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创新，位居五大发展理念之首，是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑。党的十九大提出加快建设创新型国家，把科技创新摆在更加重要位置，尤其强调要在前沿、基础、原创、重大的科技研究领域发力，为建设科技强国提供有力支撑。在过去五年里，已经有多项这样的研究应用成果问世，打造了一批具有世界领先水平的国之重器。
11月3日，绞吸式挖泥船“天鲲号”成功下水，作为一艘巨无霸挖泥船，“天鲲号”不仅在身材上成为亚洲最大，在性能上也走在了世界前列。
绞吸式挖泥船是利用转动着的绞刀绞松河底或海底的岩石土壤，然后通过管道输送到排泥区。“天鲲号”的铰刀电机功率最高可以达到7500千瓦，可以轻易地把海底中强等硬度的岩石连续绞碎。而且，天鲲号还拥有世界同类型船中，功率最大、排距最长、耐磨性能最佳的输送系统。
中交天航局“天锟号”监造组船体工程师孔凡震说：“它能带动一些配套产业，包括一些新设备、新工艺、新材料和新技术信息化技术的应用，能够真正实现咱们国家由疏浚大国向疏浚强国迈进。”
2011年10月， 我国“5000千瓦绞刀功率绞吸式疏浚船关键技术”研究项目获得批准成立。从立项到下水，“天鲲号”历经6年，它也是我国自主研制的第一艘重型自航绞吸挖泥船，打破了少数发达国家在该领域的技术垄断，为我国远洋填海作业和航道疏浚提供了装备支撑。
中国科学技术发展战略研究院院长胡志坚说：“我们要建岛，世界上买不到这样的设备，我们国家就开发自己的能力，所以我们建岛用的各种各样的造岛机器、船舶都是我们自己发明的，组织了很多的人力，科学家、工程师来攻克，掌握了我们造岛的装备，这就是国之重器。”
所谓国之重器，就是指国家重大的装备、建设的能力，比如一些有科学技术支撑的巨大工程或关键产品。在我国，像“天鲲号”挖泥船这样的国之重器，还有很多。
2017年航母001A出坞下水。这是中国第一艘完全自主建造的航空母舰。
2017年 5月，大飞机C919在上海首飞成功。
运20首飞成功，实现中国大型运输机零的突破。
党的十九大报告提出，要加强应用基础研究，拓展实施国家重大科技项目。而拥有这些国之重器正是体现了中国在加强应用研究方面所取得的重大突破。
胡志坚认为，作为一个大国，有很多安全需要、经济安全、竞争力安全、国防安全、海洋安全、还有生产安全，方方面面都有国家长远发展战略支撑需求，所以国家要花很大的公共财政力量来支持研发或者是制造这种国之重器，这是我们国家科技能力达到一定水平的标志。
量子卫星工程首席科学家、中国科学院院士潘建伟和同事们正在为研发新一代量子卫星做实验。
量子是物理世界里最小的基本个体。它具有神奇的特性：只有在被观测或测量时，才会随机地呈现出某种确定的状态。此外，量子具有纠缠态，两个纠缠在一起的量子就像有心电感应的双胞胎，不管两个人的距离有多远，当其中一个的状态发生变化时，另外一个的状态也会跟着发生同样的变化。
随着量子的这些特性被科学家不断认识，能够实际应用的量子通信技术被开拓出来。所谓量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式，这是迄今唯一已知的不可窃听、不可破译的安全通信方式。
2016年8月，我国自主研制的世界上第一颗空间量子科学实验卫星“墨子号”在甘肃酒泉成功发射升空。“墨子号”的主要应用目标是通过卫星和地面站之间的量子密钥分发，实现星地之间量子保密通信，并通过卫星中转实现可覆盖全球的量子保密通信。
运行一年后，“墨子号”量子科学实验卫星提前并圆满实现全部既定科学目标，在国际上首次成功实现了从卫星到地面的量子密钥分发和从地面到卫星的量子隐形传态，这标志着我国在国际上抢占了量子科技创新的制高点。
潘建伟说：“从基础研究到应用基础研究，到颠覆性技术，那么只有这样的话，才能够连成一个完整的创新链条。中国从前有这个习惯，要么就特别重视原理的研究，要么就特别重视应用型的，那么中间就慢慢就会形成一个死亡之谷了。所以现在就把它搞成全链条之后啊，我觉得会带来一个很大的推动。”
今年9月29日，世界首条量子保密通信网络——“京沪干线”正式开通。“京沪干线”是一条连接北京、上海，贯穿济南和合肥的量子通信骨干网络，全长2000余公里，可满足上万用户的密钥分发业务需求。
“京沪干线”和“量子卫星”相结合，这不仅使我国具备了对光纤无法覆盖的地区——如我国南海诸岛、驻外使领馆、远洋舰艇等直接提供高安全等级量子通信保障的能力，也为我国未来构建覆盖全球的天地一体化量子保密通信网络提供了可靠的技术支撑。
十九大报告指出，要加强国家创新体系建设，强化战略科技力量。潘建伟说，十九大报告指明了未来的方向，我国科技发展到了新的阶段，需要创新科研体制，集合国家力量来进行一些重大科研。胡志坚说：国家实验室要涉及到国家战略需求来组建，它体量是大个的，学科是交叉的，能力是国际前沿的。把中国国内最优秀的科技力量集成，在一些重点必争的领域，要组建这个国家实验室，这个就叫战略科技力量。
胡志坚介绍说，十九大之后，我国会论证建设一系列的国家实验室。中国科学院的“一号工程”——量子信息国家实验室近日开始在合肥建设，该实验室占地48万平方米，总投资70亿元，是世界罕见规模的实验室。
十九大报告对于创新提出了新的要求，国家也为科研人员攀登新的高峰制定了新计划，同时创造更好的环境。十九大之后，潘建伟和他的团队也有了新计划。
潘建伟说，墨子号是单颗低轨运行的卫星，由于强烈的太阳光，会产生噪音，墨子号目前只能在晚上正常工作。他们现在正在针对这些问题，研发新一代的量子卫星。潘建伟说，大概到比如说2020年，我们能研制四到六颗，或者说五到七颗，低轨卫星，大概是一千公里左右的，能够组成一个新群，白天也能工作。
十九大报告提出，要瞄准世界科技前沿，强化基础研究，实现前瞻性基础研究、引领性原创成果重大突破。就像量子卫星这样，在我国的很多领域，科研人员都在抢占科技创新的制高点，把科技从理论转为现实应用，进而转化为国家的生产力和竞争力。
国家超级计算天津中心是由天津和国防科技大学共同建设，是国家重大科技项目。国家超级计算天津中心应用研发部部长孟祥飞说：“在过去几十年，我们基本上在跟着人家的技术路线走。西方在高端信息技术领域，给中国制定了很多出口限制。”近年来，我国加大了对超级计算领域的研发投入，中国的超级计算机获得跨越式发展。
2010年，中国首台千万亿次超级计算机 “天河一号”研制成功，并且在这一年的全球超级计算机排名中，夺得第一。天河一号都由中国自主研发，从而保证国家的信息技术安全。
超级计算机被称为“超级大脑”，能够算天、算地、算人，在航空航天、资源勘探等领域发挥了重要作用。如果没有超级计算机，很多重大设计和项目研发将无法开展。孟祥飞说：“国民经济的这些重大领域，比如说，航空航天领域，自主大飞机的设计，必须得依赖于超级计算构建的数值风洞来开展这种大规模的数字模拟仿真来研制新的这种大飞机。超级计算机越快意味着我们的能力越强。”
天河一号已经为国产大飞机、大火箭等1200个国家重大科技项目提供技术支持。
2013年，天河二号研制成功。天河二号运算1小时，相当于13亿人同时用计算器计算一千年。
2016年，神威·太湖之光横空出世，连续两年赢得了全球超算五百强榜单的第一名。
在刚刚结束的2017国际高性能计算机大会上， 基于神威·太湖之光的应用，赢得了备受瞩目的超算应用领域最高奖项：戈登贝尔奖。中国继续领跑世界最快的超级计算机。
十九大报告指出：突出关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新，为建设科技强国、质量强国、航天强国、网络强国、交通强国、数字中国、智慧社会提供有力支撑。
超级计算机运算能力的提高，可以解决大规模计算难题，为航空航天、生物、材料、高能物理、生命科学等领域提供技术支持，支撑国家重大科技应用、先进制造等领域的创新和发展。
孟祥飞是十九大的党代表，会议结束后，他就立刻回到了工作岗位。眼下，孟祥飞他们正在研制新一代天河超级计算机，它的运算速度将达到每秒百亿亿次。这也是世界上正在攻克的难题。
孟祥飞说，十九大之后，他们将与传统产业加强合作，加强信息技术与实体经济的融合，推动传统产业的转型升级。他们正在利用超级计算机的大数据平台，来研发我国钢铁冶炼和矿山开采的人工智能系统。
从天鲲号巨无霸挖泥船到墨子号量子卫星到天眼FAST射电望远镜，到天河一号计算机，随着国家创新驱动发展战略的实施，这些或能上天或能入海的重大科技成果相继问世。它们都属于国家的战略科技力量，也都位列世界科技前沿。建设科技强国、质量强国、网络强国、交通强国、数字中国、智慧社会需要这样的前沿基础研究提供支撑，而在一个个重大科技成果的背后，则是创新体系的建设和创新文化的倡导，是对一大批具有国际水平的战略科技人才和创新团队的培养造就。
