改革開放四十年40項標志性重大科技成果

文／中國科學(xué)院

40項標志性重大科技成果，是《改革開放先鋒 創(chuàng)新發(fā)展引擎——中國科學(xué)院改革開放四十年》編委會以“三個面向”為線索，組織中科院機關(guān)有關(guān)部門在系統(tǒng)梳理改革開放40年來中科院廣大科研人員取得的眾多重要科技成果的基礎(chǔ)上，經(jīng)綜合凝練歸納提出的具有代表性的重大科技成果。

一、面向世界科技前沿（15項）

1.高溫超導(dǎo)體研究

超導(dǎo)電性是荷蘭科學(xué)家卡莫林·昂納斯（H.Kamerlingh Onnes）在1911年發(fā)現(xiàn)的。指某些材料在其臨界溫度以下表現(xiàn)出電阻為零和完全抗磁性的現(xiàn)象，相應(yīng)的材料稱為超導(dǎo)體。臨界溫度高于傳統(tǒng)理論認為的“麥克米蘭極限”（40K）的超導(dǎo)體被稱為高溫超導(dǎo)體。探索和發(fā)現(xiàn)新型高溫超導(dǎo)體特別是液氮溫區(qū)以上的超導(dǎo)體并研究其物理機制是各國科學(xué)家們長期追求的目標。

1987年，物理所在銅氧化物超導(dǎo)體的研究中作出了重大貢獻，獨立發(fā)現(xiàn)了液氮溫區(qū)銅氧化物超導(dǎo)體，并首次在國際上公布其元素組成為Ba-Y-Cu-O。獲1989年度國家自然科學(xué)獎一等獎。

2008年，中國科大和物理所在鐵基超導(dǎo)體研究方面先后在國際上首次突破了麥克米蘭極限溫度，分別發(fā)現(xiàn)43K的SmFeAsO1-xFx超導(dǎo)體、41K的CeFeAsO1-xFx超導(dǎo)體和系列50K以上的REFeAsO1-xFx及REFeAsO1-x（RE=稀土元素）超導(dǎo)體，并創(chuàng)造55K的超導(dǎo)體臨界溫度紀錄。確定鐵基超導(dǎo)體為新一類高溫超導(dǎo)體，并在物理性質(zhì)研究方面取得重要成果，具有潛在應(yīng)用價值。獲2013年度國家自然科學(xué)獎一等獎。

中科院在國際上僅有的兩次高溫超導(dǎo)研究重大突破中，都作出了先驅(qū)性和開創(chuàng)性貢獻，在該領(lǐng)域多個方面發(fā)揮了引領(lǐng)作用，持續(xù)推動國際高溫超導(dǎo)研究發(fā)展。

2. 拓撲物態(tài)領(lǐng)域系列研究

物理所在拓撲物態(tài)領(lǐng)域取得一系列國際領(lǐng)先的研究成果。2009年，理論發(fā)現(xiàn)Bi2Te3、Bi2Se3、Sb2Te3族三維拓撲絕緣體，并獲實驗驗證，成為最為廣泛研究的拓撲絕緣體材料體系。2010年，理論提出Cr或Fe磁性離子摻雜的Bi2Te3等拓撲絕緣體薄膜是實現(xiàn)量子反常霍爾效應(yīng)的最佳體系，獲2011年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎。2013年，與清華大學(xué)合作在世界上首次實驗觀測到“量子反常霍爾效應(yīng)”，驗證了理論方案。2012—2014年，理論預(yù)言并實驗發(fā)現(xiàn)了兩個狄拉克半金屬Na3Bi和Cd3As2，將凝聚態(tài)中電子態(tài)的拓撲分類從絕緣體推廣到了半金屬，發(fā)現(xiàn)了新物態(tài)——拓撲半金屬態(tài)。

2015年，理論預(yù)言TaAs家族材料是外爾半金屬，并首次實驗證實了其中手性電子態(tài)——外爾費米子的存在。該研究被英國物理學(xué)會《物理世界》評為“2015年十大突破”，被美國物理學(xué)會《物理》評為“2015年八大亮點工作”。2018年1月，入選美國物理學(xué)會《物理評論》系列期刊誕生125周年紀念論文集，是收錄的49項重要科學(xué)成就中唯一來自中國本土的工作。

2017年，理論預(yù)言并首次實驗發(fā)現(xiàn)了三重簡并點半金屬WC家族材料，發(fā)現(xiàn)其中的三重簡并費米子型準粒子激發(fā)，為在凝聚態(tài)物質(zhì)中探索非常規(guī)費米子激發(fā)提供了新思路、新方法。

2018年，首次在鐵基超導(dǎo)體鐵碲硒材料中發(fā)現(xiàn)了拓撲超導(dǎo)表面態(tài)，并在該材料中發(fā)現(xiàn)了零能的馬約拉納束縛態(tài)，對構(gòu)建穩(wěn)定的、高容錯、可拓展的未來量子計算機的應(yīng)用具有重要意義。

3. 粒子物理與核物理研究

中科院依托相關(guān)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施并牽頭重大國際合作，在強子物理、核物理、中微子物理、高能量前沿等方面取得一系列具有國際影響力的科學(xué)成果。

1990年以來，高能所依托北京正負電子對撞機（BEPC）、北京譜儀（BES）實驗精確測量了τ輕子質(zhì)量及R值，發(fā)現(xiàn)了X（1835）新粒子。2013年，北京譜儀Ⅲ實驗發(fā)現(xiàn)了“四夸克物質(zhì)”Zc（3900），是對傳統(tǒng)夸克模型中物質(zhì)只含2個或3個夸克的重大突破，在美國物理學(xué)會《物理》評出的當年度物理學(xué)領(lǐng)域11項重要成果中位列榜首。

1992年，利用蘭州重離子研究裝置，上海原子核所（現(xiàn)“上海應(yīng)物所”）獲得了新核素鉑-202，這是中國科學(xué)家首次合成的新核素。20世紀90年代以來，近代物理所合成了34種新核素，首次高精度測定一批短壽命原子核質(zhì)量，建成國際核質(zhì)量數(shù)據(jù)評估中心。這些新核素的產(chǎn)生是中國科學(xué)家在遠離穩(wěn)定線核的合成和研究中取得的重大成果。

2011年，上海應(yīng)物所在參加RHIC-STAR核物理國際合作研究中，與美國科學(xué)家合作，為首次發(fā)現(xiàn)迄今最重的反物質(zhì)粒子——反氦核，發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

2012年，由高能所牽頭的國際合作研究團隊在大亞灣反應(yīng)堆中微子實驗發(fā)現(xiàn)了中微子振蕩新模式，精確測得中微子混合角θ13值，標志著我國中微子實驗研究從無到有步入世界前列。該成果入選美國《科學(xué)》2012年十大科學(xué)突破，獲2013年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎、2016年度國家自然科學(xué)獎一等獎、2016年度國際基礎(chǔ)物理學(xué)突破獎。

由高能所牽頭的中國研究團隊在2012年歐洲核子中心大型強子對撞機國際合作實驗中，為發(fā)現(xiàn)希格斯粒子及其性質(zhì)研究作出了直接貢獻。

4.有機分子簇集和自由基化學(xué)研究

物理有機化學(xué)是有機化學(xué)的理論基礎(chǔ)，主要涉及結(jié)構(gòu)、介質(zhì)和化學(xué)特性、物理特性之間的關(guān)系。上海有機所經(jīng)過近20年努力，圍繞物理有機化學(xué)前沿領(lǐng)域兩個重要方面——有機分子簇集和自由基化學(xué)，進行了深入系統(tǒng)的研究。獲2002年度國家自然科學(xué)獎一等獎，填補了該獎項此前連續(xù)4年的空缺。

有機分子簇集和自卷研究成果，對在分子水平上理解某些生命現(xiàn)象及設(shè)計治療動脈粥樣硬化疾病的藥物具有重要理論啟示。自由基化學(xué)研究建立了當時國際上最完整、最可靠的反映取代基自旋離域能力的參數(shù)，被國際同行認為是里程碑式的工作。這兩個方面涉及有機化合物的結(jié)構(gòu)效應(yīng)和介質(zhì)效應(yīng)，是物理有機化學(xué)研究的核心內(nèi)容之一。

5.納米科技創(chuàng)新

在納米表征領(lǐng)域，1988年，化學(xué)所研制出我國第一臺集計算機控制、數(shù)據(jù)分析和圖像處理系統(tǒng)于一體的掃描隧道顯微鏡（STM）和我國第一臺原子力顯微鏡（AFM），奠定了我國納米科技研究的物質(zhì)基礎(chǔ)。2001年，中國科大在國際上首次利用低溫STM獲得能夠分辨碳-碳單鍵和雙鍵的C60單分子圖像，并于2013年在國際上首次實現(xiàn)了亞納米分辨的單分子光學(xué)拉曼成像，獲2014年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎。2013年，國家納米中心利用AFM技術(shù)在國際上首次實現(xiàn)了對分子間氫鍵的直接成像，為化學(xué)界爭論了80多年的“氫鍵本質(zhì)”問題提供了第一個直觀證據(jù)。

在納米材料與器件領(lǐng)域，物理所、金屬所等單位在碳納米管的制備、納米結(jié)構(gòu)及其物性調(diào)控、表面納米化等方面，20多年來產(chǎn)出了一批國際引領(lǐng)性成果，促進了該領(lǐng)域的研究和發(fā)展。2017年，上海微系統(tǒng)所聯(lián)合相關(guān)企業(yè)設(shè)計出低功耗、長壽命、高穩(wěn)定性的鈧-銻-碲（Sc-Sb-Te）新型高速相變材料，對于我國突破國外技術(shù)壁壘、自主開發(fā)存儲器芯片具有重要意義。化學(xué)所基于長期基礎(chǔ)研究，發(fā)展了納米綠色印刷的完整產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)，并于2016年建成世界首條免砂目納米綠色印刷版材示范線。

在納米催化領(lǐng)域，2011年，大連化物所在國際上首次制備出Pt/FeOx單原子催化劑，并提出了單原子催化新概念，入選美國化學(xué)會2016年度十大科研成果。2014年，基于納米限域催化新概念，首創(chuàng)甲烷無氧制烯烴和芳烴催化過程，實現(xiàn)一步高效轉(zhuǎn)化，獲2015年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎。

6.人工合成生物學(xué)研究

繼1965年我國在國際上首次人工合成牛胰島素（獲1982年度國家自然科學(xué)獎一等獎）之后，1981年11月，由上海生化所、上海細胞所、上海有機所、生物物理所和院外相關(guān)單位組成的聯(lián)合攻關(guān)團隊，歷時13年，在國際上首次人工合成了包含76個核苷酸的酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸完整分子。該成果獲1987年度國家自然科學(xué)獎一等獎，對揭示生命起源和核酸在生物體內(nèi)的作用意義重大，為進一步了解遺傳和其他生命現(xiàn)象、研制和應(yīng)用多種核酸類藥物奠定了理論基礎(chǔ)，標志著我國在該領(lǐng)域進入世界先進行列。

2018年8月，分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心采用合成生物學(xué)“工程化”方法和高效使能技術(shù)，以單細胞真核生物釀酒酵母（天然含有16條線型染色體）為研究材料，在國際上首次人工創(chuàng)造出僅含單條染色體的真核細胞。這是繼人工合成牛胰島素和酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸之后，我國科學(xué)家再一次利用合成科學(xué)策略回答了生命科學(xué)領(lǐng)域的重大基礎(chǔ)問題，將加深人類對生命本質(zhì)的認識。

7.非人靈長類模型與腦連接圖譜研究

腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心在非人靈長類模型與腦連接圖譜研究方面取得一系列重要原創(chuàng)成果。2017年年底在國際上率先攻克非人靈長類動物體細胞核克隆這一世界性難題，11月27日世界上首個體細胞克隆猴“中中”誕生，12月5日第二個克隆猴“華華”誕生。這是繼1997年英國克隆羊“多莉”后克隆生物技術(shù)領(lǐng)域的又一重大突破，將有力促進生命科學(xué)基礎(chǔ)研究和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究，為探究眾多復(fù)雜疾病機理、建立有效診治和干預(yù)手段及新藥創(chuàng)制帶來光明前景。

2016年，該卓越創(chuàng)新中心在世界上首次建立了攜帶人類自閉癥基因的非人靈長類動物模型——食蟹猴模型，構(gòu)建了非人靈長類自閉癥行為學(xué)分析范式，為觀察自閉癥的神經(jīng)科學(xué)機理研究提供了一扇重要窗口，為深入研究自閉癥的病理與探索可能的治療干預(yù)方法奠定了重要基礎(chǔ)。

2016年，該卓越創(chuàng)新中心成功繪制了更精確的人腦功能分區(qū)圖譜，即人類腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜，突破100多年來傳統(tǒng)腦圖譜繪制的瓶頸，提出了“利用腦連接信息繪制腦圖譜”的思想，第一次建立了宏觀尺度上的活體全腦連接圖譜，為實現(xiàn)腦科學(xué)和腦疾病研究的源頭創(chuàng)新提供了重要基礎(chǔ)。

8.基因組研究

1999年7月，由遺傳發(fā)育所牽頭，我國參與了國際人類基因組計劃，成為繼美國、英國、法國、德國、日本之后的第6個參與國，也是唯一的發(fā)展中國家。2000年4月，我國提前完成了國際人類基因組計劃1%基因組序列工作框架圖，測定了第3號染色體短臂上3000萬個堿基序列，繪制了達到99.99%覆蓋率的完成圖，為我國生物資源基因組研究及參與國際生物產(chǎn)業(yè)競爭奠定了基礎(chǔ)。

2000年，遺傳發(fā)育所合作參加中國超級雜交水稻基因組計劃。2001年10月，率先完成水稻（秈稻）基因工作框架圖的繪制，并免費公布數(shù)據(jù)庫。2002年12月，完成全球第一張農(nóng)作物的全基因組精細圖——秈稻基因組序列精細圖的繪制，并研制成功世界第一個覆蓋水稻全基因組的基因芯片，為保持我國在雜交水稻育種領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位奠定了基礎(chǔ)。獲2003年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎。

2014年，動物所成功破譯了飛蝗的全基因組序列圖譜，這是迄今人類破譯的最大動物基因組，揭示了飛蝗聚群行為調(diào)控以及表型可塑性遺傳、表觀遺傳調(diào)控機制；同時圍繞種群暴發(fā)成災(zāi)機制等難題，取得系列突破性進展。獲2017年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎。

9.《中國植物志》編研及生物多樣性研究

2004年，中國高等植物資源的百科全書——《中國植物志》全部完成出版。該書由中科院（植物所、華南植物園、昆明植物所等）牽頭，歷經(jīng)我國四代植物分類學(xué)家41年（1918—1959年）準備、45年（1959—2004年）編研，全國80余家單位的312位作者和164位繪圖人員通力協(xié)作完成。全書80卷126冊，共5000多萬字，記載了中國維管束植物301科、3408屬、31142種，包括9080幅圖版，是世界上已出版的規(guī)模最大、內(nèi)容最豐富的植物志書。獲2009年度國家自然科學(xué)獎一等獎。

《中國植物志》是植物學(xué)領(lǐng)域一項開拓性、創(chuàng)新性、系統(tǒng)性、基礎(chǔ)性工程，是半個世紀以來中國植物學(xué)研究的標志性成果，具有重大學(xué)術(shù)價值，促進了我國植物學(xué)和生物學(xué)相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，為陸地生態(tài)系統(tǒng)研究和植物資源開發(fā)利用提供了重要科學(xué)依據(jù)，對中國和全球生物多樣性的可持續(xù)發(fā)展作出了重大貢獻，并產(chǎn)生了深遠影響。

此前，植物所牽頭編寫的《中國高等植物圖鑒》和《中國高等植物科屬檢索表》，獲1987年度國家自然科學(xué)獎一等獎；該所關(guān)于中國蕨類植物科屬的系統(tǒng)排列和歷史來源的研究成果，獲1993年度國家自然科學(xué)獎一等獎。

在生物多樣性調(diào)查、收集保藏和保護利用方面，中科院通過戰(zhàn)略生物資源網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，完成了植物園體系、標本館體系、生物遺傳資源庫以及生物多樣性監(jiān)測及研究網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)資源平臺建設(shè)，建立了較完整的種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫和信息共享管理系統(tǒng)。昆明植物所牽頭于2009年建成了中國西南野生生物種質(zhì)資源庫，收集稀有瀕危種、特有種、有重要經(jīng)濟價值及科學(xué)價值的野生植物種子近8萬份，種質(zhì)資源保藏能力達到國際領(lǐng)先水平。發(fā)起中國植物園聯(lián)盟，實施“本土植物全覆蓋計劃”，對我國生物多樣性保護起到重要支撐。中科院戰(zhàn)略生物資源網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及在此基礎(chǔ)上開展的科學(xué)研究，對促進我國生物多樣性保護、生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和應(yīng)對國際生物資源競爭具有重要戰(zhàn)略意義。

10.古生物研究

南京古生物所于1984年發(fā)現(xiàn)了澄江動物化石群，之后進行了長達17年、多達3萬余塊化石的大規(guī)模采集和綜合研究，取得了一系列舉世矚目的成果，第一次生動再現(xiàn)了5.3億年前海洋動物世界的面貌，為揭示“寒武紀大爆發(fā)”奧秘提供了科學(xué)依據(jù)。該成果被譽為“20世紀最驚人的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一”，獲2003年度國家自然科學(xué)獎一等獎。

“金釘子”是全球年代地層劃分對比的國際標準。截至2018年7月，在全球確定的60多個“金釘子”中，我國有11個，居全球之首，其中7個（長興階、排碧階、吳家坪階、赫南特階、古丈階、江山階、烏溜階）由南京古生物所完成。

古脊椎所基于多年持續(xù)的大規(guī)模野外調(diào)查和發(fā)掘，開展遼西熱河脊椎動物群研究，取得了一系列重大發(fā)現(xiàn)和原創(chuàng)成果，豐富了人類對早白堊世陸地生態(tài)系統(tǒng)的認識，在脊椎動物許多類群的起源和系統(tǒng)演化研究方面具有重大意義。獲2003年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎，入選《時代周刊》2007年度世界十大科技發(fā)現(xiàn)、《科學(xué)》2014年度十大科學(xué)突破。

古脊椎所通過對8萬—12萬年前東亞地區(qū)最早的現(xiàn)代人化石的發(fā)現(xiàn)和研究，否認了現(xiàn)代人“非洲起源說”的部分觀點，提出了現(xiàn)代人在東亞出現(xiàn)與擴散的新假說，為研究東亞人類演化規(guī)律提供了重要化石證據(jù)，將中國古人類演化研究推進到國際前沿水平。相關(guān)成果入選《自然》2014年度十大科學(xué)事件。

11.第四紀環(huán)境研究

第四紀環(huán)境領(lǐng)域是近年來全球變化研究的熱點。地質(zhì)地球所、地球環(huán)境所、寒旱所等單位，以黃土、冰川為古環(huán)境研究的重要載體，在第四紀地質(zhì)學(xué)與環(huán)境研究中取得了一系列重要成果，為認識全球環(huán)境演變規(guī)律、理解現(xiàn)今環(huán)境變化原因、評估未來環(huán)境發(fā)展趨勢提供了科學(xué)依據(jù)，處于國際地球科學(xué)前沿。

在第四紀黃土環(huán)境研究方面，中科院提出“新風(fēng)成學(xué)說”，該學(xué)說基于中國黃土重建了250萬年以來的氣候變化歷史，推動了地球環(huán)境科學(xué)發(fā)展，對黃土高原水土保持、植被重建、沙地治理等具有重要實踐意義，為國家黃土高原綜合治理提供了決策支撐。“黃土高原綜合治理定位試驗研究”獲1993年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。

在第四紀冰川研究方面，中科院查清了我國第四紀冰川分布及特征，編繪了我國第四紀冰川分布圖，突破了傳統(tǒng)第四紀四次冰期學(xué)說，發(fā)展了國際第四紀冰川與環(huán)境變化研究科學(xué)理論，對未來水資源變化和環(huán)境演變及可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

12.東亞大氣環(huán)流研究

大氣環(huán)流研究是揭示大氣運動規(guī)律、探索全球氣候變化、進行氣候預(yù)測和天氣預(yù)報的重要途徑。大氣所、地球物理所對東亞大氣環(huán)流運動規(guī)律進行了系統(tǒng)深入研究，原創(chuàng)性提出了氣候突變概念，發(fā)現(xiàn)東亞和北美環(huán)流在過渡季節(jié)有急劇變化的現(xiàn)象，研究發(fā)現(xiàn)并證明了阻塞高壓在持續(xù)異常天氣預(yù)報中的重要性，揭示了東亞大氣環(huán)流對中國氣候的影響機理。獲1987年度國家自然科學(xué)獎一等獎。

東亞大氣環(huán)流研究為我國20世紀80年代建立數(shù)值天氣預(yù)報模式奠定了理論基礎(chǔ)。1980年，大氣所與中央氣象臺等合作成立了“聯(lián)合數(shù)值預(yù)報室”，將系列成果發(fā)展成為我國氣象業(yè)務(wù)的主要模式；1982年，中央氣象臺按此模式首次作出72小時數(shù)值天氣預(yù)報。

13.數(shù)學(xué)機械化方法與辛幾何算法

20世紀70—80年代，系統(tǒng)所發(fā)展了中國傳統(tǒng)數(shù)學(xué)的算法化思想，提出了用計算機證明幾何定理的高效代數(shù)方法——“吳方法”，開創(chuàng)了數(shù)學(xué)機械化這一新興交叉學(xué)科方向。這是目前符號求解代數(shù)與微分代數(shù)方程組最完整的方法之一，已應(yīng)用于解決機器人運動學(xué)、智能CAD、視覺定位、數(shù)控最優(yōu)插補、密碼分析、物理規(guī)律自動發(fā)現(xiàn)、天體運行中心構(gòu)形等數(shù)學(xué)交叉科學(xué)問題，標志著我國在自動推理研究領(lǐng)域達到國際領(lǐng)先水平。

哈密爾頓系統(tǒng)是表達一切守恒物理過程的數(shù)學(xué)形式，辛幾何是哈密爾頓系統(tǒng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。1984年，計算數(shù)學(xué)所提出了基于辛幾何的哈密爾頓系統(tǒng)的計算方法，開創(chuàng)了這一計算物理、計算力學(xué)與計算數(shù)學(xué)相互交叉、滲透的新興前沿領(lǐng)域，通過系統(tǒng)研究取得了一批奠基性原創(chuàng)成果，在國際上產(chǎn)生了重大影響，獲1997年度國家自然科學(xué)獎一等獎。該算法已成為常微分方程和動力系統(tǒng)數(shù)值計算的主流研究方向，帶來了科學(xué)和工程領(lǐng)域計算的革新，廣泛應(yīng)用于天體軌道演化、高能加速器設(shè)計、分子動力學(xué)模擬、數(shù)值天氣預(yù)報、石油和天然氣勘探、等離子體約束、計算量子化學(xué)等。

14.系列大型天文觀測設(shè)施

大天區(qū)面積多目標光纖光譜天文望遠鏡（LAMOST，又稱“郭守敬望遠鏡”）坐落于國家天文臺興隆觀測站，是大口徑兼大視場的光學(xué)望遠鏡，其光譜獲取率為世界最高。1997年立項，2001年開工建設(shè)，2009年通過驗收，2011年10月開始光譜巡天。截至2018年6月，LAMOST對外發(fā)布1000萬余條天體光譜，成為世界上天區(qū)覆蓋最完備、巡天體積和采樣密度最大、統(tǒng)計一致性最好、樣本數(shù)量最多的天文數(shù)據(jù)庫。2018年8月發(fā)現(xiàn)目前已知鋰元素豐度最高（約為同類天體的3000倍）的奇特天體。國內(nèi)外天文學(xué)家利用LAMOST數(shù)據(jù)在銀河系的形成和演化、多波段天體交叉認證和星系物理等方面均取得了突破性進展。

500米口徑球面射電望遠鏡（FAST，又稱“中國天眼”）是具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡。FAST利用貴州天然喀斯特洼地作為望遠鏡臺址，由國家天文臺牽頭，2007年立項，2011年開工建設(shè)；2016年9月落成啟用，入選《自然》當年度全球重大科學(xué)事件，獲2017年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎。截至2018年8月底，F(xiàn)AST已證實發(fā)現(xiàn)脈沖星44顆，其中首次發(fā)現(xiàn)的毫秒脈沖星于2018年4月得到國際認證，開啟了中國射電望遠鏡系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)脈沖星的新時代。

此外，由北京天文臺牽頭建設(shè)的太陽磁場望遠鏡、陜西天文臺建設(shè)的長波授時臺系統(tǒng)，同時獲1988年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎；由上海天文臺牽頭建設(shè)的1.56米天體測量望遠鏡，獲1992年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎；由中科院南京天文儀器研制中心牽頭建設(shè)的2.16米天文光學(xué)望遠鏡，獲1998年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎；由上海天文臺牽頭建設(shè)的65米射電望遠鏡（又稱“天馬望遠鏡”）在我國探月工程及深空探測中發(fā)揮了重要作用。

一系列大型天文觀測設(shè)施的建設(shè)運行，為我國乃至世界科學(xué)家探索宇宙奧秘提供了高水平觀測手段和研究平臺，提高了我國天文學(xué)的國際地位，對我國基礎(chǔ)前沿科學(xué)研究、戰(zhàn)略高技術(shù)發(fā)展和國際科技合作具有重要意義。

15.以北京正負電子對撞機為代表的大型加速器類裝置

北京正負電子對撞機是我國改革開放以來建成的第一臺國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。該裝置由高能所牽頭建設(shè)，1983年4月立項，1984年10月開工，1988年10月建成，1990年10月投入運行，被《人民日報》稱為“我國繼原子彈、氫彈爆炸成功、人造衛(wèi)星上天之后，在高科技領(lǐng)域又一重大突破性成就”，使我國在國際高能物理研究領(lǐng)域搶占一席之地。工程建設(shè)獲1990年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎特等獎。北京正負電子對撞機重大改造工程（BEPCⅡ）于2004年開工，2009年5月通過驗收，獲2011年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎、2016年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。

上海光源（SSRF）由上海應(yīng)物所牽頭建設(shè)，1998年3月立項，2004年12月開工，2010年1月通過驗收。這是國際上性能指標領(lǐng)先的第三代同步輻射光源之一，也是我國已建成的規(guī)模最大的大科學(xué)裝置。獲2011年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎、2013年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。

蘭州重離子加速器（HIRFL）由近代物理所牽頭建設(shè)，1976年11月立項，1979年12月開工，1989年11月通過驗收，是亞洲能量精度最高的中高能重離子加速器，獲1992年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。在蘭州重離子加速器上擴建多用途的冷卻儲存環(huán)（CSR）工程于1997年6月立項，2000年4月開工，2008年7月通過驗收，獲2009年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎。

合肥同步輻射光源（HLS）由中國科大牽頭建設(shè)，1983年4月立項，1984年11月開工，1991年12月通過驗收，是我國第一臺以真空紫外和軟X射線為主的專用同步輻射光源，獲1995年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。二期工程于1997年4月立項，1999年5月開工，2004年12月通過驗收。

中國散裂中子源（CSNS）由高能所牽頭建設(shè)，2008年9月立項，2011年10月開工，2018年8月通過驗收，是國內(nèi)首臺、世界第四臺脈沖型散裂中子源，技術(shù)指標和綜合性能進入國際同類裝置先進行列，使我國在強流質(zhì)子加速器和中子散射領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了重大跨越。

一系列大型加速器類大科學(xué)裝置的建設(shè)運行，為我國物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)、能源科學(xué)、環(huán)境和地球科學(xué)、地質(zhì)考古學(xué)等眾多學(xué)科前沿基礎(chǔ)研究，以及微電子、微加工、石油化工、生物工程、醫(yī)藥和醫(yī)療診治等領(lǐng)域高新技術(shù)研發(fā)提供了先進實驗平臺，支撐用戶取得一批國際領(lǐng)先成果，為提升中國的綜合科技實力作出了不可替代的重要貢獻，帶動和促進了相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

二、面向國家重大需求（15項，不含專用領(lǐng)域）

16.載人航天與探月工程的科學(xué)與應(yīng)用

中科院是中國載人航天與探月工程的發(fā)起者、組織者之一，是科學(xué)與應(yīng)用目標的提出者和實施者，50余家院屬單位承擔(dān)了大量重要工程任務(wù)和多項協(xié)作配套任務(wù)，突破了大批關(guān)鍵核心技術(shù)，為工程實施提供了強有力科技支撐。

在載人航天工程中，由空間應(yīng)用中心（原“空間科學(xué)與應(yīng)用總體部”）牽頭負責(zé)空間應(yīng)用系統(tǒng)，在“神舟”系列飛船、“天宮一號”“天宮二號”“天舟一號”上共完成70余項空間科學(xué)與應(yīng)用任務(wù)、560項有效載荷研制任務(wù)。持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展了可見光、紅外、高光譜成像和微波遙感技術(shù)，推動了我國空間對地觀測技術(shù)的跨越發(fā)展；開創(chuàng)了我國系列化的生命科學(xué)、微重力流體和材料科學(xué)、基礎(chǔ)物理、天文學(xué)等空間研究。2008年，首次實現(xiàn)了在軌二次釋放衛(wèi)星和對非合作目標的遠距離逼近和精確繞飛。2016年，在“天宮二號”空間實驗室任務(wù)中，完成三大科學(xué)領(lǐng)域的14項科學(xué)實驗，其中空間冷原子鐘將目前人類在太空的時間計量精度提高1—2個數(shù)量級，是空間量子科技領(lǐng)域發(fā)展的一個重要里程碑。“中國載人航天工程”“航天員出艙”“交會對接”（均含空間應(yīng)用系統(tǒng)）分獲2003年度、2009年度、2013年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎特等獎、一等獎、特等獎。

在探月工程中，國家天文臺等負責(zé)科學(xué)目標制定、地面應(yīng)用系統(tǒng)、探測有效載荷、測控系統(tǒng)甚長基線干涉測量（VLBI）、工程配套載荷和關(guān)重件研制、科學(xué)數(shù)據(jù)研究等六大任務(wù)。2004年至今，圓滿完成“嫦娥一號”“嫦娥二號”“嫦娥三號”工程研制和科學(xué)探測任務(wù)，突破地月數(shù)傳鏈路、地月VLBI測定軌、有效載荷、科學(xué)探測數(shù)據(jù)處理方法等關(guān)鍵技術(shù)，取得了在國際上首次獲取全月面亮溫及其分布規(guī)律、發(fā)現(xiàn)“嫦娥三號”著陸區(qū)一種新的巖石類型并重構(gòu)了月球雨海區(qū)地質(zhì)演化歷史等一系列重大原創(chuàng)成果，為探月工程作出了突出貢獻。“繞月探測工程”“嫦娥二號工程”分別獲得2009年度、2012年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎特等獎。

在載人航天與探月工程中，中科院攻克了一系列技術(shù)難關(guān)，取得了一大批具有重大科學(xué)與應(yīng)用價值的成果，為推動我國空間科學(xué)和空間應(yīng)用發(fā)展、保障國家空間安全和戰(zhàn)略利益作出了重要貢獻。

17.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)系列衛(wèi)星研制

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國航天史上規(guī)模最大、系統(tǒng)建設(shè)周期最長、技術(shù)難度最復(fù)雜的航天系統(tǒng)工程，是我國自主建設(shè)、獨立運行、與世界其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容共用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。中科院作為主要建設(shè)單位之一，微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院、上海天文臺、國家授時中心、武漢物數(shù)所和光電院等14個單位承擔(dān)了北斗二號、全球系統(tǒng)試驗衛(wèi)星、北斗三號MEO全球組網(wǎng)衛(wèi)星，引領(lǐng)我國先進衛(wèi)星技術(shù)跨越發(fā)展，為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球組網(wǎng)作出了重要貢獻。

在全球系統(tǒng)試驗衛(wèi)星任務(wù)中，中科院自主研制并成功發(fā)射了2顆新一代全球系統(tǒng)試驗衛(wèi)星，其中2015年3月30日發(fā)射了首發(fā)星。該成果獲2017年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎。

在北斗三號工程中，自主研制的4組8顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星分別于2018年1月12日、3月30日、8月25日和10月15日成功發(fā)射。星載原子鐘等關(guān)鍵單機及器部件實現(xiàn)了國產(chǎn)化應(yīng)用，并在高精度導(dǎo)航、定位、授時服務(wù)等方面提供可靠保障。該工程建設(shè)標志著北斗導(dǎo)航系統(tǒng)從區(qū)域走向全球，具有里程碑意義。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)于2000年年底開始向中國及周邊地區(qū)提供服務(wù)，2012年年底向亞太大部分地區(qū)提供服務(wù)，計劃于2018年底服務(wù)“一帶一路”沿線國家和地區(qū)，2020年完成全球組網(wǎng)，在交通運輸、海洋漁業(yè)、水文監(jiān)測、氣象預(yù)報、大地測量、智能駕考、救災(zāi)減災(zāi)、手機導(dǎo)航、車載導(dǎo)航等諸多領(lǐng)域產(chǎn)生廣泛經(jīng)濟社會效益，并為國家安全提供有力保障。

18.空間科學(xué)實驗系列衛(wèi)星

自2011年開始，空間中心牽頭、院內(nèi)外眾多單位協(xié)同參與實施中科院空間科學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項，通過自主和國際合作科學(xué)衛(wèi)星計劃，在相關(guān)科學(xué)前沿領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)一系列重大突破，并帶動相關(guān)高技術(shù)發(fā)展。

2015年12月17日，暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星“悟空號”成功發(fā)射。這是迄今世界上觀測能段范圍最寬、能量分辨率最優(yōu)的空間探測器，已成功獲取國際上最高精度的電子宇宙射線能譜，并首次發(fā)現(xiàn)宇宙高能電子TeV拐點及其TeV以上的精細結(jié)構(gòu)。

2016年4月6日，我國首顆微重力科學(xué)實驗衛(wèi)星“實踐十號”成功發(fā)射，科學(xué)目標是研究揭示微重力和空間輻射條件下物質(zhì)運動及生命活動規(guī)律，促進生命科學(xué)等基礎(chǔ)研究和地面生物工程、新材料等高技術(shù)發(fā)展。該衛(wèi)星返回艙于4月18日成功返回，完成的19項科學(xué)實驗中15項為國際首次，取得一批重要研究成果。

2016年8月16日，世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”成功發(fā)射，在國際上率先實現(xiàn)了千公里級星地雙向量子糾纏分發(fā)、星地高速量子密鑰分發(fā)、地星量子隱形傳態(tài)等三大科學(xué)目標，標志著我國在量子通信領(lǐng)域躋身國際領(lǐng)先地位。

2017年6月15日，我國首顆硬X射線調(diào)制望遠鏡衛(wèi)星“慧眼”成功發(fā)射。該衛(wèi)星是研究黑洞、中子星等致密天體前沿問題的重大空間科學(xué)項目，在2017年10月16日美國國家科學(xué)基金會宣布的首次發(fā)現(xiàn)雙中子星并合產(chǎn)生引力波聯(lián)合觀測成果中發(fā)揮了不可或缺的作用。

此外，2016年12月22日，中科院還成功發(fā)射了我國首顆、世界第三顆全球二氧化碳監(jiān)測科學(xué)實驗衛(wèi)星，該衛(wèi)星可以每季度獲取全球大氣二氧化碳分布圖和全球植被葉綠素?zé)晒夥植紙D，其獲得的衛(wèi)星數(shù)據(jù)向全球開放共享。該衛(wèi)星為溫室氣體排放、碳核查等領(lǐng)域研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為節(jié)能減排等宏觀決策提供數(shù)據(jù)支撐，增加我國在國際碳排放方面的話語權(quán)。

19.深海科考和載人深潛器技術(shù)

“蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器是我國首臺自主設(shè)計、自主集成研制的作業(yè)型深海載人潛水器，也是目前全球下潛能力最深的作業(yè)型載人潛水器。聲學(xué)所、沈陽自動化所分別完成了“蛟龍?zhí)枴比髧H領(lǐng)先技術(shù)中的兩項攻關(guān)任務(wù)（聲學(xué)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)），獲2013年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎。“蛟龍?zhí)枴庇?012年6月27日創(chuàng)造了最大下潛7062米的中國載人深潛紀錄，標志著我國載人深潛技術(shù)躋身世界先進行列，其研發(fā)與應(yīng)用獲2017年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。

2012年9月，海洋所建成“科學(xué)號”海洋科學(xué)綜合考察船，具有全球航行能力及全天候觀測能力，是我國綜合性能最先進的科考船。以此為核心，構(gòu)建了國際一流的深遠海綜合探測體系，顯著提高我國深遠海探測與研究能力，獲2015年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎。

2016年6—8月，深海所組織中科院深淵科考隊在馬里亞納海溝挑戰(zhàn)者深淵開展了我國首次綜合性萬米深淵科考活動，多型設(shè)備突破萬米深度，獲取大量萬米深淵生物和環(huán)境樣品，標志著中國深淵科考挺進萬米時代。沈陽自動化所自主研發(fā)了萬米級自主遙控水下機器人“海斗號”（2017年2月實現(xiàn)最大深度10888米），成為繼日本、美國之后第三個具備研制萬米級無人潛水器能力的國家。

2017年，沈陽自動化所自主研發(fā)的“海翼號”水下滑翔機3次突破水下滑翔機的世界下潛深度紀錄，最大下潛深度達6329米，海上連續(xù)工作時間超過3個月，使我國成為繼美國之后第二個具有跨季度自主移動海洋觀測能力的國家。

聲學(xué)所、沈陽自動化所和理化所參與研制、深海所牽頭負責(zé)海試的“深海勇士號”是我國第二臺擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的深海載人潛水器，水下工作深度達4500米，國產(chǎn)化率高達95%。2017年8—10月在南海成功進行了載人深潛工程試驗。2018年3—6月，“深海勇士號”在我國南海圍繞深海科學(xué)、深海考古、深海救援等多個應(yīng)用場景開展了高頻次、高強度及復(fù)雜海況條件下的下潛作業(yè)，取得了豐碩成果。

此外，從20世紀80年代開始，南海海洋所牽頭，會同全國32個單位開展南沙群島及其鄰近海區(qū)的綜合科學(xué)考察，獲得水文、地質(zhì)、生物及油氣資源等大量數(shù)據(jù)和資料，在豐富發(fā)展我國熱帶海洋科學(xué)基礎(chǔ)理論的同時，為維護我國南沙群島主權(quán)與海洋權(quán)益提供了重要科學(xué)依據(jù)，對南海資源開發(fā)、環(huán)境保護和綜合管理等具有重要應(yīng)用價值。

深海科考和載人深潛器的關(guān)鍵技術(shù)突破，帶動了我國海洋科學(xué)與技術(shù)的全面提升，實現(xiàn)了我國深海裝備由集成創(chuàng)新向自主創(chuàng)新的跨越，為我國經(jīng)略海洋和建設(shè)強國提供了重要科技支撐。

20.量子通信與量子計算研究

在量子通信研究方面，中國科大在發(fā)展遠距離量子通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上處于國際領(lǐng)先水平。2012年2月，建成國際上首個規(guī)模化的城域量子通信網(wǎng)絡(luò)。2017年8月，世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”在國際上首次實現(xiàn)千公里星地雙向量子糾纏分發(fā)、星地高速量子密鑰分發(fā)、地星量子隱形傳態(tài)；“天宮二號”成功實現(xiàn)了基于小型化終端的星地量子密鑰分發(fā)。2017年9月，世界首條連接多個城市的量子通信“京滬干線”正式開通；同時，結(jié)合“京滬干線”和“墨子號”的天地鏈路，實現(xiàn)了世界首次洲際量子視頻通信，標志著我國已構(gòu)建天地一體化廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)雛形。

在量子計算研究方面，中國科大在多粒子量子糾纏的制備與操縱上處于國際領(lǐng)先地位，從2004年開始始終保持著糾纏光子數(shù)目的世界紀錄。2015年，在國際上首次成功實現(xiàn)多自由度量子體系的隱形傳態(tài)，被英國物理學(xué)會評為當年度國際物理學(xué)十項重大突破榜首。多光子糾纏及干涉度量學(xué)研究成果獲2015年度國家自然科學(xué)獎一等獎。2016年12月，在國際上首次實現(xiàn)十光子糾纏，再次刷新了光子糾纏態(tài)制備的世界紀錄。2017年5月，自主研制成功世界首臺基于單光子的量子計算機原型，實現(xiàn)了10個超導(dǎo)量子比特的糾纏，入選第四屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會領(lǐng)先科技成果。2018年2月，聯(lián)合阿里云開發(fā)的量子計算云平臺上線，成為繼IBM后全球第二家向公眾提供10比特以上量子計算云服務(wù)的系統(tǒng)。2018年7月，在國際上首次實現(xiàn)18個光量子比特的糾纏，刷新了所有物理體系中最大糾纏態(tài)制備的世界紀錄。

21.極大規(guī)模集成電路關(guān)鍵技術(shù)

上海微系統(tǒng)所歷經(jīng)30余年的努力，分別突破絕緣體上硅（SOI）和12英寸大硅片技術(shù)，先后成功研發(fā)出擁有核心自主知識產(chǎn)權(quán)的4—8英寸SOI和12英寸大硅片并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，制定了我國首部SOI技術(shù)企業(yè)標準，打破了國外技術(shù)封鎖，躋身國際高端硅基材料市場，是我國硅集成電路技術(shù)和微電子材料的重大突破。獲2006年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎、2007年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎。

微電子所牽頭組織全國性產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)盟，通過7年攻關(guān)，先后突破22納米高K介質(zhì)/金屬柵工程、14納米FinFET器件、新型閃存器件、可制造性設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)，在關(guān)鍵工藝模塊上形成較為系統(tǒng)的知識產(chǎn)權(quán)布局（專利2406項，其中國際專利483項），并于2013年首次實現(xiàn)向大型制造企業(yè)的許可轉(zhuǎn)讓，進入產(chǎn)業(yè)化開發(fā)階段，為我國納米級極大規(guī)模集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級提供了技術(shù)支撐。獲2014年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎。

22.高性能計算

1983年，計算所和院內(nèi)外80多個單位共同研制的“七五七”工程千萬次計算機通過鑒定，這是我國自行研究設(shè)計和試制的第一臺大型向量計算機系統(tǒng)，獲1985年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。

1995年，計算所突破了大規(guī)模并行處理的一些關(guān)鍵技術(shù)，研制成功曙光1000大規(guī)模并行機系統(tǒng)，獲1997年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。2004年研制成功的曙光4000系列高性能計算機具有十萬億次浮點運算能力，使中國高性能計算技術(shù)和產(chǎn)業(yè)躋身世界前十，獲2005年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎。2008年研制成功的曙光5000A在第32屆全球高性能計算機TOP500排行榜上繼續(xù)位列第十。2010年研制成功的曙光“星云”是我國首臺實測性能超千萬億次的超級計算機，排名世界第二。2009—2016年，曙光系列超級計算機連續(xù)8年蟬聯(lián)中國高性能計算機市場份額第一。

軟件所長期致力于曙光、聯(lián)想、神威、天河等一系列國產(chǎn)高性能計算機的軟件研發(fā)，研制出新一代高性能共性基礎(chǔ)算法庫，發(fā)展了適用于大型異構(gòu)環(huán)境的區(qū)域分解算法；突破了千萬核規(guī)模下全隱式求解器設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)，獲2016年度國際高性能計算應(yīng)用最高獎——戈登·貝爾獎和2017年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎。

23.國產(chǎn)芯片與系統(tǒng)軟件研發(fā)

2002年，計算所成功研制出我國首款自主研發(fā)的通用處理器芯片“龍芯1號”，標志著我國初步掌握了當代通用處理器芯片的關(guān)鍵設(shè)計技術(shù)。2003年，成功研制出我國首款64位通用處理器芯片“龍芯2B”；2009年，成功研制出我國首款多核通用處理器芯片“龍芯3A”。獲2003年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎。經(jīng)過10余年的研發(fā)，“龍芯”已經(jīng)形成了嵌入式應(yīng)用、桌面應(yīng)用、服務(wù)器等3個產(chǎn)品系列，應(yīng)用于北斗導(dǎo)航衛(wèi)星、黨政辦公、數(shù)字電視、教育、工業(yè)控制、網(wǎng)絡(luò)安全和國防等重要領(lǐng)域。

近年來，該所研制出國際上首個深度學(xué)習(xí)處理器芯片——“寒武紀”，相對通用處理器等傳統(tǒng)芯片可提升智能處理能效100倍以上，應(yīng)用于華為Mate10、榮耀V10和P20等數(shù)千萬部手機上。2016年11月，入選第三屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會領(lǐng)先科技成果。2016年，孵化出世界首個人工智能芯片獨角獸公司。

1983年，軟件所基于時序邏輯的軟件工程環(huán)境的理論與設(shè)計研究，提出了世界上第一個可執(zhí)行時序邏輯語言XYZ/E，可支持軟件開發(fā)的全過程，獲1989年度國家自然科學(xué)獎一等獎。

1985年，計算所孵化的聯(lián)想集團成功研制聯(lián)想式漢字微型機系統(tǒng)LX-PC，獲1988年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎；1990年，成功開發(fā)出聯(lián)想ELSA486/50微機及測試系統(tǒng)，獲1992年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。

24.機器人與人工智能技術(shù)

1995年，沈陽自動化所牽頭研制出6000米級無纜自治水下機器人（CR-01），1995年、1997年兩次赴太平洋開展調(diào)查工作，使我國具有了對除海溝以外絕大部分海域進行詳細探測的能力，相關(guān)技術(shù)與能力躋身世界前列，獲1998年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。

2012年，沈陽自動化所自主研制出中國首臺6000米無人無纜潛器（AUV）“潛龍一號”，具有自動定向、定深、定高、垂向移動、橫向運動、位置和路徑閉環(huán)控制、水面遙控航行等功能。2014年，“潛龍二號”研制成功，具有高智能自主避障能力和穩(wěn)定航行控制能力，標志著我國水下自主機器人技術(shù)達到國際先進水平。

沈陽自動化所工業(yè)機器人技術(shù)成功實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，新松公司移動機器人市場份額持續(xù)保持全球第一。近年來，還開發(fā)了極地科考冰雪面移動機器人、旋翼飛行機器人、納米操作機器人、超高壓線巡檢機器人、反恐防爆機器人等特種機器人。

合肥研究院2013年研制的我國首臺全尺寸人形救援機器人“愚公”，具備復(fù)雜環(huán)境下自主行走和多任務(wù)作業(yè)能力，達到國際先進水平。

1999年，自動化所孵化的漢王科技公司研發(fā)出國際上第一個大字符集手寫漢字輸入系統(tǒng)——漢王形變連筆的手寫漢字識別方法與系統(tǒng)，獲2001年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。

自動化所等研發(fā)的虹膜識別技術(shù)、人臉識別技術(shù)、語音識別技術(shù)、智能視頻監(jiān)控技術(shù)、分子影像技術(shù)等得到廣泛應(yīng)用，人工智能（AI）程序“CASIA-先知1.0”、仿生機器魚高效與高機動控制等在特定領(lǐng)域得到重要應(yīng)用。

計算所1992年研制出智能型英漢機器翻譯系統(tǒng)IMT/EC（IMT/863），獲1995年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎，為我國機器翻譯技術(shù)進入國際市場開辟了道路。

科大訊飛公司在智能語音與人工智能核心技術(shù)領(lǐng)域居國際領(lǐng)先水平，多次在國際頂級比賽和權(quán)威評測中刷新世界紀錄，在美國《麻省理工科技評論》2017年“全球最聰明50家公司”榜單中位列第六。

25.先進核能研究

在核聚變領(lǐng)域，合肥研究院自主設(shè)計、建設(shè)、運行了世界上首臺全超導(dǎo)非圓截面托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST，俗稱“小太陽”），為世界穩(wěn)態(tài)近堆芯聚變物理和工程研究搭建了重要實驗平臺。1998年7月立項，2000年10月開工，2007年3月通過驗收。2017年7月3日，EAST獲得超過100秒的完全非感應(yīng)電流驅(qū)動（穩(wěn)態(tài)）高約束模等離子體，成為世界首個實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模運行持續(xù)時間達到百秒量級的托卡馬克核聚變實驗裝置，其科學(xué)研究成果為國際熱核聚變實驗反應(yīng)堆（ITER）長脈沖高約束運行提供了實驗支持，為我國下一代聚變裝置——中國聚變工程實驗堆（CFETR）的設(shè)計和預(yù)研奠定了基礎(chǔ)。EAST的建設(shè)運行使我國托卡馬克研究走向世界前沿，成為該領(lǐng)域國際上最重要的研究中心之一。獲2007年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎、2008年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎、2013年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。

在核裂變領(lǐng)域，2011年，近代物理所牽頭開展加速器驅(qū)動系統(tǒng)（ADS）關(guān)鍵核心技術(shù)研究，2016年在國際上首次提出加速器驅(qū)動先進核能系統(tǒng)方案并建成樣機，集安全處理核廢料、增殖核燃料和產(chǎn)能于一體，可將鈾資源利用率由目前不到1%提高到95%以上，處理后核廢料量不到乏燃料的4%，放射壽命由數(shù)十萬年縮短到約500年。近年來，上海應(yīng)物所牽頭建成釷基熔鹽堆（冷）實驗研究基地，實現(xiàn)釷鈾循環(huán)、堆本體工程設(shè)計、系列高溫熔鹽回路、安全與許可等原型系統(tǒng)與一系列關(guān)鍵技術(shù)突破，引領(lǐng)國際釷基熔鹽堆研發(fā)，并為建設(shè)實驗堆奠定了科技基礎(chǔ)。

26.超強激光技術(shù)及裝置

超強超短激光被認為是人類已知的最亮光源，能在實驗室內(nèi)創(chuàng)造出前所未有的超強電磁場、超高能量密度和超快時間尺度綜合性極端物理條件，在臺式化加速器、阿秒科學(xué)、超快化學(xué)、材料科學(xué)、激光聚變、核物理與核醫(yī)學(xué)、高能物理等領(lǐng)域有重大應(yīng)用價值。

2002年，上海光機所突破光學(xué)參量啁啾脈沖放大超強超短激光新原理系列關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)，獲得峰值功率高于國際同類研究一個量級的16.7太瓦激光輸出，獲2004年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。2011年，物理所采用高對比度啁啾脈沖放大技術(shù)，在國際上首次利用飛秒鈦寶石放大激光裝置獲得大于1拍瓦的峰值功率。2013年和2016年，上海光機所相繼研制成功創(chuàng)當時世界最高激光峰值功率紀錄的2拍瓦和5拍瓦激光系統(tǒng)。2017年率先實現(xiàn)10拍瓦激光放大輸出，引領(lǐng)超強激光科學(xué)國際前沿。

自20世紀60年代以來，作為我國激光慣性約束聚變（ICF）裝置研究的發(fā)源地和核心團隊，上海光機所先后完成了神光Ⅰ、神光Ⅱ系列高功率激光裝置建設(shè)，為高能密度物理前沿研究和國家戰(zhàn)略高技術(shù)發(fā)展提供了核心戰(zhàn)略支撐。1986年建成的神光Ⅰ裝置（激光12號實驗裝置），標志著我國ICF五位一體實驗研究的重大突破，獲1990年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎；2001年建成的神光Ⅱ裝置和2005年成功研制國內(nèi)唯一的多功能探針系統(tǒng)；2017年通過驗收的神光驅(qū)動器升級裝置成為我國ICF研究核心快點火與先進閃光照相能力綜合研究平臺。

27.高精度衍射光柵制造技術(shù)和大口徑碳化硅反射鏡

衍射光柵是一種具有納米精度周期性微結(jié)構(gòu)的精密光學(xué)元件，是各類光譜儀器的“心臟”，在天文學(xué)、光通信、激光器、信息存儲、慣性約束激光核聚變等眾多領(lǐng)域中有重要應(yīng)用。將光柵做大做精是世界性難題，而光柵刻劃機作為制作光柵的母機，被譽為“精密機械之王”。長春光機所經(jīng)過多年努力，突破一系列關(guān)鍵核心技術(shù)，于2016年11月自主研制成功大型高精度衍射光柵刻劃系統(tǒng)，并成功刻劃出世界最大面積的中階梯光柵（400毫米×500毫米），解決了我國光譜儀器“有器無心”的問題，打破了國外壟斷和封鎖，提升了我國光譜儀器產(chǎn)業(yè)邁向高端和拓展國際市場的能力。

大口徑光學(xué)反射鏡是高分辨率空間對地觀測、深空探測和天文觀測系統(tǒng)的核心元件，碳化硅（SiC）陶瓷材料是國際公認的高性能反射鏡材料，我國完全依賴進口，長期受制于人。長春光機所完成了國際公開報道中最大口徑4米的碳化硅非球面反射鏡制造——碳化硅鏡坯制備、非球面加工檢測以及改性鍍膜，核心制造設(shè)備和制造工藝具有自主知識產(chǎn)權(quán)，并于2018年8月通過驗收。該成果標志著我國在大口徑光學(xué)制造領(lǐng)域取得重大技術(shù)突破，形成大口徑系列反射鏡研制能力，對我國基礎(chǔ)研究、防災(zāi)減災(zāi)、公共安全、國防安全等具有重要戰(zhàn)略意義。

28.青藏高原科學(xué)考察研究

被譽為世界屋脊、亞洲水塔、地球第三極的青藏高原，是我國重要的生態(tài)安全屏障、戰(zhàn)略資源儲備基地，是中華民族特色文化的重要保護地，對于研究地球與生命演化、全球氣候變化和人類可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。

在20世紀60年代珠穆朗瑪峰等地區(qū)綜合科學(xué)考察的基礎(chǔ)上，1973—1980年，中科院自然資源綜合考察委員會聯(lián)合全國近80個單位的上千名專家，開展了全面、系統(tǒng)的第一次青藏高原綜合科學(xué)考察，積累了大量第一手科學(xué)考察資料，在青藏高原隆起及其對自然環(huán)境與人類活動影響等多個方面取得了開創(chuàng)性成果，填補了青藏高原研究空白，確立了我國在青藏高原綜合科學(xué)研究方面的世界領(lǐng)先地位，也為青藏高原生態(tài)保護和經(jīng)濟社會發(fā)展提供了科學(xué)依據(jù)。獲1987年度國家自然科學(xué)獎一等獎。

此后，中科院相關(guān)單位陸續(xù)組織開展了橫斷山（1981—1986年）、喀喇昆侖山—昆侖山（1987—1992年）、可可西里（1989—1990年、2005年）、珠穆朗瑪峰（2005年）、西昆侖古里雅冰帽（2015年）等多次大規(guī)模綜合科學(xué)考察。

2017年8月，青藏高原所牽頭發(fā)起第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究，聚焦水、生態(tài)、人類活動，通過長期大尺度定位監(jiān)測和大規(guī)模系統(tǒng)深入調(diào)查，創(chuàng)新考察研究的技術(shù)、手段和方法，對青藏高原的水、生態(tài)、人類活動等環(huán)境問題進行研究，揭示青藏高原環(huán)境變化機理及其對人類社會的影響，將對推動青藏高原可持續(xù)發(fā)展、優(yōu)化生態(tài)安全屏障體系、推進國家生態(tài)文明建設(shè)、促進全球生態(tài)環(huán)境保護產(chǎn)生重要和深遠的影響。

29.青藏鐵路工程凍土路基筑路技術(shù)與示范工程

舉世矚目的青藏鐵路工程對促進區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展和民族團結(jié)、保障國家戰(zhàn)略安全具有重大意義。凍土路基融沉和有效保護多年凍土是青藏鐵路建設(shè)面臨的最大難題。

寒旱所通過氣候變化-凍土-工程-環(huán)境的綜合研究，創(chuàng)造性地提出了冷卻路基、降低多年凍土溫度的設(shè)計新思路，并開展工程技術(shù)措施集成研究和工程示范，為鐵路建設(shè)提供了科學(xué)依據(jù)和設(shè)計參數(shù)；提出動態(tài)反饋設(shè)計新理念，實現(xiàn)了工程設(shè)計從靜態(tài)向動態(tài)的轉(zhuǎn)變；構(gòu)建了青藏鐵路多年凍土工程穩(wěn)定性的長期監(jiān)測平臺，支撐保障青藏鐵路長期運營和維護。

該系列研究成果全面提升了我國多年凍土區(qū)筑路技術(shù)水平，有效解決了青藏鐵路工程建設(shè)的重大技術(shù)難題，對凍土地區(qū)工程建設(shè)與環(huán)境演化研究也有重要指導(dǎo)意義和廣泛應(yīng)用價值，具有顯著的經(jīng)濟社會效益。獲2005年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎、2017年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。“青藏鐵路工程”獲2008年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎特等獎。

30.地球深部資源探測理論、技術(shù)與裝備

在礦床地球化學(xué)方面，地化所先后對我國重要的17個礦種的250個層控礦床開展了系統(tǒng)研究，論證了層控礦床的概念、術(shù)語、成礦方法和成礦機理，提出了符合我國地質(zhì)情況的層控成礦理論。獲1987年度國家自然科學(xué)獎一等獎。

在深部資源探測理論方面，地質(zhì)地球所建立了“華北克拉通破壞”理論體系，發(fā)展了板塊構(gòu)造理論和地磁極性轉(zhuǎn)換場形態(tài)學(xué)理論，引領(lǐng)了大陸演化研究，提升了我國固體地球科學(xué)研究的國際地位；揭示了華北中生代大規(guī)模成礦與克拉通破壞的內(nèi)在聯(lián)系，提出了成礦預(yù)測新模型，為我國深部資源探測提供了科學(xué)依據(jù)。獲2014年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎。

在深部資源探測技術(shù)和裝備方面，地質(zhì)地球所研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能磁場傳感器和地面電磁探測系統(tǒng)，提出了短偏移瞬變電磁勘探方法，解決了相關(guān)配套材料和工藝問題，使主動源電磁探測深度從幾百米拓展到幾公里，可大范圍實現(xiàn)大深度、高精度、快速度、低成本探測。獲2015年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎。

近年來，地質(zhì)地球所牽頭研制出衛(wèi)星磁測載荷、航空超導(dǎo)全張量磁梯度測量裝置、航空瞬變電磁勘探儀、探礦重力儀、多通道大功率電法勘探儀、金屬礦地震探測系統(tǒng)、深部礦床測井系統(tǒng)、組合式海底地震探測裝備等8套裝備，關(guān)鍵技術(shù)填補國內(nèi)空白，多項技術(shù)指標達到國際水平，部分裝備打破國外壟斷，支撐我國“向地球深部進軍”。

三、面向國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場（10項）

31.黃淮海科技會戰(zhàn)和渤海糧倉科技示范工程

20世紀70—80年代，中科院組織院內(nèi)外眾多科研單位和上千名科技工作者，在京津冀魯豫皖蘇等五省二市，針對旱、澇、鹽堿等多種自然災(zāi)害造成糧食產(chǎn)量長期低而不穩(wěn)等情況，創(chuàng)建了黃淮海平原中低產(chǎn)地區(qū)農(nóng)業(yè)綜合治理模式，經(jīng)過20余年的科技攻關(guān)與生產(chǎn)實踐，改造中低產(chǎn)田1378萬畝，使糧食畝產(chǎn)由194公斤上升到1000公斤，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件得到極大改善，農(nóng)民生活水平明顯提高。“黃淮海平原中低產(chǎn)地區(qū)綜合治理的研究與開發(fā)”獲1993年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎特等獎。

在此基礎(chǔ)上，2013年，中科院與科技部聯(lián)合冀魯遼津等省市，啟動實施了“渤海糧倉科技示范工程”，針對環(huán)渤海低平原區(qū)淡水資源匱乏、鹽堿荒地制約糧食生產(chǎn)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展問題，重點突破土、肥、水、種等關(guān)鍵技術(shù)，集成構(gòu)建不同類型區(qū)糧食增產(chǎn)技術(shù)體系，建立規(guī)模化示范區(qū)，取得一系列重大進展和成果。2013—2017年累計推廣8016萬畝，實現(xiàn)增糧105億公斤，節(jié)水43億立方米；預(yù)計到2020年，實現(xiàn)年增產(chǎn)50億公斤。

在黃淮海平原中低產(chǎn)地區(qū)農(nóng)業(yè)綜合治理和渤海糧倉科技示范工程中，中科院作為組織者和先鋒隊發(fā)揮了重要的核心骨干和引領(lǐng)示范作用，為提升我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技水平、保障國家糧食安全作出了重大貢獻。

32.煤炭清潔高效利用核心技術(shù)和工業(yè)示范

山西煤化所自主研發(fā)了高溫鐵基漿態(tài)床煤炭間接液化技術(shù)，關(guān)鍵技術(shù)指標國際領(lǐng)先，獲2005年中國科學(xué)院杰出科技成就獎。以該技術(shù)為核心建設(shè)的首批3個百萬噸級產(chǎn)業(yè)化示范項目取得了重大進展，神華寧煤400萬噸/年和內(nèi)蒙古伊泰杭錦旗100萬噸/年煤炭間接液化項目已分別成功地實現(xiàn)了滿負荷和超負荷運行；山西潞安100萬噸/年煤炭間接液化示范項目也已投產(chǎn)出油，正在向滿負荷運行邁進。該技術(shù)成功實現(xiàn)規(guī)模化工業(yè)示范和推廣應(yīng)用，標志著我國掌握了世界領(lǐng)先的百萬噸級煤炭間接液化工程的工業(yè)核心技術(shù)。

大連化物所開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的甲醇制取低碳烯烴（DMTO）成套工業(yè)化技術(shù)，甲醇轉(zhuǎn)化率近100%，低碳烯烴選擇性達90%，處于世界領(lǐng)先水平。2010年8月8日，應(yīng)用該技術(shù)的世界首套180萬噸煤基甲醇制60萬噸烯烴工業(yè)裝置（神華包頭）開車成功，實現(xiàn)了世界上煤制烯烴工業(yè)化零的突破。獲2011年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎、2014年度國家技術(shù)發(fā)明獎一等獎。截至2017年年底，DMTO技術(shù)已許可24套裝置，烯烴產(chǎn)能1388萬噸/年（約占全國1/3）；投產(chǎn)運行12套裝置，烯烴產(chǎn)能646萬噸/年。該所煤經(jīng)二甲醚羰基化制乙醇（DMTE）技術(shù)于2017年1月在陜西延長成功進行了10萬噸/年工業(yè)示范，該技術(shù)還可利用煉焦廠或鋼廠尾氣生產(chǎn)無水乙醇。

2016年，大連化物所突破了90多年來煤化工領(lǐng)域高水耗、高能耗的水煤氣變換模式，開創(chuàng)了煤基合成氣一步高效生產(chǎn)烯烴新路線，從原理上創(chuàng)立了一條低耗水的煤轉(zhuǎn)化新途徑。

2008年，福建物構(gòu)所世界首創(chuàng)萬噸級一氧化碳氣相催化合成草酸酯和草酸酯催化加氫合成乙二醇（煤制乙二醇）成套技術(shù)，在內(nèi)蒙古通遼市成功實現(xiàn)了世界首套20萬噸/年煤制乙二醇工業(yè)示范裝置，改變了我國乙二醇原料長期依賴進口的局面，獲2009年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎。已技術(shù)許可6套裝置并建成投產(chǎn)運行，形成120萬噸產(chǎn)能。

煤炭清潔高效利用核心技術(shù)和工業(yè)示范，提升了我國新型煤化工領(lǐng)域的研究水平，突破了一批戰(zhàn)略性關(guān)鍵技術(shù)，在若干方向上占據(jù)了國際技術(shù)制高點，為企業(yè)轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)升級和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐，對我國發(fā)揮煤炭資源優(yōu)勢、緩解石油資源緊張局面、保障能源安全、保護生態(tài)環(huán)境具有重要戰(zhàn)略意義。

33.非線性光學(xué)晶體研究及裝備研制

福建物構(gòu)所相繼于1979年和1986年發(fā)明出新型非線性光學(xué)晶體——低溫相偏硼酸鋰（β-BaB2O4，簡稱BBO）和三硼酸鋰（LiB3O5，簡稱LBO）。BBO是世界上第一個具有實用價值的紫外非線性光學(xué)晶體，LBO是可見與紫外光區(qū)頻率變換特別是大功率器件應(yīng)用的首選晶體，在科學(xué)研究以及精密加工、信息通信、醫(yī)療、半導(dǎo)體等行業(yè)具有廣闊應(yīng)用空間。LBO獲1991年度國家技術(shù)發(fā)明獎一等獎。BBO與LBO晶體材料及元器件研制打破了國外壟斷，以該技術(shù)為核心孵化出的福晶科技公司，長期保持全球最大非線性光學(xué)晶體和激光晶體制造商地位。

理化所經(jīng)過20余年的努力，在深紫外非線性光學(xué)晶體及激光技術(shù)方面實現(xiàn)突破，在國際上率先突破非線性光學(xué)晶體KBBF（KBe2BO3F2）大尺寸生長技術(shù)和精密化、實用化深紫外全固態(tài)激光技術(shù)，研制出多個系列的實用化、精密化深紫外全固態(tài)激光源，并與物理所、大連化物所、半導(dǎo)體所等單位合作研制成功一系列國際首創(chuàng)/領(lǐng)先的深紫外激光前沿科學(xué)裝備，構(gòu)建了“晶體—光源—裝備—科研—產(chǎn)業(yè)化”的完整創(chuàng)新鏈，標志著我國成為世界上唯一能夠制造實用化、精密化深紫外固態(tài)激光器的國家。

1984年，金屬所在鈦鎳釩急冷合金中發(fā)現(xiàn)具有5次對稱的二十面體準晶，有力地論證了準晶的存在，打破了固體材料傳統(tǒng)的晶體和非晶體分類標準，為物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)及材料研究打開了全新的研究領(lǐng)域。獲1987年度國家自然科學(xué)獎一等獎。該成果及后續(xù)有關(guān)研究工作為推動航空航天準晶熱障涂層、太陽能選擇性吸收薄膜、準晶復(fù)合材料、準晶熱電材料等新材料研發(fā)及應(yīng)用積累了理論基礎(chǔ)。

34.干細胞與再生醫(yī)學(xué)研究

2009年，動物所以合作方式，首次利用誘導(dǎo)性多能干細胞（iPS細胞），通過四倍體囊胚注射得到存活并具有繁殖能力的小鼠，在世界上第一次證明了iPS細胞的全能性，為進一步研究iPS技術(shù)在干細胞、發(fā)育生物學(xué)和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了技術(shù)平臺。獲2013年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎。此后，該所還率先建立哺乳動物孤雄和孤雌單倍體胚胎干細胞系，并形成具有國際優(yōu)勢的功能基因篩選和研究的技術(shù)體系；發(fā)現(xiàn)孤雌單倍體干細胞經(jīng)過基因組印記修飾后可以替代精子，建立了“同性生殖”新方法等。

2012年，廣州生物院用尿液上皮細胞誘導(dǎo)產(chǎn)生神經(jīng)干細胞，為神經(jīng)類疾病的治療提供了新途徑。

2016年，分子細胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心成功利用轉(zhuǎn)分化技術(shù)構(gòu)建肝細胞，開發(fā)出新型生物人工肝，治療并挽救10多例肝衰竭病患，并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化。

遺傳發(fā)育所于2015年起利用神經(jīng)再生膠原支架結(jié)合細胞移植治療脊髓損傷獲得良好效果；2013—2018年利用干細胞結(jié)合膠原支架材料治療子宮內(nèi)膜損傷和卵巢早衰獲得成功，有望成為女性生殖系統(tǒng)疾病的有效療法。

35.新藥創(chuàng)制

上海藥物所創(chuàng)新性地研制出丹參多酚酸鹽及其粉針劑，于2005年5月獲得新藥證書和生產(chǎn)批件，被中國制藥行業(yè)評為最具市場競爭力醫(yī)藥品種。2006年投產(chǎn)以來，累計銷售收入超過200億元，惠及1500萬名以上患者，對我國中藥現(xiàn)代化具有示范帶動作用。獲2013年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎。

2009年，上海藥物所歷時10余年自主研發(fā)出我國第一個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國家一類氟喹諾酮類抗菌新藥——鹽酸安妥沙星，顯著提高了抗菌活性和代謝性質(zhì)，打破了我國長期依靠仿制藥的局面。

經(jīng)過20多年的努力，2018年7月17日，上海藥物所合作研發(fā)的甘露寡糖二酸（GV-971）完成臨床三期試驗，治愈效果明顯，標志著我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的治療阿爾茨海默病新藥取得重大突破。GV-971新穎的作用模式與獨特的多靶作用特征，顛覆了世界醫(yī)學(xué)界對阿爾茨海默病發(fā)病機理的傳統(tǒng)認識，為阿爾茨海默病藥物研發(fā)開辟了新路徑。

1986年，成都生物所研制出預(yù)防和治療冠心病、心絞痛的純中藥制劑——地奧心血康。1988年被列為國家級新藥。依托該成果創(chuàng)辦的中科院成都地奧制藥集團有限公司是首屆全國高新技術(shù)百強企業(yè)之一。2012年3月14日，地奧心血康膠囊在荷蘭上市，成為我國首個在歐盟注冊上市的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的治療性藥品。

2014年，上海有機所研發(fā)出腫瘤免疫靶向小分子抑制劑（IDO）——吲哚胺2，3-雙加氧酶，可用于治療前列腺癌、胰腺癌、乳腺癌、胃癌等多種腫瘤疾病。2017年9月，以4.57億美元向國內(nèi)生物制藥企業(yè)轉(zhuǎn)讓許可。

36.遠緣雜交與分子育種研究

遺傳發(fā)育所歷經(jīng)50多年不懈努力，通過系統(tǒng)的遠緣雜交研究，培育出小麥與偃麥草遠緣雜交的“小偃”系列小麥新品種，為小麥染色體工程育種開辟了一條新途徑。其中“小偃6號”不僅推廣面積大、時間長，又是我國小麥育種最重要的骨干親本之一，已衍生出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)小麥品種80余個。該所2006年通過國家審定的小麥品種“科農(nóng)199”，成為黃淮麥區(qū)的主栽品種之一。

該所經(jīng)過10余年攻關(guān)，綜合運用基因組學(xué)、計算生物學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)、合成生物學(xué)等手段，創(chuàng)建新一代水稻超級品種培育的系統(tǒng)解決方案和育種新技術(shù)。在理論上深度解析了水稻耐寒性、雜種優(yōu)勢、廣譜抗病與產(chǎn)量平衡等方面的分子機制；培育出適應(yīng)東北稻區(qū)和長江中下游稻區(qū)等多個不同生態(tài)區(qū)的水稻模塊新品種，如“中科804”“中科902”“嘉優(yōu)中科”系列等，實現(xiàn)了水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)多抗的協(xié)同改良。該成果標志著我國初步建立起分子模塊育種技術(shù)新體系，在現(xiàn)代育種理論研究和新一代設(shè)計型品種培育方面走在世界前列，是繼農(nóng)業(yè)“綠色革命”和雜交水稻后的第三次重大突破。獲2013年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎、2017年度國家自然科學(xué)獎一等獎。

37.海洋生態(tài)牧場研究與示范

針對我國近海漁業(yè)資源嚴重衰退、海洋生態(tài)環(huán)境嚴重惡化等突出問題，海洋所從20世紀70年代開始，提出在近岸海域?qū)嵤昂Ｑ筠r(nóng)牧化”的創(chuàng)新思路，在山東膠州灣和廣東大亞灣進行了試驗示范，重點圍繞魚類、對蝦、海參、貝類、藻類等優(yōu)勢水產(chǎn)經(jīng)濟種類，開展優(yōu)質(zhì)新種質(zhì)創(chuàng)制與健康養(yǎng)殖技術(shù)研發(fā)，建立海灣型、島礁型等可復(fù)制、可推廣的海洋生態(tài)牧場模式，為實現(xiàn)漁民增收、漁業(yè)增效、產(chǎn)業(yè)升級提供技術(shù)和裝備支撐。其中，“海灣扇貝引種、育苗、養(yǎng)殖研究及應(yīng)用”獲1990年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。

在此基礎(chǔ)上，該所持續(xù)創(chuàng)新海洋生態(tài)環(huán)境構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)施，制定了海洋生態(tài)牧場建設(shè)標準，實現(xiàn)了海洋生態(tài)環(huán)境從局部修復(fù)到系統(tǒng)構(gòu)建的發(fā)展、生物資源從生產(chǎn)型修復(fù)到生態(tài)型修復(fù)的發(fā)展、資源環(huán)境從單一監(jiān)測評價到綜合預(yù)警預(yù)報的發(fā)展。2015—2017年，在大連、唐山、煙臺、日照等地建設(shè)了5個海洋生態(tài)牧場示范區(qū)，應(yīng)用示范推廣面積達45.6萬畝，生態(tài)環(huán)境顯著改善，生態(tài)系統(tǒng)更趨穩(wěn)定，核心區(qū)多保持在一類水質(zhì)，經(jīng)濟生物種類增加29%—46%，資源量增加2倍以上，漁戶平均年收入由5萬元提高到11萬元，經(jīng)濟效益突破55億元，推動了海洋漁業(yè)的技術(shù)革新、產(chǎn)業(yè)升級和可持續(xù)發(fā)展。

38.科技救災(zāi)

長期以來，中科院秉持創(chuàng)新為民、科技報國理念，積極發(fā)揮科技和人才優(yōu)勢，開展地震、洪澇、滑坡、泥石流、干旱、沙塵暴、火災(zāi)、赤潮等自然災(zāi)害遙感監(jiān)測和防治技術(shù)研發(fā)，提出一系列防災(zāi)減災(zāi)理論與方法，研制出一批救災(zāi)急需的高端設(shè)備，發(fā)揮了重要科技支撐作用，為國家和區(qū)域防災(zāi)救災(zāi)重大決策提供了科學(xué)、及時的智庫支持，為保障人民生命財產(chǎn)安全作出了積極貢獻。

在2008年四川汶川地震、2010年青海玉樹地震和甘肅舟曲泥石流災(zāi)害、2013年四川雅安地震、2014年云南魯?shù)榈卣鸬葹?zāi)害中，遙感地球所、成都山地所、地理資源所、上海微系統(tǒng)所、心理所等20多家單位，利用衛(wèi)星和航空遙感監(jiān)測技術(shù)、無人機等災(zāi)害監(jiān)測裝備、應(yīng)急能源、無線應(yīng)急通信設(shè)備、搜救機器人、地理信息數(shù)據(jù)和演示系統(tǒng)、防病防疫、低成本醫(yī)療、應(yīng)急飲水設(shè)備、心理救助、資源環(huán)境承載能力評價等方面的科技積累和技術(shù)人才優(yōu)勢，在應(yīng)急救災(zāi)、災(zāi)害排查、次生災(zāi)害防治、災(zāi)后恢復(fù)重建等方面，提供了重要的技術(shù)支撐保障和決策咨詢服務(wù)。

39.中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)

1988年以來，中科院整合有關(guān)研究所野外觀測研究站，建立了中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)（CERN），旨在通過對全國不同區(qū)域和不同類型生態(tài)系統(tǒng)的長期監(jiān)測與試驗，結(jié)合遙感與模型模擬等方法，研究我國生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能、過程與格局的變化規(guī)律，開展生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化管理與示范，提高我國生態(tài)學(xué)及相關(guān)學(xué)科研究水平，為我國生態(tài)與環(huán)境保護、資源合理利用和國家可持續(xù)發(fā)展及應(yīng)對全球變化等提供長期、系統(tǒng)的科學(xué)數(shù)據(jù)和決策依據(jù)。

經(jīng)過30年建設(shè)發(fā)展，CERN已成為集生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)測、科學(xué)研究、技術(shù)示范、科技咨詢和科普教育為一體的國家科技平臺，包括44個生態(tài)站、5個學(xué)科分中心和1個綜合研究中心，積累了大量監(jiān)測和實驗數(shù)據(jù)，取得了一系列研究成果，推動了我國生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域科技進步和生態(tài)文明建設(shè)。獲2012年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。

沙漠所沙坡頭沙漠試驗研究站始建于1955年，是中科院最早建立的野外長期綜合觀測研究站。基于大量監(jiān)測和試驗，研究提出了“以固為主、固阻結(jié)合”的沙區(qū)鐵路防護體系模式，保障了穿越流動沙丘的包蘭鐵路建設(shè)和順利運行，并得到廣泛推廣。“包蘭線沙坡頭地段鐵路治沙防護體系的建立”獲1988年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎特等獎。沙坡頭沙漠試驗研究站于1992年加入CERN，2006年成為國家野外科學(xué)觀測研究站。

40.地域空間開發(fā)和功能區(qū)劃研究

20世紀中期開始，地理所（現(xiàn)“地理資源所”）和南京地理所主持開展了我國綜合農(nóng)業(yè)區(qū)劃工作，1981年編制出我國第一部《中國綜合農(nóng)業(yè)區(qū)劃》，首次全面、系統(tǒng)地論述了我國農(nóng)業(yè)資源特點、生產(chǎn)狀況以及農(nóng)業(yè)區(qū)劃方案，為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和布局的宏觀決策提供了重要的科學(xué)依據(jù)，為我國后續(xù)農(nóng)業(yè)區(qū)劃工作奠定了理論和實踐基礎(chǔ)。獲1985年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。

1984年，地理資源所提出了我國社會經(jīng)濟空間組織的“點-軸系統(tǒng)”理論及國土開發(fā)與經(jīng)濟布局的“T型”空間構(gòu)架，科學(xué)反映了我國經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿Φ目臻g組合框架，1987年被寫進《全國國土規(guī)劃綱要》。此后，該所創(chuàng)建了地域功能理論和主體功能區(qū)劃技術(shù)規(guī)程，研編出我國首部全國主體功能區(qū)劃方案，被納入國家規(guī)劃并提升為國家戰(zhàn)略和基礎(chǔ)制度，獲2009年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎。2015年，該所利用創(chuàng)建的區(qū)域資源環(huán)境承載能力系列研究方法和預(yù)警模型，首次對全國區(qū)域可持續(xù)發(fā)展狀態(tài)進行了診斷。上述成果對推動我國國土空間治理體系和治理能力現(xiàn)代化、促進生態(tài)文明建設(shè)起到重要作用。