2020年中国的科技成果

　　2020年中国的科技成果

　　9月15日至16日，2020年中国化工学会科技创新大会在北京昌平石油科技交流中心举行。中国石油大学(北京)2项成果获中国化工学会科学技术奖基础研究成果奖一等奖，其中作为第一完成单位的成果1项。

　　理学院赵震教授团队完成的成果“机动车尾气排放PM2.5高效催化净化技术”获中国化工学会科学技术奖基础研究成果奖一等奖。学校团队成员还有刘坚、韦岳长、于学华、徐春明、姜桂元、宋卫余、段爱军等。该成果围绕国家雾霾天气治理的需求，针对致霾机动车尾气颗粒物(PM2.5)催化净化存在的基础科学和技术问题，提出了PM2.5氧化催化剂设计的新思路，建立了制备催化剂的新装置和新方法，制备了高移动性纳米复合氧化物、三维有序大孔氧化物及其担载贵金属纳米颗粒和廉价高效大孔—微孔氧化物等系列新型高效催化剂，为PM2.5燃烧高效催化剂的结构设计与“化学裁剪”精准调控提供了理论基础;开发了同时净化机动车尾气含PM2.5在内多种污染物的两段组合四效催化技术及SCRPF新工艺，台架实验达到国VI排放限值要求。上述创新性成果不仅为PM2.5治理提供了科学与技术基础，而且具有重要环保意义和社会效益。团队发表相关SCI论文105篇，总引3432次;其中，8篇代表作SCI他引761次，单篇最高SCI他引177次;主办全国环境催化相关学术会议4次，在国内外会议上作大会和Keynote报告40余次。第一完成人赵震教授连续6年入选“中国高被引学者”，获评教育部“长江学者”特聘教授等，培养指导的学生获全国百篇优秀博士提名论文1人(刘坚)，获北京市优秀博士论文2人(刘坚、韦岳长)，入选国际催化学会理事会“Young Scientist Award”1人(韦岳长)，获批教育部新世纪优秀人才2人(刘坚、姜桂元)。

　　中国化工学会科学技术奖于2019年设立，每年评选一次，下设技术发明奖、科技进步奖、基础研究成果奖三个子奖项。其中，基础研究成果授予在化工领域应用基础研究、中试、工业试验等阶段，在新工艺、新技术集成、新产品、新方法、新材料、新设备、新软件、应用基础研究等方面作出重要贡献的集体和个人。

　　2020年中国的科技成果

　　中国科技快速发展，中国不再是20年前的中国，新的科技成就正将中国从崛起引领至复兴。

　　有些人认为世界上只有中国和外国。中国是有不足，但我们也不必自卑。中国有一些世界顶级科学技术，但也不能自满。以下五十条摘自网络，欢迎补充。

　　一、北斗系统。

　　差分仪试验成功将精度从10米提升到1米，配合地基增强系统精度将达到厘米级，并拥有短信功能。某些方面甚至超过美国GPS。

　　二、超级计算机。

　　“天河2号”以每秒33.86千万亿次连续第六度称雄。我国的太湖之光超级计算机，全部自主研发并有中国“芯”。速度比天河还快三倍，将美国甩出九道街外。

　　三、核爆模拟器

　　中国的瞬发能量达到美国的22倍，这种“Z脉冲功率设施”是世界上最强大，最高效的实验室辐射源。

　　四、"可重复使用航天器"

　　2020年9月，中国成功发射可重复使用试验航天器，世界顶级技术。被外界认为类似美国的太空战机X-37B等。

　　五、世界首颗量子科学实验卫星“墨子”

　　长征二号丁运载火箭成功将世界上首颗量子实验卫星“墨子”号送上天空，这将使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信。

　　六、“天眼”，世界最大单口径射电望远镜

　　“天眼”，直径500米，全球最大口径球面射电望远镜，简称FAST。FAST将在未来10年至20年保持世界一流设备的地位，成为中国和世界天文学研究的“利器”。

　　七、华为5G通讯设备，世界领先。

　　八、申请专利数量全球领先，知识产权。

　　世界知识产权组织发布《2019年世界知识产权指标》，2018年，中国专利申请数量继续在全球领先，达到创纪录的154万件，占全球总量的46.4%，其数量相当于排名第二位至第十一位申请量之和。排在中国之后的是美国(59.7万件)、日本(31.4万件)。

　　九、科研论文、科研机构为世界一流水平

　　美国国家科学基金会报告，中国的论文数量超过了美国，这基于发表的经过同行评审的论文数量。《日本经济新闻》认为，这进一步彰显了中国在科研领域重要的世界地位。

　　中国论文质量也逼近美国：被引用次数排名前10%的论文，2017年美国占24.7%，位居世界第一;中国占22%，居第二位;英国第三;德国第四;日本第九位。

　　《日本经济新闻》指出，中美擅长的领域各不相同。中国论文主要集中于材料科学、化学、工学、计算机和数学方面;而美国则主要集中于临床医学和基础生命科学领域。

　　《自然》杂志显示，中国科学院在全球优秀科研机构中排名第一，超过了哈佛大学和法国国家科研中心。

　　十、造岛神器“天鲲号”

　　2017年11月19日，中国自主设计制造的造岛神器“天鲲号”下水。拥有更加“纯正”的国产血统，在性能上有更胜一筹。“天鲲号”的最大挖掘深度可以达到35米，可以在一小时内将6000立方米的海水、碎石、泥沙混合物送到1.5万米之外。在2017年5月，中国商务部为维护国家安全，对大型挖泥船实施出口管制，未经许可任何单位和个人不得对外出口。

　　十一、从蛟龙号到“三龙探海”

　　下潜深度是深海探索能力的象征，在世界范围，只有蛟龙号能达到7000米的工作深度，世界第一。继“蛟龙号”载人潜水器之后，“海

　　龙二号”无人有缆潜水器和“潜龙一号”无人无缆潜水器也同时入驻青岛深海基地。

　　十二、高铁总里程达两万公里

　　郑(州)徐(州)高铁正式开通运营，标志着中国高铁运营里程突破2万公里。中国不仅是高铁里程最长的国家，而且高铁的安全运输规模也是世界上最大的。

　　十三、世界最大起重船

　　“振华30号”，振华重工自主建造的世界最大12000吨起重船。单臂架12000吨的吊重能力和7000吨360度全回转的吊重能力位居世界第一。

　　十四、核聚变实验装置“人造太阳”

　　“人造太阳”实验装置在电子温度超过5000万度，持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电。这一重大成果标志着中国在稳态磁约束聚变研究方面继续走在国际前列。

　　十五、3D打印。

　　能够生产优于美国的激光成形钛合金构件。成为目前世界上唯一掌握激光成形钛合金大型主承力构件制造且付诸实用的国家。

　　十六、激光技术。

　　深紫外全固态激光器通过验收，成为目前世界上唯一能够制造实用化、精密化深紫外全固态激光器的国家。

　　十七、超级钢(微晶钢)。

　　居世界领先地位，我国是目前世界上唯一实现超级钢的工业化生产的国家，其他国家的超级钢尚未走出实验室。

　　十八、脉冲强磁场实验装置。

　　跻身世界上“最好”的脉冲场之列，在电源设计和磁体技术方面取得的成就位列世界顶级。

　　十九、纳米技术。

　　清华大学魏飞教授团队成功制备出单根长度达半米以上的碳纳米管，创造了新世界纪录，这也是目前所有一维纳米材料长度的最高值。

　　二十、量子技术

　　光量子路线，2017年中科大宣布世界上首台可以超越早期经典计算机运算速度的原型机;

　　量子存储器，2017年清华大学的原子量子存储器，将量子存储器存储容量的国际记录(12个)提高一个数量级。

　　中国2016年量子通信卫星已经上天;北京到上海的1000公里级别量子通信干线已经开通。

　　中科大研制成功半导体量子芯片，可以进行逻辑运算和信息处理。

　　量子通信将解决潜艇与卫星通信的世界难题。中科大测出量子纠缠速度下限，标志中国在能够“绝对保密”的量子通信这个未来战略性领域继续领跑全球。

　　二十一、风洞。

　　JF12激波风洞，试验时间100毫秒三倍于国外，国际上最先进的高超声速风洞。

　　二十二、盾构机。

　　400多吨的世界最大矩形盾构机在郑州下线。

　　云计算。

　　二十三、全球首台“云计算机”

　　“紫云1000”在中国问世，这标志着中国在云计算核心技术领域取得了重大突破。

　　二十四、超轻气凝胶。

　　浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出了一种0.16毫克/立方厘米的超轻气凝胶，刷新了目前世界上最轻固体材料的纪录。

　　二十五、微电子。复旦大学微电子学院张卫教授团队研发出世界第一个半浮栅晶体管。

　　二十六.引力精密测量。罗俊院士团队算出世界最精确万有引力常数，其引力实验室也被外国专家称为“世界的引力中心”。

　　二十七、1960年代中国科学家发明的人工合成牛胰岛素。

　　二十八、氢弹的“于敏构型”世界领先。

　　二十九、第三代核电技术：

　　自主的第三代核电华龙一号机组已对外输出到英国，阿根廷。已成为又一张"国家名片"。比日本发生事故的二代技术领先一代。二，中国核电站压力容器的C形密封件技术领先。C形密封件目前只有中国和美国能造，法国和日本虽是核电强国，但密封件却不能自产。中国的C形密封件成功后，价廉物美，美帝300万的密封件基本要退出市场了。

　　三十、煤制油技术

　　煤制油技术，中国居于世界绝对领先地位，不只煤制油技术，其中的一个小部件“单向阀”，全世界以前只有德国可以生产，他们获取了多么高的利润呢，一个小小的阀门，价格高达180万人民币，而寿命最长只有3小时。中国研发出单向阀后，价格只有20万人民币，寿命有1年多。这家德国公司已经彻底退出竞争。

　　三十一、特高压电网

　　中国在国际上率先建立了完整的特高压智能电网技术标准体系，主导并制定国际标准39项。

　　三十二，非线性光学晶体

　　1990年中国陈创天院士研发出世界第一块KBBF晶体，更是控制着激光武器的命门。

　　美国人经过数年研究后向全世界宣布，他们用15年的时间终于研发出具有他们自主知识产权的KBBF晶体。但是令美国人失望的是，中国在2015年就成功研发出更加先进的LSBC晶体，再次领先美国一大截。

　　三十三，核处理“启明星2号”

　　中国早在2016年底，成功进行核反应堆零功率装置“启明星2号”试验，可以大幅度降低核废料的放射性危害，还能将核燃料的利用率提升到95%。让核能变成真正清洁、安全的战略能源。

　　中国自主研制的大型核废料运输容器样机已通过验收，彻底搞定了困扰我国多年的核废料处理与运输难题。美国为处理核废料不惜斥资6400亿元人民币建造一巨型的存放核废料基地，但是非常不幸的是，截止2015年，基地内核废料的存储量高达75%，也就是说要不了多久，该基地存储量将达到饱和。

　　中国热核聚变走在国际前列，成功实现放电反应。

　　三十四、燃煤高效清洁利用技术

　　1，燃煤机组超低排放关键技术获突破;

　　浙江大学的“燃煤机组超低排放关键技术研发及应用”项目获得国家技术发明奖一等奖。该技术解决了复杂煤质和复杂工况下烟气多污染物超低排放难题，让燃煤变得更加清洁。

　　2，中国煤炭转化技术获突破，煤做到烧干榨尽。

　　3，中国实现“煤变油”技术。2016年，神华400万吨煤转油厂正式投产，可年产转化油405万吨。

　　三十五，高超音速导弹

　　中国被称为“东风ZF”的高超音速导弹、东风17、星空2乘波体飞行器等三种高超声速武器已经多次实验成功，最高运行速度可达13倍音速，可以突防一切反导系统。美国在此方面的实验屡次失败，没有多大进展。

　　三十六，暗物质探索

　　目前，世界上唯一一颗暗物质探索卫星是中国于2015年11月发射的“悟空号”，而其他国家目前依然处于实验室探索阶段。

　　三十七，光伏产业(太阳能发电技术)中国领先，占有世界70%的市场份额。

　　太阳能发电称为“光伏产业”。中国光伏企业无论是从技术水平还是实际应用，都站在世界的最前列。　2016年，中国光伏发电总量为全球第一。以至于美国等以贸易垄断为由对我国光伏产业发起双反、201调查。

　　三十八，军用、民用无人机技术

　　中国的察打一体无人作战机已形成“翼龙”1和翼龙2及彩虹1/2/3/4/5两大系列。已出口中东，非洲，拉美等13国。

　　民用大疆无人机更已占领七成世界市场。

　　三十九，中国火箭振动台

　　中国拥有总推力可达70吨级的电动振动试验系统，中国发射的长征五号运载火箭就是通过它测试。领先于美国。

　　四十，激光武器技术：

　　激光包括战略性激光武器(反卫星用)、战术性激光武器(防空、空战及陆战用)等两种。战略性激光系统有神光1/2/3 ,美报曾三次照射过顶美卫星致其失灵。美国《大众科学》报道，“低空卫士II”和“沉默猎手”激光拦截系统是目前世界上最强大的激光武器之一。

　　四十一，导弹反舰技术

　　中国拥有世界上唯一弹道导弹打航母技术，东风21D。

　　四十二、工业无水氟化氢提取技术

　　中国曾成功拿下沙特最大的磷矿基地建设项目。沙特本身是不看好中国企业能够中标。但当中国企业拿出这项全球唯一的技术后，沙特动心了，瞬间改变了主意。

　　四十三，可燃冰开采技术

　　中国是世界上实现可燃冰持续开采的唯一国家。

　　四十四、电磁弹射，电磁炮，舰艇全电推进系统(中压直流综合电力系统)

　　马伟明堪比当代钱学森，他的团队已经试验成熟航母全电推进系统，电磁弹射技术，将大量安装在各种舰艇之上。使中国舰艇的发动机革命性进步，领先美日等国。

　　有俄专家称：舰艇全电推进系统，中国领先不止10年。

　　对于现在美国及西方使用的中压交流技术，能够看见的就是应用这一系统的美国“朱姆沃尔特”级驱逐舰和英国45型驱逐舰。

　　对于这两款战舰，令人印象深刻的是数次在港口趴窝，这时，美英两国才是明白自己走错方向。

　　所以才会出现美国后来战舰规划中要以中压直流综合电力系统作为重点发展方向，这样的规划用事实证明美国将要走马伟明路线。

　　并且这一技术，中国已经成功的运用在电磁炮的电力系统上，成功突破20兆瓦舰载发电机组，所以就电磁炮技术而言，中国已经是全球领先。而美国因为陆基实验遇到困难，不久前暂停研制。

　　四十五，领先的新一代永磁电机和潜艇发动机技术

　　中国成功研制艇用永磁推进电机。中国船舶重工集团公司研制成功的新型AIP发动机，与国外最先进的相比，功率提高了115%，属世界首创，现已列入国家下一代舰船的应用计划。

　　四十六、中国在大型专业自动化码头装卸设备制造、海工机械特种船舶、集装箱成套设备制造技术领先世界。

　　四十七，中国邮政光学字符识别、码址校验等分拣技术处于世界领先水平。

　　四十八，中国的高产杂交水稻技术世界第一。

　　四十九，矿浆电解工艺和主体设备均属国内外首创,其技术水平处于世界领先。

　　五十，绘制全新人类脑图谱

　　中国科学院自动化研究所脑网络组研究中心蒋田仔团队联合国内外其他团队，经过6年努力，成功绘制出全新的人类脑图谱。

　　2020年中国的科技成果

　　先说结论：如果把科技实力比作一种财富，这种财富的积累能力就是所谓科研产出。目前，从各项指标来看，我国的科研成果产出能力已经是世界第二，整体科技实力跃居世界前列(top2)也是指日可待(类似GDP和国民财富的关系，我们GDP是第二了，但财富积累还需一些时间)。以下做个分析研判。

　　1、自然指数高居第二多年

　　在反映高质量的自然科学产出的自然指数方面，我国已经第二好多年了，仅次于美国。去年，自然指数超过了排在第三到第六的德国、英国、日本、法国的总和。

　　公知：什么自然指数?不就是"灌水"吗?你们中国就知道制造水文，拿顶级的科研成果来比!

　　2、顶尖学术刊物CNS发文量近期攀升至世界第二

　　好的，我们来看看最顶级学术刊物吧。一般来说，CNS正刊是最顶级的学术刊物了。其实这方面Nature也统计了，下图是2019年2季度到2020年1季度中国，各国在Nature、Science正刊的发文量统计。预计我国今年也将达到第二的水平。

　　以上主要是基础科学的比较。把目光放到整个工程技术领域呢?

　　3、工程技术论文数量全球第一，论文质量大幅提高

　　先看一个水文统计，这是2020年美国国家科学委员会的科学与工程指标报告。援引了Scopus数据库，2万多家期刊的发文统计。中国截止2018年，也是“第二”，不过第一是欧盟，第三是美国，其实按国别来比，已经是第一。

　　公知：胡。。。胡扯!什么第一，那是灌水。。。水。。。。。水。。!中国的论文，那能叫论文吗?

　　别急，援引一下这个报告里的另一个指标，前1%引用指数。下图是这个指数2000-2016的变化

　　这个指数是这么设计的：统计一下某个年度，某国发表的世界前1%引用量的论文数，除以该国的论文总数(引用量的统计区间是2年，因此这个报告只算到2016年而不是2018年)。所以这个指数就反应了论文质量。

　　这个图的呈现是做了归一化，指数1.0那条线就是全球的平均线。可以看到美国的质量最高，欧洲其次，中国也是高于平均线的，高于韩国、日本、印度等其他国家。而且这还是2016年的数据，4年后的今天，中国无论是量还是质，肯定又有很大进步了。注意，这个成绩并不是天上掉下来的，2010年以前，我国的这个质量指数确实是比较低的，但是这10年进步太快了。

　　所以公知，再说中国论文全是灌水那就是打日本、欧洲的脸啊。虽然质量上还是不如美国，但是起码比日本高啊，也不比欧洲差啊。

　　如果分析具体的工程技术领域，比如CS吧，这个领域的都知道，现在中国在CS的顶会、顶刊的发文量也是非常抢眼的，很可能统计一下CS的顶级文章量也是第二了。可惜我还没见到相关统计。

　　如果再看看PCT专利的情况，这个指标反应了技术领域的创新活跃程度，2019年，中国通过世界知识产权组织《专利合作条约》(PCT)途径提交了5.899万件专利申请，已经超过美国(5.784万件)跃升至第一位。

　　4、总结

　　最后说一下，为什么我们现在论文产出这么厉害了，还是觉得我们不是科技强国?因为这些指标都是年度数值，仅仅反映了科研产出的增量。科技实力的积累，科技成果的转化都需要一个积累过程。当然，学术是日新月异的，新的成果出来，旧的成果就会落后，不像财富的积累上旧钱新钱都一样，所以这种科技产出的积累，肯定比财富的积累要快。我们有理由期待，假以时日，这种top2的科研产出增量，必然会将中国推向top2的科技强国地位。

2020年中国的科技成果

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