2010中国十大技术进步

2010中国十大技术进步

技术大步前进，生活迅速改变。十多年前的BP 机已瞬间转化为模糊的记忆。回首2010，我们的世界在各种矛盾冲突的喧闹声中静悄悄地改变着。今年我们评选出年度十大技术进步，希望描绘出那智慧之手的挥舞轨迹。

“嫦娥二号”奔月

◎技术进步：

人类永远都不会满足对外太空的无穷探索。自今年10月1日在西昌成功发射以后，中国“嫦娥二号”卫星的运转情况一切正常，按照预定计划，“嫦娥二号”上搭载的有效载荷将陆续开始工作，进行有关的科学探测活动。

“嫦娥二号”的发射开辟了地月之间的“直航航线”，即直接发射至地月转移轨道，这将使“嫦娥二号”的地月飞行时间大大缩短，而“嫦娥二号”卫星将在距月球表面约100千米高度的极轨轨道上绕月运行，有利于对重点地区做出精细测绘。此外，“嫦娥二号”直飞月球的方式对运载火箭的入轨精度和入轨速度提出了更高要求，为获得着陆区的精细地形数据，“嫦娥二号”激光高度计在月面上留下的“激光足印”精度也可达5米，用于获得月球上几个重点区域的高密度高程测量数据。其次，“嫦娥二号”所携带的CCD 立体相机的空间分辨率由“嫦娥一号”时期的120米左右提高到小于10米，所获得的更高空间分辨率的探测数据可以与“嫦娥一号”的探测数据进行互相校核，最后，“嫦娥二号”将演练“嫦娥三号”软着陆前的椭圆轨道，并使得我国深空测控通信能力将扩展到“地球—火星”间的距离。

◎权威点评：

欧阳自远：中国科学院院士、我国探月工程高级顾问

月球探测是一个国家综合国力的体现，它可以带动和促进我国基础科学和高科技的发展。人类已取得的月球探测成果表明，月球上特有的能源和矿产，是对地球资源的重要补充和储备。同时，利用月球具有高真空、低重力的特殊环境，既能生产特殊强度、塑性等性能优良的合金和钢材，还能生产诸如超高纯金属、单晶硅、光衰减率低的光导纤维和高纯度药品等。目前，美国领先于世界的信息、生物、新材料等高技术，很大部分来自对“阿波罗”工程技术的消化、优化和二次开发。我国月球探测工程也将带动基础科学和高新技术的进步，对经济的发展也将会有牵引和推动作用。

国产大飞机出世

◎技术进步：

就在波音和空客公司霸占了天空数十年后，中国自己的大飞机C919也在11月15日的珠海航展上亮相了，并定于2014年首飞。

C919大型客机是中国拥有自主知识产权的中短程商用干线飞机，其基本型全经济级布局为168座，混合级布局为156座，设计经济寿命为90000飞行小时，如果按每天飞行8小时计算，可以不间断地飞行30年，可以满足航空公司对不同航线的运营需求。

C919驾驶舱的飞控系统采用全电传控制，侧杆操纵。舱内配有国际先进水平的航电设

备，采用15.4英寸超大液晶显示器，为驾驶员提供清晰优质的显示画面，操纵台上的电子飞行包，可方便飞行员快速正确地查找飞行信息，而平视显示系统将飞行员从下视显示仪表中解放出来，大大改善了飞行员的情景意识，对飞机实现精确进近、着陆和低能见度起飞起到重要作用。

对于普通乘客来说，国产大飞机的客舱为他们准备了大尺寸的旅客观察窗，这可以带来很好的视线效果，而下拉式的行李厢使乘客头部空间较现役单通道飞机更大。此外，经济舱中间的座椅宽度为18.5英寸，比现役单通道飞机要宽0.5英寸。别小看这0.5英寸，却能让坐在中间座位的乘客更舒服。

而由于大量采用复合材料，较国外同类型飞机80分贝的机舱噪音，C919机舱内的噪音可望降到60分贝以下。

◎权威点评：

曹春晓：中国科学院院士、北京航空材料研究院研究员

生产大飞机的过程涉及多个学科包括空气动力学、航空电子学 、材料学等，从工业基础上来看，大飞机产业涉及化工、电子、冶金等部门，因此大飞机被称为“现代工业之花”，目前世界上只有美国、欧洲4国和俄罗斯制造这种起飞总重超过100吨的运输类飞机，而占领国际市场的只有美国的波音和欧洲的空客。

中国的C919大型客机发动机目前仍只能依靠进口，中国飞机要想装上“中国心”，仍需假以时日。并且中国大飞机项目，特别是大型客机的研制，还缺乏不同层次的人才。

未来我们必须坚持走自主创新的道路，并在大飞机研发的人才培养上主要立足于国内，让大飞机公司和国内高校在技术创新和人才培养方面，广泛开展积极有成效的合作。

“和谐号”时速达350公里

◎技术进步：

长途客车、火车、飞机等这些人们习以为常的出行方式现在正面临着挑战。高速铁路就像一匹黑马，凭借着高速、舒适等优点，迅速“杀”入了人们的生活。

1992年，《京沪高速铁路可行性研究报告》出炉了。从那时起，中国的高铁建设就开始酝酿。经过十几年的努力，5月27日在长春，新一代高速列车“和谐号”380A 下线，它的时速已经达到350公里，乘客可以体验地面飞行的感觉。“和谐号”380A 采用了低阻力流线型车头，高气密强度、气密性车体，先进的隔声减振技术和强动力绿色牵引系统，这些新技术让列车不仅能够在平稳、低噪音的环境下运营，同时还更加节能环保。

新的高速列车将进入现有的高铁网络。目前，京津、武广、郑西、沪宁、沪杭高速铁路的每日接待旅客的数量达到了近100万人次，占全国铁路日均旅客发送量的21%。而到2020年，高速铁路的客运专线将达到1.2万公里以上。

◎权威点评：

王梦恕：中国工程院院士，北京交通大学土木建筑工程学院教授

我国幅员辽阔、人口众多，但是目前运输工具的载客量和速度都不能令人满意，所以发展高速列车是一种必然的需求。目前，我国高速列车在技术上有两项领先，一个是机车，另一个是线路。在高速机车的技术发展上，我们走的是引进、消化吸收然后再创新的路子。机车的时速从250公里，提高到了目前的350公里。而且在机车的耐久性和经济性方面，有些甚至超过国外。

而在线路部分，我国高速列车的钢轨质量和铁路长度已经达到了国际领先的水平。在高速行驶中，钢轨的各项参数必须极其稳定，很小的变化就会导致车毁人亡。而我国目前使用的无缝钢轨在制造时，误差在必须在2毫米以下，即使温差达到了100℃，钢轨的稳定性和伸张率也能表现得很优异，现在我们的高铁技术和车辆等已经开始出口。

但是，我们也应该看到，目前，各国的高铁都有自己的规范，所以，此时我们应该开始并坚持推广和铺开中国高铁的技术标准和设备规范。在未来，我们还要与国际联网，实现高速列车在国际间的快速运载，这些都需要我们的高铁在整体运营管理、调度等方面进一步提高水平。

超级计算机赶超“美洲虎”

◎技术进步：

1983年，我国第一台每秒运算速度达到亿次的电子计算机诞生。短短几十年后的11月17日，由国防科学技术大学研制的，峰值速度达到每秒计算4700万亿次的“天河一号”二期系统又进入了人们的视线。它的诞生使中国成为继美国之后世界上第二个能够自主研制千万亿次超级计算机的国家，并取代美国“美洲虎”超级计算机系统，在第36届世界超级计算机500强排名中位居世界第一，超级计算机又称高性能计算机，是世界公认的高新技术制高点。在研发过程中，科研团队自主研制了64位8核“飞腾-1000”通用CPU ，这解决了超级计算机CPU 间高速高效互联通信的世界难题。“天河一号”的运算速度之快是人们难以想象的。如果用“天河一号”计算一秒，则相当于全国13亿人连续计算88年。而用“天河一号”计算一天，一台当前主流电脑则需要算160年。

超级计算机在国民经济建设和科学研究中发挥着重要作用，例如在药物研究方面，一种新药的研究一般需要10~12年时间。如果用超级计算机来辅助研究，可以缩短药物研制周期，节省经费。比如计算机可以从大量化合物库中，找出对症的化合物，而过去这个工作是靠化学实验室的瓶瓶罐罐完成的。用超级计算机筛选，命中率大概可以达到2%~24%，而传统方法只有0.01%。此外，基因测序、核爆试验、石油勘探等很多领域都能得到高性能计算机的鼎力相助，大大节约人力和经济成本。

◎权威点评：

金怡濂：中国工程院院士、国家并行计算机工程技术研究中心主任

当今世界，高性能计算已成为理论和试验之外的第三种科学研究手段。普通的计算机无法对复杂问题进行计算求解，在现代社会发展进程中，要解决经济、科技、国防等领域面临

的许多挑战性复杂问题，必须依赖速度快、容量大的超级计算机。目前，中国高性能计算机的水平与世界先进水平的差距正在缩小。我国高性能计算机的研制起步于上世纪70年代后期，到现在已能研制具有国际先进水平的机器，如“天河一号”、“曙光5000”和“神威”。

但人们对于计算机的性能需求是无止境的，这就使计算机系统的规模和能耗都越来越大。现在百万亿次级超级计算机的能耗在1000千瓦左右，每年的电费高达数千万元人民币。所以在未来，绿色节能应该成为高性能计算机的重要发展方向。

机器人操刀做手术

◎技术进步：

“人类医生退居‘二线’远程操作，机器人大夫手拿手术刀，在无影灯下为病人切除病灶”这听起来像是科幻故事，但现在在我们身边却真实地发生了。5月14日，中国首个“机器人微创临床基地”落户北京二炮总医院。一台叫做 “达·芬奇”的机器人，为一名51岁的患者进行了切除子宫内膜癌手术。

无影灯下，近1.8米高、身穿银灰色衣服的“达·芬奇”开始工作，它在患者的胸腹部上切开了3个仅1厘米长的小孔，然后将手臂上安装的内视镜缓缓放入患者腹腔，通过三维成像系统，在后台操控机器人的医生可以看清患者的腹腔结构，然后遥控机械臂进行360度的灵活动作，切除肿瘤。2小时40分钟后，手术取得圆满成功。至今，这一新型“武器”已成功完成妇科肿瘤切除及妇科疾病手术近30例，而且都取得了满意的效果，而手术机器人，也从这里开始逐步推广至全国。

◎权威点评：

王澍寰：中国工程院院士，北京积水潭医院院长

这项技术在我国刚刚起步，虽然还没有在更大范围内铺开，但是运用机器人来做手术，能使患者的创伤减小、出血减少、恢复加快。一些年岁大，身体耐受不了开放性手术的患者可以通过这种方法进行手术。而且通过内窥镜可以使手术的视野更大，看得也更清楚。同时在手术中，人手不便通过的狭窄地区，机器也显得更为灵活。

但是任何事物都是在不断探索中慢慢进步的，科学更是这样。现在还不能说机器人手术就比开放性手术好。机器人手术就像微创手术一样，是利用窥镜来了解病人身体内的情况，如果操练不熟练的话，很可能会碰到不该碰的器官、损伤大血管等，或者适应症选择不当，给并不适合这种方式的人进行了手术。

目前，可以说这是医疗领域未来的一个发展方向，但是到底能发展到什么程度，还要取决于设备的进步以及医生的熟练程度和经验。

3G 大范围普及

◎技术进步：

3G ，是第三代移动通信技术的简称，它是一种支持高速数据传输的移动通讯技术。上世纪90年代问世的1G 网络，只能进行语音通话。 之后出现的2G 网络增加了接收数据的功能，如接收电子邮件或浏览网页，而3G 能做到的更多，身处全球各地的人们，通过高速的网络，可以进行视频电话会议，实现实时的讨论。

我国的3G 网络服务在今年开始大范围普及，为了使3G 能够顺利运行，相关运营商修建了大量新的基站，并对原有基站进行了改造和设备升级，比如修改数据传输格式，或者更换光纤。目前中国的3G 客户已经达到了2520万。3G 给生活带来的便利也随处可见。

3G 技术利用得最多的，要数3G 手机领域。除了能完成高质量的通话外，用户还可以用3G 手机直接上网，查看电子邮件或浏览网页。而在地铁里，也有充斥着利用3G 手机进行网络游戏或者观看网络电视的人群。不仅如此，人们打开手机，就能开启线路导航，或者通过手机就能购买心仪的物品。

◎权威点评：

曾剑秋：北京邮电大学信息经济与竞争力研究中心主任

3G 技术是从2G 发展而来的，它的带宽和速率都是2G 的10倍以上。技术的发展从来都是为了满足人们的生活、工作需要而产生的。在全球一体化越来越快的今天，信息的快速交流已经成了人们的迫切需求。

现在人们的通讯活动主要还是打电话、发短信以及发邮件等等。但是在未来，这些信息交流方式会发生变革，那就是无处不在的视频。而这种变革很可能首先通过手机视频来实现，这就要依托3G 技术的发展。

但是，在3G 的发展中也要注意，3G 的网络和终端的发展要相互匹配。现在终端的发展，也就是3G 手机等设备的发展非常快，但是3G 网络的覆盖还不足，带宽和速率还不够高。这种不平衡会阻碍3G 技术的发展。此外，3G 技术的数字增值业务目前可能有成千上万种，这就需要以后在制定这些业务的时候不能只追求更为先进的技术，而要选择百姓真正需要的。

人造皮肤进入临床试验

◎技术进步：

今年，娱乐圈与医学联系最为紧密的一则新闻，可能就是原台湾著名女子组合S.H.E 的主唱之一SELINA 因拍戏烧伤的消息了。而一张含有水分的2毫米厚的正方形透明“薄膜”也许在未来能改变像SELINA 这样大面积皮肤烧伤患者的命运。

6月21日，“人造皮肤”终于在第三军医大学进入临床试验。它已经通过了国家药品与生物制品检定所的产品质量检测，开始在重庆、成都、南京等地的7家医院进行临床试验。

“人造皮肤”是利用工程学和细胞生物学的原理和方法，在体外人工研制的皮肤代用品。在应用时，研发人员首先需要将人体皮肤的种子细胞和上皮细胞接种到“支架上”。而所谓的支架，是以胶原、壳聚糖、弹性蛋白等天然的细胞外基质为原材料制成的。这种材料不易发生移植排斥现象，而且有利于细胞的黏附和生长。此后，“人造皮肤”需要被放入模仿体内细胞生长环境的培养液中进行两星期左右的三维培养，之后，生长好的皮肤就可以拿来进行皮肤移植手术，手术后，两到三天新的皮肤就长好了。

◎权威点评：

付小兵：中国工程院院士、解放军总医院全军创伤修复重点实验室主任

人造皮肤是一种生物敷料，对人们治疗创伤、烧伤、整形以及后期创面的修复起到了很好的帮助作用。

但是由于它还不是真正意义上的皮肤，并没有人类的真正皮肤上具有的皮肤附件，例如毛发、颜色调节等功能，因此，人造皮肤的发展需要朝着仿真以及功能化继续迈进。

电视开启3D 革命

◎技术进步：

一场《阿凡达》不仅给中国人带来一场电影的革命，更是在中国的3D 技术界刮起一股旋风，于是人们开始利用最先进的技术创造出这个丰富多彩的奇幻世界，裸眼3D 就是其中一项。

今年1月，能够“裸眼”看3D 的电视在南京大学电子科学与工程学院出现。它名为“多用户立体显示器”，由一台操作电脑和一台显示器构成。观看这台仪器播放的3D 画面，要站在一定的区域内——距离显示器0.5~4米左右不超过两米的范围。而之所以裸眼就可以观看3D ， 是因为这台操作电脑中有一个能自动追踪人眼方位和距离的摄像头，它会把追踪到的人眼位置变成数字信号，传递给后台处理器。后台分析出人眼的距离和方位，实时测算出光线反射到两只眼睛中的角度，然后再调整屏幕上图像的光线，使它正好达到人眼能看见立体图像的角度。

◎权威点评：

郭太良：场致发射显示技术教育部工程研究中心主任

3D 视频虽然给人们带来了不寻常的观影体验，但那副特制的眼镜戴起来有诸多不便，尤其是本身就近视或是老花眼的人群就得戴上两个眼镜观看电影，甚至有些人在观影之后还会出现眩晕感。

从模拟信号时代到数字信号时代，再进入互联网时代，彩电的发展前景得以大大拓展，产品变革速度大大加快。未来3~5年，3D 电视机也许就会走进我国许多老百姓的家中。那么届时裸眼3D 技术必然就会成为趋势。

但是目前，在行业上还面临两大难题，一是内容，二是标准，这两大难题若不能解决，3D 电视的发展必然举步维艰。

“资源三号”在天上的地球卫士

◎技术进步：

频频发生的灾害已经让地球人无力招架，如何才能在灾难来临时进行最为有效的救援成为各国思考的难题。10月，“资源三号”卫星正式进入人们的视野。它的出现也填补了国内这一领域的空白。

我国自主研制的“资源三号”卫星是首颗民用高分辨率立体测绘卫星，主要用于基础地形图的测制和更新，是测绘数据获取的重要信息源。它利用全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)这三个技术核心，接收从太空返回地面的信息。

“资源三号”卫星升空后，地面控制中心会接收到卫星返回的波点信息，经过数据信息处理中心的加工后，立体成像即可提供给相关的决策部门，当未来再发生泥石流等灾害时，就可以利用“资源三号”所返回的信息，绘制成影像，通过影像区域呈现出的各种不同颜色来判断哪里是重灾区，哪里受到的影响不大。而相关部门就可以根据受灾情况做出科学的救援部署。

◎权威点评：

许绍燮：中国工程院院士，中国地震局地球物理研究所研究员

“资源三号”卫星对民用测绘防灾事业将会起到重要的促进作用。鉴于它所具有的高分辨率，地面幅宽范围广，它所成像的立体照片除了测绘工作上具奠基性意义外，对于应急救灾如地震、山崩、滑坡、泥石流、洪水、山火等的指挥决策更具有决定性的意义。

相信随着我国科技与社会实力的增长，这类资源卫星将会精度更高，重返周期更密集，特别是当出现重大灾情时，有望能得到及时变轨，以求最有效地获取信息。

植物工厂智能产菜

◎技术进步：

只要轻轻地按一下按钮，一颗种子就能结出漂亮的果实，而在这个过程中，人们只需静静等待。这就是“植物工厂”给人们展现的未来世界。

植物工厂的概念于上世纪70年代自日本等国出现，然后传入我国。今年，国内多座大型城市都出现了植物工厂，它正在悄悄地改变人们的生活。

植物工厂的运作过程科技含量十足。它利用计算机对植物生长的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度进行自动控制，使植物较少受到自然条件的制约，而且用富含氮磷钾的栽培液种植也能避免植物吸收土壤中的有害物质以及受到病虫害的侵害。所以工厂内种植的生菜、小白菜等，20天左右就能收获，若在普通的大田里，则需要1个月到40天的时间。

同时植物工厂利用栽培架等技术，还能节省耕种面积，1平方米的植物工厂可以相当于3平方米露天耕地。一家30人的番茄植物工厂，每天就能生产番茄 13吨。

◎权威点评：

方智远：中国工程院院士，著名蔬菜遗传育种专家，中国农业科学院蔬菜花卉研究所研究员

“植物工厂”技术类似于温室栽培，但是要更为智能化。目前，这项技术在我国还处于起步阶段。它是现代设施农业发展的高级阶段，是高投入、高技术的生产体系。通过对温度、湿度、环境等因素的控制，使植物进行更为科学的生产，同时，在产量和节省耕地方面确实比传统方式要好。

目前在很多国家都有类似的植物工厂在运作，但是它们也都面临着一个同样的问题，就是产品价格偏高。如果想让这种方式普及，就要先把成本降下来。而且将来的蔬菜种植完全靠植物工厂在目前看来还不太现实。在极地等特殊环境中，植物工厂的作用应该更大。