“中國科學十大進展” 遴選活動由科學技術部高技術研究發展中心（基礎研究管理中心）舉辦，從1999年開始已成功舉辦 17 屆。

2021 年度評選是從 2020 年 12 月 1 日至 2021 年 11 月 30 日期間被正式發表或完成的研究成果中推薦出310 項科學研究進展，再從這310項中遴選出30項進展進入終選。

終選是由中國科學院院士、中國工程院院士、國家重點實驗室主任、國家重點研發計劃有關重點專項總體專家組成員和項目負責人、原 973 計劃顧問組和咨詢組專家、及項目首席科學家在內的 3500 余位知名專家，通過網上投票的方式，在 30 項候選科學進展中選出得票數排名前十的項目，入選“2021 年度中國科學十大進展”。

2022 年 2 月 28 日，2021 年度中國科學十大進展正式揭曉。根據得票數的高低，入選的 10 項重大科學進展分別是：

• 火星探測任務天問一號探測器成功著陸火星；

• 中國空間站天和核心艙成功發射，神舟十二號、十三號載人飛船成功發射并與天和核心艙成功完成對接；

• 從二氧化碳到淀粉的人工合成；

• 嫦娥五號月球樣品揭示月球演化奧秘；

• 揭示 SARS-CoV-2 逃逸抗病毒藥物機制；

• FAST 捕獲世界最大快速射電暴樣本；

• 實現高性能纖維鋰離子電池規模化制備；

• 可編程二維 62 比特超導處理器“祖沖之號”的量子行走；

• 自供電軟機器人成功挑戰馬里亞納海溝；

• 揭示鳥類遷徙路線成因和長距離遷徙關鍵基因。

以上入選的重大科學成果涵蓋了深空、生命科學、生物現象、高新科技等核心科研領域。

火星探測任務天問一號探測器成功著陸火星

2021 年 5 月 15 日 7 時 18 分，“天問一號”探測器成功著陸火星，采用四級串聯減速技術路線，首次同時完成環繞、著陸和巡視三項探測任務。這是中國航天事業發展的又一里程碑事件。

圖｜天問一號探測器

（來源：高技術研究發展中心）

中國空間站天和核心艙成功發射神舟十二號、十三號載人飛船成功發射并與天和核心艙成功完成對接

2021 年 4 月 29 日，天和核心艙在海南文昌航天發射場發射成功。后續，神舟十二號、十三號載人飛船分別于 6 月 17 日和 10 月 16 日發射成功并與天和核心艙完成對接。

圖｜中國空間站

（來源：中國載人航天工程辦公室）

從二氧化碳到淀粉的人工合成

2021 年，中國科學院天津工業生物技術研究所科學家團隊在實驗室實現二氧化碳到淀粉的人工全合成。該成果不需要植物光合作用，標志著人類人工合成淀粉領域的重大突破，對糧食安全和氣候變化等多個領域具有重大意義。

圖｜人工淀粉合成途徑

（來源：高技術研究發展中心）

嫦娥五號月球樣品揭示月球演化奧秘

2021 年，中國科學院地質與地球物理研究所和中國科學院國家天文臺的專家團隊們以嫦娥五號月球樣品玄武巖為研究對象，利用定年和同位素分析技術，精確測得嫦娥五號玄武巖有 20 億年的年齡，并確證月球在 20 億年前仍存在火山活動。

圖｜嫦娥五號月壤樣品（玄武巖巖屑）的顯微圖像

（來源：高技術研究發展中心）

揭示 SARS-CoV-2 逃逸抗病毒藥物機制

2021 年，清華大學和上海科技大學的研究人員們發現了病毒“加帽中間態復合體”、“mRNA 加帽復合體”和“錯配校正復合體”， 不僅為發展廣譜抗病毒藥物提供了全新靶點，還為優化針對聚合酶的抗病毒藥物提供了關鍵科學依據，為克服新冠病毒的蔓延作出重要貢獻。 

圖｜新冠病毒“反式回溯”的復制矯正機制

（來源：高技術研究發展中心）

FAST 捕獲世界最大快速射電暴樣本

2021 年，中國科學院國家天文臺研究人員利用 FAST 成功捕捉到人類所知的第一個重復快速射電暴 FRB 121102 的極端活動期，并首次展現快速射電暴（FRB）的完整能譜，揭示其基礎物理機制。

圖｜FAST 捕獲快速射電暴樣品示意圖

（來源：高技術研究發展中心）

實現高性能纖維鋰離子電池規模化制備

2021 年，復旦大學研究人員發現了纖維鋰離子電池內阻與長度之間獨特關系，并通過構建纖維鋰離子電池滿足電子產品的穩定性和安全性，成功解決鋰離子電池領域出現的重大難題。

圖｜鋰離子電池集成組裝示意圖

（來源：高技術研究發展中心）

可編程二維62比特超導處理器“祖沖之號”的量子行走

2021 年，中國科學技術大學研究團隊借助三維引線技術，分別設計、構建了二維結構超導量子比特陣列和“祖沖之號”量子計算原型機，并成功演示出高保真單粒子和雙粒子連續時間的量子行走。

圖｜祖沖之號

（來源：高技術研究發展中心）

自供電軟機器人成功挑戰馬里亞納海溝

2021 年，浙江大學青年教授從深海獅子魚中汲取靈感，提出硬質器件分散融入軟基體的壓力適應原理，成功研制出能夠實現 10900 米海底深潛、驅動和海平面以下 3224 米深海航行的自供電軟機器人。這項成果極大地降低了機器人的經濟成本，促進了軟體機器人在深海工程等領域的應用。

圖｜軟機器人在馬里亞納海溝萬米深海的驅動實驗

（來源：高技術研究發展中心）

揭示鳥類遷徙路線成因和長距離遷徙關鍵基因

2021 年，中國科學院動物所專家歷時 12 年構建了一套北極游隼遷徙研究系統并發現游隼在穿越亞歐大陸時主要使用 5 條路線。不僅如此，還利用多學科的整合分析法，明晰了鳥類遷徙路線的變遷成因和遺傳基礎。

圖｜北極游隼遷徙路線成因與長距離遷徙關鍵基因

（來源：高技術研究發展中心）