●進展一：火星探測任務天問一號探測器成功著陸火星

2021年5月15日7時18分，天問一號探測器成功著陸于火星烏托邦平原南部預選著陸區(qū)，我國首次火星探測任務著陸火星取得成功。天問一號探測器著陸火星，是我國首次實現地外行星著陸，邁出了我國星際探測征程的重要一步，實現了從地月系到行星際的跨越，在火星上首次留下中國人的印跡，使我國成為第二個成功著陸火星的國家，是我國航天事業(yè)發(fā)展的又一具有里程碑意義的進展。

●進展二：中國空間站天和核心艙成功發(fā)射，神舟十二號、十三號載人飛船成功發(fā)射并與天和核心艙成功完成對接

2021年4月29日，中國空間站天和核心艙在海南文昌航天發(fā)射場發(fā)射升空，準確進入預定軌道，任務取得成功。6月17日，神舟十二號載人飛船發(fā)射成功，并與天和核心艙成功完成對接，順利將聶海勝、劉伯明、湯洪波3位航天員送入太空，這是天和核心艙發(fā)射入軌后，首次與載人飛船進行的交會對接。10月16日，神舟十三號載人飛船發(fā)射成功，并采用自主快速交會對接模式成功對接于天和核心艙，順利將翟志剛、王亞平、葉光富3位航天員送入太空，實現了我國載人飛船在太空的首次徑向交會對接。

天和核心艙發(fā)射成功，標志著我國空間站建造進入全面實施階段，為后續(xù)任務展開奠定了堅實基礎。同時，這也標志著我國正式進入太空站時代。

●進展三：從二氧化碳到淀粉的人工合成

淀粉是糧食最主要的成分，也是重要的工業(yè)原料。2021年，中國科學院天津工業(yè)生物技術研究所的研究人員報道了由11步核心反應組成的人工淀粉合成途徑（簡稱ASAP），該途徑在實驗室實現了從二氧化碳和氫氣到淀粉分子的人工全合成。在氫氣驅動下，ASAP將二氧化碳轉化為淀粉分子的速度比玉米淀粉合成速度高8.5倍;ASAP淀粉合成的理論能量轉化效率為7%，是玉米等農作物的3.5倍。該成果不依賴植物光合作用，通過從頭設計二氧化碳到淀粉合成的非自然途徑，實現了二氧化碳到淀粉的人工全合成。

●進展四：嫦娥五號月球樣品揭示月球演化奧秘

中國科學院地質與地球物理研究所的研究人員和中國科學院國家天文臺的研究人員對嫦娥五號月球樣品玄武巖進行了細致地研究。結果顯示，嫦娥五號玄武巖形成于20.30±0.04億年，確證月球的火山活動可以持續(xù)到20億年前，比以往月球樣品限定的火山活動延長了約8億年。這一結果對未來的月球探測和研究提出了新的方向。

●進展五：揭示新型冠狀病毒逃逸抗病毒藥物機制

不斷出現的新冠病毒突變株對當前已有的疫苗等抗病毒手段提出了嚴峻挑戰(zhàn)，亟需發(fā)展能有效應對各型突變株的廣譜藥物（能抵抗更多細菌的藥物）。由清華大學婁智勇、饒子和以及上?？萍即髮W高巖團隊領導的研究，揭示了新冠病毒逃逸抗病毒藥物的機制（逃逸機制是指病毒能夠逃過人體的特異性免疫，使曾經打過疫苗的人也會被再次感染的一種機制），本項科學進展為發(fā)展新型、安全的廣譜抗病毒藥物提供了新的思路。為優(yōu)化抗病毒藥物提供了關鍵科學依據。

●進展六：FAST捕獲世界最大快速射電暴樣本

快速射電暴（FRB）是無線電波段宇宙最明亮的爆發(fā)現象。FRB 121102是人類所知的第一個重復快速射電暴，中國科學院國家天文臺李菂等研究人員使用“中國天眼”FAST成功捕捉到FRB 121102的極端活動期，最劇烈時段達到每小時122次爆發(fā)，累計獲取了1652個高質量的爆發(fā)信號，構成目前最大的FRB爆發(fā)事件集合。

●進展七：實現高性能纖維鋰離子電池規(guī)?；苽?/p>

由于鋰離子電池的性能優(yōu)越，鋰離子電池越來越多被運用到生產生活當中，因此人們對鋰離子電池也有了更高的要求，如希望電池“小而大”，即體積越做越小，但能量存儲反而更大，此外，為了讓鋰離子電池應用范圍更廣，人們還希望它可以更軟，更靈活一些。來自復旦大學的彭慧勝、陳培寧等研究人員發(fā)現，纖維鋰離子電池的內阻隨長度增加并不增大，反而先下降后趨于穩(wěn)定。

在此理論指導下構建的纖維鋰離子電池具有優(yōu)異且穩(wěn)定的電化學性能，且彎折10萬次后容量保持率超過80%。該團隊建立的世界上首條纖維鋰離子電池生產線，實現了能連續(xù)化生產和編織的纖維電池，且穩(wěn)定性和安全性更加優(yōu)異。

●進展八：可編程二維62比特超導處理器“祖沖之號”的量子行走

2021年，中科院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院的潘建偉、朱曉波、彭承志等人員組成的研究團隊，成功研制了62比特可編程超導量子計算原型機“祖沖之號”，并在此基礎上實現了可編程的二維量子行走。

這個科學進展有多厲害呢？研究團隊稱，“祖沖之號”在1.2小時內完成的采樣任務，用最強大的超級計算機至少需要8年的時間才能完成。也就是說，這個進展為探索更復雜更困難的算法打開了新大門。

量子計算機是一種處理和計算量子信息，運行的是量子算法的裝置，具有運行速度較快、處置信息能力強等優(yōu)點。一般情況下，計算機只能運行一個任務，而量子計算機一次可執(zhí)行多個指令的算法，也就是并行運算。

量子計算機可為人工智能、密碼分析、氣象預報、資源勘探、藥物設計等所需的大規(guī)模計算難題提供解決方案。

●進展九：自供電軟機器人成功挑戰(zhàn)馬里亞納海溝

深海地區(qū)探索難度大，因此一直是人類探索的未知領域。深海環(huán)境壓強極高，在那里工作的機械系統一般需要足夠“硬”的“身體條件”和足夠強的壓力補償系統。但是，科學家們也發(fā)現，深海生物（如水母）并沒有龐大或厚重的耐壓身體，卻依然能夠在海洋極深處存活。受到深海獅子魚身體構造的啟發(fā)，來自浙江大學的李鐵風和同事開發(fā)了一個能進行深?？碧降能涹w機器人。和那些依賴剛性笨重身體移動的游泳機器人不同，這個機器人的電子元器件被分散排布，封裝在一種柔性有機硅材料中。這個機器人在馬里亞納海溝最深10900米處和南海最深3224米處進行的現場測試中都展示了極好的耐壓和游泳性能。這項研究大幅降低了深海機器人的重量及經濟成本，推動了軟體機器人在深海工程領域的應用。

●進展十：揭示鳥類遷徙路線成因和長距離遷徙關鍵基因

中國科學院動物所詹祥江等研究人員歷時12年，利用衛(wèi)星追蹤數據和基因組信息，建立了一套北極游隼遷徙研究系統。研究發(fā)現游隼主要使用5條路線穿越亞歐大陸，西部游隼表現為短距離遷徙，東部為長距離遷徙。在末次冰盛期到全新世的轉換過程中，冰川消退所導致的繁殖和越冬地變遷，可能是遷徙路線形成的主要歷史原因。研究還發(fā)現遷徙距離更長的游隼攜帶的一種基因與長時記憶形成有關，表明長時記憶可能是鳥類長距離遷徙的重要基礎。

“遷徙生物如何發(fā)現其遷徙路線”一直是社會和學術界廣泛關注的議題，也是《科學》雜志提出的125個最具挑戰(zhàn)性科學問題之一。該研究結合遙感衛(wèi)星追蹤、基因組學、神經生物學等研究手段，通過多學科整合分析方法闡明了鳥類遷徙路線變遷成因和遺傳基礎。402BF623-15ED-4397-BAD4-FC93D46C46E9