一、中國高鐵，中國速度

在應用技術領域，高鐵飛機等大型項目一直以來都是彰顯一個國家的科技技術實力的體現，因為復雜而且龐大的結構會帶來很多技術阻礙，也難以被復制或短時間突破，隨著我國鐵路持續(xù)加大科技創(chuàng)新投入、創(chuàng)新人才培養(yǎng)力度，加快關鍵技術產品研發(fā)和創(chuàng)新成果推廣應用，科技創(chuàng)新引領作用日益凸顯。

依托復興號動車組的成功研制，自主創(chuàng)新能力實現新的躍升，邁出從追趕到領跑的關鍵一步，目前我國高鐵的自產率達到90%，而世界比較出名的德國和日本則分別為60%和40%。

中國高鐵的最高運營速度達到350km每小時，是迄今為止世界最快的，法國和日本均為320公里/小時，德國為300公里/小時，俄羅斯與美國分別為250公里/小時和241公里/小時。

中國高鐵的運營里程也是世界最長的，國家統計局發(fā)布報告顯示，截至2020年7月，我國鐵路營業(yè)里程達14.14萬公里，其中高鐵里程3.6萬公里，經過十多年的科研建設，我國“四縱四橫”高鐵網建成運營，中國成為世界上唯一一個高鐵成網運行的國家。

目前我國已成功研制具備工作狀態(tài)自感知、運行故障自診斷、導向安全自決策功能的智能型復興號動車組，并成功應用于京張高鐵，實現了時速350公里自動駕駛功能，而其他國家在智能客車方面仍處在試驗階段。

二、超級鋼技術，世界領先

超級鋼是什么呢？它是使用五倍以上的壓力進行壓軋，然后迅速冷卻、控制溫度才能制成。這種鋼的結構組織非常細膩，僅有1微米，是一般鋼鐵的1/10到1/20，但是強度超高，韌性十足。

說起來簡單，做起來難，其中的辛苦絕不是幾句話能說出來的。中國現在生產的超級鋼，強度高達2200兆帕，超越美德日等國的1100兆帕，性能直接提升了200%。

2200兆帕是什么概念呢？1兆帕相當于你的大拇指指甲蓋上頂了10公斤的重物，所以2200兆帕就相當于是22噸的重物。如果按照一頭8噸重的大象來計算，也就是可以放上將近三頭大象。并且它的性能超過鈦合金，應用領域也比鈦合金廣泛得多，同時成本也要低得多。就比如說航母建造所使用的特種鋼，它所要求的強度要遠遠高于普通軍用船舶的鋼強度要求。

2012年央視《創(chuàng)新中國》欄目報道，我國的微晶鋼（超級鋼）居于世界領先地位。超級鋼的特點是：低成本、高強韌性、環(huán)境友好、節(jié)省合金元素和有利于可持續(xù)發(fā)展，被視為鋼鐵領域的一次重大革命；我國是目前世界上唯一實現超級鋼的工業(yè)化生產的國家，其他國家的超級鋼尚未走出實驗室。

三、激光制造技術，領先美國5年

激光直接制造技術是20世紀90年代在快速成形技術的基礎上，通過激光熔覆技術發(fā)展起來的一種無模型快速制造技術。這一技術早在2000年前后就有中航的技術團隊開始進行研發(fā)。目前中國已具備使用激光成型制造超過12平方米的復合鈦構件的技術和能力。

與立體光刻成形（SL）等只能進行有機材料成形的傳統工藝不同，激光直接制造技術在對3D-CAD模型切片分層和截面填充以后，能夠借助激光熔覆方法快速制造出十分致密的金屬零件。

正是這種無可比擬的優(yōu)勢，使得激光直接技術在航空、航天、造船、模具等關乎國家競爭力的重要工業(yè)領域內具有極大的應用價值。中國科學院上海光學精密機械研究所是中國建立最早、規(guī)模最大的激光專業(yè)研究所，成立于1964年，已發(fā)展成為以探索現代光學重大基礎及應用基礎前沿研究、發(fā)展大型激光工程技術并開拓激光與光電子高技術應用為重點的綜合性研究所。

許多人可能不知道，中國在激光成形技術方面，至少領先美國5年，某20鈦合金主體結構的制造也用到了這項技術，大大降低了某20的結構重量，提高了某20的推重比，還有某轟炸機上鈦合金構件的制造，也用到了這項技術，有了這項技術，我們可以逐漸擺脫國外對我們大噸位、高自由度機加工設備的技術封鎖。

四、純鎂體內植入物，世界第一

近年來，可降解金屬材料因其可降解性與力學性能的良好結合而受到廣泛關注，尤其是在骨科領域。其中，鎂及其合金被譽為革命性的金屬生物材料，受到了廣泛研究和臨床探索。

鎂合金具有如下的優(yōu)勢：首先其力學性能與天然骨相似，因此可以避免彈性模量不匹配造成的應力遮擋效應；其次鎂是人體中第四多的金屬元素，對新陳代謝至關重要；此外，研究表明鎂離子還能促進骨愈合和新骨形成，然而純鎂及某些鎂合金在生理環(huán)境中過快地降解速率阻礙了其進一步的臨床應用。

金屬鎂及其合金被譽為“革命性的醫(yī)用金屬材料”，在人體環(huán)境中可發(fā)生腐蝕降解，并被人體吸收，因而可以避免像鈦合金、不銹鋼等植入器件的二次手術取出的問題。不僅如此，鎂降解產生的鎂離子和微堿性環(huán)境還可以促進新生骨形成，促進骨組織愈合。

目前全球僅有德國Syntellix AG公司和韓國U&I公司在他們本國注冊了醫(yī)用二元以上的鎂基合金相關產品，而我國東莞宜安科技股份有限公司與中國大連中山醫(yī)院以及中國科學院金屬研究所等合作開發(fā)的可降解純鎂骨釘獲得國家藥品監(jiān)督管理局的臨床批件，成為我國第一個獲得臨床批件的可降解鎂基金屬醫(yī)療器械產品，也是全球第一例純鎂III類植入物。這意味著我國在該領域中的產品臨床轉化獲得突破性進展。

2020年，我國骨科植入醫(yī)療器械市場規(guī)模達到353億，2021年骨科植入醫(yī)療器械市場規(guī)模達404億元，預計2022年將進一步達至463億元?？山到怄V合金擁有巨大的市場空間。

五、人造太陽，世界之最

“人造太陽”一般是指“國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃”。ITER裝置是能夠產生大規(guī)模核聚變反應的“超導托卡馬克”，也就是人們經常說的“人造太陽”，是由美國、歐盟、俄羅斯、中國、韓國、日本、印度所共同合作的項目，中國負責國際熱核聚變實驗堆中一些項目。

除了與美國、歐盟、俄羅斯、韓國、日本、印度等國家共同參與“人造衛(wèi)星”的工程之外，我國國內也有相關的“人造太陽”項目在進行著，中國早在2013年1月份的時候，中科院合肥物質研究院宣布，我國“人造太陽”實驗裝置輔助加熱工程中的“中性束注入體系”在綜合測試平臺上，首次成功突破100秒長脈沖氫中性束引出。

2017年中國科學院等離子體物理研究所宣布，被稱為人造太陽的、我國超導托卡馬克實驗裝置EAST，在全球首次實現了5000萬度等離子體持續(xù)放電101.2秒的高約束運行，創(chuàng)造了世界之最。

2020年12月4日，中國新一代“人造太陽”裝置（中國環(huán)流器二號M裝置）不僅在成都落成，并且還實在了首次放電。

值得一提的是，我國“人造太陽”在2021年成功實現了可重復的1.2億攝氏度101秒、1.6億攝氏度20秒等離子體運行，而這樣的成績，無疑是創(chuàng)造托卡馬克實驗裝置運行新的世界紀錄，直接打破了法國在2003年所創(chuàng)下的世界紀錄。簡單來說，我國的“人造太陽”當前的技術在全世界排名第一位。

六、量子通信，全球至上

量子通信，是指利用量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型通信方式。與傳統的通信方式相比，量子通信具有容量大、速度快和保密性好的特點。量子通信具有高效率和絕對安全等特點，是此刻國際量子物理和信息科學的研究熱點。

我國量子通信技術目前已處在世界領先的水平上，隨著我國“墨子號”的升空，我國向世界宣布了我國在量子通信技術領域所取的的輝煌成就，2017年8月中國憑借在《自然》周刊上發(fā)表的兩項成果確保了在量子通信這一未來通信技術領域的至上地位。

作為國際上量子信息實驗研究領域的開拓者之一，潘建偉的系統性創(chuàng)新工作贏得國際學術界高度評價。牽頭研制成功國際上首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”，建成國際上首條量子保密通信骨干網“京滬干線”，構建了首個空地一體的廣域量子保密通信網絡雛形，使我國量子保密通信的實驗研究和應用研究處于國際領先水平。

七 、3D打印技術，后來居上

3D打印顛覆了傳統生產加工模式，是當下十分熱門的新興技術，3D打?。?DP)即快速成型技術的一種，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。

在全球3D打印技術發(fā)展過程中，雖然中國起步較晚，但卻后來者居上。

2015年中船重工第705研究所在3D打印機技術領域取得重大突破，借助直接金屬激光燒結快速成型技術實現了3D打印，成為繼美國、德國的3D打印巨頭之后，世界上第四家掌握該技術的企業(yè)。近年來中國軍事科技之所以突飛猛進，以先進戰(zhàn)機為代表的各種尖端武器密集亮相，與中國掌握了領先世界的3D打印技術有絕大關系。清華大學教授顏永年是中國快速成形技術的先驅人物之一。

2020年，一臺由中國自主研制的“復合材料空間3D打印機”及其在軌打印的兩個樣件8日隨中國新一代載人飛船試驗船返回艙成功返回東風著陸場。這是中國首次開展軌道3D打印試驗，也是全球首次實現連續(xù)碳纖維增強復合材料的太空3D打印。

中國專利保護協會發(fā)布的數據顯示，截止到2018年12月20日，全球已公開的與3D打印相關的專利總量達8萬件左右，主要集中在中國（3.9萬余件）、美國（2.1萬余件）、韓國（0.5萬余件）、德國（0.2萬余件）……僅從專利數量上，中國處于領先地位。

八、液態(tài)金屬技術，全球領跑

液態(tài)金屬，顧名思義，就是一種不定型、可流動液體的金屬，又稱為非晶合金，主要就是以鎵、銦作為基礎材料，然后再配以其它的功能材料制成的金屬合金。它的出現，被視為人類利用金屬的第二次革命，在航空航天、精密機械、消費電子、醫(yī)療、3D打印等眾多領域有著廣泛的應用前景。

看過科幻電影《終結者2》的人可能并不陌生，里面的大反派——T1000機器人，它就是由液態(tài)金屬制成，中彈后能夠自動閉合傷口，被破壞后可以自我復原，還能夠根據環(huán)境狀況自動變形……

雖然當前的液態(tài)金屬離成為真正的“終結者”還很遙遠，但隨著液態(tài)金屬技術的快速發(fā)展，由此制成的一些先進裝置已經得到實踐應用，未來甚至會催生一系列戰(zhàn)略性新興產業(yè)。而在液態(tài)金屬的研究上，目前，中國已經領跑全球，美國拍馬也追不上了。

而在芯片領域，液態(tài)金屬也有著重大的應用價值。早在2000年至2002年期間，中國科學院理化技術研究所研究員劉靜就提出了液態(tài)金屬芯片冷卻技術，隨后劉靜團隊經過努力攻關，構建了一系列新的理論與技術體系，掌握了上百項核心專利。

正因為意識到它的重要性，2014年，美國國家航空航天局（NASA）就將“液態(tài)金屬冷卻技術”列為未來前沿技術。不過，此時距劉靜團隊提出該技術已經有10余年。

2015年，劉靜團隊又研發(fā)出世界首臺液態(tài)金屬機器人，雖然它的功能與電影中的液態(tài)金屬機器人不能相提并論，但也被外媒形容為制造出“終結者”。當然，劉靜團隊的原創(chuàng)科研成果還多著呢，比如研發(fā)出一種可變形“車輪”的微型車輛、液態(tài)金屬電子紋身、3D打印液態(tài)金屬打印機、液態(tài)金屬骨科外固定支具等等。

經過近20年持續(xù)不斷的努力，劉靜團隊已經申請了200多項專利技術，這些技術的“含金量”非常高，其原創(chuàng)性和先進性位居世界前列，并入選國際知名獎項，助推中國領跑全球液態(tài)金屬研究。

液態(tài)金屬除了應用在消費電子結構件之外，在汽車工業(yè)，運動器材，機器人，航空航天，軍工領域的應用也具備非常大的潛力。

九、特高壓輸電技術，走向世界

輸電電壓一般分為高壓、超高壓和特高壓。國際上，高壓通常指35—220千伏的電壓，超高壓則指330千伏及以上、1000千伏以下的電壓，而特高壓則是1000千伏及以上的電壓。在利用特高壓輸電技術輸送電力時，發(fā)電廠發(fā)出的電線要通過升壓變壓器將電壓升高至1000（±800）千伏以上，然后到用電地區(qū)再通過降壓變壓器將電壓降至220/380伏供用戶使用。

我國幅員遼闊、人口眾多，社會經濟正處于快速發(fā)展階段，對電能的需求也持續(xù)大幅增長。發(fā)展特高壓輸電技術，不僅可以解決我國能源資源與能源需求逆向分布、區(qū)域電網互聯等問題，為我國經濟社會可持續(xù)發(fā)展提供穩(wěn)定可靠電力供應，還將為大規(guī)模開發(fā)利用清潔能源提供重要技術保障，具有顯著的規(guī)模經濟效益。

2011年3月，中國將特高壓工程列入國家"十二五"規(guī)劃，計劃建設“三橫三縱一環(huán)網“特高壓骨干網架和13項直流輸電工程（其中特高壓直流10項），這一過程中，中國的特高壓輸電在電壓等級、輸送電量、距離等方面不斷刷新世界紀錄。

2016年1月11日，全長3324公里的準東-皖南±1100千伏特高壓直流輸電工程開工， 工程建成后將是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最遠、技術水平最先進的特高壓輸電工程。

過去，美國、意大利等國家做過這方面的研究，俄羅斯、前蘇聯和日本做過這樣的工程實踐。但是由于技術等方面的原因，沒有成功，也沒有實現商業(yè)化運營。我國不僅擁有完全的自主知識產權，而且這項技術在世界上是唯一的。

中國跨越3000多公里送電的特高壓技術的成熟，讓跨國跨州電力聯網成為可能，目前，中國正在加速推進全球能源互聯互通，特高壓項目在國外不斷落地。

2009年1月，中國獲得菲律賓國家輸電網特許經營權40%股權，此后，中國特高壓輸電的觸角先后伸向葡萄牙、澳大利亞、意大利、希臘及香港等7個國家和地區(qū)骨干能源網，基本實現了全球布局。目前，境外投資項目做一個成一個，境外資產規(guī)模逐年上升，總額達568億美元，且無一虧損，全部盈利。

目前，中國共制定特高壓輸電國際標準14項、國家標準50項、行業(yè)標準73項、企業(yè)標準189項，全世界都在使用中國的這一套標準。

十、雜交水稻技術，天下糧倉

所謂“春種一粒粟，秋收萬顆子?！碧崞痣s交水稻，大家就一定知道袁隆平院士，他的超級雜交水稻，一度被西方媒體稱為“東方魔稻”。獲得了國家最高科學技術獎，雜交水稻是現代農業(yè)科技的重大成就之一。雜交水稻的成功推廣應用是世界作物科學與技術的重大突破，豐富了作物雜種優(yōu)勢理論和種子繁育學內容，促進了作物遺傳育種學科的發(fā)展，不僅為其他作物雜種優(yōu)勢的利用提供了新方法，而且為中國乃至世界糧食安全提供了重要技術保障。

1964年，袁隆平首先在我國進行雜交水稻的研究，1971年2月被調到湖南省農業(yè)科學院從事雜交水稻的研究工作。在1973年時，以他為首的科技攻關組完成了三系配套并成功培育雜交水稻，實現了雜交水稻的歷史性突破。

1975年，國務院提出了迅速擴大試種雜交稻的決議，并在人力、物力、財力等方面加大投入。當年在全國多點示范的面積達5600多畝（1畝=1/15公頃），1976年示范推廣的面積高達208萬畝。

1976-1988年間，全國累計種植雜交水稻12.56億畝，增產水稻達到1000億千克以上。1987年，雜交水稻增收糧食達到150億千克，當時遼寧省一年的糧食產量只有127億千克。

2019年10月21日至22日，第三代雜交水稻在湖南省衡陽市衡南縣清竹村進行首次公開測試，畝產1046.3公斤。第三代雜交水稻技術是以遺傳工程雄性不育系為遺傳工具，它讓所有的水稻，在理論上都能找到適合自己的“另一半”，并產生優(yōu)良后代。

2020年11月2日，在湖南省衡陽市衡南縣清竹村進行的袁隆平領銜的雜交水稻雙季測產達到了畝產1530.76公斤。

別國糧食需要至少120天的生長期，而我們現在僅僅60天就可以做到，若真的碰到了世界級的糧食大災難，這救國救民的雜交水稻技術絕對堪比上古神器：神農鼎！