(一) 墨子號通訊衛星

2016年8月16日1時40分，我國在酒泉衛星發射中心用長徵二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學實驗衛星「墨子號」發射升空。這使我國在世界上首次實現衛星和地面之間的量子通信，構建天地一體化的量子保密通信與科學實驗體系。

量子衛星首席科學家潘建偉院士說，墨子最早提出光線沿直線傳播，設計了小孔成像實驗，奠定了光通信、量子通信的基礎。以中國古代偉大科學家的名字命名量子衛星，將提升我們的文化自信。

量子科學實驗衛星是一顆低軌衛星，只能在晚上進行量子通信，空間覆蓋能力和應用都有限。量子科學實驗衛星作為以量子力學基本原理為基礎的全新通信技術，量子通信被視為可以解決人們的擔憂、無條件保障通信安全的最有效方式。
墨子號量子科學實驗衛星既是中國首個、更是世界首個量子衛星。該衛星的發射將使中國在國際上率先實現高速星地量子通信，連接地面光纖量子通信網絡，初步構建量子通信網絡。
這一工程將構建千公裡級高可信、可擴展、軍民融合的廣域光纖量子通信網 絡，建成大尺度量子通信技術驗證、應用研究和應用示範平臺。

量子衛星發射後，天地一體化量子科學實驗系統將投入正式運行，而「京滬幹線」大尺度光纖量子通信骨幹網工程預計2016年下半年交付。
得益於量子保密通信絕對安全性，量子通信不僅應用於百姓日常通信，也可用於水、電、煤氣等能源供給和民生網絡基礎設施的通信保障，還可應用於國防、金融、商業等領域，勢必對產業界和科技界產生巨大變革。
(二)「探索一號」深海考察船

「探索一號」原是一艘工作船，經過改造成為載人潛水器及深海科考通用平臺，建有生物、地質、化學等11個實驗室，配備了目前國內先進的全海深絞車系統和完備的DP2級動力定位系統。2016年8月，它以新面貌開展的首次航行就在萬米海底獲取100升水樣，名動中外。

「深海勇士」深海探測器
2017年8月16日至10月3日，「探索一號」再立新功，載著「深海勇士」號載人潛水器及載人深潛試驗隊進行海上試驗。經計算，「探索一號」與編隊出海的「中國海監2168」警戒船累計航行8297海裡。
記者曾隨船參與前期海試，如今重訪「探索一號」，重逢「深海勇士」號及試驗隊員，重溫海試的苦辣酸甜。
潛水器部門副部門長祝普強記不清在甲板上度過了多少個不眠之夜。以首次深潛為例，潛水器在下潛坐底過程中莫名報警，經過檢查發現是「深海勇士」號的電池及控制系統出現問題。祝普強的團隊負責打造潛水器「大腦」和「神經」，他們連夜檢修故障、排查隱患。
試航員張偉記不清在載人艙內溼透過多少件衣衫。第三次海試時艙內最高溫度達到35.9攝氏度，第四次海試遭遇較差的海況，潛水器最大橫傾角到40度。「不吐就是勝利。」他咬緊牙關，繼續駕駛操作，成功進行應急浮標的拋載。
身體尚可承受這份苦，失利卻讓海試隊員感到辛酸。負責把潛水器與A形架掛鈎套纜的「蛙人」對此深有體會。
與正式「上崗」的「蛟龍」號相比，「深海勇士」號在國產化率、下潛成本、鋰電池使用壽命等方面更具優勢，體現出中國深海技術裝備由集成創新向自主創新的歷史性轉變。
此外，「海馬號」4500米級遙控潛水器、「海燕號」深海滑翔機、「天涯」號深淵著陸器、萬米級海底地震儀、「海鬥」號全海深自主遙控水下機器人等一批深海裝備接連問世，人們不由歡呼：「中國深海科學的春天已經來了」。
「可上九天攬月，可下五洋捉鱉」。當2016年中秋夜升空的「天宮二號」空間實驗室俯瞰等待出航的「探索一號」和「深海勇士」號，中華民族的千年夢想逐漸照亮現實。
(三)」天眼」世界上口徑最大的單天線射電望遠鏡

世界最大的單口徑球面射電望遠鏡(FAST)，又被形象的稱作中國"天眼"。是由國家科教領導小組審議確定的國家九大科技基礎設施之一，採用中國科學家獨創設計和我國貴州南部喀斯特窪地的獨特地形條件，建設的一個約30個足球場大小的高靈敏度巨型射電望遠鏡。
中文名稱中國"天眼"工程外文名稱FAST地點貴州省口徑500米大小30個足球場大小類型單口徑球面射電望遠鏡功能尋找暗物質、暗能量竣工2016年9月25日FAST是世界上最大的單口徑球面射電望遠鏡，是由國家科教領導小組審議確定的國家九大科技基礎設施之一，採用中國科學家獨創設計和我國貴州南部喀斯特窪地的獨特地形條件，建設的一個約30個足球場大小的高靈敏度巨型射電望遠鏡。

FAST項目的科學意義非常重大。建望遠鏡是瞄準21世紀的科學前沿，尋找暗物質、暗能量。現在宇宙中有99%的質量和能量都是它，但不知道它是什麼，不知道它的特性是什麼。FAST不僅讓中國的天文學家為之振奮，全世界的天文學家也在緊盯著它--寄希望於這個最大的"天眼"或許能找到外星人，並解開宇宙起源之謎。
中國"天眼"有多大?沿著FAST的圈梁走了一圈用時43分鐘。"天眼"的"眼眶"是一圈鋼鐵結成的圈梁，登上圈梁往下看，巨大的天坑裡，星羅棋布地排列著一個個"網結"。FAST的圈梁被50根6米到50米高低不等的鋼柱支在半空，周長約1.6公裡。FAST口徑有500米，組成的球形反射面相當於30個足球場大小。
國家天文臺FAST工程技術人員介紹說，探聽地球之外的音訊，"天眼"的能力和其大小息息相關。簡單來說，眼睛越大，看得越遠。尤其特殊的是，這隻"天眼"並非"死眼"， FAST的索網結構可以隨著天體的移動自動變化，帶動索網上活動的4450個反射面板產生變化，足以觀測到更大天區的天體，同時，饋源艙也隨索網一同運動，採集天體發射的無線電波。如同人類轉動自己的眼珠，調整視線的指向，遙遠的太空對它來說將不存在方向上的死角。
中國"天眼"的視野有多遠?據專家介紹，哪怕是遠在百億光年外的射電信號，中國"天眼"也有可能捕捉到，還可能發現高紅移的巨脈澤星系，實現銀河系外第一個甲醇超脈澤的觀測突破;用於搜尋識別可能的星際通訊信號，尋找地外文明等等。
國家天文臺副臺長、FAST工程常務副總指揮鄭曉年強調，"天眼"建成後，將有能力巡視宇宙中的中性氫、探測星際分子、觀測脈衝星、搜尋星際通訊信號。FAST作為一個多學科基礎研究平臺，能用一年時間發現約7000顆脈衝星，研究極端狀態下的物質結構與物理規律;有希望發現奇異星和夸克星物質;發現中子星--黑洞雙星，無需依賴模型精確測定黑洞質量;通過精確測定脈衝星到達時間來檢測引力波;作為最大的臺站加入國際甚長基線網，為天體超精細結構成像。
中國"天眼" 建成後，與號稱"地面最大的機器"德國艾菲爾斯伯格100米口徑望遠鏡相比，其靈敏度能提高約10倍;與被評為人類20世紀十大工程之首的美國阿雷西博300米口徑射電望遠鏡相比，"天眼"的靈敏度是其2.25倍。

"中國天眼"，坐落於貴州省平塘縣克度鎮
據了解，FAST項目是我國重大科技項目，系目前世界上口徑最大的單天線射電望遠鏡，是人類直接觀測遙遠星系行星、尋找類似太陽系或地球的宇宙環境，以及潛在智慧生命的重要設施。其科學目標主要是巡視宇宙中的中性氫、發現新脈衝星、主導國際甚長基線網、探測星際分子、尋找地外文明等，在航天工程及其他領域具有廣泛用途。
(四) 神威·太湖之光超級計算機

神威·太湖之光超級計算機是由國家並行計算機工程技術研究中心研製的超級計算機。 2016年6月20日下午3點，TOP500組織在法蘭克福世界超算大會（ISC）上，「神威·太湖之光」超級計算機系統登頂榜單之首，成為世界上首臺運算速度超過十億億次的超級計算機。 而「中國芯」「申威26010」的問世，也成為中國自主研發打破30年技術封鎖的一柄利器。「神威·太湖之光」勇奪榜首，可以說為中國超級計算機領域的發展打了一劑強心針。
2016年7月，獲金氏世界紀錄認證。2016年11月18日凌晨4：20時許，中國團隊憑藉在「神威·太湖之光」上運行的「全球大氣非靜力雲分辨模擬」應用獲得2016年度「戈登·貝爾」獎。
2017年6月19日最新全球超級計算機500強榜單正式出爐，中國「神威·太湖之光」奪得冠軍。2017年8月，中國科學家打破紀錄，在「神威•太湖之光」計算機上創造出最大的虛擬宇宙，用了10萬億個數字粒子來模擬宇宙的形成和早期擴張。2017年11月，新一期的全球超級計算機500強發布，中國的「神威·太湖之光」連續第四次獲得冠軍。
超級計算機，被稱為「國之重器」，超級計算屬於戰略高技術領域，是世界各國競相角逐的科技制高點，也是一個國家科技實力的重要標誌之一。自中國863計劃實施以來，國家高度重視並且支持超級計算系統的研發，但由於基礎薄弱起步較晚，在國際舞臺中一直受制於人，美國更是在2015年宣布對中國禁售高性能處理器。

神威·太湖之光超級計算機由40個運算機櫃和8個網絡機櫃組成。每個運算機櫃比家用的雙門冰箱略大，打開櫃門，4塊由32塊運算插件組成的超節點分布其中。每個插件由4個運算節點板組成，一個運算節點板又含2塊「申威26010」高性能處理器。一臺機櫃就有1024塊處理器，整臺「神威·太湖之光」共有40960塊處理器。

神威·太湖之光超級計算機系統的峰值性能125.436PFlops，世界第一；持續性能93.015PFlops，世界第一；性能功耗比6051MFlops/W，還是世界第一。

清華大學為主體的科研團隊首次實現了百萬核規模的全球10公裡高解析度地球系統數值模擬；
國家計算流體力學實驗室對「天宮一號」返迴路徑的數值模擬；
上海藥物所開展的藥物篩選和疾病機理研究……

依託「神威·太湖之光」，以清華大學為主體的科研團隊首次實現了百萬核規模的全球10公裡高解析度地球系統數值模擬，這一成果將全面提高我國應對極端氣候和自然災害的減災防災能力；國家計算流體力學實驗室對「天宮一號」返迴路徑的數值模擬結果令人振奮，將為「天宮一號」順利回家提供精確預測；上海藥物所開展的藥物篩選和疾病機理研究，短短2周就完成常規需要10個月的計算，大大加速了白血病、癌症、禽流感等方向的藥物設計進度。
正在德國出席TOP500頒獎活動的中國計算機學會高性能計算專委會秘書長張雲泉20日對《環球時報》記者表示，「神威·太湖之光」是國內第一臺全部採用國產處理器構建的世界第一的超級計算機。它是根據國家科技部863計劃研製的，研製周期用了接近3年，但之前的預研時間無法估算。「其實，我們在去年底就知道『神威·太湖之光』具有拿世界冠軍的能力，但當時出於保密考慮一直沒有對外發布。」
對於中國超算的國產化情況，張雲泉介紹說，按照評估，「天河」系列的國產化程度是70%左右，濟南超算中心的「神威藍光」超級計算機能達到85%以上，「神威·太湖之光」的處理器則是全國產的。
「中國已在這場比賽中大幅領先」，美國勞倫斯伯克利國家實驗室副主任西蒙稱，超級計算機系統的每一部件均在中國本土製造意義重大。該實驗室是超級計算機的主要用戶，協助編制全球超級計算機500強名單。「TOP500」網站評論說，「神威·太湖之光」的性能結束了「中國智能依靠西方技術才能在超算領域拔得頭籌」的時代。
「憑藉一套搭載本土自主研發處理器晶片的世界一流超級計算機系統，中國鞏固了在這一計算機最高領域的領導地位。」《華爾街日報》20日稱，「神威·太湖之光」是中國首臺未使用美國晶片技術且運行速度排名世界第一的計算機。「此前位列第一的『天河二號』使用了英特爾公司研發的晶片，去年出臺的一項美國出口禁令使該系統未能獲得升級所需晶片。」「神威.太湖之光」完全靠的是自主研發，純屬中國製造。
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