“拉索”確認首個(gè)超級宇宙線(xiàn)源、世界首款類(lèi)腦互補視覺(jué)芯片研制成功、嫦娥六號實(shí)現世界首次月背采樣返回……回望2024，中國在實(shí)現高水平科技自立自強的道路上行穩致遠。這一年，我們深刻體會(huì )到，“科技改變生活”“科技成就未來(lái)”這些宏大敘事愈加落地和具象化。在面臨諸多不確定性的當下，科技創(chuàng )新正切實(shí)帶來(lái)信心和希望。
1 全國科技大會(huì )、國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會(huì )、兩院院士大會(huì )召開(kāi)
科技興則民族興，科技強則國家強。6月24日，全國科技大會(huì )、國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會(huì )和中國科學(xué)院第二十一次院士大會(huì )、中國工程院第十七次院士大會(huì )隆重召開(kāi)。這次大會(huì )是在以中國式現代化全面推進(jìn)強國建設、民族復興偉業(yè)關(guān)鍵時(shí)期召開(kāi)的一次科技盛會(huì )，對加快實(shí)現高水平科技自立自強、建設科技強國具有重大意義。
“錨定2035年建成科技強國的戰略目標”是這次大會(huì )傳遞的最強音?！艾F在距離實(shí)現建成科技強國目標只有11年時(shí)間了。我們要以‘十年磨一劍’的堅定決心和頑強意志，只爭朝夕、埋頭苦干，一步一個(gè)腳印把這一戰略目標變?yōu)楝F實(shí)?！绷暯娇倳?shū)記的重要講話(huà)鏗鏘有力。
習近平總書(shū)記在講話(huà)中充分肯定了近年來(lái)我國科技創(chuàng )新發(fā)展取得的歷史性成就，深刻總結了新時(shí)代科技事業(yè)發(fā)展的重要經(jīng)驗，精辟論述了科技創(chuàng )新在推進(jìn)中國式現代化、實(shí)現第二個(gè)百年奮斗目標偉大進(jìn)程中的重要作用，系統闡明了新形勢下加快建設科技強國的基本內涵和主要任務(wù)。
“沖鋒號”吹響，新征程啟航。這次大會(huì )為新時(shí)代科技工作指明前進(jìn)方向，進(jìn)一步統一思想、深化認識，凝聚起建設科技強國的創(chuàng )新偉力。
2 “拉索”確認首個(gè)超級宇宙線(xiàn)源
高能宇宙線(xiàn)從哪里來(lái)？這是一個(gè)世紀之謎。我國高海拔宇宙線(xiàn)觀(guān)測站“拉索”（LHAASO）的新發(fā)現，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》發(fā)表了一項關(guān)于高能宇宙線(xiàn)起源的重要成果。利用“拉索”的觀(guān)測數據，我國科學(xué)家在天鵝座恒星形成區發(fā)現了一個(gè)巨型超高能伽馬射線(xiàn)泡狀結構，并從中找到了能量高于1億億電子伏宇宙線(xiàn)起源的候選天體。這是迄今人類(lèi)能夠確認的第一個(gè)超級宇宙線(xiàn)源。
宇宙線(xiàn)是從外太空來(lái)的帶電粒子，主要成分為質(zhì)子，攜帶著(zhù)宇宙起源、天體演化等方面的重要科學(xué)信息。探究宇宙線(xiàn)起源之謎，是當代天體物理學(xué)的重大前沿科學(xué)問(wèn)題之一。
據介紹，“拉索”此次發(fā)現的巨型超高能伽馬射線(xiàn)泡狀結構，距我們約5000光年，尺度超過(guò)1000萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)系。泡狀結構內有多個(gè)能量超過(guò)1千萬(wàn)億電子伏的光子，最高達到2千萬(wàn)億電子伏。
“一般來(lái)說(shuō)，產(chǎn)生能量為2千萬(wàn)億電子伏的伽馬光子，需要能量至少高10倍的宇宙線(xiàn)粒子?！闭撐耐ㄓ嵶髡?、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授楊睿智說(shuō)，這表明泡狀結構內部存在超級宇宙線(xiàn)源，源源不斷地產(chǎn)生能量至少達到2億億電子伏的高能宇宙線(xiàn)粒子，并注入到星際空間。
研究表明，位于泡狀結構中心附近的大質(zhì)量恒星星團（Cygnus OB2星協(xié)），是超級宇宙線(xiàn)源最可能的對應天體。
3 復粒稻遺傳奧秘破譯
復粒稻是一種獨特的水稻種質(zhì)資源，與普通水稻穗子上種子粒粒分明不同，它結出的種子可以三粒長(cháng)在一簇上，因此又被稱(chēng)為“三粒奇”。但這“三粒一簇”特性的機制一直是個(gè)謎。
3月8日，記者從中國農業(yè)科學(xué)院獲悉，來(lái)自該院等單位的科研人員成功破譯復粒稻“三粒一簇”的遺傳奧秘，揭示了油菜素甾醇調控水稻穗粒數的機制，為培育高產(chǎn)水稻新品種提供了新的理論基礎和路徑。相關(guān)研究成果當日發(fā)表于《科學(xué)》雜志。
在這項工作中，研究團隊歷時(shí)7年，對復粒稻種質(zhì)進(jìn)行了大規?；瘜W(xué)誘變，創(chuàng )制了1萬(wàn)份（約16萬(wàn)個(gè)單株）復粒稻誘變株系，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，研究團隊發(fā)現，油菜素甾醇可以通過(guò)調控水稻穗二級分枝調控穗粒數。
實(shí)驗證明，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，導致復粒稻稻穗的二級枝梗增多，使得“三粒一簇”現象出現。
中國農業(yè)科學(xué)院副院長(cháng)曹永生表示，水稻單產(chǎn)突破依賴(lài)種質(zhì)資源中重大基因的發(fā)掘利用，油菜素甾醇調控水稻穗粒數機制的發(fā)現，提供了提高水稻單產(chǎn)的新視角。
4 光子的分數量子反?；魻枒B(tài)首次實(shí)現
5月6日，記者從中國科學(xué)院獲悉，利用“自底而上”的量子模擬方法，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士團隊在國際上首次實(shí)現了光子的分數量子反?；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。
霍爾效應是指當電流通過(guò)置于磁場(chǎng)中的材料時(shí)，電子受到洛倫茲力的作用，在材料內部產(chǎn)生垂直于電流和磁場(chǎng)方向的電壓，該效應被廣泛應用于電磁感測領(lǐng)域。反?；魻栃獎t是指無(wú)需外部磁場(chǎng)的情況下觀(guān)測到相關(guān)效應。量子霍爾效應是量子力學(xué)版本的霍爾效應，需要在低溫強磁場(chǎng)的極端條件下才可被觀(guān)察到。
“量子霍爾效應根據電子間相互作用方式的不同，分為整數量子霍爾效應和分數量子霍爾效應?！迸私▊フf(shuō)，其中，分數量子霍爾態(tài)展現出非平庸的多體糾纏，具有重要的觀(guān)測研究?jì)r(jià)值，多年來(lái)受到學(xué)術(shù)界高度關(guān)注。
在此項研究中，團隊利用“自底而上”的方式，基于自主研發(fā)的超導高非簡(jiǎn)諧性光學(xué)諧振器陣列，實(shí)現了光子間的非線(xiàn)性相互作用，并進(jìn)一步在此系統中構建出作用于光子的等效磁場(chǎng)以構造人工規范場(chǎng)，從而實(shí)現了光子的分數量子反?；魻枒B(tài)。
諾貝爾物理學(xué)獎獲得者弗蘭克·維爾切克評價(jià)，這項研究向基于任意子的量子信息處理邁出重要一步。
5 世界首款類(lèi)腦互補視覺(jué)芯片研制成功
繼2019年發(fā)布全球首款異構融合類(lèi)腦芯片“天機芯”之后，清華大學(xué)精密儀器系類(lèi)腦計算研究團隊在類(lèi)腦視覺(jué)感知芯片領(lǐng)域再獲新突破，研制出世界首款類(lèi)腦互補視覺(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，智能系統不僅要應對龐大的數據量，還需要應對極端場(chǎng)景，如駕駛場(chǎng)景中的突發(fā)危險、隧道口的劇烈光線(xiàn)變化和夜間強閃光干擾等。而傳統視覺(jué)感知芯片面對此類(lèi)場(chǎng)景往往出現失真、失效或高延遲，這樣就會(huì )限制系統的穩定性和安全性。
為更好應對上述問(wèn)題，研究團隊聚焦類(lèi)腦視覺(jué)感知芯片技術(shù)，提出了一種基于視覺(jué)原語(yǔ)的互補雙通路類(lèi)腦視覺(jué)感知新范式。
“該范式借鑒了人類(lèi)視覺(jué)系統的基本原理，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)有機組合這些原語(yǔ)，模仿人視覺(jué)系統的特征，形成兩條優(yōu)勢互補、信息完備的視覺(jué)感知通路?！笔┞菲浇榻B，基于這一新范式，團隊研制的“天眸芯”不僅突破了傳統視覺(jué)感知范式的性能瓶頸，而且能夠高效應對各種極端場(chǎng)景，確保系統的穩定性和安全性。
6 嫦娥六號實(shí)現世界首次月球背面采樣返回
敢上九天攬月，談笑凱歌還！
6月25日，內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，嫦娥六號返回器回到地面。至此，嫦娥六號完成了世界首次月球背面采樣返回的壯舉。這是我國迄今為止開(kāi)展的最復雜的深空探測任務(wù)。
嫦娥六號任務(wù)周期長(cháng)，工程創(chuàng )新多、風(fēng)險高、難度大，突破了月球逆行軌道設計與控制、月背智能快速采樣、月背起飛上升等關(guān)鍵技術(shù)。
嫦娥六號自發(fā)射后歷經(jīng)53天，闖過(guò)地月轉移、近月制動(dòng)、環(huán)月飛行、著(zhù)陸下降、月面工作、月面上升、交會(huì )對接與樣品轉移、環(huán)月等待、月地轉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：我國科學(xué)家利用嫦娥六號月背樣品做出的兩項獨立研究成果，分別登上國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志和《科學(xué)》雜志。這兩項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)，這一年齡填補了月球玄武巖樣品在該時(shí)期的記錄空白。
緊接著(zhù)，12月20日，《自然》又報道我國科學(xué)家通過(guò)分析嫦娥六號月背樣品，獲得了人類(lèi)首份月背古磁場(chǎng)信息。
7 國家重大工程深中通道建成開(kāi)通
遙望珠江口，曾被伶仃洋隔開(kāi)的兩岸城市群，因一座超級工程而緊密連接。
6月30日，歷時(shí)7年建設的國家重大工程深中通道建成開(kāi)通，從深圳到中山的車(chē)程由原來(lái)的2小時(shí)縮短至30分鐘。深中通道全長(cháng)約24公里，集“橋、島、隧、水下互通”于一體，是世界上綜合建設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)現了跨海直連。
在建設過(guò)程中，項目團隊創(chuàng )造了世界首例水下高速公路樞紐互通—機場(chǎng)互通立交、世界最長(cháng)的雙向八車(chē)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“世界之最”。
自建設以來(lái)，深中通道獲得發(fā)明專(zhuān)利200余項、行業(yè)協(xié)會(huì )獎項數十項，并屢獲國際贊譽(yù)。2024年4月，深中大橋榮獲被稱(chēng)為橋梁界“諾貝爾獎”的國際橋梁大會(huì )“喬治·理查德森獎”，深中隧道榮膺“全球隧道與地下工程領(lǐng)域50項標志性工程”。
“我們堅持關(guān)鍵技術(shù)自主創(chuàng )新，將創(chuàng )新主導權牢牢掌握在自己手中?！鄙钪型ǖ拦芾碇行闹魅?、總工程師宋神友說(shuō)，深中通道完成了多項技術(shù)創(chuàng )新，特別是在鋼殼—混凝土沉管隧道設計施工領(lǐng)域形成了原創(chuàng )性成果，實(shí)現了“從0到1”的突破，為世界跨海通道工程建設貢獻了中國方案。
8 異體通用型CAR-T治療自身免疫疾病獲突破
7月16日，《細胞》雜志在線(xiàn)發(fā)表海軍軍醫大學(xué)第二附屬醫院（上海長(cháng)征醫院）徐滬濟教授團隊的臨床研究成果：3名患有嚴重復發(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細胞免疫療法（CAR-T）治療后，病情得到明顯改善。這是國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，但其對許多患者仍無(wú)效，或改善后復發(fā)，患者最終發(fā)展出危及生命的并發(fā)癥。
徐滬濟介紹，CAR-T作為一種創(chuàng )新的治療手段，已經(jīng)在B淋巴細胞（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“B細胞”）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細胞的異常發(fā)育和功能失調是致病的關(guān)鍵因素之一。該團隊使用健康供者來(lái)源的T細胞，經(jīng)過(guò)基因工程改造，制備出針對B細胞CD19的異體通用型靶向CAR-T細胞藥物，實(shí)現了CAR-T細胞藥物的批量生產(chǎn)。使用該細胞藥物，徐滬濟教授團隊成功治療3名嚴重復發(fā)難治性風(fēng)濕免疫疾病患者。
徐滬濟表示，這項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細胞療法在有效性和安全性方面的巨大潛力。
9 首個(gè)國產(chǎn)移動(dòng)操作系統發(fā)布
10月22日，我國首個(gè)國產(chǎn)移動(dòng)操作系統——華為原生鴻蒙操作系統（HarmonyOS NEXT）正式發(fā)布。這是繼蘋(píng)果iOS和安卓系統后，全球第三大移動(dòng)操作系統。
此次發(fā)布的原生鴻蒙操作系統流暢度、性能、安全特性等提升顯著(zhù)，全面突破操作系統核心技術(shù)，實(shí)現系統底座的全部自研，也實(shí)現國產(chǎn)操作系統的自主可控。
由于不依賴(lài)國外編程語(yǔ)言和操作系統內核等核心技術(shù)，原生鴻蒙操作系統也被稱(chēng)為“純血鴻蒙”。11月26日，搭載原生鴻蒙操作系統的華為Mate 70系列手機正式發(fā)布，標志著(zhù)華為原生鴻蒙操作系統正式商用。
華為常務(wù)董事、終端業(yè)務(wù)董事長(cháng)、智能汽車(chē)解決方案業(yè)務(wù)董事長(cháng)余承東介紹，原生鴻蒙操作系統在續航時(shí)間、安全和隱私保護等方面均位于行業(yè)前列。
據悉，鴻蒙系統于2015年立項，持續打造操作系統根技術(shù)，用不到10年的時(shí)間走完同行30年的歷程。2019年，華為公司正式對外發(fā)布鴻蒙系統，2021年該系統正式搭載到智能手機上。2023年9月，華為公司宣布全面啟動(dòng)鴻蒙原生應用，意味著(zhù)鴻蒙系統完全使用自主“內核”，不再依賴(lài)其他操作系統的開(kāi)放源代碼。加速創(chuàng )新的鴻蒙系統不僅為國內終端、軟件等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節發(fā)展帶來(lái)新機遇，也正帶動(dòng)各行業(yè)、各領(lǐng)域的數智化轉型。
10 大洋鉆探船“夢(mèng)想”號正式入列
“打穿地殼、進(jìn)入地球深部”，這是人類(lèi)長(cháng)久以來(lái)的科學(xué)夢(mèng)想。如今，中國最新入列的科考船有望將這一夢(mèng)想變成現實(shí)。
11月17日，擁有最大11000米的鉆深能力、我國自主設計建造的首艘大洋鉆探船“夢(mèng)想”號在廣州正式入列。
“夢(mèng)想”號全長(cháng)179.8米，寬32.8米，排水量42600噸，續航力15000海里，自持力120天，載員180人。它的穩定性和結構強度按16級超強臺風(fēng)安全要求設計，可在6級海況下正常作業(yè)，具備全球海域無(wú)限航區作業(yè)能力。
中國船舶第七〇八研究所“夢(mèng)想”號總設計師張海彬介紹，“夢(mèng)想”號采用模塊化設計理念，攻克多項世界級船舶設計難題，國際首次創(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，構建起我國自主的超深水鉆探裝備設計建造技術(shù)體系。經(jīng)兩輪海試驗證，“夢(mèng)想”號主要性能指標優(yōu)于設計要求。
作為全球領(lǐng)先的深海作業(yè)平臺，“夢(mèng)想”號的科考實(shí)驗功能和信息化水平國際領(lǐng)先。全船建有基礎地質(zhì)、古地磁、無(wú)機地化、有機地化、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)傳輸存儲系統，可滿(mǎn)足海洋領(lǐng)域全學(xué)科研究需求。
“夢(mèng)想”號海試成功并正式入列，標志著(zhù)我國在深海進(jìn)入、深海探測、深海開(kāi)發(fā)上邁出了重要一步，是建設海洋強國、科技強國取得的又一重大成果。（記者 陸成寬）
