創新之城 年度10大力作
什麼樣的生活，讓人滿懷期待；什麼樣的都市，讓人充滿動力……除了舒適、溫暖、綠色、宜居等關鍵詞外，科技與創新必不可少！送別2017年的年末鐘聲，展望2018年的嶄新朝陽，科技創新正在成為上海全力鑄造的「金字招牌」。回望2017年，上海這座正在崛起中的創新大都市，創造了響噹噹的十大「科技創新」力作。每一部「創新力作」都在上海建設具有全球影響力科創中心的攀登道路上，留下了堅實而又閃亮的新路標。
大飛機C919翱翔藍天
今年是我國大飛機研製的收穫年。5月5日，中國首款按照最新國際適航標準、具有自主知識產權的幹線民用飛機C919在上海浦東機場首飛成功。11月10日，C919 101架機轉場陝西閻良。12月17日，第二架C919首飛。C919進入全面試驗試飛新階段。
C919擁有完全自主知識產權，是建設創新型國家的標誌性工程，針對先進的氣動布局、結構材料和機載系統，研製人員共規划了102項關鍵技術攻關，包括飛機發動機一體化設計、電傳飛控系統控制律設計、主動控制技術等。其零件、設備、部件、部段總共超過百萬件，是名副其實的「國之重器」。
C919設計研製中有多項重大技術突破，比如我國第一次自主設計超臨界機翼，就達到了世界先進水平，得到了國際同行的認可。此外，C919是第一次大範圍地採用鋁鋰合金的機型，新材料應用成為一大亮點。C919的研製標誌著中國民用客機從無到有的發展，在中國航空歷史上具有劃時代的意義。
目前，兩架C919進入試飛狀態。第二架C919飛機從發動機點火到首飛歷時45天。首架機的「經驗」為第二架C919飛機「搭橋鋪路」，時間縮短到將近原來的四分之一。同時，第二架C919首飛比首架機飛得更高，飛得更久，試飛科目更多。目前，C919擁有國內外27家客戶的785架訂單。 本報記者 葉薇
張江實驗室揭牌成立
在上海建設具有全球影響力的科創中心的大事記上，這無疑是值得載入史冊的一頁。張江實驗室今年9月26日成立，坐落於創新生態完善，高校科研院所林立，高科技企業密集的「張江科學城」核心區域，可謂佔據了「天時地利人和」。以科學設施群為「基石」，張江實驗室有個「小目標」：到2030年，躋身世界一流國家實驗室行列。
張江實驗室由上海市和中科院共同建設，初期計劃採取「1+2+1」的布局：「1」指光子科學大科學設施群及相關基礎研究；「2」指生命科學、信息技術兩大攻關研究方向；第二個「1」指生命科學與信息技術交叉方向——類腦智能。
目前，超強超短激光、軟X射線自由電子激光、活細胞結構和成像、上海光源二期等大科學設施正在張江加快建設。硬X射線自由電子激光裝置已獲批，明年開工建設，計劃總投資高達85億元，是我國有史以來投資最大的大科學設施。建成後，張江的光子科學設施集聚度將達到世界之最，為前沿科創提供國之利器。
見習記者 郜陽
洋山四期自動化碼頭開港
2017年12月10日，歷時近3年艱苦建設，全球規模最大、技術最先進的自動化碼頭——上海洋山深水港四期開港試生產。它的建成和投產，標誌著中國港口行業在運營模式和技術應用上實現了里程碑式的跨越升級。
碼頭上，碩大的集裝箱被橋吊或軌道吊穩穩抓起放下，司機告別狹小逼仄的高空作業，搬進了舒適的中控室，輕點滑鼠即可遠程操控裝卸；一輛輛無人駕駛的自動引導車來回穿梭，由地面預埋的6萬多個磁釘提供精準導航，迅速運送貨物到達指定位置。洋山四期已啟用10台橋吊、40台軌道吊和50輛AGV自動引導車，根據規劃，最終將配置26台橋吊、120台軌道吊和130台AGV，為上海港新增630萬標準箱的年吞吐量。
洋山四期不但實現了硬體國產化，由上港集團和振華重工分別自主研發的碼頭生產管理控制系統（TOS）與設備控制系統（ECS）配合默契，還讓國內自動化碼頭第一次用上了「中國芯」。融入人工智慧、大數據及雲計算技術的兩套系統平穩和諧地運行，大大提高了碼頭自動化和智能化程度。 本報記者 曹剛
風雲衛星再起「風雲」
9月25日，由中國航天科技集團八院抓總研製的風雲四號衛星作為我國第二代靜止軌道氣象衛星，也是我國第一顆高軌三軸穩定的定量遙感衛星，交付中國氣象局，投入應用。10月，在第14次國際地球觀測組織全會上，中國氣象局正式向全球宣布風雲四號氣象衛星數據全球免費共享，彰顯了我國科技力量和對全球貢獻，得到了國際社會廣泛的關注和高度的讚賞。
11月15日，風雲三號04星在太原衛星發射中心由長征四號丙運載火箭發射升空。這是我國第二代極軌氣象衛星風雲三號的第四顆衛星，也是我國成功發射的第16顆風雲系列氣象衛星。
如今，中國氣象衛星事業已走過40年的發展歷程，並已成功發射16顆氣象衛星，目前有9顆衛星在軌運行。中國風雲衛星逐步完成了從試驗應用型向業務服務型的轉變，形成了高、低軌穩定運行的立體業務格局，實現了業務化、系列化的發展目標。
隨著氣象衛星的發展，我國天氣預報的準確率從上世紀的50%，提高到現在的90%。後續，我國還將發射低軌和高軌綜合探測衛星、雲雨專用要素探測衛星等10餘顆氣象衛星。
本報記者 葉薇
上海天文館初見雛形
已經擁有了大量科技場館與科普基地的上海，又將新增不少科普創新的重要元素，其中最引人矚目的是位於臨港、外形充滿未來感的上海天文館（上海科技館分館）。
備受關注的上海天文館工程，日前已完成混凝土結構封頂。記者從承建方上海建工七建集團獲悉，2018年春節前施工人員還將為天文館穿上鋼結構「外衣」。
位於臨港滴水湖畔的上海天文館，包括一幢主體建築，以及魔力太陽塔、青少年觀測基地、大眾天文台、餐廳等附屬建築，從一開工就立志「國際頂級」。「天文館建築本身就含有許多天文元素。」上海天文館建設指揮部建安部部長徐曉紅介紹，主建築造型中鑲嵌著「圓洞天窗」「倒置穹頂」「球幕影院」三個球形建築，散落在不同的軌道上，寓意地球、月亮和太陽的「運行」。主體建築外的景觀區域，設計了4條非同心圓的步道，象徵星系的旋臂。
「倒置穹頂」為觀眾營造人與天對話的靜謐空間，「圓洞天窗」則將月光引入一個圓形通道，觀眾可通過館內景觀水池欣賞月色。「球幕影院」周邊的玻璃光環帶，每天則根據太陽不同的照射角度，向地面投射光環。
本報記者 裘穎瓊
「超越摩爾」
打造產業鏈
日常生活中，我們每時每刻都被一種名叫感測器的「隱形者」包圍著。全球感測器巨頭們遵循「摩爾定律」狂飆突進，即集成電路上可容納的元器件數目每隔18至24個月會增加一倍，性能隨之提升一倍。中國企業一路追隨，但始終難以望其項背。那麼，我們有沒有可能甩掉「摩爾定律」，實現彎道超車呢？
2017年9月，國內首條，全球領先，兼容CMOS的8英寸「超越摩爾」研發中試線在上海嘉定正式啟動。由上海微技術工業研究院構建的這條有望影響中國半導體產業發展的中試線，旨在在打造中國完整的「超越摩爾」產業鏈基礎上，進一步推動中國「超越摩爾」技術和物聯網創新應用快速發展，引領全球。
要想「超越摩爾」從實驗室走向產業化，中試是關鍵一環。作為到2020年上海市將培育的30家研發與轉化功能型平台中的「首發陣容」，也是上海科創中心建設「四梁八柱」中的重要節點之一，8英寸研發中試線將專註於「超越摩爾」感測器產品技術的開發，可以全面開展表面、體、3D微納加工以及新工藝、新器件、新系統的研發等，為企業走通從實驗室到市場化的「最後一公里」搭建平台，助力 「超越摩爾」產品和技術從研發到量產的無縫銜接。
本報記者 馬亞寧
12英寸集成電路新建生產線
上世紀末，我國電子工業有史以來投資最大的國家戰略項目「909」工程應運而生並落戶上海。經過多年努力，上海已成為首個國家級微電子產業基地和唯一的國家級集成電路研發中心所在地，集成電路技術水平、規模能級保持國內領先。
中芯國際啟建「12英寸集成電路先進工藝生產線」，本次新建的12英寸集成電路項目工藝節點可覆蓋14納米—10/7納米，全部滿產後總計達每月7萬片，產品方向主要集中在新一代移動通訊和智能終端領域。
總投資387億元的上海華虹「12英寸先進工藝集成電路生產線」建設項目也在浦東正式開工。該項目是國家「909」工程的二次升級改造項目，被列為國家《「十三五」集成電路產業重大生產力布局規劃》。截至目前，上海華虹集團已經擁有三條具備國際競爭力的8英寸晶元生產線，一條全自動的12英寸晶元生產線和一個國家級集成電路研發中心。
最新開建項目是華虹集團的第二條12英寸晶元生產線。項目投產後，上海華虹12英寸晶元的月產能將翻上一番，將重點服務國內設計企業先進晶元的製造，並滿足部分事關國家信息安全的重點晶元製造需求。
本報記者 馬亞寧
「擬態網路防禦系統」堵漏洞
你可知道，絕大部分軟體公司的每一千行代碼就有可能存在一個漏洞。我們最常使用的Windows操作系統的代碼量是5000萬行左右，安卓系統大概是1200萬行。
網路漏洞防不勝防，防禦思路能不能變一變，讓「道」更高一尺？印度尼西亞蘇拉威西島水域的一種章魚，給了鄔江興院士啟發。這種被稱為擬態章魚的生物，在遇到危險時，可以綜合運用色彩、紋理、外觀和行為來模擬15種海洋生物，從而提升了防禦行動的有效性。
鄔江興院士帶領核心團隊創造性地提出了擬態防禦思想，將「變結構計算」演繹為「變結構防禦」，聯手復旦大學、浙江大學、上海交通大學、中科院信息工程研究所等十餘家科研院所和中興通訊、烽火通信等國內信息技術企業，研製成功「Web伺服器擬態防禦原理驗證系統」和「路由器擬態防禦原理驗證系統」。
此後半年多的時間裡，科技部委託上海市科委組織了國內9家權威評測機構，採用黑盒測試、白盒測試、滲透測試、對比測試等傳統手段和人為預置後門、注入病毒木馬等非常規手段，試圖衝破擬態防禦系統侵入所防護的網路空間。在長達6個月的多輪眾測中，沒有一次攻擊成功得手，達到理論預期。今年，擬態防禦技術由原理樣機開始向產業化發展，網路空間先進防禦技術試驗場建設順利推進，擬態防禦Web伺服器已經在銀行、政務、電力等關鍵行業與領域中開展應用。
本報記者 馬亞寧
「動態PET-CT」15秒全身成像
創造一台人體「哈勃望遠鏡」，15秒全身成像，40倍於傳統PET設備的靈敏度，實時看清人體內所有器官的動態代謝過程。它可以完整且精準掌握藥物在人體內的實時分布、作用與代謝情況，極大加速重疾藥物的研發進程；可以精準定位分子級轉移灶及早期微小腫瘤病變；可以研究多器官神經之間的關聯，探索大腦如何控制身體器官等……美國醫學科學家們做了十年的科學夢，今年被上海的一家醫療科技公司圓夢了。
這就是由上海聯影醫療科技有限公司與美國頂尖分子影像科研團隊探索者聯盟攜手打造的「史上最強PET」——世界首台全景動態掃描PET-CT「探索者」( EXPLORER，EXtreme Performance LOng REsearch scanneR)。其實，為了這個偉大的醫學夢想，美國國立衛生研究院（NIH）特批支持的科研項目「探索者」組成「探索者」聯盟，在全球尋找「夢想」合作夥伴。直到，他們遇到了來自上海的高端醫療設備企業，才終於將這個大膽而超前的科研「幻想」，變為現實。
這台醫學影像設備以40倍於傳統PET設備的靈敏度、顛覆性的實時全身動態掃描技術呈現人體內所有器官的動態代謝過程，成為世界首台用於觀測人體內部的「哈勃望遠鏡」。基於此，科研工作者或將在針對重症的精準診療、新葯研發等一系列領域打開無限可能的大門。
本報記者 馬亞寧
「墨子號」交出優秀答卷
去年8月成功發射的世界首顆量子科學實驗衛星「墨子號」，今年度過了「完美」的一周歲生日。
生日前夕，「墨子號」交出了一份優秀的科學「答卷」，發表兩項重磅級原創科學研究成果：中科院聯合研究團隊利用「墨子號」量子科學實驗衛星，在國際上首次成功實現了從衛星到地面的量子秘鑰分發和從地面到衛星的量子隱形傳態。而在今年早些時候，中國量子科學家團隊已在國際上率先實現千公里級星地雙向量子糾纏分發和量子力學非定域性檢驗的研究成果。至此，「墨子號」量子科學實驗衛星提前並圓滿實現三大既定科學目標，並為我國在國際上搶佔了量子科技創新制高點，實現了從「跟隨者」到「領跑者」的歷史性轉變。
「墨子號」的「娘家」就在上海，位於張江的中科院微小衛星創新研究院是「墨子號」量子科學實驗衛星研製總體單位。「墨子號」的多項關鍵技術皆來自「科創上海」提前布局和潛心鑽研的成果。早在2011年，中國科學院空間科學先導專項量子科學實驗衛星工程便正式啟動，中科院微小衛星創新研究院負責衛星系統總體，中科院上海技術物理研究所、中國科學技術大學和中科院上海光學精密機械研究所負責量子密鑰通信機、量子糾纏發射機、量子糾纏源、量子試驗控制處理機和高速相干激光通信機等有效載荷研製。上海更是中國量子通信科研的「前沿重鎮」。
本報記者 董純蕾
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