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2016年十大科技焦点名词
汉语之美，不只在于它自身深厚历史所积淀的博大精深，更在其随社会的发展而不断更新和焕发的生命力。世界虽广大，亦可在字词间。“2016年十大科技焦点名词”就真实记录了2016年度科技领域的重大突破、尖端成果以及百姓关注焦点，客观反映出时代的变迁与发展。 2016年，神舟十一号载人飞船成功发射并顺利返回，这是中国持续时间最长的一次载人飞行任务；量子卫星“墨子号”成功发射并在轨运行，作为世界首颗量子科学实验卫星，它将助力于中国广域量子通信网络的构建，服务于国家信息安全，加深人类对量子力学的理解；中国运载能力最大的火箭长征五号首飞成功，成为中国运载火箭更新换代的里程碑；神威·太湖之光超级计算机在法兰克福世界超算大会（ISC）上登顶榜单之首，成为世界上首台运算速度超过十亿亿次的超级计算机； 500米口径球面射电望远镜落成启用，该望远镜被誉为“中国天眼”，是具有中国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜；中国首个国家基因库正式运营，这是全球第四个国家级基因库，将支撑引领生物大健康产业和生物经济快速发展；这一年，人类科学家首次直接探测到引力波的存在，开启了宇宙学的新时代；短短一年，虚拟现实（VR）概念大热，其技术在游戏、教育、旅游、房地产等行业都得到了发展和应用；深度学习也在研究和应用上突破不断，令人振奋；区块链+各种行业，驱动着“无中介”信任世界的到来…… 1. 神舟十一号 神舟十一号飞船，是指由中国空间技术研究院总研制，由长征二号FY11运载火箭发射的载人飞船。2016年10月17日7时30分，神舟十一号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功，飞船进入轨道后经过2天独立飞行，完成了与天宫二号空间实验室的自动对接。2016年11月18日下午，神舟十一号载人飞船顺利返回着陆，载人飞行任务圆满完成。这次飞行任务是中国第7次载人飞行任务，其总飞行时间长达33天，是中国持续时间最长的一次载人飞行任务，也是最接近未来中国空间站要求的一次载人飞行，标志着中国具备了开展较大规模空间应用的基础条件。 2. 虚拟现实 虚拟现实（Virtual Reality, VR）是仿真技术的一个重要方向。虚拟现实技术综合利用计算机图形系统和现实中的各种接口设备，在计算机上生成一种“虚拟”的世界，即可交互的三维环境，为用户提供关于视觉、听觉、触觉等感知的模拟。用户能够在这种虚拟环境中身临其境，及时、没有限制地观察三度空间内的事物，获得沉浸式的体验。2016年是传说中的虚拟现实技术爆发元年，短短一年里，虚拟现实受到了互联网巨头和一大群投资者的热烈追捧，催生了一系列相关厂商、硬件制造商、内容开发商和应用平台。虚拟现实技术在游戏、教育、旅游、房地产等行业都得到了发展和应用，人们对其应用场景的设想也有了更强烈的期待。但是由下图可以看到，虚拟现实一词在媒体中的使用率在经历了年初的迅速增长后，却又遇到了一个降温的过程，这其实跟7月左右开始的虚拟现实创业领域的倒闭风波和困境不无关系。同时这也反映了媒体和大众对虚拟现实的态度从一开始的盲目乐观到后来的客观冷静的转变。虚拟现实行业兴起之初，不可避免地会产生很多泡沫，而所谓的困境和降温相信也只是为了挤掉这些泡沫，使其朝着一个更健康积极的方向发展。 3. 量子卫星 量子卫星指量子通信卫星，是一种传输高效的通信卫星。2016年8月16日凌晨1时45分，中国成功发射量子卫星“墨子号”，这是世界首颗从事空间尺度量子科学实验的卫星。“墨子号”量子卫星重约640千克，设计寿命为两年，运行在高度约为500千米的极地轨道，是中国科学院空间科学战略性先导科技专项中首批确定的5颗科学实验卫星之一。该卫星成功在轨运行并通过测试后，将配合地面站完成星地高速量子密钥分发、广域量子通信网络、星地量子纠缠分发以及地星量子隐形传态等多项科学实验，实现专项预定的科学目标。“墨子号”量子卫星的投入使用将加深人类对量子力学的理解，并为量子力学非定域性的终极检验奠定基础；同时还将助力于中国广域量子通信网络的构建，服务于国家信息安全，进一步扩大中国在国际量子通信领域领先的优势。 4. 神威·太湖之光 神威·太湖之光超级计算机是由国家并行计算机工程技术研究中心研制的超级计算机。北京时间2016年6月20日下午3时，在法兰克福世界超算大会（ISC）上，神威·太湖之光超级计算机以超第二名近三倍的运算速度登顶TOP500榜单之首，成为世界上首台运算速度超过十亿亿次的超级计算机。算上此前“天河二号”的六连冠，中国已连续4年占据全球超算排行榜的最高席位。神威·太湖之光共有40 960块处理器（10 649 600个核心），1.31PB（拍字节）内存，理论峰值达125.436PFLOPS（Petaflops，千万亿次浮点运算/秒），实测峰值达93.015PFLOPS，均为世界第一。目前在神威·太湖之光超级计算机上开展的应用和研究包括先进制造、地球模拟、生命科学和大数据分析等，而其中有三项应用都获得了2016年“戈登贝尔奖”提名。神威·太湖之光超级计算机突破了美国等对中国的核心部件封锁，真正实现了包括处理器在内的所有核心部件的全部国产化，打破了长期以来中国计算机制造受制于人的被动局面。神威·太湖之光以绝对优势夺得全球超算冠军，标志着中国超级计算机制造能力已经居于世界领先地位，并向世界宣告了中国“芯”的到来。 5. 中国天眼 “中国天眼”指贵州平塘球面射电望远镜，即500米口径球面射电望远镜（Five hundred meter Aperture Spherical radio Telescope，FAST），位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县大窝凼的喀斯特洼坑中。“中国天眼”由中国天文学家于1994年提出构想，由中国科学院国家天文台主导建设，从预研到建成历时22年，于2016年9月25日落成启用，是具有中国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。“中国天眼”由主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终端及观测基地等几部分组成。其中，主动反射面是外形像一口巨大的锅的球冠形索膜结构，由上万根钢索和4450个反射单元组成，接收面积相当于30个标准足球场。对于射电望远镜而言，口径越大意味着灵敏度越高，也就意味着能看得更远。具有世界最大单口径的“中国天眼”，其灵敏度比德国的波恩100米望远镜提高了约10倍。理论上讲，“中国天眼”能接收到137亿光年以外的电磁信号，因此“中国天眼”将成为人类探测和研究宇宙奥秘的新利器。 6. 国家基因库 国家基因库是服务于国家战略的国家级公益性创新科研及产业基础设施建设项目，其目的是存储、管理、利用好遗传资源，从而为中国生物技术和生命经济发展提供支撑平台。中国国家基因库位于深圳大鹏新区，是中国首个、全球第四个国家级基因库，于2016年9月22日正式运营，这也是中国唯一获批筹建的国家基因库。中国国家基因库的运行架构和功能是基于“三库两平台”建设而成的。其中，“三库”指“干库”（数字信息库，包括基因、蛋白、分子、影像等多种形态的生物信息数据库）、“湿库”（生物样本及遗传资源库）和“活库”（活体生物库），“两平台”指基因信息读取平台和基因编辑合成平台。在生命科学时代，一个国家如果拥有更多的基因资源并能对其进行认知和利用，就意味着更大的优势。中国国家基因库建设虽晚于发达国家，但它相当于国外多个样本库、基因库的集合，是全球最大的综合性基因库。同时，国家基因库将有序与国外现有的三大基因库开展数据交换与共享，形成全球联盟体系，推动国家基因库向国际基因库转变，支撑引领生物大健康产业和生物经济快速发展。 7. 长征五号 2016年11月3日，长征五号在中国文昌航天发射场首发成功。长征五号系列运载火箭（Long March 5 Series Launch Vehicle），又称“大火箭”“冰箭”，是中国为了进一步满足航天发展需要，并缩短中外差距而在2006年立项研制的一次性大型低温液体捆绑式运载火箭，是中国新一代运载火箭中芯级直径为5米的火箭系列。长征五号装配了8台全新研制的120吨液氧煤油发动机，该种发动机产生的最高压强可达500个大气压，相当于把上海黄浦江的水抽到5000米高度的青藏高原。长征五号的运载能力比中国现役火箭提升了2.5倍以上，设计可靠性达到0.98，是中国运载能力最大的火箭，也是中国运载火箭更新换代的里程碑。其成功研制和发射显著提高了中国进入空间的能力，标志着中国从航天大国迈向航天强国，中国航天史从此划分为了两段。 8. 深度学习 深度学习是机器学习研究中的一个新领域，其动机在于建立、模拟人脑分析学习的神经网络，它模仿人脑的机制，通过建立类似于人脑的分层模型结构，对输入数据逐级提取从底层到高层的特征，建立从底层信号到高层语义的映射关系，从而达到解释数据（如图像、声音和文本）的目的。尽管深度学习早在2006年就已经开始受到学术界的广泛关注，但由下图可以看到，“深度学习”在2016年仍然拥有较高的媒体关注度，特别是3月和11月，其在媒体中的使用率分别有了一次快速的上升。这其实是由两个事件引起的，一是2016年3月9日，谷歌AlphaGo（阿尔法围棋）在人机对战的第一盘战胜李世石，引发了大众对深度学习的热议；二是11月中旬，谷歌宣布神经网络机器翻译系统（Google Neural Machine Translation，GNMT）正式被应用到谷歌翻译中，深度学习再次成为业内和社会相关领域讨论的焦点。此外，2016年聊天机器人和高考机器人的出现和活跃，以及在语音识别等领域的成果都意味着人类在深度学习研究和应用上的不断发展和突破。 9. 引力波 引力波在爱因斯坦广义相对论中被认为是时空弯曲的一种效应，这种弯曲是质量的存在所导致的。通常来说，在一个给定的体积里，包含的质量越大，该体积边界的时空曲率就越大。而当一个有质量的物体在时空中运动时，就会产生曲率的变化，曲率的变化反映了物体的位置变化。而引力波就是指在特定环境下，加速物体的曲率产生变化时，曲率变化通过波的形式向外以光速传播的现象。北京时间2016年2月11日晚11时30分，美国激光干涉引力波天文台（Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory，LIGO）面向全社会宣布，首次直接探测到引力波和首次观测到双黑洞碰撞与并合。犹如掷入平静湖泊里的一颗炸弹，这一消息使全世界的物理学界都沸腾起来。“引力波”这一物理概念也从物理学界迅速传播到普通大众，让全世界都为之振奋。从相对论的提出到人类科学家首次直接探测到引力波的存在，时隔100多年。这是物理学界里程碑式的重大成果，不仅验证了百年前爱因斯坦提出的广义相对论，还意味着人类探索宇宙将会有全新的视角，未来星际通信难题也有望攻克，人类已经开启了宇宙学的新时代。 10. 区块链 区块链是比特币的底层技术，是一种全新的去中心化基础架构与分布式计算范式，随着比特币等数字加密货币的日益普及而逐渐兴起。2016年9月，招聘网站Monster.com和Indeed.com发布的区块链岗位超过100个，在“拉勾”及“脉脉”上，也累计有数十个区块链岗位需求。这是前所未有的现象，说明区块链技术已经引起了资本市场的关注。区块链是一个网络和权限对等的结构，是一种去中心化的结构。在区块链中，任何参与者都是一个节点，每个节点有对等权限。区块链技术具有去中心化、时序数据、集体维护、可编程和安全可信等特点，使其不仅可用于构建可编程的货币系统，还适合构建金融系统乃至宏观社会系统。因此区块链技术可以跟其他行业结合，通过“区块链+各种行业”，让系统产生的信任变得比“中心化中介”产生的信任更加可依赖，加速行业进入“无中介”信任的世界，给行业带来巨大的影响。 |
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