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原標(biāo)題：2018年世界科技發(fā)展回顧

2019年或許會(huì)很不平常，只因2018年世界主要國(guó)家之間關(guān)系風(fēng)云變幻，讓科技領(lǐng)域也彌漫著暗戰(zhàn)的味道。美國(guó)制定一系列政策維護(hù)其“美國(guó)優(yōu)先”，英國(guó)投巨資保持其“全球研究人才之家”地位，德國(guó)也出臺(tái)了《高科技戰(zhàn)略2025》報(bào)告……具體到各學(xué)科領(lǐng)域，跨界聯(lián)合漸成趨勢(shì)，行業(yè)布局合縱連橫。值此新年伊始，總結(jié)過(guò)去能幫我們更好地面對(duì)未來(lái)。

科技政策

美國(guó)：推出多項(xiàng)科技戰(zhàn)略，開(kāi)啟量子“登月計(jì)劃”

基于“美國(guó)優(yōu)先”理念，美政府2018年相繼推出太空、生物、網(wǎng)絡(luò)等多項(xiàng)科技戰(zhàn)略；在具體項(xiàng)目上簽署國(guó)家量子法案等，力圖繼續(xù)鞏固美國(guó)科技優(yōu)勢(shì)地位。

2018年3月公布的《國(guó)家太空戰(zhàn)略》將保持美在太空中的實(shí)力和競(jìng)爭(zhēng)力置于優(yōu)先地位；特朗普在5月和6月接連頒布兩個(gè)太空政策指令：一方面鼓勵(lì)私營(yíng)部門參與美國(guó)空間探索任務(wù)；另一方面聲稱要減少太空軌道碎片威脅，力圖主導(dǎo)國(guó)際空間交通管理。

2017年9月發(fā)布的《國(guó)家生物防御戰(zhàn)略》為維護(hù)美國(guó)生物安全制定5大目標(biāo)，并要求成立高規(guī)格生物防御指導(dǎo)委員會(huì)，負(fù)責(zé)監(jiān)督和協(xié)調(diào)聯(lián)邦機(jī)構(gòu)和情報(bào)界的工作，評(píng)估和打擊針對(duì)美國(guó)的生物威脅。9月還出臺(tái)了《國(guó)家網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)略》，提出未來(lái)在網(wǎng)絡(luò)空間鞏固美國(guó)利益，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全的優(yōu)先選項(xiàng)，同時(shí)明確美將在網(wǎng)絡(luò)空間擴(kuò)張其國(guó)際影響力的意圖。

在具體科研項(xiàng)目上，美政府推出了一系列政策。如12月發(fā)布的國(guó)家量子法案，全方位加速量子科技的研發(fā)與應(yīng)用，開(kāi)啟量子領(lǐng)域的“登月計(jì)劃”，力圖確保美在量子信息科學(xué)這一“下一場(chǎng)技術(shù)革命”中的全球領(lǐng)導(dǎo)地位；同月，特朗普還簽署總統(tǒng)備忘錄，責(zé)成相關(guān)部門制定國(guó)家頻譜戰(zhàn)略，以引導(dǎo)美國(guó)未來(lái)幾年的5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

英國(guó)：?jiǎn)?dòng)研究創(chuàng)新計(jì)劃，支持前沿技術(shù)發(fā)展

英國(guó)國(guó)家科研與創(chuàng)新署（UKRI）去年6月啟動(dòng)“未來(lái)領(lǐng)導(dǎo)者研究基金計(jì)劃”，旨在保持英國(guó)作為“全球研究人才之家”的地位。該計(jì)劃將在未來(lái)11年獲得總額9億英鎊的資助，3年內(nèi)將啟動(dòng)6項(xiàng)資助，至少550名研究人員受益。

英國(guó)自去年7月發(fā)布了一系列支持自動(dòng)駕駛汽車、車聯(lián)網(wǎng)、清潔能源車輛等技術(shù)發(fā)展的計(jì)劃。《移動(dòng)未來(lái)》《最后一英里》等文件，將清潔能源車輛、自動(dòng)駕駛、車聯(lián)網(wǎng)等列為未來(lái)交通發(fā)展的重要趨勢(shì)。政府決定撥款支持6個(gè)自動(dòng)駕駛汽車相關(guān)研發(fā)項(xiàng)目。

為支持量子技術(shù)發(fā)展，英政府2018年10月在2019年預(yù)算報(bào)告中提出，將撥款2億多英鎊；同年11月宣布將撥款2000萬(wàn)英鎊，支持量子傳感器、微型原子鐘原型、低成本集成芯片和先進(jìn)接收機(jī)等4個(gè)量子技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目的研發(fā)，以開(kāi)發(fā)適用于通信、測(cè)繪等領(lǐng)域的設(shè)備原型。

為應(yīng)對(duì)氣候變化，英政府11月宣布，本世紀(jì)20年代中期將投入運(yùn)營(yíng)首個(gè)碳捕捉、儲(chǔ)存以及利用項(xiàng)目，準(zhǔn)備工作從2019年啟動(dòng)，最終目標(biāo)是到2030年在英國(guó)大規(guī)模應(yīng)用碳捕捉技術(shù)。

德國(guó)：出臺(tái)高科技戰(zhàn)略，加大AI戰(zhàn)略實(shí)施

2018年德國(guó)科技政策最重要的內(nèi)容之一是出臺(tái)《高科技戰(zhàn)略2025》報(bào)告，為德國(guó)未來(lái)七年高科技創(chuàng)新制定了目標(biāo)。根據(jù)這項(xiàng)戰(zhàn)略，德國(guó)將在零排放智能化交通領(lǐng)域，推動(dòng)“安全、網(wǎng)絡(luò)化清潔交通”的燈塔項(xiàng)目，并支持車用電池生產(chǎn)和合成燃料研究，還將實(shí)施一項(xiàng)“自動(dòng)駕駛”行動(dòng)計(jì)劃。在健康和護(hù)理領(lǐng)域，實(shí)施“國(guó)家十年”抗癌計(jì)劃，為“預(yù)防和個(gè)性化醫(yī)療”開(kāi)發(fā)數(shù)字解決方案；在可持續(xù)氣候保護(hù)和能源領(lǐng)域，大幅減少塑料使用對(duì)環(huán)境的污染，借助大數(shù)據(jù)和綠色技術(shù)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)工業(yè)溫室氣體中性化；在數(shù)字安全領(lǐng)域，將開(kāi)發(fā)“全新的整體IT安全解決方案”，其中量子通信將發(fā)揮重要作用；在自動(dòng)化和先進(jìn)制造領(lǐng)域，將建立若干卓越中心和尖端研究集群。

作為歐盟內(nèi)經(jīng)濟(jì)和科技實(shí)力最強(qiáng)國(guó)家，2018年德國(guó)在人工智能（AI）領(lǐng)域加大了政策推進(jìn)力度。德政府宣布到2025年將投入30億歐元用于人工智能戰(zhàn)略的實(shí)施，重點(diǎn)資助在人工智能領(lǐng)域新增100名教授和擴(kuò)展人工智能中心的建設(shè)，新的技術(shù)將更貼近服務(wù)中小新型企業(yè)。政府還發(fā)表了《聯(lián)邦政府人工智能戰(zhàn)略關(guān)鍵點(diǎn)》《人工智能對(duì)德國(guó)經(jīng)濟(jì)潛在目標(biāo)》研究報(bào)告，舉辦首次人工智能峰會(huì)，推進(jìn)德國(guó)人工智能合作平臺(tái)的運(yùn)作。德國(guó)確定將重點(diǎn)發(fā)展人工智能在工業(yè)、交通、醫(yī)療和能源領(lǐng)域的研發(fā)和應(yīng)用，另外還將加強(qiáng)人工智能在隱私、法律和道德影響方面的研究，關(guān)注新技術(shù)的兩面性和制定法律框架。

日本：重視科技解決問(wèn)題，致力“社會(huì)5.0”計(jì)劃

日本為實(shí)現(xiàn)“社會(huì)5.0”（Society 5.0）計(jì)劃，充分利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能及機(jī)器人等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)空間與現(xiàn)實(shí)世界高度融合的社會(huì)，為有需求的人及時(shí)提供物質(zhì)和服務(wù)。為此，日本強(qiáng)調(diào)利用科學(xué)技術(shù)解決包括能源制約、少子高齡化等復(fù)雜問(wèn)題，進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)力量，力圖使日本成為“世界上最適宜創(chuàng)新的國(guó)家”。

不過(guò)，2018年，日本也已意識(shí)到科學(xué)論文數(shù)量減少，以及與其他國(guó)家論文數(shù)增加相比排名落后的現(xiàn)象。文部科學(xué)省所屬科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)政策研究所報(bào)告稱，化學(xué)（-12%）、材料科學(xué)（-23%）、物理學(xué)（-27%）領(lǐng)域的論文減少幅度驚人。、

韓國(guó)：改革體制出臺(tái)計(jì)劃，力爭(zhēng)科技創(chuàng)新國(guó)家

“第四次工業(yè)革命引領(lǐng)的創(chuàng)新國(guó)家”執(zhí)政理念成為文在寅政府科技和產(chǎn)業(yè)政策的基調(diào)。2018年，韓對(duì)科技體制進(jìn)行大刀闊斧的改革和調(diào)整，新設(shè)總統(tǒng)直屬的“第四次工業(yè)革命委員會(huì)”，整合成立國(guó)家科學(xué)技術(shù)咨詢會(huì)議，科技主管部門“未來(lái)創(chuàng)造科學(xué)部”更名為“科學(xué)技術(shù)信息通信部”，賦予科研預(yù)算管理、大型科研項(xiàng)目可行性分析等重要職權(quán)，“中小企業(yè)廳”升格為“中小風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)部”，加強(qiáng)對(duì)中小企業(yè)和風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)的支持。

去年初發(fā)布的《第四期科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃（2018—2022）》是韓國(guó)第四個(gè)科學(xué)技術(shù)五年計(jì)劃，以“科技改變國(guó)民生活”為主旨，對(duì)今后五年科技重大戰(zhàn)略進(jìn)行了具體規(guī)劃。計(jì)劃選定了120個(gè)重點(diǎn)科技項(xiàng)目，其中人工智能、智慧城市、3D打印和大氣污染治理等12項(xiàng)為首次入選。

同期發(fā)布的《2019政府研發(fā)投資創(chuàng)新方案》明確了科研預(yù)算的使用原則，對(duì)重點(diǎn)領(lǐng)域和主要研發(fā)計(jì)劃、政府資金的扶持方向等進(jìn)行了細(xì)化，突出了12個(gè)政府主導(dǎo)的重點(diǎn)研發(fā)方向。

俄羅斯：強(qiáng)調(diào)科技發(fā)展新理念，建設(shè)世界級(jí)科教中心

俄總統(tǒng)普京在去年3月國(guó)情咨文中闡述了俄科技發(fā)展新理念和主要思路，包括最短時(shí)間內(nèi)創(chuàng)建先進(jìn)立法框架、實(shí)施第五代數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)連接建設(shè)、建立本國(guó)數(shù)字平臺(tái)及使用區(qū)塊鏈技術(shù)、加快北極開(kāi)發(fā)、加強(qiáng)基礎(chǔ)科學(xué)研究、加強(qiáng)青年科技人才培養(yǎng)等13個(gè)主要方面。

普京5月簽發(fā)“五月法令”，確定了2024年前國(guó)家發(fā)展目標(biāo)，要求俄聯(lián)邦政府在2024年前建設(shè)至少15個(gè)世界級(jí)科學(xué)與教育中心。同月，普京批準(zhǔn)俄聯(lián)邦教育科學(xué)部改組為兩個(gè)部門，其中，負(fù)責(zé)國(guó)家科學(xué)、科技和創(chuàng)新活動(dòng)的俄聯(lián)邦科學(xué)和高等教育部，將擁有原聯(lián)邦科研機(jī)構(gòu)管理署的職能，負(fù)責(zé)俄科學(xué)院管理工作。

以色列：促進(jìn)邊緣地區(qū)經(jīng)濟(jì)，鼓勵(lì)軍民融合技術(shù)

以色列經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)部去年初公布了新的資本激勵(lì)計(jì)劃，旨在為處于以色列地理和經(jīng)濟(jì)邊緣的地區(qū)新建更多工廠，并提供更多就業(yè)崗位。根據(jù)計(jì)劃，可再生能源、納米技術(shù)、生物技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的公司若計(jì)劃生產(chǎn)新產(chǎn)品或建立新工廠，將有資格獲得高達(dá)20％至30％的政府補(bǔ)貼。

為加強(qiáng)軍民技術(shù)融合，以色列軍隊(duì)和情報(bào)機(jī)構(gòu)逐步加大與初創(chuàng)公司合作的力度。軍工企業(yè)拉斐爾公司和航天局下屬公司ELTA加入新的創(chuàng)新計(jì)劃，旨在聯(lián)合以色列從事安全技術(shù)的公司發(fā)展國(guó)防技術(shù)；國(guó)家安全局與特拉維夫大學(xué)合作開(kāi)展加速器項(xiàng)目，支持7家人工智能初創(chuàng)公司的研發(fā)。

南非：出臺(tái)科技創(chuàng)新政策，加速驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)

南非科技部去年9月公布新的《科學(xué)技術(shù)與創(chuàng)新》政策草案，并提交內(nèi)閣會(huì)議最后審定。新的科技政策白皮書側(cè)重兩個(gè)主要目標(biāo)：一是確保南非科技創(chuàng)新工作直接為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、社會(huì)發(fā)展和轉(zhuǎn)型服務(wù)；二是應(yīng)對(duì)全球技術(shù)快速進(jìn)步和其他變化帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)和機(jī)遇。南非政府認(rèn)為，新的科技政策將確?？萍紕?chuàng)新在建設(shè)一個(gè)更加繁榮和包容的社會(huì)中發(fā)揮更大的作用，并側(cè)重于利用科技創(chuàng)新加速包容性經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，使經(jīng)濟(jì)更具競(jìng)爭(zhēng)力。

南非政府在白皮書中強(qiáng)調(diào)，要為人工智能和信息通信技術(shù)的進(jìn)步改變社會(huì)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)作方式做好準(zhǔn)備，南非需要在生物技術(shù)、納米技術(shù)、先進(jìn)制造以及信息通訊技術(shù)研究和創(chuàng)新等領(lǐng)域取得進(jìn)展。

烏克蘭：制定多項(xiàng)科研政策，擬進(jìn)歐洲科研板塊

2018年，由烏克蘭總理?yè)?dān)任主席的全國(guó)科學(xué)技術(shù)委員會(huì)作為新的高層協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，制定了多項(xiàng)科研發(fā)展政策，其中包括創(chuàng)建國(guó)家研究基金會(huì)，制定研究重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，以及2030年前實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)等。1月，該委員會(huì)批準(zhǔn)了烏克蘭融入歐洲科學(xué)研究領(lǐng)域路線圖計(jì)劃，討論建立國(guó)家研究基金會(huì)，支持基礎(chǔ)科學(xué)研究項(xiàng)目的問(wèn)題。

融入歐洲是烏克蘭政府?dāng)M定的國(guó)家戰(zhàn)略，包括科研部門也制定了相應(yīng)的融入和對(duì)接計(jì)劃。在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間，這將都會(huì)是烏克蘭科研政策的基調(diào)。但就像烏克蘭科教部長(zhǎng)利利婭·格里涅維奇所強(qiáng)調(diào)的，烏克蘭正在扮演“緩慢創(chuàng)新者”?？茖W(xué)、技術(shù)和創(chuàng)新的發(fā)展直接取決于該國(guó)現(xiàn)有的人力資本，但如何避免人才流失卻是擺在該國(guó)政府和科研管理部門前的一道現(xiàn)實(shí)難題。

2018年世界科技發(fā)展回顧

德國(guó)先進(jìn)汽車制造研發(fā)園ARENA2036。圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)

基礎(chǔ)研究

美國(guó)：粒子研究取得進(jìn)展，宇宙探秘不斷深入

美科學(xué)家在粒子研究領(lǐng)域不斷取得新進(jìn)展。他們不僅開(kāi)始著手重測(cè)μ介子磁性，還發(fā)現(xiàn)了亞原子準(zhǔn)粒子“奇子”存在的可能證據(jù)；不僅首次精確識(shí)別出特定能量的繆子中微子，還首次發(fā)現(xiàn)了宇宙高能中微子的來(lái)源?？茖W(xué)家對(duì)基本物理常數(shù)——精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)的精確測(cè)量，將有助于粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的完善；而中子“暗衰變”理論（中子會(huì)衰變成暗物質(zhì)粒子）的提出，若被證實(shí)，將為中子壽命為何“測(cè)不準(zhǔn)”找到答案。

科學(xué)家對(duì)宇宙諸多現(xiàn)象的探索也在不斷深入。他們首次造出“超離子水冰”，或有助于研究海王星和天王星的磁場(chǎng)；首次完成彎曲空間內(nèi)的光束加速實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)光束軌跡偏移，將幫助解釋引力透鏡現(xiàn)象；計(jì)算機(jī)模擬發(fā)現(xiàn)中子星核物質(zhì)比鋼硬100億倍，對(duì)于更好地理解引力波具有重要意義；而對(duì)宇宙膨脹速度——哈勃常數(shù)的精確測(cè)量，則有望幫助回答宇宙從何處來(lái)、往何處去等基本問(wèn)題。

其他一些新發(fā)現(xiàn)同樣意義重大。如在超導(dǎo)材料中發(fā)現(xiàn)新的量子臨界性，為探究磁性與非常規(guī)超導(dǎo)性的關(guān)系提供了新視角；而在太空中探測(cè)到放射性分子氟化鋁，或有助解開(kāi)鋁同位素起源之謎。

英國(guó)：研制出全光二極管，造出首個(gè)量子指南針

2018年3月，英國(guó)國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室研制出一種全光二極管，新二極管能被用于微型光子電路中，有望為微納光子學(xué)芯片提供廉價(jià)高效的光二極管，從而對(duì)光子芯片和光子通信等領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響。

同年11月，受英國(guó)國(guó)防部資助的英國(guó)科學(xué)家制造出世界首個(gè)能抵抗干擾且不依賴于GPS的量子指南針。這種指南針能在地球上不受干擾的指向，能自我維持，不依賴衛(wèi)星。

德國(guó)：觀察反鐵磁體新性能，開(kāi)發(fā)納米機(jī)器人驅(qū)動(dòng)技術(shù)

2018年，德國(guó)在基礎(chǔ)研究方面取得可喜成果。美因茨大學(xué)牽頭的一個(gè)國(guó)際合作研究小組成功觀察到絕緣反鐵磁體中的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸性能。反鐵磁體是一組磁性材料，相比傳統(tǒng)鐵磁部件計(jì)算速度更快?？茖W(xué)家還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)一種帶有鉑絲的反鐵磁性絕緣體通過(guò)電流時(shí)，電流能量會(huì)從鉑轉(zhuǎn)移到氧化鐵中，形成所謂的磁子，借助磁子可實(shí)現(xiàn)計(jì)算部件長(zhǎng)距離的信息傳輸。

此外，慕尼黑工業(yè)大學(xué)宣布開(kāi)發(fā)出一種新的納米機(jī)器人電驅(qū)動(dòng)技術(shù)，可使納米機(jī)器人在分子工廠像流水線一樣以足夠快的速度工作，有望快速發(fā)現(xiàn)化學(xué)試樣中特定物質(zhì)或合成復(fù)雜分子。

另外，埃朗根—紐倫堡大學(xué)愛(ài)德曼·斯比克教授研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，金屬材料通過(guò)有針對(duì)性的折疊可展現(xiàn)全新的屬性，雖然這僅是金屬微觀結(jié)構(gòu)上的錯(cuò)位，不到百萬(wàn)分之一毫米，但對(duì)性能影響很大。他們?cè)谑┲姓业揭环N直接接觸和移動(dòng)這種錯(cuò)位的方法，為研究石墨烯納米結(jié)構(gòu)材料和拓展其性能鋪平了道路。

日本：發(fā)現(xiàn)粒子加速新機(jī)制，模擬粒子新形態(tài)

去年3月26日，日本理化學(xué)研究所宣布，他們的一個(gè)國(guó)際聯(lián)合研究小組成功開(kāi)發(fā)出在下一代超級(jí)計(jì)算機(jī)上應(yīng)用的、可模擬人腦整體神經(jīng)電路的算法。新算法不僅可以實(shí)現(xiàn)節(jié)省內(nèi)存，還可大幅提高模擬腦的速度。

大阪大學(xué)激光科學(xué)研究所發(fā)現(xiàn)了一種名為“微泡內(nèi)爆”的全新粒子加速機(jī)制，即向內(nèi)含微米尺寸泡（球形空洞）的氫化合物外側(cè)照射超高強(qiáng)度激光，氣泡在收縮到原子尺寸的瞬間發(fā)射出超高能量的氫離子（質(zhì)子）。

日本理化學(xué)研究所與京都大學(xué)、大阪大學(xué)組成的研究小組利用超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬，在理論上預(yù)言了新粒子雙重子態(tài)粒子“ΩΩ”的存在，有望闡明基本粒子夸克如何組合成物質(zhì)這一現(xiàn)代物理學(xué)的根本問(wèn)題。

俄羅斯：加大大科學(xué)裝置投入，核聚變研究更進(jìn)一步

2018年，俄繼續(xù)加大在大科學(xué)裝置領(lǐng)域投入，并與其他國(guó)家保持密切合作。3月，來(lái)自俄羅斯、美國(guó)、以色列、德國(guó)和法國(guó)的科學(xué)家利用“重離子超導(dǎo)同步加速器”（NICA）在俄杜布納成功進(jìn)行了首次實(shí)驗(yàn)。除了研究稠密重子物質(zhì)、重離子對(duì)撞之外，實(shí)驗(yàn)還著眼于一個(gè)至今未研究透徹的問(wèn)題：任何兩個(gè)核子之間的引力變?yōu)槌饬r(shí)的相互作用。按計(jì)劃，NICA裝置整體將于2023年完工。

俄羅斯在核聚變領(lǐng)域的研究也取得顯著成效。俄科學(xué)院西伯利亞分院布德克爾核物理研究所啟用了新建成的開(kāi)放式螺旋磁阱裝置（SMOLA），該裝置能大大提高開(kāi)放式磁阱中的等離子體溫度，朝受控?zé)岷司圩冞~出了重要一步。SMOLA裝置結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、成本更低，不使用氚作燃料，能進(jìn)行氘—氘等聚變反應(yīng)。

此外，俄計(jì)劃在未來(lái)5年內(nèi)在俄遠(yuǎn)東符拉迪沃斯托克的俄羅斯島上建造新的同步加速器。俄希望通過(guò)該裝置的建造，使同步加速器中心成為俄亞太地區(qū)新的吸引高科技產(chǎn)業(yè)的中心。

以色列：量子光學(xué)成果紛呈，電子原子研究豐碩

2018年，以色列從事基礎(chǔ)物理研究的科學(xué)家在量子、光子、電子等領(lǐng)域均取得較大突破。

在量子領(lǐng)域，以色列和法國(guó)科學(xué)家合作，利用水罐、鏡子與相機(jī)以及數(shù)種高級(jí)復(fù)雜算法，成功產(chǎn)生和捕捉到類量子真空效應(yīng)，并認(rèn)為這種效應(yīng)發(fā)生在日?？臻g中。無(wú)獨(dú)有偶，研究人員發(fā)現(xiàn)隧道效應(yīng)這一量子現(xiàn)象也發(fā)生在蛋白質(zhì)的活動(dòng)中，新發(fā)現(xiàn)對(duì)于生物醫(yī)學(xué)研究以及生物電子學(xué)領(lǐng)域都具有重要意義。此外，以色列科學(xué)家找到了捕捉和釋放單個(gè)光子途徑，其將有望在未來(lái)用于量子信息存儲(chǔ)以及保障量子光學(xué)系統(tǒng)的通信安全。

在電子領(lǐng)域，以色列與美國(guó)和加拿大科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了電子系統(tǒng)的第三種噪音，它因?qū)w不同部位溫度不同而產(chǎn)生，普遍存在于納米系統(tǒng)中。

此外，以色列和英國(guó)科學(xué)家攜手對(duì)石墨烯內(nèi)釋放出電子的能量進(jìn)行超精細(xì)測(cè)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)了新的原子量級(jí)加熱機(jī)制，該發(fā)現(xiàn)有望促進(jìn)石墨烯基材料技術(shù)的發(fā)展。

烏克蘭：成立跨部門委員會(huì)，加大基礎(chǔ)科研力度

去年7月，烏克蘭內(nèi)閣批準(zhǔn)成立了對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)和應(yīng)用科學(xué)研究進(jìn)行評(píng)估的政府間跨部門委員會(huì)（RADU），旨在建立有效的協(xié)調(diào)系統(tǒng)，發(fā)展該國(guó)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究；制訂基礎(chǔ)研究成果在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的建議；促進(jìn)政府不同部門與科學(xué)研究機(jī)構(gòu)之間的聯(lián)系，加強(qiáng)科學(xué)與教育，科學(xué)與生產(chǎn)之間互動(dòng)和拓展;促進(jìn)國(guó)際科學(xué)合作，在考慮國(guó)家利益的前提下將烏克蘭科學(xué)融入世界科學(xué)和歐洲科學(xué)研究領(lǐng)域中去。

8月，烏克蘭內(nèi)閣再次頒布命令，將各個(gè)高校的自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、工程和應(yīng)用科學(xué)等7大領(lǐng)域基礎(chǔ)研究和應(yīng)用科學(xué)研究項(xiàng)目納入由政府跨部門委員會(huì)評(píng)審的范疇，以支持并推動(dòng)基礎(chǔ)科學(xué)研究的發(fā)展。

2018年世界科技發(fā)展回顧

人機(jī)協(xié)作平臺(tái)。圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)

信息技術(shù)

美國(guó)：先進(jìn)計(jì)算加速發(fā)展，新型元件成績(jī)斐然

量子計(jì)算方面，英特爾公司2018年1月宣布開(kāi)發(fā)出49量子位測(cè)試芯片Tangle Lake。此后科學(xué)家不斷推出新研究成果：證明“自旋—光子強(qiáng)耦合”可讓單獨(dú)量子比特相互作用、制造出可作量子中繼器的有瑕人造鉆石、構(gòu)建模塊化量子計(jì)算架構(gòu)關(guān)鍵組件、開(kāi)發(fā)出使碳納米管成為量子單光子源的方法等，有力推動(dòng)了量子計(jì)算系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。美國(guó)國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)9月發(fā)布《量子信息科學(xué)國(guó)家戰(zhàn)略概述》，志在推動(dòng)量子信息科學(xué)加速發(fā)展。

超級(jí)計(jì)算機(jī)方面，“頂點(diǎn)”和“山脊”兩臺(tái)計(jì)算機(jī)在最新一期全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單中分獲冠、亞軍，極大增強(qiáng)了美在超算競(jìng)爭(zhēng)中的底氣；能源部4月推出耗資18億美元的百億億次級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)計(jì)劃，更表明美追求超算領(lǐng)域國(guó)際領(lǐng)導(dǎo)地位的決心。

此外，美科學(xué)家在計(jì)算機(jī)元器件研發(fā)方面也成績(jī)斐然。可將數(shù)據(jù)中心帶寬提高10倍的光電子芯片、具有精準(zhǔn)分發(fā)光信號(hào)能力的硅芯片、基于內(nèi)存計(jì)算技術(shù)的AI芯片、可同時(shí)存儲(chǔ)和處理信息的記憶晶體管等新型元器件的問(wèn)世，為新型計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

日本：量子技術(shù)全面進(jìn)步，存儲(chǔ)理論有新突破

大阪大學(xué)、NTT和東京大學(xué)的研究小組首次驗(yàn)證了由冷卻原子構(gòu)成的量子存儲(chǔ)器與光纖網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成可通信波段光子的量子網(wǎng)絡(luò)。該研究成果展示了一條實(shí)現(xiàn)量子中繼的新道路，為實(shí)現(xiàn)量子網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程化開(kāi)辟了新途徑，具有抵御利用量子計(jì)算機(jī)實(shí)施的黑客攻擊能力的新一代量子密碼安全通信又向遠(yuǎn)程化邁出了一步。

橫濱國(guó)立大學(xué)利用金剛石中氮空位中心的電子和核子的自旋作為量子比特，全球率先成功實(shí)現(xiàn)了室溫下完全無(wú)磁場(chǎng)的條件下的萬(wàn)能量子門操作。這種獨(dú)特的量子比特完整量子門操作被命名為幾何學(xué)量子比特，能以更高的速度進(jìn)行高精度運(yùn)算。

日本理化學(xué)研究所和北海道大學(xué)等組成的聯(lián)合研究小組，發(fā)現(xiàn)在沒(méi)有外部磁場(chǎng)的狀態(tài)下也會(huì)產(chǎn)生磁渦旋，并查明了磁渦旋的形成機(jī)制。科學(xué)家有望以此為基礎(chǔ)，研發(fā)以磁渦旋為信息載體的磁存儲(chǔ)單元。

德國(guó)：量子計(jì)算重點(diǎn)發(fā)力，基礎(chǔ)研究瞄準(zhǔn)未來(lái)

2018年，德國(guó)在量子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域又有新的進(jìn)展，康斯坦茨大學(xué)領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出了一種基于硅雙量子位系統(tǒng)的穩(wěn)定的量子門，這項(xiàng)研究成果被稱為通向量子計(jì)算機(jī)的里程碑；弗勞恩霍夫應(yīng)用固體物理研究所開(kāi)發(fā)出了一種微磁場(chǎng)下應(yīng)用的量子傳感器，可用于未來(lái)計(jì)算機(jī)硬盤識(shí)別。

在信息技術(shù)基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，卡爾斯魯厄理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出了完全由金屬構(gòu)成的單原子晶體管，為未來(lái)信息技術(shù)開(kāi)辟了新的應(yīng)用前景；凱澤斯勞滕技術(shù)大學(xué)科學(xué)家首次展示了如何在集成振幅回路中使磁子形成電流，這一研究打開(kāi)了未來(lái)磁子芯片的大門。

英國(guó)：擬建5G測(cè)試平臺(tái)，超級(jí)計(jì)算模擬人腦

2018年9月，英國(guó)政府宣布，將以西米德蘭茲地域的伯明翰、考文垂、伍爾弗漢普頓3個(gè)城市為中央，設(shè)立相關(guān)測(cè)試平臺(tái)，以建設(shè)較大規(guī)模的5G試點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。

11月初，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家激活了世界上最強(qiáng)“大腦”——一臺(tái)擁有100萬(wàn)個(gè)處理器內(nèi)核和1200個(gè)互連電路板的超級(jí)計(jì)算機(jī)，它能像人腦一樣運(yùn)作，是迄今最準(zhǔn)確模擬人腦的超級(jí)計(jì)算機(jī)。

韓國(guó)：基礎(chǔ)設(shè)施位居前列，技術(shù)研發(fā)多有亮點(diǎn)

信息技術(shù)是韓國(guó)的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域。韓國(guó)的信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施繼續(xù)位居前列。2018年年初平昌冬奧會(huì)之前，韓國(guó)建成了大規(guī)模5G試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)，預(yù)計(jì)于2019年初期實(shí)現(xiàn)商用化，這一計(jì)劃進(jìn)展迅速。

在量子計(jì)算領(lǐng)域，韓國(guó)學(xué)者開(kāi)發(fā)出一種量子弱測(cè)量方法，克服了海森堡不確定原理的限制，可以有效應(yīng)用于量子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算過(guò)程。韓國(guó)企業(yè)成功研發(fā)出處理器“Exynos9”，其搭載了借鑒人類大腦結(jié)構(gòu)的新概念人工智能芯片，可用于手機(jī)終端并行處理大量多媒體數(shù)據(jù)。韓國(guó)開(kāi)發(fā)的廣視角全息圖像技術(shù)將信息儲(chǔ)存量提升了100倍。

以色列：網(wǎng)絡(luò)安全齊頭并進(jìn)，無(wú)人駕駛安全先行

以色列證券管理局表示，其已開(kāi)始使用區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)。信息公司塔爾多經(jīng)過(guò)3個(gè)月時(shí)間開(kāi)發(fā)出管理局所需的區(qū)塊鏈軟件系統(tǒng)。以美兩國(guó)研究人員開(kāi)發(fā)出可從包括“臉書”和“推特”在內(nèi)的大多數(shù)社交網(wǎng)上發(fā)現(xiàn)假賬戶的通用方法，其在網(wǎng)絡(luò)安全等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用潛力。

為應(yīng)對(duì)汽車電子系統(tǒng)安全性面臨的挑戰(zhàn)，以色列Arilou公司研發(fā)的并行防侵入系統(tǒng)（PIPS）能夠通過(guò)主動(dòng)攔截來(lái)自汽車被“黑”電控單元的惡意指令，保護(hù)車輛整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全；GuardKnox公司借助戰(zhàn)機(jī)和防空導(dǎo)彈系統(tǒng)的安全理念，為車輛提供了自動(dòng)安全保護(hù)措施，在確保正常通信的同時(shí)，阻止包括網(wǎng)絡(luò)攻擊在內(nèi)的任何不當(dāng)信息的傳遞。

俄羅斯：量子計(jì)算蓄勢(shì)待發(fā)，超級(jí)計(jì)算獲得突破

2018年，俄加大對(duì)量子計(jì)算機(jī)和量子通信技術(shù)的研發(fā)力度：2月在索契召開(kāi)的“2018俄羅斯投資論壇”期間，俄對(duì)外經(jīng)濟(jì)銀行、VEB創(chuàng)新公司、前景研究基金會(huì)、莫斯科國(guó)立大學(xué)和非營(yíng)利組織“數(shù)字經(jīng)濟(jì)”簽署協(xié)議，計(jì)劃在5年內(nèi)研制出50個(gè)量子比特的量子計(jì)算機(jī)；莫斯科物理技術(shù)學(xué)院科研團(tuán)隊(duì)選取碳化硅作為量子發(fā)射材料，研發(fā)出新型量子發(fā)射器，每秒可發(fā)射幾十億個(gè)單量子，可保證G量級(jí)的比特傳輸速度，未來(lái)可用于構(gòu)建信息安全性更高的量子通信網(wǎng)絡(luò)。

超級(jí)計(jì)算機(jī)方面，俄杜布納聯(lián)合核子研究所3月建成了新型超級(jí)計(jì)算機(jī)“格沃倫”，其理論浮點(diǎn)運(yùn)算峰值為每秒1000萬(wàn)億次（單精度）或500萬(wàn)億次（雙精度）。

烏克蘭：信息產(chǎn)業(yè)老驥伏櫪，智能監(jiān)測(cè)威力強(qiáng)勁

烏克蘭國(guó)家航空大學(xué)2018年7月研發(fā)出一款新型智能監(jiān)測(cè)接收系統(tǒng)。該智能監(jiān)測(cè)接收系統(tǒng)可查找和設(shè)置輻射源參數(shù)，在規(guī)定頻段內(nèi)對(duì)無(wú)線電信號(hào)的使用進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確定來(lái)自不同發(fā)射器的接收點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)；測(cè)定散熱器的參數(shù)和輻射源的坐標(biāo)，識(shí)別散熱器、輻射源類型；監(jiān)測(cè)雷達(dá)站、指導(dǎo)站、飛機(jī)與機(jī)場(chǎng)通信設(shè)施的無(wú)線電信標(biāo)等。該系統(tǒng)還可進(jìn)行GSM、GPRS和CDMA通信，對(duì)流層散射和衛(wèi)星通信以及民用無(wú)線電、電視信號(hào)通信等。根據(jù)烏方發(fā)布的信息，該設(shè)備具有質(zhì)量輕、功耗低、信號(hào)分析速度快、準(zhǔn)確性高且便于攜帶的優(yōu)勢(shì)。

2018年世界科技發(fā)展回顧

2018年超級(jí)計(jì)算機(jī)冠軍。圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)

人工智能與先進(jìn)制造

美國(guó)：AI應(yīng)用擴(kuò)大需警惕風(fēng)險(xiǎn)，3D打印技術(shù)潛力可期

2018年美國(guó)在人工智能領(lǐng)域依然占據(jù)全球領(lǐng)先地位，科學(xué)家開(kāi)發(fā)出多種新算法，達(dá)成創(chuàng)建“可視化”人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、追蹤動(dòng)物運(yùn)動(dòng)及行為、識(shí)別地震后余震出現(xiàn)地點(diǎn)、預(yù)測(cè)基因組修復(fù)結(jié)果等目標(biāo)，逐步推動(dòng)人工智能向前發(fā)展。同時(shí)，人工智能應(yīng)用范疇逐漸擴(kuò)大，尤其是在醫(yī)療領(lǐng)域，食品和藥物管理局首次批準(zhǔn)利用人工智能的醫(yī)療設(shè)備上市銷售，讓人們對(duì)醫(yī)療領(lǐng)域人工智能應(yīng)用充滿期待。而2000多名人工智能領(lǐng)域?qū)＜夜餐炇稹督怪旅宰灾魑淦餍浴罚沂救斯ぶ悄馨l(fā)展可能帶來(lái)的道德及現(xiàn)實(shí)風(fēng)險(xiǎn)，則再次警示世人應(yīng)理性發(fā)展人工智能。

借助新材料、人工智能等技術(shù)的進(jìn)步，3D打印為代表的先進(jìn)制造技術(shù)穩(wěn)步發(fā)展?！对霾闹圃鞓?biāo)準(zhǔn)化路線圖2.0版》的推出，為美制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。而可直接在皮膚上進(jìn)行3D打印的技術(shù)的出現(xiàn)，可跟蹤和存儲(chǔ)使用方式的3D打印器件的研發(fā)，以及3D打印生物工程脊髓、磁活化材料等成果，都表明3D打印技術(shù)潛力仍在。此外，利用光熱合成石墨烯納米帶、利用聲波制造超微型光二極管、從聚合物化學(xué)反應(yīng)中獲取能源制造聚合物等新技術(shù)的出現(xiàn)，為美未來(lái)先進(jìn)制造進(jìn)一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

德國(guó)：“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略持續(xù)推動(dòng)，制造業(yè)更智能更高效

智能制造在汽車工業(yè)的應(yīng)用是德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略的重要領(lǐng)域，2018年在聯(lián)邦教研部的資助下，學(xué)院、科研院所與企業(yè)合作，在大學(xué)內(nèi)創(chuàng)建了研發(fā)園ARENA2036，探索汽車先進(jìn)制造和輕質(zhì)結(jié)構(gòu)及測(cè)試問(wèn)題。未來(lái)的制造將不再是同質(zhì)和線性，工廠需要滿足更多個(gè)性化的需求。

德國(guó)弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)所屬研究所研發(fā)的ANNIE移動(dòng)操作平臺(tái)適用于人與機(jī)器人協(xié)作的復(fù)雜生產(chǎn)場(chǎng)景，該平臺(tái)具有感知、導(dǎo)航、安全、軟件架構(gòu)和交互等功能，擁有認(rèn)知能力的機(jī)器人可以獨(dú)立地執(zhí)行任務(wù)。

為了降低能耗，提高設(shè)備使用效率，弗勞恩霍夫研究所IFF開(kāi)發(fā)了可分析預(yù)測(cè)電負(fù)荷曲線的方法“FlexChem”，通過(guò)軟件的分析和高峰負(fù)荷預(yù)測(cè)，可大大降低制造成本，并能在利用可再生能源時(shí)確保電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

日本：驗(yàn)證AI設(shè)計(jì)材料實(shí)用性，制成低噪音有機(jī)晶體管

2018年3月，富士通株式會(huì)社和日本理化學(xué)研究所宣布，他們的聯(lián)合研究小組在材料設(shè)計(jì)中應(yīng)用第一原理計(jì)算與人工智能技術(shù)，對(duì)全固態(tài)鋰離子電池的固體電解質(zhì)組成實(shí)施了預(yù)測(cè)、合成與評(píng)價(jià)試驗(yàn)，并進(jìn)行了實(shí)際驗(yàn)證。此外，水戶市與NEC啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)，利用人工智能提高辦公效率和加強(qiáng)內(nèi)部治理。

日本東北大學(xué)等確立鐵—鎵（Fe—Ga）單晶板材的低成本量產(chǎn)技術(shù)。作為磁致伸縮材料之一的鐵—鎵單晶是一種非常優(yōu)異的能量轉(zhuǎn)換材料，是小尺寸、高輸出和高靈敏度的振動(dòng)發(fā)電元件的基礎(chǔ)材料。振動(dòng)發(fā)電如果走向?qū)嵱没?，就能?shí)現(xiàn)不使用紐扣電池和干電池的無(wú)線通信模塊，便利性將大幅提高。

東京大學(xué)將有機(jī)半導(dǎo)體制成墨水，利用印刷技術(shù)，成功制作出了全球噪聲最低的有機(jī)晶體管，有望提供實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)社會(huì)所需的低成本、高靈敏度傳感器件。

俄羅斯：拓展人工智能應(yīng)用，4D雷達(dá)用于無(wú)人駕駛

俄科學(xué)院科拉科學(xué)中心建立了礦物成分評(píng)估人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)學(xué)習(xí)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)僅憑礦樣的化學(xué)成分即可確定其礦物成分，并自動(dòng)生成三維礦產(chǎn)資源圖；俄羅斯和以色列合作，使用人工智能來(lái)準(zhǔn)確診斷和治療心律不齊；俄法律從業(yè)公司推出基于人工智能的機(jī)器人律師，其神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立在世界最大的10萬(wàn)個(gè)法律問(wèn)題數(shù)據(jù)庫(kù)上，能解答超過(guò)2000個(gè)問(wèn)題。

俄施瓦布集團(tuán)公司下屬企業(yè)研發(fā)出一款3D眼鏡，集識(shí)別目標(biāo)、判定所處方位及操控機(jī)器人等功能于一體，可顯著提高操控機(jī)器人的精度。

無(wú)人駕駛方面，認(rèn)知技術(shù)公司宣布成功研制出世界首臺(tái)4D雷達(dá)。與激光雷達(dá)不同，4D雷達(dá)可在惡劣的天氣條件下工作，創(chuàng)建道路場(chǎng)景的四維地圖并提高數(shù)據(jù)更新頻率，以更高的精度識(shí)別移動(dòng)物體。

韓國(guó)：設(shè)立人工智能基金，開(kāi)發(fā)軟體機(jī)器人和機(jī)械臂

信息通訊公司與智能手機(jī)企業(yè)聯(lián)手推出了使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的折疊式電動(dòng)自行車“AIR i”；三星電子建立了人工智能專項(xiàng)基金“Q基金”。不過(guò)，也有國(guó)際著名學(xué)者質(zhì)疑韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院推進(jìn)人工智能武器研究的做法。

韓國(guó)大學(xué)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出使用仿真皮電子皮膚的軟體機(jī)器人，該電子皮膚在硅膠類物質(zhì)中安裝芯片與電路，機(jī)器人可通過(guò)便捷的操作完成自由且連續(xù)的動(dòng)作。韓國(guó)研究小組借鑒折紙技術(shù)成功開(kāi)發(fā)出了可大幅伸長(zhǎng)同時(shí)能夠保持強(qiáng)度的“加杰特”超級(jí)機(jī)械臂。

以色列：擴(kuò)大無(wú)人機(jī)應(yīng)用，開(kāi)發(fā)聲音機(jī)器人

以公司通過(guò)實(shí)地飛行展示了其自主無(wú)人機(jī)“麻雀I”的能力，并認(rèn)為隨著監(jiān)管繼續(xù)放開(kāi)，無(wú)人機(jī)在商業(yè)和工業(yè)市場(chǎng)中的應(yīng)用范圍將大幅上升。

以公司研發(fā)的“鸕鶿”單引擎無(wú)人駕駛電動(dòng)飛行器公開(kāi)亮相，并受到軍方青睞。該無(wú)人飛行器大小如同小卡車或面包車，采用螺旋槳起降和前行，能在復(fù)雜環(huán)境下執(zhí)行救援任務(wù)。

以色列公司推出的自動(dòng)駕駛仿真系統(tǒng)，能夠幫助汽車制造商快速開(kāi)發(fā)、測(cè)試、驗(yàn)證其無(wú)人駕駛汽車，并讓它們安全上路。

受蝙蝠啟發(fā)，研究人員開(kāi)發(fā)的完全自主地形機(jī)器人能像蝙蝠一樣發(fā)出聲音并分析回聲，以識(shí)別、繪制和避開(kāi)戶外障礙物。

研究人員找到利用3D打印機(jī)生產(chǎn)不同形狀藥物膠囊的新方法。與傳統(tǒng)的膠囊相比，針對(duì)用戶特點(diǎn)的3D打印異形膠囊能被更有效地吸收。

2018年世界科技發(fā)展回顧

“帕克”太陽(yáng)探測(cè)器。圖片來(lái)源：NASA官網(wǎng)

空間技術(shù)

美國(guó)：深空探測(cè)異彩紛呈，宇宙探索發(fā)現(xiàn)不斷

2018年，“好奇號(hào)”“朱諾號(hào)”“卡西尼號(hào)”“新視野”號(hào)等探測(cè)器持續(xù)提供著火星、木星、土星、柯伊伯帶天體的相關(guān)數(shù)據(jù)?！奥眯姓?號(hào)”朝星際空間進(jìn)發(fā)；OSIRIS-Rex抵達(dá)小行星貝努；“黎明”號(hào)完成了探測(cè)任務(wù)，將在谷神星軌道停留數(shù)十年后結(jié)束其波瀾壯闊的一生。

“老兵”輝煌繼續(xù)，“新丁”已開(kāi)啟征程。新一代系外行星探測(cè)器“TESS”4月升空，開(kāi)始系外行星搜索之旅；“洞察”號(hào)11月26日登陸火星，開(kāi)始火星內(nèi)部勘測(cè)任務(wù)；“帕克”探測(cè)器在8月12日奔赴太陽(yáng)，現(xiàn)已成為最接近太陽(yáng)的人類航天器。

木星研究取得碩果累累。除完成木星閃電數(shù)據(jù)庫(kù)外，科學(xué)家還制作了木星不同深度的磁場(chǎng)圖，并在木星大紅斑處發(fā)現(xiàn)了水的跡象。此外，新發(fā)現(xiàn)12顆衛(wèi)星使已知木星衛(wèi)星總數(shù)達(dá)到79顆，而木衛(wèi)二上可探測(cè)氨基酸的確認(rèn)，則為找到木衛(wèi)二生命證據(jù)指明了方向。

系外探索已獲多項(xiàng)突破。首次發(fā)現(xiàn)銀河系RX J1131-1231星系的行星、在700光年之外的WASP-39b行星上發(fā)現(xiàn)大量水、制作出顯示中心復(fù)雜結(jié)構(gòu)的銀河系首張大規(guī)模年代圖、看到原本無(wú)法觀測(cè)的140億光年外恒星、精確測(cè)量地球與球狀星團(tuán)NGC 6397的距離等諸多成果，讓人類對(duì)宇宙的認(rèn)知更進(jìn)一步。

英國(guó)：商業(yè)空天獲得青睞，自主導(dǎo)航開(kāi)啟研究

2018年3月，英國(guó)政府宣布，為了制定未來(lái)的商業(yè)航天政策，將就相關(guān)管理?xiàng)l款開(kāi)展論證。8月，英航天局發(fā)布公報(bào)指出，英國(guó)政府將大力推進(jìn)本國(guó)航天發(fā)射場(chǎng)的建設(shè)，以期更好地參與商業(yè)發(fā)射業(yè)務(wù)的競(jìng)爭(zhēng)。

5月，英國(guó)政府公開(kāi)發(fā)布航空研究與技術(shù)計(jì)劃項(xiàng)目指南，支持民用航空研發(fā)。指南要求項(xiàng)目必須符合英國(guó)航空戰(zhàn)略，優(yōu)先領(lǐng)域包括：提高英國(guó)在下一代民用飛機(jī)的整體設(shè)計(jì)和系統(tǒng)集成能力；發(fā)展智能、互聯(lián)和電動(dòng)飛機(jī)；確保英國(guó)在開(kāi)發(fā)大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)，尤其機(jī)翼方面處于全球領(lǐng)先地位；開(kāi)發(fā)更高效的新一代推進(jìn)技術(shù)，特別是大型渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。

8月，為應(yīng)對(duì)“脫歐”后可能出現(xiàn)無(wú)法繼續(xù)參與歐盟伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)項(xiàng)目的局面，英國(guó)政府發(fā)表聲明指出，將投資9200萬(wàn)英鎊開(kāi)展先期研究，探討未來(lái)開(kāi)發(fā)獨(dú)立自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的方案。該項(xiàng)研究為期18個(gè)月，將就英國(guó)建立自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供詳細(xì)技術(shù)評(píng)估和時(shí)間安排。

俄羅斯：“聯(lián)盟”飛船事故高發(fā)，對(duì)華合作空天并舉

2018年，俄羅斯“聯(lián)盟”系列飛船曾出現(xiàn)兩次事故：8月30日，與國(guó)際空間站對(duì)接的“聯(lián)盟MS-09”飛船上發(fā)現(xiàn)造成空氣泄露的鉆孔，航天員及時(shí)用膠水和膠帶進(jìn)行封堵；10月11日，載有兩名宇航員的“聯(lián)盟MS-10”飛船由“聯(lián)盟-FG”型運(yùn)載火箭從拜科努爾發(fā)射升空，起飛約119秒后，火箭第二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)突然關(guān)閉，宇航員使用發(fā)射逃逸系統(tǒng)成功獲救。

航空航天對(duì)華合作繼續(xù)深化。俄聯(lián)合航空制造集團(tuán)公司與中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司商定了中俄遠(yuǎn)程寬體客機(jī)CR929的外形參數(shù)；俄科學(xué)院西伯利亞分院托木斯克科學(xué)中心、托木斯克國(guó)立大學(xué)、俄科學(xué)院烏拉爾分院金屬物理研究所同哈爾濱工程大學(xué)的研究人員聯(lián)合開(kāi)展關(guān)于太空腐蝕環(huán)境下航天器保護(hù)的研究項(xiàng)目。

日本：天文觀測(cè)成果豐碩，靜音飛機(jī)力圖超越

日本國(guó)立天文臺(tái)和鹿兒島大學(xué)的研究小組對(duì)螺旋星系M77的中心核實(shí)施觀測(cè)，首次“看”到環(huán)繞超大黑洞的半徑約20光年的甜圈型旋轉(zhuǎn)氣體云，并清晰地觀測(cè)到分子氣體以黑洞為中心旋轉(zhuǎn)。

日本國(guó)立天文臺(tái)和東京大學(xué)的研究小組繪制了迄今為止范圍最廣、分辨率最高的暗物質(zhì)分布地圖。研究小組通過(guò)對(duì)地圖上黑暗物質(zhì)的塊數(shù)分析，發(fā)現(xiàn)其無(wú)法用簡(jiǎn)單的加速膨脹空間模型來(lái)解釋，宇宙空間膨脹速度超出預(yù)期。

日本構(gòu)筑產(chǎn)學(xué)官一體化研發(fā)體制，開(kāi)發(fā)靜音型超音速飛機(jī)，提出了低音爆、低起降噪聲、低阻力和輕量化這4個(gè)技術(shù)開(kāi)發(fā)目標(biāo)，并正在推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，制定了超越歐美的技術(shù)驗(yàn)證計(jì)劃，提高基礎(chǔ)技術(shù)研究水平，推進(jìn)相關(guān)設(shè)計(jì)。

烏克蘭：國(guó)際項(xiàng)目參與活躍，航天發(fā)展計(jì)劃獲批

根據(jù)烏克蘭國(guó)家航天局發(fā)布的信息，2018年烏克蘭航天科研企業(yè)共參與了4次國(guó)際航天發(fā)射項(xiàng)目。兩次是5月和11月由美國(guó)國(guó)家航空航天局發(fā)射的“心宿二”運(yùn)載火箭項(xiàng)目，烏克蘭多家航天企業(yè)參與了該運(yùn)載火箭第一級(jí)的研制，烏方專家參加了整個(gè)發(fā)射項(xiàng)目的測(cè)試和調(diào)試。另外兩次是歐洲空間局8月和11月在法屬圭亞那庫(kù)魯發(fā)射場(chǎng)進(jìn)行的“織女星”運(yùn)載火箭發(fā)射項(xiàng)目，該運(yùn)載火箭第四級(jí)所使用的RD-843發(fā)動(dòng)機(jī)由烏克蘭南方設(shè)計(jì)局和南方機(jī)械廠所研制。

烏克蘭政府內(nèi)閣于2018年9月批準(zhǔn)了2018年—2022年烏克蘭國(guó)家空間科學(xué)和技術(shù)計(jì)劃，目的是提高地球遙感、衛(wèi)星數(shù)字通信、數(shù)字衛(wèi)星廣播，衛(wèi)星導(dǎo)航支持系統(tǒng)等空間技術(shù)應(yīng)用潛力，解決社會(huì)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、文化，以及信息等領(lǐng)域的迫切性問(wèn)題，推動(dòng)科學(xué)和教育的發(fā)展，確保烏克蘭在國(guó)家安全和國(guó)防領(lǐng)域的利益。

以色列：天文研究成果顯著，意欲加盟歐洲航天

以色列特拉維夫大學(xué)天體物理學(xué)家捕捉到早期宇宙中正常物質(zhì)與暗物質(zhì)相互作用的無(wú)線電信號(hào)，揭示了宇宙中暗物質(zhì)存在的第一個(gè)直接證據(jù)。此外，以科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的研究小組借助美國(guó)國(guó)家航空航天局“朱諾”號(hào)探測(cè)器獲取的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，木星的大氣層厚度約為3000千米，著名的木星條紋是綿延數(shù)千公里的云帶。

以色列正與歐洲空間局進(jìn)行商討，以便以色列以“特殊安排”的方式加入該組織。如果獲得通過(guò)，那么以色列也有望成為繼加拿大后第二個(gè)加入歐空局的非歐洲國(guó)家。

德國(guó)：太空制造第五態(tài)物質(zhì)，金屬玻璃服務(wù)空天

德國(guó)科學(xué)家在探測(cè)火箭任務(wù)MAIUS-1（微重力下的物質(zhì)波干涉測(cè)量）中創(chuàng)造了人類第一個(gè)自由落體天基玻色—愛(ài)因斯坦凝聚，從而在太空中首次創(chuàng)造了“物質(zhì)的第五態(tài)”。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)將會(huì)促進(jìn)天基引力波探測(cè)器的發(fā)展，并且有望為量子氣體實(shí)驗(yàn)開(kāi)辟一個(gè)新時(shí)代。

德國(guó)薩爾州大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)出了一種新的所謂非晶態(tài)金屬鈦硫合金，這種合金也被稱為金屬玻璃，與鈦合金相比，其來(lái)源更豐富、強(qiáng)度更高，特別適合作為航空航天的輕質(zhì)部件。

韓國(guó)：運(yùn)載火箭取得突破，同步衛(wèi)星研發(fā)成功

韓國(guó)自主研發(fā)了75噸級(jí)別的宇宙飛船驗(yàn)證發(fā)射火箭“Nuri號(hào)”，之前已進(jìn)行了91次引擎點(diǎn)火試驗(yàn)，累計(jì)點(diǎn)火時(shí)間達(dá)到了7291.4秒；研發(fā)成功地球同步氣象觀測(cè)衛(wèi)星2A號(hào)和環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星2B號(hào)“雙胞胎”同步衛(wèi)星。

2018年世界科技發(fā)展回顧

“朱諾號(hào)”與木星。圖片來(lái)源：NASA官網(wǎng)

能源環(huán)保

美國(guó)：新能源成果突出，生態(tài)安全備受重視

2018年，美政府在大力推動(dòng)傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時(shí)，持續(xù)加大對(duì)太陽(yáng)能、核能、地?zé)崮堋⑸锬艿刃履茉搭I(lǐng)域的研發(fā)投入。

眾多新能源領(lǐng)域中，新型電池研發(fā)成果引人注目。750次充電/放電循環(huán)后仍能正常工作的新型鋰空氣電池、容量大且壽命長(zhǎng)的可充電水基鋅電池、靠細(xì)菌發(fā)電的低成本紙基生物電池等成為電池中的新星。而在提高現(xiàn)有電池性能方面，科學(xué)家也取得不少成果。他們將有機(jī)太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)化效率提高至15%，將鋰離子電池的容量提高了40%。布朗大學(xué)開(kāi)發(fā)的新型燃料電池反應(yīng)合金催化劑，在活性和耐久性方面更是超過(guò)了能源部2020年車用電催化劑技術(shù)指標(biāo)。

在維護(hù)生態(tài)環(huán)境安全方面，盡管政府最新氣候評(píng)估報(bào)告稱，氣候變化將給美國(guó)帶來(lái)多重傷害，但并沒(méi)有說(shuō)服特朗普總統(tǒng)?？茖W(xué)家依然不遺余力游說(shuō)，不僅發(fā)文稱美墨邊境墻會(huì)嚴(yán)重危害地區(qū)生物多樣性，還對(duì)歐洲將木材作為低碳燃料的政策提出質(zhì)疑。在具體研究方面，甲烷溫室效應(yīng)的證實(shí)、金屬鉍“催化可塑性”的發(fā)現(xiàn)、可再生可降解乳蛋白包裝材料的開(kāi)發(fā)等成果，都成為保護(hù)全球生態(tài)環(huán)境安全的助推劑。

日本：鋰電池負(fù)極大容量化，制氫系統(tǒng)投建

大容量不劣化的鋰電負(fù)極研發(fā)成功。日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所新開(kāi)發(fā)出了一種鋰離子電池使用的負(fù)極，容量約為目前主流的石墨負(fù)極（372mAh/g）的5倍，與一氧化硅的理論容量基本一致。新開(kāi)發(fā)的電極在反復(fù)充放電200多次后，容量依然沒(méi)有變化，確認(rèn)具備大容量、長(zhǎng)壽命的特性。利用此次開(kāi)發(fā)的電極有望提高負(fù)極的能量密度，推動(dòng)鋰離子二次電池實(shí)現(xiàn)大容量化和小型化。

世界最大規(guī)模利用可再生能源的制氫系統(tǒng)在福島投建。2018年8月，日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）、東芝能源系統(tǒng)、東北電力及巖谷產(chǎn)業(yè)合作，開(kāi)始在福島縣浪江町建設(shè)利用可再生能源制氫的氫能源系統(tǒng)“福島氫能源研究站”，系統(tǒng)裝置具備世界最大規(guī)模的1萬(wàn)千瓦制氫能力。利用該系統(tǒng)制造的氫預(yù)定用于燃料電池發(fā)電用途及燃料電池車和燃料電池巴士等交通用途，或者作為工廠的燃料使用。

氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)大功率、高熱效率、低排放。產(chǎn)綜研與日本岡山大學(xué)、東京都市大學(xué)、早稻田大學(xué)組成的研究小組，在小型發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中，利用氫燃料優(yōu)異的燃燒特性確立了新的燃燒方式，開(kāi)發(fā)出全球首款能實(shí)現(xiàn)高熱效率和低氮氧化物（NOx）的火花點(diǎn)火氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。

東海核燃料再處理設(shè)施報(bào)廢計(jì)劃獲批。日本“原子力規(guī)制委員會(huì)”2018年6月批準(zhǔn)了由日本原子力研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)提交的東海核燃料再處理設(shè)施報(bào)廢計(jì)劃，耗資1萬(wàn)億日元，報(bào)廢時(shí)長(zhǎng)預(yù)計(jì)將持續(xù)70年。

俄羅斯：大氣治理取得進(jìn)展，核廢料和水處理有新法

大氣污染防治方面，俄羅斯國(guó)立秋明大學(xué)的科研人員研發(fā)出液滴懸浮約束方法，并可進(jìn)行定量液滴有序成團(tuán)，此項(xiàng)工作可用于大氣中污染物擴(kuò)散機(jī)理的研究，制定生態(tài)災(zāi)難預(yù)防性措施；托木斯克理工大學(xué)研究人員使用含有3%—10%有機(jī)雜質(zhì)的工業(yè)用水和廢水，獲取了燃料氣溶膠，這種氣溶膠可用于快速點(diǎn)燃火力發(fā)電廠和鍋爐房的鍋爐，還可用于柴油發(fā)電機(jī)燃燒室以及汽車內(nèi)燃機(jī)。

核廢料處理方面，俄科學(xué)院遠(yuǎn)東分院化學(xué)研究所聯(lián)合俄遠(yuǎn)東聯(lián)邦大學(xué)，正在研制新型納米結(jié)構(gòu)吸附反應(yīng)劑，該吸附劑可用于凈化俄遠(yuǎn)東紅星造船廠內(nèi)的放射性液體廢物；俄西伯利亞聯(lián)邦大學(xué)的科學(xué)家采用空化技術(shù)，讓位于乏核燃料儲(chǔ)罐底部密實(shí)的不溶性沉積層不斷受到空化—活化水酸性溶液侵蝕而被破壞，新技術(shù)將溶解速率和沉積物回收量提高至原來(lái)的1.5倍，制備出的含放射性化學(xué)廢物的水泥混合物強(qiáng)度是常規(guī)方法的2—3倍。

水處理方面，俄圣彼得堡理工大學(xué)的科學(xué)家使用高鐵酸鈉替代傳統(tǒng)的氯氣對(duì)自來(lái)水進(jìn)行消毒，新試劑用量小，不會(huì)形成毒性分解物，還能將一些危險(xiǎn)化學(xué)品分解成低毒化合物，同時(shí)殺死水中微生物；俄托木斯克工業(yè)大學(xué)能源工程學(xué)院研發(fā)出液滴爆炸粉碎式污水處理方法，可高效去除污水中的化學(xué)侵蝕性、毒性及燃料雜質(zhì)，具有高效、低能耗的特點(diǎn)，適用于化工、石化、冶金、紙漿造紙等行業(yè)的污水處理。

德國(guó)：致力解決氣候和霧霾問(wèn)題，開(kāi)發(fā)儲(chǔ)存制取氫的新工藝

2018年德國(guó)大規(guī)模啟動(dòng)了碳轉(zhuǎn)化學(xué)項(xiàng)目以解決氣候和霧霾問(wèn)題，這個(gè)由贏創(chuàng)公司和西門子合作的項(xiàng)目，擬利用人工光合作用，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有用化學(xué)物質(zhì)。按照計(jì)劃，到2021年將在魯爾區(qū)的馬爾化學(xué)工業(yè)園建成一個(gè)巨大的化學(xué)試驗(yàn)裝置，預(yù)計(jì)每年可利用二氧化碳生產(chǎn)20000噸有用的化學(xué)品和燃料。該項(xiàng)目最終獲益的不僅是鋼鐵行業(yè)，還有化學(xué)和能源等行業(yè)。

德國(guó)尤利希研究中心和埃朗根—紐倫堡大學(xué)的研究人員合作，開(kāi)發(fā)出了利用有機(jī)載體液和特殊催化劑，儲(chǔ)存和制取氫燃料的新工藝，可使原先裝卸氫燃料所需的兩個(gè)裝置簡(jiǎn)化成一個(gè)裝置。這一新工藝將來(lái)應(yīng)用于工業(yè)化儲(chǔ)氫和生產(chǎn)，將大大降低成本和能源消耗，對(duì)能源轉(zhuǎn)型具有重要意義。

不萊梅大學(xué)庫(kù)爾策教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組找到了一種解決地下水硝酸鹽污染的新方法，發(fā)現(xiàn)一種合成的多金屬氧酸鹽對(duì)于減少硝酸鹽水污染有特殊作用，這種納米結(jié)構(gòu)物質(zhì)在水中對(duì)硝酸鹽還原起電催化效果。

韓國(guó)：建成應(yīng)對(duì)核泄露系統(tǒng)，提高鋰電池性能

2018年，韓國(guó)建成了迅速應(yīng)對(duì)核泄露的“核輻射狀況信息共享系統(tǒng)”，在核能設(shè)施周邊29個(gè)地點(diǎn)探測(cè)放射能量泄露數(shù)據(jù)并迅速應(yīng)對(duì)。

韓國(guó)大學(xué)成功開(kāi)發(fā)出一種利用太陽(yáng)光譜中紅光捕捉二氧化碳的技術(shù)，能夠?qū)⒍趸嫁D(zhuǎn)換成一氧化碳中間物質(zhì)，從而生產(chǎn)燃料；此外，韓國(guó)還研發(fā)出了符合更高環(huán)保要求的氫氣制備技術(shù)。

韓國(guó)使用富鋰錳氧化物開(kāi)發(fā)了一種兼具高電壓、高容量的黏合劑陽(yáng)極材料，可大幅提高鋰二次電池的能量密度；同時(shí)，充電速度為現(xiàn)有鋰電池5倍、采用石墨烯球正極保護(hù)膜和負(fù)極材料的鋰二次電池也在韓國(guó)研發(fā)成功。

以色列：注重氫燃料電池研發(fā)，助力新能源汽車發(fā)展

在第6屆國(guó)際智能機(jī)動(dòng)峰會(huì)上，以色列公司展示出水基氫燃料溶液，利用公司的專利催化劑，可以快速?gòu)娜芤褐蝎@取氫氣，供給氫燃料電池產(chǎn)生電能。該溶液具有無(wú)毒、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，同時(shí)儲(chǔ)能密度高，且便于運(yùn)輸和存儲(chǔ)。

以色列研究人員還發(fā)現(xiàn)在太陽(yáng)能的作用下，過(guò)氧化氫在氧化鐵構(gòu)成的光電極上產(chǎn)生光化學(xué)分離的化學(xué)機(jī)理。該發(fā)現(xiàn)有望將水廉價(jià)且高效地轉(zhuǎn)化為清潔的氫燃料，促進(jìn)氫燃料電池驅(qū)動(dòng)的汽車大規(guī)模發(fā)展。

烏克蘭：建立環(huán)境研究中心，監(jiān)測(cè)研究自然生態(tài)

2018年9月，烏克蘭教科部、環(huán)境部、國(guó)立喀爾巴阡大學(xué)，以及喀爾巴阡山國(guó)家公園聯(lián)合建立了喀爾巴阡環(huán)境研究中心?？柊挖渖绞菣M跨中東歐多個(gè)國(guó)家的歐洲第二長(zhǎng)山脈，目前存在著諸如地表水體污染、工業(yè)和生活垃圾污染等環(huán)境問(wèn)題，以及自然生態(tài)系統(tǒng)退化、生物多樣性喪失、洪水和山體滑坡威脅增大的趨勢(shì)。該研究中心建立后，通過(guò)監(jiān)測(cè)和研究將為解決上述問(wèn)題提供科學(xué)依據(jù)和解決方案。

來(lái)源：中國(guó)科技網(wǎng)
編輯：IPRdaily趙珍校對(duì)：IPRdaily縱橫君

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