2014年中國十大科技成果瞭望智庫導(dǎo)讀2014年，中國科學(xué)界的第一件大事，是國家自然科學(xué)一等獎的頒獎。因為有“國際首創(chuàng)”的硬指標(biāo)，2000年以來的14年中，該獎項僅僅頒出5次，可謂是中國含金量最高的科技大獎。這次獲獎的“鐵基超導(dǎo)”，也不可避免地被人們用放大鏡審視，贊賞者說有諾獎資格，批評者則指出，日本科學(xué)家早就提出了思路，中國人并無開創(chuàng)之功。“世界領(lǐng)先”，是中國科學(xué)家?guī)资陙硪回灥淖非螅彩桥杂^者始終解不開的心結(jié)。歷史總能給我們講述一些有趣的故事。1872年，美國GDP總量超越英國。不知道是不是巧合，1870年代的科學(xué)界，也發(fā)生過一場美國人和英國人之間，有關(guān)“首創(chuàng)”的爭論。1859年，12歲的愛迪生找到了一份在火車上售報的工作，十年后的1869年，他已經(jīng)在紐約成立了自己的科技公司，發(fā)明了“愛迪生普通印刷機(jī)”。1879年，愛迪生設(shè)計出白熾燈，讓自己青史留名。愛迪生的故事如今人盡皆知，英國人約瑟夫·斯萬卻沒有這樣的運氣。比愛迪生年長不少的斯萬，早在1860年就發(fā)明了白熾燈的原型，1875年，他改進(jìn)了當(dāng)年的技術(shù)，先于愛迪生造出實用的白熾燈，并于1878年拿到專利。斯萬和愛迪生的專利之爭一度被人上綱上線到國家層面，但今天，兩位科技先驅(qū)同樣受人尊重。維多利亞時代的英國人是否曾想到，一百多年后的人們回想起那個年代，總是先想到小學(xué)課本里的愛迪生，而不是偉大的“日不落帝國”？今天的我們，又該如何認(rèn)識自己的時代？對于80后來說，小學(xué)課本里的現(xiàn)代科技是日本新干線、美國銥星。如果2014年的我們要給下一代人編寫課本，又會寫些什么？是中國高鐵開始在全球布局，還是第一顆量子通信衛(wèi)星已經(jīng)完成攻關(guān)？對未來的想象總是充滿魅力。當(dāng)愛迪生在美國建立起龐大的電網(wǎng)系統(tǒng)時，他一定已經(jīng)料到，100余年后的今天，電力已經(jīng)成為人類的基本需求。但他恐怕想不到，100余年后的今天，美國老舊的電網(wǎng)在每一次颶風(fēng)面前變得脆弱不堪，而飽受環(huán)保主義者批評的中國特高壓建設(shè)正在艱難前行。那么再過100年，中國人將會如何改變世界？轉(zhuǎn)基因技術(shù)能夠在全球消滅饑餓嗎？意念控制將治愈癱瘓嗎？核電將提供用之不竭的清潔能源嗎？鐵基超導(dǎo)摘得國家大獎超導(dǎo)被認(rèn)為是21世紀(jì)材料領(lǐng)域最重要的課題，在這個領(lǐng)域已有10人獲得5次諾貝爾獎?；诔瑢?dǎo)原理的磁懸浮鐵路已經(jīng)為中國人所熟悉，醫(yī)院使用的磁共振成像儀器（MRI）中的磁體也基本上都是由超導(dǎo)材料制成的。超導(dǎo)現(xiàn)象一般要在接近絕對零度時才會出現(xiàn)，找到轉(zhuǎn)變溫度在40K以上的材料已經(jīng)十分難得。《科學(xué)》雜志對此評論稱，“中國如洪流般不斷涌現(xiàn)的研究結(jié)果標(biāo)志著在凝聚態(tài)物理領(lǐng)域，中國已經(jīng)成為一個強國。”沒想到的是，這一獎項隨后在科學(xué)界引發(fā)質(zhì)疑。有科學(xué)家稱，日本科學(xué)家Hosono在2008年就在高壓狀態(tài)獲得43K的臨界溫度，中國科學(xué)家常壓下的稀土元素替換做法和加高壓起到的是類似效果，因此算不得原創(chuàng)。首顆“量子衛(wèi)星”關(guān)鍵部件研制完成今年末，由中國科學(xué)家完全自主研發(fā)的世界首顆“量子科學(xué)實驗衛(wèi)星”完成關(guān)鍵部件的研制與交付，衛(wèi)星有望先于歐美在2016年左右發(fā)射，在軌設(shè)計壽命為2年。到2030年，中國有望建立首個全球量子通信網(wǎng)絡(luò)。國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》曾評論：“在量子通信領(lǐng)域，中國用了不到十年的時間，由一個不起眼的國家發(fā)展成為現(xiàn)在的世界勁旅。”（量子通信首席科學(xué)家，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉教授）意念控制癱瘓肢體因中風(fēng)導(dǎo)致偏癱的董阿姨只通過“想”，就能“指揮”自己原本無法動作的肢體“聽話”地完成相應(yīng)動作，以后甚至能站起來行走、拿東西，直至慢慢康復(fù)。身隨意動、思行合一，這不是科幻電影中的場景，而是借助了天津大學(xué)研制的人工神經(jīng)康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)?！拔覀兘o機(jī)器人系統(tǒng)起名為‘神工一號’，取義‘鬼斧神工’”，6月14日，這項讓不少中風(fēng)、癱瘓人士燃起獨立生活希望的成果公布，標(biāo)志著我國在康復(fù)醫(yī)學(xué)上的重大突破。一名癱瘓少年在腦控機(jī)械外骨骼的幫助下，為今年的巴西世界杯開球。與在世界杯上亮相的腦控機(jī)械外骨骼相比，“神工一號”更能夠體現(xiàn)出“純意念”。體驗者把裝有電極的腦電探測器戴在頭部，并在患病肢體的肌肉上安裝電極，借助“神工一號”的連接，就可以用“意念”來“控制”自己本來無法行動的肢體。將來的“神工二號”、“神工三號”體積會更小，便攜可穿戴。它可以輔助病人完成更多復(fù)合精細(xì)的肢體動作，推廣至包括脊髓損傷在內(nèi)的更多患者，甚至實現(xiàn)重癥癱瘓的意念交流。它對大腦狀態(tài)的探測與分析、肌骨運動健康的維持和訓(xùn)練等一系列技術(shù)新思路將應(yīng)用于一些特殊人群，比如長期在軌的航天員，在我國載人航天計劃中大有用武之地。（技術(shù)人員在指導(dǎo)因中風(fēng)偏癱的董姓患者使用“神工一號”）超級稻畝產(chǎn)過1噸2014年9月，湖南雜交水稻研究中心的最新成果——“Y兩優(yōu)900”湖南隆回百畝高產(chǎn)示范片，平均畝產(chǎn)達(dá)到1006.1公斤，首次實現(xiàn)了超級稻百畝片過千公斤的目標(biāo)，標(biāo)志著第四期超級稻研究的重大突破。袁隆平實現(xiàn)了畝產(chǎn)過1噸的承諾。如今，水稻也不再僅僅是南方的專利。10月，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)的146畝“水稻機(jī)械精量旱穴播技術(shù)與機(jī)具”示范田畝產(chǎn)也達(dá)到1042.97公斤，打破了袁隆平的紀(jì)錄。新疆兵團(tuán)采用的這一技術(shù)是靠水稻直播機(jī)在旱地直接整地、播種，不需要育秧、栽秧，可大大節(jié)省勞動力，適合在干旱地區(qū)推廣。旱地能種水稻，海里也行。2014年10月，廣東湛江種植專業(yè)合作社主任陳日勝堅持種植了28年的海水稻獲得農(nóng)業(yè)部認(rèn)可。中國的鹽堿地有6.3億畝之多，基本撂荒，如果都能長出水稻，以目前產(chǎn)量(畝產(chǎn)300斤)計，每年能多打1890億斤糧食，相當(dāng)于現(xiàn)有全國糧產(chǎn)的五分之一。（袁隆平院士在隆回田間察看超級稻）中國批準(zhǔn)一種轉(zhuǎn)基因玉米進(jìn)口美國農(nóng)業(yè)部部長湯姆·維爾薩克年底透露，中國農(nóng)業(yè)部已經(jīng)批準(zhǔn)進(jìn)口先正達(dá)集團(tuán)所開發(fā)的、含有MIR162成分的抗蟲轉(zhuǎn)基因玉米。MIR162轉(zhuǎn)基因玉米2014年屢屢成為關(guān)鍵詞，并且早已超出了科學(xué)范疇。僅僅2014年上半年，中國退運至少125萬噸MIR162玉米，造成美國公司和農(nóng)民損失近29億美元，成為兩國經(jīng)貿(mào)關(guān)系的重要議題。美國農(nóng)民為什么熱衷于種植轉(zhuǎn)基因作物？顯然是因為廉價高產(chǎn)。最近十年，來自巴西和美國的轉(zhuǎn)基因大豆已經(jīng)嚴(yán)重沖擊了中國東北的農(nóng)業(yè)，而在民間抗議聲不斷的背景下，中國的轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)展近乎停滯。有消息稱，中國轉(zhuǎn)基因水稻的合法牌照已經(jīng)到期，但官方遲遲沒有續(xù)發(fā)。說白了，轉(zhuǎn)基因在中國已經(jīng)不是一個科學(xué)問題，而是民眾對政府的信任問題。轉(zhuǎn)基因自然有其風(fēng)險，但也節(jié)省了大量化肥農(nóng)藥，如何權(quán)衡利弊，顯然不能“隔壁王大媽說了算”。袁隆平說，他愿意帶頭試吃轉(zhuǎn)基因。科學(xué)家的人格能夠換來理性的交流嗎？（轉(zhuǎn)基因玉米會成為新的爭議焦點嗎？）揭示老年癡呆癥致病蛋白結(jié)構(gòu)施一公第一次被普通人知道，恐怕還是因為2年前沸沸揚揚的院士風(fēng)波。不過施一公本人并沒有把精力全部放在批評體制上。如今，他順利增選為院士，在科研上也有新的成果。他領(lǐng)導(dǎo)的研究組在世界上首次揭示與阿爾茨海默癥（即老年癡呆）發(fā)病直接相關(guān)的人源γ分泌酶復(fù)合物的精細(xì)三維結(jié)構(gòu)，為理解γ分泌酶復(fù)合物的工作機(jī)制以及阿爾茨海默癥的發(fā)病機(jī)理提供了重要線索，在人類對該病的研究歷史上邁出了關(guān)鍵一步，填補了空白。該成果以長文的形式由英國《自然》雜志于6月29日在線發(fā)表，并且罕見地同時收到《細(xì)胞》、《科學(xué)》等期刊的投稿邀請。施一公自己也表示：“這是我職業(yè)生涯上最重要的突破?！保ㄊ┮还哼@是我最重要的突破）探月再入飛行器試驗成功中國探月“三步走”終于走到了最后一步。2014年10月，我國自行研制的探月工程三期再入返回飛行試驗器，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運載火箭發(fā)射升空，一周后完成繞月并成功返回地球。這次試驗的“打水漂”式著陸技術(shù)并不是什么新創(chuàng)造，但從月球軌道以極高的速度返航，仍然充滿著風(fēng)險。每走一小步，都進(jìn)行謹(jǐn)慎的試驗，這或許正是中國航天低事故率的原因。2014年，中國僅僅進(jìn)行了16次衛(wèi)星發(fā)射，少于2013年，且上半年只有1次發(fā)射。外界猜測，這段時間中國是在改進(jìn)火箭的安全性。2014年，美國的新一代“天鵝座”飛船發(fā)射后爆炸，國際空間站不得不繼續(xù)依賴?yán)吓f的聯(lián)盟號維持給養(yǎng)。未來人類的空間站將只能依賴中國嗎？美國電影《地心引力》的預(yù)言并不是天馬行空。（“打水漂”式著陸）高鐵實現(xiàn)100%中國制造李克強滿世界推銷中國高鐵的背后，是高鐵人終于有了取代西方的底氣。11月25日，裝載“中國創(chuàng)造”牽引電傳動系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的中國北車CRH5A型動車組進(jìn)入“5000公里正線試驗”的最后階段。牽引電傳動系統(tǒng)就是“高鐵之心”，猶如人的心臟，是列車的動力之源，決定高鐵列車能否高性能高舒適地運行；網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)則是“高鐵之腦”，決定和指揮著列車的一舉一動。歷時七年研發(fā)探索，100%自主化的中國高鐵已不再是夢。（高鐵人終于有了取代西方的底氣）人造金剛石硬度首次超越天然鉆石人類超越自然的努力從未停止。作為“世界工廠”的中國，在人造金剛石領(lǐng)域已經(jīng)走在世界前列，2010年人造金剛石產(chǎn)量已占據(jù)世界總產(chǎn)量的70%以上。今年中國極硬材料合成再獲突破，6月12日出版的《自然》（Nature）雜志介紹，中國科學(xué)家團(tuán)隊合成出硬度兩倍于天然金剛石的人造金剛石塊材。金剛石在現(xiàn)代工業(yè)中用途廣泛，是機(jī)械與電子業(yè)切割打磨、礦山和地質(zhì)鉆探、以及建筑建材工業(yè)必不可少的工具和材料。由于天然金剛石罕見而價值不菲（高純度的金剛石就是鉆石），人造金剛石行業(yè)就成為制造業(yè)的最基本部門之一。1963年，中國科學(xué)家成功合成了我國第一顆人造金剛石，前后用了兩年多時間，圓了國內(nèi)外多少人的百年夢想，走完了工業(yè)發(fā)達(dá)國家用了10多年才走完的路程。如今，中國材料科學(xué)家燕山大學(xué)田永君教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊，與吉林大學(xué)馬琰銘教授和美國芝加哥大學(xué)王雁賓教授合作，在高溫高壓下成功地合成出硬度兩倍于天然金剛石的納米孿晶結(jié)構(gòu)金剛石塊材。這樣的超硬新材料，更是圓了世界科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界的共同夢想。（天然鉆石不再是最堅硬的材料）中國數(shù)學(xué)家宗傳明突破希爾伯特第十八問題證明哥德巴赫猜想的陳景潤，并不缺少接班人。古希臘哲學(xué)家亞里士多德相信，如果把正四面體形狀的磚彼此無縫地相接起來，就能裝滿整個空間，即最大密度達(dá)100%，這在16世紀(jì)被證明是錯的。而北京大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院教授宗傳明花了23年，終于給出了正四面體的磚堆起來精確的最大密度。幾何體的最大堆