中国2021年发射的火星探测器(中国最新火星研究成果2021)

2021年中国十大科学进展1：天问一号火星探测器。科技部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）供图

中新社北京2月28日电(记者孙自发)中国科学技术部高技术研究发展中心(基础研究管理中心)28日在京发布2021年中国十大科技进展包括火星探测、中国空间站等10个项目。它是从专业期刊推荐的310项科学进展中选出的。

最新评选公布的2021年中国十大科学进展是：

——号火星探测任务天问一号探测器成功登陆火星。2021年5月，天问一号探测器成功着陆在火星乌托邦平原南部预选着陆区。中国首次火星探测任务成功登陆火星。该任务采用“气动减速-降落伞减速-动力减速-着陆缓冲”四级串联减速技术路线，建立设计迭代改进流程和多学科综合优化方法，提高系统对故障工况和故障的响应能力。极端偏差下的进入条件。安全着陆能力。天问一号探测器登陆火星，是中国首次登陆地外行星。这是中国星际探索之旅的重要一步。它实现了从地月系到行星际系的跨越，首次在火星上留下了中国的印记。使中国成为第二个成功登陆火星的国家，是中国航天事业发展的又一里程碑。

2021年中国十大科学进展2：中国空间站模拟效果图。科技部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）供图

——中国空间站天河核心舱成功发射，神舟十二号、十三号载人飞船成功发射并与天河核心舱对接。2021年4月29日，中国空间站天河核心舱从海南文昌航天发射场发射升空，准确进入预定轨道。任务取得了成功。天河核心舱的成功发射，标志着我国空间站建设进入全面实施阶段，为后续任务奠定了坚实基础。6月17日，神舟十二号载人飞船成功发射并与天河核心舱对接，成功将聂海胜、刘伯明、唐洪波三名航天员送入太空。这是天河号核心舱首次送入轨道。随后，进行了首次与载人飞船的交会对接。中国载人航天使太空旅行常态化，中国正式进入空间站时代。10月16日，神舟十三号载人飞船成功发射，并采用自主快速交会对接模式与天河核心舱径向端口成功对接，成功将翟志刚、王亚平、叶光复三名航天员送入太空。

2021年中国十大科学进展3：人工淀粉合成途径。科技部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）供图

——从二氧化碳人工合成淀粉。淀粉是食品最重要的组成部分，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河等人报道了由11个核心反应组成的人工淀粉合成途径（ASAP）。该途径将化学催化和生物催化反应耦合起来，在实验室中实现了二氧化碳和氢气合成二氧化碳和氢气。淀粉分子的人工全合成。通过从零开始设计一条从二氧化碳到淀粉合成的非自然途径，利用模块化反应适应和蛋白质工程方法，解决了计算机途径热力学匹配、代谢流平衡和副产物抑制等问题，克服了人工途径组装和级联反应演化。等等问题。在氢气驱动下，ASAP以每毫克催化剂每分钟22纳摩尔碳单位的速率将二氧化碳转化为淀粉分子，比玉米淀粉的合成速率高8.5倍。ASAP淀粉合成理论能量转化效率为7%，比玉米等农作物高3.5倍。次，并可实现直链淀粉和支链淀粉的可控合成。这一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。

2021年中国十大科学进展4：嫦娥五号月壤样品（玄武岩岩屑）显微图像。科技部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）供图

——颗嫦娥五号月球样本揭示了月球演化的秘密。中国科学院地质与地球物理研究所李先华、杨伟、胡森、林阳亭和中国科学院国家天文台李春来利用超高空间分辨率测年和同位素分析技术过去十年建立的用于确定嫦娥五号日期的月球玄武岩样本被用于精确的地质年代学、岩石地球化学和岩浆含水量研究。结果表明，嫦娥五号玄武岩形成于2.0300.4亿年前，证实月球上的火山活动可能持续到20亿年前，比之前月球限制的火山活动长了约8亿年。样品。这一结果为撞击坑的年代测定提供了关键的锚点，并将大大提高内太阳系恒星表面撞击坑年代测定的准确性。研究还揭示，嫦娥五号玄武岩月幔源区并不富含放射性发热元素和水，排除了两种月幔熔化机制：放射性元素提供热源，或丰富的水降低熔点，这将有助于未来的月球探测和研究。提出新方向。

2021年中国十大科学进展第5位：新型冠状病毒“反式回溯”的复制与修正机制。科技部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）供图

——揭示了SARS-CoV-2逃避抗病毒药物的机制。新冠病毒突变株的不断出现，对现有疫苗、中和抗体等抗病毒方法提出了严峻挑战。迫切需要开发能够有效应对各种突变菌株的广谱药物。在生命周期中，一系列病毒转录和复制酶被组装成“转录和复制复合体”超分子机器，负责病毒转录和复制的整个过程，并且在各种突变株中高度保守。它是开发广谱抗病毒药物的重要工具。核心目标。清华大学楼志勇、饶子和和上海科技大学高燕发现并重建了病毒的“加帽中间态复合物”、“mRNA加帽复合物”和“错配校正复合物”，并阐明了其工作机制。揭示新冠病毒转录和复制机制的完整组成；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，阐明了帽结构的合成过程，为开发新型、安全的广谱抗生素奠定了基础。病毒药物提供新靶点；发现病毒利用“反式回溯”来“消除”不匹配的碱基和抗病毒药物，阐明了瑞德西韦等药物效果不佳的分子机制，为优化聚合酶靶向抗病毒药物提供了关键的科学证据。

2021年中国十大科学进展第6期：“中国天眼”（FAST）捕获快速射电暴样本示意图。科技部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）供图

——“中国天眼”（FAST）捕获了世界上最大的快速射电暴样本。快速射电暴（FRB）是宇宙中无线电波段最亮的爆发。FRB是人类已知的第一个重复快速射电暴。中国科学院国家天文台李戈等人利用“中国天眼”（FAST）成功捕捉到FRB的极端活动期。最强烈的时段达到每小时122次爆发，累计采集1652个高信噪比的爆发信号，构成了目前最大的FRB爆发事件集合。FAST样本排除了FRB爆发在一毫秒到一小时之间的周期性或准周期性，严格限制了重复的快速射电爆发源自单个致密天体的可能性。该研究首次展示了快速射电暴的完整能谱，深入揭示了快速射电暴的基本物理机制。

2021年中国十大科学进展7：纤维聚合物锂离子电池集成组装示意图。科技部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）供图

——实现高性能纤维锂离子电池的规模化制备。如何通过设计新结构（如打造纤维锂离子电池）来满足电子产品高度集成、灵活的开发要求，是锂离子电池领域面临的重大挑战。复旦大学彭惠生、陈培宁等人发现纤维锂离子电池内阻与长度之间存在独特的双曲余切函数关系，即内阻不会随着长度的增加而增加，而是先减小后减小稳定下来。该理论指导下构建的纤维锂离子电池具有优异稳定的电化学性能，能量密度较以往提高近2个数量级，弯曲10万次后容量保持率超过80%；建成全球首条纤维锂离子电池生产线，实现规模化连续制备；通过编织集成得到的纤维锂离子电池系统，其电化学性能与商用锂离子电池相当，同时稳定性和安全性更佳。

2021年中国十大科学进展第8名：祖冲之。科技部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）供图

——可编程二维62位超导处理器“祖冲之号”的量子行走。量子游走是经典随机游走的量子力学模拟，是实现量子模拟、量子搜索算法甚至通用量子计算的工具。中国科学技术大学的朱晓波和潘建伟通过开发兼容平面工艺的三维导线技术，实现了量子位结构从一维到二维的扩展，并设计并制作了88的二维由62位组成的超导结构。量子比特阵列，搭建了“祖冲之号”量子计算原型机，并通过该装置演示了高保真单粒子和双粒子连续时间量子行走。利用量子处理器的高度可编程性，实现对量子位激发粒子行走路径的精确控制，并在固态量子芯片上实现马赫-曾德干涉仪。该工作是全球首个60比特以上超导量子计算领域发表的成果。验证了含噪声的中规模量子比特系统的高精度量子控制能力，为祖冲二号的研制和“量子计算”的实现提供了基础。“优越”奠定基础。

2021年中国十大科学进展第9名：马里亚纳海沟万米深海软体机器人驾驶实验。科技部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）供图

——自动力软体机器人成功挑战马里亚纳海沟。深海机器人和设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。浙江大学李铁峰等人从深海狮子鱼“头骨分散、融合于软组织”的生理特征中提取仿生灵感，揭示了软组织功能器件损伤和驱动失效的内在机制。深海极压条件下的机器人；他们提出硬设备分散和融合。控制软质基底内应力的方法，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；建立万米深海软机器人系统构建方法和驱动理论。研发的自动力软体机器人成功挑战马里亚纳海沟，实现深海下潜和行驶米，实现南海海平面以下3224米深海航行。该研究显着降低了深海机器人的重量和经济成本，推动了软体机器人在深海工程中的应用。

2021年中国十大科学进展10：北极游隼迁徙路线成因及长距离迁徙关键基因。科技部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）供图

——揭示了鸟类迁徙路线的成因和长距离迁徙的关键基因。“迁徙生物如何发现它们的迁徙路线？”一直是社会和学术界广泛关注的话题，也是《科学》（科学）杂志中最具挑战性的125个科学问题之一。中国科学院动物研究所詹湘江等人历时12年，利用卫星跟踪数据和基因组信息，建立了北极游隼迁徙研究体系。他们发现游隼主要使用五种路线穿越欧亚大陆。西部游隼表现为短距离长距离迁徙，东部游隼则表现为长距离迁徙。末次盛冰期到全新世过渡期间，冰川退缩引起的繁殖和越冬地区的变化可能是迁徙路线形成的主要历史原因。研究还发现，迁徙距离较长的游隼携带与长期记忆形成相关的基因ADCY8的显性等位基因，表明长期记忆可能是鸟类长距离迁徙的重要基础。本研究结合遥感卫星跟踪、基因组学、神经生物学等研究方法，通过多学科综合分析方法，阐明鸟类迁徙路线变化的原因和遗传基础。

中国十大科学进展评选活动由科技部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）牵头。迄今已成功举办17届。旨在展示我国重大基础研究的科学进展，激发广大科技工作者的科学热情和积极性。奉献精神，开展基础研究科学普及，促进公众对基础研究的理解、关心和支持，在全社会营造良好的科学氛围。

中国十大科学进展评选过程分为推荐、初选和终选三个环节。2021年，《中国基础科学》、《科技导报》、《中国科学院院刊》、《中国科学基金》、《科学通报》等5个编辑部共推荐科研进展310项。推荐的科学进展时间均为2020年12月1日至2021年，研究成果在11月30日前正式发表或完成。2021年12月，2021年中国十大科学进展初审会组织专家从310项进展中评选出30项进展。建议最终选择的科学进展。最终评选邀请了中国科学院院士、中国工程院院士、国家重点实验室主任、总体专家组成员、项目负责人以及国家重点研发计划相关重点项目项目负责人等3500余人。计划，原973计划顾问组和顾问组的专家，以及该项目的首席科学家。知名专家学者对30项候选科学进展进行网络投票，得票最多的前10项入选“2021年中国十大科学进展”。（超过）