習近平總書記在慶祝改革開放40周年大會上發表了重要講話，全面總結了我國改革開放的偉大成就，指出40年來“科技創新和重大工程捷報頻傳”。40年來，中國科學院恪守國家戰略科技力量的定位，堅持面向世界科技前沿，面向國家重大需求，面向國民經濟主戰場，積極部署和組織開展科學技術創新活動，積極建議和承擔國家重大科技任務，取得一系列重大科技成果，為我國科技進步、經濟社會發展和保障國家安全作出了重大創新貢獻。

    在系統梳理改革開放40年來中科院廣大科研人員取得的眾多重大科技成果基礎上，以“三個面向”為線索，綜合凝練歸納出40項具有代表性的標志性重大科技成果。40項標志性重大科技成果經院學術委員會委員審核把關，通過網絡向院屬單位和社會進行了公示，已收錄于《改革開放先鋒 創新發展引擎——中國科學院改革開放四十年》一書，現予以公布。

    一 面向世界科技前沿（15項）

    1 高溫超導體研究

    超導電性是荷蘭科學家卡莫林·昂納斯（H. Kamerlingh Onnes）在1911年發現的。指某些材料在其臨界溫度以下表現出電阻為零和完全抗磁性的現象，相應的材料稱為超導體。臨界溫度高于傳統理論認為的“麥克米蘭極限”（40K）的超導體被稱為高溫超導體。探索和發現新型高溫超導體特別是液氮溫區以上的超導體并研究其物理機制是各國科學家們長期追求的目標。

    1987年，物理所在銅氧化物超導體的研究中作出了重大貢獻，獨立發現了液氮溫區銅氧化物超導體，并首次在國際上公布其元素組成為Ba–Y–Cu–O。獲1989年度國家自然科學獎一等獎。

    2008年，中國科大和物理所在鐵基超導體研究方面先后在國際上首次突破了麥克米蘭極限溫度，分別發現43K的SmFeAsO1-xFx超導體、41K的CeFeAsO1-xFx超導體和系列50K以上的REFeAsO1-xFx及REFeAsO1-x（RE=稀土元素）超導體，并創造55K的超導體臨界溫度紀錄。確定鐵基超導體為新一類高溫超導體，并在物理性質研究方面取得重要成果，具有潛在應用價值。獲2013年度國家自然科學獎一等獎。

    中科院在國際上僅有的兩次高溫超導研究重大突破中，都作出了先驅性和開創性貢獻，在該領域多個方面發揮了引領作用，持續推動國際高溫超導研究發展。

    2 拓撲物態領域系列研究

    物理所在拓撲物態領域取得一系列國際領先的研究成果。2009年，理論發現Bi2Te3、Bi2Se3、Sb2Te3族三維拓撲絕緣體，并獲實驗驗證，成為最為廣泛研究的拓撲絕緣體材料體系。2010年，理論提出Cr或Fe磁性離子摻雜的Bi2Te3等拓撲絕緣體薄膜是實現量子反常霍爾效應的最佳體系，獲2011年度中國科學院杰出科技成就獎。2013年，與清華大學合作在世界上首次實驗觀測到“量子反常霍爾效應”，驗證了理論方案。2012—2014年，理論預言并實驗發現了兩個狄拉克半金屬Na3Bi和Cd3As2，將凝聚態中電子態的拓撲分類從絕緣體推廣到了半金屬，發現了新物態——拓撲半金屬態。

    2015年，理論預言TaAs家族材料是外爾半金屬，并首次實驗證實了其中手性電子態——外爾費米子的存在。該研究被英國物理學會《物理世界》評為“2015年十大突破”，被美國物理學會《物理》評為“2015年八大亮點工作”。2018年1月，入選美國物理學會《物理評論》系列期刊誕生125周年紀念論文集，是收錄的49項重要科學成就中唯一來自中國本土的工作。

    2017年，理論預言并首次實驗發現了三重簡并點半金屬WC家族材料，發現其中的三重簡并費米子型準粒子激發，為在凝聚態物質中探索非常規費米子激發提供了新思路、新方法。

    2018年，首次在鐵基超導體鐵碲硒材料中發現了拓撲超導表面態，并在該材料中發現了零能的馬約拉納束縛態，對構建穩定的、高容錯、可拓展的未來量子計算機的應用具有重要意義。

    3 粒子物理與核物理研究

    中科院依托相關國家重大科技基礎設施并牽頭重大國際合作，在強子物理、核物理、中微子物理、高能量前沿等方面取得一系列具有國際影響力的科學成果。

    1990年以來，高能所依托北京正負電子對撞機（BEPC）、北京譜儀（BES）實驗精確測量了τ輕子質量及R值，發現了X（1835）新粒子。2013年，北京譜儀Ⅲ實驗發現了“四夸克物質” Zc（3900），是對傳統夸克模型中物質只含2個或3個夸克的重大突破，在美國物理學會《物理》評出的當年度物理學領域11項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“上海應物所”）獲得了新核素鉑-202，這是中國科學家首次合成的新核素。20世紀90年代以來，近代物理所合成了34種新核素，首次高精度測定一批短壽命原子核質量，建成國際核質量數據評估中心。這些新核素的產生是中國科學家在遠離穩定線核的合成和研究中取得的重大成果。

    2011年，上海應物所在參加RHIC-STAR核物理國際合作研究中，與美國科學家合作，為首次發現迄今最重的反物質粒子——反氦核，發揮了關鍵作用。

    2012年，由高能所牽頭的國際合作研究團隊在大亞灣反應堆中微子實驗發現了中微子振蕩新模式，精確測得中微子混合角θ13值，標志著我國中微子實驗研究從無到有步入世界前列。該成果入選美國《科學》 2012年十大科學突破，獲2013年度中國科學院杰出科技成就獎、2016年度國家自然科學獎一等獎、2016年度國際基礎物理學突破獎。

    由高能所牽頭的中國研究團隊在2012年歐洲核子中心大型強子對撞機國際合作實驗中，為發現希格斯粒子及其性質研究作出了直接貢獻。

    4 有機分子簇集和自由基化學研究

    物理有機化學是有機化學的理論基礎，主要涉及結構、介質和化學特性、物理特性之間的關系。上海有機所經過近20年努力，圍繞物理有機化學前沿領域兩個重要方面——有機分子簇集和自由基化學，進行了深入系統的研究。獲2002年度國家自然科學獎一等獎，填補了該獎項此前連續4年的空缺。

    有機分子簇集和自卷研究成果，對在分子水平上理解某些生命現象及設計治療動脈粥樣硬化疾病的藥物具有重要理論啟示。自由基化學研究建立了當時國際上最完整、最可靠的反映取代基自旋離域能力的參數，被國際同行認為是里程碑式的工作。這兩個方面涉及有機化合物的結構效應和介質效應，是物理有機化學研究的核心內容之一。

    5 納米科技創新

    在納米表征領域，1988年，化學所研制出我國第一臺集計算機控制、數據分析和圖像處理系統于一體的掃描隧道顯微鏡（STM）和我國第一臺原子力顯微鏡（AFM），奠定了我國納米科技研究的物質基礎。2001年，中國科大在國際上首次利用低溫STM獲得能夠分辨碳-碳單鍵和雙鍵的C60單分子圖像，并于2013年在國際上首次實現了亞納米分辨的單分子光學拉曼成像，獲2014年度中國科學院杰出科技成就獎。2013年，國家納米中心利用AFM技術在國際上首次實現了對分子間氫鍵的直接成像，為化學界爭論了80多年的“氫鍵本質”問題提供了第一個直觀證據。

    在納米材料與器件領域，物理所、金屬所等單位在碳納米管的制備、納米結構及其物性調控、表面納米化等方面，20多年來產出了一批國際引領性成果，促進了該領域的研究和發展。2017年，上海微系統所聯合相關企業設計出低功耗、長壽命、高穩定性的鈧-銻-碲（Sc-Sb-Te）新型高速相變材料，對于我國突破國外技術壁壘、自主開發存儲器芯片具有重要意義。化學所基于長期基礎研究，發展了納米綠色印刷的完整產業鏈技術，并于2016年建成世界首條免砂目納米綠色印刷版材示范線。

    在納米催化領域，2011年，大連化物所在國際上首次制備出Pt/FeOx單原子催化劑，并提出了單原子催化新概念，入選美國化學會2016年度十大科研成果。2014年，基于納米限域催化新概念，首創甲烷無氧制烯烴和芳烴催化過程，實現一步高效轉化，獲2015年度中國科學院杰出科技成就獎。

    6 人工合成生物學研究

    繼1965年我國在國際上首次人工合成牛胰島素（獲1982年度國家自然科學獎一等獎）之后，1981年11月，由上海生化所、上海細胞所、上海有機所、生物物理所和院外相關單位組成的聯合攻關團隊，歷時13年，在國際上首次人工合成了包含76個核苷酸的酵母丙氨酸轉移核糖核酸完整分子。該成果獲1987年度國家自然科學獎一等獎，對揭示生命起源和核酸在生物體內的作用意義重大，為進一步了解遺傳和其他生命現象、研制和應用多種核酸類藥物奠定了理論基礎，標志著我國在該領域進入世界先進行列。

    2018年8月，分子植物科學卓越創新中心采用合成生物學“工程化”方法和高效使能技術，以單細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，在國際上首次人工創造出僅含單條染色體的真核細胞。這是繼人工合成牛胰島素和酵母丙氨酸轉移核糖核酸之后，我國科學家再一次利用合成科學策略回答了生命科學領域的重大基礎問題，將加深人類對生命本質的認識。

    7 非人靈長類模型與腦連接圖譜研究

    腦科學與智能技術卓越創新中心在非人靈長類模型與腦連接圖譜研究方面取得一系列重要原創成果。2017年年底在國際上率先攻克非人靈長類動物體細胞核克隆這一世界性難題，11月27日世界上首個體細胞克隆猴“中中”誕生，12月5日第二個克隆猴“華華”誕生。這是繼1997年英國克隆羊“多莉”后克隆生物技術領域的又一重大突破，將有力促進生命科學基礎研究和轉化醫學研究，為探究眾多復雜疾病機理、建立有效診治和干預手段及新藥創制帶來光明前景。

    2016年，該卓越創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類動物模型——食蟹猴模型，構建了非人靈長類自閉癥行為學分析范式，為觀察自閉癥的神經科學機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方法奠定了重要基礎。

    2016年，該卓越創新中心成功繪制了更精確的人腦功能分區圖譜，即人類腦網絡組圖譜，突破100多年來傳統腦圖譜繪制的瓶頸，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，為實現腦科學和腦疾病研究的源頭創新提供了重要基礎。

    8 基因組研究

    1999年7月，由遺傳發育所牽頭，我國參與了國際人類基因組計劃，成為繼美國、英國、法國、德國、日本之后的第6個參與國，也是唯一的發展中國家。2000年4月，我國提前完成了國際人類基因組計劃1%基因組序列工作框架圖，測定了第3號染色體短臂上3 000萬個2001年2月《自然》發表人類基因組計劃框架圖研究論文2002年12月《自然》發表秈稻基因組序列精細圖研究論文飛蝗的全基因組序列圖譜堿基序列，繪制了達到99.99%覆蓋率的完成圖，為我國生物資源基因組研究及參與國際生物產業競爭奠定了基礎。

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責任編輯：王元

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