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2023年01月14日
【中国科学报】2022 年中国十大科技进展新闻

1中国天眼FAST取得系列重要进展

通过FAST平台,中科院国家天文台研究员李菂团队,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、首次提出了能够统一解释重复快速射电暴偏振频率演化的机制、发现了迄今为止唯一一例持续活跃的重复快速射电暴;FAST快速射电暴优先和重大项目科学研究团队,首次探测到距离快速射电暴中心仅1个天文单位的周边环境的磁场变化;中科院国家天文台研究员徐聪团队,发现了一个尺度大约为200万光年的巨大原子气体结构,比银河系大20倍,这是迄今为止在宇宙中探测到的最大的原子气体结构。上述5项重要成果均在《自然》《科学》上发表。

持续活跃的重复快速射电暴。

2中国空间站完成在轨建造并取得一系列重大进展

11月29日23时08分,搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功。11月30日5时42分,神舟十五号载人飞船自主快速交会对接于空间站天和核心舱前向端口,加上问天、梦天实验舱,神舟十四号、天舟五号飞船,空间站由此形成“三舱三船”组合体,达到当前设计的最大构型,总重近百吨。神舟十五号航天员乘组于11月30日清晨入驻“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。这是中国载人航天史上首次有两个航天员乘组在“太空会师”,也是中国航天员首次在空间站迎接神舟载人飞船来访。

中国空间站完成在轨建造。

3我国科学家发现玉米和水稻增产关键基因

玉米、水稻和小麦是迄今驯化最为成功的三大农作物。但其驯化过程是否遵循共同的遗传规律在科学界长期存在争论。3月25日,《科学》杂志在线发表了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。该团队进一步在全基因组层面阐明了趋同进化的遗传规律。这一成果不仅为育种提供了宝贵的遗传资源,而且为农艺性状关键控制基因的解析与育种应用,以及其他优异野生植物快速再驯化或从头驯化提供重要理论基础。

玉米基因和水稻基因受到趋同选择。

4科学家首次发现并证实玻色子奇异金属

电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室主任李言荣院士团队与美国布朗大学教授James M.Valles Jr、北京大学物理学院/量子材料科学中心谢心澄院士等协同攻关,成功突破了费米子体系的限制,首次在玻色子体系中诱导出奇异金属态。相关研究1月12日发表于《自然》。据悉,该研究为理解凝聚态物理中奇异金属的物理规律、揭示奇异金属的普适性、完善量子相变理论奠定了科学基础,对揭示耗散效应对玻色子量子相干的定量影响、推动未来低能耗超导量子计算以及极高灵敏量子探测技术的发展具有重要的理论和实际意义。

玻色子奇异金属。

5我国科学家将二氧化碳人工合成葡萄糖和脂肪酸

将二氧化碳人工转化为高附加值化合物是科技界持续攻关的重要领域。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了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了葡萄糖和脂肪酸,为人工和半人工合成“粮食”提供了新路径。该研究开辟了电化学结合活细胞催化制备葡萄糖等粮食产物的新策略,为进一步发展基于电力驱动的新型农业与生物制造业提供了新范例,是二氧化碳利用的重要发展方向。该成果4月28日以封面文章形式在《自然-催化》上发表。

二氧化碳和水转化为长链产品的示意图。

6 我国固体运载火箭“力箭一号”首飞成功

7月27日12时12分,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”(ZK-1A)在酒泉卫星发射中心成功发射,以“一箭六星”方式将六颗卫星送入预定轨道。“力箭一号”运载火箭首次飞行任务圆满成功,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的能力谱系。该款火箭是四级固体运载火箭,起飞重量135吨,起飞推力200吨,总长30米,芯级直径2.65米,首飞状态整流罩直径2.65米,500公里太阳同步轨道运载能力1500公斤。“力箭一号”运载火箭对于推动中国运载技术和研制模式的变革与创新、推动空间科学发展具有重要意义。

“力箭一号”起飞。

7“夸父一号”发射成功并发布首批科学图像

我国综合性太阳探测专用卫星“夸父一号”首批科学图像于12月13日在京正式对外发布,其中包括“夸父一号”自成功发射以来的3台有效载荷在轨运行两个月期间获取的若干对太阳的科学观测图像,这些成果实现了多个国内外首次,在轨验证了“夸父一号”3台有效载荷的观测能力和先进性。“夸父一号”是一颗综合性太阳探测专用卫星,于2022年10月9日在酒泉卫星发射中心成功发射。卫星科学目标为“一磁两暴”,即同时观测太阳磁场及太阳上两类最剧烈的爆发现象——耀斑和日冕物质抛射,并研究它们的形成、演化、相互作用、关联等,同时为空间天气预报提供支持。

对太阳的科学观测图像。

8 新技术可在海水里原位直接电解制氢

复杂的海水成分导致海水制氢面临诸多难题与挑战。11月30日,中国工程院院士谢和平与他指导的深圳大学、四川大学博士生团队在《自然》上发表论文,以物理力学与电化学相结合的全新思路,建立了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。该技术彻底隔绝了海水离子,实现了无淡化过程、无副反应、无额外能耗的高效海水原位直接电解制氢,即在海水里原位直接电解制氢。据悉,海水无淡化原位直接电解制氢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。

9“稳态强磁场实验装置”实现重大突破

8月12日,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。国家稳态强磁场实验装置由中科院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研制,是“十一五”期间国家发改委批准立项的重大科技基础设施,包括十台磁体——五台水冷磁体、四台超导磁体和一台混合磁体。此次国家稳态强磁场实验装置的混合磁体在26.9兆瓦的电源功率下产生45.22万高斯的稳态强磁场,达到国际领先水平,成为我国科学实验极端条件建设乃至世界强磁场技术发展的重要里程碑。

稳态强磁场实验装置。

10“巅峰使命”珠峰科考创造多项新纪录

5月30日,“巅峰使命”珠峰科考活动的主体任务完成。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成果,创造了多项科考新纪录。其中包括首次建成了梯度联网的巅峰站并实现了数据实时传输,架设了世界上海拔最高的气象站(8830米),建成了从4276米到8830米海拔梯度的观测网络;科考首次成功获取了海拔6500米、7028米和8848米的冰雪样品,首次利用直升机观测广域的大气温室气体浓度等。

“巅峰使命”珠峰科考。

《中国科学报》 (2023-01-13 第2版 专题)

https://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2023/1/372802.shtm


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