2016年十大科技焦點名詞

馮誠　王瑩瑩

中圖分類號：H059；H083；N04文獻標識碼： ADOI：10.3969/j.issn.1673-8578.2017.01.017

神舟十一號、虛擬現實、量子衛星、神威·太湖之光、中國天眼、國家基因庫、長征五號、深度學習、引力波、區塊鏈入選2016年十大科技焦點名詞

2016年12月20日，“漢語盤點2016”揭曉儀式在人民日報社舉行。儀式上，北京語言大學國家語言資源監測與研究平面媒體中心發布了“2016年度中國媒體十大流行語”?！?016年度中國媒體十大流行語”是“漢語盤點2016”的重要版塊之一，其數據是基于國家語言資源監測語料庫，利用語言信息處理技術，結合人工后期處理提取、篩選而獲得的。語料來源包括國內17家報紙、26家電視臺以及兩個門戶網站，約20億字語料，覆蓋報紙、電視、廣播、網絡等大眾傳媒，能夠代表主流媒體的語言特點和變化指征。

漢語之美，不只在于它自身深厚歷史所積淀的博大精深，更在其隨社會的發展而不斷更新和煥發的生命力。世界雖廣大，亦可在字詞間。“2016年十大科技焦點名詞”就真實記錄了2016年度科技領域的重大突破、尖端成果以及百姓關注焦點，客觀反映出時代的變遷與發展。

2016年，神舟十一號載人飛船成功發射并順利返回，這是中國持續時間最長的一次載人飛行任務；量子衛星“墨子號”成功發射并在軌運行，作為世界首顆量子科學實驗衛星，它將助力于中國廣域量子通信網絡的構建，服務于國家信息安全，加深人類對量子力學的理解；中國運載能力最大的火箭長征五號首飛成功，成為中國運載火箭更新換代的里程碑；神威·太湖之光超級計算機在法蘭克福世界超算大會（ISC）上登頂榜單之首，成為世界上首臺運算速度超過十億億次的超級計算機； 500米口徑球面射電望遠鏡落成啟用，該望遠鏡被譽為“中國天眼”，是具有中國自主知識產權、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡；中國首個國家基因庫正式運營，這是全球第四個國家級基因庫，將支撐引領生物大健康產業和生物經濟快速發展；這一年，人類科學家首次直接探測到引力波的存在，開啟了宇宙學的新時代；短短一年，虛擬現實（VR）概念大熱，其技術在游戲、教育、旅游、房地產等行業都得到了發展和應用；深度學習也在研究和應用上突破不斷，令人振奮；區塊鏈+各種行業，驅動著“無中介”信任世界的到來……

1. 神舟十一號

神舟十一號飛船，是指由中國空間技術研究院總研制，由長征二號FY11運載火箭發射的載人飛船。2016年10月17日7時30分，神舟十一號載人飛船在酒泉衛星發射中心發射成功，飛船進入軌道后經過2天獨立飛行，完成了與天宮二號空間實驗室的自動對接。2016年11月18日下午，神舟十一號載人飛船順利返回著陸，載人飛行任務圓滿完成。這次飛行任務是中國第7次載人飛行任務，其總飛行時間長達33天，是中國持續時間最長的一次載人飛行任務，也是最接近未來中國空間站要求的一次載人飛行，標志著中國具備了開展較大規?？臻g應用的基礎條件。

2. 虛擬現實

虛擬現實（Virtual Reality， VR）是仿真技術的一個重要方向。虛擬現實技術綜合利用計算機圖形系統和現實中的各種接口設備，在計算機上生成一種“虛擬”的世界，即可交互的三維環境，為用戶提供關于視覺、聽覺、觸覺等感知的模擬。用戶能夠在這種虛擬環境中身臨其境，及時、沒有限制地觀察三度空間內的事物，獲得沉浸式的體驗。2016年是傳說中的虛擬現實技術爆發元年，短短一年里，虛擬現實受到了互聯網巨頭和一大群投資者的熱烈追捧，催生了一系列相關廠商、硬件制造商、內容開發商和應用平臺。虛擬現實技術在游戲、教育、旅游、房地產等行業都得到了發展和應用，人們對其應用場景的設想也有了更強烈的期待。但是由下圖可以看到，虛擬現實一詞在媒體中的使用率在經歷了年初的迅速增長后，卻又遇到了一個降溫的過程，這其實跟7月左右開始的虛擬現實創業領域的倒閉風波和困境不無關系。同時這也反映了媒體和大眾對虛擬現實的態度從一開始的盲目樂觀到后來的客觀冷靜的轉變。虛擬現實行業興起之初，不可避免地會產生很多泡沫，而所謂的困境和降溫相信也只是為了擠掉這些泡沫，使其朝著一個更健康積極的方向發展。

3. 量子衛星

量子衛星指量子通信衛星，是一種傳輸高效的通信衛星。2016年8月16日凌晨1時45分，中國成功發射量子衛星“墨子號”，這是世界首顆從事空間尺度量子科學實驗的衛星?！澳犹枴绷孔有l星重約640千克，設計壽命為兩年，運行在高度約為500千米的極地軌道，是中國科學院空間科學戰略性先導科技專項中首批確定的5顆科學實驗衛星之一。該衛星成功在軌運行并通過測試后，將配合地面站完成星地高速量子密鑰分發、廣域量子通信網絡、星地量子糾纏分發以及地星量子隱形傳態等多項科學實驗，實現專項預定的科學目標。“墨子號”量子衛星的投入使用將加深人類對量子力學的理解，并為量子力學非定域性的終極檢驗奠定基礎；同時還將助力于中國廣域量子通信網絡的構建，服務于國家信息安全，進一步擴大中國在國際量子通信領域領先的優勢。

4. 神威·太湖之光

神威·太湖之光超級計算機是由國家并行計算機工程技術研究中心研制的超級計算機。北京時間2016年6月20日下午3時，在法蘭克福世界超算大會（ISC）上，神威·太湖之光超級計算機以超第二名近三倍的運算速度登頂TOP500榜單之首，成為世界上首臺運算速度超過十億億次的超級計算機。算上此前“天河二號”的六連冠，中國已連續4年占據全球超算排行榜的最高席位。神威·太湖之光共有40 960塊處理器（10 649 600個核心），1.31PB（拍字節）內存，理論峰值達125.436PFLOPS（Petaflops，千萬億次浮點運算/秒），實測峰值達93.015PFLOPS，均為世界第一。目前在神威·太湖之光超級計算機上開展的應用和研究包括先進制造、地球模擬、生命科學和大數據分析等，而其中有三項應用都獲得了2016年“戈登貝爾獎”提名。神威·太湖之光超級計算機突破了美國等對中國的核心部件封鎖，真正實現了包括處理器在內的所有核心部件的全部國產化，打破了長期以來中國計算機制造受制于人的被動局面。神威·太湖之光以絕對優勢奪得全球超算冠軍，標志著中國超級計算機制造能力已經居于世界領先地位，并向世界宣告了中國“芯”的到來。

5. 中國天眼

“中國天眼”指貴州平塘球面射電望遠鏡，即500米口徑球面射電望遠鏡（Fivehundredmeter Aperture Spherical radio Telescope，FAST），位于貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣大窩凼的喀斯特洼坑中。“中國天眼”由中國天文學家于1994年提出構想，由中國科學院國家天文臺主導建設，從預研到建成歷時22年，于2016年9月25日落成啟用，是具有中國自主知識產權、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡?！爸袊煅邸庇芍鲃臃瓷涿嫦到y、饋源支撐系統、測量與控制系統、接收機與終端及觀測基地等幾部分組成。其中，主動反射面是外形像一口巨大的鍋的球冠形索膜結構，由上萬根鋼索和4450個反射單元組成，接收面積相當于30個標準足球場。對于射電望遠鏡而言，口徑越大意味著靈敏度越高，也就意味著能看得更遠。具有世界最大單口徑的“中國天眼”，其靈敏度比德國的波恩100米望遠鏡提高了約10倍。理論上講，“中國天眼”能接收到137億光年以外的電磁信號，因此“中國天眼”將成為人類探測和研究宇宙奧秘的新利器。

6. 國家基因庫

國家基因庫是服務于國家戰略的國家級公益性創新科研及產業基礎設施建設項目，其目的是存儲、管理、利用好遺傳資源，從而為中國生物技術和生命經濟發展提供支撐平臺。中國國家基因庫位于深圳大鵬新區，是中國首個、全球第四個國家級基因庫，于2016年9月22日正式運營，這也是中國唯一獲批籌建的國家基因庫。中國國家基因庫的運行架構和功能是基于“三庫兩平臺”建設而成的。其中，“三庫”指“干庫”（數字信息庫，包括基因、蛋白、分子、影像等多種形態的生物信息數據庫）、“濕庫”（生物樣本及遺傳資源庫）和“活庫”（活體生物庫），“兩平臺”指基因信息讀取平臺和基因編輯合成平臺。在生命科學時代，一個國家如果擁有更多的基因資源并能對其進行認知和利用，就意味著更大的優勢。中國國家基因庫建設雖晚于發達國家，但它相當于國外多個樣本庫、基因庫的集合，是全球最大的綜合性基因庫。同時，國家基因庫將有序與國外現有的三大基因庫開展數據交換與共享，形成全球聯盟體系，推動國家基因庫向國際基因庫轉變，支撐引領生物大健康產業和生物經濟快速發展。

7. 長征五號

2016年11月3日，長征五號在中國文昌航天發射場首發成功。長征五號系列運載火箭（Long March 5 Series Launch Vehicle），又稱“大火箭”“冰箭”，是中國為了進一步滿足航天發展需要，并縮短中外差距而在2006年立項研制的一次性大型低溫液體捆綁式運載火箭，是中國新一代運載火箭中芯級直徑為5米的火箭系列。長征五號裝配了8臺全新研制的120噸液氧煤油發動機，該種發動機產生的最高壓強可達500個大氣壓，相當于把上海黃浦江的水抽到5000米高度的青藏高原。長征五號的運載能力比中國現役火箭提升了2.5倍以上，設計可靠性達到0.98，是中國運載能力最大的火箭，也是中國運載火箭更新換代的里程碑。其成功研制和發射顯著提高了中國進入空間的能力，標志著中國從航天大國邁向航天強國，中國航天史從此劃分為了兩段。

8. 深度學習

深度學習是機器學習研究中的一個新領域，其動機在于建立、模擬人腦分析學習的神經網絡，它模仿人腦的機制，通過建立類似于人腦的分層模型結構，對輸入數據逐級提取從底層到高層的特征，建立從底層信號到高層語義的映射關系，從而達到解釋數據（如圖像、聲音和文本）的目的。盡管深度學習早在2006年就已經開始受到學術界的廣泛關注，但由下圖可以看到，“深度學習”在2016年仍然擁有較高的媒體關注度，特別是3月和11月，其在媒體中的使用率分別有了一次快速的上升。這其實是由兩個事件引起的，一是2016年3月9日，谷歌AlphaGo（阿爾法圍棋）在人機對戰的第一盤戰勝李世石，引發了大眾對深度學習的熱議；二是11月中旬，谷歌宣布神經網絡機器翻譯系統（Google Neural Machine Translation，GNMT）正式被應用到谷歌翻譯中，深度學習再次成為業內和社會相關領域討論的焦點。此外，2016年聊天機器人和高考機器人的出現和活躍，以及在語音識別等領域的成果都意味著人類在深度學習研究和應用上的不斷發展和突破。

9. 引力波

引力波在愛因斯坦廣義相對論中被認為是時空彎曲的一種效應，這種彎曲是質量的存在所導致的。通常來說，在一個給定的體積里，包含的質量越大，該體積邊界的時空曲率就越大。而當一個有質量的物體在時空中運動時，就會產生曲率的變化，曲率的變化反映了物體的位置變化。而引力波就是指在特定環境下，加速物體的曲率產生變化時，曲率變化通過波的形式向外以光速傳播的現象。北京時間2016年2月11日晚11時30分，美國激光干涉引力波天文臺（Laser Interferometer GravitationalWave Observatory，LIGO）面向全社會宣布，首次直接探測到引力波和首次觀測到雙黑洞碰撞與并合。猶如擲入平靜湖泊里的一顆炸彈，這一消息使全世界的物理學界都沸騰起來。“引力波”這一物理概念也從物理學界迅速傳播到普通大眾，讓全世界都為之振奮。從相對論的提出到人類科學家首次直接探測到引力波的存在，時隔100多年。這是物理學界里程碑式的重大成果，不僅驗證了百年前愛因斯坦提出的廣義相對論，還意味著人類探索宇宙將會有全新的視角，未來星際通信難題也有望攻克，人類已經開啟了宇宙學的新時代。

10. 區塊鏈

區塊鏈是比特幣的底層技術，是一種全新的去中心化基礎架構與分布式計算范式，隨著比特幣等數字加密貨幣的日益普及而逐漸興起。2016年9月，招聘網站Monster.com和Indeed.com發布的區塊鏈崗位超過100個，在“拉勾”及“脈脈”上，也累計有數十個區塊鏈崗位需求。這是前所未有的現象，說明區塊鏈技術已經引起了資本市場的關注。區塊鏈是一個網絡和權限對等的結構，是一種去中心化的結構。在區塊鏈中，任何參與者都是一個節點，每個節點有對等權限。區塊鏈技術具有去中心化、時序數據、集體維護、可編程和安全可信等特點，使其不僅可用于構建可編程的貨幣系統，還適合構建金融系統乃至宏觀社會系統。因此區塊鏈技術可以跟其他行業結合，通過“區塊鏈+各種行業”，讓系統產生的信任變得比“中心化中介”產生的信任更加可依賴，加速行業進入“無中介”信任的世界，給行業帶來巨大的影響。

附錄：歷年十大科技焦點名詞回顧

2015年：青蒿素、大飛機C919、開普勒-452b、人工智能、虛擬現實技術、火星液態水、長征六號、天河二號、4D打印、智慧城市

2014年：世界互聯網大會、再入返回、充電樁、移動支付、羅塞塔號、月宮一號、獵戶座、C919大型客機、可穿戴設備、工業4.0

2013年：神十、4G、3D打印、無人機、旅行者1號、運-20、天河二號、可燃冰、玉兔號、石墨烯

2012年：蛟龍號、好奇號、手控交會對接、頁巖氣、殲-15艦載機、金星凌日、科技體制改革、上帝粒子、“龍”飛船、大數據

2011年：天宮一號、神舟八號、屠呦呦、“沃森”、云電視、“阿特蘭蒂斯”號、Siri、殲20、超級稻、“蛟龍”號

（執筆/北京語言大學：馮誠，王瑩瑩）