科技創新是百年未有之大變局的一個(ge) “關(guan) 鍵變量”，也是高質量發展的“最大增量”。2023年，我國科技事業(ye) 收獲豐(feng) 碩成果。

　　這一年，大飛機C919完成首次商業(ye) 載客飛行，國產(chan) 大型郵輪製造實現“零的突破”，全球首顆憶阻器存算一體(ti) 芯片誕生，中國空間站進入應用與(yu) 發展新階段……

　　路雖遠行則將至，事雖難做則必成。我國科技實力正從(cong) 量的積累邁向質的飛躍、從(cong) 點的突破邁向係統能力提升。伴隨著加快實現高水平科技自立自強的步伐，強國夢想必將更好地照進現實。

　　◎本報記者 陳 曦

　　翻開民用航空嶄新一頁

　　C919成功完成首次商業(ye) 載客飛行

　　順利起飛、平穩落地、跨過水門……5月28日，中國自主研發的大型客機C919成功完成首次商業(ye) 載客飛行。C919的一飛衝(chong) 天讓中國人的“大飛機夢”成為(wei) 現實。

　　在民用航空領域，大型客機通常指起飛重量100噸左右，載客超過150人的飛機。大型客機由幾百萬(wan) 個(ge) 零部件組成，技術門檻高、研製周期長、係統複雜，被譽為(wei) “現代製造業(ye) 的明珠”。其製造能力直接反映了一個(ge) 國家的工業(ye) 水平。

　　C919是我國自主研製，也是中國首款按照最新國際適航標準研製的幹線民用飛機。在設計方麵，C919駕駛艙有5塊15.4英寸高清顯示屏，人機交互便捷；大麵積雙曲風擋玻璃給飛行員提供了開闊的視野。在安全性方麵，C919接受了高溫、高寒、高濕、大側(ce) 風、自然結冰、濺水等近6600小時的極限壓力測試，最終通過嚴(yan) 格審查，完成了全部適航取證大考。

　　中國商用飛機有限責任公司副總經理魏應彪表示，商飛已具備批量化生產(chan) C919的能力，未來將達到30—50架的年產(chan) 能力。

　　助力“雙碳”目標實現

　　我國首個(ge) 海上二氧化碳封存示範工程投用

　　實現“雙碳”目標，除了轉變能源獲取方式，減少對石油、煤炭、天然氣等化石能源的依賴，以及采取植樹造林、提高固碳能力等常規手段外，還可以利用一項被稱為(wei) “碳中和的最後一公裏解決(jue) 方案”的技術——碳封存。

　　6月1日，我國首個(ge) 海上二氧化碳封存示範工程項目在南海東(dong) 部海域正式投用，開始規模化向海底地層注入伴隨海上石油開采產(chan) 生的二氧化碳。該項目填補了我國海上二氧化碳封存技術的空白。

　　恩平15-1平台是亞(ya) 洲最大的海上原油生產(chan) 平台。恩平15-1油田伴生氣的二氧化碳含量高達95%。若按常規模式開發，二氧化碳將隨原油一起被采出地麵，不僅(jin) 會(hui) 對海上平台設施和海底管線造成腐蝕，還將增加我國二氧化碳排放量。

　　中國海油在恩平15-1油田實施二氧化碳封存示範工程，開展地質油藏、鑽完井、工程一體(ti) 化關(guan) 鍵技術研究及應用，研發了安全可控的二氧化碳捕集、封存技術和裝備體(ti) 係，攻克了海上操作空間受限、海洋高濕高鹽環境、高難度淺層大位移水平井等一係列難題。

　　“我們(men) 創新應用7項國內(nei) 首創技術，自主研發製造出我國首套海上二氧化碳封存裝置，自主設計實施了我國首口海上二氧化碳回注井，實現了二氧化碳的零排放。”中國海油恩平油田總經理萬(wan) 年輝介紹說。恩平15-1油田二氧化碳封存示範工程的投用，奠定了未來“岸碳入海”的技術支撐和現實條件，為(wei) 粵港澳大灣區乃至全國提供了快速降碳的可行方案。

　　顛覆傳(chuan) 統製糖方式

　　我科學家實現二氧化碳到糖精準全合成

　　千百年來，人類都是通過種植甘蔗等農(nong) 作物提取糖分。不過8月15日國內(nei) 學術期刊《科學通報》上的一篇文章，宣告這種傳(chuan) 統方式已被打破。科研人員將糖的獲取時長從(cong) “年”縮短到了“小時”。

　　中國科學院天津工業(ye) 生物技術研究所與(yu) 大連化學物理研究所科研團隊，經過2年多的探索，在二氧化碳合成澱粉的基礎上，改變了糖的自然合成途徑，在實驗室內(nei) 實現了二氧化碳到糖的精準全合成。

　　己糖在自然界廣泛分布，是與(yu) 機體(ti) 營養(yang) 代謝最為(wei) 密切的糖的統稱。團隊將高濃度二氧化碳等原料在反應溶液中按一定比例調配，在化學催化劑和酶催化劑的作用下，得到了葡萄糖、阿洛酮糖、塔格糖、甘露糖4種己糖。

　　整套實驗反應時長約17小時，二氧化碳合成糖的效率達到0.67克每升每小時，比其他已知技術路線提高10倍以上。葡萄糖的碳固定合成效率達到每毫克催化劑每分鍾59.8納摩爾碳，是目前已知國內(nei) 外人工製糖的最高水平。

　　國際著名有機化學家、德國科學院院士曼弗雷德·雷茨評價(jia) 該成果說，將二氧化碳轉化為(wei) 碳水化合物非常具有挑戰性。該成果在這一競爭(zheng) 性研究領域取得了真正突破，提供了一種具有靈活性、多功能性和高效性的糖合成路線，為(wei) 綠色化學打開了一扇門。

　　滿足AI時代高算力需求

　　憶阻器存算一體(ti) 芯片誕生

　　如何加快研製出高算力、高能效的芯片，解決(jue) 龐大的算力缺口，實現算力的大幅提升，已成為(wei) 當前需要解決(jue) 的迫切問題。馮(feng) ·諾依曼傳(chuan) 統計算架構下，數據的存儲(chu) 和計算相互分離，即數據存儲(chu) 在儲(chu) 存器中，需要計算時再把它搬運到運算器裏。然而，AI類應用(例如大模型)需要對大量數據進行矩陣運算，在此情形下傳(chuan) 統計算架構麵臨(lin) 著很大挑戰。

　　9月14日，國際學術期刊《科學》在線發表的一篇文章，帶來了緩解“算力焦慮”的辦法。清華大學集成電路學院吳華強教授、高濱副教授團隊基於(yu) 存算一體(ti) 計算範式，研製出全球首顆全係統集成的、支持高效片上學習(xi) (機器學習(xi) 能在硬件端直接完成)的憶阻器存算一體(ti) 芯片。

　　該芯片包含支持完整片上學習(xi) 所必需的全部電路模塊，可完成圖像分類、語音識別和控製任務等多種片上增量學習(xi) 功能驗證，展示出高適應性、高能效、高通用性、高準確率等特點，有效強化了智能設備在實際應用場景下的學習(xi) 適應能力。相同任務下，該芯片實現片上學習(xi) 的能耗僅(jin) 為(wei) 先進工藝下專(zhuan) 用集成電路(ASIC)係統的3%，展現出卓越的能效優(you) 勢，極具滿足人工智能時代高算力需求的潛力。

　　提供太陽活動高質量數據

　　圓環陣太陽射電成像望遠鏡通過工藝測試

　　神話故事中的“千裏眼”正在變為(wei) 現實。科技的加持，使人類的視線可以到達遙遠的宇宙。9月27日，被稱為(wei) “千眼天珠”的國家重大科技基礎設施“空間環境地基綜合監測網”(子午工程二期)標誌性設備之一——圓環陣太陽射電成像望遠鏡(以下簡稱圓環陣)順利通過工藝測試，正式建成。

　　“千眼天珠”建於(yu) 海拔3820米的四川省甘孜州稻城縣噶通鎮，由中國科學院國家空間科學中心牽頭建設，占地麵積約1平方公裏，是目前全球規模最大的綜合孔徑射電望遠鏡。它由313部直徑6米的拋物麵天線構成，這些天線均勻分布在直徑為(wei) 1公裏的圓環上。

　　“‘千眼天珠’是為(wei) 監測太陽而建。”項目負責人、中國科學院國家空間科學中心研究員閻敬業(ye) 解釋，圓環陣不但能監測太陽的各種爆發活動，還能監測太陽風暴進入行星際的過程。這對於(yu) 理解太陽爆發機製和日地傳(chuan) 播規律、預測太陽活動對地球的影響具有重要作用。

　　在建設過程中，項目團隊攻克了一係列關(guan) 鍵核心技術，提出了原創的圓環陣列構型和中心定標總體(ti) 方案，突破了單通道多環絕對相位定標等關(guan) 鍵技術。此次工藝測試表明，圓環陣實現了最大視場達到10個(ge) 太陽半徑的連續穩定的太陽射電成像與(yu) 頻譜觀測能力，各項技術指標達到或優(you) 於(yu) 初步設計報告的指標要求。下個(ge) 階段，圓環陣將在白天觀測太陽活動，為(wei) 太陽物理和空間天氣研究提供長時間序列高質量數據，並與(yu) 子午工程的其他監測設備開展聯合觀測。

　　開啟長江航運氫能時代

　　“三峽氫舟1”號氫燃料動力示範船首航

　　沒有柴油發動機的轟鳴聲，也聞不到刺鼻的油煙味……隨著綠色動力關(guan) 鍵技術不斷取得新突破，長江黃金水道中的船舶也用上了“新能源”。10月11日，隨著“啟航”聲響徹江麵，我國首艘氫燃料電池動力示範船“三峽氫舟1”號在長江三峽起始點湖北宜昌首航，實現了氫燃料電池技術在我國內(nei) 河船舶應用的“零的突破”，開啟了長江航運的氫能時代。

　　在國內(nei) ，氫燃料電池早已成功應用於(yu) 航天領域和汽車交通領域，但在船舶交通領域，還沒有經驗可循。此次首航成功的“三峽氫舟1”號為(wei) 鋼鋁複合結構，氫燃料電池額定輸出功率500千瓦，最高航速28公裏/小時，巡航航速20公裏/小時，續航裏程可達200公裏，可用於(yu) 三峽庫區及三峽—葛洲壩兩(liang) 壩間交通、巡查、應急等工作。

　　“為(wei) 了解決(jue) 續航能力，‘三峽氫舟1’號采用氫燃料電池與(yu) 鋰電池混合動力係統。研究人員通過多場景模擬測算，確定了兩(liang) 種電池功率的配置，並在此基礎上明確了最高航速和續航裏程。”“三峽氫舟1”號主設計方、武漢長江船舶設計院有限公司副總經理湯文軍(jun) 介紹。

　　據測算，“三峽氫舟1”號相比傳(chuan) 統燃油動力船舶，預計每年可節省燃油103.16噸，減少二氧化碳排放343.67噸。

　　邁出載人航天工程重要一步

　　空間站進入應用與(yu) 發展新階段

　　10月29日，一場“太空會(hui) 師”再次上演。

　　神舟十七號與(yu) 神舟十六號兩(liang) 個(ge) 乘組在中國空間站勝利會(hui) 麵。這是在我國首艘載人飛船神舟五號實現中華民族千年飛天夢20周年之際，我國第一批、第二批和第三批航天員首次在中國空間站同框。

　　從(cong) 神舟五號到神舟十七號，從(cong) 飛天圓夢到夢圓天宮，目前已有20名中國航天員進入太空。

　　6月4日，神舟十五號順利返回地球。此次“太空出差”，神舟十五號3名航天員順利進駐中國空間站，與(yu) 神舟十四號航天員乘組首次實現“太空會(hui) 師”。

　　中國載人航天工程辦公室主任助理季啟明表示，2022年底中國空間站完成了全麵建造，進入為(wei) 期10年以上的應用與(yu) 發展階段。在這一階段，我國將常態化開展載人飛行，航天員將長期在軌飛行，在很多領域開展大規模的空間科學實驗和技術實驗任務。

　　5月30日，神舟十六號發射，這是我國載人航天工程進入空間站應用與(yu) 發展階段的首次載人飛行任務。乘組開展了人因工程、航天醫學、生命生態、生物技術、材料科學、流體(ti) 物理、航天技術等多項空間科學實(試)驗，在空間生命科學與(yu) 人體(ti) 研究、微重力物理和空間新技術等領域取得重要進展，邁出了載人航天工程從(cong) 建設向應用、從(cong) 投入向產(chan) 出轉變的重要一步。

　　摘取造船業(ye) “第三顆明珠”

　　首艘國產(chan) 大型郵輪命名交付

　　總噸位13.55萬(wan) 噸，長323.6米，寬37.2米，最大高度72.2米；全船搭載107個(ge) 係統、5.5萬(wan) 個(ge) 設備，包含2500萬(wan) 個(ge) 零部件，完工敷設4750公裏電纜……11月4日，我國首艘國產(chan) 大型郵輪“愛達·魔都號”正式命名交付。這標誌著我國從(cong) 此實現了國產(chan) 大型郵輪製造“零的突破”。

　　這艘“巨無霸”郵輪是名副其實的“海上現代化城市”。船上共設置2826間艙室，其中客艙2125間，最多可以容納5246名乘客。同時，郵輪還配置了高達16層，超4萬(wan) 平方米的生活娛樂(le) 區域，包括了購物廣場、水上樂(le) 園、醫療中心和劇院等設施。

　　作為(wei) 高技術、高附加值的船型產(chan) 品，大型郵輪不僅(jin) 要滿足運輸需要，還要考慮造型設計、內(nei) 部餐食住宿服務、文化娛樂(le) 服務供應等。因此其設計和建造難度很高，屬於(yu) 集約化程度極高且極複雜的係統化工程。

　　此次“愛達·魔都號”的設計建造成功，標誌著我國造船業(ye) 自主實現了大型郵輪重量控製、減震降噪等主要核心技術的突破。

　　建造“愛達·魔都號”時，建造者大量采用厚度僅(jin) 為(wei) 4—8毫米的鋼板，使船身重量大幅減輕。同時，通過智能化手段和自動化控製，減少焊接誤差導致的變形，從(cong) 而避免了采用水泥和樹脂材料加以填充彌補，更大程度降低船體(ti) 自重。為(wei) 了減震降噪，“愛達·魔都號”上的所有存在震動的機械設備均進行了減震處理。郵輪內(nei) 還設置1400多個(ge) 監測點，實時檢測噪聲汙染情況。

　　“愛達·魔都號”計劃於(yu) 2024年1月1日從(cong) 上海吳淞口國際郵輪港啟航，正式開始商業(ye) 運營。中國船舶工業(ye) 行業(ye) 協會(hui) 秘書(shu) 長李彥慶表示，我國已具備同時建造航空母艦、大型液化天然氣運輸船、大型郵輪的能力，集齊了造船工業(ye) “三顆明珠”。

　　躍上T比特級台階

　　超高速下一代互聯網主幹通路開通

　　11月13日，清華大學宣布全球首條1.2T(傳(chuan) 輸速率為(wei) 每秒1200G比特)超高速下一代互聯網主幹通路正式開通。

　　該通路基於(yu) 我國自主研發的下一代互聯網核心路由器1.2T超高速IPv6接口、3×400G超高速多光路聚合等關(guan) 鍵核心技術，連通了未來互聯網試驗設施(FITI)北京、武漢、廣州三大核心節點，總長度3000多公裏。該通路自2023年7月31日試運行以來，運行平穩可靠，通過各項試驗測試，達到了設計指標。其路由器間單端口速率達到1.2T比特/秒，意味著1秒就可以完成150部高清電影的傳(chuan) 輸，傳(chuan) 輸效率是當前主流的100G網絡的10倍以上。

　　清華大學網絡科學與(yu) 網絡空間研究院院長、中國工程院院士吳建平介紹，目前，全球互聯網400G主幹通路技術才剛剛開始商用。此次1.2T超高速下一代互聯網主幹通路的建成開通，意味著我國主幹通路技術達到T比特級的門檻。

　　更關(guan) 鍵的是，該通路的整體(ti) 技術水平不僅(jin) 全球領先，且實現了係統軟、硬件設備的全部國產(chan) 和自主可控。未來，超高的網絡速度不僅(jin) 可以給網民提供更好的用網體(ti) 驗，還可以為(wei) 工業(ye) 互聯網、物聯網、車聯網、遠程醫療、人工智能等新興(xing) 技術及應用的發展提供有力支持。

　　不斷刷新航天紀錄

　　長征係列運載火箭迎來第500次發射

　　12月10日9時58分，我國在西昌衛星發射中心使用長征二號丁運載火箭，成功將遙感三十九號衛星發射升空。這是長征係列運載火箭的第500次發射。

　　自1970年長征一號運載火箭發射東(dong) 方紅一號衛星至今，中國航天用53年的曆程完成了“從(cong) 0到500”的突破。其中，長征火箭第1個(ge) 百次發射用了37年，第2個(ge) 百次用了7年，第3個(ge) 百次用了4年，第4個(ge) 百次用了2年9個(ge) 月，第5個(ge) 百次僅(jin) 用了2年，不斷刷新中國航天新紀錄。

　　“實現百次的用時越來越短，不僅(jin) 表明發射能力越來越強，而且反映出國家科技水平和綜合國力的快速提升。”長征火箭第500次任務01指揮員何雷介紹說。

　　與(yu) 此同時，2023年，中國的商業(ye) 航天也迎來了重要時刻。4月，天兵科技的天龍二號成功入軌，打破了世界範圍內(nei) 液體(ti) 火箭首發失敗的魔咒；7月，中國液氧甲烷火箭朱雀二號在全球成功首飛；11月，雙曲線二號驗證火箭飛行任務取得圓滿成功；12月，穀神星一號遙九運載火箭在取得九連勝後，又首次成功實施晨昏軌道發射任務……

　　仰望蒼穹，人類對太空的探索永無止境，航天攻關(guan) 任重道遠。浩瀚宇宙，其路漫漫，“長征”依然在路上。（科技日報）