要知道,2002年6月,“7000米載人潛水器”列入國家863計劃重大專項時,中國研制過的潛水器最深才不過600米。
10年前,中國科技促進發(fā)展研究中心曾起草一份《2003年技術預測報告》。這份報告指出,當時各領域的75項關鍵性技術中,中國落后國際先進水平6—10年的有3項,落后5年的有66項占所有項目的92%;而處于先進國家同等水平的技術只有5項,比如TD—SCDMA技術等;領先國際水平的只有一項:中文信息處理技術。
10年過去,中國科技力量悄無聲息地從第二集團趕超到第一集團,甚至占據了世界數(shù)一數(shù)二的位置:2011年中國研發(fā)人員總量世界第一、SCI論文數(shù)量世界第二、發(fā)明專利申請量世界第二、高技術產業(yè)增加值世界第二、高技術產業(yè)出口額世界第一……
中國人在科技賽道上奮力趕超從高速鐵路到水稻育種,從超級計算機到干細胞研究,一些項目已經具備“摘金”的實力??萍纪度肓Χ炔粩嘣黾拥耐瑫r,中國在許多領域已開始領跑世界。
明星技術成就,帶動經濟騰飛
2008年,一家名字讓西方人覺得陌生的公司“華為”,占據了專利合作條約(PCT)申請量榜首,讓很多人感到吃驚。幾年前,美國和日本的公司壟斷這一榜單前列時,人們從未想過會出現(xiàn)一家中國公司。
很快,華為與中興兩家中國電信設備商,牢牢占據了之后幾年PCT申請量的榜首位置。與此同時,中國電信公司的整體實力和全球競爭力與其專利申請量同步躍升。
“華為是中國邁向西方市場的長征路的縮影。”《經濟學人》今年8月4日的封面文章評論說,“華為在歐洲贏得了過半的4G網絡,并已經成為手機市場的強勁競爭者。”這篇文章判斷說:“華為之后,還會有更多的中國公司陸續(xù)趕來。”
與此同時,中國主導的TD—LTE增強型成為4G國際兩大主流標準之一,這意味著中國在4G時代將領跑世界。
穿越低緯度、高海拔多年凍土地帶,翻過海拔5000多米的“通天之路”青藏鐵路的建成通車,顯示了中國工程技術的實力。脆弱的生態(tài)、高寒缺氧的環(huán)境和多年凍土的地質構造三大世界性建設難題,被一一攻克。
在高速鐵路建設方面,中國的進度之快更是引起了全球矚目。2007年中國才開始運營高速鐵路網絡,但現(xiàn)在高鐵長度已經是世界第一。高鐵成了世界觀察中國的一扇窗口。
在技術優(yōu)勢的鼓舞下,中國的鐵路設備制造商在全球競標。中國北車8月8日宣布,將向德國工業(yè)巨頭西門子出售含其高鐵技術的零部件。這是中國的高鐵設備第一次出口歐洲大陸。
中國的特高壓輸電網,建設不到10年就具備了世界最高水平,創(chuàng)造了一批世界紀錄。晉東南—南陽—荊門線路是世界上第一個投入商業(yè)運行的特高壓交流輸變電工程;向家壩—上海特高壓直流輸電工程,則是世界上同類工程中容量最大、距離最遠、技術最先進的。中國的成就,被國際大電網組織稱之為“世界電力工業(yè)發(fā)展史上的重要里程碑”。中國未來將在特高壓骨干網的基礎上建立全國智能電網,目前在這一方面的投入已經超過了美國。
在LED和電動汽車等節(jié)能環(huán)保技術的研發(fā)和應用上,中國也毫無爭議地位居世界領先位置。
“如果10多年前,國家沒有對電動汽車、新能源、生物技術的部署,我們今天是無法站在戰(zhàn)略性新興產業(yè)這個舞臺與其他國家同場競技的。因此,我們現(xiàn)在就要面向未來的幾十年,加強基礎研究,實施量子調控、納米、蛋白質、發(fā)育與生殖、干細胞以及全球變化等重大科學計劃。下個5年以及未來,我們將在更多領域領跑。”科技部部長萬鋼去年面對媒體的表態(tài),顯示出中國實現(xiàn)科技趕超的信心和耐心。
重大科學工程,奠定領先優(yōu)勢
2010年,國際TOP500組織發(fā)布第36屆世界超級計算機500強排行榜,“天河一號”位居第一。值得一提的是,當2006年國防科技大學研發(fā)團隊開始向攻克千萬億次超級計算機系統(tǒng)進軍時,國產超級計算機還未突破百萬億次。
中國首臺千萬億次超級計算機“天河一號”在湖南長沙甫一亮相,一連串的數(shù)據便令人震驚。中國也成為繼美國之后世界上第二個能夠研制千萬億次超級計算機的國家。
與之類似,“蛟龍”號也是中國科學裝置趕超國際同行的一個縮影。10年前立項時,蛟龍研發(fā)團隊手頭沒有資料、圖紙,沒有1000米級載人潛水器的任何經驗。但他們潛心研究,克服種種困難,完成了預定的科學目標。如今,擁有唯一能夠潛至7000米以下的同類裝置,中國的深海探測實力大大加強。
不僅如此,正如中科院聲學所張仁和院士所評價的,研制先進的科學裝置也顯著帶動了相關領域的材料、工藝、設備制造水平。中國領先世界的基礎建設投入,一部分就是投在了科學工程上。
中國的天文學家,曾經只能依靠國外先進望遠鏡的數(shù)據進行前沿探索。而2008年落成的LAMOST,則改變了這一歷史。它是國際上口徑最大的大視場望遠鏡,讓人類觀測天體光譜的數(shù)目提高到千萬量級。自此以后,中國望遠鏡可以為宇宙起源、星系形成與演化、銀河系結構、恒星形成與演化等領域提供數(shù)據。
而在貴州一個天然溶坑里,世界上口徑最大、最具威力的單天線射電望遠鏡正在建造500米口徑的球面射電天文望遠鏡FAST,是我國自行研發(fā)的另一個舉世矚目的科學設施。
2010年投入使用的“上海光源”,既是我國迄今建成的最大科學平臺,又是領先世界的第三代光源。它具有投射出60多條光束線的能力,可以同時向上百個實驗站提供從紅外光到硬X射線的各種同步輻射光源。
今年7月10日,合肥的中科院等離子體物理研究所又發(fā)布重要消息:東方超環(huán)(EAST)超導托卡馬克裝置在今年的試驗中創(chuàng)造了新的世界紀錄超過400秒的高溫等離子體;穩(wěn)定重復超過30秒的高約束等離子體放電。這標志著中國在穩(wěn)態(tài)高約束等離子體研究方面走在了國際前列。
EAST是研究可控核聚變的重要實驗裝置,建造10年來,一直是世界上最成功的全超導非圓截面托卡馬克裝置。它以最短的時間獲得高參數(shù)等離子體放電,效率之高讓國際同行感到羨慕。
EAST的成功,只是中國近年來重大科學工程的一個縮影。10年來,中國科學工程建設速度之快,令世界科學界驚嘆。
桂冠科研項目,贏得世界榮譽
“蛟龍”深潛和載人航天對接實驗同一天獲得成功后,中國科技發(fā)展戰(zhàn)略研究院常務副院長王元評論說:“中國作為世界上最大的發(fā)展中國家,尤其需要戰(zhàn)略高技術的支撐引領。深潛研究和深空探測,不僅是中國自身發(fā)展的需要,也是對全人類的貢獻。”
過去5年,國家財政科技撥款達13408億元。年均增速達23%。2010年,中國研發(fā)經費開支占GDP比重達1.5%,大大超出2002年的1.1%。
在科研投入超快增長的同時,中國的數(shù)學、物理、化學、材料、計算機和工程科學等學科水平也已進入世界前5名。在學科整體進步的背景下,一些突出的科研成就為中國贏得世界榮譽。
一只名為“小小”的老鼠的誕生,就為中國干細胞研究贏得了話語權。它是世界上首次利用“誘導多功能干細胞”,即iPS細胞克隆出的老鼠。
自2006年以來,iPS細胞成為干細胞領域的研究熱點。在973計劃和國家重大科學研究計劃的支持下,幾位上??茖W家利用iPS細胞通過實驗,成功獲得了27只成活的健康小鼠,從而在世界上第一次證明iPS細胞的全能性。
這項研究的成功,成為中國生物學近年來取得的標志性成就。《自然》雜志在線刊發(fā)了這一成果,指出“在克隆研究的道路上,"小小"接過了克隆羊"多莉"點燃的火炬”。
在育種科學方面,中國科學家破解了水稻生長的“基因密碼”,讓這一人類賴以生存的古老農作物煥發(fā)出新的生命力。中國科學家從水稻基因組序列中找出了水稻高產優(yōu)質、味美色香的關鍵因素,找出了一系列抗病抗蟲、耐寒耐澇、抗倒伏等優(yōu)良性狀的遺傳信息。產量、米質、抗性等多方面突破的超級稻新品種一旦問世,將是矮稈水稻和雜交水稻之后的又一次重大突破。
量子通信領域,中國也已經走在世界最前列。2004年以來,中國對量子糾纏制備與操縱的研究,屢屢被評為國際物理學的年度最大進展之一。2010年,中科大和清華團隊成功地在16公里長度實現(xiàn)量子傳輸,證明了用衛(wèi)星傳輸糾纏光子就完全可能實現(xiàn),是量子通信技術走向實用的重要一步。
量子通信研發(fā)的國際競爭激烈,未來5到10年可能實現(xiàn)千公里級的量子通信,包括通信網絡和基于衛(wèi)星的量子通信。中國目前的進度超過了所有對手。
鐵基超導材料、澄江化石群、青藏高原地質新理論、人類基因組新測序標準……前沿領域的一系列原始性創(chuàng)新成果在國際上產生了重要影響,一大批創(chuàng)新成果為經濟社會可持續(xù)發(fā)展開辟了新的空間。