本报告是中国科学院发布的年度系列报告《科学发展报告》的第十七本,旨在综述2013年度世界科学前沿进展,展望重要科学领域发展趋势,评述诺贝尔奖科学成果,报道我国科学家具有代表性的研究成果,聚焦公众关注的科学热点问题,介绍我国科学的整体发展状况,分析科技发展的战略与政策,介绍科学在我国实施创新驱动发展战略和建设创新型国家中所起的重要作用,并向国家提出有关中国科学的发展战略和政策的建议,为高层科学决策提供参考。
创新,让更多人成就梦想(代序) 白春礼i
前言 中国科学院“科学发展报告”课题组vii
第一章科学展望 1
1.1生命的曙光
——再生医学发展与展望 吴祖泽王立生崔春萍等 2
1.2大化学与技术革命是第六次科技革命的核心内容之一 徐光宪12
第二章科学前沿 23
2.1 2012年9月至2013年8月物理学、化学、生物学.,医学前沿的热门课题 王海霞叶成王浩鑫等 24
2.2平方千米阵——SKA 陈学雷34
2.3石墨烯在信息技术领域的应用研究进展 郭海明高鸿钧39
2.4微流控芯片进展与展望 方群祝莹潘建章44
2.5肿瘤纳米药物:新梦想与新希望 苏昊然赵宇亮49
2.6癌症化学预防研究前沿 杨中枢余四旺54
2.7大数据的进展与展望 石勇58
2013年世界科技发展综述 王海霞邹振隆帅凌鹰等64
第三章2013年诺贝尔科学奖评述 83
3.1上帝粒子:高能物理学家们半个世纪的追求
——2013年诺贝尔物理学奖评述 方亚泉娄辛丑84
3.2复杂化学体系的多尺度模拟
——2013年诺贝尔化学奖评述 高毅勤89
3.3囊泡运输系统:生命健康的运营者
——2013年诺贝尔生理学/医学奖评述 李雪林鑫华92
第四章2013年中国科学家代表性成果 97
4.1同余数问题的新进展田野 98
4.2X射线极亮天体的第一例成功的动力学质量测量 刘继峰101
4.3北京谱仪实验国际合作组发现Zc(3900)新粒子 沈肖雁104
4.4量子反常霍尔效应的实验发现 何珂马旭村陈曦等107
4.5纳米金属材料研究获得重要进展
——金属镍中发现超硬超高稳定性二维纳米层片结构 张洪旺卢柯111
4.6单分子化学识别取得重大突破
——实现分辨率突破1纳米的单分子拉曼成像 董振超侯建国114
4.7分子间氢键的实空间成像研究 裘晓辉程志海118
4.8光控开关致能的新型光学成像:应对荧光探测现实挑战的创新性解决方案 田志远120
4.9仿生化学固氮研究取得新进展
——以硫桥联双铁氨基配合物作为固氮酶模拟物生成氨 李阳李莹陈延辉等125
4.10从二氧化碳到甲醇的转化新方法:环状碳酸酯的催化加氢 韩召斌 丁奎岭 129
4.11囊泡货物在靶细胞膜上的卸载机制 刘佳佳134
4.12诱导多能干细胞研究新进展 裴端卿136
4.13 H7N9禽流感病毒:来源、跨种传播与耐药性 施一张蔚刘翟等139
4.14 DNA去甲基化过程关键酶TET2的催化机制研究 徐彦辉142
4.15肝癌复发的细胞基础和靶向治疗药物 张志谦赵威邢宝才等145
4.16独脚金内酯信号途径的“开关”
一DWARF53蛋白在调控水稻株型中的重要作用 周峰万建民148
4.17多纤毛细胞中心粒扩增与陆生脊椎动物进化 朱学良鄢秀敏赵惠杰150
4.18全颌鱼研究改写有颌脊椎动物早期演化历史 朱敏朱幼安154
4.19西南印度洋洋中脊大面积出露地幔岩的发现及其对“地幔羽”假说的挑战 周怀阳亨利?迪克157
4.20青藏高原降水稳定同位素揭示了西风和印度季风相互作用的三种模态 姚檀栋高晶田立德等 160
4.21中国氮素沉降显著增加 刘学军张颖韩文轩等164
4.22长江东流水系诞生于渐新世/中新世之交 郑洪波王平何梦颖等166
第五章公众关注的科学热点 171
5.1“旅行者号”的太空之旅 崔峻李春来172
5.2“嫦娥三号”成功登陆月球 孙辉先178
5.3我国大气灰霾成因及控制的科学思考 贺泓马庆鑫马金珠等184
5.4我国人感染H7N9禽流感疫情的防控及挑战 舒跃龙188
5.5食品添加剂与食品安全 王静孙宝国192
5.6中国页岩气的勘探开发现状与利用前景 邹才能张国生董大忠等196
第六章科技战略与政策201
6.1关于国家财政科技资金分配与使用情况的调研报告 全国人大财政经济委员会等202
6.2关于加强科教结合推进国家创新体系建设的思考 孙福全 彭春燕 王元211
6.3未来10年我国学科发展战略研究的部署 曹效业张柏春高璐218
6.4 2013年世界主要国家和组织科技与创新战略新进展 胡智慧张秋菊葛春雷等223
第七章中国科学的发展概况 255
7.1 2013年科技部基础研究管理工作进展 陈文君沈建磊傅小锋等256
7.2 2013年度国家自然科学基金资助情况 国家自然科学基金委员会计划局项目处263
7.3 2013年度国家最高科学技术奖概况 国家科学技术奖励工作办公室266
7.4 2012年度国家自然科学奖情况综述 张婉宁268
7.5 中国科学五年产出评估——基于WoS数据库论文的统计分析(2008 ~ 2012年) 岳婷 杨立英 丁洁兰等 276
第八章科学家建议 291
8.1科学引领我国城镇化健康发展的建议中国科学院学部咨询组 292
8.2我国土壤重金属污染问题与治理对策中国科学院学部咨询组 299
8.3加强国家药品应急信息化建设的建议中国科学院学部咨询组 305
8.4我国图像传感网技术和产业现状分析与发展建议 中国科学院学部咨询组309