編者按：日前,，十三屆全國人大常委會(huì)第二十四次會(huì)議在人民大會(huì)堂閉幕,。閉幕會(huì)后,，栗戰(zhàn)書委員長主持舉行了十三屆全國人大常委會(huì)第二十一講專題講座,。中國科學(xué)院院士,、中國科學(xué)院原院長,、全國人大民族委員會(huì)主任委員白春禮作了題為《世界科技前沿發(fā)展態(tài)勢(shì)》的講座,，現(xiàn)予以轉(zhuǎn)載學(xué)習(xí),。
世界科技前沿發(fā)展態(tài)勢(shì)
白春禮
（中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院原院長）
近代科學(xué)誕生以來,，已經(jīng)發(fā)生了5次科技革命,，對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的、革命性的影響,，從根本上改變了全球政治經(jīng)濟(jì)格局,。當(dāng)前，面對(duì)百年未有之大變局,，科技創(chuàng)新已成為影響和改變世界經(jīng)濟(jì)版圖的關(guān)鍵變量,。在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重大歷史機(jī)遇期，誰抓住了這一戰(zhàn)略機(jī)遇,，就能站在世界發(fā)展的潮頭,，將發(fā)展主動(dòng)權(quán)掌握在自己手里。
習(xí)近平總書記在2020年9月11日的科學(xué)家座談會(huì)上要求我們,，“不斷向科學(xué)技術(shù)廣度和深度進(jìn)軍”,。科學(xué)技術(shù)的廣度和深度,，深刻揭示了世界科技前沿不斷向宏觀拓展,、向微觀深入的趨勢(shì)和特征。愛因斯坦也曾預(yù)言：“未來科學(xué)的發(fā)展,，無非是繼續(xù)向宏觀世界和微觀世界進(jìn)軍?！?/p>
宏觀世界大至天體運(yùn)行,、星系演化、宇宙起源,，微觀世界小至基因編輯,、粒子結(jié)構(gòu)、量子調(diào)控,，都是當(dāng)前世界科技發(fā)展的最前沿,，而宏觀和微觀世界的科學(xué)研究成果，又會(huì)深刻影響和有力推動(dòng)事關(guān)人類生存與發(fā)展的科技進(jìn)步,。
我的報(bào)告重點(diǎn)從宏觀,、微觀、中觀三個(gè)層面,，介紹當(dāng)前最新科技前沿和發(fā)展態(tài)勢(shì),。
一、向宏觀拓展：追尋宇宙起源演化的腳步
探究宇宙的本質(zhì),，既是一個(gè)古老的話題,，又是當(dāng)代科技的重要前沿。早在2000多年前，偉大詩人屈原就曾在《天問》中對(duì)宇宙發(fā)出疑問：“天何所沓,？十二焉分,？日月安屬？列星安陳,？”直到文藝復(fù)興時(shí)期發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡,，人類才逐步打開了科學(xué)認(rèn)識(shí)、深入研究宇宙的大門,。射電望遠(yuǎn)鏡的出現(xiàn),，讓人類觀測(cè)宇宙的尺度拓展到150億光年左右的時(shí)空區(qū)域。隨著觀測(cè)手段日益豐富和技術(shù)不斷提高,，對(duì)宇宙的研究也從定性描述發(fā)展到了精確時(shí)代,，可以對(duì)宇宙物質(zhì)組分的演化分布進(jìn)行更精確的計(jì)算和分析。
當(dāng)前,，宏觀宇宙學(xué)的研究焦點(diǎn)主要是“兩暗一黑三起源”,，其中“兩暗”是指暗物質(zhì)、暗能量,；“一黑”是指黑洞,；“三起源”是指宇宙起源、天體起源和宇宙生命起源,。這些方面一旦取得重大突破,，就將使人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)實(shí)現(xiàn)重大飛躍，可能引發(fā)新的物理學(xué)革命,。
（一）暗物質(zhì)暗能量研究成為各國關(guān)注焦點(diǎn)
20世紀(jì)20年代,，美國科學(xué)家哈勃發(fā)現(xiàn)了紅移現(xiàn)象，說明宇宙正在膨脹,。之后,，又進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)宇宙在加速膨脹。引起宇宙加速膨脹的主要原因,，主流觀點(diǎn)認(rèn)為,，在宇宙可觀測(cè)到的物質(zhì)之外，還存在暗物質(zhì),、暗能量,。宇宙中可見物質(zhì)僅占4.9%，而暗物質(zhì)占到26.8%,，暗能量占到68.3%,。暗物質(zhì)不發(fā)光，不發(fā)出電磁波,，從來沒有被直接“看”到過,。暗物質(zhì)和暗能量,，被稱為是21世紀(jì)物理學(xué)的兩朵新“烏云”，成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn),，世界科技大國都在積極布局開展這方面的研究和探測(cè),。
探測(cè)暗物質(zhì)的方式主要分為三類：一是對(duì)撞機(jī)探測(cè)，如歐洲核子中心的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī),；二是在地下進(jìn)行的直接探測(cè),，如我國在四川錦屏山地下實(shí)驗(yàn)室中正在開展的相關(guān)實(shí)驗(yàn)；三是間接探測(cè),，主要在外層空間進(jìn)行,，通過收集和分析高能宇宙射線粒子和伽馬射線光子尋找暗物質(zhì)存在的證據(jù)。2008年美國發(fā)射了費(fèi)米太空望遠(yuǎn)鏡,，探測(cè)暗物質(zhì)就是其重要任務(wù)之一,。2011年，美國奮進(jìn)號(hào)航天飛機(jī)最后一次飛行任務(wù),，專門為國際空間站運(yùn)送阿爾法磁譜儀,，主要任務(wù)也是探測(cè)暗物質(zhì)、反物質(zhì)和宇宙射線,。
2015年,，中科院成功研制發(fā)射了“悟空號(hào)”暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星，搭載了目前國際上最高分辨,、最低本底的空間高能粒子望遠(yuǎn)鏡,，比阿爾法磁譜儀和費(fèi)米太空望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)能量上限高10倍。目前悟空號(hào)已經(jīng)服役5年,，獲得了國際上精度最高的電子宇宙射線探測(cè)結(jié)果,，發(fā)現(xiàn)能譜上存在一處新的結(jié)構(gòu)可能與暗物質(zhì)有關(guān)，一旦被后續(xù)數(shù)據(jù)確認(rèn),，將是天體物理領(lǐng)域的突破性發(fā)現(xiàn)。今年,，由中科院科研人員參與的國際上最大規(guī)模的星系巡天項(xiàng)目——深場(chǎng)重子聲波振蕩光譜巡天（eBOSS）,，成功測(cè)量了宇宙背景膨脹及結(jié)構(gòu)增長率，這也是迄今為止依托星系巡天得到的最強(qiáng)暗能量觀測(cè)證據(jù),。
（二）黑洞研究打開宇宙和天體起源的新視野
黑洞是密度極大體積極小的天體,，具有強(qiáng)大的引力，連光都無法逃脫,。1964年,，人類用觀測(cè)方法發(fā)現(xiàn)了第一顆恒星級(jí)黑洞（注釋１）。之后,，科學(xué)家又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了更多的黑洞,。2015年，由中國科學(xué)家領(lǐng)銜的國際研究小組宣布，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)距地球128億光年,、質(zhì)量為太陽120億倍的超大質(zhì)量黑洞,，這是已知最大質(zhì)量的黑洞。
2019年4月,，分布在全球8個(gè)不同地區(qū)的射電望遠(yuǎn)鏡組成的觀測(cè)陣列網(wǎng)絡(luò),，經(jīng)過近2年觀測(cè)和后期海量數(shù)據(jù)分析處理，全球六地同步直播發(fā)布了距離地球5500萬光年,、質(zhì)量為太陽65億倍黑洞的照片,，這是人類首次看到黑洞的“面貌”，引起社會(huì)廣泛關(guān)注,，我國天文學(xué)家也參與這項(xiàng)研究和觀測(cè)工作,。
2019年11月，中科院國家天文臺(tái)研究團(tuán)隊(duì)依托我國自主研制的郭守敬望遠(yuǎn)鏡（LAMOST）,，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)迄今為止質(zhì)量最大的恒星級(jí)黑洞,，并提供了一種利用LAMOST巡天優(yōu)勢(shì)尋找黑洞的新方法。
對(duì)黑洞的形成,、性質(zhì),、結(jié)構(gòu)及其演化規(guī)律進(jìn)行研究，對(duì)于更深入認(rèn)識(shí)宇宙的演化具有重要的意義,。國際上很多重要的天文設(shè)施,，如美國激光干涉引力波天文臺(tái)（LIGO）、意大利“室女座”（Virgo）引力波天文臺(tái)等,，都把探測(cè)研究黑洞作為一項(xiàng)重要任務(wù),。今年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)就頒發(fā)給了關(guān)于黑洞的一項(xiàng)研究工作，讓人們的目光又一次聚焦黑洞研究,。
目前,，中國科學(xué)院計(jì)劃在2021年前后發(fā)射具有高靈敏度加大視場(chǎng)特性的“愛因斯坦探針”衛(wèi)星，核心科學(xué)目標(biāo)就是探索黑洞等致密天體及沉睡中的黑洞,。此外,，我國還將實(shí)施“黑洞探針”“天體號(hào)脈”等探測(cè)計(jì)劃，將有力推動(dòng)我國在黑洞研究方面取得一批重大原創(chuàng)成果,。
（三）引力波開辟了探究宇宙起源的新途徑
探索宇宙演化和宇宙結(jié)構(gòu)起源的過程是一項(xiàng)長期性,、基礎(chǔ)性任務(wù)。長久以來,，科學(xué)家試圖通過高能粒子,、宇宙射線等多種方式探究宇宙的起源和演化。
早在1916年,，愛因斯坦就基于廣義相對(duì)論預(yù)言了引力波的存在,，但直到2015年,，美國激光干涉儀（LIGO）才探測(cè)到引力波信號(hào)，標(biāo)志著引力波天文時(shí)代的開啟,，為研究宇宙起源與演化開辟了新的途徑,。LIGO項(xiàng)目和發(fā)現(xiàn)引力波成果獲得了2017年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，并在全球興起了引力波探測(cè)熱潮,，如歐盟實(shí)施了歐洲空間引力波計(jì)劃（eLISA）,，美國推出“后愛因斯坦計(jì)劃”（BBO計(jì)劃），日本啟動(dòng)實(shí)施DECIGO計(jì)劃等,。今年9月發(fā)現(xiàn)的首個(gè)中等質(zhì)量黑洞,，就是借助引力波探測(cè)取得的最新成果。
習(xí)近平總書記對(duì)引力波的研究十分關(guān)注,，曾作出重要批示,。我國近年來先后啟動(dòng)了“太極計(jì)劃”“天琴計(jì)劃”，目前正在建設(shè)的阿里原初引力波觀測(cè)站,，主要也是用于探測(cè)原初引力波,，預(yù)計(jì)將于2021年給出北天最精確的宇宙微波背景輻射極化天圖。
（四）深空探測(cè)成為科技競爭的制高點(diǎn)
各航天大國積極開展載人航天,、月球與深空探測(cè)等重大航天工程,，在全球范圍內(nèi)掀起新一輪空間探索熱潮。比如,，美國的“勇氣號(hào)”登陸火星,，朱諾探測(cè)器抵達(dá)木星，“旅行者1號(hào)”飛出太陽系,，歐洲空間局的“菲萊”著陸器登上彗星,。日本的隼鳥一號(hào)探測(cè)器完成人類首次將小行星樣本帶回地球；隼鳥二號(hào)在“龍宮”小行星上投放了著陸器,，并把采集的密封在返回艙中的首個(gè)來自小行星的地下物質(zhì)樣本拋到澳大利亞南部沙漠地帶的伍麥拉火箭試驗(yàn)場(chǎng),。在今年，阿聯(lián)酋“希望號(hào)”,、中國的“天問一號(hào)”,、美國“毅力號(hào)”先后奔赴火星開展探測(cè)。我國的嫦娥探月工程也取得一系列重要進(jìn)展,，去年,，“嫦娥四號(hào)”成為世界首個(gè)在月球背面軟著陸和巡視探測(cè)的航天器,，最近剛剛發(fā)射的“嫦娥五號(hào)”,，是人類時(shí)隔44年再一次采集月球樣品并帶回地球。
圍繞深空探測(cè)和研究,，一批大科學(xué)裝置發(fā)揮了重要作用,。2019年,，美國的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡公布了最新的宇宙照片“哈勃遺產(chǎn)場(chǎng)”（HLF），這是迄今為止最完整,、最全面的宇宙圖譜,，記錄了從宇宙大爆炸后5億年到當(dāng)代宇宙不同時(shí)期約265000個(gè)星系，其中有些已至少133億歲“高齡”,，展現(xiàn)了一部壯麗的宇宙星系演化史,。
2016年，由中科院建設(shè)運(yùn)行的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）——“中國天眼”正式啟用,。這是目前世界上最大單口徑,、最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡，接收面積達(dá)到25萬平方米（相當(dāng)于30個(gè)足球場(chǎng)）,，靈敏度是第二名的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡的2.5倍,，將在未來10年內(nèi)保持世界領(lǐng)先地位。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了超過240顆脈沖星,，近期在快速射電暴的研究中取得了重要成果,。
一批性能更為先進(jìn)的大科學(xué)裝置正在加快建設(shè)。如,，多國正在共同建設(shè)平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡（SKA）,，由位于澳大利亞西部的低頻陣列和位于南非的中頻陣列兩部分組成，接收面積約1平方公里,，這是人類有史以來建造的最大的天文裝置,。預(yù)計(jì)2030年前后投入使用，將開辟人類認(rèn)識(shí)宇宙的新紀(jì)元,。我國也是SKA的創(chuàng)始成員國之一,，積極參與承擔(dān)了反射面天線、低頻孔徑陣列,、信號(hào)與數(shù)據(jù)傳輸,、科學(xué)數(shù)據(jù)處理、中頻孔徑陣列等建設(shè)和研究工作,。
二,、向微觀深入：探究物質(zhì)世界和生命的終極奧秘
從微觀結(jié)構(gòu)探究物質(zhì)世界和生命的本質(zhì)及運(yùn)行活動(dòng)規(guī)律，是世界科技前沿的另一個(gè)發(fā)展方向,。從17世紀(jì)開始,，隨著顯微鏡、光譜分析,、X射線,、加速器、核磁共振等儀器和方法的出現(xiàn),，讓科學(xué)家可以探索和解釋越來越深層的物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物理規(guī)律,。原子內(nèi)部的電子,、質(zhì)子、中子以及多種基本粒子相繼被發(fā)現(xiàn),。量子力學(xué)的發(fā)展讓科學(xué)家可以對(duì)基本粒子作出精確的描述,。在生命科學(xué)方面，1953年,，沃森和克里克發(fā)現(xiàn)了DNA雙螺旋的結(jié)構(gòu),，開啟了分子生物學(xué)時(shí)代，對(duì)生命體的研究也進(jìn)入到分子層次,。
（一）對(duì)微觀粒子及其新物態(tài)的研究不斷深入
在粒子物理學(xué)里,，標(biāo)準(zhǔn)模型描述了強(qiáng)力、弱力及電磁力這三種基本力,，及組成所有物質(zhì)的基本粒子,，而且能夠?qū)?shí)驗(yàn)進(jìn)行精確預(yù)言，并接受實(shí)驗(yàn)的精確檢驗(yàn),。2013年,，科學(xué)家依靠大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）發(fā)現(xiàn)了希格斯粒子，完成了標(biāo)準(zhǔn)粒子模型確認(rèn)工作的最后一環(huán),，由此,，標(biāo)準(zhǔn)粒子模型預(yù)言的61種基本粒子已經(jīng)全部被發(fā)現(xiàn)。
粒子標(biāo)準(zhǔn)模型取得了巨大成功,，是人類認(rèn)識(shí)微觀世界的一個(gè)重要里程碑,，多次諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了標(biāo)準(zhǔn)模型的相關(guān)研究，也推動(dòng)了天體物理,、宇宙學(xué)和核物理等學(xué)科的重大發(fā)展,，誕生了新的交叉學(xué)科如粒子宇宙學(xué)、高能天體物理學(xué)等,。
中科院科學(xué)家利用大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)裝置,，發(fā)現(xiàn)了一種新的中微子振蕩模式，被認(rèn)為是該領(lǐng)域最重要的突破之一,。該項(xiàng)成果獲得了國家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),，以及國際“基礎(chǔ)物理學(xué)突破獎(jiǎng)”。近日,，中科院微尺度國家研究中心發(fā)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)模型以外的一種全新的自旋-物質(zhì)相互作用方式,，這是一種與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)模型框架下已知的相互作用都不相同的相互作用形式，可以說是標(biāo)準(zhǔn)模型之外的全新物理,，為研究暗物質(zhì)打開了一個(gè)全新的窗口,。
（二）量子調(diào)控成為當(dāng)前物質(zhì)科學(xué)與信息技術(shù)的重要前沿
理論和實(shí)驗(yàn)手段的進(jìn)步，已經(jīng)可以讓科學(xué)家能夠觀察和定位單個(gè)原子，且在低溫下可以利用探針尖端精確操縱原子,。微觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究開始從“觀測(cè)時(shí)代”走向“調(diào)控時(shí)代”，也為能源,、材料,、信息等產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供新的理論基礎(chǔ)和技術(shù)手段。2012年,，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)就授予了測(cè)量和操縱單個(gè)量子系統(tǒng)的突破性試驗(yàn)方法,。
我國在這一領(lǐng)域具有很強(qiáng)的理論和技術(shù)儲(chǔ)備，取得了一批重大研究成果,。比如,，鐵基高溫超導(dǎo)、多光子糾纏,、量子反?；魻栃?yīng)等，這3項(xiàng)成果都獲得了國家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),。此外,，我國科學(xué)家在拓?fù)浣^緣體、外爾費(fèi)米子,、馬約拉納束縛態(tài)等方面,，也取得了具有世界影響的重大成果。
作為量子調(diào)控領(lǐng)域最重要的應(yīng)用方向,，量子通信和量子計(jì)算是當(dāng)前的研究熱點(diǎn),，國際競爭非常激烈。2018年,，歐盟啟動(dòng)了“量子科技旗艦項(xiàng)目計(jì)劃”,，美國正式頒布了“國家量子計(jì)劃法”，日本也發(fā)布了“量子飛躍旗艦計(jì)劃”,。美國白宮又于今年2月發(fā)布了《美國量子網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)略構(gòu)想》,、10月發(fā)布了《國家量子信息科學(xué)戰(zhàn)略投入的量子前沿報(bào)告》。
我國目前在量子密鑰通信方面處于世界前沿地位,。2016年,，中科院成功發(fā)射了世界首顆量子通信科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”，在國際上首次實(shí)現(xiàn)千公里級(jí)星地雙向量子密鑰傳送和量子隱形傳態(tài),，并成功實(shí)現(xiàn)洲際量子密鑰保密通信,，為構(gòu)建覆蓋全球的量子密鑰保密通信網(wǎng)絡(luò)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。中科院牽頭建設(shè)的“京滬干線”量子密鑰通信骨干網(wǎng),，已于2017年正式開通,，這是世界上第一條量子密鑰通信保密干線，標(biāo)志著我國已構(gòu)建出全球首個(gè)天地一體化廣域量子密鑰通信網(wǎng)絡(luò)雛形,。
量子計(jì)算也是各國高度關(guān)注的戰(zhàn)略制高點(diǎn),。一臺(tái)操縱50個(gè)微觀粒子的量子計(jì)算機(jī),，對(duì)特定問題的處理能力可超過目前運(yùn)行能力最強(qiáng)的超級(jí)計(jì)算機(jī)，相比經(jīng)典計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)指數(shù)級(jí)別的加速,，具有重大社會(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,，如密碼破譯、大數(shù)據(jù)優(yōu)化,、材料設(shè)計(jì),、藥物分析等。
2017年,，中國科大的研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了世界首臺(tái)超越早期經(jīng)典計(jì)算機(jī)（ENIAC）的光量子計(jì)算原型機(jī),。2019年，谷歌宣布開發(fā)出了54量子比特的超導(dǎo)量子芯片,，對(duì)一個(gè)電路采樣一百萬次只需200秒,，而當(dāng)時(shí)運(yùn)算能力最強(qiáng)的經(jīng)典計(jì)算機(jī)Summit需要一萬年，率先實(shí)現(xiàn)了“量子優(yōu)越性”（指當(dāng)可以精確操縱的量子比特超過一定數(shù)目時(shí),，量子計(jì)算機(jī)在特定任務(wù)上的計(jì)算能力就能遠(yuǎn)超經(jīng)典計(jì)算機(jī)）,。剛剛發(fā)布的消息，中國科大與中科院上海微系統(tǒng)所,、國家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心等合作,，構(gòu)建了76個(gè)光子的量子計(jì)算原型機(jī)“九章”，實(shí)現(xiàn)了具有實(shí)用前景的“高斯玻色取樣”任務(wù)的快速求解,，比目前最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)快一百萬億倍,。目前，谷歌,、微軟,、IBM等跨國企業(yè)都在這方面投入巨資，可以預(yù)見未來圍繞量子計(jì)算機(jī)的國際競爭將更加激烈,。
（三）對(duì)生物大分子和基因的研究進(jìn)入精準(zhǔn)調(diào)控階段
隨著對(duì)基因,、細(xì)胞、組織等的多尺度研究不斷深入,，以及基因測(cè)序,、基因編輯、冷凍電鏡等新技術(shù)的進(jìn)步,，大大提升了生物大分子結(jié)構(gòu)研究的效率,，生命科學(xué)領(lǐng)域研究正在從“定性觀察描述”向“定量檢測(cè)解析”發(fā)展，并逐步走向“預(yù)測(cè)編程”和“調(diào)控再造”,。分子生物學(xué),、基因組學(xué)、合成生物學(xué)等領(lǐng)域成果不斷涌現(xiàn)，全面提升了人類對(duì)生命的認(rèn)知,、調(diào)控和改造能力,。
基因組學(xué)是生命科學(xué)最前沿、影響最廣的領(lǐng)域之一,。人體細(xì)胞DNA分子大約有10萬個(gè)基因,，由這些基因控制10萬種人體蛋白質(zhì)的合成?；蚬こ叹褪且獙ふ夷康幕颍ㄟ^對(duì)其進(jìn)行剪切,、剔除,、連接、重組等操作,，實(shí)現(xiàn)對(duì)生命體的調(diào)控,。近年來，基因測(cè)序成本以超過信息領(lǐng)域摩爾定律的速度下降,，2003年全球完成人類基因組測(cè)序花了13年,、耗資30億美元，目前只要幾百美元,、數(shù)小時(shí)就可完成,，這對(duì)基因組研究、疾病研究,、藥物研發(fā),、生物育種等具有巨大的推動(dòng)作用。
基因編輯技術(shù)有人將其比喻為“上帝的手術(shù)刀”,，就是對(duì)DNA序列進(jìn)行精準(zhǔn)的“修剪,、切斷、替換或添加”,。自上世紀(jì)80年代出現(xiàn)以來,，基因編輯技術(shù)不斷改進(jìn)和發(fā)展，今年獲得諾貝爾獎(jiǎng)化學(xué)獎(jiǎng)的CRISPR/Cas9技術(shù),，已成為基因編輯最有效,、最便捷的工具，廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)研究和臨床研究,。
合成生物學(xué)被譽(yù)為是繼DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)和人類基因組測(cè)序之后的“第三次生物學(xué)革命”,，也被認(rèn)為是改變世界的顛覆性技術(shù)。目前,，科學(xué)家已經(jīng)能夠設(shè)計(jì)多種基因控制模塊,，組裝具有更復(fù)雜功能的生物系統(tǒng)，甚至創(chuàng)建出“新物種”。比如,，利用合成生物學(xué)技術(shù),，可以培養(yǎng)出用于診斷早期癌癥與糖尿病的細(xì)菌，合成出抗瘧藥物青蒿素,、抗生素林可霉素等藥物,，更簡單高效地生產(chǎn)生物燃料，很有可能引發(fā)相關(guān)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)革命,。
近期,，谷歌DeepMind的AlphaFold算法在國際蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)競賽（CASP）上擊敗了所有的參賽選手，在原子水平上精確地基于氨基酸序列預(yù)測(cè)了蛋白質(zhì)的3D結(jié)構(gòu),，解決了困擾生物圈50年之久的“蛋白質(zhì)折疊問題”,。傳統(tǒng)上基于X射線晶體學(xué)、核磁共振,、冷凍電鏡等實(shí)驗(yàn)技術(shù)解析蛋白質(zhì)3D結(jié)構(gòu)需要花費(fèi)數(shù)年時(shí)間,，而AlphaFold僅需數(shù)天時(shí)間。這一成果被Nature評(píng)價(jià)為“可能改變一切”,，對(duì)更好地理解人類生命形成機(jī)制,、加快藥物發(fā)現(xiàn)速度、重大疾病治療等具有非常重要的意義,。
三,、科學(xué)技術(shù)廣泛應(yīng)用和深刻影響到各個(gè)方面：推動(dòng)經(jīng)濟(jì)繁榮、造福人類
科技創(chuàng)新作為引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力,，已呈現(xiàn)出多點(diǎn)群發(fā)突破態(tài)勢(shì),，推動(dòng)人類活動(dòng)范圍不斷擴(kuò)展，信息傳遞和交換能力實(shí)現(xiàn)質(zhì)的躍升,，生命健康水平持續(xù)提升,，都達(dá)到了前所未有的高度。深刻改變?nèi)祟惖墓ぷ鞣绞?、生活方式?/p>
（一）信息科技成為經(jīng)濟(jì),、社會(huì)與生活發(fā)生深刻變革的主導(dǎo)力量
信息技術(shù)的飛速發(fā)展打破了空間限制，人與人,、人與物的聯(lián)系日趨緊密,，我們正在進(jìn)入一個(gè)“人—機(jī)—物”三元融合的萬物互聯(lián)時(shí)代。最近幾年,，物聯(lián)網(wǎng),、云計(jì)算、大數(shù)據(jù),、人工智能,、區(qū)塊鏈等飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,，引起了經(jīng)濟(jì)社會(huì)各個(gè)方面的深刻變革。而且,，信息技術(shù)的發(fā)展速度還在加快,，新的技術(shù)、顛覆性技術(shù)還在持續(xù)不斷地涌現(xiàn),，持續(xù)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)加速向數(shù)字化轉(zhuǎn)型,。
一方面，以芯片和元器件,、計(jì)算能力,、通信技術(shù)為核心的新一代信息技術(shù)正處在一個(gè)重要突破關(guān)口。硅基芯片和元器件是信息技術(shù)發(fā)展的基石,，其制程工藝不斷提高,，處理速度越來越快、存儲(chǔ)能力越來越強(qiáng),、能耗越來越低,。目前已大規(guī)模應(yīng)用的7納米手機(jī)芯片,，集成了69億個(gè)晶體管,；而5納米手機(jī)芯片可以集成300億個(gè)晶體管，去年已經(jīng)開始試產(chǎn),；3納米的芯片也正在研發(fā),。圖形處理器、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列,、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片等也在加速發(fā)展,。
另一方面，“互聯(lián)網(wǎng)+”“智能+”使經(jīng)濟(jì)活動(dòng)更加靈活,、智慧,，不斷催生出新業(yè)態(tài)、新模式,，深刻改變?nèi)藗兩?、工作、學(xué)習(xí)和思維方式,。從無人駕駛到智慧交通,，從直播帶貨到智慧物流，從5G通訊到數(shù)字貨幣,，從網(wǎng)絡(luò)扶貧到數(shù)字鄉(xiāng)村,，數(shù)字經(jīng)濟(jì)加速發(fā)展，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展打開新的空間,，為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供新的動(dòng)力,。各種智能終端,、可穿戴設(shè)備不斷推陳出新，遠(yuǎn)程辦公,、遠(yuǎn)程教育,、遠(yuǎn)程醫(yī)療、無人酒店,、無人超市,、無人餐廳等飛速發(fā)展，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全方位數(shù)字化轉(zhuǎn)型,。據(jù)統(tǒng)計(jì),，數(shù)字經(jīng)濟(jì)在發(fā)達(dá)國家經(jīng)濟(jì)中占到60%以上，中國目前占36.2%,，對(duì)GDP增長的貢獻(xiàn)率達(dá)到67.7%,。
以5G為例，其數(shù)據(jù)速率是4G的百倍以上,，下載一部高清電影只需幾秒鐘,；且數(shù)據(jù)傳輸延遲在1毫秒以下，能夠支持在一平方公里內(nèi)連接100萬臺(tái)設(shè)備,，大約是4G的幾十到上百倍,。由于這些明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，5G可以隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián),，成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)乃至數(shù)字社會(huì)的“神經(jīng)系統(tǒng)”,，并帶來一系列產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和巨大經(jīng)濟(jì)及戰(zhàn)略利益。我國的華為,、中興等企業(yè),，在5G方面已擺脫了4G之前的跟跑狀態(tài)，目前在全球競爭中具有一定優(yōu)勢(shì),。
（二）能源,、材料、先進(jìn)制造等領(lǐng)域技術(shù)加速進(jìn)步
全球新一輪能源革命正在興起,，在化石能源清潔高效利用,、可再生能源、第四代核能,、大規(guī)模儲(chǔ)能以及動(dòng)力電池,、智慧電網(wǎng)等方面，都取得了一批突破性進(jìn)展,，推動(dòng)能源技術(shù)加速向綠色,、低碳、安全,、高效,、智慧的方向轉(zhuǎn)型,。比如，與直接燃燒相比,，如果將煤炭轉(zhuǎn)化成油品,，不僅會(huì)減少對(duì)環(huán)境的污染，還能大幅度提高煤炭的附加值,。2018年,，以中科院技術(shù)為核心，全球單套規(guī)模最大的煤炭液化裝置,、年產(chǎn)400萬噸煤制油工程成功投產(chǎn),，實(shí)現(xiàn)煤炭資源清潔高效轉(zhuǎn)化，拓寬我國油品供給渠道,，保障能源供應(yīng)安全,，習(xí)近平總書記專門致信祝賀。
新材料領(lǐng)域正在向個(gè)性化,、綠色化,、復(fù)合化和多功能化的方向發(fā)展，金屬,、陶瓷,、高分子和復(fù)合材料快速進(jìn)步；石墨烯,、柔性顯示材料,、仿生材料,、超導(dǎo)材料,、智能材料、拓?fù)洳牧系葘映霾桓F,。材料強(qiáng)度與韌性不斷強(qiáng)化,，抗疲勞、耐高溫,、耐高壓,、耐腐蝕等性能進(jìn)一步提高，為制造業(yè)發(fā)展和極端環(huán)境作業(yè)提供了更加可靠的保證,。比如,，應(yīng)對(duì)航天器與大氣層的高速摩擦產(chǎn)生的高溫，以及在太空中高真空,、極高和極低溫度,、各種高能帶電粒子等極端環(huán)境作業(yè)，對(duì)材料提出很高的要求,。再如深海探測(cè)領(lǐng)域,，中科院金屬所為“奮斗者”號(hào)球形載人艙研發(fā)的高強(qiáng)度,、高韌性新型鈦合金——Ti62A，在搭載了3名潛航員的大尺寸下,，還要承受超過110兆帕的壓力,，相當(dāng)于2000頭非洲象踩在一個(gè)人的背上，難度可想而知,。
在先進(jìn)制造領(lǐng)域,，以智能感知、智能控制,、自動(dòng)化柔性化生產(chǎn)為特征的智能工廠大量涌現(xiàn),，3D、4D打印技術(shù)快速發(fā)展,，先進(jìn)機(jī)器人,、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于制造業(yè)，個(gè)性化訂制,、柔性化生產(chǎn),、制造業(yè)服務(wù)化等，成為新趨勢(shì),。比如,，德國西門子安貝格電子工廠被稱為全球最接近工業(yè)4.0的工廠，生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)了從產(chǎn)品到制造全價(jià)值鏈的數(shù)字化,，一條生產(chǎn)線一天可進(jìn)行350次切換,，能生產(chǎn)1000多種不同的產(chǎn)品，且產(chǎn)品的合格率高達(dá)99.9989%,。
（三）生命健康和醫(yī)療衛(wèi)生水平得到革命性飛躍
有人說21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì),。在Science創(chuàng)刊125周年公布的125個(gè)最具挑戰(zhàn)性的科學(xué)問題中，46%屬于生命科學(xué)領(lǐng)域,。精準(zhǔn)醫(yī)學(xué),、癌癥治療、干細(xì)胞和再生醫(yī)學(xué),、腦科學(xué)研究等是目前的前沿?zé)狳c(diǎn)方向,。
生命科學(xué)研究新技術(shù)新方法加速走向臨床應(yīng)用，推動(dòng)醫(yī)學(xué)走向“個(gè)性化精準(zhǔn)診治”和“關(guān)口前移的健康醫(yī)學(xué)”新發(fā)展階段,。2015年,，美國政府提出“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)計(jì)劃”，目標(biāo)是“為每個(gè)人量身定制醫(yī)療保健”,，在世界范圍內(nèi)掀起了精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的熱潮,。目前，精準(zhǔn)醫(yī)療在癌癥等重大疾病的預(yù)防和治療方面,，取得了多項(xiàng)突破,。美國《科學(xué)家雜志》評(píng)選的2018年10大科技進(jìn)展中,，2項(xiàng)與精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)有關(guān)：一項(xiàng)是中科院的基于自組裝的DNA折紙技術(shù)，構(gòu)造出攜帶凝血酶的納米機(jī)器人系統(tǒng),，在遇到腫瘤特異蛋白時(shí)釋放出凝血酶,，選擇性切斷血液供應(yīng)來“餓死”腫瘤；另一項(xiàng)是通過人工智能處理海量數(shù)據(jù),，可發(fā)現(xiàn)醫(yī)生無法診斷的疾病模式,。
干細(xì)胞和再生醫(yī)學(xué)為有效治療心血管疾病、糖尿病,、神經(jīng)退行性疾病,、嚴(yán)重?zé)齻⒓顾钃p傷等難治愈疾病,，提供了新的途徑,，有望成為繼藥物治療、手術(shù)治療后的第三種疾病治療途徑,，引發(fā)新一輪醫(yī)學(xué)革命,。比如，中科院基于干細(xì)胞技術(shù)制備出引導(dǎo)脊髓組織損傷再生的生物材料,，已開展修復(fù)脊髓損傷的大動(dòng)物（狗）實(shí)驗(yàn)168例,，顯示出良好的臨床前景，已經(jīng)開始進(jìn)入臨床,。2018年,，中科院完成世界上首例臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞復(fù)合膠原支架材料治療卵巢早衰臨床研究，成功讓一名卵巢功能衰竭的患者誕下健康嬰兒,。去年,，中國完成首例基因編輯干細(xì)胞治療艾滋病和白血病患者。
腦科學(xué)被看作是自然科學(xué)研究的“最后疆域”,。主要科技大國都高度重視腦科學(xué)研究,，美國,、歐盟,、日本等國相繼啟動(dòng)了腦科學(xué)研究計(jì)劃，發(fā)起成立了國際大腦聯(lián)盟,；我國也將“腦科學(xué)”研究納入到“科技創(chuàng)新2030——重大項(xiàng)目”,。目前，科學(xué)家已經(jīng)繪制出全新的人類大腦圖譜,，是腦科學(xué),、認(rèn)知科學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)等相關(guān)學(xué)科取得突破的關(guān)鍵,，為發(fā)展新一代神經(jīng)及精神疾病的診斷,、治療技術(shù)方法奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),。人腦重大疾病診治也取得重要進(jìn)展，對(duì)帕金森,、阿爾茨海默病,、抑郁癥等重大疾病機(jī)理研究不斷深入，新的治療手段和藥物不斷涌現(xiàn),。中科院研發(fā)的抗阿爾茨海默病新藥“九期一”,，已于2019年底正式上市，填補(bǔ)了該領(lǐng)域全球17年無新藥上市的空白,。
生命健康領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步也極大提高了傳染病的預(yù)警,、預(yù)防、診斷和治療水平,。在此次抗擊新冠肺炎疫情中,，我國科研人員快速分離鑒定出病毒毒株并與世界衛(wèi)生組織共享了病毒全基因組序列，為全球科學(xué)家開展藥物,、疫苗,、診斷研究提供了重要基礎(chǔ)，為打贏疫情科技攻堅(jiān)戰(zhàn)作出了重要貢獻(xiàn),。
（四）深海深地探測(cè)為新的能源資源開發(fā)利用開辟了新途徑
在海洋研究與開發(fā)方面,，關(guān)注的重點(diǎn)已從近海走向深海大洋，更加重視海洋資源的保護(hù)和開發(fā)利用,。美國,、法國、俄羅斯,、日本已擁有6000米級(jí)深海載人潛水器,；去年，美國的載人深潛器第二次突破10000米深度,。我國的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛器在2012年突破了7000米深度,，中科院自主研制全海深自主遙控潛水器“海斗一號(hào)”，于今年5月9日至26日,，在馬里亞納海溝成功完成4次萬米下潛,，連續(xù)下潛次數(shù)居世界前列，最大下潛深度10907米,，使我國成為繼日,、美之后第三個(gè)擁有萬米級(jí)無人潛水器的國家。今年11月10號(hào),，中科院作為主要單位參與研制的中國首艘萬米級(jí)載人潛水器“奮斗者號(hào)”下潛深度達(dá)到10909米,，在馬里亞納海溝成功坐底，再一次刷新了中國載人深潛紀(jì)錄。
在地球探測(cè)方面,，圍繞科學(xué)研究,、資源開發(fā)利用、防災(zāi)減災(zāi)等目標(biāo),，人類活動(dòng)范圍不斷向地球深部拓展,。人類地下建筑的深度一般到百米量級(jí)，如世界上最深的地鐵（朝鮮平壤地鐵）建在地下200米左右,，最深的海底隧道（日本的青函隧道）位于地底240米,；核廢料的存儲(chǔ)深度一般在地下500-1000米的深度；我國在地下2400米建設(shè)的錦屏地下實(shí)驗(yàn)室,，是目前世界上巖石覆蓋最深的地下實(shí)驗(yàn)室,，用巖石屏蔽宇宙射線開展暗物質(zhì)研究；世界上最深的金礦（南非姆波尼格金礦）,，深度達(dá)到4350米,。再往深處走主要就是科學(xué)超深井鉆探項(xiàng)目，如美國聯(lián)合多國實(shí)施的大洋鉆探計(jì)劃,，在各大洋完成過千個(gè)鉆孔,，取芯深度最大超過9500米；2018年我國實(shí)施了全球首個(gè)鉆穿白堊系的科學(xué)鉆井,，鉆探及取芯深度達(dá)到7018米,；目前，世界上最深鉆井記錄還是蘇聯(lián)在冷戰(zhàn)時(shí)期創(chuàng)造的科拉超深鉆孔,，深度達(dá)12262米,。總的來說,，人類對(duì)我們賴以生存的地球了解還十分有限,，直接探測(cè)深度還未突破地球最外層的地殼（平均厚度約17千米），探測(cè)的手段和能力還需不斷加強(qiáng),。
以上,，我們從宏觀、微觀和中觀三個(gè)層面對(duì)科技創(chuàng)新前沿做了概括梳理,。隨著科學(xué)技術(shù)的前沿不斷向深度和廣度進(jìn)軍,，人類對(duì)自然規(guī)律的認(rèn)識(shí)不斷向宏觀和微觀兩個(gè)極限拓展，對(duì)人類自身和我們賴以生存發(fā)展環(huán)境的理解也在不斷深化,，從而讓我們更好地認(rèn)識(shí)自然,、理解自然、改造自然,，推動(dòng)人類社會(huì)和文明不斷向前邁進(jìn)。
四、把握機(jī)遇搶占先機(jī),，加快實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)
黨的十八大以來,，我國科技創(chuàng)新事業(yè)取得歷史性成就、發(fā)生歷史性變革,，重大創(chuàng)新成果競相涌現(xiàn),，一些前沿領(lǐng)域開始進(jìn)入并跑、領(lǐng)跑階段,，科技實(shí)力正在從量的積累邁向質(zhì)的飛躍,，從點(diǎn)的突破邁向系統(tǒng)能力提升。
2019年,，我國的研發(fā)經(jīng)費(fèi)支出達(dá)到2.21萬億元,，研發(fā)強(qiáng)度約為2.23%；研發(fā)人員全時(shí)當(dāng)量達(dá)到480萬人年,，在校大學(xué)生人數(shù)達(dá)4002萬,，創(chuàng)新人才規(guī)模穩(wěn)居世界首位；SCI論文數(shù)量和高被引論文數(shù)量都位居世界第2位,，國內(nèi)發(fā)明專利申請(qǐng)量和PCT專利申請(qǐng)量都位居世界首位,，成為全球科技創(chuàng)新的重要貢獻(xiàn)者。在衡量高質(zhì)量科研產(chǎn)出的自然指數(shù)（NatureIndex）排名中,，中國位居世界第二位,，中科院已連續(xù)8年在全球科教機(jī)構(gòu)中位列首位。
我國科技創(chuàng)新這些年的進(jìn)展和成就,，在國際上幾個(gè)比較有影響的競爭力指數(shù)排名中,，也得到了體現(xiàn)。比如,，在世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織等機(jī)構(gòu)發(fā)布的2019世界創(chuàng)新指數(shù)排名,，和瑞士洛桑學(xué)院公布的2019年世界競爭力年鑒中，中國都排在第14位,；世界經(jīng)濟(jì)論壇發(fā)布的2019年全球競爭力報(bào)告中,，中國排在第28位；科技部公布的2019年國家創(chuàng)新能力排名中,，我國排在第15位,。這些數(shù)據(jù)反映出我國創(chuàng)新型國家建設(shè)取得顯著成效，也增強(qiáng)了我們科技事業(yè)發(fā)展的信心和決心,。
但客觀來講,，我國的科技創(chuàng)新水平與國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的要求相比，與世界科技先進(jìn)水平特別是與美國相比,，還有較大差距,。
比如基礎(chǔ)研究方面，我國SCI科技論文篇均被引次數(shù)只有10次/篇左右，低于世界篇均被引次數(shù)（12.61次/篇）,；在國際最有影響的諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)咧?，美國?00多位，日本21世紀(jì)以來已經(jīng)有19位獲獎(jiǎng),，而我國只有1位（不包括華裔）,。
在戰(zhàn)略高技術(shù)方面，我們還面臨很多關(guān)鍵核心技術(shù)的制約,。我國芯片進(jìn)口額已經(jīng)連續(xù)多年超過石油,，2019年超過3000億美元；操作系統(tǒng),、高端光刻機(jī)仍被國外公司壟斷,，90%以上傳感器來自國外。高檔數(shù)控機(jī)床,、高檔儀器裝備等關(guān)鍵件精加工生產(chǎn)線的制造及檢測(cè)設(shè)備,，95%以上依賴進(jìn)口。130多種關(guān)鍵基礎(chǔ)材料,，32%在我國仍為空白,、52%依賴進(jìn)口。高端醫(yī)療儀器設(shè)備,、高端醫(yī)用試劑,、重大疾病的原研藥、特效藥基本依賴進(jìn)口,。這些方面的問題一旦被“卡脖子”,，就會(huì)威脅到整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈的安全。
這里我舉個(gè)光刻機(jī)的例子,。光刻機(jī)是集成電路制造最重要的核心裝備,，是人類有史以來最精密復(fù)雜的設(shè)備之一，與航空發(fā)動(dòng)機(jī)共同被譽(yù)為人類工業(yè)皇冠上的明珠,，同時(shí)也是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈上我國與國際先進(jìn)水平差距最大的環(huán)節(jié),。
光刻機(jī)的基本工作原理主要是通過光學(xué)系統(tǒng)把事先制備在掩模上的圖形以微縮的方式，利用光化學(xué)反應(yīng)成像轉(zhuǎn)移到晶圓上的過程,，有點(diǎn)類似照相機(jī)照相,。照相機(jī)是把物體和人像印在底片上，而光刻則是要把電路圖印在硅片上,。光刻技術(shù)水平直接決定了集成電路的工藝節(jié)點(diǎn),。比如華為采用5納米工藝制程的麒麟9000芯片，在指甲蓋大小的空間上集成了153億個(gè)晶體管,。
雖然基本原理簡單,，但實(shí)現(xiàn)起來卻非常困難,，特別是高端的極紫外光刻機(jī)，已接近人類超精密制造的極限,。比如,，極紫外光源是用激光轟擊金屬液滴產(chǎn)生的等離子體光源,，要能實(shí)現(xiàn)數(shù)萬瓦級(jí)大功率CO2激光的高穩(wěn)定輸出,、每秒數(shù)萬次的微米級(jí)激光精準(zhǔn)打靶。曝光的光學(xué)系統(tǒng)采用多層膜反射式結(jié)構(gòu),，反射鏡表面拋光的粗糙度要求相當(dāng)于在接近中國國土的面積上,，起伏小于0.4mm；大口徑多層膜膜厚分布控制精度要求達(dá)到原子量級(jí),，相當(dāng)于在整個(gè)中國鋪上一層半米厚的柏油,，誤差不超過一張A4紙的厚度；反射光學(xué)元件支撐穩(wěn)定性要求達(dá)到亞納米量級(jí),，相當(dāng)于從地球射向月球一束光,，在月球表面的指向穩(wěn)定在10cm的范圍內(nèi)。此外,，由于13.5nm的光會(huì)被空氣在內(nèi)的幾乎所有材料吸收,，所以需要在龐大的光刻機(jī)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)十億分之一乃至萬億分之一量級(jí)的接近極限清潔的真空環(huán)境。
目前只有荷蘭的ASML公司能夠生產(chǎn)極紫外光刻機(jī),，但由于其中用到大量的美國技術(shù)和零部件,，所以其出口受到美國的長臂管轄限制。華為等國內(nèi)領(lǐng)先的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)可以設(shè)計(jì)出7nm甚至5nm的芯片,，但是離開了極紫外光刻機(jī),，高端芯片就徹底斷供了。
在國家重大科技專項(xiàng)的支持下,，我們國家在光刻機(jī)領(lǐng)域取得長足進(jìn)步,，目前已在開展面向28nm工藝節(jié)點(diǎn)的193nm波長的光刻機(jī)研制攻關(guān)。但在極紫外光刻機(jī)方面,，我們還有很長的路要走,。中國科學(xué)院已部署新技術(shù)路線光刻機(jī)的研制。
總體來看,，我國科技創(chuàng)新取得了歷史性成就,，已經(jīng)具備良好的發(fā)展基礎(chǔ)和條件，發(fā)展?jié)摿艽?，發(fā)展態(tài)勢(shì)良好,。對(duì)此，我們要有充分的創(chuàng)新自信,，有決心有信心通過不懈努力,，充分發(fā)揮好我們的已有基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì),，取得更大的發(fā)展成就。同時(shí),，我們也要正視我們的短板和不足,，牢固樹立安全思維和底線思維，找出制約發(fā)展的關(guān)鍵問題,，找準(zhǔn)突破口,，揚(yáng)長避短，因勢(shì)利導(dǎo),，采取更有針對(duì)性的措施,，在發(fā)展的過程中逐步加以解決。
當(dāng)前,，我國已轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展新階段,。黨的十九屆五中全會(huì)強(qiáng)調(diào)，要堅(jiān)持創(chuàng)新在我國現(xiàn)代化建設(shè)全局中的核心地位,，把科技自立自強(qiáng)作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐,，面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng),、面向國家重大需求,、面向人民生命健康，深入實(shí)施科教興國戰(zhàn)略,、人才強(qiáng)國戰(zhàn)略,、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，完善國家創(chuàng)新體系,，加快建設(shè)科技強(qiáng)國,。這充分體現(xiàn)出以習(xí)近平同志為核心的黨中央，對(duì)科技創(chuàng)新工作的極端重視,，凸顯了以改革促創(chuàng)新,、以創(chuàng)新促發(fā)展的重要性和緊迫性。
