科技創新是百年未有之大變局的一個“關鍵變量”，也是高質量發展的“最大增量”。2023年，我國科技事業收獲豐碩成果。

　　這一年，大飛機C919完成首次商業載客飛行，國產大型郵輪制造實現“零的突破”，全球首顆憶阻器存算一體芯片誕生，中國空間站進入應用與發展新階段……

　　路雖遠行則將至，事雖難做則必成。我國科技實力正從量的積累邁向質的飛躍、從點的突破邁向系統能力提升。伴隨著加快實現高水平科技自立自強的步伐，強國夢想必將更好地照進現實。

　　◎本報記者 陳 曦

　　翻開民用航空嶄新一頁

　　C919成功完成首次商業載客飛行

　　順利起飛、平穩落地、跨過水門……5月28日，中國自主研發的大型客機C919成功完成首次商業載客飛行。C919的一飛沖天讓中國人的“大飛機夢”成為現實。

　　在民用航空領域，大型客機通常指起飛重量100噸左右，載客超過150人的飛機。大型客機由幾百萬個零部件組成，技術門檻高、研制周期長、系統復雜，被譽為“現代制造業的明珠”。其制造能力直接反映了一個國家的工業水平。

　　C919是我國自主研制，也是中國首款按照最新國際適航標準研制的干線民用飛機。在設計方面，C919駕駛艙有5塊15.4英寸高清顯示屏，人機交互便捷；大面積雙曲風擋玻璃給飛行員提供了開闊的視野。在安全性方面，C919接受了高溫、高寒、高濕、大側風、自然結冰、濺水等近6600小時的極限壓力測試，最終通過嚴格審查，完成了全部適航取證大考。

　　中國商用飛機有限責任公司副總經理魏應彪表示，商飛已具備批量化生產C919的能力，未來將達到30—50架的年產能力。

　　助力“雙碳”目標實現

　　我國首個海上二氧化碳封存示范工程投用

　　實現“雙碳”目標，除了轉變能源獲取方式，減少對石油、煤炭、天然氣等化石能源的依賴，以及采取植樹造林、提高固碳能力等常規手段外，還可以利用一項被稱為“碳中和的最后一公里解決方案”的技術——碳封存。

　　6月1日，我國首個海上二氧化碳封存示范工程項目在南海東部海域正式投用，開始規模化向海底地層注入伴隨海上石油開采產生的二氧化碳。該項目填補了我國海上二氧化碳封存技術的空白。

　　恩平15-1平臺是亞洲最大的海上原油生產平臺。恩平15-1油田伴生氣的二氧化碳含量高達95%。若按常規模式開發，二氧化碳將隨原油一起被采出地面，不僅會對海上平臺設施和海底管線造成腐蝕，還將增加我國二氧化碳排放量。

　　中國海油在恩平15-1油田實施二氧化碳封存示范工程，開展地質油藏、鉆完井、工程一體化關鍵技術研究及應用，研發了安全可控的二氧化碳捕集、封存技術和裝備體系，攻克了海上操作空間受限、海洋高濕高鹽環境、高難度淺層大位移水平井等一系列難題。

　　“我們創新應用7項國內首創技術，自主研發制造出我國首套海上二氧化碳封存裝置，自主設計實施了我國首口海上二氧化碳回注井，實現了二氧化碳的零排放。”中國海油恩平油田總經理萬年輝介紹說。恩平15-1油田二氧化碳封存示范工程的投用，奠定了未來“岸碳入海”的技術支撐和現實條件，為粵港澳大灣區乃至全國提供了快速降碳的可行方案。

　　顛覆傳統制糖方式

　　我科學家實現二氧化碳到糖精準全合成

　　千百年來，人類都是通過種植甘蔗等農作物提取糖分。不過8月15日國內學術期刊《科學通報》上的一篇文章，宣告這種傳統方式已被打破。科研人員將糖的獲取時長從“年”縮短到了“小時”。

　　中國科學院天津工業生物技術研究所與大連化學物理研究所科研團隊，經過2年多的探索，在二氧化碳合成淀粉的基礎上，改變了糖的自然合成途徑，在實驗室內實現了二氧化碳到糖的精準全合成。

　　己糖在自然界廣泛分布，是與機體營養代謝最為密切的糖的統稱。團隊將高濃度二氧化碳等原料在反應溶液中按一定比例調配，在化學催化劑和酶催化劑的作用下，得到了葡萄糖、阿洛酮糖、塔格糖、甘露糖4種己糖。

　　整套實驗反應時長約17小時，二氧化碳合成糖的效率達到0.67克每升每小時，比其他已知技術路線提高10倍以上。葡萄糖的碳固定合成效率達到每毫克催化劑每分鐘59.8納摩爾碳，是目前已知國內外人工制糖的最高水平。

　　國際著名有機化學家、德國科學院院士曼弗雷德·雷茨評價該成果說，將二氧化碳轉化為碳水化合物非常具有挑戰性。該成果在這一競爭性研究領域取得了真正突破，提供了一種具有靈活性、多功能性和高效性的糖合成路線，為綠色化學打開了一扇門。

　　滿足AI時代高算力需求

　　憶阻器存算一體芯片誕生

　　如何加快研制出高算力、高能效的芯片，解決龐大的算力缺口，實現算力的大幅提升，已成為當前需要解決的迫切問題。馮·諾依曼傳統計算架構下，數據的存儲和計算相互分離，即數據存儲在儲存器中，需要計算時再把它搬運到運算器里。然而，AI類應用(例如大模型)需要對大量數據進行矩陣運算，在此情形下傳統計算架構面臨著很大挑戰。

　　9月14日，國際學術期刊《科學》在線發表的一篇文章，帶來了緩解“算力焦慮”的辦法。清華大學集成電路學院吳華強教授、高濱副教授團隊基于存算一體計算范式，研制出全球首顆全系統集成的、支持高效片上學習(機器學習能在硬件端直接完成)的憶阻器存算一體芯片。

　　該芯片包含支持完整片上學習所必需的全部電路模塊，可完成圖像分類、語音識別和控制任務等多種片上增量學習功能驗證，展示出高適應性、高能效、高通用性、高準確率等特點，有效強化了智能設備在實際應用場景下的學習適應能力。相同任務下，該芯片實現片上學習的能耗僅為先進工藝下專用集成電路(ASIC)系統的3%，展現出卓越的能效優勢，極具滿足人工智能時代高算力需求的潛力。

　　提供太陽活動高質量數據

　　圓環陣太陽射電成像望遠鏡通過工藝測試

　　神話故事中的“千里眼”正在變為現實。科技的加持，使人類的視線可以到達遙遠的宇宙。9月27日，被稱為“千眼天珠”的國家重大科技基礎設施“空間環境地基綜合監測網”(子午工程二期)標志性設備之一——圓環陣太陽射電成像望遠鏡(以下簡稱圓環陣)順利通過工藝測試，正式建成。

　　“千眼天珠”建于海拔3820米的四川省甘孜州稻城縣噶通鎮，由中國科學院國家空間科學中心牽頭建設，占地面積約1平方公里，是目前全球規模最大的綜合孔徑射電望遠鏡。它由313部直徑6米的拋物面天線構成，這些天線均勻分布在直徑為1公里的圓環上。

　　“‘千眼天珠’是為監測太陽而建。”項目負責人、中國科學院國家空間科學中心研究員閻敬業解釋，圓環陣不但能監測太陽的各種爆發活動，還能監測太陽風暴進入行星際的過程。這對于理解太陽爆發機制和日地傳播規律、預測太陽活動對地球的影響具有重要作用。

　　在建設過程中，項目團隊攻克了一系列關鍵核心技術，提出了原創的圓環陣列構型和中心定標總體方案，突破了單通道多環絕對相位定標等關鍵技術。此次工藝測試表明，圓環陣實現了最大視場達到10個太陽半徑的連續穩定的太陽射電成像與頻譜觀測能力，各項技術指標達到或優于初步設計報告的指標要求。下個階段，圓環陣將在白天觀測太陽活動，為太陽物理和空間天氣研究提供長時間序列高質量數據，并與子午工程的其他監測設備開展聯合觀測。

　　開啟長江航運氫能時代

　　“三峽氫舟1”號氫燃料動力示范船首航

　　沒有柴油發動機的轟鳴聲，也聞不到刺鼻的油煙味……隨著綠色動力關鍵技術不斷取得新突破，長江黃金水道中的船舶也用上了“新能源”。10月11日，隨著“啟航”聲響徹江面，我國首艘氫燃料電池動力示范船“三峽氫舟1”號在長江三峽起始點湖北宜昌首航，實現了氫燃料電池技術在我國內河船舶應用的“零的突破”，開啟了長江航運的氫能時代。

　　在國內，氫燃料電池早已成功應用于航天領域和汽車交通領域，但在船舶交通領域，還沒有經驗可循。此次首航成功的“三峽氫舟1”號為鋼鋁復合結構，氫燃料電池額定輸出功率500千瓦，最高航速28公里/小時，巡航航速20公里/小時，續航里程可達200公里，可用于三峽庫區及三峽—葛洲壩兩壩間交通、巡查、應急等工作。

　　“為了解決續航能力，‘三峽氫舟1’號采用氫燃料電池與鋰電池混合動力系統。研究人員通過多場景模擬測算，確定了兩種電池功率的配置，并在此基礎上明確了最高航速和續航里程。”“三峽氫舟1”號主設計方、武漢長江船舶設計院有限公司副總經理湯文軍介紹。

　　據測算，“三峽氫舟1”號相比傳統燃油動力船舶，預計每年可節省燃油103.16噸，減少二氧化碳排放343.67噸。

　　邁出載人航天工程重要一步

　　空間站進入應用與發展新階段

　　10月29日，一場“太空會師”再次上演。

　　神舟十七號與神舟十六號兩個乘組在中國空間站勝利會面。這是在我國首艘載人飛船神舟五號實現中華民族千年飛天夢20周年之際，我國第一批、第二批和第三批航天員首次在中國空間站同框。

　　從神舟五號到神舟十七號，從飛天圓夢到夢圓天宮，目前已有20名中國航天員進入太空。

　　6月4日，神舟十五號順利返回地球。此次“太空出差”，神舟十五號3名航天員順利進駐中國空間站，與神舟十四號航天員乘組首次實現“太空會師”。

　　中國載人航天工程辦公室主任助理季啟明表示，2022年底中國空間站完成了全面建造，進入為期10年以上的應用與發展階段。在這一階段，我國將常態化開展載人飛行，航天員將長期在軌飛行，在很多領域開展大規模的空間科學實驗和技術實驗任務。

　　5月30日，神舟十六號發射，這是我國載人航天工程進入空間站應用與發展階段的首次載人飛行任務。乘組開展了人因工程、航天醫學、生命生態、生物技術、材料科學、流體物理、航天技術等多項空間科學實(試)驗，在空間生命科學與人體研究、微重力物理和空間新技術等領域取得重要進展，邁出了載人航天工程從建設向應用、從投入向產出轉變的重要一步。

　　摘取造船業“第三顆明珠”

　　首艘國產大型郵輪命名交付

　　總噸位13.55萬噸，長323.6米，寬37.2米，最大高度72.2米；全船搭載107個系統、5.5萬個設備，包含2500萬個零部件，完工敷設4750公里電纜……11月4日，我國首艘國產大型郵輪“愛達·魔都號”正式命名交付。這標志著我國從此實現了國產大型郵輪制造“零的突破”。

　　這艘“巨無霸”郵輪是名副其實的“海上現代化城市”。船上共設置2826間艙室，其中客艙2125間，最多可以容納5246名乘客。同時，郵輪還配置了高達16層，超4萬平方米的生活娛樂區域，包括了購物廣場、水上樂園、醫療中心和劇院等設施。

　　作為高技術、高附加值的船型產品，大型郵輪不僅要滿足運輸需要，還要考慮造型設計、內部餐食住宿服務、文化娛樂服務供應等。因此其設計和建造難度很高，屬于集約化程度極高且極復雜的系統化工程。

　　此次“愛達·魔都號”的設計建造成功，標志著我國造船業自主實現了大型郵輪重量控制、減震降噪等主要核心技術的突破。

　　建造“愛達·魔都號”時，建造者大量采用厚度僅為4—8毫米的鋼板，使船身重量大幅減輕。同時，通過智能化手段和自動化控制，減少焊接誤差導致的變形，從而避免了采用水泥和樹脂材料加以填充彌補，更大程度降低船體自重。為了減震降噪，“愛達·魔都號”上的所有存在震動的機械設備均進行了減震處理。郵輪內還設置1400多個監測點，實時檢測噪聲污染情況。

　　“愛達·魔都號”計劃于2024年1月1日從上海吳淞口國際郵輪港啟航，正式開始商業運營。中國船舶工業行業協會秘書長李彥慶表示，我國已具備同時建造航空母艦、大型液化天然氣運輸船、大型郵輪的能力，集齊了造船工業“三顆明珠”。

　　躍上T比特級臺階

　　超高速下一代互聯網主干通路開通

　　11月13日，清華大學宣布全球首條1.2T(傳輸速率為每秒1200G比特)超高速下一代互聯網主干通路正式開通。

　　該通路基于我國自主研發的下一代互聯網核心路由器1.2T超高速IPv6接口、3×400G超高速多光路聚合等關鍵核心技術，連通了未來互聯網試驗設施(FITI)北京、武漢、廣州三大核心節點，總長度3000多公里。該通路自2023年7月31日試運行以來，運行平穩可靠，通過各項試驗測試，達到了設計指標。其路由器間單端口速率達到1.2T比特/秒，意味著1秒就可以完成150部高清電影的傳輸，傳輸效率是當前主流的100G網絡的10倍以上。

　　清華大學網絡科學與網絡空間研究院院長、中國工程院院士吳建平介紹，目前，全球互聯網400G主干通路技術才剛剛開始商用。此次1.2T超高速下一代互聯網主干通路的建成開通，意味著我國主干通路技術達到T比特級的門檻。

　　更關鍵的是，該通路的整體技術水平不僅全球領先，且實現了系統軟、硬件設備的全部國產和自主可控。未來，超高的網絡速度不僅可以給網民提供更好的用網體驗，還可以為工業互聯網、物聯網、車聯網、遠程醫療、人工智能等新興技術及應用的發展提供有力支持。

　　不斷刷新航天紀錄

　　長征系列運載火箭迎來第500次發射

　　12月10日9時58分，我國在西昌衛星發射中心使用長征二號丁運載火箭，成功將遙感三十九號衛星發射升空。這是長征系列運載火箭的第500次發射。

　　自1970年長征一號運載火箭發射東方紅一號衛星至今，中國航天用53年的歷程完成了“從0到500”的突破。其中，長征火箭第1個百次發射用了37年，第2個百次用了7年，第3個百次用了4年，第4個百次用了2年9個月，第5個百次僅用了2年，不斷刷新中國航天新紀錄。

　　“實現百次的用時越來越短，不僅表明發射能力越來越強，而且反映出國家科技水平和綜合國力的快速提升。”長征火箭第500次任務01指揮員何雷介紹說。

　　與此同時，2023年，中國的商業航天也迎來了重要時刻。4月，天兵科技的天龍二號成功入軌，打破了世界范圍內液體火箭首發失敗的魔咒；7月，中國液氧甲烷火箭朱雀二號在全球成功首飛；11月，雙曲線二號驗證火箭飛行任務取得圓滿成功；12月，谷神星一號遙九運載火箭在取得九連勝后，又首次成功實施晨昏軌道發射任務……

　　仰望蒼穹，人類對太空的探索永無止境，航天攻關任重道遠。浩瀚宇宙，其路漫漫，“長征”依然在路上。（科技日報）