嫦娥五號(hào)探測(cè)器完成月球采樣返回，北斗全球系統(tǒng)完成星座部署，我國率先實(shí)現(xiàn)水平井鉆采深海可燃冰；科學(xué)家找到小麥“癌癥”克星，達(dá)到“量子計(jì)算優(yōu)越性”里程碑，攻克20余年懸而未決的幾何難題……回首剛剛過去的2020年，中國各領(lǐng)域的科學(xué)家勇攀科學(xué)高峰，取得了一系列重大成果。

日前，由中國科學(xué)院和中國工程院院士投票評(píng)選出的2020年中國十大科技進(jìn)展新鮮出爐，中國科學(xué)院副院長、中國科學(xué)院院士高鴻鈞發(fā)布了這十大進(jìn)展：嫦娥五號(hào)探測(cè)器完成我國首次地外天體采樣任務(wù)、北斗全球系統(tǒng)星座部署完成、我國無人潛水器和載人潛水器均取得新突破、我國率先實(shí)現(xiàn)水平井鉆采深海可燃冰、科學(xué)家找到小麥“癌癥”克星、科學(xué)家達(dá)到“量子計(jì)算優(yōu)越性”里程碑、科學(xué)家重現(xiàn)地球3億多年生物多樣性變化歷史、我國最高參數(shù)“人造太陽”建成、科學(xué)家攻克20余年懸而未決的幾何難題、機(jī)器學(xué)習(xí)模擬上億原子：中美團(tuán)隊(duì)獲2020高性能計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域最高獎(jiǎng)項(xiàng)。記者采訪了院士專家，詳細(xì)解讀部分重大科技進(jìn)展。

突破種源瓶頸，端牢中國飯碗

中國十大科技進(jìn)展之科學(xué)家找到小麥“癌癥”克星：小麥赤霉病，是世界范圍內(nèi)極具毀滅性且防治困難的真菌病害，有小麥“癌癥”之稱。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)孔令讓團(tuán)隊(duì)從小麥近緣植物長穗偃麥草中首次克隆出抗赤霉病主效基因Fhb7，且成功將其轉(zhuǎn)移至小麥品種中，首次明確并驗(yàn)證了其在小麥抗病育種中不僅具有穩(wěn)定的赤霉病抗性，而且具有廣譜的解毒功能。目前，已有30多家單位進(jìn)行廣泛試驗(yàn)，結(jié)果表現(xiàn)良好。該成果為解鎖赤霉病這一世界性難題找到了“金鑰匙”。

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)作物生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、農(nóng)學(xué)院院長孔令讓說：我們團(tuán)隊(duì)研究的作物是小麥，小麥?zhǔn)鞘澜缰饕Z食作物，也是國家的口糧作物。2020年我們國家小麥產(chǎn)量達(dá)到1.35億噸，在世界上占第一位，小麥一生經(jīng)過秋冬春夏四季，也就是說在田間需要生長230多天，這樣漫長的時(shí)間，小麥生產(chǎn)期間受到一些凍害、病害、蟲害、旱災(zāi)等，從而影響小麥產(chǎn)量。

小麥赤霉病是小麥最嚴(yán)重的一種病，也是全球流行性病，因此在國際上人們稱它為小麥的癌癥，顧名思義，癌癥就是治不了，并且小麥的赤霉病也很難根治。我國是世界上受害面積最大的國家，每年發(fā)生6000多萬畝，什么概念呢？占咱們國家小麥播種面積六分之一。一般發(fā)生年份可以減少20%到30%，重發(fā)的年份減到50%甚至顆粒無收，因此小麥赤霉病是威脅國家糧食安全“卡脖子”的難題。

不但如此，赤霉病侵占小麥之后，它產(chǎn)生100多種霉菌毒素，其中含量高的嘔吐毒素的一種霉菌毒素，嚴(yán)重危害人的健康。它產(chǎn)生一系列霉菌毒素，其中含量比較多就是嘔吐毒素，嘔吐毒素被定義為第三類致癌物質(zhì)，我們國家規(guī)定作物食品當(dāng)中含量一公斤不能超過一毫克，什么概念呢？100個(gè)籽粒當(dāng)中不能超過4個(gè)籽粒。

半個(gè)多世紀(jì)以來，人們一直對(duì)赤霉病非常頭痛，建立成千上萬小麥近緣植物，但是在小麥近緣植物里抗原極其稀少。我們團(tuán)隊(duì)是2001年開始小麥近緣植物抗赤霉病基因篩選工作的，非常幸運(yùn)我們?cè)?006年找到了這樣一個(gè)抗赤霉病基因，隨后我們把這個(gè)基因定位在偃麥草抗病的末端，隨后我們?cè)趪H上統(tǒng)一命名為7號(hào)基因。

7號(hào)基因?qū)Τ嗝共『颓o基腐病具有廣譜抗病性。對(duì)于我國北方赤霉病主要是禾谷鐮孢菌，南方是亞洲鐮孢菌，7號(hào)基因可以抗兩種鐮孢菌引起的赤霉病。在小麥生產(chǎn)中也有一種很嚴(yán)重的病，就是小麥莖基腐病，7號(hào)基因可以嚴(yán)抗小麥莖基腐病。2020年我們黃淮北片麥區(qū)小麥莖基腐病比較嚴(yán)重，山東省發(fā)病面積超過1200萬畝，攜帶7號(hào)基因小麥品種表現(xiàn)得非常好，可以抗莖基腐病。

目前，我們通過雜交、回交、分子標(biāo)記輔助選擇以及加代技術(shù)，將長穗偃麥草抗赤霉病基因Fhb7轉(zhuǎn)移到全國主要麥區(qū)的20多個(gè)主栽品種中，表現(xiàn)穩(wěn)定的赤霉病抗性，并且，對(duì)產(chǎn)量性狀沒有明顯的副作用。目前，抗赤霉病小麥品種已經(jīng)完成了預(yù)備試驗(yàn)，區(qū)域試驗(yàn)，去年進(jìn)去生產(chǎn)試驗(yàn)，可望今年審定并大面積推廣種植?？钩嗝共》N質(zhì)材料已發(fā)放全國70多家單位育種利用，我們相信抗赤霉病小麥品種的大面積推廣種植，將為我國小麥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)高效發(fā)展，農(nóng)民富裕富足，保障國家糧食和食品安全提供核心技術(shù)支撐。

水平井鉆采深?？扇急Ｕ蠂屹Y源能源安全

中國十大科技進(jìn)展之我國率先實(shí)現(xiàn)水平井鉆采深?？扇急?020年3月26日，我國海域天然氣水合物第二輪試采成功，并超額完成目標(biāo)任務(wù)。天然氣水合物通常稱為可燃冰，在水深1225米的南海神狐海域的試采創(chuàng)造了“產(chǎn)氣總量86.14萬立方米、日均產(chǎn)氣量2.87萬立方米”兩項(xiàng)新世界紀(jì)錄。我國也成為全球首個(gè)采用水平井鉆采技術(shù)試采海域天然氣水合物的國家。