新技術·新產品

突破4萬公里！中國高鐵運營里程可繞赤道一圈

近日，G4660 次高鐵列車緩緩駛出廬山站，標志著京港高鐵安慶至九江段（以下簡稱安九高鐵）正式開通運營，“八縱八橫”高鐵網京港（臺）通道商丘至深圳段全部貫通。至此，中國高鐵運營里程突破4 萬公里，總里程已能圍繞地球赤道一周；中國鐵路營運總里程突破15 萬公里。

開通后，南昌經九江至合肥最快將由目前的4 小時壓縮至2 小時左右，南昌至北京旅行時間壓縮至6 小時左右，合肥往深圳的高鐵列車將無須繞行，旅行時間可較目前縮短2 小時左右。

安九高鐵是國家《中長期鐵路網規劃》“八縱八橫”高速鐵路南北高鐵重要大通道——京港（臺）通道的重要組成部分，北接合安、合蚌、京滬高鐵，南連武九等高鐵，湖北段黃梅東站、黃梅南站將與京九鐵路和在建的黃黃高鐵相連，與武九鐵路、武九高鐵、昌九城際、京九鐵路在廬山站交匯，和九景衢鐵路共同形成九江地區“十字”形高速鐵路網。

安九高鐵線路全長176 公里，設計時速350 公里，起于安徽省安慶市，經湖北省黃梅縣，終到江西省九江市。全線設安慶西站、潛山站、太湖南站、宿松東站、黃梅東站、黃梅南站、廬山站7 個車站。安九高鐵的開通，使江西省路網規模、運輸能力和服務質量大幅提升，江西再增一條北上進京的快速客運通道，出省通道增至21 條，對進一步完善區域路網布局、改善沿線人民出行條件具有十分重要意義。

發布時間：2022 年1 月5 日

（來源：科技日報）

“中國天眼”多項重磅成果發布

被譽為“中國天眼”的500 米口徑球面射電望遠鏡（FAST），是觀天巨目、國之重器。記者從中國科學院獲悉，2021 年，科學家依托FAST 取得一批重要科研成果。基于超高靈敏度的明顯優勢，FAST 已成為中低頻射電天文領域的觀天利器。

中性氫是宇宙中豐度最高的元素，廣泛存在于宇宙的不同時期，是不同尺度物質分布的最佳示蹤物之一。中科院國家天文臺慶道沖、李菂領導的國際合作團隊采用原創的中性氫窄線自吸收方法，利用FAST 首次獲得原恒星核包層中的高置信度的塞曼效應測量結果，為解決恒星形成三大經典問題之一的“磁通量問題”提供了重要的觀測證據。

快速射電暴（FRB）是宇宙中最明亮射電爆發現象，起源未知，是天文學最新熱點之一。國家天文臺李菂、王培、朱煒瑋領導的國際合作團隊利用FAST 對快速射電暴FRB121102 進行觀測，在約50 天內探測到1652 次爆發事件，獲得迄今最大的快速射電暴爆發事件樣本，超過此前本領域所有文章發表的爆發事件總量，首次揭示了快速射電暴爆發率的完整能譜及其雙峰結構。

發現脈沖星是國際大型射電望遠鏡觀測的主要科學目標之一。國家天文臺韓金林領導的FAST 重大優先項目“銀道面脈沖星快照巡天”在不到兩年時間里，新發現279 顆脈沖星，其中65 個為毫秒脈沖星，在雙星系統中的有22 顆。截至目前，FAST 共發現約500 顆脈沖星，成為自其運行以來世界上發現脈沖星效率最高的設備。

據悉，FAST 自2020 年1 月通過國家驗收以來，運行效率和質量不斷提高，年觀測時長超過5300 小時。2021年3 月，FAST 正式向全球開放共享，已有14 個國家（不含中國）的27 份國際項目獲得批準并啟動科學觀測。

發布時間：2022 年1 月7 日

（來源：新華社）

新加坡海軍大型戰斗艇設計方案亮相—小艦艇 大能耐

近日，新加坡海軍公布國產大型戰斗艇（CCL）設計方案。從圖片上看，該型艇屬于近岸巡邏艇，設計兼顧高機動性和高速性，能夠在擁擠的海域中暢行，快速抵達目標。

從公布的圖片看，這款大型戰斗艇采用深V 排水型艦體，干舷較高，具備良好的遠航性能。艇上采用舷側進氣、水線排氣的發動機進排氣布局，這也是當今輕型水面艦艇常用的一種動力系統進排氣布局，同時可確保良好的隱身性能。該艦水線以上設計簡潔，上層建筑位于艦體舯前部，并采用明顯的隱身設計，如正面和側面內傾，夾角處有傾斜切面等。艦艏僅有一套12.7 毫米機槍遙控武器站，由駕駛臺操作，能夠在顛簸航行中平穩射擊。艦橋采用大面積玻璃窗，確保艦員能迅速注意到目視范圍內的潛在威脅。艦橋后部是一座小型封閉式綜合桅桿，配備多功能探測設備，保證該艇24 小時安全航行。

作為一款主要在近海、近岸水域執行任務的艦艇，這款大型戰斗艇的最大特色是艦橋后部設有一個面積較大的多功能作業區，通過對接多用途模塊，可使戰斗艇靈活變換角色。比如，可以搭載反潛、掃雷等設備，還能搭載海軍陸戰隊員，大大超越傳統近岸巡邏艦的作戰范疇，進而提高其作戰效能。

發布時間：2022 年1 月4 日

（來源：中國國防報）

光子芯片，能否讓中國“換道超車”？

隨著全球集成電路產業發展進入“后摩爾時代”，其進一步提升的難度與時間成本都非常之高。在面向“后摩爾時代”的潛在顛覆性技術里，光子芯片已進入人們的視野。其所具有的高速度、低能耗、工藝技術相對成熟等優勢，能夠有效突破傳統集成電路物理極限上的瓶頸，滿足新一輪科技革命中人工智能、物聯網、云計算等產業對信息獲取、傳輸、計算、存儲、顯示的技術需求。也因之國際巨頭正投入大量資源進行研發，目前已對傳統芯片形成部分替代，并在5G通信、大數據中心等領域開拓了大量新應用。

對我國而言，既要在傳統賽道電子芯片領域盡快補短板，也要盡早在光子芯片等新賽道布局發力。雙管齊下，抓住新一輪科技革命和產業變革的機遇，努力爭取實現“非對稱趕超”。

作為集成電路的“非對稱性”技術，光子芯片有望成為信息領域新的底層技術支撐。近年來，我國在光子集成方面取得了一定的進展，著眼于光子集成技術實施了一系列重大研究計劃，芯片由電到光的轉換，是我國實現趕超的戰略機遇。在基礎理論方面，中國與美國基本處于同一水平。在技術方面，中外各有優勢。在產業化方面，全球還處于起步孕育期，產業生態尚未形成，美國僅具有微弱優勢。總體而言，相較于美歐在集成電路、機械等領域擁有數十年的積累優勢，我國在光子芯片領域與國外差距較小，與美國的差距僅有5～10 年。

迎著智能化曙光，未來將掀起光子技術產業革命，類似于從電子工業的晶體管邁入集成電路時代的技術革命，集成光路將是半導體領域60 年一遇的“換道超車”重要機遇。光子芯片或將成為第四次科技革命中5G、物聯網、人工智能等技術和產業的基礎設施，推動人類社會邁進“光子時代”。

發布時間：2022 年1 月12 日

（來源：瞭望）

兩艘核潛艇服役——俄海軍又添新利器

據“今日俄羅斯”電視臺報道，2021 年12 月底，俄海軍在北德文斯克海軍基地接收“奧列格大公”號和“新西伯利亞”號兩艘新型核潛艇。這兩艘新型核潛艇將在俄太平洋艦隊部署，提升該艦隊的作戰能力。

據報道，當天，這兩艘新型核潛艇的入列儀式由俄總統普京通過視頻主持完成。普京表示：“‘奧列格大公’號戰略導彈核潛艇與‘新西伯利亞’號多用途核潛艇舉行升旗儀式后，將正式加入俄羅斯海軍序列。這兩艘核潛艇，前者裝備‘布拉瓦’潛射洲際彈道導彈，后者裝備‘口徑’和‘縞瑪瑙’巡航導彈，它們不僅可以有效打擊海上目標，還能對陸地目標發起精確打擊。兩艘核潛艇將于近期補充到太平洋艦隊，確保俄羅斯戰略安全和海洋利益。”

另外，普京強調，955А 型北風之神-A 級戰略導彈核潛艇和885М型亞森-M 級多用途核潛艇的建造工作遠未結束。俄羅斯還將繼續建造5艘955А 型北風之神-A 級戰略導彈核潛艇和6 艘885М 型亞森-M 級多用途核潛艇。

近年來，俄羅斯海軍正在系統化裝備現代化潛艇，以應對美國及北約日益增長的挑釁行動。此次太平洋艦隊同時接裝兩艘核潛艇，有助于大幅提升其作戰能力，有效應對北約對俄施加的軍事壓力。這兩艘核潛艇正式服役后，將構成俄羅斯“三位一體”核打擊力量的海軍組成部分，能夠突破美軍導彈防御系統，有效對抗北約國家對俄羅斯日益增加的軍事挑釁。

發布時間：2022 年1 月4 日

（來源：中國國防報）

“鎖子甲”和蝙蝠俠披風提供靈感——新一代智能材料軟硬可調

近年來，隨著材料學的發展和制造技術的進步，新材料層出不窮，智能材料受到廣泛關注。2021 年8 月，美國加州理工大學和新加坡南洋理工大學共同宣布開發出一種新型材料，可在承受外部壓力的情況下，實現材料由軟到硬的智能調節。這種材料在軍事上的潛在應用前景，已經引起美軍方的關注。

研究人員的目標是設計一種“可根據指令改變強度的材料”，這種材料能以一種“可控”方式實現柔性和剛性狀態之間的自由切換，同時可承受一定載荷。

研究人員稱，要實現這一點，所用材料首先應具備一定強度，其次還必須擁有特殊的內部結構單元，才能實現從柔軟到堅硬的智能變化。通過觀察歐洲中世紀士兵身著的“鎖子甲”和電影中的蝙蝠俠披風設計， 研究人員發現，這一變化可通過材料內部結構單元的“收”和“放”來實現，就像真空包裝的大米那樣。當真空包裝未解封時，其內部顆粒處于高度擠壓狀態下，可承受較高的外部壓力。一旦真空包裝被破壞，空氣進入，顆粒間縫隙增加，便可輕松倒出。受此啟發，研究人員最終設計出一種利用中空微小結構單元、以互鎖形式形成的、同時可根據需求改變強度的整體織物，他們稱其為“可穿戴結構化織物”。

目前，有關這種智能織物的相關研究成果已經在美國《自然》期刊上發表。這項研究工作已得到美國軍方的支持。

發布時間：2022 年1 月4 日

（來源：中國國防報）

首塊全3D打印柔性OLED顯示屏問世

美國研究人員在最新一期《科學進展》雜志上撰文指出，他們使用定制的打印機，打印出了首塊柔性有機發光二極管（OLED）顯示屏，這種由3D 打印制成的顯示屏，無須以往昂貴的微加工設備。

OLED 顯示技術使用有機材料層將電轉換為光，其使用范圍廣泛，既可用作電視屏和顯示器等大型設備，也可用作智能手機等手持電子設備，因其重量輕、節能、輕薄柔韌、視角寬、對比度高而廣受歡迎。

研究團隊此前曾嘗試使用3D 打印機打印OLED 顯示屏，但無法實現發光層均勻一致。在最新研究中，他們另辟蹊徑，結合兩種不同的打印模式來打印6 個設備層，最終打印出了首塊完全由3D 打印機制造的柔性OLED 顯示屏。其中，電極、互連、絕緣和封裝層均采用擠壓印刷獲得，活性層采用相同的3D 打印機在室溫下噴涂印刷而成。顯示器原型邊長約3.8厘米，有64 個像素，每個像素都能正常工作。

最新研究第一作者、明尼蘇達大學機械工程博士畢業生蘇芮濤（音譯）說，新的3D 打印顯示屏很柔韌，可封裝在其他材料內，這使它可以廣泛應用于多個領域。實驗表明，該顯示屏歷經2000 次彎曲仍保持穩定，這表明全3D 打印OLED 或可用于柔性電子設備和可穿戴設備內。

研究人員接下來計劃利用3D 打印機打印擁有更高分辨率和更高亮度的OLED 顯示屏。

發布時間：2022 年1 月13 日

（來源：科技日報）

謀求空對地后勤支援新能力美空軍采購滑翔貨運無人機

美國空軍近日宣布，已通過下屬空軍實驗室從一家商業公司訂購多套自主滑翔貨運無人機系統，用于評估在不同戰術態勢下的作戰使用潛能，特別是為陸上特種作戰行動及地面部隊提供后勤支援等。

據報道，為滿足美空軍使用要求，該公司以現有GD-2000 型商用滑翔貨運無人機為基礎進行改裝，通過縮減外形尺寸，設計一款新型精確制導貨運無人機，簡稱SA-PGB 型無人機。

從目前提出的設計規格看，SAPGB 型無人機主體是一個長方體貨箱，最大升空重量226 千克，載貨量158 千克。箱頂蓋內側有兩套折疊機翼，放飛前，翻開箱頂蓋打開機翼。機頭、機尾呈四棱錐形，機頭內裝有自動駕駛系統，機尾可根據需要選擇加裝。整套系統使用飛行任務規劃軟件，可預先設定飛行計劃和路徑。可運載貨物包括槍支彈藥、小型電子設備、燃料包、藥品和食物等。SAPGB 型無人機可使用民用或軍用運輸機運載，在高空高速條件下，從運輸機側門或機身后部艙門投放，也可通過貨運托盤單批多架同時放飛，具備“蜂群”式數據共享、協同選擇著陸區域能力。

作為GD-2000 型商用滑翔貨運無人機的衍生系列產品，SA-PGB 型無人機的其他性能可參考前者指標進行類比。GD-2000 型商用滑翔貨運無人機作為一種結構緊湊、一次性自主貨運系統，空中投放高度區間為460 米至7600 米，滑行著陸精度在100 米內。機身材質和機上電子系統較簡單，無雷達信號和數據鏈傳輸，具備低可探測性和可干擾性，單架使用成本在1.5萬至3 萬美元。未來，SA-PGB 型無人機將以此為基礎進行設計。

發布時間：2022 年1 月11 日

（來源：中國國防報）

高分辨率多模綜合成像衛星正式投入使用

記者從國家航天局獲悉：作為我國空間基礎設施重大工程的重要組成部分，高分辨率多模綜合成像衛星20日正式投入使用。

高分多模衛星是《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃（2015—2025 年）》中高分辨率綜合光學遙感科研衛星。該星于2020 年7 月3 日在太原衛星發射中心成功發射，2021 年12月17 日完成在軌測試總結評審，測試結果表明衛星狀態良好，功能性能正常，達到研制建設總要求規定的各項工程指標，滿足應用系統需求，具備投入使用條件。

作為中型敏捷遙感衛星公用平臺首發星，該星配置了高分辨率相機、大氣同步校正儀等業務載荷以及激光通信終端試驗載荷，使我國民用衛星獲得最高分辨率影像，實現1 個全色、8 個多光譜譜段，最高分辨率0.5 米，標志我國光學遙感衛星研制總體水平已進入國際先進行列。該星實現了4個“首次”：首次突破同目標同軌多角度成像、任意向主動推掃成像等敏捷成像技術；首次具備我國民用衛星高分辨率圖像地面大氣同步觀測數據校正處理的業務化應用能力；首次在軌實現星—星—地全鏈路中繼數據傳輸，大幅提升衛星應急響應能力；首次實現星上特定區域圖像的快速提取與處理技術在軌應用。在軌運行期間，衛星實現了新一代中型敏捷遙感衛星公用平臺首飛及各項技術在軌驗證，提升我國高分辨率敏捷成像衛星研制與應用水平。

據了解，利用高分多模衛星0.5 米分辨率全色、2 米分辨率多光譜數據產品，可進一步滿足大比例尺國土調查與測繪、重點區域自然資源遙感監測、災害風險與應急監測、農業資源調查、生態環境精細化監測、生態保護紅線監管、城市精細化管理、森林和草原動態監測與評估等領域對高精度遙感數據的需求。

發布時間：2022 年1 月21 日

（來源：光明日報）

歐洲首臺超5000量子位元的量子計算機在德國啟動

記者28 日從德國聯邦外貿與投資署(GTAI)獲悉，德國于利希研究中心(Forschungszentrum Jülich) 日前啟動了擁有超過5000 個量子位元的量子計算機。該中心表示，作為歐洲首臺擁有超過五千個量子位元的量子計算機，這是歐洲量子計算機發展的一個里程碑。

據介紹，這架超級量子計算機是于利希超級計算中心(Jülich Supercomputing Centre， 簡 稱JSC)和量子計算系統的領先供應商之一D-Wave Systems 共同合作的，也是D-Wave Systems 在北美以外的第一個基于量子云的系統。新系統位于于利希，未來將與JSC 超級計算機密切合作。該量子計算機是 Jülich 量子計算用戶基礎設施(簡稱：JUNIQ)的一部分。自2019 年秋季以來，德國和歐洲的研究人員已經可以使用各種量子系統。其中，德國北威州州政府和德國聯邦教育與研究部為支持JUNIQ 的發展各自提供了500 萬歐元的資金。

德國從默克爾最后一任總理任期內至今大力發展量子計算。2021 年6月，由IBM 公司和德國弗勞恩霍夫協會合作架設的德國境內首臺量子計算機“IBM 量子系統一號”在德國西南部巴符州埃寧根正式投入運行。

為促進德國量子技術發展，德國聯邦政府已于2020 年10 月委托16 名專家組成顧問委員會，并由該委員會制定了“量子計算路線圖”。同時，德國聯邦政府還決定在2025 年前追加20億歐元投資促進該領域發展。

發布時間：2022 年1 月28 日

（來源：中國新聞網）

俄東部軍區列裝先進雷達系統

俄羅斯國防部日前宣布，東部軍區部隊開始接收“鈮”雷達系統。俄軍事專家指出，“鈮”雷達系統是“天空”系列雷達的最新改進型號，能夠發現小型、隱身和高超音速目標，并將目標信息快速傳遞給打擊系統。

近年來，空天打擊武器和主/被動干擾技術的發展，對雷達系統性能提出更高要求。“鈮”雷達系統是俄羅斯下諾夫哥羅德無線電工程研究所研發的“天空”系列雷達系統的最新改進型號。“天空”系列雷達系統研制于20 世紀80 年代。目前，俄軍裝備的“天空-M”雷達系統的探測距離為1800千米，展開部署時間為15 分鐘。該型雷達系統可向S-300V4、S-400 等防空導彈系統提供早期空中目標信息，還可向戰機通報空中威脅。其優勢在于可對小型、隱身和高超音速目標進行有效跟蹤。

除裝備空天部隊外，俄羅斯還推出裝備地面部隊的“鈮-SV”機動型雷達系統。這一系統在地面部隊裝備后，可大幅提高對巡航導彈的探測范圍。整套系統采用模塊化設計，安裝在5 輛運輸車上，每個模塊都有一部多功能有源相控陣雷達，系統模塊相互結合，從而可集中不同波段的探測優勢。這款雷達系統的主要優勢在于抗干擾、機動性強和集成度高。俄軍裝備的“鈮-SV”雷達系統性能也沒有對外披露，其出口版本性能包括能夠探測飛行高度為4 千米、距離為250千米的小型空中物體，最大空域探測范圍為400 千米，高度40 千米。另外，該型雷達的一大特征是較高的數據處理速度和控制自動化程度。

發布時間：2022 年1 月25 日

（來源：中國國防報）

2021年我國航天發射次數居世界第一

2021 年12 月30 日零時43 分，長征三號乙運載火箭成功將通信技術試驗衛星九號送入預定軌道，為中國航天2021 年發射任務畫上了圓滿句號。

據統計，2021 年全年我國航天發射次數達到55 次，位居世界第一。從中國空間站建設取得階段性重大勝利，到“天問一號”拓展我國星際探索新旅程，在航天發射數量再次刷新歷史紀錄的這一年中，我國航天事業取得令人矚目的成就，一批航天重大計劃達成或逐步接近設定目標，更長遠的探索計劃則蓄勢待發。

2021 年，中國航天發射次數創新高。包括長征系列火箭、快舟系列火箭和民營航天企業研制的火箭在內，全年共實施55 次發射任務，將上百顆（含搭載）航天器送入太空。

其中，長征系列運載火箭在2021年完成了48 次發射，年發射次數首次達到歷史最高的“40+”，發射成功率為100%，為我國加快推進航天強國建設奠定堅實基礎。這一年里，長征系列運載火箭完成了第400 次發射，長征五號B、長征二號F、長征七號用5次發射圓滿完成了當年的載人航天工程空間站建造任務，分別將天和核心艙、兩批航天員、兩艘貨運飛船送入太空。“金牌火箭”長征三號甲系列運載火箭共完成12 次發射，取得了12戰12 捷的成績，實現了全年任務的“滿堂紅”。

這不僅是數量上的變化，更體現了國家航天工業實力、航天任務執行力與國家整體科技實力在新時代的進步。

發布時間：2022 年1 月19 日

（來源：人民日報）

歐研發收集海底垃圾的機器人系統可自主區分垃圾與海洋動植物

近日，一個歐洲科研團隊開發了一種可在水下收集垃圾的機器人系統，并成功進行了原型機的首次測試。該機器人系統由4 個自主機器人組成，能通過深度學習算法和聲學傳感器將垃圾與海洋動植物區分開來。

歐盟在“地平線2020”框架下向海底收集垃圾項目資助500 萬歐元，希望研發機器人系統來收集海底垃圾。現在，這個名為“凈海”的聯合研究項目成功完成了原型機的首次測試。該項目由來自5 個國家的8 個合作伙伴和49 名研究人員共同參與。

“凈海”項目的機器人系統由4 個自主機器人組成，包括一個自主（或遙控）的母船、一架無人機和兩個水下機器人。這兩個水下機器人通過纜線從母船上獲得電力。無人機和其中一個水下機器人用來識別垃圾。它們通過深度學習算法和聲學傳感器將垃圾與海洋動植物區分開來。使用定制設計的抓取器和抽吸設備收集檢測到的垃圾，然后將其放到位于水面的收集箱中。

空中飛行的無人機可將收集的信息生成一個虛擬地圖。然后，水下機器人會駛過地圖上的某些點并收集垃圾。通過所謂的多主體控制技術，所有機器人都相互連接，當一個機器人改變位置時，其他機器人就會知道。除了一個機器人的初始命令外，整個系統無須人工干預。

參與該項目的德國慕尼黑工業大學為機器人提供人工智能算法，教會水下機器人何時以及在何種條件下以某種方式移動。一旦發現并定位了垃圾，即便遇到強大的潮流，機器人也會堅持圍繞它移動。同時，算法力求用盡可能少的數據作出最好的預測。“凈海”項目的目標是以80%的預測率對水下垃圾進行分類，并成功收集其中的90%，大致與潛水員的工作效果相當。

發布時間：2022 年1 月17 日

（來源：科技日報）

中國科研團隊實現硅基半導體自旋量子比特的超快操控

記者13 日從中國科學技術大學郭光燦院士團隊獲悉，該科研團隊實現硅基半導體自旋量子比特的超快操控，其自旋翻轉速率超過540MHz，是目前國際上已報道的最高值。研究成果11 日在線發表在國際知名期刊《自然·通訊》上。

量子計算在原理上可通過特定算法，在一些具有重大社會和經濟價值的問題方面獲得比經典計算更強的算力。硅基半導體自旋量子比特以其長量子退相干時間和高操控保真度，以及與現代半導體工藝技術兼容的高可擴展性，是量子計算研究的核心方向之一。該成果中提到的高操控的保真度要求量子比特在擁有較長的量子退相干時間的同時具備更快的操控速率，是全世界研究人員都面對的巨大挑戰。

該團隊進一步優化器件性能，在耦合強度高度可調的雙量子點中完成了自旋量子比特的泡利自旋阻塞讀取，觀測到了多能級的電偶極自旋共振譜。通過調節和選擇不同的自旋翻轉模式，實現了自旋翻轉速率超過540MHz 的自旋量子比特超快操控。

此次技術成果通過建模分析，揭示了超快自旋量子比特操控速率的主要貢獻，來自于該體系的強自旋軌道耦合效應。研究結果表明鍺硅空穴自旋量子比特體系是實現全電控半導體量子計算的重要候選之一，為半導體量子計算研究開拓了一個新的領域。

發布時間：2022 年1 月13 日

（來源：中國新聞網）