2021科學發(fā)展報告

目錄
自覺履行高水平科技自立自強的使命擔當（代序）侯建國　i
前言　vii
第一章　科學展望　1
1.1　碳中和背景下的海洋碳循環(huán)及海洋增匯潛力展望　戴民漢　孟菲菲　曹知勉　3
1.2　感染性疾病的免疫治療　徐若男　施明　王福生　16
第二章　科學前沿　31
2.1　火星探測的科學研究進展　潘永信　張榮橋　王赤等　33
2.2　超快電子源的研究進展與展望　戴慶　李馳　45
2.3　邁向室溫的超導新材料及可能的應用前景　靳常青　鄧正　望賢成　56
2.4　光電催化分解水制氫研究進展與展望　李燦　葉盛　63
2.5　鋰金屬二次電池——從液態(tài)到固態(tài)　李卓　郭新　69
2.6　腫瘤免疫治療的現(xiàn)狀與展望　顧炎　曹雪濤　81
2.7　氣候變化的檢測歸因和預估研究進展　周天軍　張文霞　胡帥等　92
第三章　2020年中國科研代表性成果　101
3.1　凱勒里奇流研究的突破　陳秀雄　王兵　103
3.2　“中國天眼”探索快速射電暴的起源　李柯伽　106
3.3　具有超高壓電性能的透明鐵電單晶　徐卓　李飛　邱超銳　109
3.4　單個超冷分子的相干合成　何曉東　詹明生　112
3.5　中國科學家實現(xiàn)超越經(jīng)典算力的光量子計算　鐘翰森　陸朝陽　潘建偉　115
3.6　“分子圍欄”材料催化甲烷低溫氧化制甲醇　王亮　肖豐收　120
3.7　黑磷復合材料“界面重構”實現(xiàn)高倍率高容量鋰存儲　季恒星　123
3.8　元DNA：概念、設計與組裝　樊春?！?27
3.9　“原子暈”催化劑設計策略及其低碳烴轉(zhuǎn)化應用　王熙　130
3.10　群聚信息素4-乙烯基苯甲醚誘發(fā)蝗蟲群聚成災　郭曉嬌　康樂　134
3.11　首*新冠病毒蛋白質(zhì)三維結構的解析及兩個臨床候選藥物的發(fā)現(xiàn)　楊海濤　蔣華良　饒子和　137
3.12　探索器官衰老的秘密　李靜宜　馬帥　王思等　141
3.13　人類海馬體胚胎發(fā)育的動態(tài)轉(zhuǎn)錄組及表觀遺傳組圖譜　鐘穗娟　吳倩　王曉群　145
3.14　神經(jīng)系統(tǒng)對免疫系統(tǒng)的雙向調(diào)控　祁?！?49
3.15　進食誘導膽固醇合成的機制及降脂新藥靶發(fā)現(xiàn)　蘆小藝　宋保亮　154
3.16　水稻氮高效和高產(chǎn)協(xié)同調(diào)控的分子機制 傅向東 158
3.17　小麥抗赤霉病基因Fhb7的克隆和調(diào)控機理解析及育種利用　孔令讓　王宏偉　孫思龍等　161
3.18　創(chuàng)新質(zhì)譜技術驅(qū)動生命科學的新發(fā)現(xiàn)　黃超蘭　165
3.19　全球二氧化碳施肥效應時空變化格局　王松寒　張永光　居為民等　169
3.20　印度大陸俯沖板片在高原裂谷下方撕裂的圖像證據(jù)　田小波　梁曉峰　陳赟　173
3.21　千年氣候事件研究的進展和趨勢　程?！埡ァ≮w景耀等　177
第四章　科技領域與科技戰(zhàn)略發(fā)展觀察　183
4.1　基礎前沿領域發(fā)展觀察　黃龍光　邊文越　張超星等　185
4.2　生命健康與醫(yī)藥領域發(fā)展觀察　王玥　許麗　蘇燕等　196
4.3　生物科技領域發(fā)展觀察　陳方　丁陳君　鄭穎等　209
4.4　農(nóng)業(yè)科技領域發(fā)展觀察　袁建霞　邢穎　李超　218
4.5　生態(tài)環(huán)境科學領域發(fā)展觀察　廖琴　曲建升　曾靜靜等　228
4.6　地球科學領域發(fā)展觀察　鄭軍衛(wèi)　劉文浩　張樹良等　239
4.7　海洋科學領域發(fā)展觀察　高峰　王金平　馮志綱等　249
4.8　空間科學領域發(fā)展觀察　楊帆　韓淋 王海名等　258
4.9　信息科技領域發(fā)展觀察　唐川　王立娜　張娟等　267
4.10　能源科技領域發(fā)展觀察　陳偉　郭楷?！≡婪嫉取?77
4.11　材料制造領域發(fā)展觀察　萬勇　馮瑞華　黃健等　288
4.12　重大科技基礎設施發(fā)展觀察　李澤霞　李宜展　郭世杰等　297
4.13　世界主要國家和組織科技創(chuàng)新戰(zhàn)略與規(guī)劃發(fā)展觀察　葛春雷　李宏　劉棟等　309
4.14　世界主要國家和組織科技創(chuàng)新體制機制變革發(fā)展觀察　惠仲陽　李宏　張秋菊等 317
4.15　世界主要國家和組織未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展觀察　陳曉怡　劉凘　賈曉琪等　326
4.16　世界主要國家和組織國際科技合作及人才交流發(fā)展觀察　王文君　葉京　張秋菊　334
第五章　重要科技獎項巡禮　343
5.1　黑洞形成的理論和銀河系中心黑洞的觀測——2020年諾貝爾物理學獎評述　吳學兵　傅煜銘　345
5.2　魔剪——CRISPRCas極簡史——2020年諾貝爾化學獎評述　程田林　仇子龍　353
5.3　丙型肝炎病毒的發(fā)現(xiàn)及未來展望——2020年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎評述　童一民　鐘勁　362
5.4　2020年沃爾夫數(shù)學獎獲獎者簡介　陳秀雄　367
5.5　2020年度維特勒森獎獲獎者簡介　魏艷紅　378
5.6　2020年度泰勒環(huán)境成就獎獲獎者簡介　廖琴　381
5.7　2020年度圖靈獎獲獎者簡介　唐川　384
5.8　2020年國家*高科學技術獎及自然科學獎簡介　葉京　387
5.9　2020年未來科學大獎獲獎者簡介　葉京　397
第六章　中國科學發(fā)展概況　401
6.1　持之以恒加強基礎研究夯實科技自立自強根基　李哲　崔春宇　李春景等　403
6.2　2020年度國家自然科學基金項目申請與資助情況綜述　趙英弘　鄭知敏　郝紅全等　411
6.3　中國正深刻改變世界科學版圖——基于科學結構圖譜的分析　王小梅　李國鵬　陳挺　419
第七章　中國科學發(fā)展建議　441
7.1　關于加強科普工作制度化建設的問題與建議　中國科學院學部咨詢課題組　443
7.2　加強我國“一帶一路”建設科技支撐工作的建議　中國科學院學部咨詢課題組　449
7.3　我國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵問題及對策　中國科學院學部咨詢課題組　454
附錄　459
附錄一　2020年中國與世界十大科技進展　461
附錄二　2020年香山科學會議學術討論會一覽表　472
附錄三　2020年中國科學院學部“科學與技術前沿論壇”一覽表　474
CONTENTS
Consciously fulfill the mission to achieve self reliance and self improvement in high level science and technology　i
Chapter 1　An Outlook on Science　1
1.1　Ocean Carbon Cycle and OceanBased Carbon Solutions in the Context of Carbon Neutrality　15
1.2　Immune Treatment of Infectious Diseases　30
Chapter 2　Frontiers in Sciences　31
2.1　Science Advances in Mars Exploration　44
2.2　Progress and Prospect of Ultrafast Electron Source　55
2.3　Approaching Room Temperature Superconductivity & the Applications Prospects　62
2.4　The Research Progress and Outlook of Photoelectrocatalytic Water Splitting to Produce Hydrogen　68
2.5　Li Metal Secondary Batteries：From Liquid to Solid　80
2.6　The Present and Future of Cancer Immunotherapy　91
2.7　Progresses in Climate Change Detection，Attribution and Projection　99
Chapter 3　Representative Achievements of Chinese Scientific Research in 2020　101
3.1　On the Convergence of the KahlerRicci Flow on Fano Manifold　105
3.2　Explore the Origin of Fast Radio Bursts Using FAST　108
3.3　Transparent Ferroelectric Crystals with Ultrahigh Piezoelectricity　111
3.4　Coherently Forming an Ultracold Single Molecule　114
3.5　Chinese Scientists Achieve Quantum Computational Advantage　118
3.6　Low Temperature Oxidation of Methane to Methanol over a MolecularFence Catalyst　121
3.7　Black Phosphorus Composites with Engineered Interfaces for High Rate High Capacity Lithium Storage　125
3.8　Meta DNA: Concept，Design and Assembly　129
3.9　Atomic Realm Strategy for Catalyst Design and Its Application in Low Carbon Hydrocarbon Conversion　133
3.10　Aggregation Pheromone 4 Vinylanisole（4VA）Induces Locust Outbreaks　136
3.11　Determination of the First Structure of Any Protein from SARS CoV-2 and the Discovery of Two Clinical Drug Candidates　139
3.12　Deciphering Organ Aging　144
3.13　Characterization of the Transcriptional Landscape of Human Developing Hippocampus by scRNA seq and ATAC seq　148
3.14　The Dual regulation to Immune System by Nervous System　152
3.15　Mechanism of Feeding Induced Cholesterol Biosynthesis and Identification of the Novel LipidLowering Drug Target　157
3.16　Modulating Gibberellin Signaling for Enhanced Sustainable Green Revolution Yield　160
3.17　Horizontal Gene Transfer of Fhb7 from a Fungus Underlies Fusarium Head