探索未知,爲科技強國築牢根基

楊凱製圖

黨的十八大以來,我國科技事業進入跨越發展的關鍵時期基礎研究面向國家重大需求和世界科學前沿,堅持自由探索和目標導向相結合,持續開展原創性重大科學問題研究。

今年是中國共產黨成立100週年。在各個歷史時期,我們黨都高度重視科技事業,把科技事業始終擺在十分重要的戰略位置。中國要強,中國人民生活要好,必須有強大科技。當前,我們正在向着建設世界科技強國的偉大目標奮勇前進。

強大的基礎科學研究是建設世界科技強國的基石。100年來,在黨的領導下,我國科學家板凳甘坐十年冷,基礎研究從量的積累邁向質的飛躍,從點的突破邁向系統能力提升,高水平成果不斷涌現,原創性突破捷報頻傳,有力地支撐着我國經濟社會發展和國際競爭力的提升。

極端困難條件下開展科研工作

整個新民主主義革命時期,中國共產黨都始終關注科技問題,開展了必要的科技研究工作,並取得了豐碩的科研成果。

在極端困難的條件下,抗日根據地衛生系統各部門儘可能地開展中醫中藥研究、藥材和醫療器械研製,以及一些流行病防治。比如,1938年籌建的八路軍制藥廠(對內稱十八集團軍化學制藥廠)設立了研究室,該室主要承擔藥品鑑定工作和新藥品研製工作,該廠在技師翁達的帶領下分析各種中藥,把它製成各種膏丹丸散,代替西藥使用,僅用3個月就研製成中西藥40種。

解放戰爭時期,各解放區在作物品種選育、病蟲害防治、牲畜疫病防治等農業科技領域取得了較大的成績,獲得了多項新突破。

比如山東省農業試驗所的科研人員在玉米上選出了“金皇后”“白馬牙”“敏玉米”等品種,在穀子上選出了“金線子”品種,這些品種直到新中國成立後仍在許多地區推廣。

瞄準世界前沿取得一批重要成果

新中國成立後,爲推動國家經濟建設和國防建設,我國科技工作者瞄準世界科技前沿,爲我國科技事業進步,艱苦奮鬥,不斷創新,在短短的10多年裡就取得了一系列重大突破,如在多複變函數論、陸相成油理論、人工合成牛胰島素、秈型雜交水稻哥德巴赫猜想研究等多方面取得了一批重要研究成果

1962年,我國生物化學家鄒承魯成功揭示了蛋白質功能基團的修飾與其生物活力之間的定量關係,“鄒氏作圖法”在國際上得到了廣泛認可和大量應用。

中國科學院上海生物化學研究所、有機化學研究所、北京大學化學系的30多位專家經過6年多的不懈努力,於1965年9月成功實現人工合成牛胰島素。這是世界上第一個人工合成的蛋白質,它的結構、生物活力、物理化學性質、結晶形狀都和天然的牛胰島素一樣,這是我國取得的一項具有世界水平的科技成果。

我國著名數學家陳景潤潛心鑽研“哥德巴赫猜想”問題,成功證明“任何一個大偶數都可以表示爲一個素數和不超過兩個素數乘積之和”(以下簡稱“1+2”),相關成果以簡報的形式登載在1966年5月出版的《科學通報》第17期上。又經過7年努力,1973年2月,陳景潤終於完成“1+2”的簡化新證明。同年,《中國科學》發表了陳景潤的論文《大偶數表爲一個素數及一個不超過二個素數的乘積之和》。論文發表後,在國際上引發了強烈反響,陳景潤的證明方法被數學界稱爲“陳氏定理”,被譽爲“篩法的光輝頂點”。

在國際上爭得一席之地

改革開放後,我國的科技事業蓬勃發展,科技實力持續增強,基礎研究得到長足發展並進入躍升期,在國際上爭得一席之地。我國在雜交水稻、高性能計算機、高溫超導研究、人類基因組測序等方面都取得了重大突破,並涌現出了一系列具有原創性和廣泛社會影響的研究成果;納米科學、量子信息、生命科學等前沿領域的一批原始性創新成果在國際上產生了重要影響。

在物質科學方面,量子器件、納米材料、凝聚態物理等前沿領域取得一批成果。中國科學院物理研究所趙忠賢領導的“液氮溫區氧化物超導體的發現及研究”,對超導性的科學理解提供新的依據,並展示了超導技術廣闊的發展前景,於1989年獲國家自然科學獎一等獎;晶體物理學家閔乃本等人在國際上首先提出了介電材料超晶格的理論體系。

地球科學方面,在黃土古氣候研究、地球早期生命與演化、日地物理研究和東亞季風研究方面取得突破;2004年,“澄江動物羣寒武紀大爆發”研究項目榮獲國家自然科學獎一等獎,陳均遠、侯先光和舒德干等科學家通過對澄江動物羣化石的不斷挖掘發現和深入系統研究,詮釋並回答了寒武紀大爆發這一重大疑難科學問題;《中國植物誌》成功出版,這是目前世界上最大型、種類最豐富的一部鉅著。

航天科學領域,我國不僅掌握了衛星迴收和一箭多星等技術,還迎來了兩座新的里程碑:由我國自主研發的神舟系列航天飛船的成功發射,實現了載人航天工程的重大突破;而嫦娥一號成功探月之旅則標誌着我國首次月球探測工程圓滿成功,中國航天成功跨入深空探測的新領域。

在生物科學領域,解決了億萬人吃飯問題的雜交水稻技術取得重大突破,首次完成水稻基因圖譜的繪製,完成人類基因組計劃的1%基因繪製圖

天文學方面在宇宙中的物質分佈、太陽表面磁學等取得一系列重大的原創性成果;信息科學方面在光纖通信中實現一種抗干擾的量子密碼分配方案,實現了15千米自由空間量子隱形傳態。

重要原創性突破不斷涌現

黨的十八大以來,我國科技事業進入跨越發展的關鍵時期。基礎研究面向國家重大需求和世界科學前沿,堅持自由探索和目標導向相結合,持續開展原創性重大科學問題研究,基礎研究成果豐碩。鐵基超導材料保持國際最高轉變溫度,量子反常霍爾效應、多光子糾纏世界領先,中微子振盪、幹細胞、利用體細胞克隆獼猴等取得了重要原創性突破。

2019年,我國發表高質量國際論文59867篇,佔世界份額的31.4%,位列世界第二。截至2020年9月,我國近十年高被引論文達37170篇,熱點論文1375篇,分別佔世界份額的23.0%和38.4%。

我國成功組織了一批重大基礎研究任務,“悟空”“墨子”“慧眼”等系列科學實驗衛星成功發射,嫦娥五號實現地外天體採樣返回,天問一號開啓火星探測,“懷柔一號”引力波暴高能電磁對應體全天監測器衛星成功發射,“慧眼”直接測量到迄今宇宙最強磁場,500米口徑球面射電望遠鏡(中國天眼)首次發現毫秒脈衝星,新一代“人造太陽”首次放電,“雪龍2”號首航南極,76個光子的量子計算原型機“九章”、62比特可編程超導量子計算原型機“祖沖之號”成功問世。中國天眼、散裂中子源等一批具有國際一流水平的重大科技基礎設施通過驗收。

2012年3月8日,中國科學院高能物理研究所所長王貽芳宣佈:大亞灣反應堆中微子實驗成功發現了中微子的第三種振盪模式,並測量到其振盪機率。美國《科學》雜誌將該成果評爲2012年十大科學突破之一,並稱“如果大型強子對撞機的研究人員沒有發現標準模型之外的新粒子,那麼中微子物理可能是粒子物理的未來,大亞灣的實驗結果可能就是標誌着這一領域起飛的時刻”。這一成果被國外同行譽爲“中國有史以來最重要的物理學成果”, 榮獲2016年度國家自然科學獎一等獎。

清華大學薛其坤院士領銜,清華大學物理系和中國科學院物理研究所聯合組成的實驗團隊於2013年在磁性摻雜的拓撲絕緣體薄膜中,從實驗上首次觀測到量子反常霍爾效應。這一實驗發現證實了此前中國科學院物理研究所與美國斯坦福大學理論團隊的預言,獲得2018年度國家自然科學獎一等獎。

2018年,中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心(神經科學研究所)研究團隊經過5年攻關,最終成功得到了兩隻健康存活的體細胞克隆猴。體細胞克隆猴的成功實現了該領域從無到有的突破。

在一個特定賽道上,200秒的“量子算力”,相當於目前“最強超算”6億年的計算能力。2020年,《科學》雜誌公佈的中國“九章”計算機重大突破,讓世界矚目。這臺由中國科學技術大學潘建偉、陸朝陽等學者研製的76個光子的量子計算原型機“九章”,推動全球量子計算的前沿研究達到一個新高度,在谷歌“懸鈴木”計算機之後,再次成功實現“量子優越性”的里程碑式突破。

科技是國之利器,國家賴之以強,企業賴之以贏,人民生活賴之以好。科技立則民族立,科技強則國家強。基礎研究是整個科學體系的源頭,加強基礎研究是科技自立自強的必然要求,是我們從未知到已知、從不確定性到確定性的必然選擇。讓我們在黨的領導下,發動基礎研究的強大引擎,向着科技自立自強不斷前進,向着建設世界科技強國不斷前進。