【中國科學報】兩院院士評選2023年中國/世界十大科技進展新聞揭曉
來源：中國科學報 袁一雪【字號：大 中 小】
全球首座第四代核電站商運投產。
神舟十六號載人飛行任務圓滿完成。
超越硅基極限的二維晶體管問世。
我國科學家發現耐堿基因可使作物增產。
天問一號研究成果揭示火星氣候轉變。
我國首個萬米深地科探井開鉆。
液氮溫區鎳氧化物超導體首次發現。
FAST探測到納赫茲引力波存在證據。
世界首個全鏈路全系統空間太陽能電站。
科學家闡明嗅覺感知分子機制。
科學家繪制迄今最全人腦細胞圖譜。
人工智能首次成功從零生成蛋白質。
全球最大實驗性核聚變反應堆。
OpenAI正式發布GPT-4。
衛星首次成功向地球傳送太陽能。
人類眼球首次移植成功。
迄今最小粒子加速器。
科學家首次實現單原子X射線探測。
全球首張昆蟲大腦“地圖”繪制完成。
人類泛基因組首張草圖發布。
1月11日，由中國科學院、中國工程院主辦，中國科學院學部工作局、中國工程院辦公廳、中國科學報社、山東省科學技術廳、煙臺市人民政府承辦的中國科學院院士和中國工程院院士投票評選的2023年中國十大科技進展新聞、世界十大科技進展新聞在山東省煙臺市揭曉。
中國科學院副院長、黨組成員常進，中國工程院副院長、黨組成員鐘志華，山東省委常委、煙臺市委書記江成，山東省副省長、省政府秘書長宋軍繼出席會議并致辭。
常進、鐘志華分別揭曉了2023年中國十大科技進展新聞和2023年世界十大科技進展新聞，并與江成、宋軍繼一同為2023年中國十大科技進展新聞入選團隊頒發紀念證書及紀念牌。
中國科學院原黨組副書記、中國科學技術大學原黨委書記郭傳杰，中國科學院原副院長、中國科學院院士詹文龍，以及來自中國科學院和中國工程院的多名院士一同出席發布會。
此項年度評選活動至今已舉辦了30次。評選結果經新聞媒體廣泛報道后，在社會上產生了強烈反響，使公眾進一步了解國內外科技發展動態，對普及科學前沿知識起到了積極作用。
2023年中國十大科技進展新聞
1.全球首座第四代核電站商運投產
我國具有完全自主知識產權的國家科技重大專項——華能石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程12月6日商運投產，成為世界首個實現模塊化第四代核電技術商業化運行的核電站，標志著我國在高溫氣冷堆核電技術領域實現了全球領先，對推動我國實現高水平科技自立自強、建設能源強國具有重要意義。
高溫氣冷堆是國際公認的第四代核電技術先進堆型。該示范工程是世界首座球床模塊式高溫氣冷堆項目，位于山東省榮成市，由中國華能牽頭，聯合清華大學、中核集團共同建設，2006年被列入國家科技重大專項，2012年開工建設。
2.神舟十六號返回，空間站應用與發展階段首次載人飛行任務圓滿完成
北京時間10月31日8時11分，神舟十六號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸，載人飛行任務取得圓滿成功。
神舟十六號載人飛船于5月30日從酒泉衛星發射中心發射升空，隨后與天和核心艙對接形成組合體。作為首批執行空間站應用與發展階段載人飛行任務的航天員乘組，3名航天員在軌駐留154天。
此次任務是我國載人航天工程進入空間站應用與發展階段的首次載人飛行任務，在航天員乘組和地面科研人員的密切配合下，邁出了載人航天工程從建設向應用、從投入向產出轉變的重要一步。
3.超越硅基極限的二維晶體管問世
北京大學彭練矛院士、邱晨光研究員團隊構筑了10 納米超短溝道彈道二維硒化銦晶體管。該研究創造性地提出“稀土釔元素摻雜誘導二維相變理論”，并發明了“原子級可控精準摻雜技術”，從而成功克服了二維領域金屬和半導體接觸的國際難題；首次使得二維晶體管實際性能超過業界硅基10納米節點Fin晶體管和國際半導體路線圖預測的硅極限，并且將二維晶體管的工作電壓降到0.5V，將室溫彈道率提升至所有晶體管最高紀錄的 83%，從而研制出國際上迄今速度最快、能耗最低的二維晶體管。相關成果3月22日發表于《自然》。
4.我國科學家發現耐堿基因可使作物增產
我國鹽堿地面積達1億公頃，占世界鹽堿地總面積的近1/10。全球氣候變化、淡水缺乏及化肥大量使用，使可耕土地鹽漬化速度加快。
為了更好地利用鹽堿地資源，中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員謝旗團隊與國內多家科研機構和院校合作，經過多年研究發現主效耐堿基因AT1，可以顯著增加高粱、水稻、小麥、玉米、谷子等作物在鹽堿地上的產量，且在改良鹽堿地的綜合利用中具有重大應用前景，有望對我國糧食安全發揮重要支撐作用。該成果3月24日發表于《科學》。
5.天問一號研究成果揭示火星氣候轉變
中國科學院國家天文臺李春來團隊，聯合中國科學院地質與地球物理所郭正堂團隊、中國科學院青藏高原所、美國布朗大學和天問一號任務工程團隊，針對火星烏托邦平原南部豐富的風沙地貌，開展了高分辨率遙感和近距離就位的聯合探測，發現了著陸區風場發生顯著變化的層序證據，揭示了祝融號著陸區可能經歷了以風向變化為標志的兩個主要氣候階段。該研究有助于增進對火星古氣候歷史的理解，為火星古氣候研究提供了新視角，也為研究地球未來的氣候演化方向提供了借鑒。相關研究成果7月7日發表于《自然》。
6.我國首個萬米深地科探井開鉆
5月30日，中國石油塔里木油田公司深地塔科1井開鉆入地。深地塔科1井開鉆，旨在探索萬米級特深層地質、工程科學理論，標志著我國地球深部探測技術取得新的重大突破，鉆探能力開啟“萬米時代”。
深地塔科1井位于新疆阿克蘇地區沙雅縣境內，緊鄰埋深達8000米的富滿油田10億噸級超深油氣區。這口井設計井深1.11萬米，設計鉆完井周期457天，將創造全球萬米深井鉆探用時最快紀錄。
中國石油自主研制了智能鉆機，成功產出1.2萬米特深井自動化鉆機，為萬米深地工程科學探索研究提供了裝備和技術保障。
7.液氮溫區鎳氧化物超導體首次發現
7月12日，《自然》雜志刊登了中山大學教授王猛團隊與清華大學、華南理工大學等單位合作的成果：首次發現在14 GPa壓力下達到液氮溫區的鎳氧化物超導體。這是由我國科學家率先獨立發現的全新高溫超導體系，是人類目前發現的第二種液氮溫區非常規超導材料，是基礎研究領域的重要突破。
這一研究成果有望推動研究高溫超導機理，使設計和預測高溫超導材料成為可能，使超導在信息技術、工業加工、電力、生物醫學和交通運輸等領域實現更廣泛的應用。
8.FAST探測到納赫茲引力波存在證據
由中國科學院國家天文臺等單位科研人員組成的中國脈沖星測時陣列研究團隊，利用中國天眼FAST，探測到納赫茲引力波存在的關鍵證據，表明我國納赫茲引力波研究與國際同步達到領先水平。相關研究成果6月29日在我國天文學術期刊《天文與天體物理研究》在線發表。12月14日，相關成果入選《科學》雜志2023年度十大科學突破。據中國科學院國家天文臺研究員、北京大學研究員李柯伽介紹，國際上4個團隊分別獨立獲得了納赫茲引力波存在的關鍵證據，這使得研究結果可以相互印證，進一步提高了這一成果的準確性。
9.世界首個全鏈路全系統空間太陽能電站地面驗證系統落成啟用
空間太陽能電站（SSPS）是解決能源危機、實現可持續發展的終極手段之一。中國工程院旗艦刊物Engineering于11月30日系統報道了西安電子科技大學段寶巖院士團隊完成的逐日工程——世界首個全鏈路、全系統SSPS地面驗證系統，闡述了歐米伽SSPS創新設計方案、理論創新、技術突破、工程實現及實驗結果。遠距離高功率微波無線傳能效率（距離55米，發射2081瓦，波束收集效率87.3%，DC-DC傳輸效率15.05%）與功質比等主要技術指標世界領先。
逐日工程突破的遠距離高功率微波無線傳能技術應用前景廣闊。
10.科學家闡明嗅覺感知分子機制
山東大學教授孫金鵬團隊和上海交通大學醫學院研究員李乾團隊合作，應用冷凍電鏡技術解析了痕量胺相關受體（TAAR）家族成員之一的小鼠TAAR9（mTAAR9）受體在4種不同配體結合條件下與Gs/Golf（嗅覺特異性Gα）蛋白三聚體復合物的結構，進一步結合藥理學分析揭示了mTAAR9感知配體后被激活的分子機制。同時，該研究也提出了嗅覺受體“組合編碼”識別配體的結構機制，闡明了II類嗅覺受體獨特的激活方式。
該研究闡釋了II類特異嗅覺受體感知氣味的分子機制。相關研究成果5月24日發表于《自然》。
2023年世界十大科技進展新聞
1.科學家繪制迄今最全人腦細胞圖譜
10月13日，刊發在美國《科學》《科學進展》和《科學-轉化醫學》雜志上的21篇論文公布并闡釋了迄今最全的人類大腦細胞圖譜。多國科學家參與的這一系列研究揭示了3000多種腦細胞類型的特征，將有助于深入理解人類大腦的獨特之處并推進腦部疾病和認知能力等研究。
此次發表的論文是數百名科學家利用最先進的分子生物學技術進行的一系列合作研究的成果。科學家表示，這項研究為人們理解人類大腦的結構和功能提供了寶貴信息，它代表了科學界在揭開大腦奧秘方面的重大突破，為未來的神經科學研究開辟了新方向。
2.人工智能首次成功從零生成原始蛋白質
1月26日，美國Salesforce Research、Profluent Bio等機構在《自然-生物技術》上發表了一項研究成果，該研究創建了一個能夠從頭開始生成人造酶的人工智能（AI）系統。在實驗室測試中，盡管人工生成的氨基酸序列與任何已知的天然蛋白質存在顯著差異，但其中一些酶與自然界中發現的酶一樣有效。
科學家表示，這項新技術可能比獲得諾貝爾獎的“蛋白質設計技術——定向進化”更為強大，它將加速新蛋白質的開發，為已有50年歷史的蛋白質工程領域注入活力。這些新蛋白質幾乎可以用于從疾病治療到降解塑料的任何領域。
3.全球最大實驗性核聚變反應堆開始運行
12月1日，歐洲聚變能組織發布消息稱，歐洲和日本共同建造和運營的核聚變反應堆JT-60SA正式投入運行。該反應堆為托卡馬克裝置，始建于2007年，于2020年完成組裝，并于2023年10月23日成功點火。該裝置目前在日本量子科學技術研究開發機構那珂研究所，被視為世界上最先進的托卡馬克，其啟動運行是核聚變歷史上的一個里程碑。
JT-60SA計劃是國際熱核聚變實驗反應堆計劃（ITER，又稱“人造太陽”計劃）的先行項目。JT-60SA反應堆的目標是研究聚變作為一種安全、大規模和無碳的凈能源的可行性，使它所產生的能量比消耗的能量更多。
4.OpenAI正式發布GPT-4
3月15日，OpenAI發布了多模態預訓練大模型GPT-4，這是其大型語言模型的最新版本。與此前的版本相比，GPT-4具備強大的識圖能力，文字輸入限制也提升至2.5萬字；GPT-4的回答準確性也顯著提升，還能夠生成歌詞、創意文本從而實現風格變化。同時，GPT-4在各類專業測試及學術基準上也表現優良。
OpenAI稱，該公司花費6個月時間，利用對抗性測試程序和ChatGPT的經驗教訓迭代調整GPT-4，從而在真實性、可操縱性和拒絕超出設定范圍方面取得了有史以來最好的結果。
5.衛星首次成功向地球傳送太陽能，證明天基能源可信性
6月1日，美國加州理工學院宣布，1月發射的一顆衛星已將微波束的能量導向太空中的目標，甚至還將一部分能量發送到地球的探測器上。
該任務旨在進一步開發輕便、廉價和靈活的部件。微波發射器是一個由32個平面天線組成的陣列，排列在比餐盤稍大的表面上。
通過改變發送到不同天線的信號的時間，研究人員可以控制陣列的波束。他們把它對準一對微波接收器，然后隨意將光束從一個接收器切換到另一個接收器，并點亮每個接收器上的LED。
6.人類眼球首次移植成功
美國紐約大學蘭貢醫療中心的外科團隊11月9日宣布，他們成功完成了世界上首次眼球移植手術。該手術由愛德華多·羅德里格斯帶領的團隊完成，為遭受嚴重眼部損傷的阿倫·詹姆斯恢復了部分視力。
據悉，移植手術于5月進行，用時約21小時。手術過程中，外科團隊從眼球供者的骨髓中提取成體干細胞，并在移植過程中將其注射到受者的視神經中，以期能取代受損的細胞并保護視神經。
該團隊表示，在手術后的六個月里，移植的眼球顯示出明顯的健康跡象，如血管功能良好等。
7.迄今最小粒子加速器問世
10月18日，德國埃爾朗根-紐倫堡大學的研究團隊成功制造出世界上最小的粒子加速器，其長度僅為0.2毫米，可以裝在筆尖上。相關研究成果已發表在《自然》雜志上。
這一設備是第一個能夠快速且聚焦良好地產生電子束的微型加速器，可將電子加速到每秒10萬公里。
這種新技術有望應用于醫學領域，為醫生提供新的治療工具或為生物實驗室提供小型消毒工具。這一創新為醫學領域提供了新的可能性，未來我們可以期待更多關于小型粒子加速器的研究和應用。
8.科學家首次實現單原子X射線探測
來自美國俄亥俄大學、阿貢國家實驗室、伊利諾伊大學芝加哥分校等機構的科學家，首次拍攝到單原子X射線信號。相關研究5月31日刊登于《自然》。
在最新研究中，阿貢國家實驗室的韋·哈拉等人將一個鐵原子和一個鋱原子插入各自的分子宿主內。為檢測單個原子發出的X射線信號，他們在X射線探測器內加入了一個由位于樣品附近的尖銳金屬尖端制成的專用探測器來收集X射線激發的電子。當X射線照射到原子上時，核心能級的電子被激發，并通過重疊的原子/分子軌道隧穿到探測器尖端，獲得的光譜能揭示原子的相關信息。
9.全球首張昆蟲大腦“地圖”繪制完成
來自英國劍橋大學、美國約翰斯·霍普金斯大學等多家頂尖機構的研究人員，首次完整地對“果蠅幼蟲”的大腦連接組進行重建，繪制出第一張完整的昆蟲大腦圖譜，包括所有神經元和突觸。這是了解大腦如何處理感官信息流并將其轉化為行動的里程碑式成就。3月10日，《科學》雜志發表了這項研究成果。
研究團隊使用高分辨率電子顯微鏡掃描了果蠅幼蟲的數千張大腦切片，在計算機分析的輔助下，最終生成的圖譜包含3016個神經元和54.8萬個突觸。
這是有史以來第一張昆蟲大腦“地圖”，也是神經科學領域的一項里程碑式成就。
10.人類泛基因組首張草圖發布
5月10日，《自然》雜志發表了人類泛基因組參考的“初稿”。在3篇論文的合集中，人類泛基因組參考聯盟發布了首張人類泛基因組參考草圖，以及兩項以這一參考圖為基礎的新遺傳學研究發現。
與此前基因主要來源于一個人不同，“泛基因組”草圖是非洲、亞洲、美洲和歐洲等全球多地47人的脫氧核糖核酸（DNA）合集，地域和種族構成更多元化。
研究人員指出，與使用原始的線性參考基因組相比，“泛基因組”使他們能夠識別出更多的基因結構變異，比如基因復制或缺失等較大的基因組變動。
（原載于《中國科學報》?2024-01-12?第1版?要聞）
（責任編輯：梁春雨）
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