一 、3D打印技術

3D打印（3DP)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。

3D打印通常是采用數字技術材料打印機來實現的。常在模具制造、工業設計等領域被用于制造模型，后逐漸用于一些產品的直接制造，已經有使用這種技術打印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業設計、建筑、工程和施工（AEC）、汽車，航空航天、牙科和醫療產業、教育、地理信息系統、土木工程、槍支以及其他領域都有所應用。

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。

2016年華中科大機械學院張海鷗教授主導研發的一項金屬3D打印技術“智能微鑄鍛”，在3D打印技術中加入了鍛打技術，成功制造出世界首批3D打印鍛件。

對此，專家們認為，該成果打破了3D打印行業存在的最大障礙，開啟了人類實驗室制造大型機械的歷史，并將給全球機械制造業帶來顛覆性創新。

近年來，中國軍事科技之所以突飛猛進，以先進戰機為代表的各種尖端武器密集亮相，與中國掌握爆出了領先世界的3D打印技術有絕大關系。

二 、激光制造技術

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，結合激光熔覆技術發展起來的一種無模快速制造技術。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致密的近凈形金屬零件。正是這種無可比擬的優勢，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領域內具有極大的應用價值。

具體而言，激光直接制造技術可以應用的場合主要有：

快速模具制造，特別是塑料注射成形用模具的制造；

航空、航天等武器裝備領域內的高精復雜零件的快速制造和修復；

梯度功能材料的設計與制造；

超硬、稀有金屬材料的零件制造和修復；

高度/壁厚比大于10的薄壁零件的制造和修復，特別適用于渦輪發動機領域。

早在2000年前后，中航激光技術團隊就已開始投入“3D激光焊接快速成型技術”研發，解決了多項世界技術難題、生產出結構復雜、尺寸達到4米量級、性能滿足主承力結構要求的產品。更多機密加小編私人微信jybd8883

目前，中國已具備了使用激光成形超過12平方米的復雜鈦合金構件的技術和能力，成為目前世界上唯一掌握激光成形鈦合金大型主承力構件制造、應用的國家。在解決了材料變形和缺陷控制的難題后，中國生產的鈦合金結構部件迅速成為中國航空力量的一項獨特優勢，目前，中國先進戰機上的鈦合金構件所占比例已超過20%。

中國民用航空制造業也開始應用這一技術。在西北工業大學凝固技術國家重點實驗室下設的激光制造工程中心，通過激光立體成型技術為將于2014年投產、2016年投入運營的國產客機C-919制造了鈦合金翼梁，長度超過5米。除制造外，這些部件即使出現問題，也可以使用同樣的技術進行修復，而無需重新制造，這將可以節省大量用于更換受損部件的費用。憑借激光鈦合金成形技術，中國在航空材料科學領域第一次走在了世界先進水平的前列，正因為如此，2013年1月18日，國務院向“飛機鈦合金大型復雜整體構件激光成形技術”頒發國家技術發明獎一等獎。

據介紹，中國激光制造技術的成功應該歸功于29歲就成為中國科學院半導體所最年輕的研究員林學春及其于2005年帶頭創建的“全固態光源實驗室”。在他的帶領下，實驗室克服重重困難，相繼突破3kW、4kW、6kW和8kW激光輸出。2008年，以林學春作為項目負責人承擔的“863”重點項目“高功率5千瓦全固態激光器”的課題“高功率全固態激光器研究”通過了科技部專家組嚴格評估，這是我國首次研制成功的滿足工業需求的5千瓦級全固態激光器，在打破國際禁運、實現激光先進制造裝備工程化方面實現了重大突破。

三 、超級鋼技術

2012年我國的鋼產量已經達到了7.16億噸，產值超過3萬億元，只要把其中的超級鋼比例提高1%，其帶來的直接經濟效益增量就會超過數十億元。

自重更輕而硬度更高，似乎是人們一直不懈追求的方向，針對這種需求，碳纖維和超級鋼的開發應用已經成為國際上新材料領域和鋼鐵領域令人矚目的研究熱點。

既輕又堅固的新材料，似乎從未如此像今天這樣近距離的走進過我們的生活。

以細晶粒、高強度、低成本、環境友好為特征的超級鋼，自本世紀初在寶鋼、鞍鋼、本鋼等實現工業生產之后，在鋼鐵企業掀起一陣陣超級鋼旋風，各廠競相開發超級鋼板帶材、棒線材等產品，超級鋼產量由最初的幾千噸試制品迅速飆升到數千萬噸。超級鋼的技術思路已經深入人心。目前，已由企業個別行動升級為行業規范和國家標準。

2012年，央視《創新中國》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、環境友好、節省合金元素和有利于可持續發展，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化生產的國家，其他國家的超級鋼尚未走出實驗室。

四、人造太陽技術

核聚變被視為有望解決人類能源問題的重要科研領域。為此，包括中國在內的七個國家和地區的科學家啟動了世界上最大的科研合作工程之一——國際熱核聚變實驗堆項目。據央視《新聞聯播》報道，由我國研制的熱核聚變堆核心部件在國際上率先通過認證，這是我國對國際熱核聚變實驗堆項目的重大貢獻。

國際熱核聚變實驗堆計劃，英文簡稱ITER，目的是實現可以控制的核聚變反應，探索利用核聚變能量的方式。由于它產生能量的原理和太陽發光發熱的機理相似，因此也被稱為“人造太陽”。

“人造太陽”的核心是溫度超過1億度的聚變核燃料，而我國研制的這種材料就要直接面對這樣的超高溫環境。按照ITER的設計方案要求，這種材料需要承受每平米4.7兆瓦的熱量，這足以在瞬間熔化一公斤的鋼鐵。中國的科研人員用三種材料組成的三明治結構，并在和多個國家的競爭中率先摸索出讓三種材料緊密結合的創新工藝。在權威機構進行的試驗中，該材料經受住了比設計標準還高20%的極端高溫環境考驗。和普通能源相比，核聚變清潔安全，能量巨大，用于核聚變的材料氘存在于海水中，一升海水中的氘聚變產生的能量相當于燃燒三百升汽油。

2006年，包括我國在內的7個國家和地區簽訂協議，國際熱核聚變實驗堆項目正式啟動，我國在項目中承擔了10%的工作量。專家表示，隨著項目的推進，人類有望在未來50年內，讓這種能源進入千家萬戶。

五 、量子通訊技術

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。追溯量子通信的起源，還得從愛因斯坦的“幽靈”——量子糾纏的實證說起。

由于人們對糾纏態粒子之間的相互影響一直有所懷疑，幾十年來，物理學家一直試圖驗證這種神奇特性是否真實。

1982年，法國物理學家艾倫·愛斯派克特和他的小組成功地完成了一項實驗，證實了微觀粒子“量子糾纏”的現象確實存在，這一結論對西方科學的主流世界觀產生了重大的沖擊。 從笛卡兒、伽利略、牛頓以來，西方科學界主流思想認為，宇宙的組成部份相互獨立，它們之間的相互作用受到時空的限制（即是局域化的）。 量子糾纏證實了愛因斯坦的幽靈——超距作用的存在，它證實了任何兩種物質之間，不管距離多遠，都有可能相互影響，不受四維時空的約束，是非局域的，宇宙在冥冥之中存在深層次的內在聯系。

在量子糾纏理論的基礎上，1993年，美國科學家C.H.Bennett提出了量子通信（Quantum Teleportation）的概念。量子通信是由量子態攜帶信息的通信方式，它利用光子等基本粒子的量子糾纏原理實現保密通信過程。量子通信概念的提出，使愛因斯坦的“幽靈（Spooky）” ——量子糾纏效益開始真正發揮其真正的威力。

1993年，在貝內特提出量子通信概念以后，6位來自不同國家的科學家，基于量子糾纏理論，提出了利用經典與量子相結合的方法實現量子隱形傳送的方案，即將某個粒子的未知量子態傳送到另一個地方，把另一個粒子制備到該量子態上，而原來的粒子仍留在原處，這就是量子通信最初的基本方案。量子隱形傳態不僅在物理學領域對人們認識與揭示自然界的神秘規律具有重要意義，而且可以用量子態作為信息載體，通過量子態的傳送完成大容量信息的傳輸，實現原則上不可破譯的量子保密通信。

1997年在奧地利留學的中國青年學者潘建偉與荷蘭學者波密斯特等人合作，首次實現了未知量子態的遠程傳輸。這是國際上首次在實驗上成功地將一個量子態從甲地的光子傳送到乙地的光子上。實驗中傳輸的只是表達量子信息的“狀態”，作為信息載體的光子本身并不被傳輸。

經過二十多年的發展，量子通信這門學科已逐步從理論走向實驗，并向實用化發展，主要涉及的領域包括：量子密碼通信、量子遠程傳態和量子密集編碼等。

最近法媒稱，中國實現兩個世界第一。中國憑借8月9日在《自然》周刊上發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。該技術主要可以提升通信過程中的安全性。中國從“墨子號”的投資中獲得了回報。這枚科研衛星于2016年8月16日發射，在距離地球500公里至1200公里處的低軌運行。再加上《科學》周刊今年6月16日發表的成果，中國科學技術大學潘建偉帶領的團隊完成了三大實驗：量子隱形傳態、量子糾纏分發和量子密鑰分發。此前這些實驗僅在地面的光導纖維中完成過。

六、特高壓輸電技術

特高壓輸電技術，在我國主要指±800千伏直流輸電和1000千伏交流輸電技術。 我國不僅擁有完全的有自主知識產權，而且這項技術在世界上是唯一的。”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，也沒有實現商業化運營。

我國目前已經在全球率先建立了特高壓技術標準體系，形成特高壓國際標準4項，國家標準27項，行業標準23項，特高壓交流電壓成為國際標準電壓。國際電工委員會（IEC）成立高壓直流輸電技術委員會，秘書處就設在國家電網公司。

我國已經全面掌握特高壓交流和直流輸電核心技術和整套設備的制造能力，在大電網控制保護、智能電網、清潔能源接入電網等領域取得一批世界級創新成果，目前建立了系統的特高壓與智能電網技術標準體系，編制相關國際標準19項，中國的特高壓輸電技術在世界上處于領先水平，擁有完全的自主知識產權，被定為國際標準電壓，將向世界推廣。

特高壓輸電工程的建成，在世界能源、電力輸送以及電工制造多個領域，引發的震動不小于八級地震。2010年11月29日，諾貝爾物理學獎獲得者、美國時任能源部長朱棣文，在華盛頓對媒體發表題為《能源領域競爭正在成為美國新的衛星時刻》演講時說道：“中國挑戰美國創新領導地位并快速發展的一項重要領域，就是最高電壓、最高輸送容量、最低損耗的特高壓交流、直流輸電。” 國際大電網委員會（CIGRE）秘書長讓·科瓦爾認為特高壓交流試驗示范工程的投運“是電力工業發展史上的一個重要里程碑。”這是迄今為止國際權威人士給予特高壓的最高評價。

七、超級水稻技術

今年，世界的目光都被中國水稻種植方面的一項項突破所吸引。超級稻、巨人稻、海水稻、去鎘稻等新型品種，橫空出世，不斷給世界帶來驚喜。

位于河北省邯鄲市永年區的示范基地，是全國第六期超級雜交稻“百千萬”高產攻關示范工程示范點之一。10月15日，該基地水稻種植通過了該省科技廳組織的測產驗收，平均畝產1149.02公斤，即每公頃17.2噸。創造了世界水稻單產的最新、最高紀錄。

袁隆平牽頭的青島海水稻研究發展中心試種的第一批耐鹽堿水稻（俗稱“海水稻”）近日迎來測產考。在場的專家首先檢測了灌溉用水的鹽度，測出這塊田的灌溉用水鹽度達到了6‰。研發中心的博士楊紅燕形象地解釋稱，這種鹽度大至相當于吃剩的菜湯的咸度。在對該小面積收割、脫粒、除雜、測水分、稱重后，再通過一個固定公式計算，專家組給出了畝產的最終結果。在四種水稻材料中，小面積測產最高畝產量為620.95公斤，按照大田種植產量的8折計算，畝產量也可達500公斤。即便是最低產量的那種耐鹽堿水稻材料，小面積的畝產量也達到438.14公斤。

湖南長沙縣金井鎮湘豐村百畝巨型稻試驗田里，巨型稻像高粱一樣身形筆挺，個頭高達2米，畝產可達1000公斤。

巨型稻單季畝產在1000公斤以上，以出米率60%折算，產出的生態米在市場上是備受青睞的“香餑餑”，每斤價格在20元左右，僅稻米一項，農民每畝收益近2萬元。此外，每畝稻田產出的青蛙在1000公斤以上，泥鰍約300公斤，預計每畝稻田收益在5萬元左右。

近日，在2017年國家水稻新品種與新技術展示現場觀摩會上，袁隆平宣布了一項重大成果：“近期我們在水稻育種上有了一個突破性技術，可以把親本中的含鎘或者吸鎘的基因‘敲掉’，親本干凈了，種子自然就干凈了。”

據統計，全世界每年向環境中釋放的鎘高達3萬噸左右。其中82%—94%的鎘會進入到土壤中，污染農作物。鎘在人體中積存，會導致軟骨癥，最嚴重的還會引發癌癥。