中國科學院改革開放四十年標誌性重大科技成果
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本文轉載自微信號：中國科學院院刊。原文刊載於《中國科學院院刊》2018年第12期
40?項標誌性重大科技成果，是《改革開放先鋒 創新發展引擎——中國科學院改革開放四十年》編委會以「三個面向」為線索，組織中科院機關有關部門在系統梳理改革開放40年來中科院廣大科研人員取得的眾多重要科技成果的基礎上，經綜合凝練歸納提出的具有代表性的重大科技成果。院學術委員會委員對此進行了審核把關，同時通過網路向院屬單位和社會進行了公示，超過?15?萬人次的社會各界人士參與了遴選和評議。
面向國家重大需求
（15項，不含專用領域）
載人航天與探月工程的科學與應用
中科院是中國載人航天與探月工程的發起者、組織者之一，是科學與應用目標的提出者和實施者，50?余家院屬單位承擔了大量重要工程任務和多項協作配套任務，突破了大批關鍵核心技術，為工程實施提供了強有力科技支撐。
「天宮二號」空間實驗室應用任務
在載人航天工程中，由空間應用中心（原「空間科學與應用總體部」）牽頭負責空間應用系統，在「神舟」系列飛船、「天宮一號」「天宮二號」「天舟一號」上共完成?70?余項空間科學與應用任務、560?項有效載荷研製任務。
空間冷原子鐘功能結構與工作原理
持續創新發展了可見光、紅外、高光譜成像和微波遙感技術，推動了我國空間對地觀測技術的跨越發展；開創了我國系列化的生命科學、微重力流體和材料科學、基礎物理、天文學等空間研究。
伴隨衛星拍攝的「神舟十一號」與「天宮二號」交會對接
2008?年，首次實現了在軌二次釋放衛星和對非合作目標的遠距離逼近和精確繞飛。2016?年，在「天宮二號」空間實驗室任務中，完成三大科學領域的?14?項科學實驗，其中空間冷原子鐘將目前人類在太空的時間計量精度提高?1—2?個數量級，是空間量子科技領域發展的一個重要里程碑。「中國載人航天工程」「航天員出艙」「交會對接」（均含空間應用系統）分獲?2003?年度、2009?年度、2013?年度國家科學技術進步獎特等獎、一等獎、特等獎。
「嫦娥三號」著陸區淺層結構特性面
在探月工程中，國家天文台等負責科學目標制定、地面應用系統、探測有效載荷、測控系統甚長基線干涉測量（VLBI）、工程配套載荷和關重件研製、科學數據研究等六大任務。
2004?年至今，圓滿完成「嫦娥一號」「嫦娥二號」「嫦娥三號」工程研製和科學探測任務，突破地月數傳鏈路、地月?VLBI?測定軌、有效載荷、科學探測數據處理方法等關鍵技術，取得了在國際上首次獲取全月面亮溫及其分布規律、發現「嫦娥三號」著陸區一種新的岩石類型並重構了月球雨海區地質演化歷史等一系列重大原創成果，為探月工程作出了突出貢獻。
「繞月探測工程」「嫦娥二號工程」分別獲得?2009?年度、2012?年度國家科學技術進步獎特等獎。
在載人航天與探月工程中，中科院攻克了一系列技術難關，取得了一大批具有重大科學與應用價值的成果，為推動我國空間科學和空間應用發展、保障國家空間安全和戰略利益作出了重要貢獻。
北斗衛星導航系統系列衛星研製
北斗衛星導航系統示意圖
北斗衛星導航系統是中國航天史上規模最大、系統建設周期最長、技術難度最複雜的航天系統工程，是我國自主建設、獨立運行、與世界其他衛星導航系統兼容共用的全球衛星導航系統。
中科院作為主要建設單位之一，微小衛星創新研究院、上海天文台、國家授時中心、武漢物數所和光電院等?14?個單位承擔了北斗二號、全球系統試驗衛星、北斗三號?MEO?全球組網衛星，引領我國先進衛星技術跨越發展，為北斗衛星導航系統全球組網作出了重要貢獻。
北斗三號第3、4 顆組網衛星發射
在全球系統試驗衛星任務中，中科院自主研製並成功發射了?2?顆新一代全球系統試驗衛星，其中?2015?年?3?月?30?日發射了首發星。該成果獲?2017?年度中國科學院傑出科技成就獎。
星載銣原子鐘
在北斗三號工程中，自主研製的?4?組?8?顆全球組網衛星分別於?2018?年?1?月12日、3月30日、8月25日和?10月15日成功發射。星載原子鐘等關鍵單機及器部件實現了國產化應用，並在高精度導航、定位、授時服務等方面提供可靠保障。該工程建設標誌著北斗導航系統從區域走向全球，具有里程碑意義。
氫原子鐘
北斗衛星導航系統於?2000?年年底開始向中國及周邊地區提供服務，2012?年年底向亞太大部分地區提供服務，計劃於?2018?年底服務「一帶一路」沿線國家和地區，2020?年完成全球組網，在交通運輸、海洋漁業、水文監測、氣象預報、大地測量、智能駕考、救災減災、手機導航、車載導航等諸多領域產生廣泛經濟社會效益，並為國家安全提供有力保障。
空間科學實驗系列衛星
暗物質粒子探測衛星「悟空號」示意圖
自?2011?年開始，空間中心牽頭、院內外眾多單位協同參與實施中科院空間科學戰略性先導科技專項，通過自主和國際合作科學衛星計劃，在相關科學前沿領域實現一系列重大突破，並帶動相關高技術發展。
「悟空號」獲得最高精度高能電子宇宙射線能譜
2015?年12月17日，暗物質粒子探測衛星「悟空號」成功發射。這是迄今世界上觀測能段範圍最寬、能量解析度最優的空間探測器，已成功獲取國際上最高精度的電子宇宙射線能譜，並首次發現宇宙高能電子?TeV?拐點及其?TeV?以上的精細結構。
利用中國碳衛星觀測全球陸地二氧化碳濃度的季節變化
2016?年?4?月6日，我國首顆微重力科學實驗衛星「實踐十號」成功發射，科學目標是研究揭示微重力和空間輻射條件下物質運動及生命活動規律，促進生命科學等基礎研究和地面生物工程、新材料等高技術發展。該衛星返回艙於?4?月18日成功返回，完成的?19?項科學實驗中?15?項為國際首次，取得一批重要研究成果。
量子科學實驗衛星與國家天文台興隆站星地對準實驗
2016?年?8月16日，世界首顆量子科學實驗衛星「墨子號」成功發射，在國際上率先實現了千公里級星地雙向量子糾纏分發、星地高速量子密鑰分發、地星量子隱形傳態等三大科學目標，標誌著我國在量子通信領域躋身國際領先地位。
「墨子號」登上《科學》封面
2017?年?6?月15日，我國首顆硬?X?射線調製望遠鏡衛星「慧眼」成功發射。該衛星是研究黑洞、中子星等緻密天體前沿問題的重大空間科學項目，在?2017?年?10月16日美國國家科學基金會宣布的首次發現雙中子星併合產生引力波聯合觀測成果中發揮了不可或缺的作用。
「實踐十號」回收現場
此外，2016?年12月22日，中科院還成功發射了我國首顆、世界第三顆全球二氧化碳監測科學實驗衛星，該衛星可以每季度獲取全球大氣二氧化碳分布圖和全球植被葉綠素熒光分布圖，其獲得的衛星數據向全球開放共享。
該衛星為溫室氣體排放、碳核查等領域研究提供基礎數據，為節能減排等宏觀決策提供數據支撐，增加我國在國際碳排放方面的話語權。
深海科考和載人深潛器技術
「蛟龍號」載人深潛器
「蛟龍號」載人深潛器是我國首台自主設計、自主集成研製的作業型深海載人潛水器，也是目前全球下潛能力最深的作業型載人潛水器。聲學所、瀋陽自動化所分別完成了「蛟龍號」三大國際領先技術中的兩項攻關任務（聲學系統、控制系統），獲?2013?年度中國科學院傑出科技成就獎。
「蛟龍號」控制系統模擬平台
「蛟龍號」於?2012?年?6?月?27?日創造了最大下潛?7?062?米的中國載人深潛紀錄，標誌著我國載人深潛技術躋身世界先進行列，其研發與應用獲?2017?年度國家科學技術進步獎一等獎。
2012?年?9?月，海洋所建成「科學號」海洋科學綜合考察船，具有全球航行能力及全天候觀測能力，是我國綜合性能最先進的科考船。以此為核心，構建了國際一流的深遠海綜合探測體系，顯著提高我國深遠海探測與研究能力，獲?2015?年度中國科學院傑出科技成就獎。
「科學號」海洋科學綜合考察船
2016?年?6—8?月，深海所組織中科院深淵科考隊在馬里亞納海溝挑戰者深淵開展了我國首次綜合性萬米深淵科考活動，多型設備突破萬米深度，獲取大量萬米深淵生物和環境樣品，標誌著中國深淵科考挺進萬米時代。瀋陽自動化所自主研發了萬米級自主遙控水下機器人「海斗號」（2017?年?2?月實現最大深度?10?888?米），成為繼日本、美國之後第三個具備研製萬米級無人潛水器能力的國家。
2017?年，瀋陽自動化所自主研發的「海翼號」水下滑翔機?3?次突破水下滑翔機的世界下潛深度紀錄，最大下潛深度達?6?329?米，海上連續工作時間超過?3?個月，使我國成為繼美國之後第二個具有跨季度自主移動海洋觀測能力的國家。
「海翼號」水下滑翔機
聲學所、瀋陽自動化所和理化所參與研製、深海所牽頭負責海試的「深海勇士號」是我國第二台擁有自主知識產權的深海載人潛水器，水下工作深度達?4?500?米，國產化率高達?95%。2017?年?8—10?月在南海成功進行了載人深潛工程試驗。
「深海勇士號」深海載人潛水器
2018?年?3—6?月，「深海勇士號」在我國南海圍繞深海科學、深海考古、深海救援等多個應用場景開展了高頻次、高強度及複雜海況條件下的下潛作業，取得了豐碩成果。
「海斗號」水下機器人
此外，從?20?世紀?80?年代開始，南海海洋所牽頭，會同全國?32?個單位開展南沙群島及其鄰近海區的綜合科學考察，獲得水文、地質、生物及油氣資源等大量數據和資料，在豐富發展我國熱帶海洋科學基礎理論的同時，為維護我國南沙群島主權與海洋權益提供了重要科學依據，對南海資源開發、環境保護和綜合管理等具有重要應用價值。
1985 年第一次南沙登礁考察
深海科考和載人深潛器的關鍵技術突破，帶動了我國海洋科學與技術的全面提升，實現了我國深海裝備由集成創新向自主創新的跨越，為我國經略海洋和建設海洋強國提供了重要科技支撐。
量子通信與量子計算研究
光量子計算機概念框架圖
在量子通信研究方面，中國科大在發展遠距離量子通信網路技術上處於國際領先水平。2012?年?2?月，建成國際上首個規模化的城域量子通信網路。
2017?年?8?月，世界首顆量子科學實驗衛星「墨子號」在國際上首次實現千公里星地雙向量子糾纏分發、星地高速量子密鑰分發、地星量子隱形傳態；「天宮二號」成功實現了基於小型化終端的星地量子密鑰分發。
2017?年?9月，世界首條連接多個城市的量子通信「京滬幹線」正式開通；同時，結合「京滬幹線」和「墨子號」的天地鏈路，實現了世界首次洲際量子視頻通信，標誌著我國已構建天地一體化廣域量子通信網路雛形。
在量子計算研究方面，中國科大在多粒子量子糾纏的製備與操縱上處於國際領先地位，從?2004?年開始始終保持著糾纏光子數目的世界紀錄。
2015?年，在國際上首次成功實現多自由度量子體系的隱形傳態，被英國物理學會評為當年度國際物理學十項重大突破榜首。多光子糾纏及干涉度量學研究成果獲?2015?年度國家自然科學獎一等獎。
量子通信「京滬幹線」
2016?年?12月，在國際上首次實現十光子糾纏，再次刷新了光子糾纏態製備的世界紀錄。
2017?年?5月，自主研製成功世界首台基於單光子的量子計算機原型，實現了?10?個超導量子比特的糾纏，入選第四屆世界互聯網大會領先科技成果。
2018?年?2?月，聯合阿里雲開發的量子計算雲平台上線，成為繼?IBM?後全球第二家向公眾提供?10?比特以上量子計算雲服務的系統。
2018?年?7?月，在國際上首次實現?18?個光量子比特的糾纏，刷新了所有物理體系中最大糾纏態製備的世界紀錄。
極大規模集成電路關鍵技術
大規模體硅FinFET 器件陣列
上海微系統所歷經?30?余年的努力，分別突破絕緣體上硅（SOI）和?12?英寸大矽片技術，先後成功研發出擁有核心自主知識產權的?4—8?英寸?SOI?和?12?英寸大矽片並實現產業化，制定了我國首部?SOI?技術企業標準，打破了國外技術封鎖，躋身國際高端硅基材料市場，是我國硅集成電路技術和微電子材料的重大突破。
12 英寸大矽片
獲?2006?年度國家科學技術進步獎一等獎、2007?年度中國科學院傑出科技成就獎。
微電子所牽頭組織全國性產學研用聯盟，通過?7?年攻關，先後突破?22?納米高?K?介質/金屬柵工程、14?納米?FinFET?器件、新型快閃記憶體器件、可製造性設計等關鍵技術，在關鍵工藝模塊上形成較為系統的知識產權布局（專利?2?406?項，其中國際專利?483?項），並於?2013?年首次實現向大型製造企業的許可轉讓，進入產業化開發階段，為我國納米級極大規模集成電路產業技術升級提供了技術支撐。
獲?2014?年度中國科學院傑出科技成就獎。
高性能計算
「七五七」大型向量計算機
1983?年，計算所和院內外?80?多個單位共同研製的「七五七」工程千萬次計算機通過鑒定，這是我國自行研究設計和試製的第一台大型向量計算機系統，獲?1985?年度國家科學技術進步獎一等獎。
曙光5000A
1995?年，計算所突破了大規模並行處理的一些關鍵技術，研製成功曙光?1000?大規模並行機系統，獲?1997?年度國家科學技術進步獎一等獎。
曙光「星雲」高效能計算機系統
2004?年研製成功的曙光?4000?系列高性能計算機具有十萬億次浮點運算能力，使中國高性能計算技術和產業躋身世界前十，獲?2005?年度中國科學院傑出科技成就獎。
世界首個千萬核規模下全隱式求解器的主要設計思想
2008?年研製成功的曙光?5000A?在第?32?屆全球高性能計算機?TOP500?排行榜上繼續位列第十。2010?年研製成功的曙光「星雲」是我國首台實測性能超千萬億次的超級計算機，排名世界第二。
2009—2016?年，曙光系列超級計算機連續?8?年蟬聯中國高性能計算機市場份額第一。
軟體所長期致力於曙光、聯想、神威、天河等一系列國產高性能計算機的軟體研發，研製出新一代高性能共性基礎演算法庫，發展了適用於大型異構環境的區域分解演算法；突破了千萬核規模下全隱式求解器設計關鍵技術，獲?2016?年度國際高性能計算應用最高獎——戈登?·?貝爾獎和?2017?年度中國科學院傑出科技成就獎。
國產晶元與系統軟體研發
「龍芯1號」處理器晶元
2002?年，計算所成功研製出我國首款自主研發的通用處理器晶元「龍芯1號」，標誌著我國初步掌握了當代通用處理器晶元的關鍵設計技術。
「龍芯2B」處理器晶元
「龍芯3A」處理器晶元
2003?年，成功研製出我國首款?64?位通用處理器晶元「龍芯?2B」；2009?年，成功研製出我國首款多核通用處理器晶元「龍芯?3A」。獲?2003?年度中國科學院傑出科技成就獎。經過?10?余年的研發，「龍芯」已經形成了嵌入式應用、桌面應用、伺服器等?3?個產品系列，應用於北斗導航衛星、黨政辦公、數字電視、教育、工業控制、網路安全和國防等重要領域。
「寒武紀」處理器晶元
「寒武紀」處理器晶元
近年來，該所研製出國際上首個深度學習處理器晶元——「寒武紀」，相對通用處理器等傳統晶元可提升智能處理能效?100?倍以上，應用於華為?Mate10、榮耀?V10?和?P20?等數千萬部手機上。2016?年?11月，入選第三屆世界互聯網大會領先科技成果。2016?年，孵化出世界首個人工智慧晶元獨角獸公司。
《時序邏輯程序設計與軟體工程》
1983?年，軟體所基於時序邏輯的軟體工程環境的理論與設計研究，提出了世界上第一個可執行時序邏輯語言?XYZ/E，可支持軟體開發的全過程，獲?1989?年度國家自然科學獎一等獎。
聯想式漢字微型機系統
1985?年，計算所孵化的聯想集團成功研製聯想式漢字微型機系統?LX-PC，獲?1988?年度國家科學技術進步獎一等獎；1990?年，成功開發出聯想?ELSA486/50?微機及測試系統，獲?1992?年度國家科學技術進步獎一等獎。
聯想ELSA486/50 微機及測試系統
機器人與人工智慧技術
「潛龍一號」和「潛龍二號」無人無纜潛器
1995?年，瀋陽自動化所牽頭研製出?6?000?米級無纜自治水下機器人（CR-01），1995?年、1997?年兩次赴太平洋開展調查工作，使我國具有了對除海溝以外絕大部分海域進行詳細探測的能力，相關技術與能力躋身世界前列，獲?1998?年度國家科學技術進步獎一等獎。
2012?年，瀋陽自動化所自主研製出中國首台?6?000?米無人無纜潛器（AUV）「潛龍一號」，具有自動定向、定深、定高、垂向移動、橫向運動、位置和路徑閉環控制、水面遙控航行等功能。
2014?年，「潛龍二號」研製成功，具有高智能自主避障能力和穩定航行控制能力，標誌著我國水下自主機器人技術達到國際先進水平。
瀋陽自動化所工業機器人技術成功實現產業化，新松公司移動機器人市場份額持續保持全球第一。
新松移動機器人
近年來，還開發了極地科考冰雪面移動機器人、旋翼飛行機器人、納米操作機器人、超高壓線巡檢機器人、反恐防爆機器人等特種機器人。
機器人「愚公」
合肥研究院?2013?年研製的我國首台全尺寸人形救援機器人「愚公」，具備複雜環境下自主行走和多任務作業能力，達到國際先進水平。
2017 年首屆全國兵棋推演大賽總決賽人機對抗賽中，AI程序「CASIA- 先知1.0」獲勝
1999?年，自動化所孵化的漢王科技公司研發出國際上第一個大字符集手寫漢字輸入系統——漢王形變連筆的手寫漢字識別方法與系統，獲?2001?年度國家科學技術進步獎一等獎。
智能型英漢機器翻譯系統IMT/EC（IMT/863）
自動化所等研發的虹膜識別技術、人臉識別技術、語音識別技術、智能視頻監控技術、分子影像技術等得到廣泛應用，人工智慧（AI）程序「CASIA-先知?1.0」、仿生機器魚高效與高機動控制等在特定領域得到重要應用。
漢王系列手寫筆產品
計算所?1992?年研製出智能型英漢機器翻譯系統?IMT/EC（IMT/863），獲?1995?年度國家科學技術進步獎一等獎，為我國機器翻譯技術進入國際市場開闢了道路。
中國科大使用科大訊飛智能語音交互技術研發的機器人佳佳
科大訊飛公司在智能語音與人工智慧核心技術領域居國際領先水平，多次在國際頂級比賽和權威評測中刷新世界紀錄，在美國《麻省理工科技評論》2017?年「全球最聰明?50?家公司」榜單中位列第六。
先進核能研究
托卡馬克核聚變實驗裝置
在核聚變領域，合肥研究院自主設計、建設、運行了世界上首台全超導非圓截面托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST，俗稱「小太陽」），為世界穩態近堆芯聚變物理和工程研究搭建了重要實驗平台。
百秒量級穩態高約束模等離子體
1998?年?7?月立項，2000?年10?月開工，2007?年?3?月通過驗收。2017?年?7?月?3?日，EAST?獲得超過?100?秒的完全非感應電流驅動（穩態）高約束模等離子體，成為世界首個實現穩態高約束模運行持續時間達到百秒量級的托卡馬克核聚變實驗裝置，其科學研究成果為國際熱核聚變實驗反應堆（ITER）長脈衝高約束運行提供了實驗支持，為我國下一代聚變裝置——中國聚變工程實驗堆（CFETR）的設計和預研奠定了基礎。
EAST?的建設運行使我國托卡馬克研究走向世界前沿，成為該領域國際上最重要的研究中心之一。獲?2007?年度中國科學院傑出科技成就獎、2008?年度國家科學技術進步獎一等獎、2013?年度國家科學技術進步獎一等獎。
在核裂變領域，2011?年，近代物理所牽頭開展加速器驅動系統（ADS）關鍵核心技術研究，2016?年在國際上首次提出加速器驅動先進核能系統方案並建成樣機，集安全處理核廢料、增殖核燃料和產能於一體，可將鈾資源利用率由目前不到?1%?提高到?95%?以上，處理後核廢料量不到乏燃料的?4%，放射壽命由數十萬年縮短到約?500?年。
ADS 超導質子直線加速器離子源系統
近年來，上海應物所牽頭建成釷基熔鹽堆（冷）實驗研究基地，實現釷鈾循環、堆本體工程設計、系列高溫熔鹽迴路、安全與許可等原型系統與一系列關鍵技術突破，引領國際釷基熔鹽堆研發，並為建設實驗堆奠定了科技基礎。
釷基熔鹽堆（冷）實驗研究基地示意圖
超強激光技術及裝置
上海超強超短激光實驗裝置
超強超短激光被認為是人類已知的最亮光源，能在實驗室內創造出前所未有的超強電磁場、超高能量密度和超快時間尺度綜合性極端物理條件，在台式化加速器、阿秒科學、超快化學、材料科學、激光聚變、核物理與核醫學、高能物理等領域有重大應用價值。
神光Ⅰ裝置（激光 12號實驗裝置）
2002?年，上海光機所突破光學參量啁啾脈衝放大超強超短激光新原理系列關鍵科學技術，獲得峰值功率高於國際同類研究一個量級的?16.7?太瓦激光輸出，獲?2004?年度國家科學技術進步獎一等獎。
2011?年，物理所採用高對比度啁啾脈衝放大技術，在國際上首次利用飛秒鈦寶石放大激光裝置獲得大於?1?拍瓦的峰值功率。2013?年和?2016?年，上海光機所相繼研製成功創當時世界最高激光峰值功率紀錄的?2?拍瓦和?5?拍瓦激光系統。2017?年率先實現?10?拍瓦激光放大輸出，引領超強激光科學國際前沿。
神光升級驅動器靶室
自?20?世紀?60?年代以來，作為我國激光慣性約束聚變（ICF）裝置研究的發源地和核心團隊，上海光機所先後完成了神光Ⅰ、神光Ⅱ系列高功率激光裝置建設，為高能密度物理前沿研究和國家戰略高技術發展提供了核心戰略支撐。
1986?年建成的神光Ⅰ裝置（激光?12?號實驗裝置），標誌著我國?ICF?五位一體實驗研究的重大突破，獲?1990?年度國家科學技術進步獎一等獎；2001?年建成的神光Ⅱ裝置和?2005?年成功研製國內唯一的多功能探針系統；2017?年通過驗收的神光碟機動器升級裝置成為我國?ICF?研究核心快點火與先進閃光照相能力綜合研究平台。
高精度衍射光柵製造技術和大口徑碳化硅反射鏡
4 米口徑高精度碳化硅非球面反射鏡
衍射光柵是一種具有納米精度周期性微結構的精密光學元件，是各類光譜儀器的「心臟」，在天文學、光通信、激光器、信息存儲、慣性約束激光核聚變等眾多領域中有重要應用。
大型高精度衍射光柵刻劃系統
將光柵做大做精是世界性難題，而光柵刻劃機作為製作光柵的母機，被譽為「精密機械之王」。
世界最大面積的中階梯光柵（400 毫米×500 毫米）
長春光機所經過多年努力，突破一系列關鍵核心技術，於?2016?年?11月自主研製成功大型高精度衍射光柵刻劃系統，並成功刻划出世界最大面積的中階梯光柵（400?毫米×500?毫米），解決了我國光譜儀器「有器無心」的問題，打破了國外壟斷和封鎖，提升了我國光譜儀器產業邁向高端和拓展國際市場的能力。
大口徑光學反射鏡是高解析度空間對地觀測、深空探測和天文觀測系統的核心元件，碳化硅（SiC）陶瓷材料是國際公認的高性能反射鏡材料，我國完全依賴進口，長期受制於人。長春光機所完成了國際公開報道中最大口徑?4?米的碳化硅非球面反射鏡製造——碳化硅鏡坯製備、非球面加工檢測以及改性鍍膜，核心製造設備和製造工藝具有自主知識產權，並於?2018?年?8?月通過驗收。
該成果標誌著我國在大口徑光學製造領域取得重大技術突破，形成大口徑系列反射鏡研製能力，對我國基礎研究、防災減災、公共安全、國防安全等具有重要戰略意義。
青藏高原科學考察研究
第一次青藏高原綜合科學考察
被譽為世界屋脊、亞洲水塔、地球第三極的青藏高原，是我國重要的生態安全屏障、戰略資源儲備基地，是中華民族特色文化的重要保護地，對於研究地球與生命演化、全球氣候變化和人類可持續發展具有重大意義。
第二次青藏高原綜合科學考察研究
在?20?世紀?60?年代珠穆朗瑪峰等地區綜合科學考察的基礎上，1973—1980?年，中科院自然資源綜合考察委員會聯合全國近?80?個單位的上千名專家，開展了全面、系統的第一次青藏高原綜合科學考察，積累了大量第一手科學考察資料，在青藏高原隆起及其對自然環境與人類活動影響等多個方面取得了開創性成果，填補了青藏高原研究空白，確立了我國在青藏高原綜合科學研究方面的世界領先地位，也為青藏高原生態保護和經濟社會發展提供了科學依據。獲?1987?年度國家自然科學獎一等獎。
科考隊員在色林錯湖泊上作業
此後，中科院相關單位陸續組織開展了橫斷山（1981—1986?年）、喀喇昆崙山—昆崙山（1987—1992?年）、可可西里（1989—1990?年、2005?年）、珠穆朗瑪峰（2005?年）、西崑崙古里雅冰帽（2015?年）等多次大規模綜合科學考察。
2017?年?8?月，青藏高原所牽頭髮起第二次青藏高原綜合科學考察研究，聚焦水、生態、人類活動，通過長期大尺度定位監測和大規模系統深入調查，創新考察研究的技術、手段和方法，對青藏高原的水、生態、人類活動等環境問題進行研究，揭示青藏高原環境變化機理及其對人類社會的影響，將對推動青藏高原可持續發展、優化生態安全屏障體系、推進國家生態文明建設、促進全球生態環境保護產生重要和深遠的影響。
青藏鐵路工程凍土路基築路技術與示範工程
現場試驗
舉世矚目的青藏鐵路工程對促進區域經濟社會發展和民族團結、保障國家戰略安全具有重大意義。凍土路基融沉和有效保護多年凍土是青藏鐵路建設面臨的最大難題。
寒旱所通過氣候變化-凍土-工程-環境的綜合研究，創造性地提出了冷卻路基、降低多年凍土溫度的設計新思路，並開展工程技術措施集成研究和工程示範，為鐵路建設提供了科學依據和設計參數；提出動態反饋設計新理念，實現了工程設計從靜態向動態的轉變；構建了青藏鐵路多年凍土工程穩定性的長期監測平台，支撐保障青藏鐵路長期運營和維護。
青藏鐵路熱棒路基技術
該系列研究成果全面提升了我國多年凍土區築路技術水平，有效解決了青藏鐵路工程建設的重大技術難題，對凍土地區工程建設與環境演化研究也有重要指導意義和廣泛應用價值，具有顯著的經濟社會效益。
獲?2005?年度中國科學院傑出科技成就獎、2017?年度國家科學技術進步獎一等獎。「青藏鐵路工程」獲?2008?年度國家科學技術進步獎特等獎。
地球深部資源探測理論、技術與裝備
在礦床地球化學方面，地化所先後對我國重要的 1 7 個礦種的 250 個層控礦床開展了系統研究，論證了層控礦床的概念、術語、成礦方法和成礦機理，提出了符合我國地質情況的層控成礦理論。獲 1987 年度國家自然科學獎一等獎。
《中國層控礦床地球化學》
在深部資源探測理論方面，地質地球所建立了「華北克拉通破壞」理論體系，發展了板塊構造理論和地磁極性轉換場形態學理論，引領了大陸演化研究，提升了我國固體地球科學研究的國際地位；揭示了華北中生代大規模成礦與克拉通破壞的內在聯繫，提出了成礦預測新模型，為我國深部資源探測提供了科學依據。獲 2014 年度中國科學院傑出科技成就獎。
華北克拉通破壞範圍
在深部資源探測技術和裝備方面，地質地球所研發了具有自主知識產權的高性能磁場感測器和地面電磁探測系統，提出了短偏移瞬變電磁勘探方法，解決了相關配套材料和工藝問題，使主動源電磁探測深度從幾百米拓展到幾公里，可大範圍實現大深度、高精度、快速度、低成本探測。獲 2015 年度中國科學院傑出科技成就獎。
地面電磁探測系統
近年來，地質地球所牽頭研製出衛星磁測載荷、航空超導全張量磁梯度測量裝置、航空瞬變電磁勘探儀、探礦重力儀、多通道大功率電法勘探儀、金屬礦地震探測系統、深部礦床測井系統、組合式海底地震探測裝備等 8 套裝備，關鍵技術填補國內空白，多項技術指標達到國際水平，部分裝備打破國外壟斷，支撐我國「向地球深部進軍」。
深部智能導鑽系統示意圖
來源：中國科學院院刊
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