2024年中國十大科技進展新聞公佈嫦娥六號、「天關」衛星上榜
由中國科學院、中國工程院主辦的「兩院院士評選2024年中國/世界十大科技進展新聞」在江蘇省南京市揭曉。兩院院士評選的2024年中國十大科技進展新聞分別是:
嫦娥六號首次在月球背面採樣並發布首批研究成果;我國科學家研發出世界首款基於原語的類腦互補視覺晶片;我國首艘大洋鑽探船「夢想號」正式入列;科學家研發出全球首個Pb級超大容量光碟記憶體;「天關」衛星成功發射並獲系列成果;我國研究人員為無液態氦極低溫冷凍提供新方案;我國學者發表國際首個通用CAR-T治療成果;我國研發超級顯微鏡,首次全景「看見」大規模細胞互動行為;我國科學家在世界上首次觀察到凝聚態物質中的引力子模;第二次青藏科考鑽取全球最長山地冰芯並實現系列突破。
兩院院士評選的2024年世界十大科技進展新聞分別是:科學家首次3D列印出功能性人類腦組織;Google新量子晶片跨越精度里程碑;歐幾里德空間望遠鏡公佈首批科學成果,包括首張「宇宙地圖」照片;科學家繪制迄今最大腦基因調控網絡圖譜;超精確癌細胞3D圖譜問世;首個雙語讀腦裝置讓失語者重新「開口」;美「星艦」第五次試飛,「筷子」成功回收助推器;世界首例幹細胞治療恢復人類視力;長效HIV預防針劑試驗成功。以下為詳細介紹:
一、2024年中國十大科技進展新聞
1.嫦娥六號首次在月球背面採樣並發布首批研究成果
6月25日,嫦娥六號任務首次完成人類從月球背面採樣的壯舉,帶回1935.3克珍貴樣品,11月15日,中國科學家利用這些月壤樣本做出的首批兩項獨立研究成果,同時刊登於《自然》和《科學》。兩項研究首次揭示月球背面約28億年前仍存在年輕的岩漿活動,填補了月球玄武岩樣本在該時期的記錄空白。
嫦娥六號首次在月球背面採樣
2.我國科學家研發出世界首款以原語為基礎的類腦互補視覺晶片
清華大學類腦計算研究中心團隊借鑒人類視覺機制,提出了基於原語表示的多通路互補類腦視覺感知新範式,將視覺信息拆解為基本原語,並有機組合成“認知”和“運動」兩條優勢互補、資訊完整的通路,突破了傳統影像感測器無法滿足開放環境中視覺感知的複雜需求的限制。基於此,團隊成功研發出類腦互補視覺晶片“天眸芯”,降低90%頻寬,實現每秒10000幀、10比特、130dB的高速、高精度、高動態範圍視覺感知,並發展了軟體、演算法、資料集和系統,在自動駕駛複雜開放道路上展示了優異的性能。相關研究成果5月30日以封面文章發表於《自然》。
世界首款以原語為基礎的類腦互補視覺晶片
3.我國首艘大洋鑽探船「夢想號」正式入列
11月17日,我國自主設計建造的首艘大洋鑽探船「夢想號」在廣州正式入列。該船是國家「十四五」重大科技創新工程,最大鑽深11,000米,是全球鑽探能力最強、科學實驗功能最全、智慧化水準最高、綜合運維成本最低的鑽探船。
我國首艘大洋鑽探船「夢想號」
4.科學家研發出全球首個Pb級超大容量光碟記憶體
中國科學院上海光學精密機械研究所和上海理工大學等科研單位,在超大容量超分辨三維光儲存研究中取得突破性進展。相關研究成果2月22日發表於《自然》。
全球首個Pb級超大容量光碟記憶體示意圖
5. 「天關」衛星成功發射並獲系列成果
1月9日15時03分,我國在西昌衛星發射中心採用長徵二號丙運載火箭,將「天關」衛星(又稱愛因斯坦探針衛星)發射升空。 4月27日,「天關」衛星任務發布了首批在軌科學探測影像,引導國際上多個光學和電波望遠鏡、太空X射線天文台開展了後隨觀測。 10月31日,「天關」衛星正式在軌交付給中國科學院國家天文台等科學用戶使用。
「天關」衛星藝術圖
6.我國研究人員為無液態氦極低溫冷凍提供新方案
中國科學院理論物理所/中國科學院大學研究員蘇剛、李偉,中國科學院物理所研究員孫培傑等聯合團隊,在鈷基三角晶格量子磁性材料中,發現了兼具固體和超流體特徵的新奇量子物態—自旋超固態,這是首次在固體物質中給出超固態存在的實驗證據。隨後他們發現自旋超固態可以導致巨磁卡效應,透過磁場調控獲得零下273.056攝氏度的極低溫,實現了無液氦極低溫固體製冷。
目前團隊基於此效應已設計出新型低溫製冷元件,實現了亞開溫區無液態氦極低溫固體製冷。相關研究成果1月11日發表於《自然》。
我國研究人員為無液態氦極低溫冷凍提供新方案
7.我國學者發表國際首個通用CAR-T治療成果
海軍軍醫大學教授徐滬濟團隊聯合華東師範大學和上海邦耀生物科技有限公司的研究人員,使用一種革命性的嵌合抗原受體T細胞免疫療法(CAR-T)成功治療自體免疫疾病。這也是在國際上首次使用異體通用型CAR-T治療風濕免疫疾病,幫助3名風濕免疫疾病患者達到長期緩解,為難治性風濕免疫病的診治提供了新路徑。相關研究成果7月16日發表於《細胞》。
我國學者發表國際首個通用CAR-T治療成果
8.我國研發超級顯微鏡,首次全景「看見」大規模細胞互動行為
中國工程院院士、清華大學教授戴瓊海團隊自主研發出的新一代介觀活體顯微儀器RUSH3D,兼具厘米級三維視場與單細胞分辨率,可以每秒20次的高速三維成像速度,實現長達數十小時的全景連續低光毒性觀測。相關研究成果9月13日發表於《細胞》。
超級顯微鏡示意圖
9.我國科學家在世界上首次觀察到凝聚態物質中的引力子模
南京大學教授杜靈傑團隊聯合美國哥倫比亞大學、美國普林斯頓大學、德國明斯特大學研究人員,透過自主設計、組裝的極低溫強磁場共振非彈性偏振光散射系統,基於砷化鎵量子阱,在分數量子霍爾效應中首次觀察到引力子模。相關研究成果3月28日發表於《自然》。
圓偏振光探測量子液體中的類引力子
10.第二次青藏科考鑽取全球最長山地冰芯並實現系列突破
8月18日,我國啟動第二次青藏科考「守護水塔:一原兩湖三江」重大活動。科考聚焦全球中低緯度面積最大的普若崗日冰原,西藏第一大湖色林錯和第二大湖納木錯,以及長江、怒江、雅魯藏布江,由10位國內外院士領銜,首次在普若崗日冰原發現目前青藏高原最厚冰川,創下長達324公尺的全球最長山地冰芯鑽探紀錄。科考也開創了多個首次,填補了我國該區域多項科學研究領域空白。
科學研究人員在第二次青藏科考現場
二、2024年中國十大科技進展新聞
1.科學家首次3D列印出功能性人類腦組織
美國威斯康辛大學麥迪遜分校的科學家首次3D列印出功能性人類腦組織,它可以像傳統腦組織一樣正常生長並發揮作用。相關研究成果2月1日發表於《細胞—幹細胞》。這種3D列印技術不需要特殊的生物列印設備或培養方法來維持組織健康,並可使用顯微鏡、標準成像技術和電極進行深入研究。科學家認為,這項突破對研究大腦,治療阿茲海默症、帕金森氏症等多種神經和神經發育疾病具有重要意義。
研究流程示意圖
2. Google新量子晶片跨越精度里程碑
美國Google公司開發的一款量子晶片Willow,首次實現了「低於閾值」的量子運算,這是尋求製造足夠精確且實用量子電腦的一個重要里程碑。相關研究成果12月9日發表於《自然》。 Google量子運算部門負責人表示,Willow功能強大,可以在約5分鐘內完成全球最大的超級電腦預計需要1025年才能完成的隨機電路取樣任務。
Google新量子晶片
3.歐幾裡得空間望遠鏡公佈首批科學成果,包括首張「宇宙地圖」照片
5月23日,歐洲太空總署(ESA)公佈了2023年7月發射升空的歐幾里德太空望遠鏡首批科學成果。其中一組科學影像清晰展現了閃閃發光的星系團、附近的螺旋星系,以及孕育著數十萬顆年輕恆星的彩色星際氣體雲。
此外,太空望遠鏡拍攝的一組拼接影像捕捉到1400多萬個星系,首次展示了“宇宙地圖”,增進了人們對暗物質和暗能量在宇宙結構中所起作用的理解。這張巨圖由260張影像拼接而成,是歐幾裡得太空望遠鏡繪製的迄今最大、最精確的宇宙地圖的第一次展示。
在接下來的6年裡,歐幾裡得太空望遠鏡將自動掃描約1/3的夜空。研究人員預計,最終地圖將顯示約80億個星系,每個星係都有數十億顆恆星,跨越100億年的宇宙歷史。
歐幾裡得空間望遠鏡公佈首批科學成果
4.科學家繪製迄今最大腦基因調控網絡圖譜
5月24日,研究人員在《科學》《科學進展》《科學報告》雜誌上發表了15篇論文,宣稱繪製出了迄今最大、最先進的大腦基因調控網絡多維圖譜,詳細描述了協調大腦生物通路和細胞功能的許多調節元件。
科學家繪製迄今最大腦基因調控網絡圖譜
5.超精確癌細胞3D圖譜問世
10月30日,在發表於《自然》的12篇論文中,人類腫瘤圖譜網絡(HTAN)的研究人員透過分析人類和動物組織的數十萬個細胞,繪製了超精確腫瘤細胞3D圖譜,同時創建了能夠追蹤導致癌症的細胞變化的「分子鐘」。
超精確癌細胞3D 圖譜問世
6.首個雙語讀腦裝置讓失語者重新“開口”
5月20日,美國加州大學舊金山分校的研究人員在《自然—生物醫學工程》發表的一項研究稱,與大腦植入物耦合的人工智慧(AI)系統首次幫助一個無法正常說話的人用兩種語言進行溝通。
雙語讀腦裝置研究示意圖
7.美「星艦」第五次試飛「筷子」成功回收助推器
當地時間10月13日,美國太空探索科技公司新一代重型運載火箭「星艦」實施第五次試飛。火箭助推器在降落時由發射塔上被稱作“筷子”的機械臂“夾住”,首次實現在半空中捕獲回收,飛船濺落在印度洋。
這是「星艦」的第五次試飛。今年6月第四次試飛時,火箭第一、二級成功分離,分別依計畫落入墨西哥灣和印度洋。本次使用機械手臂捕捉助推器的方式,有助於更快地回收、重複使用助推器,並提高「星艦」發射頻率。
「筷子」成功回收助推器
8.世界首例幹細胞治療恢復人類視力
日本大阪大学的研究团队实现世界首例诱导多能干细胞(iPSC)角膜移植手术。在接受手术的4名视力严重受损患者中, 3名在接受干细胞移植后,视力得到了持续一年多的显著改善,另一名患者视力虽有所提高,但并不持续。相关研究成果11月7日发表于《柳叶刀》。
角膜位於眼睛的最外層
9.全球首例人類接受經基因編輯的豬腎臟移植完成
3月16日,美國麻州總醫院的外科團隊完成了全球首例人類接受經基因編輯的手術。接受豬腎移植的是一位名叫Richard Slayman的62歲末期腎衰竭患者。該移植手術獲得了美國食品藥物管理局(FDA)的「同情使用」許可。這項手術的初步成功讓研究人員燃起了對豬器官進行更大規模臨床試驗的希望。這樣的試驗可能會將「異種移植」帶入臨床。
全球首例人類接受經基因編輯的豬腎臟移植手術完成
10.長效HIV預防針劑試驗成功
6月20日,美國生物製藥公司吉利德公佈,其研發的一年註射兩次的HIV-1衣殼抑制劑「Lenacapavir」(來那卡帕韋),在預防愛滋病毒(HIV)方面顯示出了100%的有效性。但美國國家過敏傳染病研究所所長Jeanne Marrazzo提醒,來那卡帕韋不能取代疫苗。
長效HIV預防針劑試驗成功