高潮迭起的2021年，将在中国科技史上格外闪亮。
这一年，恰逢中国共产党百年华诞。为实现科技强国的梦想，无数攻关者挑灯夜战，迎难而上；这一年，投身于民族复兴的事业，无数劳动者殚精竭虑，血脉偾张。
踏着自信的步伐，我们伸展双臂，拥抱曙光。新时代的挑战，让生命迸发出异常的能量。
2021，奋斗孕育辉煌。
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异源四倍体野生稻快速驯化获突破
一株自生自灭的野生稻成为农民手中的粮食，需要7000年到1万年的驯化。而中国科学院种子创新研究院/遗传与发育生物学研究所李家洋院士团队在全球首次提出异源四倍体野生稻快速从头驯化的新策略，可能将这个驯化过程缩短到几十年，甚至更短。研究成果2月4日发表于《细胞》杂志。
当前，田间的栽培稻由"祖先"二倍体野生稻经过数千年的人工驯化而来，驯化过程在改良其重要农艺性状的同时，也造成了遗传多样性的大量减少、优势基因资源的缺失。
除了二倍体栽培稻，稻属还有其他25种野生植物，按照基因组特征又可以分成11类，包括6类二倍体基因组和5类四倍体基因组。其中，异源四倍体野生稻具有生物量大、自带杂种优势、环境适应能力强等特点，但同时也具有非驯化特征，无法进行农业生产。
为攻克培养多倍体水稻新作物的难题，研究人员首次提出异源四倍体野生稻快速从头驯化的新策略。按照这条技术路线，他们成功创制落粒性降低、芒长变短、株高降低、粒长变长、茎秆变粗、抽穗时间不同程度缩短的各种基因组编辑异源四倍体野生稻材料。这项研究开辟了全新的作物育种方向，是该领域的一项重大突破性进展。
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"祖冲之号""九章二号"量子计算原型机研制成功
5月8日，中科大团队制造的"祖冲之号"，打破了量子计算机最大量子比特数的世界纪录。它以一个62比特的超导量子计算原型机，实现了可编程的二维量子行走。10月，它又升级到了"祖冲之二号"，可以操纵66个比特。
9月18日，在2021量子产业大会上参会人员参观"祖冲之"号量子计算原型机微缩模型。新华社记者 韩旭 摄
10月，中国科大、中科院上海微系统与信息技术所等构建了113个光子的"九章二号"，处理"高斯玻色取样"速度比目前最快的超级计算机快1024倍，进一步提供了量子计算加速的实验证据。这也标志着我国成为目前唯一同时在两种物理体系都实现"量子优越性"的国家。
实现用光量子作为计算载体，要攻克诸多难关，包括制造高品质光子源、实现高精度锁相和规模化干涉等等。比如说，光子源每次只放出1个光子，且每个光子一模一样，这是巨大挑战。同时，锁相的精度相当于100公里距离的传输误差不能超过一根头发直径。高品质的光量子比特和逻辑器件，维持不了100毫秒，就要抓住这一瞬间让量子计算机完成任务。相关技术要达到操纵光的极致。
近年来，中国在量子科技领域取得了诸多世界第一。中国科学家正在进一步提高量子计算机的稳定性和纠错能力，让量子计算机在物理和化学仿真、分子模拟构建、人工智能等方面大显身手。
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我国首次火星探测任务天问一号着陆火星
历经9个多月的长途跋涉，经历了惊心动魄的火星着陆"黑色九分钟"，5月15日，我国首次火星探测任务天问一号探测器在火星乌托邦平原南部预选着陆区着陆，在火星上首次留下中国人的印迹，迈出了我国星际探测征程的重要一步。
"着巡合影"图。国家航天局提供
6月11日，国家航天局举行天问一号探测器着陆火星首批科学影像图揭幕仪式，公布了由"祝融号"火星车拍摄的影像图。首批科学影像图的发布，标志着我国首次火星探测任务取得圆满成功。
我国首次火星探测任务于2016年立项，计划通过一次任务实现火星环绕、着陆和巡视探测，其科学目标主要是实现对火星形貌与地质构造特征、火星表面土壤特征与水冰分布、火星表面物质组成、火星大气电离层及表面气候与环境特征、火星物理场与内部结构等研究。
天问一号探测器于2020年7月23日在海南文昌由长征五号运载火箭成功发射，2021年2月10日成功实施火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星，2月24日探测器进入火星停泊轨道，开展了为期约3个月的环绕探测，为顺利着陆火星奠定了基础。
天问一号探测器成功着陆火星，是我国首次实现地外行星着陆，使我国成为第二个成功着陆火星的国家。
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"拉索"发现迄今最高能量光子
5月17日，《自然》发表的一项最新成果，改变了人们对银河系的传统认知：位于四川稻城的高海拔宇宙线观测站"拉索"（LHAASO）在银河系内发现2个能量超过1拍电子伏特（PeV，1000万亿电子伏特）的光子，这2个超高能光子分别来自天鹅座和蟹状星云，其中1个光子能量高达1.4PeV。
"这是人类迄今观测到的最高能量光子，突破了人类对银河系粒子加速的传统认知，开启了超高能伽马天文学的时代。"中科院高能所研究员、"拉索"首席科学家曹臻说。
此前，银河系内的宇宙线加速源存在能量极限是个"常识"，过去预言的极限就在1PeV附近，导致伽马射线能谱在0.1PeV以上有"截断"现象。"拉索"的发现完全突破了这个"极限"，确定了银河系广泛存在的天然高能加速器，可以把宇宙线加速超过PeV，甚至于10PeV以上。
7月9日，《科学》报道"拉索"精确测量了高能天文学标准烛光的亮度。科学家们确认，这个标准烛光就是由宋朝记录的"天关客星"经千年演化形成的著名天体——蟹状星云。"拉索"测量了标准烛光在2400倍的能量范围内的亮度，尤其是在能量最高的超高能伽马波段测定了新标准。
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神舟两次成功发射中国人长期驻守太空
仰望冬夜，常能看到一枚亮星划过中天。那是每90分钟绕地球一圈的"天宫"，还有三位坚守岗位的中华儿女。
6月17日，神舟十二号载人航天飞船成功发射，并与天和核心舱成功完成对接。9月17日三位宇航员回到地球。10月16日，神舟十三号将另外三名航天员送上太空，他们要驻留半年，这也是空间站航天员乘组一般的驻留周期。这意味着，中国的载人航天迈过试验阶段，实现太空往返常态化。中国的空间站即将成为人类探索宇宙的主力阵地。
还记得几十年前，美国拒绝中国人参与国际空间站；如今，中国白手起家，建成了自己的空间站，三年后还将成为人类唯一的太空前哨。天宫的存在，让十几个国家向中国提出申请，合作探索外太空。天宫骄傲地宣示地球人的智慧和力量。原文转载：http://tech.shaoqun.com/a/707895.html
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