習(xí)近平總書記在慶祝改革開放40周年大會(huì)上發(fā)表了重要講話，全面總結(jié)了我國(guó)改革開放的偉大成就，指出40年來(lái)“科技創(chuàng)新和重大工程捷報(bào)頻傳”。40年來(lái)，中國(guó)科學(xué)院恪守國(guó)家戰(zhàn)略科技力量的定位，堅(jiān)持面向世界科技前沿，面向國(guó)家重大需求，面向國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)，積極部署和組織開展科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)，積極建議和承擔(dān)國(guó)家重大科技任務(wù)，取得一系列重大科技成果，為我國(guó)科技進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和保障國(guó)家安全作出了重大創(chuàng)新貢獻(xiàn)。

    在系統(tǒng)梳理改革開放40年來(lái)中科院廣大科研人員取得的眾多重大科技成果基礎(chǔ)上，以“三個(gè)面向”為線索，綜合凝練歸納出40項(xiàng)具有代表性的標(biāo)志性重大科技成果。40項(xiàng)標(biāo)志性重大科技成果經(jīng)院學(xué)術(shù)委員會(huì)委員審核把關(guān)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向院屬單位和社會(huì)進(jìn)行了公示，已收錄于《改革開放先鋒 創(chuàng)新發(fā)展引擎——中國(guó)科學(xué)院改革開放四十年》一書，現(xiàn)予以公布。

    一 面向世界科技前沿（15項(xiàng)）

    1 高溫超導(dǎo)體研究

    超導(dǎo)電性是荷蘭科學(xué)家卡莫林·昂納斯（H. Kamerlingh Onnes）在1911年發(fā)現(xiàn)的。指某些材料在其臨界溫度以下表現(xiàn)出電阻為零和完全抗磁性的現(xiàn)象，相應(yīng)的材料稱為超導(dǎo)體。臨界溫度高于傳統(tǒng)理論認(rèn)為的“麥克米蘭極限”（40K）的超導(dǎo)體被稱為高溫超導(dǎo)體。探索和發(fā)現(xiàn)新型高溫超導(dǎo)體特別是液氮溫區(qū)以上的超導(dǎo)體并研究其物理機(jī)制是各國(guó)科學(xué)家們長(zhǎng)期追求的目標(biāo)。

    1987年，物理所在銅氧化物超導(dǎo)體的研究中作出了重大貢獻(xiàn)，獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了液氮溫區(qū)銅氧化物超導(dǎo)體，并首次在國(guó)際上公布其元素組成為Ba–Y–Cu–O。獲1989年度國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

    2008年，中國(guó)科大和物理所在鐵基超導(dǎo)體研究方面先后在國(guó)際上首次突破了麥克米蘭極限溫度，分別發(fā)現(xiàn)43K的SmFeAsO1-xFx超導(dǎo)體、41K的CeFeAsO1-xFx超導(dǎo)體和系列50K以上的REFeAsO1-xFx及REFeAsO1-x（RE=稀土元素）超導(dǎo)體，并創(chuàng)造55K的超導(dǎo)體臨界溫度紀(jì)錄。確定鐵基超導(dǎo)體為新一類高溫超導(dǎo)體，并在物理性質(zhì)研究方面取得重要成果，具有潛在應(yīng)用價(jià)值。獲2013年度國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

    中科院在國(guó)際上僅有的兩次高溫超導(dǎo)研究重大突破中，都作出了先驅(qū)性和開創(chuàng)性貢獻(xiàn)，在該領(lǐng)域多個(gè)方面發(fā)揮了引領(lǐng)作用，持續(xù)推動(dòng)國(guó)際高溫超導(dǎo)研究發(fā)展。

    2 拓?fù)湮飸B(tài)領(lǐng)域系列研究

    物理所在拓?fù)湮飸B(tài)領(lǐng)域取得一系列國(guó)際領(lǐng)先的研究成果。2009年，理論發(fā)現(xiàn)Bi2Te3、Bi2Se3、Sb2Te3族三維拓?fù)浣^緣體，并獲實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，成為最為廣泛研究的拓?fù)浣^緣體材料體系。2010年，理論提出Cr或Fe磁性離子摻雜的Bi2Te3等拓?fù)浣^緣體薄膜是實(shí)現(xiàn)量子反常霍爾效應(yīng)的最佳體系，獲2011年度中國(guó)科學(xué)院杰出科技成就獎(jiǎng)。2013年，與清華大學(xué)合作在世界上首次實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到“量子反常霍爾效應(yīng)”，驗(yàn)證了理論方案。2012—2014年，理論預(yù)言并實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)狄拉克半金屬Na3Bi和Cd3As2，將凝聚態(tài)中電子態(tài)的拓?fù)浞诸悘慕^緣體推廣到了半金屬，發(fā)現(xiàn)了新物態(tài)——拓?fù)浒虢饘賾B(tài)。

    2015年，理論預(yù)言TaAs家族材料是外爾半金屬，并首次實(shí)驗(yàn)證實(shí)了其中手性電子態(tài)——外爾費(fèi)米子的存在。該研究被英國(guó)物理學(xué)會(huì)《物理世界》評(píng)為“2015年十大突破”，被美國(guó)物理學(xué)會(huì)《物理》評(píng)為“2015年八大亮點(diǎn)工作”。2018年1月，入選美國(guó)物理學(xué)會(huì)《物理評(píng)論》系列期刊誕生125周年紀(jì)念論文集，是收錄的49項(xiàng)重要科學(xué)成就中唯一來(lái)自中國(guó)本土的工作。

    2017年，理論預(yù)言并首次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了三重簡(jiǎn)并點(diǎn)半金屬WC家族材料，發(fā)現(xiàn)其中的三重簡(jiǎn)并費(fèi)米子型準(zhǔn)粒子激發(fā)，為在凝聚態(tài)物質(zhì)中探索非常規(guī)費(fèi)米子激發(fā)提供了新思路、新方法。

    2018年，首次在鐵基超導(dǎo)體鐵碲硒材料中發(fā)現(xiàn)了拓?fù)涑瑢?dǎo)表面態(tài)，并在該材料中發(fā)現(xiàn)了零能的馬約拉納束縛態(tài)，對(duì)構(gòu)建穩(wěn)定的、高容錯(cuò)、可拓展的未來(lái)量子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用具有重要意義。

    3 粒子物理與核物理研究

    中科院依托相關(guān)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施并牽頭重大國(guó)際合作，在強(qiáng)子物理、核物理、中微子物理、高能量前沿等方面取得一系列具有國(guó)際影響力的科學(xué)成果。

    1990年以來(lái)，高能所依托北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)（BEPC）、北京譜儀（BES）實(shí)驗(yàn)精確測(cè)量了τ輕子質(zhì)量及R值，發(fā)現(xiàn)了X（1835）新粒子。2013年，北京譜儀Ⅲ實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了“四夸克物質(zhì)” Zc（3900），是對(duì)傳統(tǒng)夸克模型中物質(zhì)只含2個(gè)或3個(gè)夸克的重大突破，在美國(guó)物理學(xué)會(huì)《物理》評(píng)出的當(dāng)年度物理學(xué)領(lǐng)域11項(xiàng)重要成果中位列榜首。

    1992年，利用蘭州重離子研究裝置，上海原子核所（現(xiàn)“上海應(yīng)物所”）獲得了新核素鉑-202，這是中國(guó)科學(xué)家首次合成的新核素。20世紀(jì)90年代以來(lái)，近代物理所合成了34種新核素，首次高精度測(cè)定一批短壽命原子核質(zhì)量，建成國(guó)際核質(zhì)量數(shù)據(jù)評(píng)估中心。這些新核素的產(chǎn)生是中國(guó)科學(xué)家在遠(yuǎn)離穩(wěn)定線核的合成和研究中取得的重大成果。

    2011年，上海應(yīng)物所在參加RHIC-STAR核物理國(guó)際合作研究中，與美國(guó)科學(xué)家合作，為首次發(fā)現(xiàn)迄今最重的反物質(zhì)粒子——反氦核，發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

    2012年，由高能所牽頭的國(guó)際合作研究團(tuán)隊(duì)在大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中微子振蕩新模式，精確測(cè)得中微子混合角θ13值，標(biāo)志著我國(guó)中微子實(shí)驗(yàn)研究從無(wú)到有步入世界前列。該成果入選美國(guó)《科學(xué)》 2012年十大科學(xué)突破，獲2013年度中國(guó)科學(xué)院杰出科技成就獎(jiǎng)、2016年度國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、2016年度國(guó)際基礎(chǔ)物理學(xué)突破獎(jiǎng)。

    由高能所牽頭的中國(guó)研究團(tuán)隊(duì)在2012年歐洲核子中心大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)國(guó)際合作實(shí)驗(yàn)中，為發(fā)現(xiàn)希格斯粒子及其性質(zhì)研究作出了直接貢獻(xiàn)。

    4 有機(jī)分子簇集和自由基化學(xué)研究

    物理有機(jī)化學(xué)是有機(jī)化學(xué)的理論基礎(chǔ)，主要涉及結(jié)構(gòu)、介質(zhì)和化學(xué)特性、物理特性之間的關(guān)系。上海有機(jī)所經(jīng)過(guò)近20年努力，圍繞物理有機(jī)化學(xué)前沿領(lǐng)域兩個(gè)重要方面——有機(jī)分子簇集和自由基化學(xué)，進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究。獲2002年度國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，填補(bǔ)了該獎(jiǎng)項(xiàng)此前連續(xù)4年的空缺。

    有機(jī)分子簇集和自卷研究成果，對(duì)在分子水平上理解某些生命現(xiàn)象及設(shè)計(jì)治療動(dòng)脈粥樣硬化疾病的藥物具有重要理論啟示。自由基化學(xué)研究建立了當(dāng)時(shí)國(guó)際上最完整、最可靠的反映取代基自旋離域能力的參數(shù)，被國(guó)際同行認(rèn)為是里程碑式的工作。這兩個(gè)方面涉及有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)效應(yīng)和介質(zhì)效應(yīng)，是物理有機(jī)化學(xué)研究的核心內(nèi)容之一。

    5 納米科技創(chuàng)新

    在納米表征領(lǐng)域，1988年，化學(xué)所研制出我國(guó)第一臺(tái)集計(jì)算機(jī)控制、數(shù)據(jù)分析和圖像處理系統(tǒng)于一體的掃描隧道顯微鏡（STM）和我國(guó)第一臺(tái)原子力顯微鏡（AFM），奠定了我國(guó)納米科技研究的物質(zhì)基礎(chǔ)。2001年，中國(guó)科大在國(guó)際上首次利用低溫STM獲得能夠分辨碳-碳單鍵和雙鍵的C60單分子圖像，并于2013年在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了亞納米分辨的單分子光學(xué)拉曼成像，獲2014年度中國(guó)科學(xué)院杰出科技成就獎(jiǎng)。2013年，國(guó)家納米中心利用AFM技術(shù)在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)分子間氫鍵的直接成像，為化學(xué)界爭(zhēng)論了80多年的“氫鍵本質(zhì)”問(wèn)題提供了第一個(gè)直觀證據(jù)。

    在納米材料與器件領(lǐng)域，物理所、金屬所等單位在碳納米管的制備、納米結(jié)構(gòu)及其物性調(diào)控、表面納米化等方面，20多年來(lái)產(chǎn)出了一批國(guó)際引領(lǐng)性成果，促進(jìn)了該領(lǐng)域的研究和發(fā)展。2017年，上海微系統(tǒng)所聯(lián)合相關(guān)企業(yè)設(shè)計(jì)出低功耗、長(zhǎng)壽命、高穩(wěn)定性的鈧-銻-碲（Sc-Sb-Te）新型高速相變材料，對(duì)于我國(guó)突破國(guó)外技術(shù)壁壘、自主開發(fā)存儲(chǔ)器芯片具有重要意義。化學(xué)所基于長(zhǎng)期基礎(chǔ)研究，發(fā)展了納米綠色印刷的完整產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)，并于2016年建成世界首條免砂目納米綠色印刷版材示范線。

    在納米催化領(lǐng)域，2011年，大連化物所在國(guó)際上首次制備出Pt/FeOx單原子催化劑，并提出了單原子催化新概念，入選美國(guó)化學(xué)會(huì)2016年度十大科研成果。2014年，基于納米限域催化新概念，首創(chuàng)甲烷無(wú)氧制烯烴和芳烴催化過(guò)程，實(shí)現(xiàn)一步高效轉(zhuǎn)化，獲2015年度中國(guó)科學(xué)院杰出科技成就獎(jiǎng)。

    6 人工合成生物學(xué)研究

    繼1965年我國(guó)在國(guó)際上首次人工合成牛胰島素（獲1982年度國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)）之后，1981年11月，由上海生化所、上海細(xì)胞所、上海有機(jī)所、生物物理所和院外相關(guān)單位組成的聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，歷時(shí)13年，在國(guó)際上首次人工合成了包含76個(gè)核苷酸的酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸完整分子。該成果獲1987年度國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，對(duì)揭示生命起源和核酸在生物體內(nèi)的作用意義重大，為進(jìn)一步了解遺傳和其他生命現(xiàn)象、研制和應(yīng)用多種核酸類藥物奠定了理論基礎(chǔ)，標(biāo)志著我國(guó)在該領(lǐng)域進(jìn)入世界先進(jìn)行列。

    2018年8月，分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心采用合成生物學(xué)“工程化”方法和高效使能技術(shù)，以單細(xì)胞真核生物釀酒酵母（天然含有16條線型染色體）為研究材料，在國(guó)際上首次人工創(chuàng)造出僅含單條染色體的真核細(xì)胞。這是繼人工合成牛胰島素和酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸之后，我國(guó)科學(xué)家再一次利用合成科學(xué)策略回答了生命科學(xué)領(lǐng)域的重大基礎(chǔ)問(wèn)題，將加深人類對(duì)生命本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。

    7 非人靈長(zhǎng)類模型與腦連接圖譜研究

    腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心在非人靈長(zhǎng)類模型與腦連接圖譜研究方面取得一系列重要原創(chuàng)成果。2017年年底在國(guó)際上率先攻克非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物體細(xì)胞核克隆這一世界性難題，11月27日世界上首個(gè)體細(xì)胞克隆猴“中中”誕生，12月5日第二個(gè)克隆猴“華華”誕生。這是繼1997年英國(guó)克隆羊“多莉”后克隆生物技術(shù)領(lǐng)域的又一重大突破，將有力促進(jìn)生命科學(xué)基礎(chǔ)研究和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究，為探究眾多復(fù)雜疾病機(jī)理、建立有效診治和干預(yù)手段及新藥創(chuàng)制帶來(lái)光明前景。

    2016年，該卓越創(chuàng)新中心在世界上首次建立了攜帶人類自閉癥基因的非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物模型——食蟹猴模型，構(gòu)建了非人靈長(zhǎng)類自閉癥行為學(xué)分析范式，為觀察自閉癥的神經(jīng)科學(xué)機(jī)理研究提供了一扇重要窗口，為深入研究自閉癥的病理與探索可能的治療干預(yù)方法奠定了重要基礎(chǔ)。

    2016年，該卓越創(chuàng)新中心成功繪制了更精確的人腦功能分區(qū)圖譜，即人類腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜，突破100多年來(lái)傳統(tǒng)腦圖譜繪制的瓶頸，提出了“利用腦連接信息繪制腦圖譜”的思想，第一次建立了宏觀尺度上的活體全腦連接圖譜，為實(shí)現(xiàn)腦科學(xué)和腦疾病研究的源頭創(chuàng)新提供了重要基礎(chǔ)。

    8 基因組研究

    1999年7月，由遺傳發(fā)育所牽頭，我國(guó)參與了國(guó)際人類基因組計(jì)劃，成為繼美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本之后的第6個(gè)參與國(guó)，也是唯一的發(fā)展中國(guó)家。2000年4月，我國(guó)提前完成了國(guó)際人類基因組計(jì)劃1%基因組序列工作框架圖，測(cè)定了第3號(hào)染色體短臂上3 000萬(wàn)個(gè)2001年2月《自然》發(fā)表人類基因組計(jì)劃框架圖研究論文2002年12月《自然》發(fā)表秈稻基因組序列精細(xì)圖研究論文飛蝗的全基因組序列圖譜堿基序列，繪制了達(dá)到99.99%覆蓋率的完成圖，為我國(guó)生物資源基因組研究及參與國(guó)際生物產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)奠定了基礎(chǔ)。

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