嫦娥五号探测器完成月球采样返回，北斗全球系统完成星座部署，我国率先实现水平井钻采深海可燃冰；科学家找到小麦“癌症”克星，达到“量子计算优越性”里程碑，攻克20余年悬而未决的几何难题……回首刚刚过去的2020年，中国各领域的科学家勇攀科学高峰，取得了一系列重大成果。
日前，由中国科学院和中国工程院院士投票评选出的2020年中国十大科技进展新鲜出炉，中国科学院副院长、中国科学院院士高鸿钧发布了这十大进展：嫦娥五号探测器完成我国首次地外天体采样任务、北斗全球系统星座部署完成、我国无人潜水器和载人潜水器均取得新突破、我国率先实现水平井钻采深海可燃冰、科学家找到小麦“癌症”克星、科学家达到“量子计算优越性”里程碑、科学家重现地球3亿多年生物多样性变化历史、我国最高参数“人造太阳”建成、科学家攻克20余年悬而未决的几何难题、机器学习模拟上亿原子：中美团队获2020高性能计算应用领域最高奖项。记者采访了院士专家，详细解读部分重大科技进展。
突破种源瓶颈，端牢中国饭碗
中国十大科技进展之科学家找到小麦“癌症”克星：小麦赤霉病，是世界范围内极具毁灭性且防治困难的真菌病害，有小麦“癌症”之称。山东农业大学孔令让团队从小麦近缘植物长穗偃麦草中首次克隆出抗赤霉病主效基因Fhb7，且成功将其转移至小麦品种中，首次明确并验证了其在小麦抗病育种中不仅具有稳定的赤霉病抗性，而且具有广谱的解毒功能。目前，已有30多家单位进行广泛试验，结果表现良好。该成果为解锁赤霉病这一世界性难题找到了“金钥匙”。
山东农业大学作物生物学国家重点实验室副主任、农学院院长孔令让说：我们团队研究的作物是小麦，小麦是世界主要粮食作物，也是国家的口粮作物。2020年我们国家小麦产量达到1.35亿吨，在世界上占第一位，小麦一生经过秋冬春夏四季，也就是说在田间需要生长230多天，这样漫长的时间，小麦生产期间受到一些冻害、病害、虫害、旱灾等，从而影响小麦产量。
小麦赤霉病是小麦最严重的一种病，也是全球流行性病，因此在国际上人们称它为小麦的癌症，顾名思义，癌症就是治不了，并且小麦的赤霉病也很难根治。我国是世界上受害面积最大的国家，每年发生6000多万亩，什么概念呢？占咱们国家小麦播种面积六分之一。一般发生年份可以减少20%到30%，重发的年份减到50%甚至颗粒无收，因此小麦赤霉病是威胁国家粮食安全“卡脖子”的难题。
不但如此，赤霉病侵占小麦之后，它产生100多种霉菌毒素，其中含量高的呕吐毒素的一种霉菌毒素，严重危害人的健康。它产生一系列霉菌毒素，其中含量比较多就是呕吐毒素，呕吐毒素被定义为第三类致癌物质，我们国家规定作物食品当中含量一公斤不能超过一毫克，什么概念呢？100个籽粒当中不能超过4个籽粒。
半个多世纪以来，人们一直对赤霉病非常头痛，建立成千上万小麦近缘植物，但是在小麦近缘植物里抗原极其稀少。我们团队是2001年开始小麦近缘植物抗赤霉病基因筛选工作的，非常幸运我们在2006年找到了这样一个抗赤霉病基因，随后我们把这个基因定位在偃麦草抗病的末端，随后我们在国际上统一命名为7号基因。
7号基因对赤霉病和茎基腐病具有广谱抗病性。对于我国北方赤霉病主要是禾谷镰孢菌，南方是亚洲镰孢菌，7号基因可以抗两种镰孢菌引起的赤霉病。在小麦生产中也有一种很严重的病，就是小麦茎基腐病，7号基因可以严抗小麦茎基腐病。2020年我们黄淮北片麦区小麦茎基腐病比较严重，山东省发病面积超过1200万亩，携带7号基因小麦品种表现得非常好，可以抗茎基腐病。
目前，我们通过杂交、回交、分子标记辅助选择以及加代技术，将长穗偃麦草抗赤霉病基因Fhb7转移到全国主要麦区的20多个主栽品种中，表现稳定的赤霉病抗性，并且，对产量性状没有明显的副作用。目前，抗赤霉病小麦品种已经完成了预备试验，区域试验，去年进去生产试验，可望今年审定并大面积推广种植。抗赤霉病种质材料已发放全国70多家单位育种利用，我们相信抗赤霉病小麦品种的大面积推广种植，将为我国小麦产业高质高效发展，农民富裕富足，保障国家粮食和食品安全提供核心技术支撑。
水平井钻采深海可燃冰，保障国家资源能源安全
中国十大科技进展之我国率先实现水平井钻采深海可燃冰：2020年3月26日，我国海域天然气水合物第二轮试采成功，并超额完成目标任务。天然气水合物通常称为可燃冰，在水深1225米的南海神狐海域的试采创造了“产气总量86.14万立方米、日均产气量2.87万立方米”两项新世界纪录。我国也成为全球首个采用水平井钻采技术试采海域天然气水合物的国家。
