国家最高科学技术奖

6月24日，2023年度国家科学技术奖在京揭晓，国家最高科学技术奖获奖者名单中再添两位科学家——85岁的摄影测量与遥感学家李德仁院士和61岁的凝聚态物理领域科学家薛其坤院士。值得注意的是，两位院士所研究的测绘遥感和量子科技领域，与新兴产业和未来产业密切相关。

测绘遥感

国际著名测绘遥感学家、中国科学院和中国工程院两院院士、武汉大学教授李德仁带领团队突破高精度遥感影像处理技术，使中国国产卫星影像定位精度达到国际同类领先水平；他参与创立中国高精度高分辨率对地观测体系，助力中国测绘遥感产业实现跨越发展；他在全球率先提出通信、导航、遥感（通导遥）三种卫星集成应用，领导打造推进通导遥一体化的“东方慧眼”智能遥感星座计划正在顺利实施……

具体来看，李德仁推进的“通导遥”一体化，从应用端来看，空天信息产业由卫星通信、卫星导航、卫星遥感三大板块构成。据了解，这三方面的应用过去是相互独立的，“通导遥”虽然在本领域都各自发挥着举足轻重的作用，但过去并没有形成整体，信息获取和利用效率不高。

“要把天上的大数据用人工智能处理，变成小数据送到用户的手机上，这样才能实现分钟级的智能服务。”李德仁介绍，天上的遥感卫星不仅能够高分辨率地显示城市景观，还能监测降水量预报水灾，锁定森林火点，判断地震灾情……

“通导遥”一体化是指在一颗卫星上可实现高分多模遥感、双向物联通信、星基导航增强三种功能。技术层面上，导航和通信一体化情况较多，两者在技术上已实现相互渗透。比如北斗系统，在定位导航外也提供一些基本的通信服务。此外，北斗和5G的融合带来相互赋能，可以在不同场景下催生更多应用。

实际上，低轨卫星好比渔网一般包裹着地球。地球上任意一点，都可能被多颗卫星覆盖，并持续接收卫星传输的信息。空天信息产业所依托的“通导遥”卫星，正通过组网形式加速覆盖全球，“通导遥”中的任何一种应用，都将带来大量跨境业务的出现。

11年前，李德仁就呼吁：“发展PNTRC系统对于推动中国空间科学技术的创新和发展，提高中国航天领域的地位和影响力具有重要意义”。

为了应对万物互联时代天基信息的实时智能服务需求，建设系统联通、时空融合、服务畅通的通导遥一体化（PNTRC）天基信息实时服务系统，支持各类用户在任何地方、任何时间的信息获取、高精度定位授时与多媒体通信服务，武汉大学布局了珞珈系列科学试验卫星，用于验证通导遥一体化天基信息实时服务的关键技术。为了进一步推动PNTRC系统建设，武汉大学联合山东省烟台市政府，提出东方慧眼（Oriental SmartEye，OSE ）智能遥感卫星星座计划，将通过通导遥一体化、卫星星座组网观测、在轨处理和人工智能等关键技术，实现卫星遥感从服务政府、服务行业到服务大众的服务模式创新跨越，开辟商业遥感的蓝海市场。

如何高效率、低成本、稳定化获取并使用数据，是促进遥感产业快速发展的关键。李德仁一直在推动“东方慧眼星座”计划的实施，通过部署在天上的遥感卫星组网，实现5天覆盖地球一次，建立从全国到全球的服务系统，让目标看得快、看得清、看得准、看得全、看得懂……据悉，东方慧眼天基信息实时智能服务系统最终可以实现回答何时、何地、何目标发生了何种变化，并把这些有用的信息在用户需要的时间推送给所需要的专业用户和大众用户，确保全球用户可实时获得所需的任何数据与信息。

李德仁团队预计到2030年将发射252颗卫星，包括高分辨率光学和雷达卫星、高光谱卫星和热红外卫星，形成“星网”。李德仁表示，到那时，我们的卫星使用成本会更低，每个人都有望轻松使用卫星数据，从“玩微信”到“玩卫星”。这些卫星将为国家创造万亿级新质生产力，为人类社会可持续发展服务。

李德仁一直在努力推进中国遥感应用产业走向商业化。2014年，李德仁牵头建议推进中国遥感应用产业商业化发展，提出国家投入与商业化运营相结合的发展模式。2015年发布的《国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015-2025年）》，鼓励民营企业参与国家民用空间基础设施建设。目前，中国商业遥感卫星规模达到近200颗，商业航天技术发展迅速。

据前瞻研究院研究报告显示，近年来，我国商业遥感卫星发射越来越密集，商业航天快速发展。截至2023年5月1日，中国商用遥感卫星占在轨遥感卫星的比重达到36.68%，成为我国遥感卫星的最主要用户类型。

李德仁强调，测绘遥感形势很好，但要避免低水平重复和无序，要创造更多应用场景，把测绘遥感从系统研制到应用这一长链条拉得更紧、发挥更大作用，为建设美丽中国、富裕中国和可持续发展的世界做出更多更大贡献。

量子科技

首次观测到量子反常霍尔效应、首次发现异质结界面高温超导电性……中国科学院院士、清华大学教授薛其坤用一个个重量级科学发现，助力我国量子科学研究跻身世界第一梯队。

量子科技是新一轮科技革命和产业变革的前沿领域。量子反常霍尔效应，被认为是量子霍尔效应家族最后一个重要成员，是探索更多量子奥秘的重要窗口，同时推动新一代低能耗电子学器件领域的发展。

所谓量子反常霍尔效应，在薛其坤看来，如果把电子比作人，计算机芯片里的电子运动是无规律的，就像人行走在乱糟糟的农贸市场，总会走弯路、碰到人，就会发热，效率不高。而量子霍尔效应就是一条高速路，电子可以分车道分方向前进。遗憾的是，量子霍尔效应的产生需要非常强的磁场，且成本昂贵，这一缺点阻碍了其在现实生活中的应用。

实际上，量子反常霍尔效应不同于量子霍尔效应，它不依赖于强磁场而由材料本身的自发磁化产生，因此在应用方面比此前发现的量子霍尔效应要方便得多。自1998年开始，就不断有理论物理学家提出各种方案，然而在实验上都没有取得任何进展。全世界顶尖的研究组都想攻克这个难题。

从2009年起，在薛其坤院士的带领下，团队开始向量子反常霍尔效应的实验实现发起冲击。在近四年的时间里，团队生长和测量了超过1000个样品，最终实现了世界范围内首次在实验上发现量子反常霍尔效应的目标。值得注意的是，5纳米的厚度相当于头发丝的十万分之一，制备一个样品再完成它的测量大概要3到4天的时间，1000多个样品背后的难度可想而知。在瑞典皇家科学院编写的《2016年诺贝尔物理学奖科学背景介绍》中，将此发现列为拓扑物质领域代表性的实验突破，得到了权威评价机构的高度认可。

薛其坤表示，以量子计算为核心代表的量子信息科学，将有可能爆发一次革命，这次革命不一定比现在我们正在发生的这种信息革命的意义小，而且难度更大。

高温超导机理则是薛其坤团队想要攻克的另一个难题。近百年来，超导和高温超导一直是物理学最重要的研究方向。试想，如果室温下实现超导，那么输电线路就再也不会因电流发热而能耗巨大，很多电器都会因为室温超导的应用，大幅度降低能耗。

1986年，两个瑞士科学家在铜氧化物中发现了高温超导现象。近40年过去了，人们关于“为什么不是金属的铜氧化物会出现高温超导现象”的探讨还在继续，成了物理学领域至今悬而未决的世纪难题。

在解决这一问题过程中，有两个重要问题，超导配对的对称性：各向同性和各向异性。传统认为，铜氧化物高温超导是各向异性（d-波）配对的。在不同方向，它的波函数在物理学上的基本量是不同的，这也是高温超导研究中的一个主流认识。

2012年，薛其坤带领清华大学物理系研究团队发现了单层铁硒(FeSe)与钛酸锶(SrTiO3)衬底结合而衍生出的界面高温超导，这是在非常简单的体系中发现的高温超导现象，它不是各向异性的对称结果，而是一个简单的各向同性（s波）的对称结果。他们又在2021年发表论文——《转角超薄铋锶钙铜氧约瑟夫森结中的s波配对》，也就是铜氧化物高温超导的对称性是各向同性是一个球形状态，而不是大家认为的棒槌形状态。

在这样的世界难题面前，薛其坤团队提出了与主流共识相悖的观点。薛其坤认为，挑战世界性科学难题，除了需要高超的实验技术、扎实的物理功底和理论功底，还要勇于质疑共识或者主流观点，并通过自己的深度思考、仔细研究和充分论证，提出自己的观点。这是批判性精神中非常重要的一点。

历届国家最高科学技术奖获奖人

国家最高科学技术奖，由中华人民共和国国务院设立，由国家科学技术奖励工作办公室负责，是中国五个国家科学技术奖（国家最高科学技术奖、国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科学技术进步奖、中华人民共和国国际科学技术合作奖）中最高等级的奖项。截至目前，共有37位杰出科学工作者获得该奖（2004年、2015年空缺）。

2000年

袁隆平：我国杂交水稻研究领域的开创者和带头人，为我国粮食生产和农业科学的发展做出了杰出贡献。他的主要成就表现在杂交水稻的研究、应用与推广方面。

吴文俊：著名数学家，主要成就表现在拓扑学和数学机械化两个领域。

2001年

王选：著名的计算机应用专家，主要致力于文字、图形、图象的计算机处理研究。主持我国计算机汉字激光照排系统和以后的电子出版系统的研究开发，提出并领导研制了大屏幕中文报纸编排系统、彩色中文激光照排系统、远程传版技术和新闻采编流程管理系统等。

黄昆：世界著名的物理学家，他对固体物理学作出了许多开拓性的重大贡献。是我国固体物理学和半导体物理学的奠基人之一。

2002年

金怡濂：我国高性能计算机领域的著名专家，是我国巨型计算机事业的开拓者之一。20世纪90年代，他担任国家重点工程--"神威"巨型计算机系统总设计师，使我国高性能计算机峰值运算速度从每秒10亿次跨越到每秒3000亿次以上，实现了我国高性能计算机的历史性突破。

2003年

刘东生：我国地球环境科学研究领域的专家。在中国的古脊椎动物学、第四纪地质学、环境科学和环境地质学、青藏高原与极地考察等科学研究领域中，特别是黄土研究方面取得了大量的研究成果，使中国在古全球变化研究领域中跻身世界前列。

王永志：航天技术专家，是我国载人航天工程的开创者之一和学术技术带头人。

2005年

叶笃正：气象学家，中国现代气象学主要奠基人之一、中国大气物理学创始人、全球气候变化研究的开拓者。

吴孟超：著名肝胆外科专家，中国科学院院士。创立了肝脏外科的关键理论和技术体系，开辟了肝癌基础与临床研究的新领域。创建了世界上规模最大的肝脏疾病研究和诊疗中心，培养了大批高层次专业人才。

2006年

李振声：农业发展战略专家、小麦遗传育种学家。系统研究了小麦与偃麦草远缘杂交并育成了“小偃”系列品种。创建了蓝粒单体小麦和染色体工程育种新系统。开创了小麦磷、氮营养高效利用的育种新方向。

2007年

闵恩泽：主要从事石油炼制催化剂制造技术领域研究，是我国炼油催化应用科学的奠基者，石油化工技术自主创新的先行者，绿色化学的开拓者，在国内外石油化工界享有崇高的声誉。

吴征镒：著名植物学家，从事植物学研究和教学七十年，是我国植物分类学、植物系统学、植物区系地理学、植物多样性保护以及植物资源研究的著名学者。

2008年

王忠诚：新中国培养的第一代神经外科专家，也是我国神经外科的开拓者之一。 他率先提出了“脑干和脊髓具有可塑性”的观点，总结出一套不同脑干肿瘤采取不同手术入路的理论和方法，这些理论要点对打开医学界的“禁区”——脑干肿瘤手术，起到了决定性的作用。

徐光宪：创建了北京大学稀土化学研究中心和稀土材料化学及应用国家重点实验室，先后担任主任、学术委员会主任和名誉主任。在稀土分离理论及其应用、稀土理论和配位化学、核燃料化学等方面做出了重要的科学贡献。

2009年

谷超豪：著名的数学家，在当今核心数学前沿最活跃的三个分支――微分几何、偏微分方程和数学物理及其交汇点上做出了重要贡献。

孙家栋：我国著名的航天技术专家，我国人造卫星技术和深空探测技术的开创者之一。他为我国突破卫星基本技术、卫星返回技术、地球静止轨道卫星发射和定点技术、导航卫星组网技术和深空探测基本技术做出了重大贡献；为创建和发展我国人造卫星总体技术、卫星航天工程管理技术和深空探测技术，做出了系统的、创造性的成就和贡献。

2010年

师昌绪：著名的材料科学家。在国内率先开展了高温合金及新型合金钢等材料的研究与开发。

王振义：著名血液学专家，成功实现了将恶性细胞改造为良性细胞的白血病临床治疗新策略，奠定了诱导分化理论的临床基础；确立了急性早幼粒细胞白血病治疗的“上海方案”，阐明了其遗传学基础与分子机制，树立了基础与临床结合的成功典范；建立了我国血栓与止血的临床应用研究体系。

2011年

吴良镛：我国著名的建筑学家、城乡规划学家和教育家，人居环境科学的创建者。长期从事建筑与城乡规划基础理论、工程实践和学科发展研究，针对我国城镇化进程中建设规模大、速度快、涉及面广等特点，创立了人居环境科学及其理论框架。

谢家麟：国际著名物理学家，我国粒子加速器事业的开拓者和奠基人。

2012年

郑哲敏：国际著名力学家，我国爆炸力学的奠基人和开拓者之一，是中国力学学科建设与发展的组织者和领导者之一。他阐明了爆炸成形的机理和模型律，解决了火箭重要部件的加工难题，发展了一门新的力学分支学科—爆炸力学。

王小谟：我国著名雷达专家，现代预警机事业的开拓者和奠基人。

2013年

张存浩：我国著名物理化学家，我国高能化学激光的奠基人、分子反应动力学的奠基人之一。

程开甲：我国著名物理学家，我国核试验科学技术的创建者和领路人。

2014年

于敏：我国著名的核物理学家，我国核武器研究和国防高技术发展的杰出领军人物之一。长期领导并参加核武器的理论研究和设计。

2016年

赵忠贤：一直从事超导研究，是我国高温超导研究的奠基人之一。

屠呦呦：药学家。科学贡献是发现青蒿素。

2017年

王泽山：我国著名火炸药学家，发射装药理论体系的奠基人，是火炸药资源化治理军民融合道路的开拓者，系列原创性技术的发明人，为我国武器装备和火炸药产品的更新换代做出了杰出贡献。

侯云德：我国生物医学领域杰出的战略科学家和科技工作者，我国分子病毒学、现代医药生物技术产业和现代传染病防控技术体系的主要奠基人。他在分子病毒学研究和基因工程药物研发方面取得了巨大成就。

2018年

刘永坦：我国著名的雷达与信号处理技术专家，我国对海探测新体制雷达理论奠基人，对海远程探测技术跨越发展的引领者。

钱七虎：我国著名的防护工程学家，现代防护工程理论的奠基人、防护工程学科的创立者、防护工程科技创新的引领者，为我国防护工程各个时期的建设发展做出了杰出贡献。

2019年

黄旭华：毕生致力于我国核潜艇事业的开拓与发展，是我国核潜艇事业的先驱者和奠基人之一，先后担任我国第一代核潜艇工程副总设计师和总设计师，成功研制了我国第一代核潜艇，为我国海基核力量实现从无到有的历史性跨越做出了卓越的贡献。

曾庆存：国际著名大气科学家，国际数值天气预报奠基人之一，为现代大气科学和气象事业的两大标志——数值天气预报和气象卫星遥感做出了开创性贡献。

2020年

顾诵芬：我国著名飞机设计大师、飞机空气动力设计奠基人。他建立了新中国飞机空气动力学设计体系，开创了我国自主研制歼击机的先河，持续开展航空战略研究，为我国航空科技事业作出了重大贡献。

王大中：国际著名核能科学家，致力于发展具有固有安全特性的先进核能系统。他带领产学研联合团队实现了我国高温气冷堆技术从跟跑、并跑到领跑的整体发展过程，为我国在先进核能领域逐步走向世界前沿奠定了重要技术基础。