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3月27日

2024年度“中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”

在2025中關(guān)村論壇年會(huì)開(kāi)幕式上發(fā)布

本次活動(dòng)由國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)主辦

近140位相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者參與遴選

包括440余位兩院院士在內(nèi)的

2700余位專家學(xué)者進(jìn)行實(shí)名投票

經(jīng)國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)

咨詢委員會(huì)審議

最終選出這10項(xiàng)重大科學(xué)研究成果

這些科學(xué)進(jìn)展都是什么？

它們?yōu)楹胃裢庵匾?/span>

一起來(lái)看專家解讀

中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所李秋立等聯(lián)合團(tuán)隊(duì)發(fā)布首批嫦娥六號(hào)月球背面樣品的研究成果：

當(dāng)?shù)匦鋷r屬低鈦低鋁類型，形成于約28億年前的火山噴發(fā)，還發(fā)現(xiàn)42億年前的玄武質(zhì)火山活動(dòng)，指示月球背面存在長(zhǎng)期的火山活動(dòng)歷史。

針對(duì)人工智能推理與訓(xùn)練面臨的算力、能效雙重桎梏，清華大學(xué)方璐、戴瓊海建立了光子干涉-衍射聯(lián)合傳播模型，研制出國(guó)際首款大規(guī)模通用智能“太極”光計(jì)算芯片，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模光子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的推理與訓(xùn)練，有望為人工智能大模型、通用人工智能和智能無(wú)人系統(tǒng)等注入算力發(fā)展的“光子”動(dòng)力，為后摩爾時(shí)代高速高能效智能計(jì)算探索了新路徑。

神經(jīng)遞質(zhì)在大腦信號(hào)傳導(dǎo)中經(jīng)歷“釋放-回收-再裝載”的循環(huán)過(guò)程，該過(guò)程的紊亂會(huì)引發(fā)多種精神疾病。

為闡明神經(jīng)遞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制和藥物作用機(jī)制，中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所趙巖等聯(lián)合團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)闡明了多種神經(jīng)遞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)體介導(dǎo)多巴胺、去甲腎上腺素、甘氨酸和囊泡單胺的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程，并發(fā)現(xiàn)新型低成癮性藥物結(jié)合位點(diǎn)，為設(shè)計(jì)副作用小、成癮性低的精神疾病治療藥物提供了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，將推動(dòng)我國(guó)精神疾病藥物研發(fā)的進(jìn)程。

激光器的微型化開(kāi)啟了光子技術(shù)發(fā)展的新紀(jì)元，深刻變革了人類的科技與生活。北京大學(xué)馬仁敏等提出了奇點(diǎn)色散方程，并研制出迄今模式體積最小的激光器。這為物質(zhì)科學(xué)和生命科學(xué)提供了全新的原子級(jí)成像工具。

與常規(guī)激光器相比，納米激光器具有更低能耗、更快調(diào)制速度等特點(diǎn)，有望在信息技術(shù)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

極低溫制冷在空間探測(cè)、物質(zhì)科學(xué)、量子科技和大科學(xué)裝置等研究領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，但該技術(shù)高度依賴全球極其短缺的氦-3資源。

為發(fā)展無(wú)氦-3極低溫制冷新技術(shù)，中國(guó)科學(xué)院理論物理研究所蘇剛等聯(lián)合團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期探索，發(fā)現(xiàn)了兼具固體和超流體特征的新奇量子物態(tài)——自旋超固態(tài)，在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了巨磁卡效應(yīng)，成功實(shí)現(xiàn)了亞開(kāi)溫區(qū)無(wú)氦-3極低溫固態(tài)制冷，開(kāi)辟了極限制冷新途徑。

長(zhǎng)期以來(lái)，如何緩解和治愈自身免疫性疾病是全球共同面臨的醫(yī)學(xué)難題。CAR-T細(xì)胞療法帶來(lái)了新希望，但傳統(tǒng)自體CAR-T細(xì)胞療法存在個(gè)性化生產(chǎn)周期長(zhǎng)、費(fèi)用高等局限性。

海軍軍醫(yī)大學(xué)徐滬濟(jì)等聯(lián)合團(tuán)隊(duì)用研制的異體通用型CAR-T細(xì)胞，成功治療了2例嚴(yán)重難治性硬皮病和1例炎性肌病患者，對(duì)廣泛使用CAR-T細(xì)胞療法和降低其治療費(fèi)用起到推動(dòng)作用。

X染色體的基因表達(dá)量對(duì)生殖發(fā)育至關(guān)重要?？耸暇C合征（XXY）是男性不育最常見(jiàn)的遺傳學(xué)原因，其額外的X染色體損害男性生殖細(xì)胞發(fā)育的分子機(jī)制數(shù)十年來(lái)始終未解。

北京大學(xué)喬杰、袁鵬、閆麗盈等研究發(fā)現(xiàn)，克氏綜合征男性生殖細(xì)胞的發(fā)育缺陷始于胎兒期，其生殖細(xì)胞的額外X染色體未發(fā)生失活，導(dǎo)致X染色體基因表達(dá)失衡，迫使細(xì)胞滯留于幼稚狀態(tài)。此外，該團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)抑制TGF-B通路可促進(jìn)生殖細(xì)胞分化。這不僅為克氏綜合征患者不育的發(fā)病機(jī)制提供重要見(jiàn)解，也為早期治療提供重要理論依據(jù)。

根據(jù)波粒二象性，引力子被視為引力波所對(duì)應(yīng)的自旋2的假想粒子，是連接廣義相對(duì)論與量子力學(xué)的關(guān)鍵。理論推測(cè)分?jǐn)?shù)量子霍爾液體中或涌現(xiàn)出類引力子，這種凝聚態(tài)準(zhǔn)粒子是自旋2的低能模式激發(fā)（稱為引力子?；蛞ψ蛹ぐl(fā)），但一直未被觀測(cè)到。

南京大學(xué)杜靈杰等基于砷化鎵量子阱，在分?jǐn)?shù)量子霍爾液體中觀察到了引力子模。這為在凝聚態(tài)物質(zhì)中研究量子引力問(wèn)題提供了新思路，也有助于理解引力子物理的量子規(guī)律。

微型核電池因持久穩(wěn)定的電力供應(yīng)特性，在極端環(huán)境和長(zhǎng)期運(yùn)作需求中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。錒系核素因其長(zhǎng)半衰期和高衰變能，成為該類電池的理想“燃料”。

蘇州大學(xué)王殳（shū）凹等團(tuán)隊(duì)提出了一種基于“聚結(jié)型能量轉(zhuǎn)器”的錒系微型核電池架構(gòu)，使衰變能轉(zhuǎn)化效率提升8000倍。該研究既為高效微型核電池開(kāi)發(fā)提供理論基礎(chǔ)，也為放射性廢物的資源化利用提供新思路。

星系是構(gòu)成宇宙的基本單位，探索星系中恒星形成的觸發(fā)和停止機(jī)制是星系宇宙學(xué)的核心任務(wù)之一。理論推測(cè)星系中心的超大質(zhì)量黑洞生長(zhǎng)過(guò)程中釋放的能量是影響星系從“生”（恒星形成星系）到“死”（寧?kù)o星系）轉(zhuǎn)變的重要機(jī)制，但長(zhǎng)期缺乏觀測(cè)支持。

南京大學(xué)王濤等研究發(fā)現(xiàn)，超大質(zhì)量黑洞影響宿主星系形成演化的重要證據(jù)，向著最終揭開(kāi)星系生死之謎邁出了關(guān)鍵一步。

（來(lái)源：科普時(shí)報(bào)）