古代中國曾是世界上科技水平最高的國家，我們的先輩發明了造紙術、印刷術、火藥和指南針，為人類文明的發展和進步做出了巨大貢獻。正是因為火藥的傳入，西方國家才叩開了世界市場的大門。
後來，由於明清時期實行閉關鎖國的政策，阻礙了中外文化交流，才使得中國與世界脫軌，慢慢地在科技領域落後於西方國家。在舊中國，我們連一顆螺絲釘都造不出來，需要從國外進口。
而現在，經過幾十年的埋頭苦幹、奮力追趕，我們不僅在許多科技領域補足了短板，還在一些關鍵科技領域實現了彎道超車，取得了世界領先的地位。
量子科技
122年前，當馬克斯·普朗克提出「量子」概念時，恐怕再大膽的人也無法想像，量子科技將會給世界帶來多大的改變——核能、雷射、計算機和手機等都與此相關。我們甚至可以說，二十一世紀註定是量子時代。
什麼是量子呢？一個物理量如果存在最小的不可分割的基本單位，則這個物理量是量子化的，並把最小單位稱為量子。
量子科技發展到現在，「第二次量子革命」已經拉開帷幕。令人難以置信的是，在量子科技三大領域：量子計算、量子通信和量子精密測量，我國當前全部位列第一梯隊。
（一）量子計算領域
2021年10月，由中國科學技術大學團隊研製的「九章二號」量子計算原型機完成一項實驗，根據現已正式發表的最優經典算法理論，「九章二號」處理高斯玻色取樣的速度比最快的超級計算機快10的24次方倍（億億億倍）。「九章二號」1毫秒可算出的問題，全球「最快超級計算機」需要算30萬億年。
2021年10月26日，中國超導量子計算研究團隊研製的「祖沖之二號」超導量子計算原型機，實現了對「量子隨機線路取樣」任務的快速求解，比目前最快的超級計算機快1000萬倍，計算複雜度比谷歌的超導量子計算原型機「懸鈴木」高出100萬倍，使得中國首次在超導體系達到了「量子計算優越性」里程碑。
「九章二號」和「祖沖之二號」的研製成功，意味著我國成為全球唯一在光量子和超導兩條技術路線上實現「量子優越性」的國家。
（二）量子通信領域
2016年8月，由中科院研發的世界首顆量子科學實驗衛星在我國酒泉衛星發射中心成功升空。以「墨子號」為平台，中國實現了「千里糾纏、星地傳密、隱形傳態」三個國際量子科研重大突破。
隨著「墨子號」量子衛星發射，中國實現了在量子通信研究領域的世界領先地位。2021年，中國建成全球首個星地量子通信網，創造500公里的現場光纖量子通信世界紀錄，進一步鞏固了我國在量子通信領域的優勢。
（三）量子精密測量領域
近年來，我國實現了海森堡極限精度的單光子克爾效應測量、200公里單光子三維成像、在室溫水溶液環境中探測到單個DNA分子的磁共振譜等重大成果，並在金剛石NV色心技術路線上研發出量子鑽石單自旋譜儀、量子鑽石原子力顯微鏡等「人無我有」的創新產品。
第四代核電技術
核電作為當前唯一可大規模替代化石燃料的清潔能源，越來越受到世界各國的重視。一座核電站的穩定運行，就能夠為上百萬個家庭持續提供長達幾十年的用電需求。所以，世界各國都非常重視核能發電站的建設。
奇怪的是，當前很多國家的民眾對核能發電存在嚴重的牴觸心理，原因就在於核電的安全問題，畢竟2011年日本福島核事故的慘痛教訓仍歷歷在目。
幸運的是，中國科學家目前已經攻克這個世界難題。
通常而言，人們一般把上世紀五六十年代建造的驗證性核電站稱為第一代，上世紀七八十年代建造的標準化、系列化、批量化的核電站稱為第二代，上世紀90年代開發的先進輕水堆核電站稱為第三代。
近年來，中國成功建造了世界上第一座第四代核電站——位於我國山東榮成的石島灣核電站示範工程。這座核電站使用了軍用級技術，由中國研發團隊研製的第四代高溫氣冷堆，被稱為是「不會熔毀的堆芯」。
所謂高溫氣冷堆，是指堆芯在產生熱能之後，不使用水進行降溫，而是採用惰性氣體冷卻，而且堆芯從一個大的單元被拆分成多個小的單元。因此，每一個小的單元堆芯功率進一步降低，這樣有利於快速為堆芯降溫，使得安全係數進一步提高。同時，高溫氣冷堆不是更換核燃料棒，而是使用核燃料球。
核燃料球類似於煤球，可以在堆芯不停止工作的情況下添加核燃料，讓堆芯持續工作。這項反應堆技術已經被列為國家16大重大科技專項之一，與北斗導航、探月工程有著相同的科技意義和價值，被我國列為禁止出口的技術，無論國外花多少錢也買不走。
不僅如此，高溫氣冷堆產生的熱量，能夠滿足乙醇提純、石油化工和制氫等領域絕大部分的熱源需求。
石島灣核電站示範工程將在2022年下半年進入滿負荷運營狀態，屆時將可以為200萬家庭至少提供50年的電力需求。
超級鋼技術
超級鋼是通過各種工藝方法將普通的碳素結構鋼的鐵素體晶粒細化，進而使其強度有大幅度提升的鋼材。超級鋼的晶粒直徑僅有1微米，為一般鋼鐵的1/10～1/20，因此組織細密，強度高，韌性也大，即使不添加鎳、銅等元素也能夠保持很高的強度。
目前，中國是世界上唯一實現超級鋼工業化生產的國家，而其它國家的超級鋼還尚未走出實驗室。中國超級鋼研製成功並規模化工業生產，主要是由北京科技大學羅海文教授團隊研發完成。羅海文教授運用他在第三代汽車用錳鋼時積累的經驗，成功突破了超級鋼研製難題。
中國研發出的新型特種鋼，擁有2200Mpa的和16%的均勻延伸率，獲得了極佳的強度和延展性。
為了驗證中國生產的超級鋼之真實性，美國麻省理學院科學家還專門對中國生產的超級鋼作了材料先進性表徵技術驗證，驗證結果令他們心服口服。
中國生產的超級鋼具有兩大優點：一是成本低。中國超級鋼的成分簡單，只包含錳、碳、鋁、釩等常見合金元素，沒有通過大量使用昂貴的合金元素來提高強韌性。
二是容易規模化生產。中國超級鋼是通過工業界廣泛使用的加工工藝來製備，不是採用那些難以規模化工業生產的特殊加工工藝來製備。因此，這種超級鋼具備在鋼鐵企業進行百噸級規模工業化生產的潛力。
特高壓電網技術
輸電電壓通常分為高壓、超高壓和特高壓。高壓通常指35—220千伏的電壓，超高壓指330—1000千伏以下的電壓，而特高壓則是指1000千伏及以上的電壓。
在我國，特高壓是指±800千伏及以上的直流電和1000千伏及以上交流電的電壓等級。特高壓直流輸電以其更適合長距離點對點輸電成為各國競相發展的前沿技術。一迴路特高壓直流電網可以送600萬千瓦電量，相當於現有500千伏直流電網的5到6倍，而且送電距離也是後者的2到3倍，因此效率大大提高。
輸送同樣功率的電量，如果採用特高壓線路輸電可以比採用500千伏高壓線路節省60%的土地資源。
中國的特高壓輸電網，建設不到十年就具備了世界最高水平，創造了一批世界紀錄。中國在特高壓電網技術方面的成就，被國際大電網組織稱之為「世界電力工業發展史上的重要里程碑」。
當前，中國是全球唯一掌握特高壓技術的國家，中國特高壓技術標準也是全球唯一的技術標準。中國在全球率先建立了完整的特高壓交直流、智能電網技術標準體系，主導制定國際標準39項，標準建設成效顯著。中國主導制定的特高壓、新能源接入等國際標準成為全球相關工程建設的重要規範。
核廢料再利用技術
眾所周知，核電站的發電原理是通過核裂變反應產生能量，再將其轉化為電能。但是，反應堆在核裂變之後會產生一些燃燒殘留物，這就是核廢料。
核廢料中含有大量的放射性元素，對於人體危害極大，而且稍有不慎就會發生核泄漏事故。1986年，車諾比核電站發生嚴重的核泄漏事故，造成了大量的人員傷亡和難以估量的財產損失。長久以來，關於核廢料的處理問題也一直困擾著世界各國的科學家們。
中國科學家研製的「啟明星2號」鉛基核反應堆零功率裝置，使核廢料的處理迎來了一個根本性的解決方式。「啟明星2號」不僅能夠將核燃料的使用效率提高到95%，還能對核燃料消耗完後產生的廢棄物再次回收利用。具體來講，它通過加速器和反應堆的結合，將那些無法利用的元素變成可以利用的核燃料，例如裂變鈾238和釷元素，讓這些本已失去價值的核廢料變廢為寶。
「啟明星2號」中的鉛冷物質不僅能夠讓核廢料失去放射性，還能將其釋放出的能量又轉化為電量。
這一裝置的橫空出世，立即在國際上引起軒然大波，成為了世界各國爭相關注的焦點。
雷射晶體技術
雷射的理論基礎起源於愛因斯坦。1917年，愛因斯坦提出了一套全新的技術理論「光與物質相互作用」。1960年，美國物理學家西奧多·哈羅德·梅曼利用高強閃光管照射紅寶石，產生了一束高溫紅光，這是人類有史以來獲得的第一束雷射。雷射技術被認為是人類在智能化社會生存和發展的必不可少的工具之一。
如果把雷射比喻成一把利劍，那麼雷射晶體技術就是鑄劍者。所有的雷射設備都需要雷射晶體，其運行原理是：雷射設備發出一道高強度的光，這道光通過雷射晶體受激輻射，就會發出特定頻率的光，最後通過設備的小口將這道特定頻率和波長的光射出，這道光就是雷射。
與其他現代科技不同的是，我國的雷射技術在初始研究時便達到了國際先進水平。1986年，我國科學家陳天創研製出BBO晶體，進一步拉開了中美在雷射技術領域的差距。1991年，我國科學家研製出KBBF非線性光學晶體，讓中美光學領域差距越拉越大。
KBBF中文全稱是氟代硼鈹酸鉀晶體，它是一種非線性光學晶體材料，能夠將雷射轉化為史無前例的176納米波長（深紫外）雷射，從而可以製造出深紫外固體雷射器。
直到2016年，美國才高調宣布「打破中國雷射技術封鎖」，研製出KBBF非線性光學晶體。但此時，我國雷射技術已領先美國整整一代。
KBBF雖好，但是它有鈹(Be)元素，這種元素是一種劇毒元素。所以，科學家們仍然需要找到一種性能不弱於 KBBF、又不含劇毒元素的晶體。2015年，中國科學家研製的LSBO晶體橫空出世，領先美國整整一代。
LSBO晶體不含劇毒元素，還具有比KBBF晶體更強的光學特性，有望成為下一代雷射晶體的主流產品。
寫在最後
其實，目前中國領先世界的硬核科技遠不止上面這六項。我們在5G技術、人工智慧、高鐵技術、無人機技術、光纖技術、電磁彈射技術、煤炭轉化技術、光伏技術、行動支付技術、風洞技術、工業無水氟化氫提取技術和可燃冰開採技術等眾多領域都居於世界領先地位。可以說，中國正在從一個「製造大國」向「科技強國」堅實邁進。