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3月27日

2024年度“中國科學十大進展”

在2025中關村論壇年會開幕式上發(fā)布

本次活動由國家自然科學基金委員會主辦

近140位相關學科領域專家學者參與遴選

包括440余位兩院院士在內的

2700余位專家學者進行實名投票

經國家自然科學基金委員會

咨詢委員會審議

最終選出這10項重大科學研究成果

這些科學進展都是什么？

它們?yōu)楹胃裢庵匾?/span>

一起來看專家解讀

中國科學院地質與地球物理研究所李秋立等聯(lián)合團隊發(fā)布首批嫦娥六號月球背面樣品的研究成果：

當?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)42億年前的玄武質火山活動，指示月球背面存在長期的火山活動歷史。

針對人工智能推理與訓練面臨的算力、能效雙重桎梏，清華大學方璐、戴瓊海建立了光子干涉-衍射聯(lián)合傳播模型，研制出國際首款大規(guī)模通用智能“太極”光計算芯片，實現(xiàn)了大規(guī)模光子神經網(wǎng)絡的推理與訓練，有望為人工智能大模型、通用人工智能和智能無人系統(tǒng)等注入算力發(fā)展的“光子”動力，為后摩爾時代高速高能效智能計算探索了新路徑。

神經遞質在大腦信號傳導中經歷“釋放-回收-再裝載”的循環(huán)過程，該過程的紊亂會引發(fā)多種精神疾病。

為闡明神經遞質轉運機制和藥物作用機制，中國科學院生物物理研究所趙巖等聯(lián)合團隊系統(tǒng)闡明了多種神經遞質轉運體介導多巴胺、去甲腎上腺素、甘氨酸和囊泡單胺的轉運過程，并發(fā)現(xiàn)新型低成癮性藥物結合位點，為設計副作用小、成癮性低的精神疾病治療藥物提供了結構基礎，將推動我國精神疾病藥物研發(fā)的進程。

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

與常規(guī)激光器相比，納米激光器具有更低能耗、更快調制速度等特點，有望在信息技術等領域得到廣泛應用。

極低溫制冷在空間探測、物質科學、量子科技和大科學裝置等研究領域被廣泛應用，但該技術高度依賴全球極其短缺的氦-3資源。

為發(fā)展無氦-3極低溫制冷新技術，中國科學院理論物理研究所蘇剛等聯(lián)合團隊經過長期探索，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)，在此基礎上發(fā)現(xiàn)了巨磁卡效應，成功實現(xiàn)了亞開溫區(qū)無氦-3極低溫固態(tài)制冷，開辟了極限制冷新途徑。

長期以來，如何緩解和治愈自身免疫性疾病是全球共同面臨的醫(yī)學難題。CAR-T細胞療法帶來了新希望，但傳統(tǒng)自體CAR-T細胞療法存在個性化生產周期長、費用高等局限性。

海軍軍醫(yī)大學徐滬濟等聯(lián)合團隊用研制的異體通用型CAR-T細胞，成功治療了2例嚴重難治性硬皮病和1例炎性肌病患者，對廣泛使用CAR-T細胞療法和降低其治療費用起到推動作用。

X染色體的基因表達量對生殖發(fā)育至關重要?？耸暇C合征（XXY）是男性不育最常見的遺傳學原因，其額外的X染色體損害男性生殖細胞發(fā)育的分子機制數(shù)十年來始終未解。

北京大學喬杰、袁鵬、閆麗盈等研究發(fā)現(xiàn)，克氏綜合征男性生殖細胞的發(fā)育缺陷始于胎兒期，其生殖細胞的額外X染色體未發(fā)生失活，導致X染色體基因表達失衡，迫使細胞滯留于幼稚狀態(tài)。此外，該團隊還發(fā)現(xiàn)抑制TGF-B通路可促進生殖細胞分化。這不僅為克氏綜合征患者不育的發(fā)病機制提供重要見解，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應的自旋2的假想粒子，是連接廣義相對論與量子力學的關鍵。理論推測分數(shù)量子霍爾液體中或涌現(xiàn)出類引力子，這種凝聚態(tài)準粒子是自旋2的低能模式激發(fā)（稱為引力子?；蛞ψ蛹ぐl(fā)），但一直未被觀測到。

南京大學杜靈杰等基于砷化鎵量子阱，在分數(shù)量子霍爾液體中觀察到了引力子模。這為在凝聚態(tài)物質中研究量子引力問題提供了新思路，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)定的電力供應特性，在極端環(huán)境和長期運作需求中具有獨特優(yōu)勢。錒系核素因其長半衰期和高衰變能，成為該類電池的理想“燃料”。

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

星系是構成宇宙的基本單位，探索星系中恒星形成的觸發(fā)和停止機制是星系宇宙學的核心任務之一。理論推測星系中心的超大質量黑洞生長過程中釋放的能量是影響星系從“生”（恒星形成星系）到“死”（寧靜星系）轉變的重要機制，但長期缺乏觀測支持。

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

（來源：科普時報）