嫦娥五號探測器完成月球采樣返回，北斗全球系統(tǒng)完成星座部署，我國率先實現(xiàn)水平井鉆采深?？扇急豢茖W家找到小麥“癌癥”克星，達到“量子計算優(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，中國各領域的科學家勇攀科學高峰，取得了一系列重大成果。

日前，由中國科學院和中國工程院院士投票評選出的2020年中國十大科技進展新鮮出爐，中國科學院副院長、中國科學院院士高鴻鈞發(fā)布了這十大進展：嫦娥五號探測器完成我國首次地外天體采樣任務、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、我國率先實現(xiàn)水平井鉆采深?？扇急?、科學家找到小麥“癌癥”克星、科學家達到“量子計算優(yōu)越性”里程碑、科學家重現(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、科學家攻克20余年懸而未決的幾何難題、機器學習模擬上億原子：中美團隊獲2020高性能計算應用領域最高獎項。記者采訪了院士專家，詳細解讀部分重大科技進展。

突破種源瓶頸，端牢中國飯碗

中國十大科技進展之科學家找到小麥“癌癥”克星：小麥赤霉病，是世界范圍內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)大學孔令讓團隊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，且成功將其轉移至小麥品種中，首次明確并驗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多家單位進行廣泛試驗，結果表現(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)大學作物生物學國家重點實驗室副主任、農(nóng)學院院長孔令讓說：我們團隊研究的作物是小麥，小麥是世界主要糧食作物，也是國家的口糧作物。2020年我們國家小麥產(chǎn)量達到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，這樣漫長的時間，小麥生產(chǎn)期間受到一些凍害、病害、蟲害、旱災等，從而影響小麥產(chǎn)量。

小麥赤霉病是小麥最嚴重的一種病，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，我們國家規(guī)定作物食品當中含量一公斤不能超過一毫克，什么概念呢？100個籽粒當中不能超過4個籽粒。

半個多世紀以來，人們一直對赤霉病非常頭痛，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。我們團隊是2001年開始小麥近緣植物抗赤霉病基因篩選工作的，非常幸運我們在2006年找到了這樣一個抗赤霉病基因，隨后我們把這個基因定位在偃麥草抗病的末端，隨后我們在國際上統(tǒng)一命名為7號基因。

7號基因對赤霉病和莖基腐病具有廣譜抗病性。對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)中也有一種很嚴重的病，就是小麥莖基腐病，7號基因可以嚴抗小麥莖基腐病。2020年我們黃淮北片麥區(qū)小麥莖基腐病比較嚴重，山東省發(fā)病面積超過1200萬畝，攜帶7號基因小麥品種表現(xiàn)得非常好，可以抗莖基腐病。

目前，我們通過雜交、回交、分子標記輔助選擇以及加代技術，將長穗偃麥草抗赤霉病基因Fhb7轉移到全國主要麥區(qū)的20多個主栽品種中，表現(xiàn)穩(wěn)定的赤霉病抗性，并且，對產(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)完成了預備試驗，區(qū)域試驗，去年進去生產(chǎn)試驗，可望今年審定并大面積推廣種植?？钩嗝共》N質材料已發(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

中國十大科技進展之我國率先實現(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，并超額完成目標任務。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”兩項新世界紀錄。我國也成為全球首個采用水平井鉆采技術試采海域天然氣水合物的國家。