年末総括：2021年の中国科学技術における主要な革新的成果

2021年は第14次5カ年計画の初年です。今年、わが国では重大な革新成果が次々と生まれ、国の革新能力は継続的に向上し、革新の「脈動」は特に強力でした。

「深い青」を見つめる「マナティー II」掘削リグは 231 メートルという新記録を樹立しました。星空を見ると、海洋1号D衛星と海洋2号C衛星が銀河の中で「輝いて」います。山河に進出し、金沙江の白鶴潭水力発電所では、波が飛び散り、電流が行き交い、世界最大の単体容量と出力100万キロワットの水力発電機が稼働し、電気を生み出しています...今年も私たちはウイルスと戦い、生命の尊厳を獲得しました。我が国初の独立した知的財産権を持つ新型コロナウイルス中和抗体併用治療薬、アンバビリズマブとロミスビリズマブの承認により、患者は最大10日間の黄金の治療期間を獲得しました...

旅は長く、前進する唯一の方法は闘うことだけです!世界の科学技術の最前線、経済の主戦場、国家の主要なニーズ、そして国民の生命と健康に直面して、イノベーションは尽きることのない原動力であり、科学技術の自立は時代の使命です。

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世界初の華龍一号原子炉の商業運転

私の国の独立した第三世代原子力発電技術は世界でも最高レベルにランクされています

数万人の建設業者が一年中懸命に作業し、5,300社を超える設備製造会社が協力しました。世界初の「華龍一号」原子炉は2015年5月に建設が開始されて以来、「加速」し始め、5年以上を経てついに成績表を提出した。

1月30日、世界初の「華龍一号」原子炉である中国核工業集団の福建省福清原子力発電所5号機が商業運転を開始し、我が国が第三世代原子力技術分野で世界をリードする国となったことを象徴するものである。

2021年1月30日に撮影された、福建省福清原子力発電所5号機（華龍一号原子力発電所）。撮影：新華社記者 林山川

「中国は米国、フランス、ロシアなどに次いで、真に自主的な第三世代原子力発電技術を習得した国となった。」中国核工業集団の党委員会書記兼会長である于建鋒氏は、「華龍一号」は世界に進出する中国のハイエンド製造業の「国家の名刺」であり、現在の原子力市場で最も受け入れられている第三世代原子力発電モデルの一つであると語った。

科学技術の自立の基盤によって生成された一連のデータは、「華龍一号」の現状の脚注として役立つ。設計寿命は60年、原子炉は177コア設計を採用、コア設計の燃料交換サイクルは18か月であり、安全性の面で「アクティブとパッシブ」の安全システムと二重層封じ込め技術の組み合わせを革新的に採用し、最高の国際安全基準を満たしている。 「華龍一号」初号機の核心装備はすべて国産化されており、全装備の国産化率は88％に達し、量産能力が十分にある。

「世界初の『華龍一号』原子炉の商業運転は、中国のエネルギー構造の最適化、グリーンで低炭素な発展の促進、そしてカーボンピークの達成とカーボンニュートラル目標の達成に貢献する上で大きな意義を持つ。」 Yu Jianfengの言葉は真実です。 「華龍一号」は1基あたり年間100億キロワット時近くの電力を発電できると報告されており、中等先進国の100万人の生産と生活のための年間電力需要を満たすことができる。同時に、標準的な石炭の消費量を312万トン削減し、二酸化炭素排出量を816万トン削減することに相当し、これは7,000万本以上の木を植えることに相当します。

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「マナティーII」は231メートルを掘削した

深海掘削の記録を破る

高さは7.6メートル、胴回りは10メートル、重さは12トン。南シナ海の水深2,000メートルを超える海域で231メートルの掘削に成功し、深海潜水艦掘削深度の世界新記録を樹立した。この記録を生み出したのは、湖南科技大学の指導の下、我が国が独自に開発した海底大孔深部圧力保持コアリング掘削リグシステム「マナティーII」です。

4月7日夜の海上試験では、「マナティーII」は100メートル以上の海底掘削深度と圧力維持式コアリング能力を備え、我が国の深海掘削設備の不足を補った。

写真：金勇平

海底掘削リグは、海洋地質学および環境科学研究、海洋鉱物資源探査、海底工学地質調査を行うために不可欠なハイテク海洋機器です。

「マナティーII」の開発は、我が国の国家重点研究開発計画の「深海重点技術・設備特別プロジェクト」に依存しており、作動水深2,000メートル以上、掘削深度200メートル以上、圧力維持成功率60％以上の海底大孔深圧維持コアリング掘削リグシステムを開発しています。最終的には、独立した知的財産権を持つ海底大孔深圧保持掘削コアリング設備の技術と成果の完全なセットを形成し、我が国の海底天然ガスハイドレート探査に設備と技術サポートを提供します。

「巨大ではあるが、海底に潜る際には依然として非常に柔軟である。また、200メートルより深く掘削できる世界唯一の深海掘削装置でもある」と、プロジェクトリーダーで湖南科技大学の教授である万布燕氏は語った。

海底掘削リグ全体は、主に大孔深部遠隔操作全孔圧力保持ロープコアリング、インテリジェントかつ専門的な操作システム、大容量のドリルパイプ保管とドリルロッドの迅速な積み下ろし、海底掘削リグの安全で信頼性の高い降ろしと回収という4つの主要な技術的困難を克服したことがわかっています。

これらの新技術により、掘削リグの掘削効率、コアリング品質、圧力維持成功率が大幅に向上しました。同時に、掘削リグの重量は外国の同様の掘削リグに比べて大幅に軽減され、水中での回収および展開作業の難易度が大幅に軽減されました。

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「ディープシー1号」が海にガスを送る

年間のガス供給量は30億立方メートルに達する可能性がある

より深く、より遠くへ進んでいく「深い青」に終わりはない。

6月25日、我が国が初めて自主的に探査・開発した水深1,500メートルの深海ガス田「深海1号」が海南省陵水海域で正式に生産を開始しました。これは、我が国の沖合石油・ガス探査と「超深海」への開発の前進を意味します。

6月25日、我が国初の自営1,500メートル深海ガス田「深海1号」が正式に生産を開始しました。写真提供：新華社記者 浦暁旭

「深海１号」大規模ガス田は海南省三亜市から１５０キロ離れている。 2014年に発見され、1000億立方メートルを超える天然ガスの埋蔵量が証明されています。最大水深は1,500メートルを超え、最大井戸深は4,000メートルを超えます。これは我が国が独自に発見した最も深い沖合深海ガス田であり、探査と開発が最も困難なガス田です。

中国海洋石油総公司は多くの困難を乗り越え、ピーク時には5,000人以上の人員と17台の大型クローラークレーンを組織し、100以上の作業セクションで作業を実施し、予定より18か月早く陸上建設および閉鎖作業を無事完了しました。

「深海1号」大規模ガス田が生産を開始すると、深海天然ガスは海底パイプラインを通じて全国の天然ガスパイプライン網に接続され、年間のガス供給量は30億立方メートルに達する。

国家エネルギー局の関係当局者は、「深海1号」大規模ガス田の正式な生産は、我が国の深海石油・ガス探査・開発における重要な進歩であり、我が国の海洋石油・ガス産業の質の高い発展にとって重要な探査であると述べた。これは、我が国の深海石油・ガス探査・開発が大きな潜在力と幅広い展望を持っていることを示しています。

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白河灘水力発電所の第一期発電ユニットが稼働を開始

全負荷発電量100万キロワットを達成

6月28日午前、現場の沸き立つ歓声の中、金沙江の白鶴潭水力発電所の第1陣ユニットが72時間の連続負荷試運転を終え、正式に発電運転に入った。左岸の1号機と右岸の14号機の2基の100万キロワット水力発電機が高速回転し、金沙江の水力資源を電気に変換し、継続的に華東地域に送電している。このうち右岸14号機は100万キロワットの負荷を担うことに成功した。これは世界初の系統連系型発電であり、全負荷発電量100万キロワットを達成した世界初のユニットです。

6月28日、金沙江の白河灘水力発電所の第1バッチが稼働を開始した。写真提供：新華社記者徐秉潔

白河潭水力発電所は、四川省寧南県と雲南省橋家県の境界に位置しています。金沙江下流の本流沿いに建っています。発電所の総設備容量は1,600万キロワットです。我が国が独自に開発した合計1600万キロワットの水力発電所が設置されています。これは「西から東への送電」を実現するための国家的な一大プロジェクトであり、現在建設中の世界最大かつ最も技術的に難しい水力発電プロジェクトです。出力100万キロワットの世界最大の単体水力発電機セットは、我が国のハイエンド機器製造において大きな進歩を遂げました。

白河潭百万キロワット水力発電所の革新点は、第一に、発電機が当初の80万キロワットから現在の100万キロワットに飛躍したことです。 2つ目は、タービンに長短ブレードのインペラを採用し、広い負荷範囲にわたって効率的かつ安定した運転を実現することです。

白河灘水力発電所が完成すると、年間平均発電量は624億4,300万kWhに達する。 2022年7月に全ユニットが稼働し、発電を開始する予定。発電所が全面的に完成し稼働すると、三峡ダムプロジェクトに次ぐ世界第2位の水力発電所となる。

白河灘水力発電所が稼働すると、毎年約1,968万トンの標準石炭を節約でき、二酸化炭素の排出量を5,160万トン、二酸化硫黄の排出量を17万トン削減できると推定されている。その時までに、白河潭水力発電所は、三峡プロジェクト、葛州壩プロジェクト、金沙江の武東徳、西洛渡、湘家壩水力発電所とともに、世界最大のクリーンエネルギー回廊を形成することになる。

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時速600キロの高速リニアモーターカーが生産ラインから出荷

わずか3.5分で時速0キロから600キロまで加速します

丈夫でエレガントな両面積層エッジ、独自の「軌道保持」構造、より強力な登坂能力...7月20日、中国中車が開発し、完全に独立した知的財産権を持つ時速600キロの高速磁気浮上輸送システムが青島で生産ラインから無事に出荷されました。これは時速600キロメートルに達するように設計された世界初の高速磁気浮上輸送システムであり、我が国が高速磁気浮上技術と工学能力を完全に習得したことを示しています。

時速 600 キロメートルのこの乗り物は、現在地球上で利用可能な「最速」の交通手段です。そのため、高速リニアは「地面に近いところを飛ぶ」とも言われています。

10月27日、「第13次5カ年計画」科学技術イノベーション成果展で、時速600キロの高速リニアモーターカーの「実車」が多くの来場者を魅了した。画像提供：People's Vision

「時速600キロメートルの高速磁気浮上輸送システムは、成熟した信頼性の高い従来の導体技術を採用しています。」高速リニアプロジェクトの主任技術エンジニアであり、中国中車四方有限公司の副主任エンジニアである丁三三氏は、その基本原理は電磁力を利用して列車の「非接触」運転を実現することだと語った。

車両の下部にあるサスペンションフレームには電磁石が装備されており、線路の下に敷かれた鉄芯を引き寄せて上向きの吸引力を発生させ、重力に打ち勝って車両を「浮かせ」、リニアモーターを使用して列車を前進させます。

「高速磁気浮上運転中、電磁石の電流は精密に制御され、車体と線路の間に約10mmのサスペンションギャップが常に維持されるようにします」と丁三三氏は述べた。

高速磁気浮上式の非接触運転モードは、従来の車輪とレールの機械的接触支持に代わるもので、従来の車輪とレールの関係の制約を根本的に打ち破り、より高い運転速度を達成し、最高時速600キロメートルの「飛行」を実現します。

高速磁気浮上式鉄道は、車輪とレールの粘着力による制約を受けないため、加速・減速能力も強力です。車輪レール式高速鉄道が時速350キロメートルまで加速するには6分かかるが、高速リニアモーターカーが時速0キロメートルから600キロメートルまで加速するにはわずか3分半しかかからない。素早いスタートと停止により、スピードの利点を最大限に活用できます。

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オーシャン「ダブルスター」が営業運転開始

海洋観測衛星ネットワークの運用能力の構築

私以外に誰が天国や地上に行けるでしょうか？ 7月29日、海洋1号D衛星と海洋2号C衛星が正式に天然資源部に引き渡され、運用が開始され、我が国の海洋観測衛星ネットワーク運用能力が基礎的に形成された。

海洋1号D衛星と海洋2号C衛星はそれぞれ2020年6月と9月に打ち上げられました。国家衛星海洋応用センターは、衛星、計測制御、地上、応用などの各システム構築部門と連携し、天然資源、生態環境、水利、農業農村、応急管理、気象などの分野で産業応用試験を実施し、軌道上試験のすべての内容を無事完了した。

2021年5月19日12時03分、中国第五航天科学技術研究所が開発した海洋2D衛星が、酒泉衛星発射センターから長征4号Bロケットによって打ち上げられ、無事に成功した。画像出典: 中国航空宇宙ニュース

海洋1号D衛星とすでに打ち上げられた海洋1号C衛星は、我が国初の海洋ビジネス衛星群を形成します。午前と午後にネットワーク観測を実施し、我が国の海洋色衛星の午後の観測データの欠落部分を埋め、世界の海洋色、沿岸資源と生態環境、海洋船舶の位置などの観測範囲と適時性を大幅に向上させました。これらは、我が国の緑潮、海藻、海洋養殖、海氷、台風、油流出などの予測と監視に使用されてきました。

すでに軌道に乗っているOcean-2C衛星、Ocean-2B衛星、それに続いて打ち上げられたOcean-2D衛星は、わが国初の海洋動態環境衛星群を形成し、わが国の海洋動態環境要素の全球観測範囲と適時性を大幅に向上させました。

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一酸化炭素によるタンパク質合成

工業条件下での合成収率は85％に達する

天然の一酸化炭素と窒素源（アンモニア）を用いた人工的な条件下でのタンパク質の大規模な生合成は、人類の文明の発展と生命現象の理解に影響を与える革命的な最先端科学技術として、国際学術界から長い間評価されてきました。

10月30日、中国農業科学院飼料研究所から朗報が届いた。

同研究所は同日、一酸化炭素からタンパク質への合成に世界で初めて成功し、１万トンの工業生産能力を形成したと発表した。この動きは、天然タンパク質植物合成の時間的・空間的制限を打ち破り、我が国の農業の最大の欠点である外国の飼料タンパク質への過度の依存を補う国家的武器となる。これは、同国の「デュアルカーボン」目標の実現を促進する上でも大きな意義がある。

エタノールクロストリジウムタンパク質生産プロセス。写真提供：中国農業科学院飼料研究所

中国農業科学院飼料研究所と北京首朗バイオテクノロジー株式会社は、長年の共同研究を経て、エタノールクロストリジウムタンパク質の中核キーテクノロジーにおいて画期的な進歩を遂げ、反応速度を大幅に向上させ、工業条件下での生合成タンパク質の収率が最大85%という世界記録を樹立しました。

この研究は、一酸化炭素と二酸化炭素を含む産業排ガスとアンモニア水を主原料として、「無」から新しい飼料タンパク質資源であるエタノールクロストリジウムタンパク質を創出し、無機窒素と炭素を有機窒素と炭素に変換し、0から1への独立したイノベーションを実現し、完全に独立した知的財産権を有します。

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中国・ラオス鉄道が完成し開通

全ラインが「中国基準」を採用

一年中チャンパの花が咲き誇り、国花となっているラオスは、国土の80％が山岳地帯と高原地帯です。特殊な地理的位置と後進的な交通機関により、ラオスの経済発展は深刻に制限されている。

12月3日、全長1,035キロの中ラ鉄道が完成・開通し、「瀾滄」号が全線を走り、中国の鉄道網とつながり、世界へと向かう。中国・ラオス鉄道は、中国の管理・技術基準に完全準拠して建設されており、中国の鉄道網に直結した国際鉄道です。

EMUが新河南里河橋を渡ります。写真提供：ラオス・中国鉄道公司

中国・ラオス鉄道は、中国の「一帯一路」構想とラオスの「内陸国」から「陸続きの国」への転換を戦略的に結びつけるプロジェクトであり、両党と両国のトップリーダーが自ら決定し、推進する重要な戦略的協力プロジェクトである。

中国・ラオス鉄道は横断山脈の南側に位置しています。中国の雲南省昆明から始まり、ラオスのビエンチャンで終わります。この路線は3つの山を通り、4つの川を渡ります。山は高く、谷は深い。最高地点と最低地点の高低差は2,900メートルにも達し、地形条件は極めて複雑です。

中国・ラオス鉄道は、技術革新を通じて世界の技術的課題を次々と克服してきた科学技術の道です。

友誼トンネルは中国とラオスの国境に位置し、中国・ラオス鉄道の唯一の国境トンネルである。 「トンネル内の塩分濃度は80％以上と高く、トンネル構造物への腐食性が極めて高く、国内外でも珍しい。」中国鉄道二局集団雲南モ鉄道プロジェクト部の潘富平副部長は、稀有な地質的難題を克服するため、建設部門はトンネル、地質、材料などの分野の専門家を招き、「グラウトによる止水、完全防水、円形多層構造、材料の耐腐食性強化」の設計案を協議し決定したと述べた。最終的に開発されたコンクリートは、岩塩の高腐食性という世界的な難題を克服し、物理的強度指標の要件を満たしました。

中国・ラオス鉄道の沿線設備はすべて中国が独自に開発したもので、特殊な橋梁から超長軌道車両の精密舗装、すべて「復興」列車技術を採用した「瀾滄」列車、中国の鉄道列車制御システムの全面的な支援まで、中国の鉄道建設者の知恵と「中国の力」を反映している。

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COVID-19に対する初の特効薬が承認される

患者のための10日間の黄金治療期間を獲得

新型コロナウイルスは依然世界中で猛威を振るっており、臨床的に有効な治療薬をターゲットにすることが重要かつ緊急の課題となっている。幸いなことに、つい最近良い知らせが届きました。

12月8日、我が国で初めて、独立した知的財産権を持つコロナウイルス中和抗体併用治療薬が承認されました。この配合薬は清華大学、深セン第三人民病院、復星製薬が共同で開発した。

12月9日、清華大学の張林奇教授は記者会見でわが国初の新型コロナウイルス感染症専用薬のサンプルを披露した。画像提供：People's Vision

アンバビリズマブとロミデプシン（BRII-196/BRII-198）の承認された併用療法により、治療にさらに時間をかけることができます。他の国際的なCOVID-19治療薬と比較して、この配合薬は最大10日間のゴールデン治療期間を提供します。第3相臨床試験の最終結果では、患者が症状の発症後1～5日で外来治療を受けたか（早期）、6～10日後に治療を開始したか（後期）に関係なく、入院率と死亡率が大幅に減少したことが示されました。これにより、COVID-19 患者の治療期間が延長されます。

研究開発チーム主任で清華大学医学部の張林奇教授は「欧米で緊急使用が承認されている新型コロナウイルスの抗体薬と比較し、変異株に感染した患者への治療効果を評価し、データを取得しているのはわれわれだけだ」と語った。

米国FDAは、主要な変異ウイルス株に対する2つの抗体併用療法の有効性をすでに確認していると報告されている。結果は、BRII-196/BRII-198 抗体併用療法が、アルファ、ベータ、ガンマ、イプシロン、デルタ、ラムダ、および Miu のすべての主要な国際変異株に感受性があることを示しました。

研究チームは薬の効能を長持ちさせるために、薬の半減期を延ばす遺伝子組み換えも行い、人体内で数か月間効果を発揮できるようにした。さらに、バイオエンジニアリング技術を適用することで、抗体依存性増強のリスクが大幅に軽減されます。

さらに、復星医薬は市場へのアクセスを得るために、世界中の他の成熟市場および新興市場でアンバビリズマブ/ロミデビル併用療法の登録申請を積極的に進めています。

◎科技日報記者 金鋒

出典：科技日報

編集者：張其其

レビュー: ジュリー

最終レビュー：劉海英