中国两院院士评出2022年中国和世界十大科技进展******
中新网北京1月12日电 (记者 孙自法)由中国科学院和中国工程院两院院士投票评选的2022年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻,1月12日在北京揭晓并对外公布,“中国天眼”系列重要进展、中国空间站完成在轨建造和首个完整人类基因组序列公布、人造心脏研究重要进展等分别入选中国和世界的十大科技进展。
2022年中国十大科技进展新闻分别是:
——“中国天眼”(FAST)取得系列重要进展。中科院国家天文台李菂研究员领导的团队,采用原创的中性氢窄线自吸收方法,首次获得原恒星核包层中具有高置信度的塞曼效应测量结果;李菂团队首次提出能够统一解释重复快速射电暴偏振频率演化的机制,为最终确定FRB起源提供关键观测证据;李菂领导的国际合作团队,发现迄今唯一一例持续活跃的重复快速射电暴,并确认近源区域拥有目前已知的最大电子密度;FAST快速射电暴优先和重大项目科学研究团队,对一例位于银河系外的快速射电暴开展深度观测,首次探测到距离快速射电暴中心仅1个天文单位(即太阳到地球的距离)的周边环境的磁场变化,向着揭示快速射电暴中心引擎机制迈出重要一步;中科院国家天文台徐聪研究员领导的国际团队,对致密星系群“斯蒂芬五重星系”及周围天区的氢原子气体进行成像观测,发现一个尺度大约为200万光年的巨大原子气体结构,比银河系大20倍,这是迄今在宇宙中探测到的最大的原子气体结构。
快速射电暴和宿主星系艺术想象图。 中科院国家天文台供图——中国空间站完成在轨建造并取得一系列重大进展。神舟十五号载人飞船发射成功并自主快速交会对接于空间站天和核心舱。神舟十五号航天员乘组入驻“天宫”,与神舟十四号航天员乘组相聚中国人的“太空家园”,开启中国空间站长期有人驻留时代。19个月内,中国载人航天密集实施11次发射、2次飞船返回、7次航天员出舱,4个飞行乘组12名航天员接续在轨驻留,中国空间站“T”字基本构型组装建造如期完成。
建成空间站,建设国家太空实验室。 中国科学报供图——中国科学家发现玉米和水稻增产关键基因。《科学》杂志在线发表中国农业大学教授杨小红、李建生与华中农业大学教授严建兵联合团队的研究论文,经过三代科学家18年研究发现,玉米基因KRN2和水稻基因OsKRN2受到趋同选择,并通过相似的途径调控玉米和水稻的产量,并进一步在全基因组层面阐明了趋同进化的遗传规律。
——科学家首次发现并证实玻色子奇异金属。电子科技大学李言荣院士团队与美国布朗大学教授James M. Valles Jr、北京大学谢心澄院士等协同攻关,成功突破费米子体系的限制,首次在玻色子体系中诱导出奇异金属态。
——中国科学家将二氧化碳人工合成葡萄糖和脂肪酸。电子科技大学夏川课题组、中国科学院深圳先进技术研究院于涛课题组和中国科学技术大学曾杰课题组共同创建一种二氧化碳转化新路径,通过电催化与生物合成相结合,成功以二氧化碳和水为原料合成葡萄糖和脂肪酸,为人工和半人工合成“粮食”提供了新路径。
改造后用于制备葡萄糖的酵母菌株发酵液(棕色溶液)和制备的葡萄糖(白色溶液)。 中国科学报供图——中国迄今运载能力最大固体运载火箭“力箭一号”首飞成功。由中科院力学研究所抓总研制、中国迄今运载能力最大的固体运载火箭“力箭一号”以“一箭六星”方式成功发射,首飞圆满成功的“力箭一号”作为中小型卫星发射优先选择,丰富了中国固体运载火箭发射能力谱系。
——“夸父一号”成功发射并发布首批科学图像。中国综合性太阳探测专用卫星“夸父一号”2022年10月成功发射,首批科学图像于12月对外发布,成果实现多个国内外首次,在轨验证了“夸父一号”3台有效载荷的观测能力和先进性。全称先进天基太阳天文台(ASO-S)的“夸父一号”卫星科学目标为“一磁两暴”,同时为空间天气预报提供支持。
——新技术可在海水里原位直接电解制氢。中国工程院院士谢和平团队在《自然》发表论文,以物理力学与电化学相结合的全新思路,建立相变迁移驱动的海水无淡化原位直接电解制氢全新原理与技术,未来有望与海上可再生能源相结合,构建无淡化、无额外催化剂工程、无海水输运、无污染处理的海水原位直接电解制氢工厂。
海水无淡化原位直接电解制氢稳定性——课题组供图——国家重大科技基础设施“稳态强磁场实验装置”实现重大突破。由中科院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研制的国家重大科技基础设施“稳态强磁场实验装置”实现重大突破,创造场强45.22万高斯的稳态强磁场,超越已保持了23年之久的45万高斯稳态强磁场世界纪录,达到国际领先水平。
——“巅峰使命”珠峰科考创造多项新纪录。“巅峰使命”珠峰科考活动共有5个科考分队、16支科考小组、270多名科考队员参加。此次科考在西风-季风协同作用及影响、巅峰海拔的强烈升温、巅峰海拔的冰雪融化、高新技术平台观测的水汽和温室气体、珠峰地区的强大气氧化性过程、珠峰地区人体生理的特殊反应、珠峰地区变绿的生态过程等方面取得了众多亮点成果,创下多项科考新纪录。
科考队员成功开展珠峰峰顶综合科考工作。 中科院青藏高原研究所供图2022年世界十大科技进展新闻分别是:
——首个完整人类基因组序列公布。美国研究人员领衔的国际科研团队公布了首个完整、无间隙的人类基因组序列,人类基因组含有约30亿个DNA(脱氧核糖核酸)碱基对,完成这些碱基对的完整、无间隙测序对于了解人类基因组变异全谱、掌握基因对某些疾病的影响至关重要。
——人造心脏研究取得重要进展。美国工程师使用一种新的增材纺织品制造方法,开发出第一个具有螺旋排列跳动心脏细胞的人类心室生物杂交模型,并证明其肌肉排列确实会显著增加每次收缩时心室泵出的血液量。该研究是朝着器官生物制造迈出的重要一步,使人们更接近于建立用于移植的人体心脏的最终目标。
——银河系中心黑洞的首张照片面世。包括中国在内的全球多地天文学家同步公布一个超大质量黑洞——人马座 A*(Sgr A*)的照片。这是人类“看见”的第二个黑洞,也是银河系中心超大质量黑洞真实存在的首个直接视觉证据。这个超大质量黑洞距离太阳系约2.7万光年,质量超过太阳质量的400万倍。
银河系中心黑洞的首张照片。EHT合作组织供图——人类首次成功改变小行星轨道。美国宇航局利用双小行星重定向测试航天器,撞击了一颗近地双小行星系统中较小的小行星——Dimorphos,以期改变其运行轨道。这是世界上首个旨在防御地球免受小行星撞击威胁的测试任务,结果证实这次任务取得成功。
——美国首次成功在核聚变反应中实现“净能量增益”。美国国家点火装置团队首次在可控核聚变实验中实现核聚变反应的净能量增益,即通过核聚变产生的能量比激发聚变所使用的能量更多,这项突破首次证实惯性核聚变能的基本科学原理和可行性。
- 美国加州,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)国家点火设施的目标室,192束激光束向一个微小的燃料球传递了超过200万焦耳的紫外线能量,以产生聚变点火。 图片来源:视觉中国
——詹姆斯·韦布空间望远镜顺利入轨首次传回照片。作为迄今最大、功能最强的空间望远镜,詹姆斯·韦布空间望远镜主镜直径6.5米,由18片巨大六边形镜片构成,配有5层可展开的遮阳板。该望远镜公布了其拍摄的一批宇宙全彩色照片后,还拍摄到距离地球约280亿光年的最遥远恒星的新图像,并首次在系外行星上明确探测到二氧化碳。
——世界首台百亿亿次超级计算机打破速度纪录。国际超算组织宣布,美国橡树岭国家实验室的超级计算机“前沿”在2022年国际超算Top500榜单中拔得头筹,成为现今世界上运行速度最快的超级计算机,算力高达每秒1.1百亿亿次,也是目前国际上公告的首台每秒能执行百亿亿次浮点运算的计算机。
——猪蛋白角膜让人重见光明。瑞典林雪平大学等研究人员通过提取猪胶原蛋白制成的人工角膜,成功使失明或视力受损的人恢复了视力,且手术两年后,患者没有严重并发症或副作用的报告。该研究结果有助于开发出一种符合人类植入物标准、可以大规模生产并储存长达两年的生物材料,从而惠及更多有视力问题的人。
由猪胶原蛋白制成的角膜。 图片来源:THOR BALKHED、林雪平大学——人工智能加速“原创”新蛋白质设计。随着人工智能(AI)的巨大进步,美国西雅图华盛顿大学(UW)生物化学家David Baker领导的一个团队,只需几秒钟便可以设计出“原创”新蛋白质。在Baker团队开发的一种名为“幻觉”的方法中,研究人员将随机的氨基酸序列输入结构预测网络;根据网络的预测,改变其结构,使之变得更像蛋白质。
——科学家发现“四中子态”存在最明确证据。由数十个国家的科学家组成的联合团队发现了迄今“四中子态”(tetraneutron)奇异物质存在的最明确证据,相关研究论文已发表于《自然》,这一发现将有助于物理学家对核力本质的理论进行微调。
据了解,中国两院院士投票评选2022年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻活动,由中国科学院、中国工程院主办,中科院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办。此项年度评选活动至今已举办29次。(完)
国是访问丨能源转型会“开倒车”吗?****** 文/庞无忌 2022年,受地缘政治冲突等因素影响,全球能源危机愈演愈烈。曾大力倡导放弃煤炭、走向脱碳化发展的欧洲国家在这个冬天也不得不重启煤电。英国、法国、丹麦、德国、芬兰、奥地利等国家陆续宣布延长或重新开放此前已关停、退役的燃煤电厂。 全球能源转型会“开倒车”吗?全球走向脱碳目标,最终能带来多大机遇? 毕马威中国气候变化和可持续发展主管合伙人沈莹在接受中新社国是直通车记者专访时表示,虽然去年冬天不少欧洲国家恢复煤电产能,可能暂时会增加碳排放,但是从长期来看,绿色低碳转型是各国对未来全球发展所达成的共识和不可逆转的趋势,不会因为一次“黑天鹅”事件就发生改变。 不过,这个过程不会一帆风顺。全球脱碳是个循序渐进的过程,需要各国积极应对外部环境新挑战,协同推进能源低碳转型与能源安全供应保障,推动经济社会发展全面绿色转型。 采访实录摘要如下: 国是直通车:业界认为,全球形成的碳中和共识将有力地引导长期投资向低碳领域配置,未来全球走向脱碳目标将带来多大投资机遇? 沈莹:碳中和最核心的是能源零碳化,能源结构转向以可再生能源为主是必然趋势,其中存在大量投资机会。此外,公路交通、海洋运输、航空的零碳化,工业、建筑业、农业等行业的绿色可持续发展,也会带来巨大投资机会。 碳中和带来的不仅是环境效益,也会带来巨大经济效益,相关产业技术与产业规模必将得到蓬勃迅速发展,推动国家整体经济朝着低碳、绿色环保方向转型。 国是直通车:近年来,各国纷纷布局新能源汽车等低碳相关产业。这会对全球经济竞争格局带来什么样的影响? 沈莹:能源绿色低碳转型成为各国共识。从化石能源到可再生能源的转变将重塑世界竞争格局,并引发经济社会变革。可再生能源与化石能源相比具有难以耗尽、开发和使用相对灵活等特点,同时也存在能量密度低、不稳定、开发成本较高等缺点。 因此,要提高可再生能源的产量和效率,必须通过技术创新,推出新的能量转换方法或提高现有生产消费流程效率。这场转型浪潮中,新兴技术和科技将成为核心驱动力,推动能源产业从资源、资本主导向技术主导转变。 国是直通车:2022年受地缘政治冲突等因素影响,全球能源危机愈演愈烈,不少欧洲国家恢复煤电产能。这会加速还是阻碍全球脱碳发展进程? 沈莹:俄罗斯在全球能源供应链中扮演着举足轻重的角色。乌克兰危机加深了各国对能源安全问题的担忧,尤其是对俄罗斯能源有较强依赖的欧洲。虽然去年冬天不少欧洲国家恢复煤电产能,可能会暂时增加碳排放,但从长期来看,绿色低碳转型是各国对未来全球发展所达成的共识和不可逆转的趋势,不会因为一次“黑天鹅”事件就发生改变。 但它也不会一帆风顺。全球脱碳是个循序渐进的过程,需要各国积极应对外部环境新挑战,协同推进能源低碳转型与能源安全供应保障,推动经济社会发展全面绿色转型。 此次全球能源危机,反而让越来越多国家意识到提升能源独立性的重要性。在碳中和目标引导下需要通过清洁能源来降低对化石燃料的进口依赖。长期来看,全球能源绿色低碳转型不会“开倒车”,未来清洁能源仍然是全球能源转型的方向,是未来能源增量的主体,是全球能源体系的重要组成部分。 国是直通车:全球能源转型还面临哪些重大挑战和机遇? 沈莹:全球能源转型的第一个挑战是技术。很多技术都是要创新、尝试的,这方面投入非常大。还需要很多政策、资金扶持,是一场大的社会气候变革。只有技术创新,才更有动能推动减碳、碳移除、碳中和、节能减排等。 第二个挑战是资金。需要大量资金投入,不仅仅是政府,还需要社会资本的投入。 机遇方面,可再生能源,碳达峰、碳中和是目前全球发展的主流方向,这不仅带来能源结构的变革,更将带来全球金属原材料供应的变革。 这主要是由非化石能源所具有的制造业特征以及其产业链特点所决定的。目前我们对铜、镍、铝、锂、稀土等金属原材料的需求正不断攀升。例如,在能源结构转型过程中,风电、光伏、水电等绿色低碳产业的蓬勃发展,离不开上游金属原材料的供应,其中,风电大幅增长将推动对碳纤维、稀土和磁材(电机)等的需求。 国是直通车:在这一过程中,中国拥有哪些优势? 沈莹:中国强大的国家综合实力能为实现“碳中和”目标奠定坚实经济基础。中国持续推动绿色、新能源技术发展也将为实现“碳中和”目标提供充足动力。 目前我国在可再生能源、新能源汽车等领域处于领先地位,拥有强大装备制造能力,掌握核心技术和关键产业链优势。 以光伏产业为例,当前,我国光伏组件产量全球占比超过3/4,累计装机容量稳居世界第一,并已实现全产业链国产化。预计中国将会成为氢能、储能等新能源重要领域的全球主要增量市场,并且成为核心技术输出和产业投资的主要力量。
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