目录 把科技自立自强作为国家发展的战略支撑（代序） 侯建国 i 前言 中国科学院《科学发展报告》课题组 xi 第一章 科学展望 1 1.1 我国分子科学的发展展望 朱道本 3 1.2 微纳光子学研究进展与展望 余鹏 魏红 王志明等 12 第二章 科学前沿 27 2.1 “嫦娥四号”的最新研究进展 王赤 徐琳 邹永廖 29 2.2 太阳探测的中国视角：从帕克太阳探测器谈起 邓元勇 杨尚斌 白先勇 40 2.3 人工光合成太阳燃料 王集杰 姚婷婷 李仁贵等 49 2.4 DNA计算现状与展望 杨洋 左小磊 57 2.5 生态系统微生物组和人类健康 朱永官 杨凯 李弘哲等 66 第三章 2019年中国科研代表性成果 71 3.1 LAMOST利用新方法发现银河系最大恒星级黑洞 刘继峰 73 3.2 我国科学家利用“墨子号”卫星率先开展引力诱导量子纠缠退相干实验检验 徐凭 任继刚 彭承志等 76 3.3 科学家实现原子级精准的石墨烯可控折叠 陈辉 杜世萱 高鸿钩 79 3.4 基于铜调控自由基攫氢的烯丙位碳氢键精准转化 李家园 林振阳 刘国生 83 3.5 超微孔材料协同分离制备乙烯 陈凯杰 86 3.6 破解藻类水下光合作用的蛋白结构和功能 王文达 韩广业 匡廷云等 89 3.7 提高中晚期鼻咽癌疗效的新方案 马骏 93 3.8 揭示抗结核新药的靶点和作用机制及潜在新药的发现 张兵李俊杨海涛等 97 3.9 LincGET不对称表达引发小鼠2-细胞期胚胎细胞的命运选择 王加强 李伟 周琪 101 3.10 小鼠早期胚胎发育过程中全胚层谱系发生的时空转录组图谱 陈俊 崔桂忠 彭广敦等 106 3.11 通过驾驭自噬选择性降解“不可成药”致病蛋白的药物研发新路径 鲁伯埙 费义艳 丁澦 109 3.12 科学家首次揭示非洲猪瘟病毒的组装机制 王祥喜 步志高 饶子和 113 3.13 植物抗病小体的发现和结构与功能解读 王继纵 王宏伟 周俭民等 117 3.14 中国急需安全的氮素管理——区域氮排放安全阈值研究取得重要进展 喻朝庆 120 3.15 森林群落物种多样性维持机制 陈磊 马克平 124 3.16 青藏高原夏河丹尼索瓦人 陈发虎 张东菊 夏欢 127 第四章 科技领域与科技战略发展观察 131 4.1 基础前沿领域发展观察 黄龙光 边文越 张超星等 133 4.2 人口健康与医药领域发展观察 许丽 王玥 苏燕等 144 4.3 生物科技领域发展观察 丁陈君 陈方 郑颖等 159 4.4 农业科技领域发展观察 袁建 霞邢颖 169 4.5 环境科学领域发展观察 廖琴 曲建升 曾静静等 179 4.6 地球科学领域发展观察 郑军卫 赵纪东 张树良等 190 4.7 海洋科学领域发展观察 高峰 王金平 冯志纲等 200 4.8 空间科学领域发展观察 杨帆 韩淋 王海名等 209 4.9 信息科技领域发展观察 唐川 王立娜 徐婧等 217 4.10 能源科技领域发展观察 陈伟 郭楷模 蔡国田等 225 4.11 材料制造领域发展观察 万勇 黄健 冯瑞华等 238 4.12 重大科技基础设施领域发展观察 李泽霞 魏韧 郭世杰等 247 4.13 世界主要国家和组织科技与创新战略新进展 李宏 张秋菊 惠仲阳等 259 第五章 国内外重要科学奖项巡礼 291 5.1 理解宇宙的演化和地球在宇宙中的位置——2019年诺贝尔物理学奖评述 陈学雷 293 5.2 锂离子电池技术——2019年诺贝尔化学奖评述 索鎏敏 李泓 303 5.3 细胞低氧感知与响应——2019年诺贝尔生理学或医学奖评述 叶盛 309 5.4 2019年沃尔夫数学奖获奖者简介 王海霞 315 5.5 2019年泰勒环境成就奖获奖者简介 廖琴 318 5.6 2019年度图灵奖获奖者简介 王立娜 321 5.7 2019年度国家最高科学技术奖及自然科学奖简介 王海霞 324 5.8 2019年未来科学大奖获奖者简介 裴瑞敏 333 第六章 中国科学发展概况 339 6.1 面向世界科技强国推动新时代基础研究高质量发展 李哲 崔春宇 陈志辉等 341 6.2 2019年度国家自然科学基金项目申请与资助情况综述 郝红全 郑知敏 李志兰等 349 6.3 中国科学五年产出评估（2015？2019年）——基于WoS数据库论文的统计分析 翟琰琦刘小慧 岳婷等 355 第七章 中国科学发展建议 369 7.1 克服“系统失灵”，全面构建面向2050年的国家创新体系 中国科学院学部咨询课题组 371 7.2 发展营养牵引型农作物，提高我国农产品营养品质 中国科学院学部咨询课题组 377 7.3 改革海洋科技体制建设海洋强国的建议 中国科学院学部咨询课题组 382 7.4 加强我国普通实验室生物安全规范化管理 中国科学院学部咨询课题组 387 附录 393 附录一 2019年中国与世界十大科技进展 395 附录二 2019年中国科学院、中国工程院新当选院士名单 404 附录三 2019年香山科学会议学术讨论会一览表 410 附录四 2019年中国科学院学部“科学与技术前沿论坛” 一览表 413 CONTENTS Strengthen Science and Technology to Provide Strategic Support for China’s Development i Preface xi Chapter 1 An Outlook on Science 1 1.1 Prospect for the Development of Molecular Science in China 11 1.2 Recent Progress and Prospects of Micro-and Nano-Photonics 26 Chapter 2 Frontiers in Sciences 27 2.1 The Latest Scientific Results from Chang'e-4 Mission 39 2.2 Space Solar Adventure of Parker Solar Probe from the Point View of China 48 2.3 Artificial Photosynthesis of Solar Fuels Production 56 2.4 DNA Computing： Progress and Perspectives 65 2.5 Ecosystem Microbiome and Human Health 70 Chapter 3 Representative Achievements of Chinese Scientific Research in 2019 71 3.1 Discovery of the Most Massive Stellar-Mass Black Hole in the Milky Way Galaxy by LAMOST 75 3.2 Satellite Testing of a Gravitationally Induced Quantum Decoherence Model 78 3.3 The Atomically Precise Graphene Origami 82 3.4 Site-Specific and Enantioselective Allylic C—H Bond Cyanantion with a Copper-Bound N-Centered Radical 85 3.5 Synergistic Sorption Separation of Ultramicroporous Materials for Ethylene Production 88 3.6 Structures and Functions of Algal Photosynthetic Membrane Protein Supercomplexes 92 3.7 New Standard of Care in Nasopharyngeal Carcinoma：Gemcitabine and Cisplatin Induction Chemotherapy 95 3.8 Crystal Structures of Membrane Transporter MmpL3，an Anti-TB Drug Target 100 3.9 Asymmetric LincGET Expression Triggers the Fate Bias of Mouse 2-Cell Embryos 105 3.10 Spatiotemporal Transcriptome Reveals Lineage Specification and Molecular Architecture of Early Mouse Embryo 108 3.11 Selective Degradation of “Undruggable” Pathogenic Proteins Through Harnessing the Autophagy Pathway 112 3.12 Architecture of African Swine Fever Virus and Implications for Viral Assembly 116 3.13 Mechanistic Study of Plant ZAR1 Resistosome 119 3.14 China Needs a Safe Nitrogen Management： A Progress Made to Quantify Regional Safe Boundaries of Nitrogen Discharge to Local Water Environment 122 3.15 Diversity Maintenance in Forest Communities 126 3.16 The Denisovans on the Tibetan Plateau 129 Chapter 4 Observations on Development of Science and Technoh^y 131 4.1 Basic Sciences and Frontiers 143 4.2 Public Health Science and Technology 158 4.3 Bioscience and Biotechnology 168 4.4 Agricultural Science and Technology 178 4.5 Environment Science 189 4.6 Earth Science 199 4.7 Oceanography 208 4.8 Space Science 216 4.9 Information Technology 224 4.10 Energy Science and Technology 237 4.11 Advanced Materials and Manufacturing 245 4.12 Major Research Infrastructure Science and Technology 257 4.13 New Progress in S&-T and Innovation Strategies of Major Countries and Organizations 289 Chapter 5 Introduction to Important Scientific Awards Internationally and Domestically 291 5.1 Understanding of the Evolution of the Universe and Earth’s Place in the Cosmos——Commentary on the 2019 Nobel Prize in Physics 302 5.2 Lithium Ion Batteries——Commentary on the 2019 Nobel Prize in Chemistry 308 5.3 Cellular Sensing of and Responding to Hypoxia——Commentary on the 2019 Nobel Prize in Physiology or Medicine 314 5.4 Introduction to the 2019 Wolf Prize in Mathematics 317 5.5 Introduction to the 2019 Tyler Laureates 320 5.6 Introduction to the 2019 A.M.Turing Award 323 5.7 Introduction to the 2019 State Preeminent Science and Technology Award and the State Natural Science Award 332 5.8 Introduction to the 2019 Future Science Prize Laureates 337 Chapter 6 A Brief of Science Development in China 339 6.1 Towards to the World’s Science and Technology Powers,Promoting the High-Quality Development of Basic Research in New Era 348 6.2 Proposal Application and Funding of NSFC in 2019： An Overview 354 6.3 Evaluation of Scientific Research in China 2015 - 2019：Statistics and Analysis of WoS Publications 367 Chapter 7 Suggestions on Science Development in China 369 7.1 Overcoming “System Failure” and Constructing the National Innovation System for 2050 376 7.2 Developing Nutritious Crops，Improving the Nutrition Quality of Farm Products in China 381 7.3 Policy Recommendations on Institutional Reform of Ocean Science and Technology Towards a Maritime Power 386 7.4 Enhancing the Standardized Management of Biosafety for the Common Labs in China 391 Appendix 393 1.2019’s Top 10 Science & Technology Advances in China and World 395 2.List of the Newly Elected CAS and CAE Members in 2019 404 3.Overview of Xiangshan Science Conference Academic Meetings in 2019 410 4.List of Fora on Frontiers of Science & Technology by Academic Divisions of CAS in 2019 413
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