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2024中國(guó)十大科技新聞
2025/01/03 09:31 來(lái)源：人民日?qǐng)?bào)海外版 閱讀：1.5萬(wàn)
近日,，由部分中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)工程院院士參與評(píng)選的2024年國(guó)內(nèi)十大科技新聞揭曉,，“拉索”確認(rèn)首個(gè)超級(jí)宇宙線源,、世界首款類腦互補(bǔ)視覺(jué)芯片研制成功、嫦娥六號(hào)實(shí)現(xiàn)世界首次月背采樣返回等科技新聞事件入圍,。
回望2024,，我們從上述新聞事件中，再次深切感受到中國(guó)科技工作者在實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)的道路上取得的碩果,，再次深切感受到他們只爭(zhēng)朝夕,、風(fēng)雨兼程的忘我?jiàn)^斗精神,。
“科技三會(huì)”凝聚創(chuàng)新偉力
6月24日，全國(guó)科技大會(huì),、國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)和中國(guó)科學(xué)院第二十一次院士大會(huì),、中國(guó)工程院第十七次院士大會(huì)（統(tǒng)稱“科技三會(huì)”）隆重召開(kāi)。這次大會(huì)是在以中國(guó)式現(xiàn)代化全面推進(jìn)強(qiáng)國(guó)建設(shè),、民族復(fù)興偉業(yè)關(guān)鍵時(shí)期召開(kāi)的一次科技盛會(huì),，對(duì)加快實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)、建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)具有重大意義,。
“錨定2035年建成科技強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略目標(biāo)”是這次大會(huì)傳遞的最強(qiáng)音,。習(xí)近平總書記在大會(huì)上指出：“現(xiàn)在距離實(shí)現(xiàn)建成科技強(qiáng)國(guó)目標(biāo)只有11年時(shí)間了。我們要以‘十年磨一劍’的堅(jiān)定決心和頑強(qiáng)意志,，只爭(zhēng)朝夕,、埋頭苦干，一步一個(gè)腳印把這一戰(zhàn)略目標(biāo)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),?！?/span>
習(xí)近平總書記在講話中充分肯定了近年來(lái)我國(guó)科技創(chuàng)新發(fā)展取得的歷史性成就，深刻總結(jié)了新時(shí)代科技事業(yè)發(fā)展的重要經(jīng)驗(yàn),，精辟論述了科技創(chuàng)新在推進(jìn)中國(guó)式現(xiàn)代化,、實(shí)現(xiàn)第二個(gè)百年奮斗目標(biāo)偉大進(jìn)程中的重要作用，系統(tǒng)闡明了新形勢(shì)下加快建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)的基本內(nèi)涵和主要任務(wù),。
這次大會(huì)為新時(shí)代科技工作指明前進(jìn)方向,，進(jìn)一步統(tǒng)一思想、深化認(rèn)識(shí),，凝聚起建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)的創(chuàng)新偉力,。
確認(rèn)首個(gè)超級(jí)宇宙線源
高能宇宙線從哪里來(lái)？這是世紀(jì)之謎,。中國(guó)高海拔宇宙線觀測(cè)站“拉索”（LHAASO）的新發(fā)現(xiàn),，讓我們離解開(kāi)這一謎題更近了一步。
2月26日,，《科學(xué)通報(bào)》發(fā)表了一項(xiàng)關(guān)于高能宇宙線起源的重要成果,。利用“拉索”的觀測(cè)數(shù)據(jù)，我國(guó)科學(xué)家在天鵝座恒星形成區(qū)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)巨型超高能伽馬射線泡狀結(jié)構(gòu),，并從中找到了能量高于1億億電子伏宇宙線起源的候選天體,。這是迄今人類能夠確認(rèn)的第一個(gè)超級(jí)宇宙線源。
宇宙線是從外太空來(lái)的帶電粒子,，主要成分為質(zhì)子,，攜帶著宇宙起源、天體演化等方面的重要科學(xué)信息。探究宇宙線起源之謎,，是當(dāng)代天體物理學(xué)的重大前沿科學(xué)問(wèn)題之一,。
據(jù)介紹，“拉索”此次發(fā)現(xiàn)的巨型超高能伽馬射線泡狀結(jié)構(gòu),，距我們約5000光年,，尺度超過(guò)1000萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)系。泡狀結(jié)構(gòu)內(nèi)有多個(gè)能量超過(guò)1000萬(wàn)億電子伏的光子,，最高達(dá)到2000萬(wàn)億電子伏,。
“一般來(lái)說(shuō)，產(chǎn)生能量為2000萬(wàn)億電子伏的伽馬光子,，需要能量至少高10倍的宇宙線粒子,。”論文通訊作者,、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授楊睿智說(shuō),，這表明泡狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在超級(jí)宇宙線源，源源不斷地產(chǎn)生能量至少達(dá)到2億億電子伏的高能宇宙線粒子,，并注入到星際空間。
研究表明,，位于泡狀結(jié)構(gòu)中心附近的大質(zhì)量恒星星團(tuán)（Cygnus OB2星協(xié)）,，是超級(jí)宇宙線源最可能的對(duì)應(yīng)天體。
破譯復(fù)粒稻遺傳奧秘
復(fù)粒稻是一種獨(dú)特的水稻種質(zhì)資源,，與普通水稻穗子上種子粒粒分明不同,，它結(jié)出的種子可以三粒長(zhǎng)在一簇上，因此又被稱為“三粒奇”,。但這“三粒一簇”特性的機(jī)制一直是個(gè)謎,。
3月8日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院發(fā)布消息稱,，來(lái)自該院等單位的科研人員成功破譯復(fù)粒稻“三粒一簇”的遺傳奧秘,，揭示了油菜素甾醇調(diào)控水稻穗粒數(shù)的機(jī)制，為培育高產(chǎn)水稻新品種提供了新的理論基礎(chǔ)和路徑,。相關(guān)研究成果當(dāng)日發(fā)表于《科學(xué)》雜志,。
在這項(xiàng)工作中，研究團(tuán)隊(duì)歷時(shí)7年,，對(duì)復(fù)粒稻種質(zhì)進(jìn)行了大規(guī)?；瘜W(xué)誘變,，創(chuàng)制了1萬(wàn)份（約16萬(wàn)個(gè)單株）復(fù)粒稻誘變株系,，通過(guò)在田間逐一鑒定穗部特征，從中篩選出2份不簇生的突變體株系,，成功定位到發(fā)生突變的基因BRD3,。,。
通過(guò)進(jìn)一步分析，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),，油菜素甾醇可以通過(guò)調(diào)控水稻穗二級(jí)分枝調(diào)控穗粒數(shù),。
實(shí)驗(yàn)證明，正是在突變基因BRD3的作用下,，油菜素甾醇這種激素的含量降低,，導(dǎo)致復(fù)粒稻稻穗的二級(jí)枝梗增多，使得“三粒一簇”現(xiàn)象出現(xiàn),。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院副院長(zhǎng)曹永生表示,，水稻單產(chǎn)突破依賴種質(zhì)資源中重大基因的發(fā)掘利用，油菜素甾醇調(diào)控水稻穗粒數(shù)機(jī)制的發(fā)現(xiàn),，提供了提高水稻單產(chǎn)的新視角,。
首次實(shí)現(xiàn)光子的分?jǐn)?shù)量子反常霍爾態(tài)
5月6日,，中國(guó)科學(xué)院發(fā)布消息稱,，利用“自底而上”的量子模擬方法，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了光子的分?jǐn)?shù)量子反?；魻枒B(tài),，為高效開(kāi)展更多、更新奇的量子物態(tài)研究提供了新路徑,。相關(guān)研究成果發(fā)表于《科學(xué)》雜志,。
霍爾效應(yīng)是指當(dāng)電流通過(guò)置于磁場(chǎng)中的材料時(shí)，電子受到洛倫茲力的作用,，在材料內(nèi)部產(chǎn)生垂直于電流和磁場(chǎng)方向的電壓,，該效應(yīng)被廣泛應(yīng)用于電磁感測(cè)領(lǐng)域。反?；魻栃?yīng)則是指無(wú)需外部磁場(chǎng)的情況下觀測(cè)到相關(guān)效應(yīng),。量子霍爾效應(yīng)是量子力學(xué)版本的霍爾效應(yīng)，需要在低溫強(qiáng)磁場(chǎng)的極端條件下才可被觀察到,。
在此項(xiàng)研究中,，該科研團(tuán)隊(duì)利用“自底而上”的方式，基于自主研發(fā)的超導(dǎo)高非簡(jiǎn)諧性光學(xué)諧振器陣列,，實(shí)現(xiàn)了光子間的非線性相互作用,，并進(jìn)一步在此系統(tǒng)中構(gòu)建出作用于光子的等效磁場(chǎng)以構(gòu)造人工規(guī)范場(chǎng)，從而實(shí)現(xiàn)了光子的分?jǐn)?shù)量子反?；魻枒B(tài),。
首款類腦互補(bǔ)視覺(jué)芯片問(wèn)世
繼2019年發(fā)布全球首款異構(gòu)融合類腦芯片“天機(jī)芯”之后，清華大學(xué)精密儀器系類腦計(jì)算研究團(tuán)隊(duì)在類腦視覺(jué)感知芯片領(lǐng)域再獲新突破，研制出世界首款類腦互補(bǔ)視覺(jué)芯片“天眸芯”,。相關(guān)研究成果5月30日以封面文章的形式發(fā)表于《自然》雜志,。
論文通訊作者、清華大學(xué)精密儀器系教授施路平介紹,，在開(kāi)放世界中,，智能系統(tǒng)不僅要應(yīng)對(duì)龐大的數(shù)據(jù)量，還需要應(yīng)對(duì)極端場(chǎng)景,，如駕駛場(chǎng)景中的突發(fā)危險(xiǎn),、隧道口的劇烈光線變化和夜間強(qiáng)閃光干擾等。而傳統(tǒng)視覺(jué)感知芯片面對(duì)此類場(chǎng)景往往出現(xiàn)失真,、失效或高延遲,，這樣就會(huì)限制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。
為更好應(yīng)對(duì)上述問(wèn)題,，研究團(tuán)隊(duì)聚焦類腦視覺(jué)感知芯片技術(shù),，提出了一種基于視覺(jué)原語(yǔ)的互補(bǔ)雙通路類腦視覺(jué)感知新范式。
“該范式借鑒了人類視覺(jué)系統(tǒng)的基本原理,，將開(kāi)放世界的視覺(jué)信息拆解為基于視覺(jué)原語(yǔ)的信息表示,，并通過(guò)有機(jī)組合這些原語(yǔ)，模仿人視覺(jué)系統(tǒng)的特征,，形成兩條優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),、信息完備的視覺(jué)感知通路?！笔┞菲浇榻B，基于這一新范式,，團(tuán)隊(duì)研制的“天眸芯”不僅突破了傳統(tǒng)視覺(jué)感知范式的性能瓶頸,，而且能夠高效應(yīng)對(duì)各種極端場(chǎng)景，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性,。
實(shí)現(xiàn)首次月球背面采樣返回
6月25日,，內(nèi)蒙古四子王旗阿木古郎草原，一頂紅白相間的巨型降落傘緩緩落下,，嫦娥六號(hào)返回器回到地面,。至此，嫦娥六號(hào)完成了世界首次月球背面采樣返回的壯舉,。這是我國(guó)迄今為止開(kāi)展的最復(fù)雜的深空探測(cè)任務(wù),。
嫦娥六號(hào)任務(wù)周期長(zhǎng)，工程創(chuàng)新多,、風(fēng)險(xiǎn)高,、難度大，突破了月球逆行軌道設(shè)計(jì)與控制、月背智能快速采樣,、月背起飛上升等關(guān)鍵技術(shù),。
嫦娥六號(hào)自發(fā)射后歷經(jīng)53天，闖過(guò)地月轉(zhuǎn)移,、近月制動(dòng),、環(huán)月飛行、著陸下降,、月面工作,、月面上升、交會(huì)對(duì)接與樣品轉(zhuǎn)移,、環(huán)月等待,、月地轉(zhuǎn)移以及再入回收等多個(gè)難關(guān)，成功帶回1935.3克月背樣品,。
這些珍貴的月背樣品,，不僅填補(bǔ)了月球背面研究的歷史空白，也為我們研究月球早期演化提供了一手資料,，更為理解月球背面與正面地質(zhì)差異開(kāi)辟了新的視角,。
11月15日，月背樣品研究傳來(lái)好消息：我國(guó)科學(xué)家利用嫦娥六號(hào)月背樣品做出的兩項(xiàng)獨(dú)立研究成果,，分別登上國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志和《科學(xué)》雜志,。這兩項(xiàng)研究首次揭示月球背面約28億年前仍存在年輕的巖漿活動(dòng)，這一年齡填補(bǔ)了月球玄武巖樣品在該時(shí)期的記錄空白,。
深中通道建成開(kāi)通
遙望珠江口,，曾被伶仃洋隔開(kāi)的兩岸城市群，因一座超級(jí)工程而緊密連接,。
6月30日,，歷時(shí)7年建設(shè)的國(guó)家重大工程深中通道建成開(kāi)通，從深圳到中山的車程由原來(lái)的2小時(shí)縮短至30分鐘,。深中通道全長(zhǎng)約24公里,，集“橋、島,、隧,、水下互通”于一體，是世界上綜合建設(shè)難度最高的跨海集群工程之一,。
作為環(huán)珠江口“A”字形交通網(wǎng)絡(luò)骨架的關(guān)鍵一“橫”,，深中通道跨越伶仃洋，讓珠江口東西兩岸的“深莞惠”與“珠中江”兩大城市群實(shí)現(xiàn)了跨海直連,。
在建設(shè)過(guò)程中,，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了世界首例水下高速公路樞紐互通—機(jī)場(chǎng)互通立交,、世界最長(zhǎng)的雙向八車道海底沉管隧道、世界最大跨徑全離岸海中鋼箱梁懸索橋,、世界最高橋面最高通航凈空海中大橋等10項(xiàng)“世界之最”,。
自建設(shè)以來(lái)，深中通道獲得發(fā)明專利200余項(xiàng),、行業(yè)協(xié)會(huì)獎(jiǎng)項(xiàng)數(shù)十項(xiàng),，并屢獲國(guó)際贊譽(yù)。2024年4月,，深中大橋榮獲被稱為橋梁界“諾貝爾獎(jiǎng)”的國(guó)際橋梁大會(huì)“喬治·理查德森獎(jiǎng)”,，深中隧道榮膺“全球隧道與地下工程領(lǐng)域50項(xiàng)標(biāo)志性工程”。
“我們堅(jiān)持關(guān)鍵技術(shù)自主創(chuàng)新,，將創(chuàng)新主導(dǎo)權(quán)牢牢掌握在自己手中,。”深中通道管理中心主任,、總工程師宋神友說(shuō),，深中通道完成了多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，特別是在鋼殼—混凝土沉管隧道設(shè)計(jì)施工領(lǐng)域形成了原創(chuàng)性成果,，實(shí)現(xiàn)了“從0到1”的突破,，為世界跨海通道工程建設(shè)貢獻(xiàn)了中國(guó)方案。
異體通用型CAR-T治療自身免疫疾病獲突破
7月16日,，《細(xì)胞》雜志在線發(fā)表海軍軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院（上海長(zhǎng)征醫(yī)院）徐滬濟(jì)教授團(tuán)隊(duì)的臨床研究成果：3名患有嚴(yán)重復(fù)發(fā)難治性風(fēng)濕免疫疾病的患者在接受通用型嵌合抗原受體T細(xì)胞免疫療法（CAR-T）治療后,，病情得到明顯改善。這是國(guó)際首次成功使用異體通用型CAR-T治療自身免疫疾病,。
如何提高風(fēng)濕免疫性疾病的治愈率,，最大限度降低患病率和致殘率，改善患者生活質(zhì)量是全球共同面臨的醫(yī)學(xué)難題,。近年來(lái),，生物制劑和靶向小分子藥物等在風(fēng)濕免疫性疾病的治療中取得了巨大進(jìn)展，但其對(duì)許多患者仍無(wú)效,，或改善后復(fù)發(fā)，患者最終發(fā)展出危及生命的并發(fā)癥,。
徐滬濟(jì)介紹,，CAR-T作為一種創(chuàng)新的治療手段，已經(jīng)在B淋巴細(xì)胞（以下簡(jiǎn)稱“B細(xì)胞”）等惡性腫瘤的治療中顯示出較好的療效,。在一些風(fēng)濕免疫性疾病發(fā)病過(guò)程中,，B細(xì)胞的異常發(fā)育和功能失調(diào)是致病的關(guān)鍵因素之一。該團(tuán)隊(duì)使用健康供者來(lái)源的T細(xì)胞,，經(jīng)過(guò)基因工程改造,，制備出針對(duì)B細(xì)胞CD19的異體通用型靶向CAR-T細(xì)胞藥物,，實(shí)現(xiàn)了CAR-T細(xì)胞藥物的批量生產(chǎn)。使用該細(xì)胞藥物,，徐滬濟(jì)教授團(tuán)隊(duì)成功治療3名嚴(yán)重復(fù)發(fā)難治性風(fēng)濕免疫疾病患者,。
徐滬濟(jì)表示，這項(xiàng)研究不僅為目前缺乏有效治療手段的風(fēng)濕免疫性疾病患者提供了新的治療選擇,，還展示了通用型CAR-T細(xì)胞療法在有效性和安全性方面的巨大潛力,。
首個(gè)國(guó)產(chǎn)移動(dòng)操作系統(tǒng)發(fā)布
10月22日，我國(guó)首個(gè)國(guó)產(chǎn)移動(dòng)操作系統(tǒng)——華為原生鴻蒙操作系統(tǒng)正式發(fā)布,。這是繼蘋果iOS和安卓系統(tǒng)后,，全球第三大移動(dòng)操作系統(tǒng)。
此次發(fā)布的原生鴻蒙操作系統(tǒng)流暢度,、性能,、安全特性等提升顯著，全面突破操作系統(tǒng)核心技術(shù),，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)底座的全部自研,，也實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)的自主可控。
由于不依賴國(guó)外編程語(yǔ)言和操作系統(tǒng)內(nèi)核等核心技術(shù),，原生鴻蒙操作系統(tǒng)也被稱為“純血鴻蒙”,。11月26日，搭載原生鴻蒙操作系統(tǒng)的華為Mate 70系列手機(jī)正式發(fā)布,，標(biāo)志著華為原生鴻蒙操作系統(tǒng)正式商用,。
據(jù)悉，鴻蒙系統(tǒng)于2015年立項(xiàng),，持續(xù)打造操作系統(tǒng)根技術(shù),，用不到10年的時(shí)間走完同行30年的歷程。2019年,，華為公司正式對(duì)外發(fā)布鴻蒙系統(tǒng),，2021年該系統(tǒng)正式搭載到智能手機(jī)上。2023年9月,，華為公司宣布全面啟動(dòng)鴻蒙原生應(yīng)用,，意味著鴻蒙系統(tǒng)完全使用自主“內(nèi)核”，不再依賴其他操作系統(tǒng)的開(kāi)放源代碼,。加速創(chuàng)新的鴻蒙系統(tǒng)不僅為國(guó)內(nèi)終端,、軟件等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)發(fā)展帶來(lái)新機(jī)遇，也正帶動(dòng)各行業(yè),、各領(lǐng)域的數(shù)智化轉(zhuǎn)型,。
大洋鉆探船“夢(mèng)想”號(hào)入列
11月17日，擁有最大1.1萬(wàn)米的鉆深能力,、中國(guó)自主設(shè)計(jì)建造的首艘大洋鉆探船“夢(mèng)想”號(hào)在廣州正式入列,。
“夢(mèng)想”號(hào)全長(zhǎng)179.8米,，寬32.8米，排水量4.26萬(wàn)噸,，續(xù)航力1.5萬(wàn)海里,，自持力120天，載員180人,。它的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度按16級(jí)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)安全要求設(shè)計(jì),，可在6級(jí)海況下正常作業(yè)，具備全球海域無(wú)限航區(qū)作業(yè)能力,。
中國(guó)船舶第七〇八研究所“夢(mèng)想”號(hào)總設(shè)計(jì)師張海彬介紹,，“夢(mèng)想”號(hào)采用模塊化設(shè)計(jì)理念，攻克多項(xiàng)世界級(jí)船舶設(shè)計(jì)難題,，國(guó)際首次創(chuàng)新集成大洋科學(xué)鉆探,、深海油氣勘探和天然氣水合物勘查試采等多種功能，構(gòu)建起我國(guó)自主的超深水鉆探裝備設(shè)計(jì)建造技術(shù)體系,。經(jīng)兩輪海試驗(yàn)證,，“夢(mèng)想”號(hào)主要性能指標(biāo)優(yōu)于設(shè)計(jì)要求。
作為全球領(lǐng)先的深海作業(yè)平臺(tái),，“夢(mèng)想”號(hào)的科考實(shí)驗(yàn)功能和信息化水平國(guó)際領(lǐng)先,。全船建有基礎(chǔ)地質(zhì)、古地磁,、無(wú)機(jī)地化,、有機(jī)地化、微生物,、海洋科學(xué),、天然氣水合物、地球物理,、鉆探技術(shù)等九大功能實(shí)驗(yàn)室,，總面積超3000平方米，配置有全球首套船載巖心自動(dòng)傳輸存儲(chǔ)系統(tǒng),，可滿足海洋領(lǐng)域全學(xué)科研究需求,。（文心）