盘点2021② | 战略科技力量得到新强化
发布时间：2022-01-02
信息来源：全国科技创新中心微信公众号
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- 研发机构;超导量子;战略科技;科技创新中心;人工智能;量子信息;芯片
盘点2021
时光如梭，与2021年挥手作别。这一年，是中国共产党成立100周年，我们掀起了党史学习教育的热潮。这一年，是推进原始创新，北京国际科创中心快速发展的一年。这一年，是推进开放合作，世界领先科技园区加快建设的一年。我们推出“盘点2021”专栏，一起回顾2021年北京科技创新的精彩瞬间。今天推出第二篇《战略科技力量得到新强化》。
2021年，北京市服务国家需要，战略科技力量得到新强化。
三个国家实验室全部实现挂牌运行。推进世界一流新型研发机构建设，持续支持量子、人工智能等领域新型研发机构发展，集聚了一批战略科技人才，创造出超导量子比特退相干时间和单比特门操控保真度两个国际最高水平，研发出全球首款96核区块链专用加速芯片，实现全脑范围单神经元完整重构等一批具有世界影响力的研究成果。
2021年，在支持在京高校建设产学研深度融合的新型研发中心、打造底层共性技术平台、设立颠覆性基金等方面，北京也取得了许多新突破。
新型研发机构是构建国家战略科技力量的重要组成部分。下面，让我们重点盘点一下北京新型研发机构的发展成果吧！
近年来，北京市高度重视新型研发机构建设，把新型研发机构建设作为加强科技创新中心建设的平台和抓手，相继布局和培育了北京脑科学与类脑研究中心、北京量子信息科学研究院、北京智源人工智能研究院、北京微芯区块链与边缘计算研究院、北京雁栖湖应用数学研究院等，发力科技体制机制创新，服务国家科技自立自强。
2021年，北京新型研发机构人才汇聚、成果迭出：5月，量子信息研究院第一代超导量子计算云平台正式上线；6月，智源研究院重磅发布全球最大的超大规模智能模型“悟道2.0”；当月，微芯研究院发布国内首个自主可控区块链软硬件技术体系“长安链”；9月，量子信息研究院成功研发长寿命超导量子比特芯片……各新型研发机构的一系列世界级科研成果接连涌现。11月，北京助力国际科技创新中心建设的典型经验做法——“建立完善‘五新’机制高标准建设新型研发机构”进入国务院第八次大督查发现的48项典型经验做法。
北京量子信息科学研究院
北京量子信息科学研究院兼聘研究员、清华大学教授龙桂鲁团队将前人的“量子梯度下降算法”作了进一步改进提升，极大降低了该算法对量子线路等资源的需求；该算法在复杂的高维数据的优化方面，明显超过经典算法，并能兼容于未来的量子计算机。相关成果于1月29日发表在Nature子刊《量子信息期刊》上。
5月中旬，北京量子院“第一代超导量子计算云平台”正式上线。该平台旨在推动实用量子算法和量子模拟的发展，促进量子计算技术走向成熟。
9月25日，北京量子信息科学研究院超导量子计算于海峰研究员发布了长寿命超导量子比特芯片，创造了新的世界纪录。该研究成果有望观测到原来无法观测到的量子过程或现象，为超导量子计算走向实用化打下了坚实的器件基础。
北京智源人工智能研究院
1月11日，由北京智源人工智能研究院、阿里巴巴、清华大学、中国人民大学、中国科学院、搜狗、智谱.AI、循环智能等单位的科研骨干成立“悟道”联合攻关团队，发布了面向认知的超大规模新型预训练模型“文汇”，旨在探索解决当前大规模自监督预训练模型不具有认知能力的问题。
3月20日，北京智源人工智能研究院举办“智源悟道1.0 AI研究成果发布会暨大规模预训练模型交流论坛”。会上，“悟道1.0”模型发布，这是我国首个超大规模智能模型系统。
6月1日，在2021北京智源大会开幕式上，“悟道2.0”模型发布，这是全球迄今最大的超大规模智能模型。
北京微芯研究院
1月27日，长安链生态联盟工作推进会在京举行。会上，国内首个自主可控区块链软硬件技术体系“长安链”发布，同时推出首批应用场景，并由国家发展改革委、科技部等27家成员单位共同发起成立长安链生态联盟。
4月19日，由长安链生态联盟、微芯研究院主办的“长安链开源社区技术沙龙”在京召开。长安链核心开发团队介绍了长安链整体技术规划及开源社区建设最新进展，分享了长安链底层技术平台如何通过将区块链技术标准化、模块化，助力开发者高效低成本的开发高性能区块链系统。
6月10日，长安链重大成果发布会在中关村国家自主创新示范区展示中心会议中心举行。会上，全球首款自主可控96核区块链芯片正式发布，长安链生态联盟成员在原有27家基础上，新增23家大型企业，50家联盟成员共同建设的“长安链·协作网络”正式启动，并发布了食品安全、物资采购、医疗健康、5G信息通信等重点应用场景。
北京雁栖湖应用数学研究院
北京雁栖湖应用数学研究院由市政府支持建设，实行理事会领导下的院长负责制，定位为世界一流新型研发机构。研究院将按照“国家战略、世界一流、国际引领”的目标要求，瞄准前沿基础理论和关键工程技术等领域的战略需求，围绕数学物理与理论物理、材料科学、人工智能与大数据、图像科学、大尺度建模与计算、统计方法与数据科学等与数学相关的重大应用领域研究，争取形成一批有重要影响的原创性科学成果，推动我国应用数学研究实现新突破，更好支撑具有全球影响力的科技创新中心建设。
清华大学丘成桐数学科学中心教授、北京雁栖湖应用数学研究院研究员丁津泰和助理研究员陶成东带领团队成功破解美国国家标准技术研究所（NIST）主持征集的后量子密码标准（post-quantumn cryptographystandardization）评选中的GeMMS签名方案。8月，该成果通过论文《Efficient Key Recovery for All HFE Signature Variants》发表于Advances in Cryptology – CRYPTO 2021 ，并获得CRYPTO 2021 年度最佳论文荣誉提名以及行业顶级刊物Journal of Cryptology约稿。
12月，北京雁栖湖应用数学研究院丁津泰研究员、汤珂研究员联合发布了新一代数据确权与交易关键技术。该技术在提高数据交易效率的同时保证了数据交易的安全性，使得数据交易像普通商品买卖一样简单。
北京生命科学研究所
由科技部等7部委和北京市联合创建的北京生命科学研究所（以下简称北生所），被誉为“科技体制改革试验田”。北生所成立以来一直潜心原创性基础研究，不仅取得诸多原创性突破，成为生命科学多个领域的世界引领者，在成果转化上也迈出了可喜步伐，有望为治疗癌症、乙肝、肺纤维化、生殖系统衰老等重大疾病作出重要贡献。
北生所在生命科学多个重要领域进行着原创性研究，包括多种人类致病细菌、病毒和衣原体感染机制、动物社会行为的神经基础、衰老机制、干细胞研究、神经退变、发育和遗传、肿瘤发生机理与治疗、动物细胞自噬机理等。据官网数据显示，2021年，约有近20项科学研究取得相关进展。
9月25日，2020年度北京市科学技术奖揭晓，北京生命科学研究所学术副所长、中国科学院院士邵峰荣获突出贡献中关村奖。突出贡献中关村奖是北京市科学技术奖的最高奖。
10月20日，北生所邵峰实验室和北京大学基础医学院刘小云实验室在 Nature 上合作发表了题为 Shigella evades pyroptosis by arginine ADP-riboxanation of caspase-11 的研究成果。该研究发现福氏志贺菌（Shigella flexneri）通过分泌效应蛋白OspC3介导一种全新的翻译后修饰来抑制caspase-4/11的功能，避免宿主细胞焦亡的发生，从而逃逸了这一重要的天然免疫防御机制对细菌的识别和清除。该研究不仅揭示了志贺菌——这一重要的肠道病原菌如何逃逸宿主的天然免疫系统，也开辟了蛋白质翻译后修饰领域一个全新的研究方向。
10月27日，北生所王晓东团队联合王宏伟团队，黄牛团队和齐湘兵团队在Nature Communications杂志上发表了题为“Structure of PDE3A–SLFN12 Complex and Structure-based Design forA Potent Apoptosis Inducer of Tumor Cells”的研究论文。该文章解析了三种结构不同的小分子化合物 (anagrelide,nauclefine, DNMDP) 处理条件下的PDE3A-SLFN12复合物结构，通过对复合物结构的分析，获得小分子与蛋白复合物相互作用的关键结构信息。该项研究为开发新型肿瘤治疗药物，奠定了科学基础。
12月28日，沙特阿拉伯王室举行盛大的费萨尔国王奖颁奖典礼，王晓东博士因其在人类细胞线粒体凋亡通路和细胞程序性坏死的生物化学及生理学方面的发现获得了2020年费萨尔国王奖科学奖。
北京脑科学与类脑研究中心
北京脑科学与类脑研究中心（以下简称“北京脑中心”）重点围绕共性技术平台和资源库建设、认知障碍相关重大疾病、类脑计算与脑机智能、儿童青少年脑智发育、脑认知原理解析五方面开展攻关。近年来，脑科学与类脑研究中心围绕国家重大战略需求，聚集高水平创新型人才，系统布局，积极组建脑中心，高质量全球招聘优秀科学家，与高校联合培养博士研究生，扎实推进脑科学和类脑研究。截至2021年3月22日，中心全职人员总人数279人，其中科研、技术人员超过88%。先后有7人获得海外高层人才认定，2人入选北京市科技新星计划。在《神经元》(Neuron)、《自然-方法》(Nature Methods)、《自然通讯》（Nature Communications）等核心期刊累计发表论文12篇。申请国际PCT专利1项、软件著作权1项，获批实用新型专利1项。
在生命科学领域，北京脑中心首次发现D型丝氨酸对睡眠的调控作用，还开发了一套基于腺相关病毒（AAV）载体的稀疏高亮标记方法，实现了全脑范围单神经元完整重构。在北京脑中心科研开放合作计划中，首批支持了与北京大学和中科院生物物理所共建脑成像技术与脑影像数据共享平台，未来还将在脑成像技术和设备研发等方面开展更加深入的合作。2021年，北京脑中心7项任务纳入国家“科技创新2030-重大项目”五年实施计划。
2021年3月22日，中心联合主任兼青年人才培养计划（JFMP）办公室正式签署了第一批培养协议，标志着北京脑中心青年人才培养计划正式启动实施。
2018年10月，北京脑中心成立仅半年即正式获批设立博士后科研工作站。经过两年多的培养，2021年5月，北京脑中心第一批博士后陆续完成出站学术报告，顺利出站。第一位博士后的顺利出站，标志着北京脑中心博士后科研工作站工作取得初步成效，中心在科研平台的建设和高层次创新人才培养上向前迈出了一大步，为中心加强学科建设和人才队伍建设、多渠道吸纳优秀人才，强化科研协作奠定了良好的基础。
北京干细胞与再生医学研究院
3月20日，第二届国家干细胞资源库创新联盟大会暨标准发布会在京召开。中国科学院动物研究所国家干细胞资源库获中国合格评定国家认可委员会颁发中国第一张生物样本库认可证书，标志着中国生物样本库的认可制度建设已走在世界前列。会上，6项干细胞领域团体标准同期发布，有望进一步促进干细胞领域标准化发展。
5月，北京干细胞与再生医学研究院科技伦理研究中心（CEST·BISCRM）成立暨“生命科学与哲学”系列学术沙龙启动大会在北京召开。科技伦理研究中心以人类命运和中国发展的新时代命题为关切，为相关领域专家、学者提供共议负责任创新、推进高水平科技伦理研究的平台。
北京纳米能源与系统研究所
北京纳米能源与系统研究所是北京市和中科院联合共建的新型科研组织，在纳米能源与自驱动系统研究领域居国际领先和引领的地位。研究所创立了压电电子学与压电光电子学两大学科，拥有摩擦纳米发电机、自驱动传感系统、海洋蓝色能源、新型高压电源等4项核心技术，产生和转化了摩擦电空气净化器、摩擦电防尘口罩、摩擦电汽车尾气净化系统、自驱动智能鞋等一批科研成果，培养了一批科技领军人才和青年科研骨干，获得了200余项发明专利，成为国际纳米能源研究领域的创立者和领先机构。
5月，北京纳米能源与系统研究所、北京航空航天大学生物医学工程高精尖创新中心、中国科学院大学和广西大学的研究团队共同研制出可实现心肌细胞的实时动态力成像的压电光电子学纳米“天线”阵列（Piezo-phototronic Light Nano-Antenna, PLNA），相关研究成果发表在2021年5月26日国际学术期刊Science Advances上。该项研究是生物工程探索中的一个重大进展，也是压电光电子学效应在医学中的一个崭新应用。
北京纳米能源与系统研究所、广西大学、中国科学院大学、中国矿业大学（徐州）和科思研究院等研究团队共同报道在两种固体材料接触起电过程中观测到了原子特征的光谱。这种原子特征的光谱是在接触起电界面，电子从一种材料中的一个原子转移到另一种材料中的另一个原子所发射。该成果以“Interface inter-atomic electron-transitioninduced photon emission in contact-electrification”为题发表2021年9月24日国际学术期刊Science Advances上。李丁副研究员和许程副教授为共同第一作者，王中林院士为通讯作者。
10月20日，全球最大学术出版商Elsevier公布新一期世界“标准化引文指标全科学作者数据库”（截止到2021年8月1日），即全球前2%的10万全科科学家的大数据排名榜单，王中林院士进入世界前三甲，职业生涯影响力（Career-long impact）排名第三（不含自引量，若计算自引量则世界第二名），并蝉联单年度影响力(Single year impact)排名榜单第一名。在本期发布的大数据榜单中，王中林的45名弟子进入2020年度科学影响力TOP10万全科科学家榜单，比去年增加5名。其中，2名弟子进入世界前3000名，26名弟子进入世界前5万名；纳米能源所共有14名科研人员荣登榜单。
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