中國4大發(fā)明(中國4大發(fā)明分別是誰發(fā)明的)

中國早在2020年共申請專利68720件，居世界首位。在這些公司中，表現(xiàn)最為突出的是華為，據(jù)公開資料顯示，華為除了是連續(xù)4年成為申請國際專利最多的企業(yè)外，還連續(xù)第三次打破企業(yè)專利保有量的世界紀錄。更加值得一提的是，中國的發(fā)明專利申請量目前已經(jīng)連續(xù)九年，位居世界首位。

值得一提的是，中國的科學引文索引（SCI）論文從1988年的0.56萬篇增加到2016年的32.42萬篇，位居世界第二位；國內發(fā)明專利申請量從1988年的4780件增加到2017年的1381594件，位居世界第一位。

中國的基礎研究重大成果不斷涌現(xiàn)?；瘜W、材料、物理等學科居世界前列，鐵基超導材料保持國際最高轉變溫度，量子反常霍爾效應、多光子糾纏世界領先，中微子振蕩、干細胞、利用體細胞克隆獼猴等取得重要原創(chuàng)性突破，悟空、墨子、慧眼、碳衛(wèi)星等系列科學實驗衛(wèi)星成功發(fā)射，500米口徑球面射電望遠鏡、上海光源、全超導托卡馬克核聚變裝置等重大科研基礎設施為中國開展世界級科學研究奠定了重要物質技術基礎。

中國的戰(zhàn)略高技術研究捷報頻傳。超級計算機連續(xù)10次蟬聯(lián)世界之冠，采用國產(chǎn)芯片的“神威·太湖之光”獲得高性能計算應用最高獎“戈登·貝爾”獎，載人航天和探月工程取得“天宮”“神舟”“嫦娥”“長征”系列等重要成果，北斗導航進入組網(wǎng)新時代，載人深潛、深地探測、國產(chǎn)航母、大型先進壓水堆和高溫氣冷堆核電、天然氣水合物勘查開發(fā)、納米催化、金屬納米結構材料等正在進入世界先進行列。

中國的創(chuàng)新引領產(chǎn)業(yè)向中高端邁進。復興號高速列車邁出從追趕到領跑的關鍵一步，超超臨界燃煤發(fā)電、特高壓輸變電、雜交水稻、海水稻等世界領先，移動通信、語音識別、新能源汽車、第三代核電“華龍一號”、掘進裝備等躋身世界前列，集成電路制造、C919大型客機、高檔數(shù)控機床、大型船舶制造裝備等加快追趕國際先進水平，龍門五軸機床、8萬噸模鍛壓力機等裝備填補多項國內空白，自主研發(fā)的人工智能深度學習芯片實現(xiàn)商業(yè)化應用，超導磁共振等醫(yī)療器械實現(xiàn)國產(chǎn)化替代，重大傳染病防控和疫苗研制、重大新藥創(chuàng)制等有力改善民生福祉。

一、石墨烯-鋁電池

浙江大學高分子科學與工程學系高超團隊，研制出了一種新型石墨烯-鋁電池。團隊研發(fā)的石墨烯—鋁電池。它的正極是石墨烯薄膜，負極是金屬鋁。經(jīng)測試，它在25萬次充放電循環(huán)后仍能保持91%的容量；同時其倍率性能優(yōu)異，快速充電可1.1秒內充滿電。

這種電池還有很多特別的特點：首先是抗冷熱：可以在零下40攝氏度到120攝氏度的環(huán)境中工作，可謂既耐高溫，又抗嚴寒。而在零下30攝氏度的環(huán)境中，這種新型電池能實現(xiàn)1000次充放電性能不減，而在100攝氏度的環(huán)境中，它能實現(xiàn)4.5萬次穩(wěn)定循環(huán)。其次是經(jīng)折騰：這種新型電池是柔性的，將它彎折一萬次后，容量完全保持；而且，即使電芯暴露于火焰中也不會起火或爆炸。再次是壽命長：如果智能手機用上這種電池，每天哪怕充電10次，也能用上近70年。

二、超級石墨烯基電池

華為在石墨烯方面的技術能力也是全球矚目的。華為中央研究院就在日本向全世界宣布：鋰電子電池技術實現(xiàn)重大突破，全球首個超級石墨烯基電池登場！一旦這項技術進一步完善、實現(xiàn)商業(yè)化，這個世界將面臨一場巨變。無疑，石墨烯電池成為提供人類生活所需大多數(shù)發(fā)電能源的來源！一場席卷全球的顛覆性新技術新產(chǎn)業(yè)革命，正在胎動之中！

而在石墨烯方面，全球曾經(jīng)有超過200個機構和1000多名研究人員從事石墨烯研發(fā)，值得一提的是，中國在石墨烯研發(fā)上優(yōu)勢強大。截至2016年3月，中國石墨烯的專利總數(shù)占全世界的56%，排名第一，其次才是韓國、美國、日本。盡管石墨烯起于英國，石墨烯被許多國家列為頭號技術研發(fā)，但今天中國的石墨烯技術卻已領跑全球！

三、人工智能多領域

中國人工智能企業(yè)數(shù)量近4000家，位居全球第二。中國在人工智能技術上已經(jīng)發(fā)展得十分成熟。中國有世界工廠的美譽，且是世界上工業(yè)體系最為完善的國家。中國已經(jīng)提出2025中國制造大計，將把國內的制造業(yè)進行轉型，從一個制造大國向一個創(chuàng)造強國轉變，美國哈佛大學的一份報告指出，中國在多個尖端技術領域已經(jīng)取得巨大進步。哈佛大學貝爾弗中心7日發(fā)表的這份報告指出，中國制造業(yè)的巨大發(fā)展推動了研發(fā)進步。報告說：“中國已取代美國，成為世界排名第一的高技術制造大國。2020年，中國生產(chǎn)了2.5億臺計算機、2500萬臺汽車和15億部智能手機。”報告說，中國在某些領域已經(jīng)成為世界第一，從目前趨勢來看，在另一些領域也可能超過美國。

中國在全球語音技術方面，中國公司在包括英語在內的所有語言上都在超越美國公司。全球最大的語音識別初創(chuàng)企業(yè)——中國的科大訊飛已經(jīng)擁有7億用戶，幾乎是蘋果Siri用戶的兩倍。中國在金融科技方面，微信支付擁有9億中國用戶，大大超過蘋果支付在美國的4400萬用戶。三分之二的美國人仍以信用卡為主要支付方式，而移動支付已經(jīng)成為9成中國城市人口的首選，中國的移動支付交易額是美國的150倍，尤其在2020年已經(jīng)達到42萬億美元?！敝袊谏疃葘W習被稱為“最熱門的分領域”。中國的專利出版物數(shù)量曾經(jīng)是美國的6倍。據(jù)美國艾倫人工智能研究所的權威評估，到2025年，美國的人工智能論文引用次數(shù)將降至第二位。

值得一提的是，中國在國際科技論文發(fā)表量和發(fā)明專利授權量已居世界第二，部分領域核心關鍵技術實現(xiàn)重要突破。語音識別、視覺識別技術世界領先，自適應自主學習等初步具備跨越發(fā)展的能力，中文信息處理、工業(yè)機器人和無人駕駛等技術逐步進入實際應用。

四、基因組工程

中國在基因科學方面，之前已經(jīng)啟動“中國十萬人基因組計劃”。這是中國在人類基因組研究領域實施的首個重大國家計劃，也是目前世界上規(guī)模最大、推進速度最快的人類基因組計劃：4年內全部完成！值得一提的是，這也將是當前世界上推進速度最快的基因組工程。中國于1999年7月在國際人類基因組注冊，積極參加到這項研究計劃中，承擔其中1%的任務，成為參加這項研究計劃唯一的發(fā)展中國家。

五、人類基因組工作草圖繪制

2000年6月26日，人類有史以來第一個基因組草圖終于繪制完成，中國科學家參與并高質量地完成了人類基因組工作草圖繪制百分之一的測序任務表明中國科學家有能力起躋身國際科學前沿，并做出重要貢獻。

2000年2月12日，參與人類基因組計劃的六國科學家聯(lián)合公布了人類基因組圖譜及其分析結果，人類基因組的完成圖將于今年繪制出。繪制出完整的人類基因組圖譜，破譯出人類全部遺傳信息。這一計劃的實施將為人類自身疾病的診斷和防治提供依舊，給醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)帶來不可估量的變化，將促進生命科學、信息科學及一批高新技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

六、超塑延展性納米技術

中國科學家在納米科技研究方面位居國際科技前沿。中國科學家在世界上首次直接發(fā)現(xiàn)納米金屬的“奇異”性能―超塑延展性，納米銅在室溫下竟可延伸50多倍而不折不繞，被譽為“本領域的一次突破，它第一次向人們展示了無空隙納米材料是如何變形的”。從總體看，目前我國有關納米論文總數(shù)排行世界第四，在納米材料研究方面已在國際上占一席之地。

七、類人型機器人

2000年11月29日，中國獨立研制的第一臺具有人類外觀特征、可以模擬人行走與基本操作功能的類人型機器人，在長沙國防科技大學首次亮相。類人型機器人的問世，標志著我國機器人技術已躋身國際先進行列。

值得一提的是，中國的863計劃重點支持的高技術領域的研究開發(fā)水平與世界先進水平的整體距離明顯縮小，開始在世界高技術領域占有一席之地，60%以上的技術從無到有。

八、三大量子頂尖科技

中國在量子信息科學的某些領域——包括量子計算、量子通信和量子傳感——已經(jīng)超過美國。中國目前在量子信息科學領域的投入是美國的4倍。

哈佛的報告說：“中國還展示了將研發(fā)迅速轉化為行動優(yōu)勢的能力。2020年12月，在谷歌的53比特量子計算機‘西克莫’取得量子霸權僅一年后，中國達到了同樣的里程碑。中國科學技術大學開發(fā)的光量子計算機在某些計算方面比谷歌快100億倍，獲得了‘量子霸權’。”

在量子通信方面，報告說：“愛德華·斯諾登2013年披露了美國在中國秘密搜集信息的能力，這促使北京加快量子通信的發(fā)展，量子通信是安全的‘黃金標準’。2018年，中國在量子通信和密碼技術方面取得的專利數(shù)量是美國的4倍多。

九、語音識別、視覺識別技術

中國的百度、阿里、騰訊等企業(yè)已先后涉足人工智能，并取得了不俗的成績，在相關領域正奮力追趕世界領先水平。憑借97%的語音識別準確率、0.23%的人臉識別錯誤率、28種機器翻譯后臺支持等一系列突出成績，且百度曾經(jīng)被《財富》雜志評為全球人工智能企業(yè)四強之一。經(jīng)過多年持續(xù)積累，中國在人工智能領域取得重要進展，部分領域核心關鍵技術實現(xiàn)重要突破，語音識別、視覺識別技術處于世界領先地位。

十、生物技術和綠色技術

中國在生物技術領域取得巨大進步，之前在這一領域，美國一直是市場領導者。但中國在基礎和高端研究、制藥和療法方面取得了重大成就。

盡管美國是很多綠色技術的主要發(fā)明者，但中國“在這些技術的制造和應用方面處于全球領先地位，使其能夠主導綠色能源供應鏈的多個環(huán)節(jié)。

中國在綠色技術供應鏈的關鍵環(huán)節(jié)——包括設備制造、原材料和能源存儲——領先于美國和其他國家。憑借其世界工廠的地位，中國已經(jīng)成為可再生能源發(fā)電設備的主要生產(chǎn)國。早在2000年，中國生產(chǎn)的太陽能電池板僅占全球產(chǎn)量的1%，而今全球70%的太陽能電池板由中國供應。相比之下，美國的份額從2000年的30%降至如今的不到1%，這是一個驚人的逆轉。全球10大風力渦輪機生產(chǎn)商中有4家是中國企業(yè)，它們控制著40%的全球市場，而美國的市場份額僅為12%。權威報告預測，到2028年，中國的電動汽車產(chǎn)量將達到美國的6倍。

十一、太空觀測FAST

在國際上做一個橫向比較，中國的FAST與號稱“地面最大的機器”的德國波恩100米望遠鏡相比，靈敏度提高約10倍；比排在“阿波羅”登月之前、被評為人類20世紀十大工程之首的美國“阿雷西博”305米望遠鏡，綜合性能提高約10倍。

FAST系目前世界上口徑最大的單天線射電望遠鏡，是人類直接觀測遙遠星系行星、尋找類似太陽系或地球的宇宙環(huán)境，以及潛在智慧生命的重要設施。其科學目標主要是巡視宇宙中的中性氫、發(fā)現(xiàn)新脈沖星、主導國際甚長基線網(wǎng)、探測星際分子、尋找地外文明等，在航天工程及其他領域具有廣泛用途。經(jīng)過二十多年的不懈努力，這個曾在國際上不被看好的項目大獲成功，實現(xiàn)了中國射電天文學從“追趕”到“領先”的跨越，并在未來20年保持世界領先地位。

十二、半隱式差分法

中國科學家曾慶存從分析大氣運動規(guī)律的本質入手，提出了“半隱式差分法”，是世界上首個用原始方程直接進行實際天氣預報的方法。他的算法至今仍是世界數(shù)值天氣預報核心技術的基礎。在數(shù)值天氣預報的基礎上，曾慶存又在衛(wèi)星大氣紅外遙感、跨季度氣候預測、氣象災害監(jiān)測預報、地球系統(tǒng)模式等領域都相繼形成了開創(chuàng)性的理論研究成果，并得到了廣泛應用。2016年，81歲的曾慶存榮獲全球氣象界最高榮譽——國際氣象組織獎。

十三、基因編輯技術NgAgo－gDNA

英國《自然·生物技術》雜志之前報道了中國科研人員發(fā)明的一種基因編輯技術NgAgo－gDNA獲得全球重要反響。有權威專家評論，盡管這種技術尚處于第一階段，但其潛力有望超過近來被看作諾貝爾獎熱門的美國CRISPR－Cas9技術。

據(jù)科技日報之前消息，基因編輯是近來生命科學領域的熱門研究方向，之前美國研究人員發(fā)明的CRISPR－Cas9技術最為炙手可熱。NgAgo－gDNA技術研發(fā)的河北科技大學副教授韓春雨介紹說，這種基因編輯技術是在荷蘭同行的研究基礎上，使用脫氧核糖核酸（DNA）而不是核糖核酸作為引導工具，取得一些優(yōu)勢。《自然》雜志執(zhí)行主編尼克·坎貝爾評論說：雖然這項新技術還處于初期，但有一些理由讓我們相信它與現(xiàn)在普遍使用的CRISPR－Cas9技術相比有多種優(yōu)勢，特別是在更精準的基因編輯方面。

十四、混合動力礦用車NTH35

中國的北方股份成功研制出國內首臺35噸級混合動力礦用車，標志著北方股份在產(chǎn)品動力多元化應用研究方面取得了突破性成果，填補了國內空白，同時也預示著中國成為世界上少有的掌握礦用車混合動力技術的國家。北方股份研發(fā)的這款混合動力礦用車命名為NTH35。該車采用國際先進的功率分流混合動力技術，配備高性能動力鋰電池，發(fā)動機功率較原普通柴油驅動車輛降低了30%，雙電機驅動變速系統(tǒng)可智能高效地進行最優(yōu)功率分配，并最大程度回收制動能量，節(jié)省25%左右的燃油消耗，減少尾氣排放。

十五、分子模塊設計技術

中國科學院獲悉，由該院遺傳發(fā)育所李家洋研究組與浙江省嘉興市農(nóng)業(yè)科學院李金軍研究組合作，運用“分子模塊設計”技術育成的水稻新品種“嘉優(yōu)中科系列新品種”近日獲得突破，兩塊“嘉優(yōu)中科1號”水稻實收測產(chǎn)表明，平均畝產(chǎn)分別為913公斤和909.5公斤，比當?shù)刂髟云贩N畝產(chǎn)增產(chǎn)200公斤以上。這意味著我國科學家突破傳統(tǒng)育種技術，走出了分子育種的新路。該項目負責人、中國科學院院士李家洋說：“該成果是用分子生物學和基因組學方法提升育種技術的大膽實踐和成功探索，標志著中國科學家在現(xiàn)代育種理論研究方面走在了世界前列，對指導未來作物遺傳改良具有重大戰(zhàn)略意義。”

十六、鐵基超導體轉變溫度全球紀錄

中國科學家創(chuàng)造了55開爾文的鐵基超導體轉變溫度紀錄。我國科學家走在了鐵基超導材料研究全球最前沿。中國的高能所和中國科學院電工研究所的研究人員，基于百米鐵基超導帶材研制的長尺度跑道型線圈，在10特斯拉二極磁場下，實現(xiàn)超過零場環(huán)境80%的高載流性能，首次驗證了大尺寸鐵基超導線圈在高磁場領域應用的可行性，及其載流性能對背景場強相對不敏感的高場應用優(yōu)越性。

值得一提的是，這是中國繼2016年研制出首根百米級鐵基超導帶材、2019年完成小尺寸鐵基超導螺線管線圈24特斯拉性能驗證后，該團隊取得的又一重要進展。目前中國科學家走在鐵基高溫超導研究全球最前沿所謂超導，是指某些材料在溫度降低到某一臨界溫度以下時，電阻突然消失的現(xiàn)象。具備這種特性的材料稱為超導材料。超導材料的兩個基本性質是零電阻和完全抗磁性，這些不尋常的特性使其在科學研究、信息通訊、能源存儲、交通運輸、生物醫(yī)學等領域均有重大的應用前景。

1968年，美國物理學家麥克米蘭根據(jù)傳統(tǒng)理論計算推斷，超導材料的轉變溫度一般不能超過40開爾文（1開爾文約為-273℃），這個溫度也被稱為麥克米蘭極限溫度。1986年，兩名歐洲科學家發(fā)現(xiàn)了以銅為關鍵組成元素的銅氧化物超導體。值得一提的是，中國科學家在內的研究團隊將銅氧化物超導體的臨界轉變溫度提高到液氮溫區(qū)以上，突破了麥克米蘭極限溫度，學界將其稱為銅基高溫超導材料。

十七、中微子振蕩技術

由中國科學院高能物理研究所牽頭的大亞灣反應堆中微子實驗，利用大亞灣核電站反應堆測量sin22θ13的實驗計劃，其設計精度比過去國際最好水平提高近一個量級。

中微子是構成物質世界的一類基本粒子，它包括電子型中微子、μ子型中微子和τ子型中微子3種類型。這3種中微子在飛行中可以從一種類型轉變成另一種類型，即中微子振蕩。其振蕩模式在理論上有3種，分別由θ23、θ12和θ13表示。前兩種振蕩已被多個實驗所證實，第三種振蕩因測量難度更大，一直沒有被實驗證實。θ13的大小關系到中微子物理研究未來的發(fā)展方向，并和宇宙起源中的反物質消失之謎相關，是國際上中微子研究的熱點。

該合作組利用55天獲取的中微子事例，測量得到sin22θ13的大小為0.092，誤差為1.7%。測量結果的顯著性為5.2個標準偏差，也就是說無振蕩的可能性只有千萬分之一。

十八、高效N型單晶硅電池技術

中國光伏走在了世界的最前列。據(jù)了解，中國企業(yè)貢獻了全球76%的光伏產(chǎn)品產(chǎn)量。中國光伏產(chǎn)品憑借著物美價廉的優(yōu)勢，占據(jù)了全球大部分光伏市場；并且，中國企業(yè)在全球光伏榜單之中不僅名列前茅，且占據(jù)多席。中國公司研究院所研發(fā)的高效N型單晶硅電池技術獲權威第三方測試認證機構認可，標定全面積電池最高轉化效率達25.4%。值得一提的是，晶科能源在大面積N型單晶鈍化接觸電池轉化效率方面，又一次創(chuàng)造新的世界紀錄。

十九、霍爾發(fā)動機關鍵技術

中國航天科技801所在霍爾發(fā)動機上突破新高，在關鍵技術上實現(xiàn)了彎道超車趕超美俄。中國的航天科技801所進行了一項實驗，——大功率推力器霍爾發(fā)動機進行了點火實驗，最終實驗大獲成功，總計在軌點火時間長達50小時，高達8小時的持續(xù)點火，超過30次的點火次數(shù)。意味著中國完全掌握了20千瓦霍爾推力器的關鍵技術，而值得一提的是目前大部分國家的技術還卡在離子推力器的關鍵技術上。

霍爾推力器是目前掌握的最為先進的電推進發(fā)動機，基本都是被用在火箭發(fā)動機上，常用在周期長的太空飛船和在軌衛(wèi)星的推進調控。它的優(yōu)勢就在于，無需消耗任何的燃料，它的動力來源于氙，利用電磁場加速約束電離子，最終靠著環(huán)境產(chǎn)生高速離子以及電離推進劑，為霍爾推力器提供了源源不斷的動力。而它還擁有著很多的優(yōu)點，由于它不用攜帶大量提供飛行的燃料，因此不僅體積小自重也相對較小，不過目前這種發(fā)動機的造價高昂。