阐明热量限制（“七分饱”）可通过调节机体各组织的免疫炎症通路，延缓多器官衰老的新型分子机制，揭示了代谢干预、免疫反应与健康寿命之间的科学联系。这些研究成果加深了人们对器官衰老异质性和复杂性的理解，为建立针对衰老及衰老相关疾病的早期预警和科学应对策略奠定了重要基础。
10、实验观测到化学反应中的量子干涉现象
化学反应的进程伴随着复杂的量子力学现象，但其通常难以被直接观测到，因而化学反应的本质亦难以得到透彻的理解。
中国科学院大连化学物理研究所杨学明院士、张东辉院士、孙志刚和肖春雷研究团队提供了一个研究范例。他们研究发现，在H + HD→H2 + D反应中，在碰撞能量为1.9～2.2电子伏的范围内，产物H2（v'= 2，j'= 3）的后向散射呈现显著的振荡（其中v'是振动量子数，j'是转动量子数）。
通过拓扑理论分析，发现该反应存在两条迥然不同的反应路径，振荡是由这两条路径之间的量子力学干涉所产生的。该研究揭示了该反应在较低能量处，量子几何相位效应仍然存在，并可以被观测到。这非常类似于众所周知的Aharonov-Bohm效应，清晰地揭示了化学反应的量子性。
2021年已经过去一半，回顾去年国内取得的十大科技成就，了解科技发展趋势及考试重点内容：
1.华为5G
2020年被称为5G元年，一些国家率先进入5G时代。在全球5G方案服务商中，华为、中兴、诺基亚、爱立信一路你追我赶，在5G市场上攻城略池 。其中，华为5G凭借领先技术优势坐稳市场第一。
2.中国天眼
世界最大单口径射电望远镜“中国天眼”2020年1月11日，我国自主研发设计的500米口径球面射电望远镜通过国家验收，正式投入使用。1994年，在我国天文学家南仁东的倡议下正式立项，历时22年建成，中国天眼是全球最大的单口径射电望远镜，球面宽度为500米，位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇。
3.高速磁浮试验样车成功试跑
2020年6月21日，由中车四方股份公司研制的时速600公里的高速磁浮试样 车，在上海同济大学磁浮试验线上成功试跑，标志着中国初步掌握了超高速列车的设计能力。目前国内高铁的最高设计时速为350公里，民航飞机一般在800-900公里，设计时速600公里的高速磁浮，可以填补它们两者之间的这段速度空白区间，提供更加灵活的出行方案。
4.北斗卫星导航系统全面建成开通
2020年6月23日9时43分，中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55颗导航卫星。至此中国提前半年全面完成北斗三号全球卫星导航系统星座部署。我国成为第三个独立自主拥有导航系统的国家。
5.天问一号
7月23日，我国首次火星探测任务天问一号探测器由长征五号遥四运载火箭从文昌航天发射场发射升空，飞行2000多秒后，成功送入预定轨道，开启火星探测之旅，迈出了我国自主开展行星探测的第一步。
6.神威·太湖之光超级计算机
超级计算机，被称为“国之重器”，超级计算属于战略高技术领域，是世界各国竞相角逐的科技制高点，也是一个国家科技实力的重要标志之一。神威·太湖之光超级计算机安装了40960个中国自主研发的“申威26010”众核处理器，该众核处理器采用64位自主申威指令系统，峰值性能为12.54京次/秒，持续性能为9.3京次/秒。(1京为1亿亿)，运算能力全球排名第四，2020年7月，中国科大在“神威·太湖之光”上首次实现千万核心并行第一性原理计算模拟。
7.奋斗者
11月28日，成功完成万米海试的“奋斗者”号全海深载人潜水器胜利返航。自2020年10月10日起，“奋斗者”号赴马里亚纳海沟开展万米海试，成功完成13次下潜，其中8次突破万米。11月10日8时12分，“奋斗者”号创造了10909米的中国载人深潜新纪录，标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。
8.量子计算机"九章"成功研制
2020年12月4日，中国科学技术大学潘建伟教授传来一个好消息，中国自研的76个光子的量子计算机"九章"成功问世，求解数学算法高斯玻色取样只需200秒，而目前世界最快的超级计算机要用6亿年。这一突破使我国成为全球第二个实现“量子优越性”的国家。
9.嫦娥五号成功采样月球样本
2020年11月24日，嫦娥五号在中国文昌航天发射场顺利升空并进入预定轨道，它肩负着一个非常艰巨的任务：完成中国历史上第一次月表取样返回。在此之前，全球只有美国和前苏联做到了。
10.长征八号运载火箭首飞成功
12月22日12时37分,我国自主研制的新型中型运载火箭长征八号首次飞行试验，在中国文昌航天发射场顺利实施，火箭飞行正常,试验取得圆满成功。长征八号也有一个雅号叫‘快八’，一是研制快，从立项研制到发射仅用了3年时间;二是履约快，从签署合同到火箭出厂，履约周期约为12个月;三是发射快，到后期预计发射周期为10天
2020年中国十大科技成果一览
1、九章问世：中国量子计算原型机问世
2、人造太阳建成：中国环流器二号M装置（HL-2M）建成
3、华龙一号：我国三代自主核电华龙一号发出第一度电
4、奋斗者号：下潜10909米，刷新中国载人深潜纪录
5、鲲龙号：大型水陆两栖飞机AG600海上首飞
6、北斗导航：北斗三号全球联网
7、新一代载人飞船：新一代载人飞船试验船返回舱着陆
8、南昌舰入列：055型万吨级驱逐舰首舰入列
9、中国天眼：中国天眼通过验收开放运行
10、嫦娥五号：嫦娥五号卫星登月，采集月壤，即将返回
2020年中国取得了哪些重大的航天成就？
2020年中国航天取得了多项重大成果：1.《镜像》卫星成功发射：2020年11月12日，中国成功发射了《镜像》卫星，实现了世界首次量子卫星间密钥分发。这一成就使得中国在量子通信领域的强大地位得到进一步巩固。2.嫦娥五号探月任务圆满成功：2020年11月24日，中国嫦娥五号探测器择机返回地球，标志着该任务圆满成功。这是中国首次进行的月球采样返回任务，也是自1976年苏联进行月球样品采集以来，全球首个月球样品采集任务。3.北斗三号全球系统全部建成并投入使用：2020年6月23日，北斗三号全球卫星导航系统正式投入使用，使得中国成为继美国、俄罗斯和欧盟后，全球第四个拥有自主卫星导航系统的国家。4.中国首次将观测数据公开：2020年10月，中国国家航天局公开了嫦娥四号月球车所采集的大量科学数据，这是中国首次公开航天观测数据。5.天问一号成功升空：2020年7月23日，中国火星探测器“天问一号”成功升空，标志着中国首次向火星发射探测器的进一步实现。总之，2020年中国航天取得了多项重大成果，进一步巩固了中国在国际航天领域的地位。
1、2020年1月7日，在西昌卫星发射中心，用长征三号乙运载火箭将通信技术试验卫星五号送入预定轨道，卫星发射成功。此卫星主要用于卫星通信、广播电视、数据传输等业务，并开展高通量技术实验验证。2020年首发成功！
2、2020年1月15日，在太原卫星发射中心，用长征二号丁运载火箭将“吉林一号”宽幅01星发射成功。（又称“红旗一号-H9”），这是第16颗吉林一号卫星。此次任务还搭载了NewSat7/8卫星、天启星座05低轨物联网卫星（人民一号）等3颗小卫星。
人民一号卫星质量40kg左右，设计寿命三年，可通过推进剂进行轨道和姿态调整。人民一号卫星共搭载了2台光学载荷，主载荷为一个为多光谱相机，地面分辨率为1米；同时搭载一台高光谱相机，地面分辨率为30米。
人民一号卫星具有专业级图像质量、高敏捷的机动性能、丰富的成像模式和高集成的电子系统等技术特点。该卫星在农业遥感、生态环境监测、灾害应急、黄河生态监测、乡村振兴战略实施、森林防火预警、态势感知等应用领域具有较强的优势。
3、2020年1月16日，在酒泉卫星发射中心，用快舟一号甲运载火箭成功将我国首颗通信能力达10Gbps的低轨宽带通信卫星——银河航天首发星发射成功。
这是我国民营公司自主研发的具有国际先进水平的低轨宽带卫星。该卫星可为用户提供宽带通信服务，入轨后将开展相关技术和业务验证。
4、2020年2月20日，在西昌卫星发射中心，用长征二号丁运载火箭，采取一箭四星方式，成功将新技术试验卫星C星、D星、E星、F星发射升空。卫星顺利进入轨道，主要用于在轨开展新型对地观测技术试验。
5、2020年3月9日，在西昌卫星发射中心，用长征三号乙运载火箭成功托举北斗三号GEO-2卫星直冲云霄。这是北斗系统的第54颗导航卫星，卫星顺利进入预定轨道。
北斗系统建设先后经历了北斗一号、二号、三号系统3个阶段，目前北斗一号4颗卫星已经全部退役，从北斗二号首颗星算起，中国已发射54颗北斗导航卫星，距离北斗三号系统建成，仅一步之遥。
6、2020年3月24日，在西昌卫星发射中心，长征二号丙运载火箭成功将遥感三十号06组卫星送入预定轨道。
长二丙火箭由航天科技集团一院抓总研制，本次任务搭载验证一子级剩余推进剂再入排放技术，持续提升落区安全性。此次是今年长二丙执行的第一次宇航发射任务，也是长征系列运载火箭的第329次航天飞行。
7、2020年4月24日，第五个中国航天日到来之际，国家航天局宣布，将我国行星探测任务正式命名为“天问”，将我国首次火星探测任务命名为“天问一号”，同时公布了首次火星探测任务标识“揽星九天”。
中国十大科技创新成果是：
1、我国首次火星探测任务取得圆满成功
6月11日，国家航天局在京举行天问一号探测器着陆火星首批科学影像图揭幕仪式，公布了由祝融号火星车拍摄的着陆点全景、火星地形地貌、“中国印迹”和“着巡合影”等影像图。首批科学影像图的发布，标志着我国首次火星探测任务取得圆满成功。
据悉，我国首次火星探测任务于2013年全面启动论证，2016年1月批准立项。2020年7月23日天问一号探测器于海南文昌成功发射，历经地火转移、火星捕获、火星停泊、离轨着陆和科学探测等阶段，工程任务按计划顺利开展。
2、中国空间站开启有人长期驻留时代
6月17日和10月16日，神舟十二号、神舟十三号载人飞船相继发射成功，顺利将航天员送入太空。神舟十二号与天和核心舱对接形成组合体，3名航天员进驻核心舱，进行了为期3个月的驻留，开展了一系列空间科学实验和技术试验，在轨验证了航天员长期驻留、再生生保、空间物资补给、出舱活动、舱外操作、在轨维修等空间站建造和运营关键技术。
神舟十三号入轨后，与天和核心舱和天舟二号、天舟三号组合体完成自主快速交会对接，3位航天员开启为期6个月的在轨驻留，其间将开展机械臂操作、出舱活动、舱段转位及空间科学实验与技术试验等工作，进一步验证航天员长期在轨驻留、再生生保等一系列关键技术，中国空间站有人长期驻留时代到来。
3、我国实现二氧化碳到淀粉的从头合成
淀粉是“粥饭”中最主要的碳水化合物，是面粉、大米、玉米等粮食的主要成分，也是重要的工业原料。其主要合成方式是由绿色植物通过光合作用固定二氧化碳来进行。长期以来，科研人员一直在努力改进光合作用这一生命过程，希望提高二氧化碳的转化速率和光能的利用效率，最终提升淀粉的生产效率。
中国科学院天津工业生物技术研究所研究人员提出了一种颠覆性的淀粉制备方法，不依赖植物光合作用，以二氧化碳、电解产生的氢气为原料，成功生产出淀粉，在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成，使淀粉生产从传统农业种植模式向工业车间生产模式转变成为可能，取得原创性突破。相关研究成果9月24日在线发表于《科学》杂志。
4、我国团队凭打破“量子霸权”的超算应用摘得2021年度“戈登贝尔奖”
11月18日下午于美国密苏里州圣路易斯举行的全球超级计算大会（SC21）上，国际计算机协会（ACM）将2021年度“戈登贝尔奖”授予中国超算应用团队。这支由之江实验室、国家超算无锡中心等单位研究人员组成的联合科研团队，基于新一代神威超级计算机的应用“超大规模量子随机电路实时模拟”（SWQSIM）获此殊荣。
在这项工作中，研究人员引入了一个系统的设计过程，涵盖了模拟所需的算法、并行化和系统架构。使用新一代神威超级计算机，研究团队有效模拟了一个深度为10x10 (1+40+1)随机量子电路。与谷歌量子计算机“悬铃木”200秒完成百万0.2%保真度采样任务相比较，“顶点”需要一万年完成同等复杂度的模拟，该团队SWQSIM应用则可在304秒以内得到百万更高保真度的关联样本，在一星期内得到同样数量的无关联样本，一举打破其所宣称的“量子霸权”。
5、1400万亿电子伏特 我国科学家观测到迄今最高能量光子
中国科学院高能物理研究所牵头的国际合作组依托国家重大科技基础设施“高海拔宇宙线观测站（LHAASO）”，在银河系内发现12个超高能宇宙线加速器，并记录到能量达1.4拍电子伏（PeV，拍=千万亿）的伽马光子，这是人类迄今观测到的最高能量光子，突破了人类对银河系粒子加速的传统认知，揭示了银河系内普遍存在能够把粒子加速到超过1PeV的宇宙线加速器，开启了“超高能伽马天文”观测时代。相关成果5月17日发表于《自然》。
6、嫦娥五号样品重要研究成果先后出炉
10月19日，中国科学院发布嫦娥五号月球科研样品最新研究成果。中国科学院地质与地球物理研究所和国家天文台主导，联合多家研究机构通过3篇《自然》论文和1篇《国家科学评论》论文，报道了围绕月球演化重要科学问题取得的突破性进展。
在最新的研究中，科研人员利用超高空间分辨率铀—铅（U-Pb）定年技术，对嫦娥五号月球样品玄武岩岩屑中50余颗富铀矿物（斜锆石、钙钛锆石、静海石）进行分析，确定玄武岩形成年龄为20.30±0.04亿年，表明月球直到20亿年前仍存在岩浆活动，比以往月球样品限定的岩浆活动延长了约8亿年。
研究显示，嫦娥五号月球样品玄武岩初始熔融时并没有卷入富集钾、稀土元素、磷的“克里普物质”，嫦娥五号月球样品富集“克里普物质”的特征，是由于岩浆后期经过大量矿物结晶固化后，残余部分富集而来。这一结果排除了嫦娥五号着陆区岩石的初始岩浆熔融热源来自放射性生热元素的主流假说，揭示了月球晚期岩浆活动过程。据悉，此次研究采用的超高空间分辨率的定年和同位素分析技术处于国际领先水平，为珍贵地外样品年代学等研究提供了新的技术方法。
7、异源四倍体野生稻快速从头驯化获得新突破
随着世界人口的快速增长，至2050年粮食产量或将增加50%才能完全满足需求。与此同时，近年来世界气候变化加剧，全球气候变暖、极端天气频发等都为粮食安全带来了巨大挑战。在此背景下，如何进一步提高作物单产成为亟待解决的严峻问题。
中国科学院种子创新研究院／遗传与发育生物学研究所李家洋院士团队首次提出了异源四倍体野生稻快速从头驯化的新策略，旨在最终培育出新型多倍体水稻作物，从而大幅提升粮食产量并增加作物环境变化适应性。本项研究为未来应对粮食危机提出了一种新的可行策略，开辟了全新的作物育种方向。相关研究成果2月4日发表于《细胞》。
8、我国研发成功-271℃超流氦大型低温制冷装备
4月15日，由中国科学院理化技术研究所承担的国家重大科研装备研制项目“液氦到超流氦温区大型低温制冷系统研制”通过验收及成果鉴定，标志着我国具备了研制液氦温度（零下269摄氏度）千瓦级和超流氦温度（零下271摄氏度）百瓦级大型低温制冷装备的能力，可满足大科学工程、航天工程、氦资源开发等国家战略高技术发展的迫切需要。
项目的成功实施，还带动了我国高端氦螺杆压缩机、低温换热器和低温阀门等行业的快速发展，提高了一批高科技制造企业的核心竞争力，使相关技术实现了从无到有、从低端到高端的提升，在我国初步形成了功能齐全、分工明确的低温产业群。
9、植物到动物的功能基因转移首获证实
中国农业科学院蔬菜花卉研究所张友军团队经过20年追踪研究，发现被联合国粮农组织（FAO）认定的迄今唯一“超级害虫”烟粉虱，具有一种类似“以子之矛、攻子之盾”的本领：其从寄主植物那里获得了防御性基因。这是现代生物学诞生100多年来，首次研究证实植物和动物之间存在功能性基因水平转移现象。
相关科研成果3月25日在线发表于《细胞》，并作为《细胞》封面文章于4月1日出版。这是我国农业害虫研究领域在《细胞》杂志的首篇论文，揭示了昆虫如何利用水平转移基因来克服宿主的防御，为探索昆虫适应性进化规律开辟了新的视角，也为新一代靶标基因导向的烟粉虱田间精准绿色防控技术研发提供全新思路。
10、稀土离子实现多模式量子中继及1小时光存储
量子不可克隆定律赋予了量子通信基于物理学原理的安全性。而这一定律也决定了光子传输损耗不能使用传统的放大器来克服，使得远程量子通信成为当今量子信息科学的核心难题之一。量子中继和可移动量子存储是实现远程量子通信的两种可行方案，其共性需求是高性能的量子存储器。在量子中继方面，国际已有实验研究都聚焦于发射型存储器的架构，无法同时满足确定性发光和多模式复用这两个关键技术需求。
可移动量子存储方面，国际上光存储的时间最长仅1分钟，无法满足可移动量子存储小时量级存储时间的需求。中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、周宗权研究组基于稀土离子掺杂晶体研制出高性能的固态量子存储器，并在上述两条技术路线上取得了重要进展，实现了一种基于吸收型存储器的多模式量子中继，并成功将光存储时间提升至1小时。相关成果于4月22日和6月2日分别发表于《自然—通讯》和《自然》。
