每一次时代的向前推进，都少不了一批引领者的身影。
在科技领域，同样有一批心向远方，志在家国的工作者，以一己之力、一技之长，跨过一道道纵横的山峰，留下一个个铿锵的脚印，矢志不移地推动着所在领域的发展和进步，也为后面的追随者照亮了前行的道路。
火星探索者
自古以来，人类就对星空充满了好奇和想象。
2021年5月15日早晨，“天问一号”成功着陆火星，我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功，中国由此成为了世界上第二个让火星车成功着陆火星的国家。当来自火星的遥测信号传回后，北京航天飞控中心的中国航天人们激动高呼，首次火星探测任务工程的总设计师张荣桥更是泪洒现场，不能自已。
从“东方红一号”卫星升空，到杨利伟绕地飞行，再到“嫦娥一号”成功发射，走出地月系，是中国几代航天人的梦想。首次火星任务圆满成功，中国成为了世界上首个通过一次任务，就成功地实现环绕、着陆、巡视的国家，张荣桥再回顾“天问一号”从前期论证到如今收获满满的十年，还会不禁哽咽。
迄今为止，国外实施了四十六次火星探测任务，其中成功和部分成功的只有二十四次，成功率只有百分之五十多一点。由于天体运行规律的限制，每隔二十六个月才有一次机遇，错过就得再等上二十六个月。去火星的路如此艰难，但对于张荣桥来说，却矢志不移。他表示，“对一个国家来讲，我们必须通过这些重大的、前瞻性的科学探索活动，来提升我们的技术，提升我们对未知世界的认知。”张荣桥坚定地说，“带动我们国家航天技术和能力的发展，不能只考虑风险，我们航天人要有担当精神！”这句掷地有声的话语，彰显了中国航天人的使命担当。
“天问一号”和“祝融号”的成功，将会极大推动中国空间科学，特别是行星科学研究的发展，进而获得包括火星地形地貌、表面物质成分、地下结构、磁场、气象和空间环境在内的多元素第一手火星科学数据，满足行星科学家对科学数据的需求，为行星科学研究提供基本保障。“认知宇宙奥秘是我们人类的事业，天问一号为人类认知火星提供了新的机遇。”
2021年12月15日，英国《自然》（Nature）杂志公布了影响2021年科学事件的十位人物评选结果。张荣桥入选，成为今年榜单上唯一的中国人，并被《自然》杂志称为“火星探索者”。
3.5亿抑郁症患者的希望
据有关数据统计，放眼全球，共计3.5亿人正遭受抑郁症的折磨，仅中国就占了大约三分之一。而说到抑郁症，就不得不提到一个人——胡海岚，一位颜值与实力并存的专家教授。多年来，她一直兢兢业业地寻找救治抑郁症的钥匙。她掌握着整个学术界最前沿的科技成果，是当之无愧的医学界“大牛”。
胡海岚致力于研究情绪与社会行为的分子与神经环路机制，近年来在情绪的神经编码、抑郁症发生的分子机制、以及社会等级的神经基础等方向，取得了一系列既有理论意义又有潜在应用价值的系统性原创成果，在《自然》、《科学》等顶级学术期刊发表过多篇论文。《人民日报》曾评价胡海岚是“亚洲第一人！实力与颜值双爆表”。
在前一段时间，胡海岚课题组在《Nature》上发表的两篇关于抑郁症研究的论文，加快了研发治疗抑郁症药物的进度，使全球3.5亿患有抑郁症的人看到了希望。
2021年9月30日，联合国教科文组织公布了第24届杰出女科学家奖得主名单，其中我国科学家、中国生物物理学会理事、浙江大学脑科学与脑医学学院教授、教育部脑与脑机融合前沿科学中心主任胡海岚因在神经科学、尤其是抑郁症方面的重大发现而获奖。她的工作促进了新一代抗抑郁药物的研发。
据悉，世界杰出女科学家奖由联合国教科文组织和法国欧莱雅基金会于1998年设立，至今共遴选出122名获奖者，并在超过115个国家和地区资助和表彰3800余名具有潜力的青年女科学家，有“女性诺贝尔科学奖”之称。
近日，刚刚又被提名为中国科学院院士候选人的胡海岚，已担任浙江大学脑科学与脑医学学院的院长，全面主持学院工作。这位40多岁的美女学者晋升成为了浙江大学这个重量级学院的院长，再次引起了广泛的关注，也给外界带来了更多期待。
加盟中国大学的日本顶尖学者
2021年8月30日，国际著名光化学科学家、中国工程院外籍院士藤岛昭及其团队全职加盟上海理工大学。
1942年出生于日本东京的藤岛昭是日本诺贝尔奖获奖呼声很高的科学家。藤岛昭的研究领域是光电化学，被誉为“光催化之父”。上世纪50年代发明半导体之后，出现了半导体电化学领域，但是直到1972年藤岛昭等人发现“本多—藤岛”效应，这一领域才拓展为光电化学。
藤岛昭致力于半导体电化学研究，后来其研究领域也扩展到更大的范围，包括光与无机材料及有机材料的相互关系，1990年开始研究基于二氧化钛的光催化自洁涂料。他认识到太阳光中少量的紫外线辐射可以被有效利用，通过充分氧化的以氧为基础的自由基作用，用于自洁与自消毒。藤岛昭对光诱导的亲水性的相关现象进行研究，在此种现象中，紫外光会导致TiO2表面具有超亲水性。他长期致力于对光催化基础研究和应用，以及光诱导亲水性研究，同时也开发新材料，包括带有光功能性质的纳米结构材料。
这位年近80岁的国际著名光化学科学家，多次获得诺贝尔奖提名，因为发现了二氧化钛单晶表面在紫外光照射下水的光分解现象，即“本多-藤岛效应”（Honda-Fujishima Effect），开创了光催化研究的新篇章。
藤岛昭与中国已结缘40多年，为中国培养了许多化学领域的人才，指导了30多位中国留学生，多次帮助中国留学生回到中国建立个人研究室，其中包括江雷、刘忠范、姚建年3位中国科学院院士，创造了“一门三院士”的佳话。2003年，藤岛昭从东京大学退休后担任神奈川科学与技术研究院主席，同年当选为中国工程院外籍院士。他在中日两国之间的文化、教育、科学技术交流方面起到了桥梁的作用，更因此荣获2019年度的中国政府友谊奖。
26岁攻克世界难题的数学天才
2021年2月26日，世界知名数学期刊《数学新进展》上发表的一篇名为《J方程和超临界厄米特-杨振宁-米尔斯方程的变形》的论文引来国际数学界的强烈关注，美国科学院院士劳森等人第一时间就对其进行引用。而这篇文章的作者正是中科大几何与物理研究中心的特任教授——陈杲。
陈杲在稳定的条件下，解出了由唐纳森和陈秀雄提出的J方程，同时解出了丘成桐等人提出的超临界厄米特-杨振宁-米尔斯方程的变形，这使得复微分几何领域取得了重大进展。这是人类社会一直攻克不下的一道难题，陈杲经过大胆的推论取证而解决了这项任务，为世人了解所处的宇宙、所处的世界的进程又向前跨出了一大步。
更令人惊叹的是，此时的陈杲只有26岁。
1994年，陈杲出生于浙江省温州市瑞安市，在刚刚学会用语言表达需求的幼儿时期，他就表现出对数字的极度敏感，比如书本的页码、自行车的车牌号、路边的门牌号还有电话号码等等，他总是喜欢重复念叨一遍又一遍；2008年，14岁的陈杲入读中国科学技术大学少年班；2012年，陈杲赴纽约州立大学石溪分校攻读数学博士，师从微分几何界最高奖韦布伦奖得主陈秀雄教授，并与其合作解决了1977年霍金提出的“引力瞬子”问题；2017年获菲尔兹奖得主唐纳森爵士等推荐前往普林斯顿高等研究院做博士后，师从菲尔兹奖得主文卡特什教授；2019年，陈杲已成为威斯康星大学麦迪逊分校的博士生导师和助理教授。
2020年，中国科学技术大学向他抛出了橄榄枝，希望他能回到母校工作。陈杲毅然决然放弃了海外的高薪工作，转身投入祖国的怀抱，回到母校担任几何与物理研究中心特任教授，积极投身于我国数学领域的科研工作中，并奉献了丰硕的研究成果，为国家争得了极大的荣誉，同样也为在外的学子做出了好榜样。
大国背后高科技产业的较量
2021年9月25日晚，被任意拘押了1028天的孟晚舟终于乘坐中国政府包机抵达深圳宝安国际机场，顺利回到祖国。这是中国人民取得的一个重大胜利，更是中国政府为本国高科技企业的发展撑起了一片天空。
2018年12月1日，加拿大应美国当局要求逮捕了孟晚舟。2019年1月29日，美国四部门联合宣布对中国华为公司、有关子公司及其副董事长、首席财务官孟晚舟的指控，即将向加拿大提出对孟晚舟的引渡请求。孟晚舟的遭遇，直接凸显了中美两国在高科技产业的竞争日趋加剧，更是两个大国间实力的较量。
时任外交部发言人华春莹更是直接指出：“事实早已充分证明，这是一起针对中国公民的政治迫害事件，目的是打压中国的高技术企业。”
“孟晚舟”事件，不免让人意识到现阶段美国对中国高科技发展的警觉，开始不遗余力地利用各种手段打压以华为为代表的中国科技企业，打压中国制造2025。
近年来，中国经济持续发展，国力日渐强盛。从2010年以来，中国的制造业规模已超过美国位居世界第一；中国GDP与美国的差距在逐年拉近；中国在高科技领域突飞猛进，5G等高科技领域逐渐开始领跑全球。以华为为代表的一批中国高科技企业逐渐走出国门，走向世界。“中国制造2025”的提出，更是中国冲顶世界高端产业的重要任务。
过去半个世纪，美国依靠科技与实力建立的全球财富分配标准首次面临被挑战的风险。美国开始对华为等企业围追堵截，再把几十家中国科技公司列入了实体清单。而美国政府通过政治手段去破坏他国经济和高科技发展的事情，也并不仅仅只是“孟晚舟案”一例。
在孟晚舟事件上，中国政府坚决维护着本国公民和企业的正当合法权益。随着孟晚舟的最终回国，这场博弈暂时宣告结束，但中美两个大国在高科技产业的竞争却依然没有停止。
从0到1 创“周氏催化剂”
“做基础研究，我们科学家要有前瞻性，做的是明天‘不被卡脖子’的工作。”南开大学化学学院教授、中国科学院院士周其林说。
周其林在不对称催化领域深耕20年，发展出一类高效手性螺环催化剂，是迄今为止最高效的手性分子催化剂，被国内外同行称为“周氏催化剂”。
人的左右手相互为镜像但又不能重叠的现象早就被人类发现，被称为“手性”。在创造新物质的化学领域，一个化学反应往往会产生具有同样分子式的手性化合物，但左旋和右旋的对映异构体却具有截然不同的性质。不同手性的分子虽然差之毫厘，性质却谬以千里。
过去40年以来，手性催化剂由于缺少独特结构的“基本骨架”，真正高效并且获得广泛应用的催化剂就更少了。于是，周其林瞄准了这一重大、前沿的科学问题，带领团队发展了一类全新的“基本骨架”——手性螺环配体骨架，并以此发展理想的手性催化剂。
经过多年潜心钻研，周其林及其团队终于实现从0到1的跨越，设计合成出一种新型手性螺环铱催化剂。其在酮的不对称催化氢化反应中表现出超高活性，催化剂的转化数达到4550000。在此之前，文献报道的最高活性手性催化剂的转化数为2400000。
2011年7月12日，周其林在国际化学权威期刊《德国应用化学》发表了该研究成果。此后，周其林课题组在此基础上发展了一系列选择性好、效率高、适应性强的手性螺环催化剂，引领了全球手性催化研究，被国际同行誉为“周氏催化剂”。
周其林始终坚持原始创新。他的原则是：“做别人没有做过的研究，做理论上或者应用上有意义的研究。”2020年初，周其林站上国家科学技术奖励大会的领奖台，获得国家自然科学一等奖；2021年10月，被表彰为第六届全国杰出专业技术人才。
为中国造“芯”
2021年7月23日，龙芯中科技术股份有限公司首款采用自主指令系统LoongArch设计的处理器芯片3A5000正式发布，该芯片主频2.3GHz-2.5GHz，包含4个处理器核心，性能实现大幅跨越，是代表我国自主CPU设计领域的最新里程碑成果。
近年来，我国信息产业发展面临“卡脖子”的困境，“缺芯少魂”的局面给信息产业的发展带来了较大影响。在此过程中，国产CPU和国产芯片架构的推出，提振了产业信心。龙芯中科近20年来攻坚克难，推出龙芯3A5000和自主指令集架构LoongArch，给信息产业的“缺芯”困境带来了曙光。
我国对CPU的研究最早可以追溯到“两弹一星”时期，但始终摆脱不了外国对于CPU核心技术的控制。直到胡伟武研制出了“龙芯”，这一僵局才被打破。
从2001年在中科院计算所成立团队以来，龙芯中科已走过20多年的艰辛路。回想当年，从胡伟武主动请缨组建CPU设计队伍，到2002年9月28日，中国第一枚通用CPU龙芯一号成功发布，终结了中国计算机产业“无芯”的尴尬历史。此后，龙芯系列不断推陈出新，到如今3A5000的正式发布，一次次鉴证了中国高新技术产业发展的奇迹。
龙芯中科董事长、中科院计算研究所研究员胡伟武谈道：“龙芯通过20年积累完成CPU性能补课，CPU通用处理性能逼近市场主流产品水平，龙芯基础版OS在试错中趋于成熟，架构稳定，成熟度接近Windows XP的发展阶段。”在芯片自主研发的基础上，龙芯中科还攻下了指令集这一“高地”。2021年，龙芯中科推出完全自主指令集架构——LoongArch，标志着指令集系统架构承载的软件生态走向完全自主。龙芯3A5000采用最新的LoongArch指令集架构，与国内采用引进技术的CPU相比，在性能上优势明显。
中国的芯片之路依然任重道远，但国人认识到，唯有自立自强，把关键核心技术掌握在自己手中，才能摆脱受制于人的局面。
星空下的守望者
1月6日凌晨，《自然》杂志以封面文章形式发表了“中国天眼”（FAST）的最新成果。在该成果中，中国科学院国家天文台研究员李菂等领导的国际合作团队，通过FAST平台，采用原创的中性氢窄线自吸收方法，首次获得原恒星核包层中的高置信度的塞曼效应测量结果。研究发现，星际介质具有连贯性的磁场结构，异于标准模型预测，为解决恒星形成三大经典问题之一的“磁通量问题”提供了重要的观测证据，这是FAST产出的系列重大成果之一。
恒星诞生于分子云中，分子云中的致密区域发生塌缩，最终形成恒星。恒星磁场的标准模型认为，在恒星形成的过程中，磁场和重力是相互抗衡的力量，在分子云密度高的地方，重力越大，磁场也越强。按照这一模型，一颗恒星的形成过程中，重力和磁场不断拉扯，以至于恒星的形成需要上千万年。
但是，要测量分子云的星际磁场强度并不是件容易的事。“分子和磁场的作用普遍非常弱，塞曼效应也非常弱。”李菂说。
为了更好地测量出星际磁场，李菂团队另辟蹊径，原创出一种通过测量氢原子的谱线来测量星际磁场的方法——“中性氢窄线自吸收方法”。“原子对磁场的响应会比分子强，氢原子是宇宙中丰度最高的元素，广泛存在于宇宙的不同时期，也是不同尺度物质分布的最佳示踪物之一。”李菂说。
FAST为李菂等人提出的新方法创造了应用的机会。“FAST望远镜是探测暗弱中性氢源的利器。”李菂说。
通过FAST望远镜，他们测量了L1544 分子云包层的磁场强度，首次实现了原创的中性氢窄线自吸收方法塞曼效应的探测，也实现了利用原子辐射手段来探测分子云磁场的从0到1的突破。研究人员发现，与标准模型的预测结果不同，星际介质从恒星外围的冷中性气体，到原恒星核，具有基本一致的、连贯性的磁场结构。“由此，我们将恒星形成的时间从上千万年减少到百万年。”
探索糖化学的奥秘
在中国糖化学研究领域，54岁的中国科学院上海有机化学研究所研究员俞飚是一个代表人物。他的“俞氏糖苷化反应”被国际上100多个同行实验室所使用，为中国在国际糖化学领域打出了名气。
糖与核酸、蛋白质一起被并称为三大生命物质。然而，直到上世纪90年代，中国在该领域研究力量还相当薄弱。1996年，在美国纽约大学完成一年博士后研究的俞飚，遵从导师惠永正教授之命，回到上海有机所，在国内开始了糖化学合成领域的开拓。
20多年来，从中草药中的糖类开始，俞飚带领研究团队不断探索糖合成的捷径。2011年，由于在复杂天然糖缀合物上的一系列领先世界的研究，他代表团队领回了国家自然科学奖二等奖；2008年，他发明了“俞氏糖苷化反应”，使得很多复杂糖分子的合成都从“不可能”变成“可能”。而他们2001年发表的糖苷化方法迄今已被国际上100多个糖化学实验室使用。
迄今为止，俞飚实验室已经成功合成出了中草药和海洋生物中大多数主要类型的糖苷化合物。2020年，其实验室创造了一项世界纪录——线性合成出了128个单糖的聚合物，将糖合成拓展到了多糖范畴。
这些令人眉飞色舞的成就背后，是整个研究团队日复一日、年复一年在实验室枯燥实验、反复受挫的积累。“有一个糖苷分子，前后四位博士生、经历20年，最近终于合成出来了！”俞飚说，只有坚信和热爱才能坚持下来。
2021年11月18日，俞飚当选为中国科学院院士。同时，数月前，他被国际碳水化合物组织授予2022年惠斯勒糖化学奖。这一奖项由国际碳水化合物组织于1984年设立，每2年授予1位（偶尔2位）科学家，以表彰其对糖化学和糖生物化学作出的杰出贡献。自奖项设立以来，共有23位杰出糖化学家获得该殊荣，而俞飚成为迄今唯一获得该奖的中国学者。
不会塌房的“IDOL”
2021年10月31日，虚拟美妆达人“柳夜熙”横空出世，仅凭一条短视频、只用一天时间，抖音粉丝量便从0直冲到118万人。
作为一个初次露面的虚拟人，“柳夜熙”的爆火并不是偶然。虚拟人，尤其是虚拟偶像的诞生，已经被大众广泛认可，此前，现象级虚拟偶像“初音未来”的成功案例就印证了这一点。作为偶像品类中的新生力量，虚拟偶像携带着年轻、时尚、二次元等标签的同时，也意味着相对可控，可以呈现稳定的形象、才艺、人设，因而就不会存在塌房的可能。
2021年期间，除了“柳夜熙”，各种形态的虚拟人呈井喷式出现。5月，阿里推出了虚拟偶像AYAYI；6月，由腾讯和新华社联合打造的全球第一位数字航天员、新华社数字记者小诤亮相；11月，英伟达发布了3个虚拟数字人，全力布局元宇宙；还有清华大学会弹琴的“华智冰”、万科数字化虚拟员工“崔筱盼”、江苏卫视跨年晚会上以邓丽君为原型的虚拟人……如果说2021年之前的虚拟人、虚拟偶像还属于小众领域，那么2021年就是虚拟人生态全面崛起的元年。
虚拟人作为虚拟现实产业这个未来五年数字经济七大重点产业之一的重要应用产业，无疑将会随着偶像文化、直播文化的兴起，日益显示出其强大的破圈力量。
不仅如此，人工智能等技术突破使得虚拟人的制作更简单，交互性更强，同时，商业价值、资本力量也在推动虚拟人快速发展。据量子位研究数据显示，当前虚拟数字人市场规模已超2000亿元，预计2030年将达到2700亿元。其中身份型虚拟人将在未来发展中占据主导地位达到约1750亿元，服务型虚拟数字人则相对稳定发展，总规模也将超过950亿元。
2021，虚拟人正阔步走向主流舞台。
