中国20大顶尖科技
科技是第一生产力。经过努力，目前，中国已在不少领域建立起技术优势。本文梳理了中国在世界上处于领先地位的顶尖技术，以飨读者。
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激光技术我国激光技术处于世界第一。2013年9月9日，中科院网站公布，中国成为世界上唯一能够制造实用化深紫外全固态激光器的国家。2016年，上海张江综合性国家科学中心超强超短激光实验装置研制工作成功实现5拍瓦激光脉冲输出，达到国际领先水平。如何理解5拍瓦激光脉冲输出呢？1拍瓦等于1千万亿瓦，相当于全球电网平均功率的500倍。超强超短激光被认为是人类已知的最亮光源，是全球激光科技的最新前沿和重点竞争领域，具有重大科技意义与应用价值。2017年10月，上海超强超短激光实验装置研制工作成功实现10拍瓦激光放大输出，再度刷新激光脉冲输出功率纪录。
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导航卫星技术中国的全球导航卫星技术和美国GPS技术并驾齐驱。北斗卫星导航系统是由我国自主建设运行的重要空间基础设施，也是我国迄今为止，规模最大、覆盖范围最广、服务性能要求最高的巨型复杂航天系统。中国的北斗导航系统全面实现了关键器部件100%国产化，其中重点攻克了星载原子钟等多项“卡脖子”关键技术。尤其是，首创“星间链路技术”为全球卫星导航系统提供了中国方案。北斗三号的最大功能特色就是精确授时。比如，北斗三号卫星上的星载铷原子钟精度处于国际领先水平，精准度达到创纪录的每天100亿分之5秒。北斗卫星导航系统具有位置报告功能（即有源定位），这是中国北斗重要的技术创新，它利用无线电测定技术，能精准定位“你、我、他”方位。此外，短报文通信功能也是北斗系统在全球的一大“绝招”。北斗导航卫星的最终用户通过这个终端，不仅能第一时间知道自己的精确位置，还可以通过短信——短报文将自己的具体情况告诉另外一个人。这个功能在沙漠、大海、山林等没有网络覆盖的地区，以及发生自然灾害时，发挥至关重要的作用。据统计，全世界超过一半以上的国家使用北斗系统，北斗系统对于全球经济社会发展起到至关重要的作用。
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反卫星技术寄生星是中国独有的反卫星技术，被称为是我国“镇国之宝”。具体来看，寄生星就是一种由己方投放、能寄附在对方卫星上的微小型卫星。由于寄生星是平时寄附在对方卫星上、这就要求寄生星的体积和质量应做得很小，以免在正常情况下，影响对方卫星的正常工作。
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航天技术中国航天技术已达到国际先进水平。中国长征系列运载火箭经历了由常温推进剂到低温推进剂、由末级一次启动到多次启动、从串联到并联、从一箭单星到一箭多星、从载物到载人的技术跨越，逐步发展成为由多种型号组成的大家族，并具备进入低、中、高等多种轨道的能力，入轨精度达到国际先进水平。截至2019年3月10日，我国长征系列运载火箭已飞行300次，发射成功率达到95.33%。05
量子通信中国在量子科技领域具领先优势，特别是在量子通信领域的基础科研成果走在世界前列。2016年8月，中国成功发射人类历史上首颗量子卫星“墨子号”；2017年，星地量子密钥分发的成码率已达到10kbps量级，成功验证星地量子密钥分发的可行性。目前，经过系统优化，密钥分发成码率已能够达到100kbps量级，具备了初步实用价值。值得一提的是，中国在完成首个量子通信干线——京沪干线后，又迎来一项重大突破，中国联通建成全国首个商用量子通信专网，各项结果均达到设计目标。据业内专家预测，中国在卫星量子通信方向领先欧美发达国家大约五年左右。
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高原铁路建设技术青藏铁路是世界高原铁路技术难度最大的技术，目前，全球只有中国能够完成建造此种铁路。青藏铁路被誉为“天路”，是世界上海拔最高、高原线路里程最长、沿线环境最恶劣的铁路。
青藏铁路的技术难度有三个：
- 冻土层达20米：青藏铁路路轨是铺设在平均海拔4500米的高原上，路基下是多年冻土层，有的地方冻土层一度厚达20多米；冻土层在季节升高时会融化下降，寒冷的冬季季节冻结膨胀，因此，一起一降会严重影响铁路路基的稳定。青藏铁路要经过冻土地段长达550公里，是整个青藏高原铁路全长的50%。
- 生态十分脆弱：青藏高原由于气候寒冷，昼夜温差大，土层浅薄贫瘠，生态十分脆弱，假如遭受人为破坏，几乎不可能再恢复。因此，铁路建设工程用于环保方面投资预计超过20亿元，占工程总投资的10％左右，占比如此之大，在国内建设史上尚属首例。
- 高寒缺氧：高原上氧气稀薄且气温低，在如此特殊气候条件下施工，对施工人员和施工设备都是一种非常严峻的考验。在施工中，中国工程师们通过发明，创造出新技术，加强了电器系统的耐低温性能，提高了动力系统的供氧量，使得这些设备变成世界上最先进的高原工程设备。除此之外，青藏铁路是全亚洲第一条完全基于先进GSM-R通信系统的铁路。
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汽车电池技术中国拥有世界一流的汽车电池技术。例如，比亚迪的“刀片电池”是一种采用新结构、新工艺的磷酸铁锂电池，其技术创新点主要在于充分利用磷酸铁锂电池安全性好的特点，在电池系统设计中取消中间层次的模组，能明显提高其系统的体积能量比和重量能量比，拓展磷酸铁锂电池在新能源汽车上的应用空间。
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移动通信技术中国的5G技术全球领先。从国际标准、技术专利、产业能力等三个客观指标对比来看，中国的5G产业已超越美国处于全球第一的位置。全世界有500多万座4G基站，其中，中国就有近400万座，占比达80%。数据显示，在最新的5G R16标准上，中国主导21个标准，占了全部项目的40%，位列世界第一。
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深潜器建造技术中国的蛟龙号是世界排名第二的深潜器，可以下探水下7000米的深度。“蛟龙”号采用特制钛制船体，能承受强大的深海压力。“蛟龙”号经过创新改进后，能够抵达几乎全世界海域的底部，将使中国超越日本、俄罗斯、法国和美国，成为“深海潜艇俱乐部”中的佼佼者。
“蛟龙号”具有以下突出特点：
1.其最大下潜深度达7000米，能在世界海洋面积99.8%的海域使用。 - 具有针对作业目标稳定的悬停功能，为完成高精度作业任务提供了可靠保障。
- 具有先进的水声通信和海底微貌探测能力，可以高速传输图像和语音，探测海底的小目标。
- “蛟龙”号采用特制钛制船体，能承受强大的深海压力，并确保载人潜水器能在特殊海洋环境或海底地质条件下，完成保真取样和潜钻取芯等复杂任务。
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超大型开凿山体隧道的设备制造技术中国被称为“基建狂魔”，目前，全球2/3的盾构机都是中国制造。在中国盾构机制造六大巨头中，仅中铁装备一家的盾构机订单就达到1400多台。2017年与2018年，中铁装备的盾构机产销量都是世界第一。不光产销量大，全世界首台马蹄形盾构、全球最大的矩形盾构等先进技术和产品也都来自中国。
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芯片设计麒麟、龙芯等是世界一流水平的芯片产品。特别是，华为公司的麒麟芯片已走在全球前列。麒麟990手机芯片是7纳米工艺，其设计能力处于世界一流水平。
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超大型造桥技术中国拥有“世界桥梁博物馆”的美誉。其中，杭州湾大桥和港珠澳跨海大桥是经典之作。港珠澳大桥是世界最长的跨海大桥，被称之为“现代世界七大奇迹”之一，荣获“2020年国际桥梁大会（IBC）超级工程奖”。港珠澳大桥是世界上里程最长、沉管隧道最长、寿命最长、钢结构最大、施工难度最大、技术含量最高、科学专利和投资金额最多的跨海大桥；大桥工程技术及设备规模创造了多项世界纪录。据悉，港珠澳大桥实施了300多项课题研究，发表论文超过500篇（科技论文235篇）、出版专著18部、编制标准和指南30项、软件著作权11项；创新项目超过1000个、创建工法40多项，形成63份技术标准、创造600多项专利（中国国内专利授权53项）；先后攻克了人工岛快速成岛、深埋沉管结构设计、隧道复合基础等十余项世界级技术难题，带动20个基地和生产线的建设，形成拥有中国自主知识产权的核心技术，建立了中国跨海通道建设工业化技术体系。
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巨型水电站建设技术三峡水利枢纽工程代表世界水电技术的最高水平。三峡水电站是目前世界上规模最大的水电站和清洁能源基地，也是目前中国有史以来建设最大型的工程项目。三峡水电站大坝高程185米，蓄水高程175米，安装了32台单机容量为70万千瓦的水电机组。
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太阳能发电技术中国太阳能发电技术世界领先，中国已经是全球最大的太阳能发电国。中国在全球薄膜太阳能行业处于领先水平。例如，砷化镓组件和铜铟镓硒组件在光电转化率方面打破了三项世界纪录，远超越美国；全球最大漂浮式太阳能电站坐落于安徽省淮南市的一个已废弃煤矿开采场的水塘上，共安装了166000块面板，规模高达40兆瓦。总体来看，太阳能发电技术相较于水电、火电等技术具备更多的优势。
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生物燃料技术生物燃料，泛指由生物质组成或萃取的固体、液体或气体燃料，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源开发利用的重要方向。所谓生物质，是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命、可以生长的有机物质。它包括植物、动物和微生物，不同于石油、煤炭、核能等传统燃料，这些新兴的燃料是可再生燃料。工业、农业、林业、一般家庭制造出的可生物分解的产物都可以作为原料。
我国有丰富的非粮生物质资源有待开发利用，除了有农作物秸秆、甜高粱、木薯、红薯外，还有甘蔗、甜菜、芒草、柳枝稷等。
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核电技术中国的核电技术处于世界领先水平。例如，中国的“华龙一号”是由中国两大核电企业——中国核工业集团公司和中国广核集团，在我国核电科研、设计、制造、建设和运行经验的基础上，根据福岛核事故经验反馈以及我国和全球最新安全要求，研发的全球先进的百万千瓦级压水堆核电技术。当今，全球在建的核电机组约有三分之一位于中国。国际能源署署长法提赫比罗尔估计，到2030年，中国就会超过美国成为全球最大的核能国家。此外，作为世界上六大核电大国之一。目前，中国正在研究四代堆型技术——高温气冷堆，其中，石岛湾核电站是其中一个示范项目。
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云计算技术国际知名咨询机构Gartner2020年发布的云厂商产品评估报告显示，在云计算大类中，阿里云以92.3%得分率排名第一；在存储和IaaS基础能力大类中，阿里云位列全球第二。此外，作为全球领先的信息与通信解决方案供应商，华为在云计算领域也具有领先的技术水平、全球化的运营能力和世界级的品牌影响力。
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物联网技术中国的物联网不但发展迅速，而且从网络到终端，从技术到应用，从产品到服务，都已经处于国际领先水平。中国科学院微电子研究所副所长、中科院物联网中心主任陈大鹏说，每一个物联网连接的耗电量都微不足道，甚至低于1毫瓦，但如果将连接数乘以100亿，就可能达到三峡水电站的发电量规模。预计到2025年，全球物联网连接数量有可能达到350亿。
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高速铁路技术中国高铁技术处于全球第一水平。中国高铁实现了列控核心技术的“三个100%国产化”，即系统平台及关键技术100%国产化、核心软件100%国产化、成套列控装备的100%国产化，打破列车运行控制核心技术长期被国外跨国公司垄断的局面，能够对西方技术和装备进行全面替代。例如，复兴号在高压技术、牵引技术、制动技术、辅助供电技术、车上故障信息、控制信息的传输、处理、存储和显示技术等技术方面，不仅实现了完美的集合，而且突破了国外的封锁，逐渐形成中国标准体系。值得一提的是，复兴号在使用寿命上比之前的和谐号延长了10年时间，可达到40年的使用寿命。复兴号的安全控制系统向上提升了一个档次，在列车出现异常，或者遇到地震、或遇到恶劣的天气的特殊情况下，动车不需人工操作，便可以自动降速限速来保证动车组的安全。
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超级稻及其他农作物杂交技术超级稻被誉为“中国的第五大发明”。湖南省政协原副主席、国家杂交水稻工程技术研究中心原主任、中国工程院院士袁隆平是杂交水稻研究领域的开创者和带头人，致力于杂交水稻技术的研究、应用与推广，发明了“三系法”籼型杂交水稻，成功研究出“两系法”杂交水稻，创建了超级杂交稻技术体系 ，提出并实施“种三产四丰产工程”，运用超级杂交稻的技术成果，获得“未来科学大奖”生命科学奖和“共和国勋章” 。