两院院士评选2019年中国和世界十大科技进展

来源:中国科学报    关键词:两院院士, 十大科技进展,    发布时间:2020-01-15

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由中国科学院、中国工程院主办,中国科学院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办,中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2019年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻,1月11日在京揭晓。

此项年度评选活动至今已举办了26次。

评选结果经新闻媒体广泛报道后,在社会上产生了强烈反响,使公众进一步了解国内外科技发展的动态,对宣传、普及科学技术起到了积极作用。

2019年中国十大科技进展新闻

1.嫦娥四号实现人类探测器首次月背软着陆

2019年1月3日,嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面艾特肯盆地冯•卡门撞击坑,在“鹊桥”号中继星的支持下,嫦娥四号着陆器与“玉兔二号”巡视器分别开展了就位探测和巡视勘察。

嫦娥四号在月球背面的工作时长已超过300天,远超设计寿命;“玉兔二号”巡视器克服各项障碍,行驶里程也已超过300米,实现了“双三百”的突破。

根据搭载科学载荷所取得的数据,科研团队重构了嫦娥四号月球背面下降轨迹,对着陆点进行了精确定位;获取了着陆区形貌、构造、成分等地质信息,发现以橄榄石和低钙辉石等矿物组分为主的岩石,并对其来源作出初步判断,对揭示艾特肯盆地地质演化乃至月壳早期演化历史、月球深部物质结构及形成机理等科学问题具有重要价值;另外,在中性原子、月表中子与辐射剂量及低频射电频谱等领域获取了大量数据,并取得了初步分析结果。

2.我国天文学家发现迄今最大恒星级黑洞

2019年11月28日,国际科学期刊《自然》发布了中国科学院国家天文台刘继峰、张昊彤研究团队的一项重大发现。

依托我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜(LAMOST),研究团队发现了一颗迄今为止质量最大的恒星级黑洞,并提供了一种利用LAMOST巡天优势寻找黑洞的新方法。

这颗70倍太阳质量的黑洞远超理论预言的质量上限,颠覆了人们对恒星级黑洞形成的认知,有望推动恒星演化和黑洞形成理论的革新。

据悉,在发现迄今质量最大恒星级黑洞的基础上,研究团队的下一步工作将实施“黑洞猎手”计划,未来5年预计发现并测量近百个黑洞。

3.我国科学家首次观测到三维量子霍尔效应

霍尔效应描述了当磁场加载到金属和半导体上时,电力与磁力之间的一种相互关系。近140年来,国际科学界相继发现了霍尔效应和量子霍尔效应。

中国科学技术大学乔振华课题组与南方科技大学张立源课题组等合作,首次在毫米级的碲化锆(ZrTe5)块体单晶体材料中观测到三维量子霍尔效应的明确证据,并指出该效应可能是由于磁场下相互作用产生的电荷密度波诱导的。这一重要研究成果于2019年5月9日在线发表在国际知名学术期刊《自然》上。

据悉,自从1980年发现量子霍尔效应后,学界把注意力集中在二维体系。这次发现的三维量子霍尔效应,补全了霍尔效应家族的一个重要拼图。

4.我国科学家研制出新型类脑计算芯片

历经多年努力,我国科学家研制成功面向人工通用智能的新型类脑计算芯片——“天机芯”芯片,而且成功在无人驾驶自行车上进行了实验。

清华大学类脑计算研究中心施路平教授团队的相关论文《面向人工通用智能的异构“天机芯”芯片架构》,2019年8月1日在国际期刊《自然》杂志以封面文章的形式发表。

据悉,“天机芯”第一代、第二代产品分别于2015年、2017年研制成功。经过不断改进设计,目前的第二代“天机芯”具有高速、高性能、低功耗的特点。

未来“天机芯”的发展方向,是为人工通用智能的研究提供高能效、高速、灵活的计算平台,还可用于多种应用开发,促进人工通用智能研究,赋能各行各业。

5.世界首台百万千瓦水电机组核心部件完工交付

脱氧核糖核酸(DNA)中存储着遗传代码,它由4种核苷酸组成,以4个不同字母表示。美国研究人员最新合成出一种由8个字母组成的新型DNA结构,信息存储密度加倍,未来有望应用于合成生物等领域。

美国应用分子进化基金会史蒂文•本纳领导的科研团队在2019年2月《科学》杂志上发表报告说,他们合成的新型DNA分子系统与天然DNA最大的不同是,它拥有8个而非4个生命信息组分。

除了包含腺嘌呤等4种天然核苷酸,同时还包含另外4种结构相似的人造信息单元,它们共同构成了双螺旋结构,能够存储和传递信息。

7.人体生理年龄首次成功逆转

一项在美国加利福尼亚州进行的小型临床研究首次表明,逆转人体的表观遗传生物钟是可能的。表观遗传生物钟可用来测量一个人的生理年龄。

在为期1年的时间里,9名健康志愿者服用了3种常见药物——生长激素和两种糖尿病药物。通过分析人体基因组的标记,研究人员发现,这些受试者的平均生理年龄减少了2.5岁。

与此同时,这些受试者的免疫系统也显示出恢复活力的迹象。该研究结果于2019年9月5日发表在《老化细胞》杂志上。

8.艾滋病治疗奇迹再现 “伦敦病人”或被治愈

据英国《自然》杂志2019年3月5日发表的一篇论文,一名被称为“伦敦病人”的艾滋病患者,经干细胞移植治疗后已18个月未检测到艾滋病病毒。

他可能成为继“柏林病人”之后艾滋病被治愈的第二人,但专家们谨慎认为疗效尚需持续监测。为治疗癌症,两位患者还分别接受了放疗和化疗,这可能也有助于消灭艾滋病病毒。不过,放疗和化疗均有副作用。

与“柏林病人”接受全身放疗相比,“伦敦病人”接受了相对温和的化疗。研究人员认为,“伦敦病人”的经验可能更好推广。

9.科学家培养新型大肠杆菌能以二氧化碳为食

北京时间2019年11月28日,在发表于《细胞》的一篇新研究中,以色列魏茨曼科学研究所的科学家们改造了一种通常以单糖为食的细菌,使其可以像植物一样通过吸收二氧化碳来构建细胞。

据悉,研究人员向大肠杆菌基因中添加一种转化二氧化碳的酶,并去除了用于代谢糖的其它酶,最终成功改变了它们赖以生存的“食物”来源。为了证明它们真的不需要糖来维持生存,科学家们把这些细菌放在实验室里200天。

当再次对这些细菌进行研究时,研究人员发现它们已经成功地"进化"了,而且能够在不需要糖的情况下生长。这一成果为利用工程细菌将我们视为废物的产品转化为燃料、食品或其他感兴趣的化合物开辟了令人振奋的新前景。

10.全球首支埃博拉疫苗获欧盟批准上市

2019年11月12日,欧洲监管机构批准了一种疫苗,这种疫苗已经帮助控制了埃博拉病毒的致命暴发——这是针对埃博拉病毒的免疫接种首次通过这项审查。埃博拉病毒是一种烈性传染病病毒,主要通过体液传播,可引发致命性出血热。

此前,医学研究人员已投入大量精力进行埃博拉疫苗的研发,但大多停留在临床试验阶段,而Ervebo成为了首支正式获批用于人体的埃博拉疫苗。默沙东公司也向美国食品药品监督管理局(FDA)递交了申请,该疫苗有望于2020年第一季度在美国获批上市。