來源： 中國科技網  作者： 高博 付毅飛

   編者按 2011年，對于中國科技界而言，的確是格外不平凡的一年。

   今年由科技工作者、資深科技記者和廣大讀者評選出來的十大國內科技新聞，較往屆視角更為全面——不僅依舊涵蓋諸多象征國家實力的工程成就，也包含諸多學科的前沿成果，同時科技工作者普遍關心的熱點事件也被納入考慮。

   當然難免有遺珠之憾，還有許多重要的成就和新聞，由于名額有限，只得割愛。但我們相信，最終入選的十大國內科技新聞，可以反映過去一年中國科技界的蓬勃景象。

   1.殲-20試飛成功 體現中國航空工業巨大進步

   1月11日殲20首次成功試飛

   2011年1月11日中午，在成都中航工業公司的飛機場，殲-20成功完成首飛落地。在現場的網友發帖說：“試飛現場歡呼聲響成一片，圍觀者放起了鞭炮。”

   很快，“黑絲帶”（這是殲-20在網上的代號）的試飛照片和視頻就傳遍網絡，成為年初國內反響最熱烈的新聞。“中國自己的四代機上天，”一個軍事愛好者在論壇里發言說，“這是我一年前都不敢想的。”

   同一時間，美、俄、日、英、印等國家的媒體也都給予殲-20高度的關注。外媒普遍認為，盡管之前有中國研制四代機的消息傳出，但目前進度之快依然超出想象。

   目前，世界上共有4款第四代隱形戰斗機。四代機主要的標準是4S標準，4S標準即超音速巡航、全隱身、超視距攻擊、超機動性。據報道，美國F-22已經服役，F-35正進行密集的試飛工作，俄羅斯T-50已于2009年首飛，殲-20是第4款進入試飛階段的四代隱形戰斗機。中國第三代戰斗機殲-10剛剛列裝空軍5年，第四代戰斗機殲-20就已面世，這反映了我電子信息、新材料等各產業取得的飛速進步。

   一年以來，殲-20接連試飛顯形，據報道迄今已有60多次。軍迷們拍攝到了完整的殲-20飛行機動動作——側轉、滾轉，倒飛、拉起和加速，表現出了殲-20優良的空中能力。它機動靈活的空中表現也被所有媒體給予很高評價。有軍事評論者認為，殲-20的頻繁亮相，顯示其設計性能穩定地達到了國際前沿水平。

   有媒體從目前的圖片分析出，殲-20采用了鴨式氣動布局。屬于雙發重型戰斗機。飛機機頭、機身呈現菱形、垂直尾翼也向外傾斜，起落架艙門采用鋸齒邊設計，具備優良隱形戰斗機的特征。

   盡管殲-20的發動機、飛控、火控、武器等系統，還有基本的重量、載油量、載彈量等等數據都尚不清楚，但有的外媒推測，經過多年的探索積累，中國已突破四代機的氣動設計、高推重比矢量推力發動機、有源相控陣雷達、隱身材料等關鍵技術；因此推出擁有完全自主知識產權的四代機，是水到渠成的事。

  2.對學術造假說NO 我國首次撤銷國家科技獎項目

  李連生學術不端事件憑借諸多戲劇性因素，曾在學術界引發持續的震蕩——造假導致巨額虧損被說成效益巨大，校方施壓阻止舉報，電視曝光次日李連生即被解除職務等等，展現了中國學術圈的復雜生態。

   2011年春節長假的前一天，國家科技獎勵辦公室在其官方網站發布通告，正式撤銷西安交通大學原教授李連生等2005年獲國家科學技術進步獎二等獎的決定，收回獎勵證書，追回獎金。這是我國“第一例”因學術造假被撤銷的國家科學技術進步獎獲獎項目。從2007年西安交大幾位教授開始揭發李連生造假，到科技部宣布撤獎已將近4年。

   在整個舉報過程中，舉報人面臨的是漫長的糾纏和博弈。有全國政協委員對此評論說：“校方不揭發李連生造假行為，無非是為了維護學校的一己之利：可以憑借獲獎爭取更多的項目經費，擴大學校的知名度等等。歸根結底，這都是背后利益驅動的結果。”

    一位長期關注學術不端事件的媒體人也感慨道：“這件事發展到今天這一步，實在有著太多的偶然。我們可以假設，假如沒有六位老教授的“殊死”舉報；假如沒有中央電視臺《焦點訪談》等強勢媒體強勢欄目的介入；假如沒有最終被外力證明的造假鐵證……造假者會承認嗎？西安交大會處理嗎？這個項目所獲的‘最高榮譽’會被撤銷嗎？”

   有評論認為：國內部分高校和科研機構屢屢曝出造假丑聞，然而由于存在保護主義或礙于臉面的原因，往往對造假者追懲不夠，落實不力。也正因為這個原因，使得更多的造假者敢于冒天下之大不韙。

   如此環境下，撤獎的決定也得到輿論的普遍支持。有媒體指出：科技部沒有因把關不嚴的顧慮而不了了之，這為今后國內高校與科研機構處理類似的“學術不端”行為樹立了很好的標桿。

   3.三顆衛星相繼發射 “北斗”導航系統正式試運行

   三顆衛星相繼發射，“北斗”導航系統正式試運行。

   說到GPS，人們早已熟知——衛星導航嘛。如今，汽車、輪船甚至手機上都裝著這套系統，它早已取代傳統的紙質地圖，成為人們出行之必備。

   其實，GPS只是美國的衛星導航系統。目前我國實際應用的導航定位系統大部分都是靠美國的GPS定位系統來支持的。然而，GPS的精度一般約為1米，可其他國家卻無法與美國享受“同樣待遇”，所得到的GPS精確度都限制在10米以外。于是各國逐漸意識到，發展自主的衛星導航系統，不僅是航天實力的重要組成部分，更是國家戰略的重要一環。

   12月27日，北斗衛星導航系統的新聞發言人宣布，北斗衛星導航系統于當日正式提供試運行服務。

   今年3顆衛星相繼發射，讓中國北斗在星空中嶄露頭角。4月10日，我國成功發射第八顆北斗導航衛星。這標志著北斗區域衛星導航系統的基本系統建設完成，我國自主衛星導航系統建設進入新的發展階段，中國正加速建設全球導航系統。隨著7月27日和12月2日，我國第九、第十顆北斗導航衛星相繼在傾斜軌道上“落戶”，更是有效地提高了系統可靠性，提升了在軌備份和應用服務能力，進一步改善了系統對覆蓋區的導航性能。為實現向我國及周邊大部分地區初步提供相關服務，滿足交通運輸、漁業、林業、氣象、電信、水利、測繪等行業以及大眾用戶的應用需求，打下了堅實的基礎。

   據介紹，北斗導航系統的建設分“三步走”：第一步是建成北斗導航試驗系統，目前已經實現；第二步就是2012年左右建成由10余顆衛星組成的北斗區域衛星導航系統，具備覆蓋亞太地區的服務能力；第三步則是在2020年左右建成由30余顆衛星組成、覆蓋全球的北斗全球衛星導航系統，系統性能達到同期國際先進水平。

   據北斗的新聞發言人表示，我國將在明年10月份把“三步走”的第二步全部建成。按照北斗系統組網發射計劃，2012年還要發射6顆組網衛星，進一步擴大系統服務區域和提高服務性能，形成覆蓋亞太大部分地區的服務能力。目前，北斗已經具備25米左右的定位服務精度。到明年底，系統基本建成后再提供正式運行服務，到那個時候服務精度會達到10米左右。

   4.我國證實體細胞可被誘導直接轉化成肝臟細胞

  中國是肝病多發國，重病患者往往需要肝移植。可惜供體太少，而且有免疫排斥的問題，因此大量病人無法獲得及時有效的治療。假如能夠用患者體內的細胞再生出健康的肝臟胞，就提供了一條治愈的新路。

   用胚胎干細胞就能再生肝臟細胞，但胚胎細胞來源太少；將體細胞變成“誘導多能干細胞”也是一條途徑，但這個過程得用到一個致癌基因，具有不可測性。于是有的科學家“繞路而行”，不經過干細胞階段，直接讓皮膚細胞變成具有肝功能的細胞。用研究者打的比方，就好像“讓一個人轉行一樣。一個農民可以轉行成為工人”。

   中科院上海生命科學研究院的一個科研團隊，利用“直接轉分化”的方法，將從小鼠尾部獲取的成纖維細胞重編程，生成了成熟的肝細胞樣細胞。今年5月12日，國際學術期刊《自然》在線發表了上海生命科學院的研究成果，證明肝臟以外的體細胞可以被誘導直接轉化為肝臟細胞。這是肝臟再生研究的突破性進展。

   研究人員將肝臟發育及功能必需的14種轉錄因子，轉導至小鼠尾部成纖維細胞中，對多種組合進行了篩選。實驗結果證實：只要抑制住一個細胞衰老基因，再轉入3個轉錄基因，皮膚細胞就可以變身為肝臟細胞。這一發現在國際上是首次。

   之前通過相似的方法，皮膚細胞也曾轉化成神經元、心肌、血細胞，但它們沒有在體內真正發揮作用。而中國科學家轉化出的肝臟細胞，具備了合成糖原、脂質、白蛋白以及解毒功能。把這些“轉行”的細胞注入肝功能衰竭的小鼠體內，八周后，有近50%的小鼠成活，肝功能指標也明顯好轉。

  上海生命科學院的研究者表示，小鼠動物實驗中取得的初步成果，如果要應用到臨床醫學，需要更多實驗和檢測。研究團隊現已將這項成果申請了相關專利，并將在未來致力于讓它造福人類——不僅有可能應用到肝臟細胞，也可能用在血液細胞和胰島細胞上。

   5.我國首座快中子反應堆成功實現并網發電

   今年7月21日，我國第一個實驗快種子反應堆成功并網發電，這是我國核能技術的一大跨越。

   核電站一般利用的鈾-235，在自然界只占鈾儲量的1%不到。其余基本是不能直接裂變的鈾-238，好比煤炭燃燒后剩下的煤矸石，用不上?？熘凶臃磻训膯柺溃?ldquo;煤矸石”也能熊熊燃燒了。快中子堆用钚-239作核心，它裂變釋放出的快中子，可以把周圍的鈾-238變成钚-239，繼續連鎖反應。

   中國并網發電的第一個快堆，是目前世界上為數不多的大功率、具備發電功能的實驗快堆。它采用先進的池式結構，核熱功率65兆瓦，實驗發電功率20兆瓦。這一快堆有非常好的固有安全性，而且采用多種非能動安全技術，安全性已達到第四代核能系統要求。

    快堆技術使貧鈾礦也有了開采價值，將使可采鈾資源成百倍的增加。不僅如此，隨著核電大規模發展，核電站卸出的“乏燃料”將逐漸增多。一座百萬千瓦級核電站每年要卸出大概30噸的乏燃料，里面含有很多壽命長達幾百萬年的放射性核素。有了快堆就能在最大程度上讓放射性廢料嬗變，消除環境隱患。

    在技術上，快堆比目前核電站使用的輕水堆難度要大得多。但由于它前途遠大，被稱為“夢幻核電站”。目前全世界有幾十個中小型快堆在運行，正在摸索商業化的道路。專家表示：中國核電的目標是2020年前后建成中國商用示范快堆，2030年左右建成并推廣中國大型商用快堆?？於训牟⒕W發電，為實現這兩個目標打下堅實基礎。

    6.“蛟龍”號載人潛水器首破5000米深度紀錄

   “蛟龍”號載人潛水器首破5000米深度紀錄。

   “蛟龍”號又破紀錄了。

   去年，它潛入3759米深海，超過了全球海洋平均深度3682米。如今，“蛟龍”號完成了5000米級海試主要任務。

   7月26日3點57分，“蛟龍”號正式開始下潛，下潛速度一度超過每分鐘40米。至6點12分，它首次下潛至5038.5米，這個深度意味著它可以到達全球超過70%的海底。

   在這趟歷時6個多小時的深海之旅中，各項儀器指標及通訊正常。潛航員在5000米水深時對潛水器水下各項功能進行了驗證，多次進行坐底試驗，同時拍攝到海底生物照片。

   28日，“蛟龍”再次入水，歷經9小時14分順利完成5000米級海上試驗第三次下水任務。此次最大下潛深度5188米，再次創造我國載人深潛新紀錄，并進行了坐底、海底照相、聲學測量、取樣等多項科學考察任務，也創造了“蛟龍”號水中作業最長時間紀錄。此次下水，“蛟龍”號驗證了大深度環境下的技術功能和性能指標，圓滿完成了科考和科學試驗任務。

    接下來，“蛟龍”號又于7月30日和8月1日下潛，分別達到5182米和5180米，完成了海水、海底生物的提取，錳結核的采樣，以及沉積物取樣、微生物取樣、熱液取樣器ICL功能測試、標志物布放、6971通信測距等作業，進一步驗證了潛水器在大深度條件下的作業性能及穩定性。

    據介紹，“蛟龍”號主要有四大技術特點：一是在世界上同類型中具有最大下潛深度7000米，這意味著該潛水器可在占世界海洋面積99.8%的廣闊海域使用；二是具有針對作業目標穩定的懸停，這為該潛水器完成高精度作業任務提供了可靠保障；三是具有先進的水聲通信和海底微貌探測能力，可以高速傳輸圖像和語音，探測海底的小目標；四是配備多種高性能，確保載人潛水器在特殊的海洋環境或海底地質條件下完成保真取樣和潛鉆取芯等復雜任務。

   2012年，它將進行7000米級海試。

   7.“嫦娥二號”到達拉格朗日L2點 我國首次實現對月球更遠的太空進行探測

   2010年國慶節那天，“嫦娥二號”承載著國人的祝福奔向“月宮”，半年后，她圓滿完成了任務。“接下來她還會做什么？”人們對此甚是關心。當人們紛紛猜測時，她瀟灑地一展長袖：“我要飛得更遠。”結果這一飛就飛到150萬公里之外的拉格朗日L2點。

    拉格朗日L2點位于日地連線上、地球外側約150萬公里處，在L2點衛星消耗很少的燃料即可長期駐留，是探測器、天體望遠鏡定位和觀測太陽系的理想位置，在工程和科學上具有重要的實際應用和科學探索價值，是國際深空探測的熱點。8月25日23時27分，“嫦娥二號”經過77天的飛行，在世界上首次實現從月球軌道出發，受控準確進入L2點環繞軌道。這標志著該衛星各項拓展試驗均成功完成，同時也標志著我國在航天領域取得又一重要跨越，為我國探月工程后續任務及深空探測的開展奠定了堅實基礎。

    國家國防科工局指出，“嫦娥二號”成功進入L2點環繞軌道，完成了我國航天飛行從40萬公里到150萬公里的跨越，以較少的代價、創新的方式，實現了曾經論證過的“夸父”計劃（在日地之間的L1點上觀測空間環境及其對地球的影響）的主要工程技術和部分科學目標，對于研究空間天氣應用和空間環境預警均具有開創性意義。

    同時，該拓展試驗的成功實施，也創造了我國航天乃至國際航天的多個“第一”——國際上第一次從月球軌道出發探測拉格朗日點的航天活動；我國第一次實現對月球更遠的太空進行探測；我國第一次開展拉格朗日點轉移軌道和使命軌道的設計和控制，并實現150萬公里遠距離測控通信。至此，我國成為世界上繼歐空局和美國之后第三個造訪L2點的國家和組織。

    “嫦娥二號”環繞L2點的軌道是類似橢圓形的李薩茹軌道，衛星環繞軌道一圈需6個月時間。預計至2012年年底，衛星將在此軌道環繞L2點開展為期一年多的探測活動，進一步驗證我國150萬公里遠距離測控能力。同時，星上搭載的太陽風離子探測器、太陽高能粒子探測器、X射線譜儀及γ射線譜儀等有效載荷，將探測地球遠磁尾的帶電粒子，并對可能的太陽X射線爆發和宇宙γ爆等進行觀測，獲取科學數據，提高對日地空間環境的認識。
 
   8.屠呦呦制備青蒿素獲拉斯克獎 “三無”身份引反思

   9月23日，屠呦呦在美國紐約舉行的拉斯克獎頒獎儀式上領獎。

   今年的美國拉斯克大獎，讓一個陌生的名字走進中國人的視野——屠呦呦。有媒體說，在評審委員會的描述中，科學家屠呦呦是一個靠“洞察力、視野和頑強的信念”發現了青蒿素的中國女人，在網友看來，她是今年中國科技界最牛的老太太。

   9月12日，屠呦呦獲得2011年度拉斯克獎臨床醫學獎，理由是“因為發現青蒿素———一種用于治療瘧疾的藥物，挽救了全球特別是發展中國家的數百萬人的生命。”這也是至今為止，中國生物醫學界獲得的世界級最高大獎。由于普遍認為拉斯克獎離諾貝爾獎只有一步之遙，這次獲獎一度得到輿論的熱議。

   據媒體報道，因為沒有博士學位、留洋背景和院士頭銜，屠呦呦被戲稱為“三無”科學家。有評論認為：無博士學位和留洋背景是“文革”前的歷史條件所致，落選院士則值得探究。據了解，前些年屠呦呦曾幾次被提名參評院士，但均未當選。據媒體調查，屠呦呦除了“不善交際”，還“比較直率，講真話，不會拍馬，比如在會議上、個別談話也好，她贊同的意見，馬上肯定；不贊同的話，就直言相諫，不管對方是老朋友還是領導”。

   事實上，對于屠呦呦的獲獎，也有很多人表示了不同意見。有的人認為這一獎項實至名歸，有的人認為屠呦呦在成果認定上“不夠淡泊名利”“個性執拗”。美國《科學》雜志網絡報道說：“拉斯克獎重新點燃了一個爭議：是否應該把研發出強有力的抗瘧藥物——這個文化大革命期間政府的一個大規模項目的成果——歸功于一個人。”

    屠呦呦的低調個性也讓她顯得頗為神秘。不論是獲獎以來得到萬眾追捧，還是名聲鵲起后面對同行爭議，這位老太太一直沉默。在與媒體簡短到接近于無的溝通中，屠呦呦只愿意讓記者去看她的學術著作《青蒿及青蒿素類藥物》。在紐約領獎前后，她一直堅持對媒體一言不發。

   9.神八天宮空間交會對接成功 筑夢未來空間站

   天宮一號與神舟八號順利實現交會對接。

   浩瀚太空中，何時能有中國人自己的空間站？這是幾代航天人的夢想。如今，這個夢想不再是遙不可及。我國首次空間交會對接任務取得圓滿成功，讓中國人向著空間站之夢邁出了堅實的一步。

   9月29日21時16分和11月1日5時58分，天宮一號目標飛行器和神舟八號飛船分別在酒泉衛星發射中心，由改進型長征二號F運載火箭成功發射，準確入軌。11月3日和11月14日，天宮一號目標飛行器和神舟八號飛船在太空進行了兩次空間交會對接試驗，均取得圓滿成功。

   神舟八號飛船入軌后，經過遠距離導引和自制控制飛行，于2011年11月3日凌晨01時36分，在距離地面高度約為343公里的近圓對接軌道上，與天宮一號目標飛行器成功實施了首次交會對接，形成了組合體。組合體運行期間，由天宮一號目標飛行器實施控制，神舟八號飛船處于?？繝顟B，進行了飛行控制模式轉換、電源機組切換、供電和信息并網等試驗，充分驗證了組合體工作模式。

    為了進一步驗證交會對接測量設備和對接機構功能、性能，獲取更多的試驗數據，組合體飛行12天后，神舟八號飛船與天宮一號目標飛行器分離，并于11月14日20時00分，成功實施了第二次交會對接。

    11月16日18時44分，在地面控制下，神舟八號飛船與天宮一號目標飛行器成功實現分離。17日18時45分開始，飛船進入返回程序，于19時32分準確降落在預定落點。18日，天宮一號目標飛行器將變軌至高度約370公里的運行軌道，轉入長期運營模式，等待2012年與神舟九號、神舟十號飛船進行交會對接。

   據介紹，我國于1992年確定了載人航天工程“三步走”的發展戰略，通過神舟一號到神舟四號無人飛行和神舟五號、神舟六號載人航天飛行任務，突破和掌握了載人的天地往返技術；通過神舟七號載人航天飛行任務，掌握了航天員出艙活動的關鍵技術；天宮一號與神舟八號交會對接任務的圓滿完成，標志著我國空間交會對接技術取得了重大突破，使我國掌握了載人航天的三大基本技術。這為我國下一步建造空間站、開展大規模的空間應用奠定了良好的基礎。

   2012年，我國將發射神舟九號和十號飛船，目的是掌握手動交會對接技術。此后還要掌握貨運飛船的交會對接技術、空間站各艙段的交會對接技術、兩艘飛船與空間站對接在一起的技術，最終將把3個艙、2艘飛船都對接在一起。2020年前后，我國將發射空間站核心艙和科學實驗艙，開始建造空間站。

   10.中科大成功制備八光子糾纏態 刷新世界紀錄

   多光子糾纏態是量子通信、計算等量子信息過程的基礎。

   量子通信是一項誘人的未來技術，它可以實現密鑰傳遞的絕對安全——不再有可以被破譯的密碼，也不必再擔心銀行信息被人竊取。要實現量子通信，首先得對量子糾纏態有足夠的研究。所謂量子糾纏態，就是成對的信息互相關聯，一動則全動，不可能只改變其中之一?？茖W家一般用光子來做糾纏實驗。

   中科院量子信息重點實驗室的研究人員成功制備出八光子糾纏態，刷新了多光子糾纏制備與操作數目的世界紀錄，這一成就被11月22日的《自然@通信》在線發表。

   多光子糾纏態的制備和操控一直是量子信息領域的研究重點。中國在這方面有長期的前沿研究。目前普遍利用晶體中的非線性過程來產生多光子糾纏態，由于此過程是概率性的，難度會隨著光子數目的增加而指數上升。在此工作之前世界上報道最多能制備出六光子糾纏態。

   中科大的研究人員對已有的糾纏光源制備方法進行改進，利用特殊切割的非線性晶體制備出高亮度的雙光子糾纏源。新的方法能夠把產生的光子對的錐束壓縮成一個很小的圓斑，極大地提高了收集效率。

   除此以外，一系列先進技術運用到實驗中：單模光纖收集技術克服了光路穩定性難題，提高了雙光子的糾纏度；偏振分束器實現三個門操作把雙光子糾纏態級聯成八光子糾纏態；自主研制的十六通道符合分析儀，有效克服了八光子糾纏態的探測分析難題；“糾纏目擊者”技術最終驗證了八光子的糾纏特性。

   成功產生的糾纏態，被用來完成八方量子通信復雜性實驗。據研究人員介紹，八光子糾纏的成功實現不僅將在量子通信網絡、基于糾纏的量子計算等過程中獲得應用，同時推動了量子糾纏相關基本物理問題的研究。(記者 高博 付毅飛)（本版圖片由國新圖庫提供）《科技日報》