2014年
2015年1月31日，由中國科學院院士和中國工程院院士評選的2014年中國十大科技進展新聞在北京揭曉。
1. 探月工程三期再入返回飛行試驗獲圓滿成功
國防科技工業局宣布，2014年11月1日6時42分，再入返回飛行試驗返回器在內蒙古四子王旗預定區域順利著陸，中國探月工程三期再入返回飛行試驗獲得 圓滿成功。再入返回飛行試驗器於2014年10月24日在中國西昌衛星發射中心發射升空，進入地月轉移軌道。科研人員將對飛行試驗獲得的數據進行深入研究，為最佳化完 善嫦娥五號任務設計提供技術支撐。試驗器服務艙將繼續在太空飛行，並開展一系列拓展試驗。首次再入返回飛行試驗圓滿成功，標誌著中國已全面突破和掌握航天 器以接近第二宇宙速度的高速再入返回關鍵技術，為確保嫦娥五號任務順利實施和探月工程持續推進奠定了堅實基礎。
2. 4500米級深海遙控作業型潛水器海試成功
“海馬號”的研製是“863”計畫支持的重點項目，是我國迄今為止自主研發的下潛深度最大、國產化率最高的無人遙控潛水器系統，並實現了關鍵核 心技術國產化。國土資源部作為該項目的主持部門，廣州海洋地質調查局作為業主單位牽頭，聯合上海交通大學、浙江大學、青島海洋化工研究院、同濟大學和哈爾濱工程大學等共同協作完成研製與海試。在南海進行的三個階段的海試中，“海馬號”共完成17次下潛，3次到達南海中央海盆底部進行作業試驗，最大下潛深度 4502米，完成91項技術指標的現場考核，並通過專家組驗收。此次海試的成功標誌著我國掌握了大深度無人遙控潛水器的關鍵技術，是繼“蛟龍號”之後又一 標誌性成果。
3. 量子通信安全傳輸創世界紀錄
中國科學技術大學潘建偉院士及其團隊與中科院上海微系統所和清華大學合作，通過發展高速獨立雷射干涉技術，結合高效率、低噪聲超導納米線單光子 探測器，將可以抵禦黑客攻擊的遠程量子密鑰分發系統的安全距離擴展至200公里，並將成碼率提高了3個數量級，創下新的世界紀錄。2014年11月7日出版的《物理評論快報》發表了這一重要成果，審稿人評論認為“實用量子密鑰分發的重要里程碑”和“物理和技術上的重大進展”，並被選為“編輯推薦”論文。同時，歐洲物理學會下屬網站《物理世界》也以《安全的量子通信傳輸到遠距離》為題，對其進行了報導。
4. 甲烷高效轉化研究獲重大突破
中科院大連化學物理研究所包信和院士領銜的團隊基於“納米限域催化”的新概念，創造性地構建了矽化物晶格限域的單中心鐵催化劑，成功實現了甲烷 在無氧條件下選擇活化，一步高效生產乙烯、芳烴和氫氣等高值化學品。與天然氣轉化的傳統路線相比，該技術徹底摒棄了高耗能的合成氣製備過程，大大縮短了工 藝路線，反應過程本身實現了二氧化碳的零排放，碳原子利用效率達到100%。相關成果發表在《科學》雜誌上。有關專家認為：這是一項“即將改變世界”的新 技術，未來的推廣套用將為天然氣、頁岩氣的高效利用開闢新的途徑。目前，這項技術相關的專利申請已進入美國、俄羅斯、日本、歐洲等國家和地區。
5. 超級稻畝產首破千公斤
由湖南雜交水稻研究中心袁隆平院士團隊牽頭的國家 “863”計畫課題“超高產水稻分子育種與品種創製”取得重大突破。2014年9月24日和10月10日，分別由中國科學院院士謝華安任組長的專家組和農業部測產專家組組長、中國水稻研究所所長程式華等專家，在牛形村和紅星村現場測產，平均畝產分別達到1006.1公斤和1026.70公斤，首次實現了超級稻百畝片 過千公斤的目標，創造了一項里程碑式的世界紀錄。這是農業部首次針對超級稻千公斤攻關品種組織的國家級測產驗收。2014年，“Y兩優900”在全國13 個省市自治區的30個示範片開展高產示範攻關，在較為不利的氣候下仍獲得豐收。
6. 能量最高質子回旋加速器首次出束
2014年7月4日，中國原子能科學研究院承建的100兆電子伏質子回旋加速器首次出束，這標誌著國家重點科技工程--串列加速器升級工程的關鍵設施全面 建成。該加速器是國際上最大的緊湊型強流質子回旋加速器，也是我國自行研製的能量最高質子回旋加速器。其設計突破70兆電子伏以上能區迴旋均採用分離扇或 螺旋扇的國際慣例，表明我國已掌握該領域一系列創新技術。工程建成後將填補我國中能強流質子回旋加速器的空白，使我國成為少數幾個擁有新一代放射性核束加 速器的國家。在國防核科學研究、新核素合成、天體物理研究、醫用同位素研發、治癌技術研究等前沿領域中有望取得突破性成果。
7. 首次獲人源葡萄糖轉運蛋白結構
清華大學醫學院顏寧教授研究組在世界上首次解析了人源葡萄糖轉運蛋白GLUT1的晶體結構，初步揭示了其工作機制及相關疾病的致病機理。據介紹，該成果不僅是針對葡萄糖轉運蛋白研究取得的重大突破，同時為理解其他具有重要生理功能的糖轉運蛋白的轉運機理提供了重要的分子基礎，揭示了人體內維持 生命的基本物質進入細胞膜轉運的過程，對於人類進一步認識生命過程具有重要的指導意義。該成果在《自然》雜誌發表後，諾貝爾化學獎得主布萊恩-克比爾卡評價，針對人類疾病開發藥物，獲得人源轉運蛋白結構至關重要。因此這是一項偉大的成就。該成果對於研究癌症和糖尿病的意義不言而喻。
8. 光通信技術取得新突破
“超高速超大容量超長距離光傳輸基礎研究”國家“973”項目在武漢通過驗收，在國內首次實現一根頭髮絲般粗細的普通單模光纖中以超大容量超密集波分復用傳輸80公里，傳輸總容量達到100.23Tb/s，相當於12.01億對人在一根光纖上同時通話。這一項目由武漢郵電科學研究院牽頭，華中科技大學、復旦大學、北京郵電大學、西安電子科技大學等單位參與，實現了我國光傳輸實驗在容量上的突破。網路傳輸容量是衡量國家網路承載能力和水平的關鍵性 指標。這一項目致力於打造超高速度超大容量超長距離傳輸網路，為下一代光傳輸網路進行的技術儲備，推動我國在光通信領域保持國際領先地位。
9. 首次揭示阿爾茨海默氏症致病蛋白三維結構
清華大學生命科學院施一公院士研究組在世界上首次揭示了與阿爾茨海默氏症發病直接相關的人源γ分泌酶複合物。(γ-secretase) 精細三維結構，為阿爾茨海默氏症的發病機理提供了重要線索。相關成果以長文形式線上發表於《自然》雜誌。阿爾茨海默氏症又稱老年痴呆症，不但給病人及家屬造成極大痛苦，也帶來沉重的社會負擔。該研究組利用瞬時轉染技術，在哺乳動物細胞中成功過量表達並純化出純度好、性質均一、有活性的γ-secretase複合體。同時，通過對獲得的複合物樣品進行冷凍電鏡分析，最終獲得了解析度達4.5埃的γ-secretase復 合物三維結構。據此，科學家對阿爾茨海默氏症的研究將開啟新篇章。
10. 首套30米解析度全球地表覆蓋遙感製圖數據集成功研製並捐贈聯合國
由國家測繪地理信息局完成的這一“863”重點項目研究成果，涵蓋全球陸域範圍和兩個基準年(2000年和2010年)，包括水體、耕地和林地 等十大類地表覆蓋信息，提供著全球地表覆蓋空間分布與變化的詳盡信息，將同類全球數據產品的空間解析度提高了10倍，是全球環境變化研究、可持續發展規劃 等不可或缺的重要基礎資料。2014年9月22日，國務院副總理張高麗將這一成果贈送給聯合國秘書長潘基文，供聯合國系統、各成員國和國際社會免費使用。《自然》雜誌也作了專題報導。目前已有來自全球70多個國家的上千名科技工作者和用戶下載和使用了超過3萬幅數據，成果正在全球環境變化監測和可持續發展等方面發揮 重要作用。
2015年
2016年1月19日，由中國科學院、中國工程院主辦，中國科學院學部工作局、中國工程院辦公廳、中國科學報社承辦，中國科學院院士和中國工程院院士投票評選的2015年中國十大科技進展新聞在北京正式揭曉。
1、首次實現多自由度量子隱形傳態
中國科學技術大學潘建偉、陸朝陽等組成的研究小組在國際上首次成功實現多自由度量子體系的隱形傳態，成果以封面標題的形式發表於《自然》雜誌。這是自1997年國際上首次實現單一自由度量子隱形傳態以來，科學家們經過18年努力在量子信息實驗研究領域取得的又一重大突破，為發展可擴展的量子計算和量子網路技術奠定了堅實的基礎。
國際量子光學專家Wolfgang Tittel教授在同期《自然》雜誌撰文評論：“該實驗實現為理解和展示量子物理的一個最深遠和最令人費解的預言邁出了重要的一步，並可以作為未來量子網路的一個強大的基本單元。”該成果已被歐洲物理學會評為“2015年度物理學重大突破”。
2、北斗系統全球組網首星發射成功
2015年3月30日，北斗系統全球組網首顆衛星在西昌發射成功，標誌著我國北斗衛星導航系統由區域運行向全球拓展的啟動實施。這顆衛星由中科院和上海市政府共建的上海微小衛星工程中心研製，是我國首顆新一代北斗導航衛星，入軌後將開展新型導航信號體制、星間鏈路等試驗驗證工作。
這顆衛星實現了多個首創：首次使用中科院導航衛星專用平台，首次採用遠征一號上面級直接入軌發射方式，首次驗證相控陣星間鏈路與自主導航體制，首次大量使用國產化器部件以實現自主可控。
由於採用一體化設計方法，按照功能鏈設計理念，整星分為有效載荷、結構和熱控、電子學和姿態軌控等功能鏈，極大地提高了系統的可靠性和功能密度。
3、“長征六號”首飛“一箭多星”創紀錄
2015年9月20日7時01分，我國新型運載火箭“長征六號”在太原衛星發射中心點火發射，成功將20顆微小衛星送入太空。此次發射任務圓滿成功，不僅標誌著我國長征系列運載火箭家族再添新成員，而且創造了中國航天一箭多星發射的新紀錄。
此次“長征六號”運載火箭首飛，搭載發射了中國航天科技集團公司、國防科技大學、清華大學、浙江大學、哈爾濱工業大學等單位研製的開拓一號、希望二號、天拓三號、納星二號、皮星二號、紫丁香二號等20顆微小衛星，主要用於開展航天新技術、新體制、新產品等空間試驗，對於促進我國微小衛星發展和新技術試驗驗證等具有重要意義。
4、首架國產大飛機下線
2015年11月2日，中國自主研製的大型客機C919首架機在上海正式下線。C919飛機自主創新有5個標誌，包括飛機總體方案、氣動外形、飛機機體設計與製造、系統集成及工程項目管理等。
研製人員針對氣動布局、結構材料和機載系統，實現先進材料首次在國產民機上的大規模套用、數百萬零部件和機載系統研製流程高度並行。在研發的集成創新過程中，全產業鏈上有將近20萬人參與研發製造，其採用的新技術、新材料、新工藝輻射拉動了中國經濟和科技發展、基礎學科進步及航空工業發展。
業內專家認為，C919總裝下線對於中國民機產業發展、基礎工業實力提升、發展製造強國具有深遠的意義。按計畫，該飛機將於2016年首飛。
5、剪接體高解析度三維結構獲解析
由中科院院士、清華大學教授施一公領導的研究組在《科學》雜誌同時線上發表了兩篇背靠背研究長文，分別報導了通過單顆粒冷凍電子顯微技術（冷凍電鏡）解析的酵母剪接體近原子解析度的三維結構，並在此結構基礎上進行詳細分析，闡述了剪接體對前體信使RNA執行剪接的基本工作機理。
這是科學家首次捕獲到真核細胞剪接體複合物的高解析度空間三維結構，並闡述相關工作機理。美國科學院院士、斯隆—凱特琳癌症研究中心教授丁紹 帕特爾評價說：“剪接體的結構是完完全全由中國科學家利用最先進的技術在中國本土完成，這是中國生命科學發展的一個里程碑。”
6、首次發現外爾費米子
中科院物理所方忠研究員帶領的團隊首次在實驗中發現了外爾費米子。這是國際上物理學研究的一項重要科學突破，對“拓撲電子學”和“量子計算機”等顛覆性技術的突破具有非常重要的意義。外爾費米子是德國科學家威爾曼·外爾在1929年預言的。不過，科學家們始終無法在實驗中觀測到這種粒子。
2012年以來，該所理論研究團隊首次預言在狄拉克半金屬中或許可以發現無“質量”的電子。陳根富小組製備出具有原子級平整表面的大塊TaAs晶體，丁洪小組利用上海光源同步輻射光束照射TaAs晶體，使得外爾費米子第一次展現在科學家面前。外爾費米子的半金屬能實現低能耗電子傳輸，有望解決當前電子器件小型化和多功能化所面臨的能耗問題。
7、首次發現相對論性高速噴流新模式
中科院國家天文台研究員劉繼峰帶領團隊在國際上首次從超軟X射線源發現相對論性高速噴流，打破了天文學界以往的認知，揭示了黑洞吸積和噴流形成的新方式。該成果發表於《自然》雜誌。審稿人認為，此項工作是2015年度本領域內最重要的5大發現之一。“在超軟X射線源中發現相對論性噴流出乎所有人的意料，這改寫了我們對超軟X射線源的認知和噴流形成的認知。”
美國科學院院士、英國皇家學會院士、哈佛大學教授Remash Narayan評論說：“它的觀測特徵和人們猜想並進行了大量數值模擬的處於極高吸積率的黑洞完全契合，生動展示了黑洞吞噬物質過多後產生高速重子噴流和濃密吸積盤外流的情況。”
8、攻克細胞信號傳導重大科學難題
中科院上海藥物所研究員徐華強帶領的國際團隊利用世界上最強X射線雷射，成功解析視紫紅質與阻遏蛋白複合物的晶體結構，攻克了細胞信號傳導領域的重大科學難題。這項突破性成果以長文形式線上發表於《自然》雜誌。美國科學家在G—蛋白偶聯受體（GPCR）信號轉導領域作出的重要貢獻獲得了2012年諾貝爾化學獎。然而，GPCR信號轉導領域還有一個重大問題懸而未決，即GPCR如何激活另一條信號通路—阻遏蛋白信號通路。
研究團隊創新性地利用了比傳統同步輻射光源強萬億倍的世界上最亮的X射線—自由電子雷射（XFEL）技術，用較小的晶體得到了高解析度的視紫紅質—阻遏蛋白複合物晶體結構，為深入理解GPCR下游信號轉導通路奠定了重要基礎。
該研究為開發選擇性更高的藥物奠定了堅實的理論基礎。
9、首個自驅動可變形液態金屬機器問世
由劉靜帶領的中科院理化技術研究所、清華大學醫學院聯合研究小組，發現液態金屬可在吞食少量物質後，以可變形機器形態長時間高速運動，實現了無需外部電力的自主運動。此發現在世界屬首次，相關論文在《先進材料》雜誌上發表。標誌著中國在液態金屬領域達到世界領先水平。這種液態金屬機器完全擺脫了龐雜的外部電力系統，向研製自主獨立的柔性機器邁出了關鍵的一步。
《自然》雜誌在其研究亮點欄目以《液態金屬馬達靠自身運動》為題進行了報導；《科學》雜誌也在網站指出“可變形金屬馬達擁有一系列用途”。
10、“永磁高鐵”牽引系統通過首輪線路試驗考核
搭載著由中國中車研發的永磁同步牽引系統的中國首列“永磁高鐵”在2015年10月底通過整車首輪線路運行試驗考核。這意味著我國高鐵動力正發生革命性變化，成為世界上少數幾個掌握“永磁高鐵”牽引技術的國家。該牽引系統包括永磁同步牽引電機、牽引變壓器、變流器、控制器等核心部件，其中電機採用世界新型稀土永磁材料，有效克服了永磁體失磁的世界難題；其巧妙設計的軸承散熱結構能有效降低軸承溫升，確保牽引動力運行的安全可靠；
同時，採用了寬域高效的控制技術策略，實現高速方波弱磁控制和高速平穩重投；整個牽引系統體現節能高效系統特性匹配，節能10%以上。其研製成功不僅拉開了我國高鐵“永磁驅動時代”的序幕，也為我國高鐵參與國際競爭贏得了先機。
2016年
2016年12月31日，由中國科學院、中國工程院主辦，中國科學院學部工作局、中國工程院辦公廳、中國科學報社承辦，中國科學院院士和中國工程院院士投票評選的2016年中國十大科技進展新聞在京揭曉。
1. 成功發射世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”
2016年8月16日1時40分，長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”發射升空。這將使我國在世界上首次實現衛星和地面之間的量子通信，構建天地一體化的量子保密通信與科學實驗體系。首席科學家潘建偉院士率領團隊完成自主研發的量子衛星突破了一系列關鍵技術，包括高精度跟瞄、星地偏振態保持與基矢校正、星載量子糾纏源等。工程由中科院國家空間科學中心、中國科學技術大學、中科院上海微小衛星創新研究院、中科院上海技術物理研究所、對地觀測與數字地球科學中心等單位聯合完成。量子衛星的成功發射和在軌運行，將有助於我國在量子通信技術實用化整體水平上保持和擴大國際領先地位，實現國家信息安全和信息技術水平跨越式提升，對於推動我國空間科學衛星系列可持續發展具有重大意義。
2. 全球最大單口徑射電望遠鏡在貴州落成啟用
有著超級“天眼”之稱的500米口徑球面射電望遠鏡，2016年9月25日在貴州省平塘縣的喀斯特窪坑中落成，開始接收來自宇宙深處的電磁波，這標誌著我國在科學前沿實現了重大原創突破。該工程由我國天文學家於1994年提出構想，從預研到建成歷時22年，是具有我國自主智慧財產權、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡。眾多獨門絕技讓其成為世界射電望遠鏡中的佼佼者，這也將為世界天文學的新發現提供重要機遇。作為國家重大科技基礎設施，“天眼”工程由主動反射面系統、饋源支撐系統、測量與控制系統、接收機與終端及觀測基地等幾大部分構成。主動反射面是由上萬根鋼索和4450個反射單元組成的球冠型索膜結構，其外形像一口巨大的鍋，接收面積相當於30個標準足球場。
3. 長征五號首飛成功
2016年11月3日20時43分，我國最大推力新一代運載火箭長征五號首次發射成功，標誌著我國運載能力已進入國際先進行列，中國正由航天大國邁向航天強國。長征五號代表了我國運載火箭科技創新的最高水平，填補了大推力無毒無污染液體火箭發動機的空白，實現了異型發動機起飛技術的重大突破。它也是實現未來探月工程三期、載人空間站、首次火星探測任務等國家重大科技專項和重大工程的重要基礎和前提保障。2017年嫦娥五號落月採樣返回、2018年發射空間站核心艙、2020年發射火星探測器等任務都將依靠長征五號來實現。
4. 神舟十一號飛船返回艙成功著陸 2名航天員安全回家
2016年11月18日13時59分，神舟十一號飛船返回艙在內蒙古中部預定區域成功著陸，執行飛行任務的航天員景海鵬、陳冬身體狀況良好，天宮二號與神舟十一號載人飛行任務取得圓滿成功。神舟十一號飛船於10月17日7時30分發射升空，隨後與天宮二號對接形成組合體，兩名航天員進駐天宮二號，進行了為期30天的駐留。在執飛期間，完成了一系列空間科學實驗和技術試驗。這是我國組織實施的第6次載人航天飛行，也是改進型神舟載人飛船和改進型長征二號F運載火箭組成的載人天地往返運輸系統第二次套用性飛行。天宮二號與神舟十一號載人飛行任務圓滿成功，標誌著我國載人航天工程實驗室階段任務取得具有決定性意義的重要成果，為後續空間站建造運營奠定了更加堅實的基礎。
5. 領銜繪製全新人類腦圖譜
中國科學院自動化研究所腦網路組研究中心蔣田仔團隊聯合國內外其他團隊成功繪製出全新的人類腦圖譜，即腦網路組圖譜，在國際學術期刊《大腦皮層》上線上發表。研究團隊突破了100多年來傳統腦圖譜繪製的瓶頸，提出“利用腦結構和功能連線信息”繪製腦網路組圖譜的全新思路和方法。圖譜包括246個精細腦區亞區，比傳統的Brodmann圖譜精細4到5倍，具有客觀精準的邊界定位，第一次建立了巨觀尺度上的活體全腦連線圖譜。腦網路組圖譜為理解人腦結構和功能開闢了新途徑，並對未來類腦智慧型系統的設計提供了重要啟示，也將為神經及精神疾病的新一代診斷、治療技術奠定基礎，並為腦中風損傷區域及癲癇病灶的定位、神經外科手術中的腦膠質瘤精確切除等提供幫助，提高診斷質量與治療效果。
6. 我國首獲超算套用最高獎
由中國科學院軟體所與清華大學、北京師範大學等單位合作的“千萬核可擴展全球大氣動力學全隱式模擬”獲得國際高性能計算套用領域最高獎——“戈登貝爾獎”。科研團隊提出一套適應於異構眾核環境的全隱式求解器算法，一方面可帶來長時間數值模擬效率的提升，另一方面也充分發掘“神威·太湖之光”的強大計算能力。“神威·太湖之光”系統自6月20日發布以來，國內外多個套用團隊項目通過使用該系統獲得突破，已取得100多項套用成果，涉及氣候氣象、海洋、航空航天、生物、材料、高能物理、藥物、生命科學等19個套用領域。首次獲得超算套用最高獎標誌著我國科研人員正將超級計算的速度優勢轉化為套用優勢，表明中國超算取得速度優勢的同時，在套用領域也正不斷縮小與世界先進水平的差距。
7. 率先破解光合作用超分子結構之謎
中國科學院生物物理所的研究團隊在光合作用研究中獲得重要突破，在國際上率先解析了高等植物菠菜光合作用超級複合物的高解析度三維結構。該項研究工作發表於5月出版的《自然》雜誌上。基於結構的光合作用機理研究具有重要的理論意義，同時也將為解決能源、糧食、環境等問題提供具有啟示性的方案。研究團隊通過單顆粒冷凍電鏡技術，利用最新的單顆粒冷凍電鏡技術，在3.2埃（1埃=0.1納米）解析度下解析了高等植物（菠菜）光系統Ⅱ-捕光複合物Ⅱ超級膜蛋白複合體的三維結構，率先破解了光合作用超分子結構之謎，獲得了其與外周捕光天線之間相互裝配原理和能量傳遞過程相關的重要結構信息，為實現光能向清潔能源氫氣轉換提供具有啟示性的方案。
8. “海斗”號無人潛水器創造深潛紀錄
2016年6月22日至8月12日，“探索一號”科考船在馬里亞納海溝挑戰者深淵開展了我國首次綜合性萬米深淵科考。我國自主研製的“海斗”號無人潛水器成功進行了一次八千米級、兩次九千米級和兩次萬米級下潛套用，最大潛深達10767米，創造了我國無人潛水器的最大下潛及作業深度紀錄，使我國成為繼日、美兩國之後第三個擁有研製萬米級無人潛水器能力的國家。此項成果考取得了一系列重要突破，表明萬米深海已不再是我國海洋科技界的禁區，是繼蛟龍號七千米海試成功後又一個海洋科技的里程碑。我國首次萬米深淵科考的成功宣示了我國深海科技創新能力正在實現從“跟蹤”為主向“並行”“領先”為主轉變，為全面實現國家“十三五”重點研發計畫部署的萬米載人/無人深潛的戰略目標邁出了第一步。
9. 利用超強超短雷射成功獲得“反物質”
中國科學院上海光機所強場雷射物理國家重點實驗室利用超強超短雷射，成功產生反物質—超快正電子源，這一發現將在材料的無損探測、雷射驅動正負電子對撞機、癌症診斷等領域具有重大套用。相關研究成果已於2016年3月發表在《電漿物理》雜誌上。此次反物質的獲得經歷了一個相對複雜的過程和最佳化，解決了伽馬射線帶來的噪聲問題，利用正負電子在磁場中的不同偏轉特性，最終成功觀測到正電子。未來，在高能物理、材料無損探測、癌症診斷領域有套用前景，由於其脈寬只有飛秒量級，可使探測的時間分辨大大提高，進而研究物質性質的超快演化。
10. 首次揭示水的核量子效應
中國科學院院士王恩哥與北京大學教授江穎領導的課題組在國際上首次揭示了水的核量子效應，從全新的角度詮釋了水的奧秘。相關研究成果於2016年4月15日刊發在《科學》雜誌上。氫核的量子化研究無論對於實驗還是理論都非常具有挑戰性。研究團隊在相關實驗技術和理論方法上分別取得突破，實現了單個水分子內部自由度的成像和水的氫鍵網路構型的直接識別，並在此基礎上探測到氫核的動態轉移過程。研發了一套“針尖增強的非彈性電子隧穿譜”技術，在國際上首次獲得了單個水分子的高分辨振動譜，並由此測得了單個氫鍵的強度。氫核的“非簡諧零點運動”會弱化弱氫鍵，強化強氫鍵，這個物理圖像對於各種氫鍵體系具有相當的普適性，澄清了學術界長期爭論的氫鍵的量子本質。
2017年
由中國科學院、中國工程院主辦，中國科學院學部工作局、中國工程院辦公廳、中國科學報社承辦，中國科學院院士和中國工程院院士投票評選的2017年中國十大科技進展新聞、世界十大科技進展新聞，2017年12月31日在京揭曉。
1. 我國科學家利用化學物質合成完整活性染色體
我國科學家利用化學物質合成了4條人工設計的釀酒酵母染色體，標誌著人類向“再造生命”又邁進一大步。該研究利用小分子核苷酸精準合成了活體真核染色體，首次實現人工基因組合成序列與設計序列的完全匹配，得到的酵母基因組具備完整的生命活性。該研究結果2017年3月10日在《科學》發表，我國也成為繼美國之後第二個具備真核基因組設計與構建能力的國家。自2012年開始，天津大學、清華大學和深圳華大基因研究院與美國等國家的科研機構共同推動了酵母基因組合成國際計畫（Sc2.0），旨在對釀酒酵母基因組進行人工重新設計和化學再造。我國科學家此次成功合成的4條釀酒酵母染色體，占Sc2.0計畫已經合成染色體的2/3。
2. 國產水下滑翔機下潛6329米刷新世界紀錄
我國自主研發的“海翼”號水下滑翔機於2017年3月在馬里亞納海溝挑戰者深淵，完成大深度下潛觀測任務並安全回收，最大下潛深度達到6329米，刷新了水下滑翔機最大下潛深度的世界紀錄。 “海翼”號水下滑翔機是根據中科院B類戰略先導專項的部署，由中科院瀋陽自動化所研製的、具有完全自主智慧財產權的新型水下觀測平台。從原理樣機的研發到深淵觀測任務的圓滿完成經歷了13個年頭，包含淺海、深海、深淵等不同型號的水下滑翔機20餘台。此次“海翼”號在馬里亞納海溝共完成了12次下潛工作，總航程超過134.6公里，收集了大量高解析度的深淵區域水體信息，為海洋科學家研究該區域的水文特性提供寶貴資料。
3. 世界首台超越早期經典計算機的光量子計算機誕生
2017年5月3日中國科技大學潘建偉院士科研團隊宣布光量子計算機成功構建。潘建偉團隊在多光子糾纏領域始終保持著國際領先水平，團隊利用自主發展的綜合性能國際最優的量子點單光子源，通過電控可程式的光量子線路，構建了針對多光子“玻色取樣”任務的光量子計算原型機。實驗測試表明，該原型機的取樣速度比國際同行類似的實驗加快至少24000倍，通過和經典算法比較，也比人類歷史上第一台電子管計算機和第一台電晶體計算機運行速度快10倍至100倍。這台光量子計算機標誌著我國在基於光子的量子計算機研究方面取得突破性進展，為最終實現超越經典計算能力的量子計算奠定了堅實基礎。
4. 國產大型客機C919首飛
我國首款國際主流水準的國產大型客機C919於2017年5月5日14時許在上海浦東國際機場首飛。C919的全稱是“COMAC919”，COMAC是C919的主製造商中國商飛公司的英文名稱簡寫，“C”既是“COMAC”的第一個字母，也是中國的英文名稱“CHINA”的第一個字母，體現了大型客機是國家的意志、人民的期望。第一個9寓意“天長地久”，19寓意C919大型客機最大載客量190人。C919擁有完全自主智慧財產權，是建設創新型國家的標誌性工程，凝聚了國內最優秀的設計人才和工程人才，針對先進的氣動布局、結構材料和機載系統，研製人員共規劃了102項關鍵技術攻關，包括飛機發動機一體化設計、電傳飛控系統控制律設計、主動控制技術等。
5. 我國首次海域天然氣水合物試開採
2017年5月18日，我國首次實現海域可燃冰試采成功，南海神狐海域天然氣水合物（又稱可燃冰）試采實現連續187個小時的穩定產氣。這是“中國理論”“中國技術”“中國裝備”所凝結而成的突出成就，中國人民又攀登上了世界科技的新高峰。源源不斷的天然氣從1200多米的深海底之下200多米的底層中開採上來，點燃了全球最大海上鑽探平台“藍鯨一號”的噴火裝置。這是我國首次，也是全球首次對資源量占比90%以上、開發難度最大的泥質粉砂型儲層可燃冰成功實現試采。從“藍鯨一號”起步的可燃冰試采，不僅對我國未來的能源安全保障、最佳化能源結構具有重要意義，甚至可能給世界能源接替研發格局帶來改變。
6. 我國“人造太陽”裝置創造世界新紀錄
國家大科學裝置——全超導托卡馬克核聚變實驗裝置東方超環（EAST）實現了穩定的101.2秒穩態長脈衝高約束電漿運行，創造了新的世界紀錄。這一重要突破標誌著，我國磁約束聚變研究在穩態運行的物理和工程方面將繼續引領國際前沿。東方超環是世界上第一個實現穩態高約束模式運行持續時間達到百秒量級的托卡馬克核聚變實驗裝置，對國際熱核聚變試驗堆（ITER）計畫具有重大科學意義。由於核聚變的反應原理與太陽類似，因此，東方超環也被稱作“人造太陽”。該成果將為未來ITER長脈衝高約束運行提供重要的科學和實驗支持，也為我國下一代聚變裝置——中國聚變工程實驗堆的預研、建設、運行和人才培養奠定了基礎。
7. 中國科學家首次發現突破傳統分類新型費米子
中國科學院物理研究所科研團隊首次發現了突破傳統分類的新型費米子——三重簡併費米子，為固體材料中電子拓撲態研究開闢了新的方向。這一研究成果於2017年6月19日由《自然》雜誌線上發表。尋找新型費米子是近年來拓撲物態領域一個挑戰性的前沿科學問題，也是該領域國際競爭的焦點之一。此次新型費米子的發現從理論預言、樣品製備到實驗觀測的全過程，都是由我國科學家獨立完成的，它是凝聚態物理中固體理論的一個重要突破。這一研究成果對促進人們認識電子拓撲物態、發現新奇物理現象、開發新型電子器件以及深入理解基本粒子性質都具有重要的意義。
8. 量子通信“從理想王國走到現實王國”
2017年1月18日，我國研製的世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”在圓滿完成4個月的在軌測試後，正式交付使用。2017年6月16日，中國科學技術大學潘建偉、彭承志等帶領的團隊宣布，利用“墨子號”在國際上率先成功實現了千公里級的星地雙向量子糾纏分發，並於此基礎上實現了空間尺度下嚴格滿足“愛因斯坦定域性條件”的量子力學非定域性檢驗。世界首條量子保密通信幹線——“京滬幹線”於9月29日正式開通。結合“墨子號”衛星，我國科學家成功與奧地利實現了世界首次洲際量子保密通信。“墨子號”圓滿實現了三大既定科學目標，用潘建偉的話說，千公里級的星地雙向量子通信，終於“從理想王國走到了現實王國”。
9. 中科院推出高產水稻新種質
由中科院亞熱帶農業生態研究所夏新界研究員領銜的水稻育種團隊於2017年10月16日宣布，歷經十餘年研究，團隊日前培育出超高產優質“巨型稻”：株高可達2.2米、畝產可達800千克以上、具有高產、抗倒伏、抗病蟲害、耐淹澇等特點。經農業部植物新品種測試中心DNA指紋檢測，以及華智水稻生物技術有限公司56k水稻SNP基因晶片指紋圖譜檢測，確認“巨型稻”是一種水稻新種質材料。這種“巨型稻”光合效率高，單位面積生物量比現有水稻品種高出50%，平均有效分櫱40個，單穂最高實粒數達500多粒，單季產量可超過800千克/畝。它是運用突變體誘導、野生稻遠緣雜交、分子標記定向選育等一系列育種新技術，獲得的水稻新種質材料。
10. “悟空”發現疑似暗物質蹤跡
2017年11月30日，中國暗物質粒子探測衛星“悟空”的首批探測成果在《自然》雜誌上刊發。“悟空”測量到電子宇宙射線能譜在1.4萬億電子伏特（TeV）能量處的異常波動。這一神秘訊號首次為人類所觀測，意味著中國科學家取得了一項開創性發現。如果後續研究證實這一發現與暗物質相關，將是一項具有劃時代意義的科學成果，人類就可以跟隨著“悟空”的腳步去找尋宇宙中5%以外的廣袤未知，這將是一個超出想像的成就。即便與暗物質無關，也可能帶來對現有科學理論的突破。“悟空”投入相對小，在“高能電子、伽馬射線的能量測量準確度”和“區分不同種類粒子的本領”兩項關鍵技術指標方面世界領先。
