2021科學(xué)發(fā)展報(bào)告

目錄
自覺(jué)履行高水平科技自立自強(qiáng)的使命擔(dān)當(dāng)（代序）侯建國(guó)　i
前言　vii
第一章　科學(xué)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(xué)前沿　31
2.1　火星探測(cè)的科學(xué)研究進(jìn)展　潘永信　張榮橋　王赤等　33
2.2　超快電子源的研究進(jìn)展與展望　戴慶　李馳　45
2.3　邁向室溫的超導(dǎo)新材料及可能的應(yīng)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(jìn)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(cè)歸因和預(yù)估研究進(jìn)展　周天軍　張文霞　胡帥等　92
第三章　2020年中國(guó)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(guó)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(gè)超冷分子的相干合成　何曉東　詹明生　112
3.5　中國(guó)科學(xué)家實(shí)現(xiàn)超越經(jīng)典算力的光量子計(jì)算　鐘翰森　陸朝陽(yáng)　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(fù)合材料“界面重構(gòu)”實(shí)現(xiàn)高倍率高容量鋰存儲(chǔ)　季恒星　123
3.8　元DNA：概念、設(shè)計(jì)與組裝　樊春?！?27
3.9　“原子暈”催化劑設(shè)計(jì)策略及其低碳烴轉(zhuǎn)化應(yīng)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(zāi)　郭曉嬌　康樂(lè)　134
3.11　首*新冠病毒蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的解析及兩個(gè)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(dòng)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(duì)免疫系統(tǒng)的雙向調(diào)控　祁?！?49
3.15　進(jìn)食誘導(dǎo)膽固醇合成的機(jī)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(jī)制 傅向東 158
3.17　小麥抗赤霉病基因Fhb7的克隆和調(diào)控機(jī)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(shù)驅(qū)動(dòng)生命科學(xué)的新發(fā)現(xiàn)　黃超蘭　165
3.19　全球二氧化碳施肥效應(yīng)時(shí)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(jìn)展和趨勢(shì)　程?！埡ァ≮w景耀等　177
第四章　科技領(lǐng)域與科技戰(zhàn)略發(fā)展觀察　183
4.1　基礎(chǔ)前沿領(lǐng)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(lǐng)域發(fā)展觀察　王玥　許麗　蘇燕等　196
4.3　生物科技領(lǐng)域發(fā)展觀察　陳方　丁陳君　鄭穎等　209
4.4　農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域發(fā)展觀察　袁建霞　邢穎　李超　218
4.5　生態(tài)環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展觀察　廖琴　曲建升　曾靜靜等　228
4.6　地球科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展觀察　鄭軍衛(wèi)　劉文浩　張樹良等　239
4.7　海洋科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展觀察　高峰　王金平　馮志綱等　249
4.8　空間科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展觀察　楊帆　韓淋 王海名等　258
4.9　信息科技領(lǐng)域發(fā)展觀察　唐川　王立娜　張娟等　267
4.10　能源科技領(lǐng)域發(fā)展觀察　陳偉　郭楷?！≡婪嫉取?77
4.11　材料制造領(lǐng)域發(fā)展觀察　萬(wàn)勇　馮瑞華　黃健等　288
4.12　重大科技基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展觀察　李澤霞　李宜展　郭世杰等　297
4.13　世界主要國(guó)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(guó)家和組織科技創(chuàng)新體制機(jī)制變革發(fā)展觀察　惠仲陽(yáng)　李宏　張秋菊等 317
4.15　世界主要國(guó)家和組織未來(lái)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(guó)家和組織國(guó)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(jiǎng)項(xiàng)巡禮　343
5.1　黑洞形成的理論和銀河系中心黑洞的觀測(cè)——2020年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)評(píng)述　吳學(xué)兵　傅煜銘　345
5.2　魔剪——CRISPRCas極簡(jiǎn)史——2020年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)評(píng)述　程田林　仇子龍　353
5.3　丙型肝炎病毒的發(fā)現(xiàn)及未來(lái)展望——2020年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)評(píng)述　童一民　鐘勁　362
5.4　2020年沃爾夫數(shù)學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)吆?jiǎn)介　陳秀雄　367
5.5　2020年度維特勒森獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)吆?jiǎn)介　魏艷紅　378
5.6　2020年度泰勒環(huán)境成就獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)吆?jiǎn)介　廖琴　381
5.7　2020年度圖靈獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)吆?jiǎn)介　唐川　384
5.8　2020年國(guó)家*高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)及自然科學(xué)獎(jiǎng)簡(jiǎn)介　葉京　387
5.9　2020年未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)吆?jiǎn)介　葉京　397
第六章　中國(guó)科學(xué)發(fā)展概況　401
6.1　持之以恒加強(qiáng)基礎(chǔ)研究夯實(shí)科技自立自強(qiáng)根基　李哲　崔春宇　李春景等　403
6.2　2020年度國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目申請(qǐng)與資助情況綜述　趙英弘　鄭知敏　郝紅全等　411
6.3　中國(guó)正深刻改變世界科學(xué)版圖——基于科學(xué)結(jié)構(gòu)圖譜的分析　王小梅　李國(guó)鵬　陳挺　419
第七章　中國(guó)科學(xué)發(fā)展建議　441
7.1　關(guān)于加強(qiáng)科普工作制度化建設(shè)的問(wèn)題與建議　中國(guó)科學(xué)院學(xué)部咨詢課題組　443
7.2　加強(qiáng)我國(guó)“一帶一路”建設(shè)科技支撐工作的建議　中國(guó)科學(xué)院學(xué)部咨詢課題組　449
7.3　我國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題及對(duì)策　中國(guó)科學(xué)院學(xué)部咨詢課題組　454
附錄　459
附錄一　2020年中國(guó)與世界十大科技進(jìn)展　461
附錄二　2020年香山科學(xué)會(huì)議學(xué)術(shù)討論會(huì)一覽表　472
附錄三　2020年中國(guó)科學(xué)院學(xué)部“科學(xué)與技術(shù)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