國家科技獎即將揭曉 超導等兩領域望獲關注

據之前證券時報等媒體報道，2016年度國家科學技術獎勵大會有望於2017年1月中上旬召開。業內人士認為，如果2016年自然科學一等獎不空缺，大概率將花落「大亞灣反應堆中微子實驗發現新的中微子振蕩模式」項目，該項目是本年度唯一的初評一等獎項目。另外，國家最高科學技術獎有望由趙忠賢院士摘得，趙忠賢院士是著名物理學家、超導專家，超導概念也有望受到市場關注。

據國家統計局數據，前10個月工業增加值中，醫藥製造業增加值增長10.6%、汽車製造業增長15.0%、工業機器人增長29.1%、新能源汽車增長101.7%、智能手機增長13.8%、集成電路增長19.7%、核能發電量增長22.4%、風力發電量增長15.9%、太陽能發電量增長32.2%.可以說，中國高技術產業增長加快是10月份中國經濟的特點之一。而中國新經濟形成的背後，則是高科技研發的支撐。

從此次的國家科學技術獎目前提名情況來看，中微子概念和超導概念或受到市場關注。另外，本文還將梳理2016年中國在科技方面的特殊進展，以揭示未來科技發展方向。

>> 國家最高獎預測：趙忠賢院士 超導專家

概念解釋：超導被譽為20世紀最偉大的科學發現之一。目前，該材料已在電力傳輸等領域試用，可提高電流傳輸容量5至10倍，能耗降低三分之二。目前由我國自主研發的第二代高溫超導帶材實現千米級生產。

項目背景：趙忠賢院士是著名物理學家、超導專家。中國科學院院士，第三世界科學院院士，擔任超導國家重點實驗室主任，專門從事低溫與超導研究，探索高溫超導電性研究。曾榮獲2015年馬蒂亞斯獎，這是中國大陸科學家首次獲得該獎項。

項目應用：目前高溫超導材料正從研究階段嚮應用發展階段轉變。數據顯示，去年全球超導技術市場規模達到18億美元，預計到2022年市場規模將增至58億美元，年均複合增速將達12.8%.其中，商業、醫療保健和電力等工業領域的需求提升是促進市場快速增長的主要原因。

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>> 自然科學一等獎預測：大亞灣反應堆中微子實驗發現新的中微子振蕩模式

概念解釋：一種中微子在飛行中可變成另外一種中微子，使中微子的丟失得到合理的解釋，這種現象被稱為中微子振蕩。理論上，中微子兩兩組合，有三種振蕩模式，但長期以來物理學界無法通過實驗測得第三種中微子振蕩，甚至有理論預言其根本不存在（振蕩幾率為0）。探測中微子第三種振蕩模式成為國際高能物理界夢寐以求的目標。國際上，在2003年左右先後有7個國家提出8個實驗方案，最終中國的大亞灣實驗、法國的Double Chooz實驗和韓國的RENO實驗進入建設實施。

項目背景：大亞灣中微子實驗項目組於2012年3月8日宣布發現中微子的第三種振蕩模式，並測到其振蕩幾率。三個星期後，韓國發布了類似的實驗結果。資料顯示，大亞灣中微子實驗項目由以王貽芳為代表的中科院高能物理學家於2003年提出總體方案，2006年獲得立項，2007年10月正式開工建設，2011年12月24日開始遠近點取數同時運行。

在大亞灣中微子實驗項目中，王貽芳開創性地將實驗設計成多個中微子探測器模塊，使得實驗在建設完工落後的情況下，比韓國更早進入取數階段，並獲得更精確的實驗結果。此外，該項目優越的試驗環境，吸引美國能源部放棄自己的兩個實驗方案，並出資3400萬美元加入。而且，該實驗的合作單位達38個，吸引了全球250位科學家參與。

大亞灣中微子實驗項目不僅將中國中微子研究帶入國際前沿，還對未來中微子物理學的發展方向起著決定性作用，使得更精確部署未來的中微子研究計劃成為可能，從而進行中微子振蕩的宇稱和電荷對稱性破壞的測量，以理解宇宙中物質-反物質不對稱現象（即反物質消失之謎）。

繼大亞灣中微子實驗項目後，中科院高能所於2014年底在廣東江門的金雞鎮、赤水鎮一帶開建了第二個大型中微子實驗項目——江門中微子實驗站。王貽芳表示，江門中微子實驗瞄準的是中微子質量順序測量，這是測量中微子絕對質量的前提，測量中微子質量順序成為國際中微子研究中的熱點。

項目應用：基於大亞灣中微子實驗的巨大成功，一批中國高能物理學家提出建設新一代強子對撞機計劃（CEPC（環形正負電子對撞機）-SPPC（超級質子對撞機）項目）。鑒於超過1000億的巨大建設成本，王貽芳建議先建設預算約60億美元的CEPC，根據實際運作情況再決定下一步的研究和建設計劃。值得關注的是，強子對撞機項目將極大地帶動超導磁鐵技術發展，保守估計將形成數百億美元的產業，將帶動幾百億美元的核磁共振成像產業及超導電纜輸電、超導風力發電等產業。

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2016年中國科技三領域迎突破 望改變人類未來生活

2016年，國際上各項科學技術均有突破，中國科學家也不甘示弱，取得了一次又有一次進步。2016年，中國科學家在量子計算、液態金屬、細胞再生領域取得了一系列的進展，這些科技的發展，將影響我們的未來生活。

>> 捕捉神秘馬約拉納費米子（以下資料摘自央視新聞）

馬約拉納費米子的粒子，由於狀態非常穩定，這種粒子是製造量子計算機的完美選擇之一。在上海交通大學的一所實驗室里，賈金鋒正帶領他的團隊研究一種神奇的粒子：馬約拉納費米子。溫度一點點提高，磁場逐步改變，六個月前在上海交大的實驗室里，賈金鋒成功捕捉到了它。

解讀：捕獲到馬約拉納費米子，意味著人類在量子物理學領域取得了一個重大突破，同時也意味著在固體中實現拓撲量子計算成為可能。這個發現或將引發新一輪電子技術的革命，使人類進入拓撲量子計算的時代。

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>> 液態金屬站起來 電影場景或成現實

中科院理化所研究員、清華大學教授劉靜介紹說：「柔性機器應該說是機器人領域裡面最具挑戰性的，而且應該是終極目標，液態金屬近年來為這個柔性機器打開很多視野。」

劉靜課題組研究的是國際最前沿的鎵銦合金。金屬的熔點較高，通常除了水銀，常規環境下的金屬多呈固態。而鎵銦這兩種金屬的合金即使在室溫下也能保持液態，而且具有很多神奇特性。現在劉靜最大的目標就是要讓他的液態金屬能站起來，「現在咱們液態金屬的力量還偏弱，但是怎麼讓它有10倍甚至20倍更大的 （力量）？」

劉靜團隊在2016年實現了液態金屬的一系列成果。柔性液態金屬可以節律性地振蕩跳躍，可以在電場中做各種複雜的運動。劉靜說， 2017年的目標是希望能夠把液態金屬組裝起來，讓它站立起來，「就像類似於科幻電影裡面可變形的液態金屬機器，這是完全有可能的。」

解讀：團隊還首次提出並證實了可在任意固體表面和材質上直接製造電子電路的列印技術，研製出具有普適意義的液態金屬噴墨印表機。這項電子電路列印技術被業界評論認為「圍繞在不同表面列印電路的競賽可以終結了」，同時也打破了個人電子製造技術的瓶頸和壁壘，使得在低成本下快速、隨意製作電子電路特別是柔性電子器件成為現實，預示著電子製造正逐步走向平民化。未來，液態金屬還有很多可以大展拳腳的領域，比如在醫療健康領域，獨特的液態金屬材料將帶來觀念性變革。

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>> 醫療領域新方向：細胞再生

在不久的將來，生病了，吃藥可能就不是唯一選擇了，或許還可以通過特殊的材料和治療手段，讓人類的細胞得到再生，修復受損部位、治癒疾病，而在這一醫療前沿領域，我國的科學家也在積極探索治病救人的新方法。

位於北京的中科院遺傳發育所，戴建武研究員的組織再生和損傷修復功能生物材料研究技術，已經在臨床取得了令人驚喜的成績。最近，一名今 年5月不幸遭遇車禍、頸段損傷、下肢完全不能活動的病人，在進行完「神經膠原支架」幹細胞移植手術後，已經逐步恢復其下肢功能，神經信號能夠跨越損傷部位進行傳導。

解讀：幹細胞，只是再生醫學的一部分，是組織和器官再生的「原料」之一。除此之外，再生醫學既要研製出適合的生物材料，為再生提供適合的物理化學空間，也要研究清楚再生的「信號」和「因子」，也就是什麼因素能夠誘發再生。此項研究實現我國在生物材料移植治療急性完全性脊髓損傷臨床研究中的重大突破。

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