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　　由中(zhong)國科(ke)學(xue)院(yuan)(yuan)(yuan)、中(zhong)國工程(cheng)院(yuan)(yuan)(yuan)主辦，中(zhong)國科(ke)學(xue)院(yuan)(yuan)(yuan)學(xue)部工作(zuo)局、中(zhong)國工程(cheng)院(yuan)(yuan)(yuan)辦公廳、中(zhong)國科(ke)學(xue)報(bao)社承辦，中(zhong)國科(ke)學(xue)院(yuan)(yuan)(yuan)院(yuan)(yuan)(yuan)士和中(zhong)國工程(cheng)院(yuan)(yuan)(yuan)院(yuan)(yuan)(yuan)士投票(piao)評選的2022年中(zhong)國十(shi)大(da)科(ke)技進(jin)展(zhan)新聞、世(shi)界(jie)十(shi)大(da)科(ke)技進(jin)展(zhan)新聞于(yu)2023年1月(yue)12日在(zai)京揭曉。

　　此項(xiang)年度評選活(huo)動至今(jin)已舉辦(ban)了29次。評選結果經新聞(wen)媒體廣泛報道后，在社會(hui)上產生了強烈反(fan)響(xiang)，使公(gong)眾進一(yi)步了解(jie)國(guo)內(nei)外科(ke)技發展的動態，對(dui)普(pu)及科(ke)學技術起到(dao)了積(ji)極作用。

2022年中國十大科技進展新聞

　　一、中國天眼FAST取得系列重要進展

　　1月6日(ri)，中國科學(xue)院國家天文(wen)臺(tai)(tai)李菂(di)研究員領導的團隊，通過FAST平臺(tai)(tai)，采用原(yuan)創(chuang)的中性(xing)氫窄線自吸(xi)收(shou)方法(fa)，首(shou)次獲得原(yuan)恒星核包層中具有高(gao)置信度的塞(sai)曼效(xiao)應(ying)測量結果。

　　3月18日(ri)，李(li)菂領導的(de)(de)團(tuan)隊(dui)通過分析包括(kuo)FAST、美(mei)國綠岸望遠(yuan)鏡GBT在內的(de)(de)多項數據，首次提(ti)出了能夠(gou)統一解釋(shi)重(zhong)復快(kuai)速射電暴(bao)偏(pian)振(zhen)頻率演化的(de)(de)機制，為(wei)最終確定FRB起(qi)源提(ti)供了關鍵觀(guan)測證(zheng)據。

　　6月9日，李(li)菂領(ling)導的(de)國際合作團隊，在FAST的(de)幫助下，發現(xian)了(le)迄(qi)今為(wei)止唯(wei)一(yi)一(yi)例持續(xu)活躍(yue)的(de)重復快速射電暴，并(bing)確認近(jin)源區域擁有目前(qian)已知的(de)最大(da)電子(zi)密(mi)度。

　　9月21日，FAST快速(su)(su)射(she)電(dian)暴(bao)優先和(he)重(zhong)大項目科(ke)學研(yan)究團(tuan)隊，利用FAST對一例位于銀河系(xi)外的(de)(de)快速(su)(su)射(she)電(dian)暴(bao)開(kai)展了深度觀測，首次探(tan)測到(dao)距(ju)離快速(su)(su)射(she)電(dian)暴(bao)中心僅1個天(tian)文單(dan)位(即太(tai)陽到(dao)地球的(de)(de)距(ju)離)的(de)(de)周邊(bian)環境的(de)(de)磁場(chang)變化，向著揭示快速(su)(su)射(she)電(dian)暴(bao)中心引(yin)擎機制邁(mai)出(chu)重(zhong)要(yao)一步。

　　10月19日，中國科(ke)學(xue)院(yuan)國家天(tian)文(wen)臺徐聰研究員(yuan)領導(dao)的(de)國際(ji)團隊，利用FAST對致密星系群“斯蒂芬五重(zhong)星系”及周(zhou)圍天(tian)區的(de)氫原(yuan)子(zi)氣體(ti)進行了成像觀測，發現(xian)了一個(ge)尺度(du)大(da)約為200萬光年的(de)巨大(da)原(yuan)子(zi)氣體(ti)結(jie)構(gou)，比銀(yin)河系大(da)20倍，這是迄今為止在宇宙(zhou)中探測到的(de)最大(da)的(de)原(yuan)子(zi)氣體(ti)結(jie)構(gou)。上述5項重(zhong)要成果均在《自(zi)然(ran)》《科(ke)學(xue)》上發表。

　　二、中國空間站完成在軌建造并取得一系列重大進展

　　11月29日23時08分，搭載神(shen)舟(zhou)十(shi)五號(hao)載人飛船的長征二(er)號(hao)F遙十(shi)五運載火箭在酒泉衛星發(fa)(fa)射(she)中心發(fa)(fa)射(she)成功。

　　11月30日(ri)5時42分，神舟十五(wu)號(hao)載(zai)人飛(fei)船(chuan)自主快速交會對接于(yu)空(kong)間站天(tian)(tian)和(he)核心艙前向端口(kou)，加上問天(tian)(tian)、夢(meng)天(tian)(tian)實驗艙，神舟十四號(hao)、天(tian)(tian)舟五(wu)號(hao)飛(fei)船(chuan)，空(kong)間站由此形成(cheng)“三艙三船(chuan)”組合體(ti)，達(da)到當前設(she)計的最大構型，總重(zhong)近百噸。

　　神舟(zhou)(zhou)十五號航(hang)天(tian)(tian)員(yuan)乘(cheng)組(zu)于11月30日清晨入(ru)駐“天(tian)(tian)宮”，與神舟(zhou)(zhou)十四號航(hang)天(tian)(tian)員(yuan)乘(cheng)組(zu)相聚(ju)中(zhong)國(guo)人(ren)(ren)(ren)的(de)“太(tai)空(kong)家園”，開(kai)啟中(zhong)國(guo)空(kong)間(jian)站長期有(you)人(ren)(ren)(ren)駐留(liu)時(shi)代(dai)。這是(shi)中(zhong)國(guo)載(zai)人(ren)(ren)(ren)航(hang)天(tian)(tian)史(shi)上首(shou)次有(you)兩(liang)個航(hang)天(tian)(tian)員(yuan)乘(cheng)組(zu)在“太(tai)空(kong)會師”，也是(shi)中(zhong)國(guo)航(hang)天(tian)(tian)員(yuan)首(shou)次在空(kong)間(jian)站迎接神舟(zhou)(zhou)載(zai)人(ren)(ren)(ren)飛船來訪(fang)。

　　19個(ge)月內(nei)，中國(guo)載(zai)人(ren)航(hang)(hang)天(tian)密集實施11次發射、2次飛(fei)船返(fan)回、7次航(hang)(hang)天(tian)員出(chu)艙(cang)，4個(ge)飛(fei)行(xing)乘組12名航(hang)(hang)天(tian)員接續在軌(gui)駐留，空間(jian)站“T”字基本構(gou)型(xing)組裝建(jian)造如期完成。展(zhan)現了中國(guo)載(zai)人(ren)航(hang)(hang)天(tian)30年發展(zhan)的(de)厚(hou)重積淀與強大(da)實力，跑出(chu)了新(xin)時代中國(guo)航(hang)(hang)天(tian)發展(zhan)的(de)加(jia)速度。

　　三、我國科學家發現玉米和水稻增產關鍵基因

　　玉米(mi)、水稻和小(xiao)麥是(shi)迄(qi)今馴(xun)(xun)化(hua)最為(wei)成功的三大農作物，為(wei)全人類提供(gong)了50%以上的能(neng)量(liang)攝入。由于它們(men)的馴(xun)(xun)化(hua)地(di)區、祖先各不(bu)相同，形(xing)態(tai)習性各異，其馴(xun)(xun)化(hua)過程是(shi)否遵循共同的遺傳規律在科(ke)學界長期存(cun)在爭論(lun)。

　　3月(yue)25日(ri)，《科學(xue)》雜(za)志在線發表了中國農(nong)業(ye)大學(xue)教授楊小(xiao)紅/李建(jian)生與華中農(nong)業(ye)大學(xue)教授嚴建(jian)兵聯合團(tuan)隊的(de)研(yan)究論文。經過三(san)代科學(xue)家18年研(yan)究發現，玉(yu)米(mi)基(ji)因KRN2和(he)(he)水稻基(ji)因OsKRN2受到趨(qu)同選擇，并通過相(xiang)似的(de)途徑調控玉(yu)米(mi)和(he)(he)水稻的(de)產量。該(gai)團(tuan)隊進一步在全(quan)基(ji)因組層面闡明了趨(qu)同進化的(de)遺傳規(gui)律。

　　據悉(xi)，這一成(cheng)果不(bu)僅揭示了(le)玉(yu)米(mi)與(yu)水稻的(de)同源(yuan)基因(yin)趨(qu)同進化從而(er)增加玉(yu)米(mi)與(yu)水稻產量(liang)的(de)機制，為育種提供了(le)寶(bao)貴的(de)遺傳資源(yuan)，而(er)且為農(nong)藝性(xing)狀關鍵控制基因(yin)的(de)解析(xi)與(yu)育種應用，以及(ji)其(qi)它優異野生植物(wu)快速再馴化或從頭馴化提供重要理論基礎。

　　四、科學家首次發現并證實玻色子奇異金屬

　　電子(zi)科技大(da)學(xue)電子(zi)薄膜與集(ji)成器件國(guo)家重點實(shi)驗(yan)室主(zhu)任李言榮院士團隊與美國(guo)布朗(lang)大(da)學(xue)教授James M. Valles Jr、北(bei)京(jing)大(da)學(xue)物理學(xue)院/量子(zi)材料科學(xue)中(zhong)心謝心澄院士等協同攻(gong)關(guan)，成功(gong)突(tu)破了(le)費(fei)米(mi)子(zi)體(ti)系的限(xian)制，首次(ci)在(zai)玻色子(zi)體(ti)系中(zhong)誘導(dao)出(chu)奇異金屬態。相關(guan)研(yan)究(jiu)1月12日發表于《自然》。

　　宇宙中(zhong)，基本(ben)粒子(zi)分(fen)為費米(mi)子(zi)與玻(bo)色子(zi)兩種(zhong)。其中(zhong)，人類社會(hui)目前賴以生存的(de)電(dian)子(zi)工業(ye)與器(qi)件(jian)發展幾乎完全基于費米(mi)子(zi)體系(xi)，但(dan)該體系(xi)能耗(hao)高、損(sun)耗(hao)大，物(wu)理(li)尺寸已(yi)近極限，面臨(lin)性能持續(xu)提升的(de)瓶頸，無法滿足快(kuai)速(su)增(zeng)長的(de)信息傳(chuan)輸需求(qiu)。而以高溫超導體為代表的(de)玻(bo)色子(zi)器(qi)件(jian)，具有完美的(de)零損(sun)耗(hao)能量傳(chuan)遞特性，有望為電(dian)子(zi)信息工業(ye)帶來革命性變化(hua)。

　　據悉(xi)，該研究為(wei)理解凝(ning)聚態物(wu)理中(zhong)奇(qi)異金屬的(de)物(wu)理規律、揭示奇(qi)異金屬的(de)普適(shi)性、完(wan)善量(liang)子(zi)相變(bian)理論奠定(ding)了科學基礎(chu)，對揭示耗散效應(ying)對玻色子(zi)量(liang)子(zi)相干的(de)定(ding)量(liang)影響、推動未(wei)來低能(neng)耗超導量(liang)子(zi)計算以及極高靈(ling)敏量(liang)子(zi)探(tan)測技(ji)術的(de)發(fa)展具(ju)有重(zhong)要的(de)理論和(he)實際意義(yi)。

　　五、我國科學家將二氧化碳人工合成葡萄糖和脂肪酸

　　將二(er)氧(yang)化碳(tan)人工轉化為高附加值化合(he)物，“變廢為寶”，是科(ke)技界持續攻關(guan)的(de)重要領(ling)域(yu)。我國科(ke)學家(jia)此前在國際上首次(ci)實(shi)現(xian)了二(er)氧(yang)化碳(tan)到(dao)淀粉的(de)從(cong)頭合(he)成。

　　2022年(nian)，電子科(ke)技(ji)大學(xue)(xue)夏川課(ke)題組(zu)、中(zhong)國科(ke)學(xue)(xue)院深圳先進技(ji)術研究(jiu)院于濤課(ke)題組(zu)和中(zhong)國科(ke)學(xue)(xue)技(ji)術大學(xue)(xue)曾杰課(ke)題組(zu)共同創建了一種(zhong)二氧(yang)(yang)化碳轉(zhuan)化新(xin)路徑，通(tong)過(guo)電催化與生物合(he)(he)成相結(jie)合(he)(he)，成功以二氧(yang)(yang)化碳和水為(wei)原料合(he)(he)成了葡萄糖和脂肪酸，為(wei)人工和半人工合(he)(he)成“糧食(shi)”提供了新(xin)路徑。

　　該研究開辟了(le)電(dian)化(hua)(hua)學結合活(huo)細胞催化(hua)(hua)制備葡萄(tao)糖等糧食(shi)產物的(de)新策略，為進一(yi)步發展(zhan)(zhan)基于電(dian)力驅動的(de)新型農業(ye)與生物制造業(ye)提供了(le)新范例，是二氧化(hua)(hua)碳(tan)利用的(de)重(zhong)要發展(zhan)(zhan)方向。該成果4月28日以(yi)封面文章形式在《自然—催化(hua)(hua)》發表。

　　六、我國迄今運載能力最大固體運載火箭“力箭一號”首飛成功

　　7月27日(ri)12時12分，由中科(ke)院力學(xue)研究所抓總研制、中國迄今運(yun)載能力最大的(de)固體運(yun)載火(huo)箭(jian)“力箭(jian)一號”(ZK-1A)在酒泉衛星(xing)發射中心成功發射，以“一箭(jian)六(liu)星(xing)”方式(shi)將六(liu)顆衛星(xing)送入預定軌(gui)道。

　　“力(li)(li)箭(jian)(jian)一號”運載(zai)火箭(jian)(jian)首(shou)次飛行任務取得圓滿成(cheng)功，作為中小型衛(wei)星發(fa)射優先(xian)選擇，豐富了中國固(gu)體運載(zai)火箭(jian)(jian)發(fa)射能力(li)(li)譜(pu)系(xi)。該款火箭(jian)(jian)是四級(ji)固(gu)體運載(zai)火箭(jian)(jian)，起飛重量135噸，起飛推(tui)力(li)(li)200噸，總(zong)長30米，芯級(ji)直(zhi)徑2.65米，首(shou)飛狀態整流罩(zhao)直(zhi)徑2.65米，500公里(li)太(tai)陽同步(bu)軌道運載(zai)能力(li)(li)1500公斤。

　　據(ju)悉(xi)，“力箭一號”運載火箭由(you)中科(ke)院“十四五”重大項目支持，其面向(xiang)空間(jian)科(ke)學和空間(jian)技(ji)術(shu)(shu)發(fa)(fa)展(zhan)需(xu)求，以(yi)“工程科(ke)學”思想為(wei)指導，以(yi)創新、先進(jin)(jin)、高效為(wei)設計思路，發(fa)(fa)展(zhan)創新性、先進(jin)(jin)性、經濟性運載火箭，對于(yu)推(tui)動中國運載技(ji)術(shu)(shu)和研制模(mo)式的變革和創新、推(tui)動空間(jian)科(ke)學發(fa)(fa)展(zhan)具(ju)有重要意義。

　　七、“夸父一號”發射成功，并發布首批科學圖像

　　我(wo)國綜合性太陽(yang)(yang)探(tan)測專(zhuan)用衛(wei)星“夸(kua)父(fu)(fu)一號”首批科(ke)學(xue)圖像于12月(yue)13日在京正式對外(wai)發(fa)布。包括“夸(kua)父(fu)(fu)一號”自成功發(fa)射以來的3臺有效載(zai)荷(he)在軌(gui)運(yun)行兩個月(yue)期間獲取的若干對太陽(yang)(yang)的科(ke)學(xue)觀(guan)測圖像，這(zhe)些成果實現多個國內外(wai)首次(ci)，在軌(gui)驗證了“夸(kua)父(fu)(fu)一號”3臺有效載(zai)荷(he)的觀(guan)測能力和先進性。

　　據了解，“夸父(fu)一(yi)號(hao)”衛(wei)(wei)星(xing)全稱(cheng)先進天基太陽(yang)天文(wen)臺(tai)(ASO-S)，是一(yi)顆綜合性太陽(yang)探測(ce)專用衛(wei)(wei)星(xing)，由(you)中(zhong)科(ke)(ke)院國(guo)家空間科(ke)(ke)學中(zhong)心負(fu)責(ze)工程大總體和地面(mian)支撐系統(tong)的研(yan)制建設，中(zhong)科(ke)(ke)院微小衛(wei)(wei)星(xing)創新研(yan)究院、國(guo)家天文(wen)臺(tai)、長(chang)春(chun)光(guang)學精密(mi)機械與(yu)物(wu)理研(yan)究所(suo)、紫金(jin)山天文(wen)臺(tai)負(fu)責(ze)衛(wei)(wei)星(xing)平臺(tai)及(ji)有效載(zai)荷研(yan)制，科(ke)(ke)學應(ying)用系統(tong)由(you)中(zhong)科(ke)(ke)院紫金(jin)山天文(wen)臺(tai)負(fu)責(ze)，測(ce)控系統(tong)由(you)中(zhong)國(guo)西(xi)安衛(wei)(wei)星(xing)測(ce)控中(zhong)心負(fu)責(ze)實施，運載(zai)火箭(jian)由(you)中(zhong)國(guo)航天科(ke)(ke)技集(ji)團(tuan)有限公司第八研(yan)究院研(yan)制生產。

　　據悉，該衛星于2022年10月9日在酒泉衛星發射(she)(she)中心成功發射(she)(she)。衛星科學目(mu)標為“一磁兩暴”，即同時觀測太陽(yang)磁場及太陽(yang)上兩類最劇(ju)烈的爆(bao)發現象(xiang)——耀斑和日冕物質拋射(she)(she)，并研究它們的形成、演(yan)化、相(xiang)互作用、關聯等，同時為空間天氣(qi)預(yu)報提供支持。

　　八、新技術可在海水里原位直接電解制氫

　　由于(yu)淡水資源緊缺，向(xiang)大海要水是未(wei)來氫(qing)能發展的重(zhong)要方向(xiang)。但(dan)復雜(za)的海水成分(約92種化學元(yuan)素(su))導(dao)致海水制(zhi)氫(qing)面臨(lin)諸多難題與挑戰，先淡化后制(zhi)氫(qing)工(gong)藝(yi)流程復雜(za)且成本高昂。

　　11月30日(ri)，中國(guo)工程院(yuan)院(yuan)士謝(xie)和平與他指導的深(shen)圳(zhen)大學(xue)、四川大學(xue)博士生團隊在《自然》發表論(lun)文，以物理(li)力學(xue)與電化(hua)(hua)學(xue)相結合的全新(xin)思路，建立了相變遷移驅動的海水(shui)無淡化(hua)(hua)原(yuan)位直接電解制氫全新(xin)原(yuan)理(li)與技術(shu)。該(gai)技術(shu)徹底隔絕了海水(shui)離(li)子(zi)，實現了無淡化(hua)(hua)過程、無副(fu)反應(ying)、無額外能耗的高(gao)效海水(shui)原(yuan)位直接電解制氫，即在海水(shui)里(li)原(yuan)位直接電解制氫。

　　據(ju)悉，海(hai)水(shui)無(wu)淡化(hua)原(yuan)位直接電解制(zhi)氫(qing)技術未來有望與(yu)海(hai)上可再(zai)生能源(yuan)相結(jie)合，構(gou)建無(wu)淡化(hua)、無(wu)額(e)外(wai)催(cui)化(hua)劑工程、無(wu)海(hai)水(shui)輸(shu)運、無(wu)污染處理的海(hai)水(shui)原(yuan)位直接電解制(zhi)氫(qing)工廠。

　　九、國家重大科技基礎設施“穩態強磁場實驗裝置”實現重大突破

　　8月12日(ri)，國(guo)家(jia)重大科技基礎設施“穩態強磁(ci)場實(shi)驗裝(zhuang)置(zhi)”實(shi)現(xian)重大突(tu)破，創造場強45.22萬高斯(si)的穩態強磁(ci)場，超越已保持了23年(nian)之久的45萬高斯(si)穩態強磁(ci)場世界(jie)紀(ji)錄。

　　國家穩態強磁場實驗裝(zhuang)置由中(zhong)(zhong)國科學(xue)院合肥(fei)物質科學(xue)研(yan)究院強磁場科學(xue)中(zhong)(zhong)心研(yan)制，是“十一(yi)五(wu)”期間國家發改委批準立項的重大科技基礎設施，包(bao)括十臺(tai)(tai)(tai)磁體——五(wu)臺(tai)(tai)(tai)水冷磁體、四臺(tai)(tai)(tai)超導磁體和一(yi)臺(tai)(tai)(tai)混合磁體。

　　此次國家穩(wen)態(tai)強磁場(chang)實驗裝置的(de)混合(he)磁體在26.9兆瓦的(de)電源功率下產生(sheng)45.22萬高斯(si)的(de)穩(wen)態(tai)強磁場(chang)，達到國際領先水平，成(cheng)為我(wo)國科學實驗極(ji)端(duan)條(tiao)件建設(she)乃(nai)至(zhi)世(shi)界強磁場(chang)技(ji)術(shu)發展的(de)重要里程碑。

　　據悉，穩(wen)態強磁(ci)場是物(wu)(wu)質(zhi)科學研究需要的一種極端實(shi)驗(yan)條(tiao)件，是推動(dong)重(zhong)大科學發現(xian)(xian)的“利(li)器”。在強磁(ci)場實(shi)驗(yan)環境(jing)下(xia)，物(wu)(wu)質(zhi)特性會受到調控，有(you)利(li)于科學家發現(xian)(xian)物(wu)(wu)質(zhi)新現(xian)(xian)象、探(tan)索物(wu)(wu)質(zhi)新規(gui)律。

　　十、“巔峰使命”珠峰科考創造多項新紀錄

　　5月30日(ri)，“巔峰(feng)(feng)(feng)使命”珠峰(feng)(feng)(feng)科(ke)(ke)(ke)考(kao)活動(dong)的(de)主體任務完成(cheng)，共有5個科(ke)(ke)(ke)考(kao)分隊、16支科(ke)(ke)(ke)考(kao)小(xiao)組、270多(duo)名科(ke)(ke)(ke)考(kao)隊員參加。此次科(ke)(ke)(ke)考(kao)在西風-季風協同作用及影響、巔峰(feng)(feng)(feng)海拔(ba)的(de)強烈升溫、巔峰(feng)(feng)(feng)海拔(ba)的(de)冰(bing)雪融化(hua)、高新(xin)技(ji)術(shu)平臺觀測的(de)水汽(qi)和溫室氣體、珠峰(feng)(feng)(feng)地(di)(di)區的(de)強大氣氧化(hua)性(xing)過程、珠峰(feng)(feng)(feng)地(di)(di)區人(ren)體生理的(de)特殊反(fan)應、珠峰(feng)(feng)(feng)地(di)(di)區變綠的(de)生態(tai)過程等方面取得了眾多(duo)亮點成(cheng)果，創下多(duo)項(xiang)科(ke)(ke)(ke)考(kao)新(xin)紀錄。

　　其中，“巔峰使命”珠(zhu)峰科(ke)考首(shou)次建(jian)成(cheng)(cheng)了(le)梯度聯網的(de)(de)(de)巔峰站(zhan)并實(shi)現了(le)數據(ju)實(shi)時(shi)傳輸(shu)，架設了(le)世界上海(hai)(hai)拔(ba)最高的(de)(de)(de)氣象站(zhan)(8830米(mi)(mi)(mi)(mi))，建(jian)成(cheng)(cheng)了(le)從(cong)4276米(mi)(mi)(mi)(mi)到8830米(mi)(mi)(mi)(mi)海(hai)(hai)拔(ba)梯度的(de)(de)(de)觀測網絡，實(shi)現了(le)觀測數據(ju)實(shi)時(shi)傳輸(shu)；科(ke)考首(shou)次成(cheng)(cheng)功獲取了(le)海(hai)(hai)拔(ba)6500米(mi)(mi)(mi)(mi)、7028米(mi)(mi)(mi)(mi)和(he)8848米(mi)(mi)(mi)(mi)的(de)(de)(de)冰雪樣品；科(ke)考所(suo)使用(yong)的(de)(de)(de)“極目一號”Ⅲ型系留浮(fu)空艇長55米(mi)(mi)(mi)(mi)、高19米(mi)(mi)(mi)(mi)，體積達9060立方米(mi)(mi)(mi)(mi)，創造(zao)了(le)海(hai)(hai)拔(ba)9050米(mi)(mi)(mi)(mi)浮(fu)空艇原位(wei)大(da)氣環境科(ke)學觀測的(de)(de)(de)紀錄。

　　此外，“巔峰(feng)使命”珠峰(feng)科(ke)考首次(ci)(ci)(ci)利用高精度雷達測量了珠峰(feng)頂部的冰(bing)雪(xue)厚度；首次(ci)(ci)(ci)采用多種先進技術獲得地面至(zhi)39公里高空(kong)大氣臭氧濃度數(shu)據和三維風場；首次(ci)(ci)(ci)獲得高原常駐和短居(ju)人群的高山生理適應數(shu)據等。

2022年世界十大科技進展新聞

　　一、首個完整人類基因組序列公布

　　由(you)美國國家人類(lei)(lei)基(ji)因組研(yan)究所、加(jia)利福尼亞大學圣克魯(lu)斯分校(xiao)、華盛(sheng)頓大學等機構研(yan)究人員領(ling)銜的(de)國際科研(yan)團隊3月31日公布(bu)了首個完整、無間(jian)隙(xi)的(de)人類(lei)(lei)基(ji)因組序列。與(yu)這項(xiang)重大成果相關的(de)6篇論文當天發表在美國《科學》雜(za)志(zhi)上。

　　美(mei)國(guo)(guo)國(guo)(guo)家人(ren)類(lei)基(ji)因組研(yan)究(jiu)所在一(yi)份公(gong)報中表示，人(ren)類(lei)基(ji)因組含有(you)約30億個DNA(脫氧核糖核酸)堿(jian)基(ji)對，完成這(zhe)些(xie)堿(jian)基(ji)對的完整、無間隙測序(xu)對于了解人(ren)類(lei)基(ji)因組變異全(quan)譜、掌握基(ji)因對某些(xie)疾病的影(ying)響至關重要。

　　據悉，人(ren)類(lei)基因組(zu)測序項目的重要意(yi)義被視為與阿波羅(luo)登月計(ji)劃相當。人(ren)類(lei)基因組(zu)蘊(yun)藏(zang)人(ren)類(lei)遺傳信息(xi)，破譯它能夠(gou)為疾病(bing)診斷、新藥(yao)研發、新療法探索等帶來革命(ming)性進步。

　　早在2001年，由包括中(zhong)(zhong)國在內的6國科學家共同參(can)與了國際“人(ren)類基(ji)因組(zu)(zu)計(ji)劃(hua)”，并在英國《自然》雜志(zhi)上發布了人(ren)類基(ji)因組(zu)(zu)草圖(tu)(tu)及初步分析。但由于(yu)當時的測序技術所限，這份人(ren)類基(ji)因組(zu)(zu)草圖(tu)(tu)中(zhong)(zhong)留有許多空白。

　　二、人造心臟研究取得重要進展

　　為了從頭開始構建人(ren)類心臟(zang)(zang)，研究人(ren)員需要復制構成心臟(zang)(zang)的獨特結構。這包括重建螺旋(xuan)(xuan)幾(ji)何(he)形狀(zhuang)——當(dang)心臟(zang)(zang)跳動(dong)(dong)時，螺旋(xuan)(xuan)幾(ji)何(he)形狀(zhuang)會產生扭(niu)曲(qu)(qu)的運(yun)動(dong)(dong)。這種扭(niu)曲(qu)(qu)運(yun)動(dong)(dong)對大量(liang)泵血(xue)至(zhi)關重要，但(dan)由于制造具有不同(tong)幾(ji)何(he)形狀(zhuang)和排列的心臟(zang)(zang)難度較(jiao)大，這項工作極(ji)具挑戰(zhan)性。

　　如(ru)今，美國(guo)哈佛大學(xue)約翰(han)·保爾(er)森工程(cheng)與應用科(ke)學(xue)學(xue)院(SEAS)生物工程(cheng)師(shi)使用一種新的增(zeng)材紡織品制造方法(fa)(FRJS)，開(kai)發了第一個(ge)具有螺(luo)旋排列(lie)跳動心(xin)臟(zang)細胞的人類心(xin)室(shi)生物雜(za)交模型，并證明其肌(ji)肉排列(lie)確實會顯著增(zeng)加(jia)每(mei)次收縮時(shi)心(xin)室(shi)泵出(chu)的血液量。相關研究結果發表于7月7日(ri)出(chu)版的《科(ke)學(xue)》雜(za)志(zhi)。

　　研究的(de)目標是建立一個(ge)模型，測試心(xin)臟(zang)的(de)螺(luo)旋結(jie)構是否對達到大的(de)射血(xue)分數(即每次收(shou)縮時心(xin)室(shi)泵送(song)的(de)血(xue)液百分比)至關重要，并研究心(xin)臟(zang)螺(luo)旋結(jie)構的(de)相對重要性(xing)。這項工作(zuo)是朝著器官生物制造(zao)邁出的(de)重要一步(bu)，使人們更接(jie)近(jin)于建立用于移植的(de)人體心(xin)臟(zang)的(de)最終目標。

　　三、銀河系中心黑洞的首張照片面世

　　5月12日，包(bao)括中國在(zai)內的全球多地天文學家同步公布(bu)了一個(ge)超大質量(liang)黑(hei)洞——人馬(ma)座 A* (Sgr A*)的照片(pian)。相關研(yan)究成果以特(te)刊(kan)形式發表在(zai)《天體物理學雜志通訊》上。這是人類“看(kan)見”的第二(er)個(ge)黑(hei)洞，也是銀河系中心超大質量(liang)黑(hei)洞真實存在(zai)的首個(ge)直接視覺證據。

　　這個(ge)超大(da)質量(liang)黑洞距離(li)太陽(yang)系約2.7萬光(guang)年(nian)，質量(liang)超過太陽(yang)質量(liang)的(de)(de)400萬倍。這張(zhang)銀河系中心黑洞的(de)(de)照(zhao)(zhao)片，與(yu)人類看到的(de)(de)第(di)一(yi)張(zhang)黑洞照(zhao)(zhao)片的(de)(de)拍(pai)攝者(zhe)和拍(pai)攝時間均相同，都是(shi)由“事件視界望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)”(EHT)合作組織(zhi)在(zai)2017年(nian)通過分布在(zai)地球上由8個(ge)射電望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)組成(cheng)的(de)(de)一(yi)個(ge)等效(xiao)于(yu)地球般口徑大(da)小的(de)(de)“虛擬(ni)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)”所(suo)拍(pai)攝。

　　EHT研究團隊(dui)花了五年時間，用超級計算機合成和分析數據，編(bian)纂(zuan)了前所未有的(de)黑洞(dong)模擬(ni)數據庫，與(yu)觀測結果進行嚴格比(bi)對，并提(ti)取出不同照片平均后的(de)效(xiao)果，最終得以將銀河系中心這個超大質量黑洞(dong)的(de)“真(zhen)實容貌(mao)”第一次呈現(xian)出來。

　　四、人類首次成功改變小行星軌道

　　9月26日，美國宇航(hang)局(NASA)利用雙小(xiao)行(xing)(xing)星(xing)(xing)重定向測試(DART)航(hang)天器，撞(zhuang)擊了一顆近(jin)地(di)雙小(xiao)行(xing)(xing)星(xing)(xing)系統中較小(xiao)的小(xiao)行(xing)(xing)星(xing)(xing)——Dimorphos，以期(qi)改變其運(yun)行(xing)(xing)軌道。

　　這(zhe)是世界上(shang)首個(ge)旨在(zai)防御地球(qiu)免受小行星撞擊威脅的(de)測(ce)試任務(wu)。10月11日，NASA證實這(zhe)次任務(wu)取得(de)成功——DART航天器(qi)的(de)撞擊，將(jiang)Dimorphos推向其(qi)伴(ban)星Didymos，并將(jiang)前者(zhe)近(jin)12小時的(de)軌道周期(qi)縮短了32分鐘。

　　據(ju)悉，NASA在(zai)撞擊(ji)(ji)開始前表示，將軌(gui)道(dao)(dao)周期(qi)縮(suo)短(duan)73秒就代表任務成(cheng)功。大多數(shu)天文學家(jia)則預(yu)測(ce)，撞擊(ji)(ji)可能導致軌(gui)道(dao)(dao)周期(qi)縮(suo)短(duan)10分(fen)鐘。但該撞擊(ji)(ji)造(zao)成(cheng)的偏斜程度(du)遠(yuan)遠(yuan)大于預(yu)期(qi)。這也在(zai)一定(ding)程度(du)上表明(ming)，動能撞擊(ji)(ji)是行星防御的可行方法。

　　五、美國首次成功在核聚變反應中實現“凈能量增益”

　　12月(yue)13日，美(mei)(mei)(mei)國能源部(DOE)和能源部國家核安全(quan)管(guan)理局(NNSA)宣布，勞倫(lun)斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)的美(mei)(mei)(mei)國國家點火裝置(NIF)團(tuan)隊首次在可控(kong)核聚(ju)變實驗中實現核聚(ju)變反應(ying)的凈能量(liang)增益，即通(tong)過核聚(ju)變產生的能量(liang)比(bi)激發(fa)聚(ju)變所使(shi)用的能量(liang)更多，這(zhe)項(xiang)突破將為(wei)美(mei)(mei)(mei)國國防的發(fa)展和清潔能源的未來鋪平道(dao)路。

　　據悉，美國國家(jia)點火裝置團隊用192束激光(guang)(guang)束，向一個微型(xing)燃(ran)料顆粒輸(shu)送(song)了(le)205萬焦耳(er)的(de)激光(guang)(guang)能(neng)量，點燃(ran)核(he)聚變燃(ran)料，最終產生了(le)315萬焦耳(er)的(de)聚變能(neng)量輸(shu)出，實現凈能(neng)量增益，首次證實了(le)慣(guan)性(xing)(xing)核(he)聚變能(neng)(IFE)的(de)基本科學(xue)原理和可行性(xing)(xing)。

　　六、詹姆斯·韋布空間望遠鏡順利入軌 首次傳回照片

　　詹姆斯·韋布空間望(wang)遠鏡是(shi)由(you)美國宇航局(ju)(ju)與歐(ou)洲空間局(ju)(ju)、加拿(na)大航天局(ju)(ju)聯合研(yan)究(jiu)開發，是(shi)NASA建(jian)造的迄(qi)今最大、功能最強(qiang)的空間望(wang)遠鏡，其主鏡直徑6.5米，由(you)18片巨大六邊形鏡片構(gou)成；配有5層(ceng)可展開的遮陽(yang)板(ban)，被認為是(shi)哈勃(bo)空間望(wang)遠鏡的“繼(ji)任者”。

　　該(gai)望(wang)遠(yuan)鏡于2021年12月25日從法屬(shu)圭(gui)亞那庫魯航天中(zhong)心發射升空(kong)，2022年1月24日順利進入圍繞日地系統(tong)第二拉(la)格朗(lang)日點的運行軌道，并于7月12日正式(shi)公布了(le)其拍攝(she)的一批宇宙全彩(cai)色照片。

　　此(ci)后，韋(wei)布空間望遠鏡還(huan)拍攝(she)到距(ju)離地球(qiu)約(yue)280億光年(nian)的(de)最遙(yao)遠恒星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)新(xin)圖像并首次在(zai)系外行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)上明確探測(ce)到二氧化(hua)碳。據悉(xi)，韋(wei)布空間望遠鏡任務目標主要有4個方面(mian)：尋找135億多年(nian)前的(de)宇宙中誕生的(de)第一批星(xing)(xing)(xing)(xing)系；研(yan)究(jiu)星(xing)(xing)(xing)(xing)系演化(hua)的(de)各階(jie)段；觀察恒星(xing)(xing)(xing)(xing)及行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)系統(tong)(tong)的(de)形成；測(ce)定(ding)包括太陽系行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)系統(tong)(tong)在(zai)內的(de)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)系統(tong)(tong)的(de)物(wu)理、化(hua)學性質，并研(yan)究(jiu)其(qi)他行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)系統(tong)(tong)存在(zai)生命(ming)的(de)可能性。

　　七、世界首臺百億億次超級計算機打破速度紀錄

　　5月31日，國(guo)際(ji)(ji)超算(suan)(suan)組(zu)織宣布，位(wei)于美國(guo)橡(xiang)樹嶺國(guo)家實驗室的(de)(de)超級計算(suan)(suan)機(ji)“前沿”在2022年(nian)國(guo)際(ji)(ji)超算(suan)(suan)Top500榜單中(zhong)拔得頭籌，成為(wei)現今世界上運行速度最(zui)快的(de)(de)超級計算(suan)(suan)機(ji)，算(suan)(suan)力高達(da)每秒1.1百億億次，也(ye)是目前國(guo)際(ji)(ji)上公告(gao)的(de)(de)首(shou)臺每秒能執(zhi)行百億億次浮點運算(suan)(suan)的(de)(de)計算(suan)(suan)機(ji)。

　　據悉，普通筆記本電腦(nao)每(mei)秒只能進(jin)行(xing)幾(ji)萬億次(ci)運(yun)算(suan)，而“前沿”的(de)運(yun)行(xing)速度是其100多萬倍。百億億次(ci)超(chao)級計算(suan)機(ji)也(ye)被稱為E級超(chao)級計算(suan)機(ji)，每(mei)秒計算(suan)次(ci)數超(chao)過1018，它的(de)研制(zhi)占據了國際高(gao)端信息技術創(chuang)新和競爭的(de)制(zhi)高(gao)點，可用于對氣候變化、核聚變模型進(jin)行(xing)精確(que)建模，有助于新藥(yao)的(de)研發以及(ji)加密技術破解，因此(ci)也(ye)將(jiang)成為國家安(an)全的(de)重(zhong)要工(gong)具。

　　八、豬蛋白角膜讓人重見光明

　　長期以來，科學(xue)家一(yi)直在(zai)尋找可替(ti)代(dai)人類角(jiao)(jiao)膜的(de)(de)移植(zhi)物。如今，瑞典林雪平大學(xue)和LinkoCare Life Sciences公司的(de)(de)研(yan)究人員通過(guo)提取豬膠(jiao)原蛋(dan)白制成的(de)(de)人工角(jiao)(jiao)膜，成功使失明或視力(li)受損的(de)(de)人恢復(fu)了(le)視力(li)，且手(shou)術兩年(nian)后，患者沒(mei)有嚴重并發癥(zheng)或副(fu)作用的(de)(de)報(bao)告。

　　相關研究(jiu)8月11日發表于《自(zi)然-生物技(ji)術》。林雪(xue)平(ping)大學(xue)的Mehrdad Rafat和同事通(tong)過從豬皮(pi)中提取和純化膠原蛋白，制(zhi)造了一種柔韌有彈性的類(lei)似隱形(xing)眼鏡的人工角膜。

　　在(zai)相關實驗(yan)成功后(hou)，研(yan)究小(xiao)組開始(shi)在(zai)志愿者中(zhong)對人(ren)工角(jiao)膜(mo)(mo)進行測(ce)試。在(zai)接受人(ren)工角(jiao)膜(mo)(mo)移植后(hou)，每(mei)個(ge)人(ren)的視力都有(you)(you)所提高，其中(zhong)有(you)(you)3名失明患者術后(hou)視力恢復到正常人(ren)水(shui)平。該研(yan)究結果(guo)有(you)(you)助于開發出一(yi)種符合人(ren)類植入物(wu)(wu)標準、可以大規模生產并儲(chu)存長達兩年的生物(wu)(wu)材料，從而惠及更多有(you)(you)視力問題的人(ren)。

　　九、人工智能加速“原創”新蛋白質設計

　　隨(sui)著人(ren)工智能(neng)(AI)的巨大進步(bu)，美國西(xi)雅圖華盛頓大學(UW)生(sheng)物化學家David Baker領導的一個(ge)團隊(dui)，只需幾秒鐘便可以(yi)設(she)計出“原創”新(xin)蛋白(bai)質。相關研究發表于(yu)9月15日出版的《科學》。

　　最初，研(yan)究(jiu)人員構想(xiang)出一種(zhong)新蛋(dan)白質的(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)——通(tong)常(chang)是將(jiang)其他蛋(dan)白質的(de)片段拼湊在一起(qi)，然后(hou)由(you)軟件(jian)推導出與(yu)該(gai)形(xing)(xing)狀(zhuang)對應的(de)氨基酸(suan)序列。但(dan)在實(shi)驗(yan)室(shi)中制作這些“草(cao)稿”蛋(dan)白質時很(hen)少能折疊成所需的(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)，相(xiang)反，它(ta)們最終被卡在不同的(de)狀(zhuang)態(tai)。

　　而通(tong)過調整蛋(dan)(dan)白(bai)質結構(gou)預測軟件(jian)AlphaFold和其(qi)他(ta)AI程序(xu)，這一耗時的(de)(de)(de)步驟(zou)可以瞬間完(wan)成。在Baker團隊開發的(de)(de)(de)一種名為“幻覺(jue)”的(de)(de)(de)方法中，研究(jiu)人員將(jiang)隨機的(de)(de)(de)氨基酸(suan)序(xu)列輸入(ru)結構(gou)預測網(wang)絡(luo)；根據網(wang)絡(luo)的(de)(de)(de)預測，改變其(qi)結構(gou)，使之變得更像(xiang)蛋(dan)(dan)白(bai)質。

　　十、科學家發現“四中子態”存在最明確證據

　　由數十個國(guo)家的科學家組(zu)(zu)成的聯合(he)團隊發現(xian)了(le)迄今“四中(zhong)子(zi)態(tai)”(tetraneutron)奇異物(wu)質存在的最(zui)明確證據，相關(guan)論文6月22日發表(biao)于《自然》。20年前(qian)，科學家意外發現(xian)了(le)一種奇異物(wu)質“四中(zhong)子(zi)態(tai)”的存在跡象，該物(wu)質由4個中(zhong)子(zi)組(zu)(zu)成。

　　此次，國(guo)際聯合(he)團隊找到了(le)迄今“四中子態(tai)”存(cun)在(zai)的最明確證據。德國(guo)慕尼黑工業大(da)學Roman Gernhauser等研究人(ren)員利用不同(tong)的粒子碰(peng)撞(zhuang)(zhuang)，制(zhi)造(zao)出(chu)平(ping)常多出(chu)4個中子的氦原(yuan)子，然后與質子碰(peng)撞(zhuang)(zhuang)，在(zai)碰(peng)撞(zhuang)(zhuang)后，只剩下四個中子，并且(qie)可以(yi)結合(he)成一個“四中子態(tai)”。

　　該實(shi)驗(yan)旨在抑制可能干擾(rao)或被誤認為是產(chan)生“四中子(zi)”的每一個反(fan)應，因此(ci)他們(men)以無與倫比的精度(du)測量了缺(que)失的能量。通過追蹤缺(que)失的能量，他們(men)推斷出“四中子(zi)”形成(cheng)的時(shi)間非常短暫(zan)，僅有10-22秒鐘。據悉，這一發(fa)現將有助(zhu)于物理(li)學(xue)家對核力本質的理(li)論進(jin)行微調。