新技术·新产品

突破4万公里！中国高铁运营里程可绕赤道一圈

近日，G4660 次高铁列车缓缓驶出庐山站，标志着京港高铁安庆至九江段（以下简称安九高铁）正式开通运营，“八纵八横”高铁网京港（台）通道商丘至深圳段全部贯通。至此，中国高铁运营里程突破4 万公里，总里程已能围绕地球赤道一周；中国铁路营运总里程突破15 万公里。

开通后，南昌经九江至合肥最快将由目前的4 小时压缩至2 小时左右，南昌至北京旅行时间压缩至6 小时左右，合肥往深圳的高铁列车将无须绕行，旅行时间可较目前缩短2 小时左右。

安九高铁是国家《中长期铁路网规划》“八纵八横”高速铁路南北高铁重要大通道——京港（台）通道的重要组成部分，北接合安、合蚌、京沪高铁，南连武九等高铁，湖北段黄梅东站、黄梅南站将与京九铁路和在建的黄黄高铁相连，与武九铁路、武九高铁、昌九城际、京九铁路在庐山站交汇，和九景衢铁路共同形成九江地区“十字”形高速铁路网。

安九高铁线路全长176 公里，设计时速350 公里，起于安徽省安庆市，经湖北省黄梅县，终到江西省九江市。全线设安庆西站、潜山站、太湖南站、宿松东站、黄梅东站、黄梅南站、庐山站7 个车站。安九高铁的开通，使江西省路网规模、运输能力和服务质量大幅提升，江西再增一条北上进京的快速客运通道，出省通道增至21 条，对进一步完善区域路网布局、改善沿线人民出行条件具有十分重要意义。

发布时间：2022 年1 月5 日

（来源：科技日报）

“中国天眼”多项重磅成果发布

被誉为“中国天眼”的500 米口径球面射电望远镜（FAST），是观天巨目、国之重器。记者从中国科学院获悉，2021 年，科学家依托FAST 取得一批重要科研成果。基于超高灵敏度的明显优势，FAST 已成为中低频射电天文领域的观天利器。

中性氢是宇宙中丰度最高的元素，广泛存在于宇宙的不同时期，是不同尺度物质分布的最佳示踪物之一。中科院国家天文台庆道冲、李菂领导的国际合作团队采用原创的中性氢窄线自吸收方法，利用FAST 首次获得原恒星核包层中的高置信度的塞曼效应测量结果，为解决恒星形成三大经典问题之一的“磁通量问题”提供了重要的观测证据。

快速射电暴（FRB）是宇宙中最明亮射电爆发现象，起源未知，是天文学最新热点之一。国家天文台李菂、王培、朱炜玮领导的国际合作团队利用FAST 对快速射电暴FRB121102 进行观测，在约50 天内探测到1652 次爆发事件，获得迄今最大的快速射电暴爆发事件样本，超过此前本领域所有文章发表的爆发事件总量，首次揭示了快速射电暴爆发率的完整能谱及其双峰结构。

发现脉冲星是国际大型射电望远镜观测的主要科学目标之一。国家天文台韩金林领导的FAST 重大优先项目“银道面脉冲星快照巡天”在不到两年时间里，新发现279 颗脉冲星，其中65 个为毫秒脉冲星，在双星系统中的有22 颗。截至目前，FAST 共发现约500 颗脉冲星，成为自其运行以来世界上发现脉冲星效率最高的设备。

据悉，FAST 自2020 年1 月通过国家验收以来，运行效率和质量不断提高，年观测时长超过5300 小时。2021年3 月，FAST 正式向全球开放共享，已有14 个国家（不含中国）的27 份国际项目获得批准并启动科学观测。

发布时间：2022 年1 月7 日

（来源：新华社）

新加坡海军大型战斗艇设计方案亮相—小舰艇 大能耐

近日，新加坡海军公布国产大型战斗艇（CCL）设计方案。从图片上看，该型艇属于近岸巡逻艇，设计兼顾高机动性和高速性，能够在拥挤的海域中畅行，快速抵达目标。

从公布的图片看，这款大型战斗艇采用深V 排水型舰体，干舷较高，具备良好的远航性能。艇上采用舷侧进气、水线排气的发动机进排气布局，这也是当今轻型水面舰艇常用的一种动力系统进排气布局，同时可确保良好的隐身性能。该舰水线以上设计简洁，上层建筑位于舰体舯前部，并采用明显的隐身设计，如正面和侧面内倾，夹角处有倾斜切面等。舰艏仅有一套12.7 毫米机枪遥控武器站，由驾驶台操作，能够在颠簸航行中平稳射击。舰桥采用大面积玻璃窗，确保舰员能迅速注意到目视范围内的潜在威胁。舰桥后部是一座小型封闭式综合桅杆，配备多功能探测设备，保证该艇24 小时安全航行。

作为一款主要在近海、近岸水域执行任务的舰艇，这款大型战斗艇的最大特色是舰桥后部设有一个面积较大的多功能作业区，通过对接多用途模块，可使战斗艇灵活变换角色。比如，可以搭载反潜、扫雷等设备，还能搭载海军陆战队员，大大超越传统近岸巡逻舰的作战范畴，进而提高其作战效能。

发布时间：2022 年1 月4 日

（来源：中国国防报）

光子芯片，能否让中国“换道超车”？

随着全球集成电路产业发展进入“后摩尔时代”，其进一步提升的难度与时间成本都非常之高。在面向“后摩尔时代”的潜在颠覆性技术里，光子芯片已进入人们的视野。其所具有的高速度、低能耗、工艺技术相对成熟等优势，能够有效突破传统集成电路物理极限上的瓶颈，满足新一轮科技革命中人工智能、物联网、云计算等产业对信息获取、传输、计算、存储、显示的技术需求。也因之国际巨头正投入大量资源进行研发，目前已对传统芯片形成部分替代，并在5G通信、大数据中心等领域开拓了大量新应用。

对我国而言，既要在传统赛道电子芯片领域尽快补短板，也要尽早在光子芯片等新赛道布局发力。双管齐下，抓住新一轮科技革命和产业变革的机遇，努力争取实现“非对称赶超”。

作为集成电路的“非对称性”技术，光子芯片有望成为信息领域新的底层技术支撑。近年来，我国在光子集成方面取得了一定的进展，着眼于光子集成技术实施了一系列重大研究计划，芯片由电到光的转换，是我国实现赶超的战略机遇。在基础理论方面，中国与美国基本处于同一水平。在技术方面，中外各有优势。在产业化方面，全球还处于起步孕育期，产业生态尚未形成，美国仅具有微弱优势。总体而言，相较于美欧在集成电路、机械等领域拥有数十年的积累优势，我国在光子芯片领域与国外差距较小，与美国的差距仅有5～10 年。

迎着智能化曙光，未来将掀起光子技术产业革命，类似于从电子工业的晶体管迈入集成电路时代的技术革命，集成光路将是半导体领域60 年一遇的“换道超车”重要机遇。光子芯片或将成为第四次科技革命中5G、物联网、人工智能等技术和产业的基础设施，推动人类社会迈进“光子时代”。

发布时间：2022 年1 月12 日

（来源：瞭望）

两艘核潜艇服役——俄海军又添新利器

据“今日俄罗斯”电视台报道，2021 年12 月底，俄海军在北德文斯克海军基地接收“奥列格大公”号和“新西伯利亚”号两艘新型核潜艇。这两艘新型核潜艇将在俄太平洋舰队部署，提升该舰队的作战能力。

据报道，当天，这两艘新型核潜艇的入列仪式由俄总统普京通过视频主持完成。普京表示：“‘奥列格大公’号战略导弹核潜艇与‘新西伯利亚’号多用途核潜艇举行升旗仪式后，将正式加入俄罗斯海军序列。这两艘核潜艇，前者装备‘布拉瓦’潜射洲际弹道导弹，后者装备‘口径’和‘缟玛瑙’巡航导弹，它们不仅可以有效打击海上目标，还能对陆地目标发起精确打击。两艘核潜艇将于近期补充到太平洋舰队，确保俄罗斯战略安全和海洋利益。”

另外，普京强调，955А 型北风之神-A 级战略导弹核潜艇和885М型亚森-M 级多用途核潜艇的建造工作远未结束。俄罗斯还将继续建造5艘955А 型北风之神-A 级战略导弹核潜艇和6 艘885М 型亚森-M 级多用途核潜艇。

近年来，俄罗斯海军正在系统化装备现代化潜艇，以应对美国及北约日益增长的挑衅行动。此次太平洋舰队同时接装两艘核潜艇，有助于大幅提升其作战能力，有效应对北约对俄施加的军事压力。这两艘核潜艇正式服役后，将构成俄罗斯“三位一体”核打击力量的海军组成部分，能够突破美军导弹防御系统，有效对抗北约国家对俄罗斯日益增加的军事挑衅。

发布时间：2022 年1 月4 日

（来源：中国国防报）

“锁子甲”和蝙蝠侠披风提供灵感——新一代智能材料软硬可调

近年来，随着材料学的发展和制造技术的进步，新材料层出不穷，智能材料受到广泛关注。2021 年8 月，美国加州理工大学和新加坡南洋理工大学共同宣布开发出一种新型材料，可在承受外部压力的情况下，实现材料由软到硬的智能调节。这种材料在军事上的潜在应用前景，已经引起美军方的关注。

研究人员的目标是设计一种“可根据指令改变强度的材料”，这种材料能以一种“可控”方式实现柔性和刚性状态之间的自由切换，同时可承受一定载荷。

研究人员称，要实现这一点，所用材料首先应具备一定强度，其次还必须拥有特殊的内部结构单元，才能实现从柔软到坚硬的智能变化。通过观察欧洲中世纪士兵身着的“锁子甲”和电影中的蝙蝠侠披风设计， 研究人员发现，这一变化可通过材料内部结构单元的“收”和“放”来实现，就像真空包装的大米那样。当真空包装未解封时，其内部颗粒处于高度挤压状态下，可承受较高的外部压力。一旦真空包装被破坏，空气进入，颗粒间缝隙增加，便可轻松倒出。受此启发，研究人员最终设计出一种利用中空微小结构单元、以互锁形式形成的、同时可根据需求改变强度的整体织物，他们称其为“可穿戴结构化织物”。

目前，有关这种智能织物的相关研究成果已经在美国《自然》期刊上发表。这项研究工作已得到美国军方的支持。

发布时间：2022 年1 月4 日

（来源：中国国防报）

首块全3D打印柔性OLED显示屏问世

美国研究人员在最新一期《科学进展》杂志上撰文指出，他们使用定制的打印机，打印出了首块柔性有机发光二极管（OLED）显示屏，这种由3D 打印制成的显示屏，无须以往昂贵的微加工设备。

OLED 显示技术使用有机材料层将电转换为光，其使用范围广泛，既可用作电视屏和显示器等大型设备，也可用作智能手机等手持电子设备，因其重量轻、节能、轻薄柔韧、视角宽、对比度高而广受欢迎。

研究团队此前曾尝试使用3D 打印机打印OLED 显示屏，但无法实现发光层均匀一致。在最新研究中，他们另辟蹊径，结合两种不同的打印模式来打印6 个设备层，最终打印出了首块完全由3D 打印机制造的柔性OLED 显示屏。其中，电极、互连、绝缘和封装层均采用挤压印刷获得，活性层采用相同的3D 打印机在室温下喷涂印刷而成。显示器原型边长约3.8厘米，有64 个像素，每个像素都能正常工作。

最新研究第一作者、明尼苏达大学机械工程博士毕业生苏芮涛（音译）说，新的3D 打印显示屏很柔韧，可封装在其他材料内，这使它可以广泛应用于多个领域。实验表明，该显示屏历经2000 次弯曲仍保持稳定，这表明全3D 打印OLED 或可用于柔性电子设备和可穿戴设备内。

研究人员接下来计划利用3D 打印机打印拥有更高分辨率和更高亮度的OLED 显示屏。

发布时间：2022 年1 月13 日

（来源：科技日报）

谋求空对地后勤支援新能力美空军采购滑翔货运无人机

美国空军近日宣布，已通过下属空军实验室从一家商业公司订购多套自主滑翔货运无人机系统，用于评估在不同战术态势下的作战使用潜能，特别是为陆上特种作战行动及地面部队提供后勤支援等。

据报道，为满足美空军使用要求，该公司以现有GD-2000 型商用滑翔货运无人机为基础进行改装，通过缩减外形尺寸，设计一款新型精确制导货运无人机，简称SA-PGB 型无人机。

从目前提出的设计规格看，SAPGB 型无人机主体是一个长方体货箱，最大升空重量226 千克，载货量158 千克。箱顶盖内侧有两套折叠机翼，放飞前，翻开箱顶盖打开机翼。机头、机尾呈四棱锥形，机头内装有自动驾驶系统，机尾可根据需要选择加装。整套系统使用飞行任务规划软件，可预先设定飞行计划和路径。可运载货物包括枪支弹药、小型电子设备、燃料包、药品和食物等。SAPGB 型无人机可使用民用或军用运输机运载，在高空高速条件下，从运输机侧门或机身后部舱门投放，也可通过货运托盘单批多架同时放飞，具备“蜂群”式数据共享、协同选择着陆区域能力。

作为GD-2000 型商用滑翔货运无人机的衍生系列产品，SA-PGB 型无人机的其他性能可参考前者指标进行类比。GD-2000 型商用滑翔货运无人机作为一种结构紧凑、一次性自主货运系统，空中投放高度区间为460 米至7600 米，滑行着陆精度在100 米内。机身材质和机上电子系统较简单，无雷达信号和数据链传输，具备低可探测性和可干扰性，单架使用成本在1.5万至3 万美元。未来，SA-PGB 型无人机将以此为基础进行设计。

发布时间：2022 年1 月11 日

（来源：中国国防报）

高分辨率多模综合成像卫星正式投入使用

记者从国家航天局获悉：作为我国空间基础设施重大工程的重要组成部分，高分辨率多模综合成像卫星20日正式投入使用。

高分多模卫星是《国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015—2025 年）》中高分辨率综合光学遥感科研卫星。该星于2020 年7 月3 日在太原卫星发射中心成功发射，2021 年12月17 日完成在轨测试总结评审，测试结果表明卫星状态良好，功能性能正常，达到研制建设总要求规定的各项工程指标，满足应用系统需求，具备投入使用条件。

作为中型敏捷遥感卫星公用平台首发星，该星配置了高分辨率相机、大气同步校正仪等业务载荷以及激光通信终端试验载荷，使我国民用卫星获得最高分辨率影像，实现1 个全色、8 个多光谱谱段，最高分辨率0.5 米，标志我国光学遥感卫星研制总体水平已进入国际先进行列。该星实现了4个“首次”：首次突破同目标同轨多角度成像、任意向主动推扫成像等敏捷成像技术；首次具备我国民用卫星高分辨率图像地面大气同步观测数据校正处理的业务化应用能力；首次在轨实现星—星—地全链路中继数据传输，大幅提升卫星应急响应能力；首次实现星上特定区域图像的快速提取与处理技术在轨应用。在轨运行期间，卫星实现了新一代中型敏捷遥感卫星公用平台首飞及各项技术在轨验证，提升我国高分辨率敏捷成像卫星研制与应用水平。

据了解，利用高分多模卫星0.5 米分辨率全色、2 米分辨率多光谱数据产品，可进一步满足大比例尺国土调查与测绘、重点区域自然资源遥感监测、灾害风险与应急监测、农业资源调查、生态环境精细化监测、生态保护红线监管、城市精细化管理、森林和草原动态监测与评估等领域对高精度遥感数据的需求。

发布时间：2022 年1 月21 日

（来源：光明日报）

欧洲首台超5000量子位元的量子计算机在德国启动

记者28 日从德国联邦外贸与投资署(GTAI)获悉，德国于利希研究中心(Forschungszentrum Jülich) 日前启动了拥有超过5000 个量子位元的量子计算机。该中心表示，作为欧洲首台拥有超过五千个量子位元的量子计算机，这是欧洲量子计算机发展的一个里程碑。

据介绍，这架超级量子计算机是于利希超级计算中心(Jülich Supercomputing Centre， 简 称JSC)和量子计算系统的领先供应商之一D-Wave Systems 共同合作的，也是D-Wave Systems 在北美以外的第一个基于量子云的系统。新系统位于于利希，未来将与JSC 超级计算机密切合作。该量子计算机是 Jülich 量子计算用户基础设施(简称：JUNIQ)的一部分。自2019 年秋季以来，德国和欧洲的研究人员已经可以使用各种量子系统。其中，德国北威州州政府和德国联邦教育与研究部为支持JUNIQ 的发展各自提供了500 万欧元的资金。

德国从默克尔最后一任总理任期内至今大力发展量子计算。2021 年6月，由IBM 公司和德国弗劳恩霍夫协会合作架设的德国境内首台量子计算机“IBM 量子系统一号”在德国西南部巴符州埃宁根正式投入运行。

为促进德国量子技术发展，德国联邦政府已于2020 年10 月委托16 名专家组成顾问委员会，并由该委员会制定了“量子计算路线图”。同时，德国联邦政府还决定在2025 年前追加20亿欧元投资促进该领域发展。

发布时间：2022 年1 月28 日

（来源：中国新闻网）

俄东部军区列装先进雷达系统

俄罗斯国防部日前宣布，东部军区部队开始接收“铌”雷达系统。俄军事专家指出，“铌”雷达系统是“天空”系列雷达的最新改进型号，能够发现小型、隐身和高超音速目标，并将目标信息快速传递给打击系统。

近年来，空天打击武器和主/被动干扰技术的发展，对雷达系统性能提出更高要求。“铌”雷达系统是俄罗斯下诺夫哥罗德无线电工程研究所研发的“天空”系列雷达系统的最新改进型号。“天空”系列雷达系统研制于20 世纪80 年代。目前，俄军装备的“天空-M”雷达系统的探测距离为1800千米，展开部署时间为15 分钟。该型雷达系统可向S-300V4、S-400 等防空导弹系统提供早期空中目标信息，还可向战机通报空中威胁。其优势在于可对小型、隐身和高超音速目标进行有效跟踪。

除装备空天部队外，俄罗斯还推出装备地面部队的“铌-SV”机动型雷达系统。这一系统在地面部队装备后，可大幅提高对巡航导弹的探测范围。整套系统采用模块化设计，安装在5 辆运输车上，每个模块都有一部多功能有源相控阵雷达，系统模块相互结合，从而可集中不同波段的探测优势。这款雷达系统的主要优势在于抗干扰、机动性强和集成度高。俄军装备的“铌-SV”雷达系统性能也没有对外披露，其出口版本性能包括能够探测飞行高度为4 千米、距离为250千米的小型空中物体，最大空域探测范围为400 千米，高度40 千米。另外，该型雷达的一大特征是较高的数据处理速度和控制自动化程度。

发布时间：2022 年1 月25 日

（来源：中国国防报）

2021年我国航天发射次数居世界第一

2021 年12 月30 日零时43 分，长征三号乙运载火箭成功将通信技术试验卫星九号送入预定轨道，为中国航天2021 年发射任务画上了圆满句号。

据统计，2021 年全年我国航天发射次数达到55 次，位居世界第一。从中国空间站建设取得阶段性重大胜利，到“天问一号”拓展我国星际探索新旅程，在航天发射数量再次刷新历史纪录的这一年中，我国航天事业取得令人瞩目的成就，一批航天重大计划达成或逐步接近设定目标，更长远的探索计划则蓄势待发。

2021 年，中国航天发射次数创新高。包括长征系列火箭、快舟系列火箭和民营航天企业研制的火箭在内，全年共实施55 次发射任务，将上百颗（含搭载）航天器送入太空。

其中，长征系列运载火箭在2021年完成了48 次发射，年发射次数首次达到历史最高的“40+”，发射成功率为100%，为我国加快推进航天强国建设奠定坚实基础。这一年里，长征系列运载火箭完成了第400 次发射，长征五号B、长征二号F、长征七号用5次发射圆满完成了当年的载人航天工程空间站建造任务，分别将天和核心舱、两批航天员、两艘货运飞船送入太空。“金牌火箭”长征三号甲系列运载火箭共完成12 次发射，取得了12战12 捷的成绩，实现了全年任务的“满堂红”。

这不仅是数量上的变化，更体现了国家航天工业实力、航天任务执行力与国家整体科技实力在新时代的进步。

发布时间：2022 年1 月19 日

（来源：人民日报）

欧研发收集海底垃圾的机器人系统可自主区分垃圾与海洋动植物

近日，一个欧洲科研团队开发了一种可在水下收集垃圾的机器人系统，并成功进行了原型机的首次测试。该机器人系统由4 个自主机器人组成，能通过深度学习算法和声学传感器将垃圾与海洋动植物区分开来。

欧盟在“地平线2020”框架下向海底收集垃圾项目资助500 万欧元，希望研发机器人系统来收集海底垃圾。现在，这个名为“净海”的联合研究项目成功完成了原型机的首次测试。该项目由来自5 个国家的8 个合作伙伴和49 名研究人员共同参与。

“净海”项目的机器人系统由4 个自主机器人组成，包括一个自主（或遥控）的母船、一架无人机和两个水下机器人。这两个水下机器人通过缆线从母船上获得电力。无人机和其中一个水下机器人用来识别垃圾。它们通过深度学习算法和声学传感器将垃圾与海洋动植物区分开来。使用定制设计的抓取器和抽吸设备收集检测到的垃圾，然后将其放到位于水面的收集箱中。

空中飞行的无人机可将收集的信息生成一个虚拟地图。然后，水下机器人会驶过地图上的某些点并收集垃圾。通过所谓的多主体控制技术，所有机器人都相互连接，当一个机器人改变位置时，其他机器人就会知道。除了一个机器人的初始命令外，整个系统无须人工干预。

参与该项目的德国慕尼黑工业大学为机器人提供人工智能算法，教会水下机器人何时以及在何种条件下以某种方式移动。一旦发现并定位了垃圾，即便遇到强大的潮流，机器人也会坚持围绕它移动。同时，算法力求用尽可能少的数据作出最好的预测。“净海”项目的目标是以80%的预测率对水下垃圾进行分类，并成功收集其中的90%，大致与潜水员的工作效果相当。

发布时间：2022 年1 月17 日

（来源：科技日报）

中国科研团队实现硅基半导体自旋量子比特的超快操控

记者13 日从中国科学技术大学郭光灿院士团队获悉，该科研团队实现硅基半导体自旋量子比特的超快操控，其自旋翻转速率超过540MHz，是目前国际上已报道的最高值。研究成果11 日在线发表在国际知名期刊《自然·通讯》上。

量子计算在原理上可通过特定算法，在一些具有重大社会和经济价值的问题方面获得比经典计算更强的算力。硅基半导体自旋量子比特以其长量子退相干时间和高操控保真度，以及与现代半导体工艺技术兼容的高可扩展性，是量子计算研究的核心方向之一。该成果中提到的高操控的保真度要求量子比特在拥有较长的量子退相干时间的同时具备更快的操控速率，是全世界研究人员都面对的巨大挑战。

该团队进一步优化器件性能，在耦合强度高度可调的双量子点中完成了自旋量子比特的泡利自旋阻塞读取，观测到了多能级的电偶极自旋共振谱。通过调节和选择不同的自旋翻转模式，实现了自旋翻转速率超过540MHz 的自旋量子比特超快操控。

此次技术成果通过建模分析，揭示了超快自旋量子比特操控速率的主要贡献，来自于该体系的强自旋轨道耦合效应。研究结果表明锗硅空穴自旋量子比特体系是实现全电控半导体量子计算的重要候选之一，为半导体量子计算研究开拓了一个新的领域。

发布时间：2022 年1 月13 日

（来源：中国新闻网）