2021年,中国在科技领域的8大突破,每一样都是国人的底气

admin 科技前沿 2024-08-27 8 0

春去秋来,2021年即将迎来尾声,过去的一年中,我国科学家们在科技领域也可以说是硕果累累,仅仅是在国际上引起巨大震动的就有八个,你知道它们分别是什么、涉及哪些

一,凯勒几何核心思想被证明

有人说数学是一切学科的源头,也正因如此,这门学科极其富有魅力,先人灵光一闪时所留下的猜想和问题,可能需要后人花费数十年的时间去论证。

凯勒几何核心猜想就是其中一种,在过去60多年的时间里,全世界有无数数学家,一门心思扑在这个猜想上,却大多没有收获。直到今年11月,中国科技大学几何物理中心创始主任陈秀雄以及程经睿等人,凭借在复几何领域和偏微分方程领域的突破,解开了一个独特的四阶完全非线性椭圆方程,这才摘下了这颗数学王冠上的明珠。

我们都知道,数学可以为其他学科服务,陈秀雄教授等人不仅解出了方程,还给了一套系统性的研究方法,为探索未知的数学世界提供了一把钥匙,一般稳定性猜想问题很可能因此而得到完全解决,这属实令人敬佩。

二,人造淀粉的诞生

今年9月23日,我国科学院公布了一个好消息,那就是国内关于“人工利用二氧化碳制造淀粉”的研究终于取得了成果,而且成果是颠覆性的。凭借电解出来的氢气和二氧化碳为原料,直接生成淀粉,中间甚至不需要依赖植物的光合作用,这种方法的成功意味着未来我们可以从车间收获源源不断的淀粉,传统农业种植模式将迎来巨大冲击。

至于人造淀粉技术带来的好处,那就太多了,比如是能量的高效运用,自然界中的植物在生成淀粉中对太阳能的运用甚至还不足2%,就这还需要利用大量的土地,淡水以及肥料资源,说一句浪费并不为过。可是人工合成淀粉就不一样了,几乎能够做到对能量和资源的百分百利用,合成效率是普通植物的8.5倍,合成的量也会更多。

三、地球模拟装置启动

2021年6月23日,我国首个具有自主知识产权的“地球系统数值模拟装置”正式在北京怀柔科学城安家,以数据测算形式,推演地球的“前世今生”行动正式开始。

听起来很玄乎,实际上就是先在实验室中导入目前所能观测到的数据,然后再利用地球上现有的物理、化学、生物等等学科的原理,来对这些数据进行进一步分析。理论上通过这种方式是能够测算出地球过去发生什么,现在正在经历什么,以及未来可能会出现什么,不过以目前的科技水平,想要精准预测未来比较困难。

不过我国这次启用的地球模拟实验室,整体性能上还是非常先进的,达到了国际一流水平,随着这方面的研究愈发深入,相信未来定会有收获。

四,人造太阳燃烧时间再创新高

如何能掌握核聚变能源,这是全世界科学家都迫切想要解决的问题,为此世界各国基本上都开展了“人造太阳”实验,毕竟太阳本身就是利用核聚变来“发光发热”的,不过科学家们在这方面的研究一直都不是很顺利,很难突破温度以及稳定性两大问题。

今年5月28日,中国科学院合肥物质科学研究院,同时在两方面实现了突破,一来是在1.2亿℃的情况下坚持了101秒,突破了时间记录;二来是在1.6亿℃的情况下,保证了20秒等离子体运行,突破了温度记录,这两方面的突破证明了我们距离可控核聚变能源的使用又进了一步。

五,成功研发超流氦温度制冷装备

我们生活中的很多食品都需要低温保藏,一些更珍贵的设备与材料更是如此,甚至往往需要液氮来营造超低温,可是随着科技高速发展,我国近些年来陷入了需求增长,但供给不足的窘境,在国产大型制冷设备的研发方面存在不足,只能长期从国外购买超低温制冷设备,这严重阻碍了我国的科学发展。

直到2021年4月15日,多年研究终于取得成果,中国科学院理化技术研究所的“液氦到超流氦温区大型低温制冷系统研制”项目取得圆满成功,我国连续攻克零下269℃以及零下271℃两道难关,液氦温度千瓦级低温制冷设备信手拈来;超流氦温度百瓦级大型低温制冷设备也不是梦。

六,中国天眼征集观测申请

今年3月31日,我国向世界天文学家发出邀请,希望他们能共同参与我国最新射电望远镜的评审,而自今年8月以来,这款世界上最大的单口径射电望远镜也的确没让大家失望,不仅运行稳定可靠,而且还在观测方面实现突破,成功证明了自己的实力。

这款射电望远镜的出现不仅标志着我国在相关领域取得巨大突破,同时还会推进微波电子技术以及大尺度结构工程等高科技领域的发展,意义非凡。

七,量子计算机领域实现突破

有人说,谁能制造出有实用价值的量子计算机,谁就能掀起下一轮网络革命,也正因如此这方面的研究备受大家的关注,今年2月27日国际权威期刊《科学进展》发表了一篇文章,宣传研究者终于在量子算法求解以及大数据处理等方面实现突破,引得舆论一片哗然,最关键的是,研究者来自中国。

同年5月7日,我国再创新高,“祖冲之号”量子计算机原型机问世,有实用价值的量子计算机正在朝我们招手。

八,找到水稻祖先基因

水稻在进化的过程中,可能丢失了很多重要且优秀的基因,为了将这部分基因找回来,世界各国一直在尝试找到水稻的“祖先基因”,以此来从头训化异源四倍体野生稻,让水稻更加多产。

过去这个项目一直都处于僵局,直到今年我国遗传与发育学家们才逐渐找到线索,最终成功推出了水稻祖先基因,还将其发表在国际知名学术期刊《细胞》上,未来我们很有可能会以更短的时间收获更多的粮食。

有关2021年八大科技进步就在这里了,排名不分先后,只按时间由近到远排列,不知道大家认为这八大突破中哪一项科技突破最有意义呢?欢迎大家来留言群众共同讨论。

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