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光電子技術的“破繭”之路

近日,中國科學院半導體研究所(以下簡稱半導體所)“半導體光電子器件及集成技術”入選了科院“率先行動”計劃第一階段重大成果及標志性進展。

作為國家信息產業的基礎技術之一,光電子技術在寬帶互聯網、高性能計算、智能機器人、先進制造和智慧城市等多個領域起到關鍵性支撐作用。它也因此成為了衡量一個國家綜合實力和國際競爭力的重要標志。

認準了半導體光電子器件及集成技術是構建未來信息社會的核心和基礎,半導體所在“十二五”和“十三五”期間,分別將其作為重點培育方向和重大突破方向,堅持面向國家重大需求,突破半導體光電子器件及集成技術的瓶頸,研制出自主可控核心光電子器件,以實現其在光通信、光互連、光傳感等領域的典型應用。

在限制中突破
度過漫長的沉默期
壯大轉化隊伍


在先進核能路上披荊斬棘

“外國做了沒有?別人做過沒有?”這兩句“靈魂拷問”,科院近代物理研究所(以下簡稱近物所)所長徐瑚珊從前常常聽到。

2011年,科院A類戰略性先導科技專項“未來先進核裂變能——ADS嬗變系統”啟動,這意味著,近物所與科院高能物理研究所(以下簡稱高能所)、科院合肥物質研究院、中國原子能科學研究院等單位接下了一項沒有先例的任務。

近日,科院公布了“率先行動”計劃第一階段重大科技成果及標志性進展,“加速器驅動先進核能系統原理驗證及關鍵技術重大突破”榜上有名。

“雞蛋不要放在一個籃子里”
走在無人區
開了個好頭

借由衛星的眼睛看清地球,在一幅幅遙感圖上遨游世界,及時發現全球變化和人類活動的蛛絲馬跡,這是中國遙感人的夢想。

近日,科院公布了“率先行動”計劃第一階段重大科技成果及標志性進展,科院空天信息創新研究院(以下簡稱空天院)的“全球遙感空間信息系統”項目榜上有名。

自2014年科院“率先行動”計劃實施以來,空天院認真貫徹落實,聚焦重大重點項目,不斷協同創新,取得了重大科技成果。如今的這份榮譽,不但是對他們7年潛心攻關的最好總結,也讓他們覺得,自己離夢想又近了一步。

使命擔當響應時代召喚
全面布局促進多點開花
“率先行動”注入全新動能

 
 
 
 

 

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“集團軍”讓量子研究捷報頻傳

近日,光量子計算和大尺度光量子信息處理兩項成果雙雙入選中國科學院“率先行動”計劃第一階段59項重大科技成果及標志性進展。

8月16日,世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”迎來4歲生日。在距離地球500公里的軌道上,這顆超期服役2年的“老”衛星仍然捷報頻傳。

6月15日,中國科學院院士、中國科學技術大學教授潘建偉領銜的合作團隊在《自然》發表論文,在國際上首次實現了基于糾纏的無中繼千公里級量子保密通信。這也是“墨子號”4年間產生的第5篇《自然》《科學》論文。

隨著一項項科學實驗的成功,衛星量子通信的應用前景日益清晰。

戰略布局占先機
敢想敢干出奇跡
“率先行動”很給力


“明星”pi-分子養成記

大多數分子中,電子的運動總會束縛在原子周圍,就像地球總是在固定軌道上圍繞太陽運動。“pi-分子”是特殊的一類,碳原子之間或者與雜原子之間通過一定方式互相連接后,讓電子能夠在“離域軌道”上自由“奔跑”。

對科學家而言,pi-分子的這一特點,為創造各式各樣新奇性質,提供了無限可能。

在中國科學院“率先行動”計劃支持下,中國科學院化學研究所(以下簡稱化學所)聯合長春應用化學研究所、上海有機化學研究所以及微電子研究所等多家單位,圍繞pi-分子體系開展深入研究,創造出一批“明星”分子,引領了分子材料和器件研究,奠定了柔性光電子應用的核心物質基礎。

今年8月,這項成果入選中國科學院“率先行動”計劃第一階段59項重大科技成果及標志性進展。

勇攀科學高峰
打造酷炫未來
營造寬松氛圍


揭秘光合作用能量工廠

近日,科院凝練總結出59項“率先行動”計劃第一階段重大科技成果及標志性進展。“光合作用光系統等超大分子復合體的結構、功能與調控”名列其中。

光合作用為地球上幾乎所有生命提供了賴以生存的物質和能量。“生物體內的光合作用復合體就像一個個小工廠的不同功能單元,既有向外捕獲光能的‘天線系統’單元,也有進行能量轉化反應的‘反應中心’單元。”科院生物物理研究所(以下簡稱生物物理所)研究員柳振峰對《中國科學報》說,“解析它們的結構,就像搞清楚一個生產車間裝配線上的設備和物料是怎么排列的。這對理解地球生命能量工廠的運作原理至關重要。”

科院在光合作用研究領域有數十年的積淀,近年來更是在揭示相關復雜超分子體系的精密裝配、工作原理以及調控機制方面,取得了一系列重大成果。

向更高的分辨率進軍
老牌團隊的新突破
從“率先行動”走向率先成功


進擊的古基因組研究

今年5月,《科學》在線發表了一項科院古脊椎動物與古人類研究所(以下簡稱古脊椎所)領銜的關于華夏族群探源的突破性研究成果,它揭開了有關中國南北方史前人群格局及遷移與混合這一重大學術問題上的若干謎團;兩個月后,該團隊又發布最新發現:通過古基因組研究發現距今約1.1萬年的中國南方未知現代人群,相關研究揭示出中國南方與東南亞人群舊石器時期的遺傳聯系。

近十幾年來,古DNA研究發展非常迅速,國際團隊爭相在數以億計的基因組數據中尋找蛛絲馬跡,破譯人類演化之謎。其中,由付巧妹領銜的古脊椎所古DNA研究團隊,不僅參與重新書寫了歐洲最早的現代人類的歷史,還掀起了亞洲先民演化歷史故事的序幕。

科院“率先行動”計劃實施以來,古脊椎所在“古基因組揭秘人類演化”領域取得的一系列突破性成果,在古DNA研究浪潮里大放異彩。

瞄準學科生長點
逐浪“黃金時代”
跨越式發展背后


“悟空”的暗物質取經之路

愛因斯坦曾說過:“宇宙中最不可理解的事是宇宙是可以理解的。”在浩瀚無垠的宇宙中,目前能被人類觀測到的部分只有5%,還有95%看不見摸不著的部分是暗物質和暗能量。

2015年12月,“悟空”暗物質粒子探測衛星發射升空,這是中國科學院空間科學戰略性先導科技專項的首發星,也是中國發射的首顆天文衛星,由中科院微小衛星創新研究院抓總研制,中科院多家科研院所共同參加有效載荷、科學應用系統等工程項目研制工作。中科院紫金山天文臺(以下簡稱紫金山天文臺)是“悟空”暗物質粒子探測衛星的首席科學家單位和項目發起單位。

“我們探索暗物質的道路才剛剛開始,還會有越來越多的好消息傳來。”這是暗物質粒子探測衛星首席科學家、紫金山天文臺臺長、中科院院士常進經常掛在嘴邊的一句話。

來自中國的建議
將想法變成現實
“延壽”平穩運行


 

朗蘭茲綱領:一項偉大的數學工程

提及21世紀最重大的數學問題,朗蘭茲綱領必定榜上有名。它已是當今基礎數學中非?;钴S的研究方向,國際上幾乎所有數學研究機構和頂尖大學的數學系都有人在研究。

自上世紀末以來,朗蘭茲綱領研究在中國科學院數學與系統科學研究院(以下簡稱數學院)逐步發展起來。近年來,在中國科學院“率先行動”計劃的支持下,數學院已經擁有一支年富力強的朗蘭茲綱領研究團隊,并在朗蘭茲綱領及相關重大問題研究中取得重要突破。

不拘一格 組建最強戰隊
“純粹”環境 營造最佳氛圍
學術交流 激發靈感閃現

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 朗蘭茲綱領:一項偉大的數學工程
◎開欄語

 

自2014年“率先行動”計劃實施以來,中國科學院認真貫徹落實習近平總書記提出的“三個面向”“四個率先”要求,把實施“率先行動”計劃作為重大政治任務和重大科技任務,在科技創新發展、國家創新人才高地建設、高水平科技智庫建設、一流科研機構建設等方面取得了重大進展和突出成效,全面完成了“率先行動”計劃第一階段目標任務,在我國創新型國家和科技強國建設中起到了引領帶動作用,為2030年全面實現“四個率先”目標打下了堅實的基礎。

中國科學報開設“‘率先行動’計劃”專欄,圍繞面向世界科技前沿、面向國家重大需求、面向國民經濟主戰場所取得的一批重大科技成果和標志性進展,展現積極探索、勇于擔當的中科院力量,為深入實施第二階段“率先行動”計劃及引領科技強國建設提供借鑒。

 
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