2017年1月16日，中國科學(xué)院2017年度工作會(huì)議新聞發(fā)布會(huì)在京舉行，會(huì)上發(fā)布了2016年中科院重大成果產(chǎn)出情況，“中國天眼”落成啟用、世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星、實(shí)踐十號返回式科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星升天、“探索一號”探底馬里亞納海溝萬米深淵、研制出寒武紀(jì)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器等均在列。

“中國天眼”500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）于2016年9月25日在貴州省平塘縣的喀斯特洼坑中落成啟用。該項(xiàng)目落成將大幅提升我國深空測控和射電天文能力，并在未來15-20年內(nèi)保持世界領(lǐng)先地位。

從理論上說，“天眼”能接收到137億光年以外的電磁信號，這個(gè)距離接近宇宙邊緣。有了該望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目，中國在未來20~30年，可在最大單口徑望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目上保持世界一流地位。

“天眼”由中國科學(xué)院國家天文臺(tái)主持建設(shè)，從概念到選址再到建成，耗時(shí)22年，是具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡。另外，我國將打造立體化的“天眼”集群。“天眼”將和中國其他5座射電望遠(yuǎn)鏡組成“天眼”群，從而更好地獲取天體超精細(xì)結(jié)構(gòu)。

世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星

量子衛(wèi)星是中國科學(xué)院空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)首批科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星之一，其主要科學(xué)目標(biāo)是借助衛(wèi)星平臺(tái)，進(jìn)行星地高速量子密鑰分發(fā)實(shí)驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行廣域量子密鑰網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，以期在空間量子通信實(shí)用化方面取得重大突破；在空間尺度進(jìn)行量子糾纏分發(fā)和量子隱形傳態(tài)實(shí)驗(yàn)，開展空間尺度量子力學(xué)完備性檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)研究。

量子衛(wèi)星工程由中科院國家空間科學(xué)中心抓總負(fù)責(zé)。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)負(fù)責(zé)科學(xué)目標(biāo)的提出和科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)的研制；中科院上海微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院抓總研制衛(wèi)星系統(tǒng)，中科院上海技術(shù)物理研究所聯(lián)合中國科大研制有效載荷分系統(tǒng)。中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心牽頭負(fù)責(zé)地面支撐系統(tǒng)研制、建設(shè)和運(yùn)行，對地觀測與數(shù)字地球科學(xué)中心等單位參加。

暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星

作為中國科學(xué)院空間科學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)首批立項(xiàng)研制的4顆科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星之一，暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星“悟空”是我國第一顆完全由中科院研制、生產(chǎn)的衛(wèi)星，也是我國空間科學(xué)衛(wèi)星系列的首發(fā)星。

其中，中科院國家空間科學(xué)中心負(fù)責(zé)暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星工程大總體工作；上海微小衛(wèi)星工程中心負(fù)責(zé)衛(wèi)星系統(tǒng)抓總并承擔(dān)衛(wèi)星平臺(tái)的研制，紫金山天文臺(tái)負(fù)責(zé)有效載荷抓總研制，中國科技大學(xué)、高能物理研究所、近代物理研究所、國家空間科學(xué)中心等參加；國家空間科學(xué)中心牽頭負(fù)責(zé)地面支撐系統(tǒng)研制、建設(shè)和運(yùn)行，遙感與數(shù)字地球研究所等參加；紫金山天文臺(tái)負(fù)責(zé)科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)研制、建設(shè)、運(yùn)行。

其三個(gè)主要科學(xué)目標(biāo)分別是：通過在空間高分辨、寬波段觀測高能電子和伽瑪射線尋找和研究暗物質(zhì)粒子，在暗物質(zhì)研究這一前沿科學(xué)領(lǐng)域取得重大突破；通過觀測TeV以上的高能電子及重核，在宇宙射線起源方面取得突破；通過觀測高能伽瑪射線，在伽瑪天文方面取得重要成果。

實(shí)踐十號返回式科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星

實(shí)踐十號衛(wèi)星是中國科學(xué)院“空間科學(xué)”戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)首批科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星中唯一的返回式衛(wèi)星，主要科學(xué)目標(biāo)是利用太空中微重力等特殊環(huán)境，開展涉及微重力流體物理、微重力燃燒、空間材料科學(xué)、空間輻射效應(yīng)、重力生物效應(yīng)、空間生物技術(shù)六大領(lǐng)域的19項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，主要研究、揭示微重力條件和空間輻射條件下物質(zhì)運(yùn)動(dòng)及生命活動(dòng)的規(guī)律。

實(shí)踐十號衛(wèi)星工程由中科院國家空間科學(xué)中心抓總負(fù)責(zé)。航天科技集團(tuán)公司第五研究院抓總研制衛(wèi)星系統(tǒng)及衛(wèi)星平臺(tái)；科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)由中科院力學(xué)研究所負(fù)責(zé)，19個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由中科院11個(gè)研究所和6所高校承擔(dān)。中科院國家空間科學(xué)中心牽頭負(fù)責(zé)地面支撐系統(tǒng)研制、建設(shè)和運(yùn)行及有效載荷總體工作，運(yùn)載火箭系統(tǒng)由中國航天科技集團(tuán)所屬上海航天技術(shù)研究院負(fù)責(zé)研制

全球二氧化碳監(jiān)測科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星

16年12月22日，我國首顆全球二氧化碳監(jiān)測科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)射升空。該衛(wèi)星的成功研制和后續(xù)在軌穩(wěn)定運(yùn)行，將使我國初步形成針對重點(diǎn)地區(qū)乃至全球的大氣二氧化碳濃度監(jiān)測能力，對充分了解全球碳循環(huán)過程及其對全球氣候變化的影響，提升我國在國際氣候變化方面的話語權(quán)具有重要意義。

碳衛(wèi)星是國家科技部為應(yīng)對全球氣候變化、提升我國全球二氧化碳監(jiān)測能力部署的一項(xiàng)重大任務(wù)。通過863計(jì)劃地球觀測與導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域“全球二氧化碳監(jiān)測科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星與應(yīng)用示范”重大項(xiàng)目立項(xiàng)實(shí)施。該項(xiàng)目由中科院國家空間科學(xué)中心負(fù)責(zé)工程總體;中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院負(fù)責(zé)衛(wèi)星系統(tǒng)，中科院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所研制有效載荷；中國氣象局國家衛(wèi)星氣象中心負(fù)責(zé)地面數(shù)據(jù)接收處理與二氧化碳反演驗(yàn)證系統(tǒng)的研制、建設(shè)和運(yùn)行。

16年8月12日，中國4500米載人潛水器及萬米深潛作業(yè)的工作母船“探索一號”科考船首航歸來。

本次科考使用由中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)以及海南省重大科技項(xiàng)目立項(xiàng)支持、自主研發(fā)的萬米級自主遙控潛水器（ARV）“海斗號”、深淵著陸器“天涯號”與“海角號”、萬米級原位試驗(yàn)系統(tǒng)“原位實(shí)驗(yàn)號”、9000米級深海海底地震儀、7000米級深海滑翔機(jī)等系列高技術(shù)裝備，在馬里亞納海溝海域共執(zhí)行84項(xiàng)科考任務(wù)，在不同深度斷面上取得了一大批珍貴樣品和數(shù)據(jù)。

衍射光柵是一種具有納米精度周期性微結(jié)構(gòu)的精密光學(xué)元件。它作為核心色散單元器件，在光譜學(xué)、天文學(xué)、激光器、光通訊、信息存儲(chǔ)、新能源等諸多領(lǐng)域中具有重要應(yīng)用。光柵面積大可獲得高集光率和分辨本領(lǐng)，精度高可獲得更好的信噪比，但是，同時(shí)將光柵“做大”和“做精”則屬于世界性難題。我國戰(zhàn)略高技術(shù)領(lǐng)域所需要的高精度大尺寸光柵受到國外嚴(yán)格限制。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，大面積高精度中階梯光柵已經(jīng)成為制約我國相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的“短板”，此類光柵研制的也是各光柵強(qiáng)國之間展開競爭的焦點(diǎn)。

中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所是中國光柵的發(fā)源地。早在1958年，就研制出了國內(nèi)第一臺(tái)光柵刻劃機(jī)和第一塊光柵，我國第一顆原子彈爆炸試驗(yàn)的光譜設(shè)備就曾經(jīng)使用過這里研制的光柵。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，大面積高精度光柵又成為了制約我國相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的“短板”。因此，2008年，在中科院和財(cái)政部的策劃協(xié)調(diào)下，長春光機(jī)所再次承擔(dān)起了研制“大型高精度衍射光柵刻劃系統(tǒng)”的工作，經(jīng)過8年艱苦攻關(guān)，項(xiàng)目組攻克18項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，取得9項(xiàng)創(chuàng)新性成果，研制出一套大型高精度光柵刻劃系統(tǒng)，并成功研制出面積達(dá)400mm×500mm的世界上面積最大的中階梯光柵，我國幾代“光柵人”終于圓夢成真。

大型高精度光柵刻劃系統(tǒng)以及大面積中階梯光柵的研制成功，不僅打破了我國大型光學(xué)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程探測與識(shí)別等大科學(xué)裝置以及國家戰(zhàn)略高技術(shù)領(lǐng)域所需要的高精度大尺寸光柵受制于人的局面，而且能促進(jìn)我國光譜儀器行業(yè)擺脫“有器無心”局面，幫助我國光譜儀器產(chǎn)業(yè)改變低端化現(xiàn)狀、提升拓展國際市場的能力。

平流層飛艇是國際上發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)，它可以定點(diǎn)在2萬米以上的高空，執(zhí)行長時(shí)間對地偵察和監(jiān)視任務(wù)，在軍民用領(lǐng)域都有廣泛的用途。平流層是指20-50公里左右的大氣層，這里氣象條件下比較穩(wěn)定，日照時(shí)間長，并且處于大多數(shù)戰(zhàn)斗機(jī)和防空系統(tǒng)的射高范圍之外，適合飛行器長時(shí)間駐留。

平流層飛艇可以長時(shí)間在某一個(gè)地點(diǎn)駐留長達(dá)數(shù)天、數(shù)月甚至更長時(shí)間，相比較而言，衛(wèi)星和預(yù)警機(jī)想保留對一個(gè)地方進(jìn)行全天監(jiān)視，難度非常大，費(fèi)用也非常高昂。目前世界各國如美國、日本、英國、德國、以色列等都在發(fā)展平流層飛艇。

目前，中國在平流層飛艇技術(shù)方面屬于世界領(lǐng)先水平，中科院近期剛剛成功進(jìn)行了不同尺寸艇身的放飛試驗(yàn)。到2020年研制出長航時(shí)，長駐空動(dòng)力飛行平流層飛艇系統(tǒng)，突破核心關(guān)鍵技術(shù)，成功實(shí)施2萬米高度駐留試驗(yàn)，在國際上率先掌握在平流層高度具備一定載荷能力的可控飛艇作業(yè)平臺(tái)技術(shù)。

超強(qiáng)超短激光能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)創(chuàng)造出前所未有的超強(qiáng)電磁場、超高能量密度和超快時(shí)間尺度綜合性極端物理?xiàng)l件，在臺(tái)式化加速器、超快化學(xué)、阿秒科學(xué)、材料科學(xué)、激光聚變、核物理與核醫(yī)學(xué)、高能物理等領(lǐng)域具有重大應(yīng)用價(jià)值。因此，國際上多個(gè)國家投入巨資開展10拍瓦（1拍瓦=1千萬億瓦）級大型超強(qiáng)超短激光裝置的研制，展開激烈競爭。

超強(qiáng)超短激光有著多種用途，比如在生物領(lǐng)域，可用于研制臺(tái)式化電子加速器和超快X射線源，用于對蛋白質(zhì)中原子運(yùn)動(dòng)的成像探測，揭示生命的奧秘；可用于研制基于小型化激光質(zhì)子加速器的激光質(zhì)子刀，用于癌癥的治療；產(chǎn)生的阿秒（10-18秒）脈沖還可以用于探測原子內(nèi)電子的運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)材料科學(xué)與信息技術(shù)的進(jìn)步；超強(qiáng)超短激光還可用于產(chǎn)生反物質(zhì)，研究天體物理和宇宙起源，將來還可能用于真空結(jié)構(gòu)和暗物質(zhì)的探測。

EAST裝置是我國自行設(shè)計(jì)研制的國際首個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克裝置。

EAST裝置的主機(jī)部分高11米，直徑8米，重400噸，由超高真空室、縱場線圈、極向場線圈、內(nèi)外冷屏、外真空杜瓦、支撐系統(tǒng)等六大部件組成。其實(shí)驗(yàn)運(yùn)行需要有大規(guī)模低溫氦制冷、大型高功率脈沖電源及其回路、大型超導(dǎo)體測試、大型計(jì)算機(jī)控制和數(shù)據(jù)采集處理、兆瓦級低雜波電流驅(qū)動(dòng)和射頻波加熱、大型超高真空、以及多種先進(jìn)診斷測量等系統(tǒng)支撐。學(xué)科涉及面廣，技術(shù)難度大，許多關(guān)鍵技術(shù)目前在國際上尚無經(jīng)驗(yàn)借鑒。

EAST的建造具有十分重大的科學(xué)意義，它的建成使我國成為世界上少數(shù)幾個(gè)擁有這種類型超導(dǎo)托卡馬克裝置的國家，使我國磁約束核聚變研究進(jìn)入世界前沿。在裝置建成后的10-15年期間，能在裝置上對建造穩(wěn)態(tài)先進(jìn)的托卡馬克核聚變堆的前沿性物理問題開展探索性的實(shí)驗(yàn)研究，并使中國在人類開發(fā)清潔而又無限的核聚變能的領(lǐng)域內(nèi)做出自己應(yīng)有的重大貢獻(xiàn)。

16年12月16日，由國家高分重大專項(xiàng)支持，中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所承擔(dān)建設(shè)和運(yùn)行任務(wù)的中國遙感衛(wèi)星地面站北極接收站在瑞典基律納通過現(xiàn)場驗(yàn)收并投入試運(yùn)行。

北極站位于瑞典基律納航天中心，站址經(jīng)緯度為北緯67°53’、東經(jīng)21°04’，位于北極圈以北約200公里處。北極站歷經(jīng)兩年建設(shè)完成，是我國第一個(gè)海外陸地衛(wèi)星接收站，具有全天候、全天時(shí)、多種分辨率衛(wèi)星的接收能力。北極站的落成運(yùn)行極大提高了我國全球數(shù)據(jù)的接收獲取能力，尤其可以大大增加衛(wèi)星拍攝數(shù)據(jù)的下傳時(shí)效，對自然災(zāi)害等需要快速響應(yīng)的應(yīng)用具有重大意義。

讓計(jì)算機(jī)具有像人一樣的智能，是中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所和寒武紀(jì)公司長期的奮斗目標(biāo)。人腦的智能的核心物質(zhì)載體是由巨量的神經(jīng)元細(xì)胞通過突觸互相連接組成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。正是依靠神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，人腦具有了感知、認(rèn)知、推理等智能。計(jì)算機(jī)科學(xué)家受此啟發(fā)，發(fā)明了一類被稱為“深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”的方法，在計(jì)算機(jī)中用虛擬的神經(jīng)元和突觸，組成多層的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對信息進(jìn)行智能地處理。深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)目前在一些圖像識(shí)別、語音識(shí)別和游戲博弈問題上，已經(jīng)接近甚至超過了人類水平。

但是，現(xiàn)有的通用處理器運(yùn)行深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)性能和能效都非常有限。谷歌大腦和AlphaGo這樣的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)甚至需要使用成千上萬個(gè)通用處理器核。這顯著制約了深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和發(fā)展。寒武紀(jì)團(tuán)隊(duì)對此問題進(jìn)行了深入的探索，提出的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器架構(gòu)采用了專門的硬件神經(jīng)元和硬件突觸作為運(yùn)算器，并為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高速連接設(shè)計(jì)了專門的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，還專門設(shè)計(jì)了與通用處理器完全不同的指令集。

作為為人工智能而生的處理器，寒武紀(jì)-1A能有效地支撐語音識(shí)別、機(jī)器視覺、自然語言理解、圖像搜索、廣告推薦等關(guān)鍵智能應(yīng)用，使得即便是手機(jī)、玩具、攝像頭、機(jī)器人等嵌入式終端，也能得到強(qiáng)大的本地智能能力。中科院計(jì)算所和寒武紀(jì)公司正在積極地聯(lián)合從應(yīng)用、算法、硬件到芯片各個(gè)領(lǐng)域的同行，圍繞寒武紀(jì)的指令集、架構(gòu)、IP和芯片，共建新型的智能生態(tài)，推動(dòng)寒武紀(jì)的產(chǎn)業(yè)化。

16年11月17日，在美國鹽湖城舉行的2016年全球超級計(jì)算大會(huì)上，中國科學(xué)院“千萬核可擴(kuò)展全球大氣動(dòng)力學(xué)全隱式模擬”一舉獲得國際高性能計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域最高獎(jiǎng)戈登貝爾獎(jiǎng)，實(shí)現(xiàn)了我國高性能計(jì)算應(yīng)用在此獎(jiǎng)項(xiàng)上零的突破，成為我國高性能計(jì)算應(yīng)用發(fā)展的一個(gè)新的里程碑。

“千萬核可擴(kuò)展全球大氣動(dòng)力學(xué)全隱式模擬”由中科院軟件所、清華大學(xué)、北京師范大學(xué)、國家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心和國家超級計(jì)算無錫中心的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)合作完成。該應(yīng)用團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并開發(fā)了一種新的用于大氣動(dòng)力框架的高可擴(kuò)展全隱式求解器，世界上首次在大規(guī)模異構(gòu)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了高效和千萬核可擴(kuò)展的全隱式求解，并將模擬分辨率提升至500米以內(nèi)，未來有望應(yīng)用于全球高分辨率氣候模擬和高精細(xì)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)。