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1、2021年度中国科学十大进展揭晓：天问一号、中国空间站等入选

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人民网北京2月28日电 （赵竹青）2月28日，科学技术部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）发布2021年度中国科学十大进展：火星探测任务天问一号探测器成功着陆火星；中国空间站天和核心舱成功发射，神舟十二号、十三号载人飞船成功发射并与天和核心舱成功完成对接；从二氧化碳到淀粉的人工合成；嫦娥五号月球样品揭示月球演化奥秘；揭示SARS-CoV-2逃逸抗病毒药物机制；FAST捕获世界最大快速射电暴样本；实现高性能纤维锂离子电池规模化制备；可编程二维 62 比特超导处理器“祖冲之号”的量子行走；自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟；揭示鸟类迁徙路线成因和长距离迁徙关键基因等10项重大科学进展入选。

1. 火星探测任务天问一号探测器成功着陆火星

2021年5月15日7时18分，天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得成功。任务采用了“气动减速-伞降减速-动力减速-着陆缓冲”四级串联减速技术路线，建立了设计迭代改进流程和多学科综合优化方法，提高了系统应对故障工况和进入条件极限拉偏下的安全着陆能力。天问一号探测器着陆火星，是我国首次实现地外行星着陆，迈出了我国星际探测征程的重要一步，实现了从地月系到行星际的跨越，在火星上首次留下中国人的印迹，使我国成为第二个成功着陆火星的国家，是我国航天事业发展的又一具有里程碑意义的进展。

天问一号探测器

2. 中国空间站天和核心舱成功发射，神舟十二号、十三号载人飞船成功发射并与天和核心舱成功完成对接

2021年4月29日，中国空间站天和核心舱在海南文昌航天发射场发射升空，准确进入预定轨道，任务取得成功。天和核心舱发射成功，标志着我国空间站建造进入全面实施阶段，为后续任务展开奠定了坚实基础。6月17日，神舟十二号载人飞船发射成功，并与天和核心舱成功完成对接，顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3位航天员送入太空，这是天和核心舱发射入轨后，首次与载人飞船进行的交会对接。我国的载人航天飞船脱离试验阶段，开始实现太空往返常态化，我国正式进入太空站时代。10月16日，神州十三号载人飞船发射成功，并采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱径向端口，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3位航天员送入太空，实现了我国载人飞船在太空的首次径向交会对接。

中国空间站模拟图

3. 从二氧化碳到淀粉的人工合成

淀粉是粮食最主要的组分，也是重要的工业原料。中国科学院天津工业生物技术研究所马延和等报道了由11步核心反应组成的人工淀粉合成途径（ASAP），该途径偶联化学催化与生物催化反应，在实验室实现了从二氧化碳和氢气到淀粉分子的人工全合成。通过从头设计二氧化碳到淀粉合成的非自然途径，采用模块化反应适配与蛋白质工程手段，解决了计算机途径热力学匹配、代谢流平衡以及副产物抑制等问题，克服了人工途径组装与级联反应进化等难题。在氢气驱动下ASAP将二氧化碳转化为淀粉分子的速度为每分钟每毫克催化剂22 nmol 碳单元，比玉米淀粉合成速度高8.5倍；ASAP淀粉合成的理论能量转化效率为7%，是玉米等农作物的3.5倍，并可实现直链和支链淀粉的可控合成。该成果不依赖植物光合作用，实现了二氧化碳到淀粉的人工全合成。

人工淀粉合成途径

4. 嫦娥五号月球样品揭示月球演化奥秘

中国科学院地质与地球物理研究所李献华、杨蔚、胡森、林杨挺和中国科学院国家天文台李春来等利用过去十多年来建立的超高空间分辨率的定年和同位素分析技术，对嫦娥五号月球样品玄武岩进行了精确的年代学、岩石地球化学及岩浆水含量的研究。结果显示，嫦娥五号玄武岩形成于 20.30±0.04 亿年，确证月球的火山活动可以持续到 20 亿年前，比以往月球样品限定的火山活动延长了约 8亿年。这一结果为撞击坑定年提供了关键锚点，将大幅提高内太阳系星体表面撞击坑定年的精度。研究还揭示嫦娥五号玄武岩的月幔源区并不富含放射性生热元素和水，排除了放射性元素提供热源，或富含水降低熔点两种月幔熔融机制，对未来的月球探测和研究提出了新的方向。

嫦娥五号月壤样品（玄武岩岩屑）的显微图像

5. 揭示SARS-CoV-2逃逸抗病毒药物机制

不断出现的新冠病毒突变株对当前已有的疫苗、中和抗体等抗病毒手段提出严峻挑战，亟需发展能有效应对各型突变株的广谱药物。在生命周期中，病毒的一系列转录复制酶组装成“转录复制复合体”超分子机器，负责病毒转录复制的全过程，且在各型突变株中高度保守，是开发广谱抗病毒药物的核心靶点。清华大学娄智勇、饶子和与上海科技大学高岩等发现并重构了病毒“加帽中间态复合体”、“mRNA加帽复合体”和“错配校正复合体”，并阐明其工作机制。揭示了新冠病毒转录复制机器的完整组成形式；发现病毒聚合酶的核苷转移酶结构域是催化mRNA“加帽”成熟的关键酶，明确了帽结构的合成过程，为发展新型、安全的广谱抗病毒药物提供了全新靶点；发现病毒以“反式回溯”的方式对错配碱基和抗病毒药物进行“剔除”，阐明了瑞德西韦等药物效果不良的分子机制，为优化针对聚合酶的抗病毒药物提供了关键科学依据。

新冠病毒“反式回溯”的复制矫正机制

6. FAST捕获世界最大快速射电暴样本

快速射电暴（FRB）是无线电波段宇宙最明亮的爆发现象。FRB 121102是人类所知的第一个重复快速射电暴，中国科学院国家天文台李菂等使用“中国天眼”FAST成功捕捉到FRB 121102的极端活动期，最剧烈时段达到每小时122次爆发，累计获取了1652个高信噪比的爆发信号，构成目前最大的FRB爆发事件集合。研究发现FRB爆发率存在特征能量E0=4.8x1037 erg；探测到其能谱的双峰结构，即低能端接近正则对数，展现快速射电暴重复过程的随机性；高能端接近洛伦兹函数，展现强辐射存在可能的相关过程。FAST样本排除了FRB 121102爆发在一毫秒至一小时之间的周期性或准周期性，严格限制了重复快速射电暴由单一致密天体起源的可能性。该研究首次展现了FRB的完整能谱，深入揭示了FRB的基础物理机制。

FAST捕获快速射电暴样品示意图

7. 实现高性能纤维锂离子电池规模化制备

如何通过设计新结构（如创建纤维锂离子电池）满足电子产品高度集成化和柔性化发展要求，是锂离子电池领域面临的重大挑战。复旦大学彭慧胜、陈培宁等发现纤维锂离子电池内阻与长度之间独特的双曲余切函数关系，即内阻随长度增加并不增大，反而先下降后趋于稳定。在此理论指导下构建的纤维锂离子电池具有优异且稳定的电化学性能，能量密度较过去提升了近2个数量级，弯折10万次后容量保持率超过80%；建立的世界上首条纤维锂离子电池生产线，实现了其规模化连续制备；编织集成得到的纤维锂离子电池系统，电化学性能与商业锂离子电池相当，而稳定性和安全性更加优异。

纤维聚合物锂离子电池的集成组装示意图

8. 可编程二维 62 比特超导处理器“祖冲之号”的量子行走

量子行走是经典随机行走的量子力学模拟，是实现量子模拟、量子搜索算法乃至通用量子计算的工具。中国科学技术大学朱晓波、潘建伟等通过研发兼容平面工艺的三维引线技术，实现了量子比特结构从一维向二维的拓展，设计并制作了一个由 62个比特组成的8×8 的二维结构超导量子比特阵列，构建了“祖冲之号”量子计算原型机，并通过该装置演示高保真的单粒子和双粒子连续时间量子行走。利用量子处理器的高可编程性，实现了量子比特激发粒子行走路径的精确调控，在固态量子芯片实现了马赫-曾德尔干涉仪。该工作是世界范围内公开发表的首个比特数超过60的超导量子计算领域的成果，验证了对含噪声中等规模量子比特系统的高精度量子调控能力，为研制祖冲之二号、实现“量子计算优越性”奠定了基础。

祖冲之号

9. 自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟

深海机器人与装备需要高强度金属耐压外壳或压力补偿系统来保护内部机电系统。浙江大学李铁风等从深海狮子鱼“头部骨骼分散融合在软组织中”这一生理特性提取仿生灵感，揭示了深海极端压力条件下软机器人功能器件破坏及驱动失效的内在机制；提出了硬质器件分散融入软基体实现内应力调控的方法，以及适应深海低温、高压环境的电驱动人工肌肉融合制造方法；建立了万米深海软机器人的系统构造方法和驱动理论。所研制的自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟，实现了10900米海底深潜和驱动，在南海海平面以下3224米实现深海航行。该研究大幅降低了深海机器人的重量及经济成本，推动了软体机器人在深海工程领域的应用。

软机器人在马里亚纳海沟万米深海驱动实验

10. 揭示鸟类迁徙路线成因和长距离迁徙关键基因

2、什么是拟等位反式现象~~这与人体模型悬浮有什么关联

什么是拟等位反式现象~~这与人体模型悬浮有什么关联？

其实就是一个利用波来悬浮的现象，例如在中央十台有播放过的一个叫做王富安的人，悬浮在水面睡觉，其实这就是一种利用波来悬浮的案例。同样，想宇航员在太空中悬浮也是用波，来悬浮的，不过是通过宇宙之间互相吸引的波，射线、反重力等等。

所以，这个世界我们还不知道的，很多很多，当很多无法解释的东西出现在我们面前的时候，我们可以质疑，我们不要否定，因为存在就是真理。

悬空坐立，是什么原理

悬空坐立也叫悬空魔术，悬空坐立并没有什么原理，而是借助道具就能做到的。其实这是魔术师所使用的障眼法，因为圈根本没有绕过悬浮人。

现代超心理学家至今也无法破解这些漂浮现象，有大量案例已经证实为魔术。依据一些历史真实记录和部分近年来的实例，漂浮者似乎具有一种超凡能力，可以克服地心引力理论将自己的身体慢慢地漂浮起来。《英国大百科全书》中将这些人的漂浮能力称为“拟等位反式”现象。在传说中时常会提及一些人类超凡能力，诸如他们不借助任何外力便可飘飘欲仙，从地面上升起来。

这样的事例频繁出现在一些修炼多年的教徒、巫师身上，他们不仅将自己的身体漂浮在空中，还可将其他物品也脱离地心引力悬浮起来。科学已经实现了舞台艺术中的悬浮，能够实现悬浮的不再是磁铁，板球，甚至可以是活的动物。当悬浮动物时，磁场力量还是必不可少的。

2010年诺贝尔物理学奖得主安德烈·海姆1997年就现场表演了悬浮活青蛙。悬浮术有三种方法：
1.线控悬浮；
2.支点悬浮；
3.障眼悬浮。悬空的人是睡在起重机的支板上的，魔术师用一个圈绕悬浮人一周，使观众相信悬浮人是悬空的。

悬浮魔术都是用道具才可以做到的。一般来说分两种可能：一用隐线，就是一种在舞台的灯光下看不见的绳子，或绕在手上，或挂在身上某处，其实只是利用了绳子；二用磁力戒指之类的道具，当然也是隐藏的。扩展资料悬空的科学研究：不仅魔术师在研究悬浮问题，物理学家也在研究这一问题，只是英国诺丁汉大学的物理学家用的不是魔术棒，而是磁铁。

利用磁铁，研究人员已能使一枚金币悬浮在空中。科学家早已查明，强烈的磁场变化会使物体产生向上的升力，英国物理学家证实，这样的作用力在冷却的磁化氧气中显得格外强。当磁力克服重力并与物体重力相平衡时，便会出现磁悬浮现象。冷却氧气可以确保物体长时间漂浮，真正悬浮在空中。

利用这项技术，诺丁汉大学的劳伦斯·伊夫博士成功地使一枚金币、一枚1欧元硬币，以及两种晶体和一块铅悬浮起来，磁场的变化可使这些物体向上升起，名副其实地使物体摆脱重力的束缚。只要改变磁场强度，向上漂浮的物体甚至能够移动，科学家希望，这项技术能在筛选装置中得到应用。

怎样才能把地心引力搞走?

据俄罗斯真理报报道 在传说中时常会提及一些人类超凡能力，诸如他们不借助任何外力便可飘飘欲仙，从地面上升起来。然而，在我们的现实生活中，这些被称为“漂浮者”的人也大有其在，依据一些历史真实记录和部分近年来的实例，漂浮者似乎具有一种超凡能力，可以克服地心引力理论将自己的身体慢慢地漂浮起来。

据悉，在《英国大百科全书》中记录了许多懂得悬浮术的巫师和其他有超凡能力的实例，书中这些人漂浮能力被称为“拟等位反式”现象。 在波兰小镇里就存在着一位懂得悬浮术的算命大师，她的名字叫马瑞萨-罗兹恩斯卡娅。在一个星期天的下午，她静静地坐在桌子旁读着卡片，有几个慕名而来的客人前来观看这位大师的超凡能力。其中一位名叫阿涅丽-沃兹高尔斯卡娅的客人这样描述罗兹斯卡娅的惊人表演，突然，罗兹恩斯卡娅说自己的头很痛，也停止阅读卡片，脸色十分惨白甚至疼痛地尖声起来。

就在这个时候，我们竟然发现罗兹恩斯卡娅的身体慢慢地悬浮起来，她的身体却一直保持静止。更令我们吃惊不已的是，她的身体竟悬浮到离地面三米的位置，然后她的身体在空中旋转了两分钟便慢慢地落了下来。 多布兹恩斯凯曾给一位不省人事的占卜师治疗过，据俄罗斯当地新闻媒体报道，这是发生在1997年的事情，一位占卜师面对着数十位目击者慢慢地漂浮起来，人们都对她的超凡表现十分惊诧。

在此之前，占卜师从未有过什么悬浮能力记录。在多布兹恩斯凯的精心治疗下，悬浮之后昏迷的占卜苏醒了过来。多布兹恩斯凯说，她的双目紧闭，脉搏十分微弱。

当她醒来之后，第一个问题是：“我现在为什么会躺在这儿？”她已记不清所发生的一切事情，已完全失忆。 据历史记载，许多虔诚的教徒在痴迷的祷告中，也会慢慢地漂浮起来。塞拉菲姆-萨瑞维斯凯是俄罗斯诺夫哥罗德市的大教主，同时他也懂得悬浮术。

莫斯科《历代记》中还记载着一位名叫圣-巴兹尔的男子可以漂浮在人群头顶之上飞越莫斯科河。天主教牧师们在悬浮能力上也不向俄罗斯圣徒示弱，天主教记载着懂得悬浮术将自己身体慢慢漂浮起来的人有许多，写入史册的就达到300多人。 俄罗斯19世纪就盛行的一种杂志名叫《画谜》，该杂志致力于研究俄罗斯一些神秘现象。书中记录着这样一个真实的故事：1837年7月18日，年仅8岁的涅考拉伊-依瑞罗维在自己的二楼卧室睡觉，突然外面雷闪电鸣使依瑞罗维从睡梦中惊醒。

这个时候，小依瑞罗维看到自己卧室一道闪电，突然出现一个高大秃头老者站在离床几步之遥的阳台上，这位留着长胡须身穿蓝色长衫的老者，正在用手旋转阳台门的旋钮。随后这位神秘老者将小依瑞罗维迅速抓起，飞速地离开了住宅。几位仆人看到了这一幕，他们称那个老者仅在几分钟之内，便抓着小依瑞罗维穿过花园朝着Sviyaga河奔去。在这短短的时间内，小依瑞罗维就已出现在河对面了，当仆人们赶到时十分惊奇地发现小依瑞罗维的衣服完全干着的。

小依瑞罗维说，我简直无法相信刚才所发生的一切，我是从河上飞过去的，只是有时脚轻踮一下水面。 俄罗斯类似的故事举不胜举，在1900年出版的《神秘地区》手册中讲述了一位名叫本恩迪科特-努瑞什斯基的男子，一天他突然看到一个男孩溺水，便奋不顾身地跳入河中将男孩救了出来。然而，当他们从水中出来才发现努瑞什斯基身上都是干的，这时努瑞什斯基才意识到自己刚才是在水面上奔跑，这一点连他自己也无法解释的清楚。 现代超心理学家至今也无法破解这些漂浮现象，被称为瑜珈修行者的印度教超在禅定派大师，他们也懂得悬浮术，并有其独到之处。

1986年，美国华盛顿曾进行了一场瑜珈修行者飞行大赛，这次竞赛是面对公众进行的。大约20名瑜珈修行者一比高低，他们漂浮在空中最低也有60厘米，最高可达到1.8米。 据科研人员和通讯员报道，来自中国的僧侣们也可以轻易地将身体漂浮在空中。

近年来，科学家一直尝试解开人体摆脱地心引力是如何漂浮在空中的，这种抵抗地心引力似乎看上去没有任何理论基础，但却在现实生活中的确存在着，一直让科学家万分困惑。俄罗斯医师伊维格涅-普德科特诺维对此十分感兴趣，他将一个盘子冷却在零下167摄氏度的电磁场环境下，随后在特殊装置控制下这个盘子以3000转每秒的速度飞速旋转，这个时候，放在盘子的物品开始悬浮起来，已达到失重状态。 普德科特诺维的这一研究立即产生了炸弹式的轰动效应。

许多专家开始致力于反地心引力的研究并提出许多反地心引力理论和方法。来自美国俄亥俄州的科学家约翰-施努什尔专注于地心重力场的研究，他的研究成果显示在特殊装置中将一个超导电体放置在磁体之上，这个超导电体便可在空中悬浮起来。这一原理被称作“梅肯尔效应”。依据这种作用原理，这个超导电体系统可以建立一种作用场，这个作用场可使超导电体失重百分之五。

施努什尔相信，依据这种作用原理，今后可以成功建立一种反地心引力系统。 一位荷兰科学家也成功研制出一种反地心引力装置，据称可以成功地使一只活生生的青蛙漂浮起来，这位科学家表示该反地心引力装置不仅可以让青蛙漂浮起来，甚至也可以将人漂浮起来。该装置无须借助任何外力，如弹跳力、推动力、飞行动力或爆炸力等等。

然而，一些无神论者对于科学家对反地心引力的研究成果持有怀疑态度，他们甚至十分坚决地否决荷兰科学家制造“飞行青蛙”，认为人类无须借助任何外力就可抵制地心引力作用。 目前，世界各地对反地心引力的研究仍在继续，俄罗斯大学心理系也在进行着这种研究，一位实验者在催眠状态下在模拟轨道运行的太空船内，发现催眠者出现轻度失重状态，当他们调整相应条件时，催眠者竟然完全达到失重。

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