一、中國高鐵，中國速度

在應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，高鐵飛機等大型項目一直以來都是彰顯一個國家的科技技術(shù)實力的體現(xiàn)，因為復(fù)雜而且龐大的結(jié)構(gòu)會帶來很多技術(shù)阻礙，也難以被復(fù)制或短時間突破，隨著我國鐵路持續(xù)加大科技創(chuàng)新投入、創(chuàng)新人才培養(yǎng)力度，加快關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)和創(chuàng)新成果推廣應(yīng)用，科技創(chuàng)新引領(lǐng)作用日益凸顯。

依托復(fù)興號動車組的成功研制，自主創(chuàng)新能力實現(xiàn)新的躍升，邁出從追趕到領(lǐng)跑的關(guān)鍵一步，目前我國高鐵的自產(chǎn)率達到90%，而世界比較出名的德國和日本則分別為60%和40%。

中國高鐵的最高運營速度達到350km每小時，是迄今為止世界最快的，法國和日本均為320公里/小時，德國為300公里/小時，俄羅斯與美國分別為250公里/小時和241公里/小時。

中國高鐵的運營里程也是世界最長的，國家統(tǒng)計局發(fā)布報告顯示，截至2020年7月，我國鐵路營業(yè)里程達14.14萬公里，其中高鐵里程3.6萬公里，經(jīng)過十多年的科研建設(shè)，我國“四縱四橫”高鐵網(wǎng)建成運營，中國成為世界上唯一一個高鐵成網(wǎng)運行的國家。

目前我國已成功研制具備工作狀態(tài)自感知、運行故障自診斷、導(dǎo)向安全自決策功能的智能型復(fù)興號動車組，并成功應(yīng)用于京張高鐵，實現(xiàn)了時速350公里自動駕駛功能，而其他國家在智能客車方面仍處在試驗階段。

二、超級鋼技術(shù)，世界領(lǐng)先

超級鋼是什么呢？它是使用五倍以上的壓力進行壓軋，然后迅速冷卻、控制溫度才能制成。這種鋼的結(jié)構(gòu)組織非常細膩，僅有1微米，是一般鋼鐵的1/10到1/20，但是強度超高，韌性十足。

說起來簡單，做起來難，其中的辛苦絕不是幾句話能說出來的。中國現(xiàn)在生產(chǎn)的超級鋼，強度高達2200兆帕，超越美德日等國的1100兆帕，性能直接提升了200%。

2200兆帕是什么概念呢？1兆帕相當(dāng)于你的大拇指指甲蓋上頂了10公斤的重物，所以2200兆帕就相當(dāng)于是22噸的重物。如果按照一頭8噸重的大象來計算，也就是可以放上將近三頭大象。并且它的性能超過鈦合金，應(yīng)用領(lǐng)域也比鈦合金廣泛得多，同時成本也要低得多。就比如說航母建造所使用的特種鋼，它所要求的強度要遠遠高于普通軍用船舶的鋼強度要求。

2012年央視《創(chuàng)新中國》欄目報道，我國的微晶鋼（超級鋼）居于世界領(lǐng)先地位。超級鋼的特點是：低成本、高強韌性、環(huán)境友好、節(jié)省合金元素和有利于可持續(xù)發(fā)展，被視為鋼鐵領(lǐng)域的一次重大革命；我國是目前世界上唯一實現(xiàn)超級鋼的工業(yè)化生產(chǎn)的國家，其他國家的超級鋼尚未走出實驗室。

三、激光制造技術(shù)，領(lǐng)先美國5年

激光直接制造技術(shù)是20世紀90年代在快速成形技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過激光熔覆技術(shù)發(fā)展起來的一種無模型快速制造技術(shù)。這一技術(shù)早在2000年前后就有中航的技術(shù)團隊開始進行研發(fā)。目前中國已具備使用激光成型制造超過12平方米的復(fù)合鈦構(gòu)件的技術(shù)和能力。

與立體光刻成形（SL）等只能進行有機材料成形的傳統(tǒng)工藝不同，激光直接制造技術(shù)在對3D-CAD模型切片分層和截面填充以后，能夠借助激光熔覆方法快速制造出十分致密的金屬零件。

正是這種無可比擬的優(yōu)勢，使得激光直接技術(shù)在航空、航天、造船、模具等關(guān)乎國家競爭力的重要工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)具有極大的應(yīng)用價值。中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所是中國建立最早、規(guī)模最大的激光專業(yè)研究所，成立于1964年，已發(fā)展成為以探索現(xiàn)代光學(xué)重大基礎(chǔ)及應(yīng)用基礎(chǔ)前沿研究、發(fā)展大型激光工程技術(shù)并開拓激光與光電子高技術(shù)應(yīng)用為重點的綜合性研究所。

許多人可能不知道，中國在激光成形技術(shù)方面，至少領(lǐng)先美國5年，某20鈦合金主體結(jié)構(gòu)的制造也用到了這項技術(shù)，大大降低了某20的結(jié)構(gòu)重量，提高了某20的推重比，還有某轟炸機上鈦合金構(gòu)件的制造，也用到了這項技術(shù)，有了這項技術(shù)，我們可以逐漸擺脫國外對我們大噸位、高自由度機加工設(shè)備的技術(shù)封鎖。

四、純鎂體內(nèi)植入物，世界第一

近年來，可降解金屬材料因其可降解性與力學(xué)性能的良好結(jié)合而受到廣泛關(guān)注，尤其是在骨科領(lǐng)域。其中，鎂及其合金被譽為革命性的金屬生物材料，受到了廣泛研究和臨床探索。

鎂合金具有如下的優(yōu)勢：首先其力學(xué)性能與天然骨相似，因此可以避免彈性模量不匹配造成的應(yīng)力遮擋效應(yīng)；其次鎂是人體中第四多的金屬元素，對新陳代謝至關(guān)重要；此外，研究表明鎂離子還能促進骨愈合和新骨形成，然而純鎂及某些鎂合金在生理環(huán)境中過快地降解速率阻礙了其進一步的臨床應(yīng)用。

金屬鎂及其合金被譽為“革命性的醫(yī)用金屬材料”，在人體環(huán)境中可發(fā)生腐蝕降解，并被人體吸收，因而可以避免像鈦合金、不銹鋼等植入器件的二次手術(shù)取出的問題。不僅如此，鎂降解產(chǎn)生的鎂離子和微堿性環(huán)境還可以促進新生骨形成，促進骨組織愈合。

目前全球僅有德國Syntellix AG公司和韓國U&I公司在他們本國注冊了醫(yī)用二元以上的鎂基合金相關(guān)產(chǎn)品，而我國東莞宜安科技股份有限公司與中國大連中山醫(yī)院以及中國科學(xué)院金屬研究所等合作開發(fā)的可降解純鎂骨釘獲得國家藥品監(jiān)督管理局的臨床批件，成為我國第一個獲得臨床批件的可降解鎂基金屬醫(yī)療器械產(chǎn)品，也是全球第一例純鎂III類植入物。這意味著我國在該領(lǐng)域中的產(chǎn)品臨床轉(zhuǎn)化獲得突破性進展。

2020年，我國骨科植入醫(yī)療器械市場規(guī)模達到353億，2021年骨科植入醫(yī)療器械市場規(guī)模達404億元，預(yù)計2022年將進一步達至463億元?？山到怄V合金擁有巨大的市場空間。

五、人造太陽，世界之最

“人造太陽”一般是指“國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃”。ITER裝置是能夠產(chǎn)生大規(guī)模核聚變反應(yīng)的“超導(dǎo)托卡馬克”，也就是人們經(jīng)常說的“人造太陽”，是由美國、歐盟、俄羅斯、中國、韓國、日本、印度所共同合作的項目，中國負責(zé)國際熱核聚變實驗堆中一些項目。

除了與美國、歐盟、俄羅斯、韓國、日本、印度等國家共同參與“人造衛(wèi)星”的工程之外，我國國內(nèi)也有相關(guān)的“人造太陽”項目在進行著，中國早在2013年1月份的時候，中科院合肥物質(zhì)研究院宣布，我國“人造太陽”實驗裝置輔助加熱工程中的“中性束注入體系”在綜合測試平臺上，首次成功突破100秒長脈沖氫中性束引出。

2017年中國科學(xué)院等離子體物理研究所宣布，被稱為人造太陽的、我國超導(dǎo)托卡馬克實驗裝置EAST，在全球首次實現(xiàn)了5000萬度等離子體持續(xù)放電101.2秒的高約束運行，創(chuàng)造了世界之最。

2020年12月4日，中國新一代“人造太陽”裝置（中國環(huán)流器二號M裝置）不僅在成都落成，并且還實在了首次放電。

值得一提的是，我國“人造太陽”在2021年成功實現(xiàn)了可重復(fù)的1.2億攝氏度101秒、1.6億攝氏度20秒等離子體運行，而這樣的成績，無疑是創(chuàng)造托卡馬克實驗裝置運行新的世界紀錄，直接打破了法國在2003年所創(chuàng)下的世界紀錄。簡單來說，我國的“人造太陽”當(dāng)前的技術(shù)在全世界排名第一位。

六、量子通信，全球至上

量子通信，是指利用量子糾纏效應(yīng)進行信息傳遞的一種新型通信方式。與傳統(tǒng)的通信方式相比，量子通信具有容量大、速度快和保密性好的特點。量子通信具有高效率和絕對安全等特點，是此刻國際量子物理和信息科學(xué)的研究熱點。

我國量子通信技術(shù)目前已處在世界領(lǐng)先的水平上，隨著我國“墨子號”的升空，我國向世界宣布了我國在量子通信技術(shù)領(lǐng)域所取的的輝煌成就，2017年8月中國憑借在《自然》周刊上發(fā)表的兩項成果確保了在量子通信這一未來通信技術(shù)領(lǐng)域的至上地位。

作為國際上量子信息實驗研究領(lǐng)域的開拓者之一，潘建偉的系統(tǒng)性創(chuàng)新工作贏得國際學(xué)術(shù)界高度評價。牽頭研制成功國際上首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”，建成國際上首條量子保密通信骨干網(wǎng)“京滬干線”，構(gòu)建了首個空地一體的廣域量子保密通信網(wǎng)絡(luò)雛形，使我國量子保密通信的實驗研究和應(yīng)用研究處于國際領(lǐng)先水平。

七 、3D打印技術(shù)，后來居上

3D打印顛覆了傳統(tǒng)生產(chǎn)加工模式，是當(dāng)下十分熱門的新興技術(shù)，3D打?。?DP)即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。

在全球3D打印技術(shù)發(fā)展過程中，雖然中國起步較晚，但卻后來者居上。

2015年中船重工第705研究所在3D打印機技術(shù)領(lǐng)域取得重大突破，借助直接金屬激光燒結(jié)快速成型技術(shù)實現(xiàn)了3D打印，成為繼美國、德國的3D打印巨頭之后，世界上第四家掌握該技術(shù)的企業(yè)。近年來中國軍事科技之所以突飛猛進，以先進戰(zhàn)機為代表的各種尖端武器密集亮相，與中國掌握了領(lǐng)先世界的3D打印技術(shù)有絕大關(guān)系。清華大學(xué)教授顏永年是中國快速成形技術(shù)的先驅(qū)人物之一。

2020年，一臺由中國自主研制的“復(fù)合材料空間3D打印機”及其在軌打印的兩個樣件8日隨中國新一代載人飛船試驗船返回艙成功返回東風(fēng)著陸場。這是中國首次開展軌道3D打印試驗，也是全球首次實現(xiàn)連續(xù)碳纖維增強復(fù)合材料的太空3D打印。

中國專利保護協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，截止到2018年12月20日，全球已公開的與3D打印相關(guān)的專利總量達8萬件左右，主要集中在中國（3.9萬余件）、美國（2.1萬余件）、韓國（0.5萬余件）、德國（0.2萬余件）……僅從專利數(shù)量上，中國處于領(lǐng)先地位。

八、液態(tài)金屬技術(shù)，全球領(lǐng)跑

液態(tài)金屬，顧名思義，就是一種不定型、可流動液體的金屬，又稱為非晶合金，主要就是以鎵、銦作為基礎(chǔ)材料，然后再配以其它的功能材料制成的金屬合金。它的出現(xiàn)，被視為人類利用金屬的第二次革命，在航空航天、精密機械、消費電子、醫(yī)療、3D打印等眾多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

看過科幻電影《終結(jié)者2》的人可能并不陌生，里面的大反派——T1000機器人，它就是由液態(tài)金屬制成，中彈后能夠自動閉合傷口，被破壞后可以自我復(fù)原，還能夠根據(jù)環(huán)境狀況自動變形……

雖然當(dāng)前的液態(tài)金屬離成為真正的“終結(jié)者”還很遙遠，但隨著液態(tài)金屬技術(shù)的快速發(fā)展，由此制成的一些先進裝置已經(jīng)得到實踐應(yīng)用，未來甚至?xí)呱幌盗?span id="nozkgwl" class="candidate-entity-word" data-gid="10652734">戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。而在液態(tài)金屬的研究上，目前，中國已經(jīng)領(lǐng)跑全球，美國拍馬也追不上了。

而在芯片領(lǐng)域，液態(tài)金屬也有著重大的應(yīng)用價值。早在2000年至2002年期間，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所研究員劉靜就提出了液態(tài)金屬芯片冷卻技術(shù)，隨后劉靜團隊經(jīng)過努力攻關(guān)，構(gòu)建了一系列新的理論與技術(shù)體系，掌握了上百項核心專利。

正因為意識到它的重要性，2014年，美國國家航空航天局（NASA）就將“液態(tài)金屬冷卻技術(shù)”列為未來前沿技術(shù)。不過，此時距劉靜團隊提出該技術(shù)已經(jīng)有10余年。

2015年，劉靜團隊又研發(fā)出世界首臺液態(tài)金屬機器人，雖然它的功能與電影中的液態(tài)金屬機器人不能相提并論，但也被外媒形容為制造出“終結(jié)者”。當(dāng)然，劉靜團隊的原創(chuàng)科研成果還多著呢，比如研發(fā)出一種可變形“車輪”的微型車輛、液態(tài)金屬電子紋身、3D打印液態(tài)金屬打印機、液態(tài)金屬骨科外固定支具等等。

經(jīng)過近20年持續(xù)不斷的努力，劉靜團隊已經(jīng)申請了200多項專利技術(shù)，這些技術(shù)的“含金量”非常高，其原創(chuàng)性和先進性位居世界前列，并入選國際知名獎項，助推中國領(lǐng)跑全球液態(tài)金屬研究。

液態(tài)金屬除了應(yīng)用在消費電子結(jié)構(gòu)件之外，在汽車工業(yè)，運動器材，機器人，航空航天，軍工領(lǐng)域的應(yīng)用也具備非常大的潛力。

九、特高壓輸電技術(shù)，走向世界

輸電電壓一般分為高壓、超高壓和特高壓。國際上，高壓通常指35—220千伏的電壓，超高壓則指330千伏及以上、1000千伏以下的電壓，而特高壓則是1000千伏及以上的電壓。在利用特高壓輸電技術(shù)輸送電力時，發(fā)電廠發(fā)出的電線要通過升壓變壓器將電壓升高至1000（±800）千伏以上，然后到用電地區(qū)再通過降壓變壓器將電壓降至220/380伏供用戶使用。

我國幅員遼闊、人口眾多，社會經(jīng)濟正處于快速發(fā)展階段，對電能的需求也持續(xù)大幅增長。發(fā)展特高壓輸電技術(shù)，不僅可以解決我國能源資源與能源需求逆向分布、區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)等問題，為我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展提供穩(wěn)定可靠電力供應(yīng)，還將為大規(guī)模開發(fā)利用清潔能源提供重要技術(shù)保障，具有顯著的規(guī)模經(jīng)濟效益。

2011年3月，中國將特高壓工程列入國家"十二五"規(guī)劃，計劃建設(shè)“三橫三縱一環(huán)網(wǎng)“特高壓骨干網(wǎng)架和13項直流輸電工程（其中特高壓直流10項），這一過程中，中國的特高壓輸電在電壓等級、輸送電量、距離等方面不斷刷新世界紀錄。

2016年1月11日，全長3324公里的準東-皖南±1100千伏特高壓直流輸電工程開工， 工程建成后將是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最遠、技術(shù)水平最先進的特高壓輸電工程。

過去，美國、意大利等國家做過這方面的研究，俄羅斯、前蘇聯(lián)和日本做過這樣的工程實踐。但是由于技術(shù)等方面的原因，沒有成功，也沒有實現(xiàn)商業(yè)化運營。我國不僅擁有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)，而且這項技術(shù)在世界上是唯一的。

中國跨越3000多公里送電的特高壓技術(shù)的成熟，讓跨國跨州電力聯(lián)網(wǎng)成為可能，目前，中國正在加速推進全球能源互聯(lián)互通，特高壓項目在國外不斷落地。

2009年1月，中國獲得菲律賓國家輸電網(wǎng)特許經(jīng)營權(quán)40%股權(quán)，此后，中國特高壓輸電的觸角先后伸向葡萄牙、澳大利亞、意大利、希臘及香港等7個國家和地區(qū)骨干能源網(wǎng)，基本實現(xiàn)了全球布局。目前，境外投資項目做一個成一個，境外資產(chǎn)規(guī)模逐年上升，總額達568億美元，且無一虧損，全部盈利。

目前，中國共制定特高壓輸電國際標準14項、國家標準50項、行業(yè)標準73項、企業(yè)標準189項，全世界都在使用中國的這一套標準。

十、雜交水稻技術(shù)，天下糧倉

所謂“春種一粒粟，秋收萬顆子?！碧崞痣s交水稻，大家就一定知道袁隆平院士，他的超級雜交水稻，一度被西方媒體稱為“東方魔稻”。獲得了國家最高科學(xué)技術(shù)獎，雜交水稻是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技的重大成就之一。雜交水稻的成功推廣應(yīng)用是世界作物科學(xué)與技術(shù)的重大突破，豐富了作物雜種優(yōu)勢理論和種子繁育學(xué)內(nèi)容，促進了作物遺傳育種學(xué)科的發(fā)展，不僅為其他作物雜種優(yōu)勢的利用提供了新方法，而且為中國乃至世界糧食安全提供了重要技術(shù)保障。

1964年，袁隆平首先在我國進行雜交水稻的研究，1971年2月被調(diào)到湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院從事雜交水稻的研究工作。在1973年時，以他為首的科技攻關(guān)組完成了三系配套并成功培育雜交水稻，實現(xiàn)了雜交水稻的歷史性突破。

1975年，國務(wù)院提出了迅速擴大試種雜交稻的決議，并在人力、物力、財力等方面加大投入。當(dāng)年在全國多點示范的面積達5600多畝（1畝=1/15公頃），1976年示范推廣的面積高達208萬畝。

1976-1988年間，全國累計種植雜交水稻12.56億畝，增產(chǎn)水稻達到1000億千克以上。1987年，雜交水稻增收糧食達到150億千克，當(dāng)時遼寧省一年的糧食產(chǎn)量只有127億千克。

2019年10月21日至22日，第三代雜交水稻在湖南省衡陽市衡南縣清竹村進行首次公開測試，畝產(chǎn)1046.3公斤。第三代雜交水稻技術(shù)是以遺傳工程雄性不育系為遺傳工具，它讓所有的水稻，在理論上都能找到適合自己的“另一半”，并產(chǎn)生優(yōu)良后代。

2020年11月2日，在湖南省衡陽市衡南縣清竹村進行的袁隆平領(lǐng)銜的雜交水稻雙季測產(chǎn)達到了畝產(chǎn)1530.76公斤。

別國糧食需要至少120天的生長期，而我們現(xiàn)在僅僅60天就可以做到，若真的碰到了世界級的糧食大災(zāi)難，這救國救民的雜交水稻技術(shù)絕對堪比上古神器：神農(nóng)鼎！