喜迎國(guó)慶,盤點(diǎn)2022十大科技進(jìn)展
值此國(guó)慶佳節(jié)之際,我們歡聚一堂,共同慶祝偉大的中華人民共和國(guó)成立74周年。在這光輝的日子里,國(guó)家繁榮昌盛,各項(xiàng)事業(yè)蓬勃發(fā)展。我們作為見證者和參與者,在國(guó)家建設(shè)進(jìn)程中貢獻(xiàn)著自己的力量。我們感到無(wú)比自豪,這是我們共同的榮耀!
過(guò)去的一年里,我們?cè)谄D苦奮斗中收獲了巨大的成果。國(guó)家在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技創(chuàng)新、文化傳承、環(huán)境保護(hù)等各個(gè)領(lǐng)域取得了顯著的進(jìn)步。
這里,我給大家介紹一下由中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)工程院主辦,中國(guó)科學(xué)院學(xué)部工作局、中國(guó)工程院辦公廳、中國(guó)科學(xué)報(bào)社承辦,中國(guó)科學(xué)院院士和中國(guó)工程院院士投票評(píng)選的2022年中國(guó)十大科技進(jìn)展。
01 中國(guó)天眼FAST取得系列重要進(jìn)展
1月6日,中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)李菂研究員領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì),通過(guò)FAST平臺(tái),采用原創(chuàng)的中性氫窄線自吸收方法,首次獲得原恒星核包層中具有高置信度的塞曼效應(yīng)測(cè)量結(jié)果。
3月18日,李菂領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)通過(guò)分析包括FAST、美國(guó)綠岸望遠(yuǎn)鏡GBT在內(nèi)的多項(xiàng)數(shù)據(jù),首次提出了能夠統(tǒng)一解釋重復(fù)快速射電暴偏振頻率演化的機(jī)制,為最終確定FRB起源提供了關(guān)鍵觀測(cè)證據(jù)。
6月9日,李菂領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際合作團(tuán)隊(duì),在FAST的幫助下,發(fā)現(xiàn)了迄今為止唯一一例持續(xù)活躍的重復(fù)快速射電暴,并確認(rèn)近源區(qū)域擁有目前已知的最大電子密度。
9月21日,F(xiàn)AST快速射電暴優(yōu)先和重大項(xiàng)目科學(xué)研究團(tuán)隊(duì),利用FAST對(duì)一例位于銀河系外的快速射電暴開展了深度觀測(cè),首次探測(cè)到距離快速射電暴中心僅1個(gè)天文單位(即太陽(yáng)到地球的距離)的周邊環(huán)境的磁場(chǎng)變化,向著揭示快速射電暴中心引擎機(jī)制邁出重要一步。
10月19日,中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)徐聰研究員領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際團(tuán)隊(duì),利用FAST對(duì)致密星系群“斯蒂芬五重星系”及周圍天區(qū)的氫原子氣體進(jìn)行了成像觀測(cè),發(fā)現(xiàn)了一個(gè)尺度大約為200萬(wàn)光年的巨大原子氣體結(jié)構(gòu),比銀河系大20倍,這是迄今為止在宇宙中探測(cè)到的最大的原子氣體結(jié)構(gòu)。上述5項(xiàng)重要成果均在《自然》《科學(xué)》上發(fā)表。
02 中國(guó)空間站完成在軌建造并取得一系列重大進(jìn)展
11月29日23時(shí)08分,搭載神舟十五號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十五運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功。
11月30日5時(shí)42分,神舟十五號(hào)載人飛船自主快速交會(huì)對(duì)接于空間站天和核心艙前向端口,加上問(wèn)天、夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙,神舟十四號(hào)、天舟五號(hào)飛船,空間站由此形成“三艙三船”組合體,達(dá)到當(dāng)前設(shè)計(jì)的最大構(gòu)型,總重近百噸。
神舟十五號(hào)航天員乘組于11月30日清晨入駐“天宮”,與神舟十四號(hào)航天員乘組相聚中國(guó)人的“太空家園”,開啟中國(guó)空間站長(zhǎng)期有人駐留時(shí)代。這是中國(guó)載人航天史上首次有兩個(gè)航天員乘組在“太空會(huì)師”,也是中國(guó)航天員首次在空間站迎接神舟載人飛船來(lái)訪。
19個(gè)月內(nèi),中國(guó)載人航天密集實(shí)施11次發(fā)射、2次飛船返回、7次航天員出艙,4個(gè)飛行乘組12名航天員接續(xù)在軌駐留,空間站“T”字基本構(gòu)型組裝建造如期完成。展現(xiàn)了中國(guó)載人航天30年發(fā)展的厚重積淀與強(qiáng)大實(shí)力,跑出了新時(shí)代中國(guó)航天發(fā)展的加速度。
03 我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)玉米和水稻增產(chǎn)關(guān)鍵基因
玉米、水稻和小麥?zhǔn)瞧耨Z化最為成功的三大農(nóng)作物,為全人類提供了50%以上的能量攝入。由于它們的馴化地區(qū)、祖先各不相同,形態(tài)習(xí)性各異,其馴化過(guò)程是否遵循共同的遺傳規(guī)律在科學(xué)界長(zhǎng)期存在爭(zhēng)論。
3月25日,《科學(xué)》雜志在線發(fā)表了中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)教授楊小紅/李建生與華中農(nóng)業(yè)大學(xué)教授嚴(yán)建兵聯(lián)合團(tuán)隊(duì)的研究論文。經(jīng)過(guò)三代科學(xué)家18年研究發(fā)現(xiàn),玉米基因KRN2和水稻基因OsKRN2受到趨同選擇,并通過(guò)相似的途徑調(diào)控玉米和水稻的產(chǎn)量。該團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步在全基因組層面闡明了趨同進(jìn)化的遺傳規(guī)律。
據(jù)悉,這一成果不僅揭示了玉米與水稻的同源基因趨同進(jìn)化從而增加玉米與水稻產(chǎn)量的機(jī)制,為育種提供了寶貴的遺傳資源,而且為農(nóng)藝性狀關(guān)鍵控制基因的解析與育種應(yīng)用,以及其它優(yōu)異野生植物快速再馴化或從頭馴化提供重要理論基礎(chǔ)。
04 科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)并證實(shí)玻色子奇異金屬
電子科技大學(xué)電子薄膜與集成器件國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任李言榮院士團(tuán)隊(duì)與美國(guó)布朗大學(xué)教授James M. Valles Jr、北京大學(xué)物理學(xué)院/量子材料科學(xué)中心謝心澄院士等協(xié)同攻關(guān),成功突破了費(fèi)米子體系的限制,首次在玻色子體系中誘導(dǎo)出奇異金屬態(tài)。相關(guān)研究1月12日發(fā)表于《自然》。
宇宙中,基本粒子分為費(fèi)米子與玻色子兩種。其中,人類社會(huì)目前賴以生存的電子工業(yè)與器件發(fā)展幾乎完全基于費(fèi)米子體系,但該體系能耗高、損耗大,物理尺寸已近極限,面臨性能持續(xù)提升的瓶頸,無(wú)法滿足快速增長(zhǎng)的信息傳輸需求。而以高溫超導(dǎo)體為代表的玻色子器件,具有完美的零損耗能量傳遞特性,有望為電子信息工業(yè)帶來(lái)革命性變化。
據(jù)悉,該研究為理解凝聚態(tài)物理中奇異金屬的物理規(guī)律、揭示奇異金屬的普適性、完善量子相變理論奠定了科學(xué)基礎(chǔ),對(duì)揭示耗散效應(yīng)對(duì)玻色子量子相干的定量影響、推動(dòng)未來(lái)低能耗超導(dǎo)量子計(jì)算以及極高靈敏量子探測(cè)技術(shù)的發(fā)展具有重要的理論和實(shí)際意義。
05 我國(guó)科學(xué)家將二氧化碳人工合成葡萄糖和脂肪酸
將二氧化碳人工轉(zhuǎn)化為高附加值化合物,“變廢為寶”,是科技界持續(xù)攻關(guān)的重要領(lǐng)域。我國(guó)科學(xué)家此前在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了二氧化碳到淀粉的從頭合成。
2022年,電子科技大學(xué)夏川課題組、中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院于濤課題組和中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)曾杰課題組共同創(chuàng)建了一種二氧化碳轉(zhuǎn)化新路徑,通過(guò)電催化與生物合成相結(jié)合,成功以二氧化碳和水為原料合成了葡萄糖和脂肪酸,為人工和半人工合成“糧食”提供了新路徑。
該研究開辟了電化學(xué)結(jié)合活細(xì)胞催化制備葡萄糖等糧食產(chǎn)物的新策略,為進(jìn)一步發(fā)展基于電力驅(qū)動(dòng)的新型農(nóng)業(yè)與生物制造業(yè)提供了新范例,是二氧化碳利用的重要發(fā)展方向。該成果4月28日以封面文章形式在《自然—催化》發(fā)表。
06 我國(guó)迄今運(yùn)載能力最大固體運(yùn)載火箭“力箭一號(hào)”首飛成功
7月27日12時(shí)12分,由中科院力學(xué)研究所抓總研制、中國(guó)迄今運(yùn)載能力最大的固體運(yùn)載火箭“力箭一號(hào)”(ZK-1A)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,以“一箭六星”方式將六顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。
“力箭一號(hào)”運(yùn)載火箭首次飛行任務(wù)取得圓滿成功,作為中小型衛(wèi)星發(fā)射優(yōu)先選擇,豐富了中國(guó)固體運(yùn)載火箭發(fā)射能力譜系。該款火箭是四級(jí)固體運(yùn)載火箭,起飛重量135噸,起飛推力200噸,總長(zhǎng)30米,芯級(jí)直徑2.65米,首飛狀態(tài)整流罩直徑2.65米,500公里太陽(yáng)同步軌道運(yùn)載能力1500公斤。
據(jù)悉,“力箭一號(hào)”運(yùn)載火箭由中科院“十四五”重大項(xiàng)目支持,其面向空間科學(xué)和空間技術(shù)發(fā)展需求,以“工程科學(xué)”思想為指導(dǎo),以創(chuàng)新、先進(jìn)、高效為設(shè)計(jì)思路,發(fā)展創(chuàng)新性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性運(yùn)載火箭,對(duì)于推動(dòng)中國(guó)運(yùn)載技術(shù)和研制模式的變革和創(chuàng)新、推動(dòng)空間科學(xué)發(fā)展具有重要意義。
07 “夸父一號(hào)”發(fā)射成功,并發(fā)布首批科學(xué)圖像
我國(guó)綜合性太陽(yáng)探測(cè)專用衛(wèi)星“夸父一號(hào)”首批科學(xué)圖像于12月13日在京正式對(duì)外發(fā)布。包括“夸父一號(hào)”自成功發(fā)射以來(lái)的3臺(tái)有效載荷在軌運(yùn)行兩個(gè)月期間獲取的若干對(duì)太陽(yáng)的科學(xué)觀測(cè)圖像,這些成果實(shí)現(xiàn)多個(gè)國(guó)內(nèi)外首次,在軌驗(yàn)證了“夸父一號(hào)”3臺(tái)有效載荷的觀測(cè)能力和先進(jìn)性。
據(jù)了解,“夸父一號(hào)”衛(wèi)星全稱先進(jìn)天基太陽(yáng)天文臺(tái)(ASO-S),是一顆綜合性太陽(yáng)探測(cè)專用衛(wèi)星,由中科院國(guó)家空間科學(xué)中心負(fù)責(zé)工程大總體和地面支撐系統(tǒng)的研制建設(shè),中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院、國(guó)家天文臺(tái)、長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所、紫金山天文臺(tái)負(fù)責(zé)衛(wèi)星平臺(tái)及有效載荷研制,科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)由中科院紫金山天文臺(tái)負(fù)責(zé),測(cè)控系統(tǒng)由中國(guó)西安衛(wèi)星測(cè)控中心負(fù)責(zé)實(shí)施,運(yùn)載火箭由中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司第八研究院研制生產(chǎn)。
據(jù)悉,該衛(wèi)星于2022年10月9日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。衛(wèi)星科學(xué)目標(biāo)為“一磁兩暴”,即同時(shí)觀測(cè)太陽(yáng)磁場(chǎng)及太陽(yáng)上兩類最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象——耀斑和日冕物質(zhì)拋射,并研究它們的形成、演化、相互作用、關(guān)聯(lián)等,同時(shí)為空間天氣預(yù)報(bào)提供支持。
08 新技術(shù)可在海水里原位直接電解制氫
由于淡水資源緊缺,向大海要水是未來(lái)氫能發(fā)展的重要方向。但復(fù)雜的海水成分(約92種化學(xué)元素)導(dǎo)致海水制氫面臨諸多難題與挑戰(zhàn),先淡化后制氫工藝流程復(fù)雜且成本高昂。
11月30日,中國(guó)工程院院士謝和平與他指導(dǎo)的深圳大學(xué)、四川大學(xué)博士生團(tuán)隊(duì)在《自然》發(fā)表論文,以物理力學(xué)與電化學(xué)相結(jié)合的全新思路,建立了相變遷移驅(qū)動(dòng)的海水無(wú)淡化原位直接電解制氫全新原理與技術(shù)。該技術(shù)徹底隔絕了海水離子,實(shí)現(xiàn)了無(wú)淡化過(guò)程、無(wú)副反應(yīng)、無(wú)額外能耗的高效海水原位直接電解制氫,即在海水里原位直接電解制氫。
據(jù)悉,海水無(wú)淡化原位直接電解制氫技術(shù)未來(lái)有望與海上可再生能源相結(jié)合,構(gòu)建無(wú)淡化、無(wú)額外催化劑工程、無(wú)海水輸運(yùn)、無(wú)污染處理的海水原位直接電解制氫工廠。
09 國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置”實(shí)現(xiàn)重大突破
8月12日,國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置”實(shí)現(xiàn)重大突破,創(chuàng)造場(chǎng)強(qiáng)45.22萬(wàn)高斯的穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng),超越已保持了23年之久的45萬(wàn)高斯穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)世界紀(jì)錄。
國(guó)家穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置由中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心研制,是“十一五”期間國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)立項(xiàng)的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,包括十臺(tái)磁體——五臺(tái)水冷磁體、四臺(tái)超導(dǎo)磁體和一臺(tái)混合磁體。
此次國(guó)家穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置的混合磁體在26.9兆瓦的電源功率下產(chǎn)生45.22萬(wàn)高斯的穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng),達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,成為我國(guó)科學(xué)實(shí)驗(yàn)極端條件建設(shè)乃至世界強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)發(fā)展的重要里程碑。
據(jù)悉,穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)是物質(zhì)科學(xué)研究需要的一種極端實(shí)驗(yàn)條件,是推動(dòng)重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的“利器”。在強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境下,物質(zhì)特性會(huì)受到調(diào)控,有利于科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物質(zhì)新現(xiàn)象、探索物質(zhì)新規(guī)律。
10 “巔峰使命”珠峰科考創(chuàng)造多項(xiàng)新紀(jì)錄
5月30日,“巔峰使命”珠峰科考活動(dòng)的主體任務(wù)完成,共有5個(gè)科考分隊(duì)、16支科考小組、270多名科考隊(duì)員參加。此次科考在西風(fēng)-季風(fēng)協(xié)同作用及影響、巔峰海拔的強(qiáng)烈升溫、巔峰海拔的冰雪融化、高新技術(shù)平臺(tái)觀測(cè)的水汽和溫室氣體、珠峰地區(qū)的強(qiáng)大氣氧化性過(guò)程、珠峰地區(qū)人體生理的特殊反應(yīng)、珠峰地區(qū)變綠的生態(tài)過(guò)程等方面取得了眾多亮點(diǎn)成果,創(chuàng)下多項(xiàng)科考新紀(jì)錄。
其中,“巔峰使命”珠峰科考首次建成了梯度聯(lián)網(wǎng)的巔峰站并實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸,架設(shè)了世界上海拔最高的氣象站(8830米),建成了從4276米到8830米海拔梯度的觀測(cè)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了觀測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸;科考首次成功獲取了海拔6500米、7028米和8848米的冰雪樣品;科考所使用的“極目一號(hào)”Ⅲ型系留浮空艇長(zhǎng)55米、高19米,體積達(dá)9060立方米,創(chuàng)造了海拔9050米浮空艇原位大氣環(huán)境科學(xué)觀測(cè)的紀(jì)錄。
此外,“巔峰使命”珠峰科考首次利用高精度雷達(dá)測(cè)量了珠峰頂部的冰雪厚度;首次采用多種先進(jìn)技術(shù)獲得地面至39公里高空大氣臭氧濃度數(shù)據(jù)和三維風(fēng)場(chǎng);首次獲得高原常駐和短居人群的高山生理適應(yīng)數(shù)據(jù)等。
? 最后,祝愿我們熱愛的祖國(guó)繁榮昌盛!祝愿大家國(guó)慶快樂(lè)!共慶國(guó)慶,祝福祖國(guó)!
(部分轉(zhuǎn)自百度百科)