本著分門別類、本刊推薦、專家遴選、寧缺毋濫、敘述事實的原則，從國內外重要科技期刊和科技新聞媒體所報道的中國科技成果中，按科學、技術、工程3 個類別，由《科技導報》編輯部遴選、推薦候選條目，經《科技導報》編委、審稿人等專家通信評選，推選出2016 年度中國重大科學、技術、工程進展30 項。2016 年中國重大工程進展10 項：全球首座四代核反壓力容器吊裝成功；中國標準動車組完成世界最高速交會試驗；世界首顆量子衛星“墨子號”成功發射，系列大型科學實驗項目啟動；神舟十一號與天宮二號成功實現自動交會對接；中國萬米級載人深潛器科考母船“張謇”號首航成功；世界最大單口徑射電望遠鏡FAST 落成啟用；“現代世界七大奇跡”之一的港珠澳大橋貫通；中國首枚大型運載火箭長征五號首飛成功；遼寧號航母實彈演習，殲15 艦載戰斗機首現身；世界第一高橋——北盤江大橋建成通車。
1）全球首座四代核反壓力容器吊裝成功
2016 年3 月20 日，由中國華能集團公司、中國核工業建設集團公司和清華大學合資建設的全球首座高溫氣冷堆示范工程壓力容器在華能石島灣核電廠吊裝成功（圖1），標志著中國在高溫氣冷堆示范工程建設和核電裝備制造方面均取得重大突破。
圖1 華能山東石島灣核電廠，反應堆壓力容器在吊裝中（圖片來源：新華社）
高溫氣冷堆示范工程是國家科技重大專項之一，是世界上第一座具有第四代核能系統安全特性的核電機組，具有模塊化建造、固有安全性、發電效率高、商業化應用前景廣闊等技術優勢，是中國建設創新型國家的標志性工程，工程于2012 年底開工建設，計劃于2017年底投產發電。
反應堆壓力容器是核電站的核心部件之一，是保證反應堆安全運行的重要屏障。華能山東石島灣核電廠規劃建設的20萬kW高溫氣冷堆核電機組，是中國擁有自主知識產權的第一座高溫氣冷堆示范電站，也是世界上第一座具有第四代核能系統安全特性的高溫氣冷堆商用規模示范電站。
而本次吊裝的壓力容器高約25m，重約610 t，是目前世界上制造難度最大、尺寸最大、重量最重的核電站壓力容器。示范電站使用的壓力容器由上海電氣核電設備有限公司自主研發制造，填補了中國核電設備制造的一項空白，標志著中國核電裝備制造能力取得了新的重大突破，也為高溫氣冷堆商業化推廣提供了堅實保障。
2）中國標準動車組完成世界最高速交會試驗
2016年7月15日，2列自主研制的中國標準動車組“金鳳凰”和“海豚藍”在鄭（州）徐（州）線上，分別以420 km/h的時速交會而行（圖2）。這是世界最高速的動車組交會試驗，這是擬運營高鐵動車組列車世界上首次實現420 km/h交會和重聯運行。試驗的成功標志著中國已全面掌握高速鐵路核心技術，高鐵動車組技術實現全面自主化。試驗的成功對于打造中國標準動車組品牌，助力中國高鐵“走出去”，具有重要意義。
圖2 2 輛中國標準動車組在鄭徐高鐵上以超過420 km/h 的時速交會（圖片來源：新華社）
自2012 年開始，中國鐵路總公司主導集合國內有關企業、高校科研單位，開展了中國標準動車組研制工作。2015年６月中國標準動車組研制成功下線以來，2列動車組相繼開展多項試驗和運用考核。
近年來，中國高速鐵路快速發展，高速動車組技術也取得長足進步。截至2016年底，中國鐵路運營里程達到12.4萬km，其中高鐵運營里程2.2 萬km，而截至2016年7月，中國鐵路投入運營的動車組已有2395余組，居世界首位，安全運行里程超過37.4億km。
此次試驗進一步驗證了中國標準動車組整體技術性能，特別是首次實現了動車組牽引、制動、網絡控制系統的全面自主化，表明中國具備設計制造滿足世界各國不同需求動車組的能力。
3）世界首顆量子衛星“墨子號”成功發射，系列大型科學實驗項目啟動
2016 年8 月16 日，由中國科學院國家空間科學中心抓總負責的中國科學院空間科學先導專項首批科學實驗衛星之一的量子衛星“墨子號”，在酒泉衛星發射中心發射升空（圖3）。這是世界首顆量子科學實驗衛星。量子科學實驗衛星的成功發射，標志著中國空間科學研究邁出了重要一步，對于搶占戰略制高點、保障國家信息安全具有重要意義。
圖3 世界首顆量子衛星“墨子號”發射升空（圖片來源：新華網）
量子衛星的主要科學目標是借助衛星平臺，進行星地高速量子密鑰分發實驗，并在此基礎上進行廣域量子密鑰網絡實驗，以期在空間量子通信實用化方面取得重大突破；同時在空間尺度進行量子糾纏分發和量子隱形傳態實驗，開展空間尺度量子力學完備性檢驗的實驗研究。
中國發射的量子衛星突破了一系列高新技術，包括同時瞄準2個地面站的高精度星地光路對準、星地偏振態保持與基矢校正、星載量子糾纏源等工程級關鍵技術等，衛星設計壽命為2年。
2016年，包括“墨子號”在內，中國系列大型科學實驗項目啟動：4月6日發射、4月18日順利回收的“實踐探索十號衛星”，用于開展微重力科學和空間生命科學實驗項目；4月27日，成功發射的“鯤鵬-1B”探空火箭，開展了多項科學探測與技術試驗任務，首次成功獲得電離層頂的原位探測數據，并獲得多項技術試驗的圓滿成功；11月10 日，脈沖星試驗衛星發射升空。該星主要用于驗證脈沖星探測器性能指標和空間環境適應性，積累在軌試驗數據，為脈沖星探測體制驗證奠定技術基礎；11月12日，云海一號01星發射升空。云海一號01星主要用于大氣海洋環境要素探測、空間環境探測、防災減災和科學試驗等領域；12月22日，中國發射首顆“嗅碳”衛星，用于開展全球CO2監測科學實驗。
4）神舟十一號與天宮二號成功實現自動交會對接
2016年10月19日，“神舟十一號”載人飛船與“天宮二號”空間實驗室成功實現自動交會對接（圖4）。“神舟十一號”載人飛船上的2 名宇航員在“天宮二號”上開展各項科學實驗。
圖4 神舟十一號飛船與天宮二號組合體飛行模擬畫面（圖片來源：新華社）
2016 年9 月15 日，長征二號F T2運載火箭搭載著中國航天科技集團抓總研制的中國首個真正意義上空間實驗室“天宮二號”，從酒泉衛星發射升空。“天宮二號”是中國載人航天工程進入空間站階段前的重要一步，也是中國載人航天工程“三步走”戰略中第二步第二階段。
“天宮二號”空間實驗室全長10.4m，最大直徑3.35m，太陽翼展寬約18.4 m，重8.6 t，采用實驗艙和資源艙兩艙構型，設計在軌壽命不小于2年，主要任務是接受載人飛船和貨運飛船訪問，開展空間科學實驗和相關技術試驗，驗證空間站建造和運營相關關鍵技術。“天宮二號”擔負著與“神舟十一號”載人飛船交會對接完成兩名航天員進行30天中期駐留，與貨運飛船交會對接進行推進劑補加，在航天員駐留期間開展維修性技術試驗及艙內其他實驗項目，以及搭載14個科學實驗開展空間技術應用等4項主要任務。
2016年10月17日，為了更好地掌握空間交會對接技術，開展地球觀測和空間地球系統科學、空間應用新技術、空間技術和航天醫學等領域的應用和試驗，“神舟十一號”載人飛船在中國酒泉衛星發射中心成功發射升空。它由“長征二號”F運載火箭發射，搭乘景海鵬和陳冬2名男性航天員。
在完成交會后，2016 年11 月18日，“神舟十一號”飛船返回艙在內蒙古中部預定區域成功著陸，“天宮二號”與“神舟十一號”載人飛行任務取得圓滿成功。這標志著中國載人航天工程空間實驗室階段任務取得具有決定性意義的重要成果，為后續空間站建造運營奠定了更加堅實的基礎。
5）中國萬米級載人深潛器科考母船“張謇”號首航成功
2016年9月21號，在歷經72天，超過9000海里的航行后，由泰和海洋科技集團與上海彩虹魚海洋科技股份有限公司共同投資建造的，中國萬米級載人深潛器科考母船“張謇”號（圖5）抵達上海蘆潮港客運碼頭，標志著“張謇”號首航暨探訪海上絲綢之路活動圓滿結束，彩虹魚建設萬米級深淵科學流動實驗室走出重要一步。
圖5 中國萬米級載人深潛器科考母船“張謇”號（圖片來源：人民網）
2016年3月24日，中國11000 m載人深淵器“彩虹魚”的母船“張謇”號在浙江溫嶺舉行了上水儀式。2016 年7 月11 日，“張謇”號從上海啟程開始首航之旅，首航分為2個航段，第一航段從上海開赴南中國海，在西沙群島海域進行為期5 天的科考設備淺海測試，于7 月23 日抵達深圳。第二航段于2016年7月24日從深圳出發，經拉包爾港入境巴布亞新幾內亞海域，與當地礦業公司合作，在2座金礦附近海域的開展海洋環境調查，并在深度超過8000 m的新不列顛海溝進行了多項深海設備的試驗。2016 年9 月5 日完成所有的科學考察任務，啟程回國，并于9月21日回到上海。
此次首航很好地實現了出發前制定的3大目標，暨測試船的遠洋航行和科考設備可靠性，檢驗開展深淵綜合考察的能力，以海洋環境調查為契機探索產學研全方位科學考察運作方式。
以“彩虹魚”載人和無人潛水器為核心的作業平臺將是世界上第一個全海深的“深淵科學技術流動實驗室”，它可以為中外海洋科學家持續、系統地開展深淵科學研究搭建一個公共平臺。可對全球26 條6500 m 深度以下的深淵海溝，進行系統性科學普查，獲取珍貴樣本，建立深淵生物DNA數據庫，帶動一系列深淵生命科學研究的開展，探索生命的起源，為人類探索海洋作出貢獻。
6）世界最大單口徑射電望遠鏡FAST落成啟用
2016年9月25日，由中國科學院國家天文臺自主設計建造的500 m口徑球面射電望遠鏡（FAST）在貴州省黔南州平塘縣大窩凼竣工落成（圖6），標志著FAST 正式進入試運行和早期科學觀測階段。
圖6 世界最大單口徑射電望遠鏡FAST（圖片來源：中國科學院）
FAST是具有中國自主知識產權的大科學裝置，由中國科學家創新設計、研發制造、組織施工，被形象地稱為“中國天眼”。利用貴州天然的喀斯特洼坑作為臺址，并在洼坑內鋪設數千塊單元組成500 m球冠狀主動反射面，球冠反射面在射電電源方向形成300 m口徑瞬時拋物面，同時采用輕型索拖動機構和并聯機器人，以實現接收機的高精度定位，這些都是FAST在設計和建造中實現的自主創新內容。
按計劃，FAST 將和中國其他5 座射電望遠鏡組成“天眼”群，并主導國際射電領域的低頻測量網，從而更好地獲取天體超精細結構。2016年9月17日，FAST接收到一組來自遙遠宇宙的高質量脈沖星信號。這是其迄今為止接收到信噪比最高的電磁波信號。從獲取的頻率相位圖中，科研人員計算出這顆脈沖星與地球相距1351光年。
FAST打破了世界上射電望遠鏡的百米極限，將為人類發現脈沖星、探索暗物質和黑洞、研究宇宙起源和地外文明等提供獨特手段，為基礎研究重大發現和突破、戰略高技術發展和開展國際科技合作提供一流創新平臺。
7）“現代世界七大奇跡”之一的港珠澳大橋貫通
2016 年9 月27 日，世界最長的跨海大橋——港珠澳大橋主體工程橋梁工程實現全線貫通（圖7）。港珠澳大橋建成通車后，將大大縮短香港到珠海、澳門三地的時空距離，從香港到珠海澳門驅車僅需30 min。
圖7 “現代世界七大奇跡”之一的港珠澳大橋（圖片來源：百度圖庫）
港珠澳大橋東接香港特別行政區，西接廣東省（珠海市）和澳門特別行政區，是國家高速公路網規劃中珠江三角洲地區環線的組成部分和跨越伶仃洋海域的關鍵性工程，將形成連接珠江東西兩岸新的公路運輸通道。
港珠澳大橋擁有世界上最長的沉管海底隧道，是中國建設史上里程最長、施工難度最大的跨海橋梁。大橋總長55 km，工程包括3項內容：海中橋隧主體工程，以及香港、珠海、澳門三地口岸和連接線。海中橋隧主體工程（粵港分界線至珠海和澳門口岸段，下同）由粵港澳三地共同建設；海中橋隧工程香港段（起自香港石散石灣，止于粵港分界線，下同）、三地口岸和連接線由三地各自建設。
港珠澳大橋主體工程采用橋隧結合方案，穿越伶仃西航道和銅鼓航道段約6.7 km 采用隧道方案，其余路段約22.9 km采用橋梁方案。為實現橋隧轉換和設置通風井，主體工程隧道兩端各設置一個海中人工島，東人工島東邊緣距粵港分界線約150 m，西人工島東邊緣距伶仃西航道約1800 m，兩人工島最近邊緣間距約5250m。
8）中國首枚大型運載火箭長征五號首飛成功
2016 年11 月3 日，由中國航天科技集團公司所屬中國運載火箭技術研究院抓總研制的中國首枚大型運載火箭長征五號在中國文昌航天發射場點火升空（圖8）。此次發射成功，標志著中國運載火箭實現升級換代，運載能力進入國際先進行列，是中國由航天大國邁向航天強國的重要標志。
圖8 中國首枚大型運載火箭長征五號在中國文昌航天發射場點火升空（圖片來源：新華網）
長征五號運載火箭實現了中國液體運載火箭直徑由3.35 m至5 m的跨越，采用5 m直徑芯級，捆綁4枚3.35 m直徑助推器，全長約57 m，起飛重量約870 t；具備近地軌道25噸級、地球同步轉移軌道14 噸級的運載能力，比現役火箭地球同步轉移軌道運載能力提升了2.5倍以上。
長征五號是中國運載火箭升級換代的里程碑工程，填補了中國大推力無毒無污染液體火箭發動機的空白，代表了中國運載火箭科技創新的最高水平，為中國新一代運載火箭系列化、型譜化發展奠定了堅實的技術基礎。首次采用芯一級2臺50 噸級氫氧發動機與4枚助推器各2臺120噸級液氧煤油發動機的組合起飛方案，10臺發動機同時點火，起飛推力達1060t，實現了中國異型發動機起飛技術的重大突破。
長征五號是實現未來探月工程三期、載人空間站、首次火星探測任務等國家重大科技專項和重大工程的重要基礎和前提保障。按計劃，2017 年嫦娥五號落月采樣返回、2018年發射空間站核心艙、2020年發射火星探測器等任務都將依靠長征五號實現。
9）遼寧號航母實彈演習，殲-15 戰斗機首現身
2016年12月15日，中國海軍組織實施了航母編隊實際使用武器演習（圖9）。此次中國海軍組織航母編隊實際使用武器演習，是根據航母試驗和訓練整體計劃統一安排的，目的是檢驗武器裝備性能和部隊訓練水平。
圖9 航行中的遼寧艦（圖片來源：澎湃新聞）
這是遼寧艦科研訓練又一階段性訓練成果，意味著航母編隊具備了既能有效防御也能有效進攻的能力。演習中，遼寧艦與數艘驅護艦組成編隊，先后開展了建立偵察預警體系、空中攔截、對海突擊和防空反導等科目演練，多批次殲-15戰斗機掛載實彈，飛赴演習海空域實施打擊行動。
殲-15 戰斗機為重型艦載戰斗機（圖10），是中國目前裝備遼寧艦航母的主力艦載機，是中國從烏克蘭取得蘇-33戰斗機原型機中的一架（T-10K-3）為基礎進而研制生產的第四代戰斗機，研制由沈陽飛機工業集團承擔。殲-15戰斗機融合了殲-11B的技術，裝配鴨翼、折疊式機翼，機尾裝有著艦尾鉤等艦載機特征，起落架強度高。自我攻防能力突出，飛行速度快，能輕易避開敵方雷達，數秒內探測、發現并摧毀敵方海上移動目標。
圖10 殲-15 戰斗機帶彈起飛（圖片來源：當代海軍）
殲-15 戰斗機只是中國艦載機發展的開端，主要任務是為中國未來10年內建立一支隨時可用的艦載機作戰力量，同時培養出中國成熟的航母艦載機飛行員。隨著殲20隱形戰斗機的發展，未來比殲-15更小、性能更好的殲-31殲擊機也可能會加入到艦載機行列中來，以應對隱形殲擊機時代的來臨。
10）世界第一高橋——北盤江大橋建成通車
2016 年12 月29 日，由貴州、云南兩省合作共建的世界第一高橋——杭瑞高速貴州省畢節至都格（黔滇界）高速公路北盤江大橋建成通車（圖11）。北盤江大橋是杭瑞高速畢都段的控制性工程，位于云南省和貴州省交界處，橋面至江面高差達565 m，大橋主橋為鋼桁梁斜拉橋，主跨720 m，在同類型橋梁主跨的跨徑中排名世界第2。
圖11 北盤江大橋（圖片來源：新華網）
北盤江大橋橫跨貴州省六盤水市都格鎮和云南省宣威市普立鄉臘龍村交界處的北盤江，全長1341.4 m，橋面到谷底垂直高度565 m，為目前世界第一高橋。
橋梁設計結合了邊跨頂推和中跨懸臂拼裝的施工工藝，同時在頂推過程中做了創新改進，將頂推過程中的水平力轉換成社會自身的內力，確保以后結構的受力安全。此外還增加荷載轉換裝置，確保鋼桁梁和墩身的受力安全。
畢都高速建成后，東北接遵畢高速達遵義，北接畢生高速達四川瀘州，西北接畢威高速達威寧，西接普宣高速達云南曲靖，東接織納高速達省會貴陽，南接水盤高速達興義，可將黔川滇三省交界區域快速融入全國高速公路網，為實現國家“一帶一路”戰略具有重要意義而大橋通車后，云南宣威城區至貴州六盤水的車程將從此前的5 h左右，縮短為1 h左右。（責任編輯 劉志遠）
本文作者：陳廣仁，劉志遠，田恬，祝葉華
作者單位：《科技導報》編輯部
注：本文發表在2017年第3期《科技導報》，歡迎關注。
歡迎轉載：http://www.kanwencang.com/shehui/20170222/105069.html
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