科技创新，就像撬动地球的杠杆，总能创造令人意想不到的奇迹。

这一年，中国人的脚步延伸到遥远的火星，重新点燃了人们“移民”新星球的畅想；

这一年，“天宫课堂”开讲，天地对话间，中国空间站正式开启有人长期驻留时代；

这一年，新冠疫苗和药物与病毒竞速赛跑，牵起全人类的手，共筑起同心抗疫的钢铁长城……

也是这一年，数十万名科技特派员带着农民干，领着农民赚，成为脱贫攻坚全胜之旅上的“强兵能将”；

这一年，科普达人全心拥抱“短视频”时代，硬核高冷的科技知识随着“顶流”“爆款”直抵人心；

这一年，15头“逛吃逛吃”的云南野象，通过5G技术的高清镜头，牵动起全球亿万网友的柔软心弦……

“遂古之初，谁传道之？上下未形，何由考之？”从2000多年前屈子发出的《天问》，到2021年末“何为元宇宙”的爆火讨论，中华儿女从未停止对自然万物的追问、对科技奥秘的求索。

感受科学温暖的火焰，享受科技带来的幸福，科技创新从未如此与我们贴近，如此深度影响着我们的生活。

告别2021，让我们由衷地向创新者们致敬，向这个创新奔流的时代致敬！

加快建设科技强国，实现高水平科技自立自强——这部伟大的时空巨著，正待更多的中国科技创新者共同执笔，续写篇章！

（项目团队：张蕾、詹媛、齐芳、杨舒、邓晖、崔兴毅）

用创新之犁，耕耘希望田野

精神矍铄的老院士，在木耳、蘑菇上开拓出大天地。他建成了位居国内前列的菌类种质资源库，发现了55个菌类新种，创造了由中国人命名菌类新种的“第一次”。他还是数十万活跃在田间地头的科技特派员的代表，以学助农，用“小木耳”让多地农民脱贫致富，形成大产业。岁末时节，今年获颁“全国脱贫攻坚楷模”的李玉院士，还“泡”在菇棚里，他始终是农民喜爱的“老菇农”。

冬的田野，孕育春的生机。每个平凡的人都有创造奇迹的可能，让大地屡有新生，为百姓注入“神功”，科技，究竟能有多少意想不到的力量？

2021年2月25日，习近平总书记在人民大会堂为我颁发了“全国脱贫攻坚楷模”奖章和证书，这是党和国家对于食用菌产业助力脱贫攻坚的充分肯定，是我们“食用菌人”的荣光。

回望这一年，我还是与菇棚里的农民朋友们，摸爬滚打在一起，我的深情与初心始终深深根植在田野、大地。

2021年，吉林市磐石市投产建造420栋灵芝种植大棚，预计3年内要增加到5000栋，成为中国单体最大的灵芝生产基地；延边市和龙县的八家子镇，建成拥有1700栋大棚、400多万袋种植规模的桑黄基地，也是中国目前单体最大的桑黄种植生产基地。

就像冬去春来似曾相识，但又总有新生一样，我也开始思考新问题——菇农已经实现了脱贫致富，下一步脱贫攻坚成果与乡村振兴产业该怎么有机衔接？

站在菇棚里，我的思路逐渐清晰。我国已经实现了全面小康，下一步更重要的是健康，这是老百姓幸福的根本。其中很重要的一个方面便是吃得健康，而食用菌是重要原动力。

乡村振兴，就得把农产品产业由扶贫扶志转向扶优扶强。中国目前占全球食用菌产量的75%，是名副其实的生产大国、消费大国，但不是食用菌强国。目前我们已在甘肃祁连山、安徽金寨、四川雅江、中朝中俄边境建立了保育区。在安徽还有规划建设中的“中国蕈谷”，将争取建成中国蕈菌种质资源高地。作为农业科技战线的一名老兵，我将继续争做农业科技创新的领跑者，“新农科”教育的推动者，服务“三农”和乡村振兴。

（作者：李玉）

创新的过程总是充满挑战

2021年9月17日，东风着陆场，聂海胜、刘伯明、汤洪波“太空出差三人组”乘坐的神舟十二号飞船返回舱，在自适应预测制导方法加持的GNC系统驾驭下，按照预定时间、预定速度到达了预定地点。“那一刻，我们成功了！”被同行誉为“驭舟人”的中国神舟飞船系统副总设计师、GNC系统设计学术带头人和技术专家胡军开心地说。

很多人认为从事航天事业很浪漫、从事科研工作很神秘。事实上，科学从来容不得半点闪失。漫漫科研路，挑战之于创新，挫折之于成功，究竟是怎样的如影随形？

那些发生在2021年的瞬间，注定会在我的职业生涯中留下难以磨灭的记忆。

神舟十二号飞船返回地球的精准度令人惊叹，将以往10公里左右的落点精度提高到几百米。质变的关键在于GNC系统，即制导、导航与控制系统——它是飞船中最重要、最复杂的系统，能否成功回家，取决于它。

创新的过程总是充满挑战。就在自适应预测制导于嫦娥五号月球探测器试验器上得到验证、精度达到世界领先水平后，我们决定给自己出一道难题：对再入返回控制技术进行全面升级。技术升级意味着新一轮论证，这个过程异常艰辛。在被否定两次后，我们还是坚持上新技术，研制新控制系统——虽然知道一旦失败没办法交代，但我们就是想把最好的控制系统给神舟飞船。

最终，我们的奋力一搏成功了！2021年，执行我国空间站建造阶段首次载人飞行任务的神舟十二号，以自主快速直接式交会对接和自主自适应再入返回预测制导为特征，全面技术升级，使我国实现了这两大载人航天基本技术从“有”到“好”，从“按标准轨迹飞行自动控制”到“依飞行状态和环境实时轨迹规划智能自主控制”的更新换代。

28年，1万多天，导航、控制、数据、验证……如今，神舟飞船一艘接着一艘飞向太空，GNC系统也将继续刷新中国在浩瀚宇宙的世界纪录。

（作者：胡军）

对科学的追求是我们唯一的选择

2021年，中国科学家在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉分子的全合成。这是一项基础研究的突破，也被认为将是影响世界的重大颠覆性技术。年底了，研究的主要完成人、中国科学院天津工业生物技术研究所所长马延和研究员依然带领团队在忙碌着，“我们正在针对工业化问题进行攻关”。

“从0到1”，这是6年心血的结晶。立项之初，没人能预测成败。但，原创性基础研究，不就是要独辟蹊径吗？潜心研究、不问前程，科学家“勇闯科研无人区”，他们靠什么坚持？

不依赖自然光合作用，在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成，似乎成了2021年我们研究所科研的记忆。

可是对我来讲只有短暂的欣慰，压力更大了，忧虑多于快乐。

回想6年前开展淀粉分子合成研究之初，只知道我们国家还是农业大国，粮食安全是头等大事；只知道我国二氧化碳应该有个合理利用的出口，绿色低碳产业转型亟须科技支撑。我们计算了一下淀粉含能数据，原理上完全可能设计一个高效的人工生物体系，利用新的能量方式固定二氧化碳、模拟植物光合作用合成淀粉等大宗产品。

但真正开始之后才知道，没有现有路径可循的原创性科研有多难，几年没有任何结果的焦虑，写在团队每个人的脸上、隐在我的心中。

如今，虽然我们迎来了“淀粉蓝”，但也只是稍有宽慰。

仅仅是“0到1”的实验室结果，万里长征只走出了第一步。从二氧化碳到淀粉的工业车间制造，这足以改变社会经济的格局与进程。真心希望我和我的同事们，能保持清醒的头脑，我们应该把困难估计得再多一些，努力使淀粉工业化制造的颠覆性创新早日实现，为减少农业压力、建立碳中性经济路线作出真正的贡献。

“心系国家事、肩扛国家责”的大团队能否建成？良好的基础研究条件保障与创新环境，我们能否做好？潜心研究、不问前程，我们还能不能做到……其实忧虑不少。

最近又常常提起多年前在自己办公室门口墙报上的那句话：“今生你注定受苦。也许心血耗尽，最终一无所获，也许历尽艰难，还要从头再来，但是，你必须坚持。对科学的追求是你唯一的选择。”

（作者：马延和）

面对难题不说放弃的坚定，来自对科学的信心

12月9日下午，清华大学医学院。手持两个小药瓶，清华大学医学院教授、全球健康与传染病研究中心主任张林琦被记者围得水泄不通。药瓶中，是我国首个获批上市的抗新冠病毒特效药。该药采用静脉滴注的方式，整个输液过程前后40分钟，注入体内后马上起效，可降低80%的住院率和死亡率。

在人类与疫情较量的第三个冬天，这个成果令人振奋。但科研征途上，更多的是重复、枯燥，甚至一次又一次的跌倒、失败、从头再来。当归零成为科学创新必须要面对的常态，科学家该如何守护初心，勇往无前？

科学研究探索的是世界前沿问题，过程中包含极其平淡普通的重复，枯燥无味的付出。回顾自己的求学经历，年轻时的一次触动深刻影响了我。

30年前，我在英国爱丁堡大学进行博士阶段分子病毒学的学习。最初进入实验室时，看课题组里的博士后Peter演示质粒提取实验，一知半解地结束了第一天的观摩。第二天，我刚一站到旁边，他突然说：“What are you waiting for?”

我被问懵了，走回自己的实验台前，甚至还不知道如何下手开工。于是我每天搬着厚厚的分子生物学实验指南去读，一周之内，把质粒提取、酶切等等相关实验的原理到操作了解得一清二楚。之后，我通过几处实验设计优化，在实验室第一次完成了HIV感染者血浆中的病毒基因突变分析，导师和组里其他学生自此开始真正认可了我这个初来乍到的中国留学生。

迎头一棒的打击，能够被转化为成长和进步的契机。而要做到这一点，需要清醒认识到迅速提高自身能力的方法，然后以最坚定的决心和信心去迎接挑战。

30年间，艾滋病研究领域在挣扎中前进，面对病毒屡战屡败，但科学家们屡败屡战，过往那些看似失败的结果，带来了宝贵的经验和教训，锻炼了意志和能力。

面对难题不说放弃，来自对科技的信心。保护人类健康是一项伟大的事业，成功未必在我，但我们有自己的使命与职业担当：科学探索的这条道路上不孤独。只要往前走，带动更多学生和队伍往前走，最终胜利一定属于我们。

（作者：张林琦）

大步向前，给数字化时代更多畅想

旁人看着枯燥的5G标准文件，却是他眼里自豪又惊喜的数字化蓝图。粗线条的理工男，他却也会用细腻的心，体味5G给生活带来的变化。作为中国移动研究院首席专家，孙滔既是5G专家，也与大家一样，握着5G手机，大步向前，给数字化时代更多畅想。

距离再遥远，接通视频，也能近在眼前。数字化时代，时间和空间，在很多场景下都不再是阻隔。有了数字化的浸润，在今天种下一粒希望的种子，未来会结出怎样的果实？

今年是5G正式商用后的第二年，看一下数据吧！截至2021年11月，我国已建成5G基站139.6万个，数量超过全球70%；预计到2022年年底，将基本实现全国乡镇以上5G连续覆盖。

记得4G时代，我去东欧参加移动通信国际标准会，那里仅有的3G信号让我感慨我们领先对方一整代通信技术。现在，当北美发达国家还在为5G频率如何可用争得不可开交时，我们已经大步向前！

今年，我成了5G用户，当我给手机安装应用软件时，进度条瞬间充满，速度快得仿佛软件原本就存储在手机里！

5G在各行各业，也逐渐开花结果。5G专网大带宽、低时延、高安全的数据传输能力，让救护车成为小型“移动医院”，救护车与后端医院实时会诊，实现上车即入院。

当今，5G技术标准进入到“5G演进—5G-A”阶段。这被认为是5G和6G技术的中间节点，是业界热烈关注和讨论的话题。虽逢疫情，为了5G发展，国际专家的交流仍然热烈。根据国际标准组织的统计，专家们技术讨论群发的电子邮件数量，从疫情前的一年10万封暴增到40多万封。今年我担任副主席主持的网络会议，涉及15000多封邮件，3000多个标准提案。

2022年，5G红利将会持续释放，其加法甚至乘数效应可能超出预期。我相信会有更多的用户体验到5G的便捷，更多的行业搭上5G的快车。

（作者：孙滔）

年轻的生命那么宝贵，刷题太耽误时间

虽然头发已经花白，但72岁的同济大学教授吴於人，精神气儿仍不输给年轻人。她一次次站在摄像机前，用短视频做科普，在抖音等平台的视频总播放量已经超过5000万，被许多孩子叫作“科学姥姥”。

如果把科技创新喻为“通天塔”，科学普及就是“塔基”。因为科学普及不到位，就没有全民科学素质的提高。从这个意义出发，走进科学，仅仅是科学家的责任吗？

欣喜、遗憾和担忧，一生中的每一年都有品尝，但是2021年，各种感受的交融和起伏，幅度有点大。

用竹枝扫帚比喻宇宙射线进入大气后的形状，我在抖音发布的短视频引起较多关注。之后的天宫课堂直播，那么多孩子观看了，我开心了好一阵。直播后，我进行了一次线下实验活动，和孩子们探索地球上是否可以进行微重力下同样的实验，孩子们积极思考，也理解了爱因斯坦的观点：“加速度可以和引力等效”。

你见过孩子眼中无光的神情吗？退休之前，我是同济大学的物理学教授，讲了近30年的大学物理。其实即便是物理专业的同学，常常也只是按照高考分数选择了本专业，可能只是很擅长做物理题，但并不热爱。多年反复大量的习题，已将这门课与晦涩的原理、烦琐的运算，捆绑在了一起。缺乏好奇心和探索欲，他们眼里的光真的会消失。

但我发现有一种现象，在创新实验室的课程里面，本身就应该启发学生思考、观察、质疑，但是这方面做得不是太够。我希望把演示实验、探索性实验等大学的教学方法，用在中小学生身上，早一点培养他们的兴趣，那就更好了，年轻的生命是宝贵的，刷题太耽误时间了。有家长视孩子科技得奖为进入好学校的敲门砖，我担忧；让孩子幼儿园就开始刷题的家长比比皆是，我更担忧。

走进科学，不只是科学家的事情。2022年，我希望，通过抖音短视频帮孩子们打开科学大门，让一大批有科学家潜质的孩子触摸科学、感知创新。

（作者：吴於人）