帶伱領略科學魅力,走進“大國氣象——科技創新支撐強國夢”展區

   

科學大院

11月13日,“偉大的變革——慶祝改革開放40周年大型展覽”在國家博物館開展。 

在這個重磅展覽中,由中國科學院牽頭負責,科技部、教育部、中國科協、工程院、國防科工局、網信辦共建了“大國氣象——科技創新支撐強國夢”展區。大院er也對該展區進行了簡略的介紹(參見:),但很多小夥伴大呼不過瘾。今天,大院er就帶大家走近各個展項,領略這一展區科技創新的魅力——

第二次青藏高原綜合科學考察研究

青藏高原是“世界屋脊、亞洲水塔”,是我國重要的生态安全屏障。2017年8月中國科學院青藏高原綜合科學考察研究隊啟動第二次青藏高原綜合科學考察研究,聚焦水、生态、人類活動,着力解決青藏高原資源環境承載力、災害風險、綠色發展途徑等方面的問題。

地球深部探測關鍵裝備

自主研發的地球深部勘探關鍵技術與核心裝備打破了國外對我國的壟斷與封鎖,初步形成了航空-地面-井中-海域立體裝備探測體系,實現了勘探技術從500米到4000米跨越式發展

大亞灣反應堆中微子實驗發現的中微子振蕩新模式

中微子振蕩參數θ13描述了一種中微子振蕩的幅度,其大小關系到中微子研究的未來發展,是粒子物理學28個基本參數之一,并和宇宙中“反物質消失之謎”相關。大亞灣中微子實驗項目組于2003年提出了原創性的實驗方案,2011年建成了國際領先的實驗裝置,并于2012年在激烈的國際競争中率先取得重大成果:發現對應于θ13的中微子振蕩新模式,并精确測得其振蕩幅度。該成果赢得國際粒子物理學界的高度評價,獲得多個國際獎項。“大亞灣反應堆中微子實驗發現的中微子振蕩新模式”獲2016年度國家自然科學一等獎。

SEBF/SLF重腐蝕防護技術

“SEBF/SLF重腐蝕防護技術”是金屬所研發的工程結構與裝備材料超長耐久性防護技術,通過對傳統樹脂材料的改性研究,獲得高性能新型防護塗層材料體系,并研發了配套的塗裝工藝、塗裝裝備,編制相應的國家标準及建築标準圖集。該技術已在杭州灣跨海大橋、舟山金塘跨海大橋、上海青草沙輸水工程、港珠澳大橋等國家重大基礎建設工程成功應用。

鐵基高溫超導

超導研究有重要的科學意義,一直推動着量子理論的發展在能源、醫療、信息、交通等領域具有重要的應用價值,是21世紀戰略性技術儲備之一。中國科學家在鐵基高溫超導體的發現及其研究方面取得重大突破,保持着最高轉變溫度的世界紀錄。

量子反常霍爾效應

量子反常霍爾效應是一種全新的宏觀量子效應,它不需要外加磁場,未來有可能應用于制備低能耗的高速電子器件。本項成果是由我國科學家獨立完成,被楊振甯先生評價為“諾貝爾獎級的發現”。

外爾半金屬

外爾半金屬具有拓撲穩定的電子态,是無質量手性外爾費米子在固體中的表現,具有手征依賴的磁電、光電性質等,可用于制備低能耗高主頻電子器件、拓撲超導态和拓撲量子計算等,是《物理評論》創刊125周年紀念文集中唯一出自中國本土的工作。

馬約拉納束縛态

馬約拉納束縛态是一種具有非阿貝爾統計性質的準粒子激發,對實現高容錯的拓撲量子計算機具有巨大的應用價值。本項成果開創了單一鐵基超導材料研究馬約拉納束縛态的新方向,并測得了最純粹的馬約拉納信号。

世界首例體細胞克隆猴

誕生在中科院神經科學研究所的體細胞克隆猴“中中”、“華華”應邀“參展”。在這裡伱可以和世界上第一隻體細胞克隆猴合影。伱也可以不用進實驗室,就可以體驗一次卵母細胞去核和注核的實驗操作過程。

大口徑高精度非球面碳化矽反射鏡

2018年8月,長春光機所完成直徑4.03米世界最大口徑單體碳化矽反射鏡研制,并形成了具有自主知識産權的4米量級碳化矽非球面反射鏡集成制造系統,實現了大口徑光學制造領域的重大突破,為我國大口徑光電系統的研制發展解決了核心技術難題。

中階梯光栅

2016年11月,長春光機所成功研制“大型高精度衍射光栅刻劃系統”,并刻劃出400毫米×500毫米世界最大面積中階梯光栅,使我國戰略高技術領域所需要的高精度大尺寸光栅不再受國外限制,幫助我國光譜儀器行業擺脫“有器無心”局面。 

人造生命體

——國際首例單染色體真核細胞

經過四年研究攻關,中國科學院分子植物科學卓越創新中心/植物生理生态研究所覃重軍研究員領銜的研究團隊在國際上首次人工創建了僅含單條染色體的真核細胞。他們以天然含有十六條染色體的真核生物釀酒酵母為研究材料,采用合成生物學“工程化”方法和高效使能技術,成功創造了自然界不存在的簡約化的真核細胞——隻含有一條染色體的釀酒酵母。

幹細胞與再生醫學研究

 “幹細胞與再生醫學研究”展品向公衆展示了利用人胚胎幹細胞來源神經前體細胞治療帕金森病的重大成果。幹細胞治療帕金森病是我國首批經國家衛生計生委和國家食品藥品監督管理總局備案的幹細胞臨床研究,為治療該類疾病開辟了新的路徑,也為我國的幹細胞轉化研究提供了示範和借鑒。 

中國醫用重離子加速器

曆經二十多年發展,中國科學院近代物理研究所完全掌握了重離子治癌技術,打破國際壟斷,使我國成為世界第四個掌握該技術的國家,成功闖出了一條“基礎研究→技術研發→裝置示範→産業化應用”的全産業鍊自主創新之路,成為基礎研究促進科技發展、大科學裝置造福社會的典範。

先進核能系統

着眼國家戰略需求,發展高效、清潔、安全的戰略能源,在中科院戰略性先導專項的支持下,由中國科學院近代物理研究所牽頭聯合多家單位建成25MeV強流質子超導直線加速器國際樣機,搭建完成重金屬顆粒流散裂靶原理樣機,原創地提出了“加速器驅動先進核能系統ADANES”,有望使核裂變能成為可持續的安全、清潔戰略能源。

短壽命原子核質量精确測量

中國科學院近代物理所利用蘭州重離子加速器冷卻儲存環測量了一批極缺中子、壽命極短的原子核質量,保持着測量精度最高和測量壽命最短的世界紀錄,引領國際短壽命原子核儲存環質量譜學研究,負責運行國際原子核質量評估中心。

上海超強超短激光實驗裝置(SULF)

上海超強超短激光實驗裝置(SULF),又稱羲和激光裝置,是上海建設具有全球影響力科創中心、打造世界級重大科技基礎設施集群首批啟動建設的重大項目。超強超短激光是創造極端條件的“最亮光源”,具有巨大的科研及應用價值,目前世界各科技強國均參與到該領域激烈競争中。

鐵路沿線安全光纖綜合監測系統

鐵路沿線安全光纖綜合監測系統是以分布式光纖傳感技術為核心,以鐵路既有通信光纜為主要傳輸載體,面向智能高鐵安全保障的新一代監測技術體系。上海光機所經過近十年的不懈努力,取得了具有自主知識産權的國際領先成果,并建立了分布式光纖振動傳感技術及其安防應用的完整技術體系。

鷹式波浪能發電技術

整機具有我國自主知識産權的鷹式波浪能轉換裝置,獲得中國、美國、英國和澳大利亞發明專利授權以及國際級船級社認證。先後建成了10kW概念樣機“鷹式一号”、100kW工程樣機鷹式裝置“萬山号”以及260kW海上可移動能源平台“先導一号”,突破我國波浪能裝置無法長期穩定發電的瓶頸,實現了我國漂浮式波浪能裝置為遠海島嶼并網供電,實海況發電效率國際領先。

納米發電體驗

摩擦納米發電機利用摩擦起電效應和靜電感應效應的耦合,将微小的機械能轉換為電能摩擦納米發電機的結構形式正逐漸向高性能、陣列式、大規模、集成化方向發展,應用領域不斷拓寬,可能引領能源領域新一輪技術革命并深刻改變人類社會。該技術将在海洋藍色能源、風力發電、基礎設施監測、壞境保護等能源與壞境領域發揮重要作用。 

小偃麥

李振聲院士團隊建立了小麥染色體工程新體系,開創快速選育異代換系的新方法,育成多個抗逆優質小偃麥品種,具有高産、穩定、耐鹽、抗旱等特性,衍生品種60餘個,累計推廣3億多畝。小偃6号為代表的系列品種,開創了小麥遠緣雜交品種在生産上大面積推廣的先例。

巨型稻

 “巨型稻”是在現有優異種源的基礎上,運用突變體誘導、野生稻遠緣雜交、分子标記定向選育等一系列育種新技術,獲得的擁有完全自主知識産權的水稻新種質材料。

東生系列大豆标本

這次展示的是東生系列7号、78号、79号、101 号大豆标本,東生系列大豆具有高産、高油、抗倒和高抗多種病害等優勢。 一顆顆大豆凝聚着科學家的智慧,也承載着廣大農民種植的希望。

高産棉花

“高産棉花” 植株矮,結鈴多,成熟早。九五期間通過“新疆棉花可持續高産綜合技術集成示範工程”項目。集種、肥、水、害蟲防治、栽培等技術,創立了增株增鈴增産的高密度種植和生态控制害蟲模式,連續三年創造世界棉花高産新紀錄,入選“2001年中國十大科技進展”。

暗物質粒子探測衛星——“悟空”

“悟空”号,是我國首顆空間高能粒子探測衛星,其主要使命是尋找暗物質粒子湮滅或衰變的産物。希望通過在空間探測高能電子和伽馬射線研究暗物質粒子的物理性質。在中國科學院的領導下,通過近20年的努力,“悟空”号暗物質粒子探測衛星研制完成, 于2015年12月成功發射并被送入距地面500公裡的太陽同步軌道。至此我國終于實現了天文衛星零的突破。 

突破千萬核算法軟技術

針對大型科學與工程計算中偏微分方程求解的核心挑戰,我們在國際上首次研制出具有千萬核可擴展能力、适應于衆核體系結構的全隐式求解器軟件。該軟件部署于國産“神威•太湖之光”超級計算機,應用于非靜力大氣動力學模拟,其可擴展性、模拟能力和分辨率等多項技術指标取得國際領先,于2016年獲美國計算機學會(ACM)頒發的國際高性能計算最高獎——“戈登•貝爾”獎(GORDON BELL PRIZE),實現了我國在該獎設立29年以來零的突破。