这一年，科技创新不断塑造新优势(2)

作为我国核电走向世界的“国家名片”，“华龙一号”是当前核电市场接受度最高的三代核电机型之一，是我国核电企业研发设计的具有完全自主知识产权的三代压水堆核电创新成果，满足国际最高安全标准，完全具备批量化建设能力，已成为中国为世界贡献的三代核电优选方案。

3月25日，我国自主三代核电“华龙一号”示范工程第2台机组——中核集团福清核电6号机组正式具备商运条件，至此中核集团“华龙一号”示范工程全面建成投运。

福清核电5、6号两台机组是“华龙一号”全球示范工程，5号机组2021年1月投入商业运行。中核集团“华龙一号”示范工程全面建成后，两台机组年发电能力近200亿千瓦时，相当于每年减少标准煤消耗624万吨、减少二氧化碳排放1632万吨，相当于植树造林1.4亿棵，对优化我国能源结构、推动绿色低碳发展、助力实现碳达峰碳中和目标具有重要意义。

“华龙一号”在采用经工程验证的成熟技术基础上，独创性地采用“177堆芯布置”和“能动与非能动相结合”的安全设计理念，首堆设备国产化率达88％，还运用了单堆布置、双层安全壳等设计理念，充分保证了电厂安全性、经济性和先进性。

二氧化碳“变身”葡萄糖

提供人工和半人工合成粮食新路径

将二氧化碳“变废为宝”、转化为高附加值化合物，是科技界持续攻关的重要课题。我国科学家此前在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。但二氧化碳除了“变身”淀粉，还能“变身”其他东西吗？

4月28日，刊发于国际学术期刊《自然·催化》的一篇封面文章给出了肯定答案：我国科学家独创了一种二氧化碳转化新路径，通过电催化与生物合成相结合，成功以二氧化碳和水为原料合成了葡萄糖和脂肪酸，为人工和半人工合成粮食提供了新路径。

此项研究中，科研人员首先将二氧化碳高效还原合成高浓度乙酸，然后用酿酒酵母对乙酸进行发酵。“这个过程可以理解为，先将二氧化碳转化为酿酒酵母的‘食物’乙酸，然后酿酒酵母不断‘吃醋’来合成葡萄糖和脂肪酸。”研究完成者之一、中国科学技术大学教授曾杰说。

自然界中粮食作物生长受季节、地域、气候的影响，而此项研究使“粮食生产”实现人工可控，突破了众多外界条件限制。“利用这种电催化与生物合成相结合的模式，‘从无到有’地在克级水平合成了葡萄糖，这显示了该策略较高的生产水平与发展潜力。” 研究完成者之一、中国科学院深圳先进技术研究院研究员于涛说。

“墨子号”再创纪录

实现1200公里地表量子态传输

“这个实验比以前的实验更具挑战性，克服了重大技术挑战，对未来量子通信应用具有重要意义。”4月，中国科学院院士潘建伟团队刊发于国际权威学术期刊《物理评论快报》的一篇文章获得审稿人的这一评价。

在这项研究中，潘建伟及其同事利用“墨子号”量子科学实验卫星，首次实现了地球上相距1200公里两个地面站之间的量子态远程传输，向构建全球化量子信息处理和量子通信网络迈出重要一步。

利用量子隐形传态实现远距离量子态传输，是构建量子通信网的重要途径。但在实现过程中，量子纠缠分发的距离和品质会受到信道损耗、消相干等因素影响，如何突破传输距离限制，一直是国际量子通信研究的核心问题之一。

潘建伟团队创新性地将光学一体化粘接技术应用到空间量子通信领域，实现了具有超高稳定性的光干涉仪，克服了远距离湍流大气传输后的量子光干涉难题。他们结合基于双光子路径—偏振混合纠缠态的量子隐形传态方案，在中国云南丽江站和青海德令哈地面站之间完成了远程量子态的传输验证，并且在实验中对六种典型的量子态进行了验证，传送保真度均超越了经典极限。

2012年，潘建伟团队在国际上首次实现百余公里自由空间量子隐形传态。10年后，他们成功实现突破，创造了1200公里地表量子态传输的新世界纪录。

全球海拔最高自动气象站建成

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