展望2020年中國科技發展看點

楊 戈

深空探測繼續“超級模式”

2019年，中國航天創下新紀錄：航天發射次數最終定格在了34次，連續兩年成為全球年度航天發射次數最多的國家；“快舟一號”甲運載火箭在同一發射場6小時內進行兩次航天發射，打破同一發射工位和同一型號火箭發射時間間隔最短紀錄；“長征十一號”固體運載火箭成功實施首次海上發射；長征系列運載火箭實現發射300次……

2020年，我國將繼續實施月球探測工程，突破探測器地外天體自動采樣返回技術。探月三期的“嫦娥五號”將擇機發射，實現區域軟著陸及采樣返回，探月工程將實現“繞、落、回”三步走目標；我國首次火星探測任務也將在2020年實施，目標是通過一次發射任務，實現火星環繞和著陸巡視，開展火星全球性和綜合性探測。

2020年，我國空間站飛行任務將拉開序幕。空間站核心艙、“長征五號”B運載火箭和首飛載荷將先后運往文昌航天發射場，進行合練。作為執行載人航天空間站工程中發射空間站核心艙的主力火箭——“長征五號”B火箭，預計將在2020年迎來首秀。一系列的重大工程項目無疑將使我國深空探測能力和水平進入世界航天第一梯隊，實現在深空探測領域的跨越。

向海洋更深處進軍

位于河北省懷來縣的地外天體著陸綜合試驗場專為我國首次火星探測任務著陸器懸停避障試驗而建

2019年，海洋科技事業蓬勃發展，為海洋強國建設提供了強勁動能：“潛龍三號”潛水器開創無人值守新模式；“向陽紅10”船對太平洋海域開展豐富的資源環境調查；“大洋一號”船圓滿完成西北太平洋富鈷結殼海山區環境綜合調查……

2020年，搶占深海科技制高點，邁向海洋強國，我國在高新船舶和深海裝備領域將迎來重要的成果豐產期，備受矚目的“蛟龍”“潛龍”等深潛器將完成改裝，為大洋深海科考貢獻更多力量。同時，新型萬米級載人深潛器即將下水，力爭在海底天然氣水合物高分辨率三維地震探測、原位監測與探測、海底鉆探等方面取得突破。而獲得國家重點研發支持的“全海深無人潛水器(ARV)”也將在2020年年底之前進軍素有“挑戰者深淵”之稱、水深超過1萬米的馬里亞納海溝。這一項目，將填補我國在深海無人潛水器應用上的技術空白。

多個大科學裝置有望催生新突破

過去一年，已建成并運行的各個大科學裝置持續發力。在貴州平塘，500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）性能不斷提升，其科學潛力已初步顯現，已探測到138顆優質的脈沖星候選體，其中99顆已得到確認；與此同時，FAST還首次探測到快速射電暴多次重復爆發。預計在2020年，FAST有望對國內的天文學家開放，并支持一些優先和重大項目。

2020年，我國重大科技基礎設施建設將迎來快速發展期。在四川稻城，高海拔宇宙線觀測站（LHAASO）經過兩年的建設，建筑安裝工程和工藝各系統都取得了重大進展；在北京懷柔，2019年6月，兩個國家重大科技基礎設施——高能同步輻射光源和多模態跨尺度生物醫學成像設施，正式啟動建設。

新一年里，大科學裝置前沿研究重點專項擬圍繞粒子物理等領域的專用大科學裝置和多學科平臺型大科學裝置繼續部署項目，優先支持“奇特強子態及強子譜學研究”“BESⅢ實驗上粲強子衰變、QCD研究及新物理尋找”“高海拔地區科研及科普雙重功能米級光學天文望遠鏡及附屬設備升級改造”“高性能風洞精細化流動顯示與非接觸測量技術”“同步輻射光源和中子源先進實驗技術和實驗方法研究”5個子任務。

中國或建成全球首臺E級超算

在美國《科學》雜志日前展望的2020年可能成為頭條的十大科學新聞中，關于中國有望建造出世界第一臺E級超算格外引人注目。E級超算是指每秒可進行百億億次數學運算的超級計算機，被全世界公認為“超級計算機界的下一頂皇冠”，其發展水平已成為衡量一國科技創新實力的重要標志。

隨著技術的發展，超級計算機的運算速度不斷被刷新。中、美、日三國的超級計算機研制同處于世界領先水平，并形成了交替領先的格局。由于超算對國民經濟發展和國防建設都有著重要價值，在很多領域都有重要應用。所以，E級超算已經成為世界各國在超算領域追逐的新目標。美國首臺E級超算的交付時間預計在2021年左右；日本作為最早明確E級計算發展路線的國家，其目標是2020年研制成功第一臺E級計算機；歐盟首臺E級超算預計于2022年到2023年交付。中國的E級超算已超前布局，神威E級原型機、“天河三號”E級原型機和曙光E級原型機3個不同技術路線的原型機系統已全部完成交付。據美國《科學》雜志預測，中國有望在2020年建造出世界第一臺E級超算。

人工智能產業規模超過1500億元

人工智能即將迎來第三次發展浪潮，將從感知智能向認知智能演進；工業互聯網的超融合，將大幅提高生產效率及盈利能力，帶動整個產業的巨大變革。目前中國人工智能技術研究與運用正處于高速進步期，國務院印發的《新一代人工智能發展規劃》提出，到2020年人工智能總體技術和應用與世界先進水平同步，核心產業規模超過1500億元，帶動相關產業規模超過1萬億元的發展目標，有效推動了人工智能產業發展。

我國政府高度重視人工智能的技術進步與產業發展，在2017、2018及2019年連續3年的政府工作報告中提到人工智能，可以看出在世界主要大國紛紛在人工智能領域出臺國家戰略，搶占人工智能時代制高點的環境下，中國政府毅然把人工智能上升到國家戰略的決心。國家層面的重視更使眾多有實力的公司在優勢領域布局，目前，人工智能技術正在滲入教育、醫療、金融、機器人、安防等領域并將不斷拓展。

當前，我國人工智能產業發展的基礎條件已經具備，未來十年內都將是人工智能技術加速普及的爆發期，人工智能專用芯片有望成為下一個爆發點。隨著5G商用落地，將加速推進人工智能產業發展。同時，人工智能具有顯著的溢出效應，將帶動其他相關技術的持續進步，助推傳統產業轉型升級和戰略性新興產業整體性突破。

“天河三號”E級原型機

中國首款云端人工智能芯片——寒武紀MLU100

5G打造萬物互聯時代

5G是一場影響深遠的全方位變革，將推動萬物互聯時代的到來。2019年6月6日，工業和信息化部正式向中國電信、中國移動、中國聯通、中國廣電發放5G商用牌照，中國正式進入5G商用元年。

5G具有高速度、低時延、高可靠等特點，是新一代信息技術的發展方向和數字經濟的重要基礎。隨著5G牌照的發放，我國5G建設將大大提速，這不僅會影響我國的經濟格局，也會在很大程度上影響全球5G發展格局。截至2019年年底，全國已開通5G基站12.6萬個，52座城市實現了5G商用。專家預計，2020年是5G基站大規模建設期，預計將部署超過40萬個5G基站，年底有望實現全國所有地級市覆蓋5G網絡。

2020年將是5G發展最為關鍵的一年，這一年，5G逐漸走向成熟并大規模普及，在政策、財政和各級部門的鼎力支持下，5G商用將駛入發展快車道。在技術標準方面，我國倡導的5G概念、應用場景和技術指標已納入國際電信聯盟的5G定義；產業發展方面，我國率先啟動5G技術研發試驗，加快了5G設備研發和產業化進程。目前，我國5G中頻段系統設備、終端芯片、智能手機處于全球產業第一梯隊，具備了商用部署的條件。值得注意的是，三大運營商早已在各地建設5G基站，投資巨大。5G牌照的發放，有利于搶抓數字經濟發展的契機。在進一步加快建設5G精品網絡的基礎上，積極構建5G產業生態體系，打造智慧城市、智慧政務、智慧交通、智慧能源、智能制造等5G+示范項目。

干細胞治療有望加速轉化

參觀人員登上時速600公里高速磁浮試驗樣車

干細胞新藥研發已經成為各國投入大量經費和人力的熱門領域。當前，全球干細胞療法處在技術到產品轉化的過渡階段。2019年細胞治療首次寫入我國產業結構調整指導目錄，行業發展的“風向標”將指導細胞治療加快由實驗室走向市場的轉變。2020年伊始，在行業快速發展的趨勢下，我國干細胞治療也將迎來新的發展機遇。

我國高度重視干細胞治療的發展，并將干細胞納入《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》以及《“健康中國2030”規劃綱要》中。2019年國家發改委發布的《產業結構調整指導目錄（2019年本）》，基因治療藥物、細胞治療藥物等首次被增加進鼓勵類目錄。

至今，我國已經有62個國家備案的干細胞臨床研究項目，120個“干細胞及轉化研究”重點項目，涉及國撥資金投入累計近24億元人民幣，涉及黃斑變性、脊髓損傷、移植物抗宿主病、心衰、心肌梗死、肝病、重癥急性腎損傷等多種疾病。2019年國內干細胞臨床研究項目相繼啟動和招募，打開了臨床轉化發展的大門。2020年，通過凝聚企業以及產業發展的創新力量，我國干細胞臨床研究與轉化進程有望迎來新的發展速度，取得更大的突破。

600公里高速磁懸浮落地

時速350公里的、笑傲國際軌道交通的復興號即將迎來更快速度的“后輩”。2019年5月23日，我國時速600公里高速磁浮試驗樣車在青島下線，這標志著我國在高速磁浮技術領域實現重大突破，落地倒計時已然可期。按照項目計劃，時速600公里高速磁浮工程樣車將在2020年下線；2021年在調試線上開展系統集成聯調，完成聯合實驗和驗證，形成高速磁浮交通系統集成能力，為運營系統的工程化和產業化奠定基礎。

作為一種新興高速交通模式，具有自主知識產權的高速磁懸浮具有速度高、安全可靠、噪音低、震動小、載客量大、耐候準點、維護量少等優點。目前，高鐵最高運營時速為350公里，飛機巡航時速為800～900公里，時速600公里的高速磁浮可以填補高鐵和航空運輸之間的速度空白，可用于大城市市域通勤或連接城市群內的相鄰城市，大幅提升城市通勤效率，促進城市群“一體化”“同城化”發展。對于完善我國立體高速客運交通網具有重大的技術和經濟意義。