2016年中國科學(xué)院重大創(chuàng )新成果

　　2017年1月16日，中國科學(xué)院2017年度工作會(huì )議新聞發(fā)布會(huì )在京舉行，會(huì )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(xué)實(shí)驗衛星、實(shí)踐十號返回式科學(xué)實(shí)驗衛星升天、“探索一號”探底馬里亞納海溝萬(wàn)米深淵、研制出寒武紀深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )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(lái)15-20年內保持世界領(lǐng)先地位。

　　從理論上說(shuō)，“天眼”能接收到137億光年以外的電磁信號，這個(gè)距離接近宇宙邊緣。有了該望遠鏡項目，中國在未來(lái)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(xué)院國家天文臺主持建設，從概念到選址再到建成，耗時(shí)22年，是具有我國自主知識產(chǎn)權、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構。

　　世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗衛星

　　量子衛星是中國科學(xué)院空間科學(xué)先導專(zhuān)項首批科學(xué)實(shí)驗衛星之一，其主要科學(xué)目標是借助衛星平臺，進(jìn)行星地高速量子密鑰分發(fā)實(shí)驗，并在此基礎上進(jìn)行廣域量子密鑰網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗，以期在空間量子通信實(shí)用化方面取得重大突破;在空間尺度進(jìn)行量子糾纏分發(fā)和量子隱形傳態(tài)實(shí)驗，開(kāi)展空間尺度量子力學(xué)完備性檢驗的實(shí)驗研究。

　　量子衛星工程由中科院國家空間科學(xué)中心抓總負責。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)負責科學(xué)目標的提出和科學(xué)應用系統的研制;中科院上海微小衛星創(chuàng )新研究院抓總研制衛星系統，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。中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心牽頭負責地面支撐系統研制、建設和運行，對地觀(guān)測與數字地球科學(xué)中心等單位參加。

　　暗物質(zhì)粒子探測衛星

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

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

　　其三個(gè)主要科學(xué)目標分別是：通過(guò)在空間高分辨、寬波段觀(guān)測高能電子和伽瑪射線(xiàn)尋找和研究暗物質(zhì)粒子，在暗物質(zhì)研究這一前沿科學(xué)領(lǐng)域取得重大突破;通過(guò)觀(guān)測TeV以上的高能電子及重核，在宇宙射線(xiàn)起源方面取得突破;通過(guò)觀(guān)測高能伽瑪射線(xiàn)，在伽瑪天文方面取得重要成果。

　　實(shí)踐十號返回式科學(xué)實(shí)驗衛星

　　實(shí)踐十號衛星是中國科學(xué)院“空間科學(xué)”戰略性先導科技專(zhuān)項首批科學(xué)實(shí)驗衛星中唯一的返回式衛星，主要科學(xué)目標是利用太空中微重力等特殊環(huán)境，開(kāi)展涉及微重力流體物理、微重力燃燒、空間材料科學(xué)、空間輻射效應、重力生物效應、空間生物技術(shù)六大領(lǐng)域的19項科學(xué)實(shí)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(dòng)及生命活動(dòng)的規律。

　　實(shí)踐十號衛星工程由中科院國家空間科學(xué)中心抓總負責。航天科技集團公司第五研究院抓總研制衛星系統及衛星平臺;科學(xué)應用系統由中科院力學(xué)研究所負責，19個(gè)科學(xué)實(shí)驗項目由中科院11個(gè)研究所和6所高校承擔。中科院國家空間科學(xué)中心牽頭負責地面支撐系統研制、建設和運行及有效載荷總體工作，運載火箭系統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

　　全球二氧化碳監測科學(xué)實(shí)驗衛星

　　16年12月22日，我國首顆全球二氧化碳監測科學(xué)實(shí)驗衛星發(fā)射升空。該衛星的成功研制和后續在軌穩定運行，將使我國初步形成針對重點(diǎn)地區乃至全球的大氣二氧化碳濃度監測能力，對充分了解全球碳循環(huán)過(guò)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(huà)語(yǔ)權具有重要意義。

　　碳衛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測能力部署的一項重大任務(wù)。通過(guò)863計劃地球觀(guān)測與導航技術(shù)領(lǐng)域“全球二氧化碳監測科學(xué)實(shí)驗衛星與應用示范”重大項目立項實(shí)施。該項目由中科院國家空間科學(xué)中心負責工程總體;中科院微小衛星創(chuàng )新研究院負責衛星系統，中科院長(cháng)春光學(xué)精密機械與物理研究所研制有效載荷;中國氣象局國家衛星氣象中心負責地面數據接收處理與二氧化碳反演驗證系統的研制、建設和運行。

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

　　本次科考使用由中科院戰略性先導科技專(zhuān)項以及海南省重大科技項目立項支持、自主研發(fā)的萬(wàn)米級自主遙控潛水器(ARV)“海斗號”、深淵著(zhù)陸器“天涯號”與“海角號”、萬(wàn)米級原位試驗系統“原位實(shí)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行84項科考任務(wù)，在不同深度斷面上取得了一大批珍貴樣品和數據。

　　衍射光柵是一種具有納米精度周期性微結構的精密光學(xué)元件。它作為核心色散單元器件，在光譜學(xué)、天文學(xué)、激光器、光通訊、信息存儲、新能源等諸多領(lǐng)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(lǐng)，精度高可獲得更好的信噪比，但是，同時(shí)將光柵“做大”和“做精”則屬于世界性難題。我國戰略高技術(shù)領(lǐng)域所需要的高精度大尺寸光柵受到國外嚴格限制。隨著(zhù)科學(xué)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(guān)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的“短板”，此類(lèi)光柵研制的也是各光柵強國之間展開(kāi)競爭的焦點(diǎn)。