2020，科技突破知多少

　　本報記者 曾福泉　　世界正在準備迎接科學問題和產業技術的新一輪密集突破。　　未來5至10年，迷你倉我們對於宇宙的演化、物質的結構、生命的起源與進化、意識的本質等基本科學問題，將可能獲得全新的認知。　　未來10年間，新能源、新材料，信息傳輸、糧食生產、人口健康等與我們日常生活息息相關的領域都將成為研發熱點，而人類對於遙遠空間和廣闊海洋的探索也將繼續深入。　　面對這一正在全球發生的新科技革命的徵兆，中國期待抓住機遇，把握關鍵領域和方向，謀取主動權。　　今年，由中國科學院院長白春禮提議和領導、200余位專家參加研究的《科技發展新態勢與面向2020年的戰略選擇》研究報告正式發佈。報告聚焦未來10年世界科技走向和中國戰略布局，得到普遍關注。科學前沿風景如何？技術發展藍圖怎樣規劃？本報記者趕赴北京專訪研究報告總體研究組組長、中國科學院副秘書長潘教峰，對報告做進一步解讀。　　多少奧秘即將揭開　　人類對於自然界的好奇心永未休止，在科學家孜孜不倦的探索中，我們正在眺望破解大自然種種奧秘的新的曙光。研究報告預測了未來10年間世界可能發生的22個重大科技事件，人們對於宇宙萬物的認知由此又將發生革命性的改變。　　潘教峰說，參與報告研究和撰寫的�多專家認為，這些可能發生的科技事件，重要性與人類歷史上極具突破意義的科技活動和成果相當。"比如電磁感應現象的發現與電磁理論的創建，帶來了電力革命；黑體輻射現象的發現導致了量子力學誕生。當代中外科學家正致力于一些最前沿的研究，其價值可與這些歷史上的偉大成果相比。"潘教峰說。　　物質世界何以存在？經過科學家的不斷追蹤，世間萬物質量產生的源泉——被稱為"上帝粒子"的希格斯（Higgs）粒子是否存在將在最近幾年內得到確認。潘教峰介紹，去年，科學家們已經通過大型強子對撞機發現了一個類似希格斯粒子的新粒子。如果進一步的數據確認這就是希格斯粒子，通過研究其性質，人們對微觀世界的認識將提高到一個新的水平。　　對暗物質粒子的探測和研究也有可能取得突破。宇宙中85%的物質都是暗物質，是超出粒子物理標準模型的全新粒子，人們對其一無所知。現在，利用地面大型探測裝置及空間探測實驗，科學家正在試圖揭開這一與宇宙起源與演化直接相關的謎團。潘教峰說："探測到暗物質粒子並揭開暗物質之謎，將是21世紀人類最偉大的科學發現之一。"　　生命科學領域也展現出了誘人前景。2010年美國科學家培育出了由人造基因組控制的、可自我複制的細菌細胞，標誌著人類實現首個"人造生命"。未來10年，人工設計併合成生物分子、細胞器甚至真核細胞染色體都有望取得重大突破。科學家還致力于解析腦功能連接組，有望在10年內繪製出人腦神經連接線路圖，以解釋人腦工作的機理，探索意識與思維活動的本質。　　此外，人·機·物三元融合、太陽能光伏發電平價上網、石墨烯成為"後硅時代"的新潛力材料……這些都將是未來10年人們可能見證的重大科技事件。　　科技突破與中國智慧　　在朝著科技突破進軍的科學家的行列中，不乏中國科技工作者的身影。潘教峰說，在世界可能發生的重大科技事件的一些領域和方向上，中國正在加快和加強布局。　　為了探究宇宙起源問題，科學家們文件倉圖解釋"反物質消失之謎"。目前的理論認為，宇宙大爆炸產生的正物質和反物質應該一樣多，但在自然界並未觀察到反物質，而中微子振蕩實驗最有希望解釋這一謎題。大亞灣反應堆中微子實驗首次確定了最後一個未知的中微子混合角，使我國成為該領域的"領頭羊"。研究報告提出，將江門中微子實驗工程作為國家重大科技基礎設施加快部署。　　量子信息技術同樣將在未來5至10年取得重大突破，為構建下一代信息技術奠定基礎。其中，量子計算可以實現超大規模計算能力的飛躍，量子仿真可以模擬複雜的物理系統，而量子通信則可以提供絕對安全的信息傳輸方式。我國在量子通信領域將可能于國際上率先取得重大突破，完成人類歷史上首次星地量子實驗。潘教峰說："通過系統發展這一實驗的關鍵技術，中國的信息安全、尤其是通信安全將得到一個全球覆蓋的可靠'盾牌'"。　　我國的青藏高原是未來地球系統研究的寶貴材料。"未來地球"新計劃改變傳統思維模式，考慮氣候變化達到極限狀態和人口規模達到地球承載力飽和點時的資源環境問題。青藏高原這片年輕的土地與全球變化緊密相關，青藏高原未來地球系統研究將成為地球科學研究的突破點；在這方面，我國具有不可替代的區位優勢和研究優勢。　　潘教峰介紹，我國科技研究已經從過去較多地跟蹤國際熱點逐步向同步行進轉變，未來還將在更多領域取得引領地位。　　創新贏取永續發展　　研究報告同時預測了未來5至10年中國可能發生的19個重大科技突破。潘教峰介紹，判斷的標準有若干方面：或是對世界科技發展有重要貢獻的原始創新，解決公認的重大科技問題，足以載入世界科技史冊；或是打破高技術壁壘，帶動中國產業跨越式發展，對國計民生作出重大貢獻；或是變革性的技術創新，開闢新的市場，形成新的產業。"如人工合成牛胰島素、陳景潤在證明哥德巴赫猜想中作出的重大貢獻、超級雜交水稻的培育、漢字激光照排技術的發明……類似這樣的重大成果。"潘教峰說。　　這些即將到來的科技突破，許多都源於中國經濟社會轉型的迫切需求。比如，在先進材料領域，我國高性能鋼鐵等基礎原材料均有望在未來數年內于質量方面達到世界先進水平，屆時，高鐵、核電、大飛機等國家重大工程的關鍵材料將不再依賴進口，實現自給。潘教峰說，鐵基超導體和納米孿晶強化金屬等研究有望取得原創性重大突破，形成新理論，並可望獲得實際應用。　　又如，我國能源與資源短缺問題日益突出，已探明的油氣資源與大宗礦產資源嚴重緊缺，在煤炭資源的清潔高效綜合利用、地球深部勘探等領域，國家已做出部署，研究報告認為，在未來10年間將可能取得突破。煤炭變油氣、煤氣化工業技術等將取得重大進展，煤聯產電力等將逐步形成規模產業，大幅降低煤耗、水耗和二氧化碳排放。而在"攻深找盲"的勘探領域，裝備、軟件、成礦規律研究和勘探實踐緊密結合，我國"地下4000米透明計劃"亦有望取得突破性進展。　　潘教峰說，《科技發展新態勢與面向2020年的戰略選擇》描畫了未來10年世界科技的發展圖景，有助于引發思考，形成共識，聚集創新資源解決重大問題。研究報告表明，中國只有走創新驅動、內生增長的道路，建立科技引領經濟社會持續發展的機制，才能在新科技革命浪潮的國際競爭中贏得主動、占得先機。存倉