带你领略科学魅力,走进“大国气象——科技创新支撑强国梦”展区

   

科学大院

11月13日,“伟大的变革——庆祝改革开放40周年大型展览”在国家博物馆开展。 

在这个重磅展览中,由中国科学院牵头负责,科技部、教育部、中国科协、工程院、国防科工局、网信办共建了“大国气象——科技创新支撑强国梦”展区。大院er也对该展区进行了简略的介绍(参见:),但很多小伙伴大呼不过瘾。今天,大院er就带大家走近各个展项,领略这一展区科技创新的魅力——

第二次青藏高原综合科学考察研究

青藏高原是“世界屋脊、亚洲水塔”,是我国重要的生态安全屏障。2017年8月中国科学院青藏高原综合科学考察研究队启动第二次青藏高原综合科学考察研究,聚焦水、生态、人类活动,着力解决青藏高原资源环境承载力、灾害风险、绿色发展途径等方面的问题。

地球深部探测关键装备

自主研发的地球深部勘探关键技术与核心装备打破了国外对我国的垄断与封锁,初步形成了航空-地面-井中-海域立体装备探测体系,实现了勘探技术从500米到4000米跨越式发展

大亚湾反应堆中微子实验发现的中微子振荡新模式

中微子振荡参数θ13描述了一种中微子振荡的幅度,其大小关系到中微子研究的未来发展,是粒子物理学28个基本参数之一,并和宇宙中“反物质消失之谜”相关。大亚湾中微子实验项目组于2003年提出了原创性的实验方案,2011年建成了国际领先的实验装置,并于2012年在激烈的国际竞争中率先取得重大成果:发现对应于θ13的中微子振荡新模式,并精确测得其振荡幅度。该成果赢得国际粒子物理学界的高度评价,获得多个国际奖项。“大亚湾反应堆中微子实验发现的中微子振荡新模式”获2016年度国家自然科学一等奖。

SEBF/SLF重腐蚀防护技术

“SEBF/SLF重腐蚀防护技术”是金属所研发的工程结构与装备材料超长耐久性防护技术,通过对传统树脂材料的改性研究,获得高性能新型防护涂层材料体系,并研发了配套的涂装工艺、涂装装备,编制相应的国家标准及建筑标准图集。该技术已在杭州湾跨海大桥、舟山金塘跨海大桥、上海青草沙输水工程、港珠澳大桥等国家重大基础建设工程成功应用。

铁基高温超导

超导研究有重要的科学意义,一直推动着量子理论的发展在能源、医疗、信息、交通等领域具有重要的应用价值,是21世纪战略性技术储备之一。中国科学家在铁基高温超导体的发现及其研究方面取得重大突破,保持着最高转变温度的世界纪录。

量子反常霍尔效应

量子反常霍尔效应是一种全新的宏观量子效应,它不需要外加磁场,未来有可能应用于制备低能耗的高速电子器件。本项成果是由我国科学家独立完成,被杨振宁先生评价为“诺贝尔奖级的发现”。

外尔半金属

外尔半金属具有拓扑稳定的电子态,是无质量手性外尔费米子在固体中的表现,具有手征依赖的磁电、光电性质等,可用于制备低能耗高主频电子器件、拓扑超导态和拓扑量子计算等,是《物理评论》创刊125周年纪念文集中唯一出自中国本土的工作。

马约拉纳束缚态

马约拉纳束缚态是一种具有非阿贝尔统计性质的准粒子激发,对实现高容错的拓扑量子计算机具有巨大的应用价值。本项成果开创了单一铁基超导材料研究马约拉纳束缚态的新方向,并测得了最纯粹的马约拉纳信号。

世界首例体细胞克隆猴

诞生在中科院神经科学研究所的体细胞克隆猴“中中”、“华华”应邀“参展”。在这里你可以和世界上第一只体细胞克隆猴合影。你也可以不用进实验室,就可以体验一次卵母细胞去核和注核的实验操作过程。

大口径高精度非球面碳化硅反射镜

2018年8月,长春光机所完成直径4.03米世界最大口径单体碳化硅反射镜研制,并形成了具有自主知识产权的4米量级碳化硅非球面反射镜集成制造系统,实现了大口径光学制造领域的重大突破,为我国大口径光电系统的研制发展解决了核心技术难题。

中阶梯光栅

2016年11月,长春光机所成功研制“大型高精度衍射光栅刻划系统”,并刻划出400毫米×500毫米世界最大面积中阶梯光栅,使我国战略高技术领域所需要的高精度大尺寸光栅不再受国外限制,帮助我国光谱仪器行业摆脱“有器无心”局面。 

人造生命体

——国际首例单染色体真核细胞

经过四年研究攻关,中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所覃重军研究员领衔的研究团队在国际上首次人工创建了仅含单条染色体的真核细胞。他们以天然含有十六条染色体的真核生物酿酒酵母为研究材料,采用合成生物学“工程化”方法和高效使能技术,成功创造了自然界不存在的简约化的真核细胞——只含有一条染色体的酿酒酵母。

干细胞与再生医学研究

 “干细胞与再生医学研究”展品向公众展示了利用人胚胎干细胞来源神经前体细胞治疗帕金森病的重大成果。干细胞治疗帕金森病是我国首批经国家卫生计生委和国家食品药品监督管理总局备案的干细胞临床研究,为治疗该类疾病开辟了新的路径,也为我国的干细胞转化研究提供了示范和借鉴。 

中国医用重离子加速器

历经二十多年发展,中国科学院近代物理研究所完全掌握了重离子治癌技术,打破国际垄断,使我国成为世界第四个掌握该技术的国家,成功闯出了一条“基础研究→技术研发→装置示范→产业化应用”的全产业链自主创新之路,成为基础研究促进科技发展、大科学装置造福社会的典范。

先进核能系统

着眼国家战略需求,发展高效、清洁、安全的战略能源,在中科院战略性先导专项的支持下,由中国科学院近代物理研究所牵头联合多家单位建成25MeV强流质子超导直线加速器国际样机,搭建完成重金属颗粒流散裂靶原理样机,原创地提出了“加速器驱动先进核能系统ADANES”,有望使核裂变能成为可持续的安全、清洁战略能源。

短寿命原子核质量精确测量

中国科学院近代物理所利用兰州重离子加速器冷却储存环测量了一批极缺中子、寿命极短的原子核质量,保持着测量精度最高和测量寿命最短的世界纪录,引领国际短寿命原子核储存环质量谱学研究,负责运行国际原子核质量评估中心。

上海超强超短激光实验装置(SULF)

上海超强超短激光实验装置(SULF),又称羲和激光装置,是上海建设具有全球影响力科创中心、打造世界级重大科技基础设施集群首批启动建设的重大项目。超强超短激光是创造极端条件的“最亮光源”,具有巨大的科研及应用价值,目前世界各科技强国均参与到该领域激烈竞争中。

铁路沿线安全光纤综合监测系统

铁路沿线安全光纤综合监测系统是以分布式光纤传感技术为核心,以铁路既有通信光缆为主要传输载体,面向智能高铁安全保障的新一代监测技术体系。上海光机所经过近十年的不懈努力,取得了具有自主知识产权的国际领先成果,并建立了分布式光纤振动传感技术及其安防应用的完整技术体系。

鹰式波浪能发电技术

整机具有我国自主知识产权的鹰式波浪能转换装置,获得中国、美国、英国和澳大利亚发明专利授权以及国际级船级社认证。先后建成了10kW概念样机“鹰式一号”、100kW工程样机鹰式装置“万山号”以及260kW海上可移动能源平台“先导一号”,突破我国波浪能装置无法长期稳定发电的瓶颈,实现了我国漂浮式波浪能装置为远海岛屿并网供电,实海况发电效率国际领先。

纳米发电体验

摩擦纳米发电机利用摩擦起电效应和静电感应效应的耦合,将微小的机械能转换为电能摩擦纳米发电机的结构形式正逐渐向高性能、阵列式、大规模、集成化方向发展,应用领域不断拓宽,可能引领能源领域新一轮技术革命并深刻改变人类社会。该技术将在海洋蓝色能源、风力发电、基础设施监测、坏境保护等能源与坏境领域发挥重要作用。 

小偃麦

李振声院士团队建立了小麦染色体工程新体系,开创快速选育异代换系的新方法,育成多个抗逆优质小偃麦品种,具有高产、稳定、耐盐、抗旱等特性,衍生品种60余个,累计推广3亿多亩。小偃6号为代表的系列品种,开创了小麦远缘杂交品种在生产上大面积推广的先例。

巨型稻

 “巨型稻”是在现有优异种源的基础上,运用突变体诱导、野生稻远缘杂交、分子标记定向选育等一系列育种新技术,获得的拥有完全自主知识产权的水稻新种质材料。

东生系列大豆标本

这次展示的是东生系列7号、78号、79号、101 号大豆标本,东生系列大豆具有高产、高油、抗倒和高抗多种病害等优势。 一颗颗大豆凝聚着科学家的智慧,也承载着广大农民种植的希望。

高产棉花

“高产棉花” 植株矮,结铃多,成熟早。九五期间通过“新疆棉花可持续高产综合技术集成示范工程”项目。集种、肥、水、害虫防治、栽培等技术,创立了增株增铃增产的高密度种植和生态控制害虫模式,连续三年创造世界棉花高产新纪录,入选“2001年中国十大科技进展”。

暗物质粒子探测卫星——“悟空”

“悟空”号,是我国首颗空间高能粒子探测卫星,其主要使命是寻找暗物质粒子湮灭或衰变的产物。希望通过在空间探测高能电子和伽马射线研究暗物质粒子的物理性质。在中国科学院的领导下,通过近20年的努力,“悟空”号暗物质粒子探测卫星研制完成, 于2015年12月成功发射并被送入距地面500公里的太阳同步轨道。至此我国终于实现了天文卫星零的突破。 

突破千万核算法软技术

针对大型科学与工程计算中偏微分方程求解的核心挑战,我们在国际上首次研制出具有千万核可扩展能力、适应于众核体系结构的全隐式求解器软件。该软件部署于国产“神威•太湖之光”超级计算机,应用于非静力大气动力学模拟,其可扩展性、模拟能力和分辨率等多项技术指标取得国际领先,于2016年获美国计算机学会(ACM)颁发的国际高性能计算最高奖——“戈登•贝尔”奖(GORDON BELL PRIZE),实现了我国在该奖设立29年以来零的突破。