2600余名专家学者参与了网络投票。 2019年中国科学十大进展27日在北京揭晓:月幔暴露初步证据探测、通用人工智能异构芯片构建、基于DNA检测的提出酶调节自身免疫性疾病的治疗方案,破译藻类水下光合作用的蛋白质结构和功能,开发基于材料基因工程的高温大块金属玻璃,阐明铕离子对提高钙钛矿太阳能电池寿命的机制,发现丹尼在青藏高原评选了10项重大科学进展,如索瓦人、实现重力引起的量子退相干模型的卫星测试、揭示非洲猪瘟病毒的结构和组装机制、以及首次观测到三维量子霍尔效应。

据介绍,十大进展由科技部高技术研究发展中心(基础研究管理中心)发布,主要是基础科学领域的成果。 2019年,《中国基础科学》、《科技导报》、《中国科学院学报》、《中国科学基金会》、《科学通报》等5家编辑部共推荐科研进展320项。 推荐的科学进展是在2018年12月1日至2019年11月30日期间正式发表的研究成果。

2019年12月,科技部高技术研究发展中心(基础研究管理中心)组织召开了2019年度我国十大科学进展初选会,根据推荐科学进展的学科分布,分为数学和天文学、化学和材料。 科学、地球与环境科学、生命与医学科学等四个学科组邀请专家从推荐科学进展中评选出30项进展进行最终评选。 最终采用网络投票方式,中国科学院院士、中国工程院院士、国家重点实验室主任、部分国家重点研究项目的专家、项目负责人等2600余名专家学者参与投票。发展计划一般专家组受邀对 30 项候选科学进展进行在线投票。 得票最多的前10项科学进展入选“2019年中国十大科学进展”。 (光明日报全媒体记者 袁宇飞)

2019年中国十大科技进展介绍

01. 探测月幔物质暴露的初步证据

近日,我国嫦娥四号探测器成功登陆月球背面SPA区冯卡门撞击坑,并搭载玉兔二号月球车开展巡视探测。 中国科学院国家天文台李春来课题组及其合作者报告了玉兔二号配置的可见光和近红外光谱仪(VNIS)的初步光谱探测结果。分析发现存在低钙(斜方辉石)辉石和橄榄石。 这种矿物组合很可能代表了源自月幔的深层物质。 进一步的地质背景分析表明,这些物质是从附近直径72公里的芬森撞击坑中挖掘出来并喷射到嫦娥四号着陆点的月幔物质。 这项工作加深了我们对月球内部形成和演化的理解。

1/

嫦娥四号着陆点和喷出月幔物质的芬森陨石坑

02.构建通用人工智能异构芯片

清华大学石路平研究组及其合作者提出了一种天机芯片架构,该架构将上述两种方法高效集成,提供异构集成协作计算平台。 该芯片采用多核结构、可重构组件和精简数据流的混合编码方案。 它可以独立支持基于计算机科学和神经科学主导的机器学习算法以及神经科学中的多种编码方案。 它还可以为同时支持异构混合建模的用户提供新的解决方案。 研究人员仅使用一颗芯片,就演示了无人驾驶自行车系统中常用算法和模型的同步,实现了实时目标检测、跟踪、语音控制、避障、越障和平衡控制。 这项研究有望为更通用的硬件平台的开发铺平道路,促进AGI的发展。

2/

天机异构芯片项目研发

03.提出基于DNA检测酶调节的自身免疫性疾病治疗方案

当病毒入侵时,其自身的遗传物质不可避免地被携带到宿主细胞中。 身体对这些外来遗传物质(如DNA等)做出快速反应,甚至不惜以伤害自身为代价。 这是病毒感染引起致命炎症的主要原因。 对外源DNA诱导免疫反应的认识可以追溯到数百年前,但其背后的机制尚不清楚。 2013年,国际上在该领域取得了重要突破。 科学家们发现蛋白质 cGAS(环状鸟苷酸-腺苷酸合成酶)是一种细胞内 DNA 病毒传感器。 随着cGAS的揭晓,科学家们发现,除了检测病毒入侵外,cGAS的异常激活还直接导致一类自身免疫性疾病。 因此,寻找有效控制cGAS活性的方法并探索其调控机制对于抵抗病毒感染和治疗自身免疫性疾病至关重要。 军事医学科学院(国家生物医学分析中心)张学敏、李涛课题组及其合作者发现乙酰化修饰是控制cGAS活性的关键分子事件,并揭示了其背后的调控规则。

3/

cGAS结构及其三个关键乙酰化位点

04.破译藻类水下光合作用的蛋白质结构和功能

中国科学院植物研究所沈建仁和匡庭云研究组报道了海洋硅藻三角褐指藻FCP的高分辨率晶体结构,揭示了蛋白质支架内7个叶绿素a、2个叶绿素c和7个岩藻黄质。 以及可能是石茶碱的详细结合位点,从而揭示了叶绿素 a 和 c 之间的有效能量转移途径。 该结构还显示了岩藻黄质和叶绿素之间的紧密相互作用,使能量能够通过岩藻黄质有效转移和猝灭。 该研究首次破解了硅藻和绿藻中光合膜蛋白的超分子结构和功能之谜。 不仅对揭示自然界光合作用的高效光能转换机制具有重要意义,而且为人工模拟光合作用、指导新作物的设计、打造智能化工厂提供新思路和策略。

05.基于材料基因工程开发高温块体金属玻璃

中国科学院物理研究所刘彦辉课题组与合作者基于材料基因工程理念,开发了一种具有高效、无损、易推广等特点的高通量实验方法,并设计了Ir-Ni-Ta-(B) 合金。 体系中,获得了玻璃化转变温度高达1162 K的高温块状金属玻璃。 新开发的金属玻璃在高温下具有极高的强度,在1000 K时强度高达3.7 GigaPascal,远远超过之前报道的块体金属玻璃和传统高温合金。 这种金属玻璃的过冷液相区达到136 K,比之前报道的大多数金属玻璃都要宽。 其成型能力可达3毫米,使得通过热塑成型获得用于高温或恶劣环境的小尺度成为可能。 部分。

4/

基于材料基因工程开发的高温大块金属玻璃

06.阐明铕离子提高钙钛矿太阳能电池寿命的机制

北京大学工学院周焕平课题组、化学与分子工程学院颜春华/孙岭东课题组及其合作者提出,通过引入铕离子对(Eu3+/Eu2+)作为“氧化还原梭子”钙钛矿活性层,可以同时消除Pb0和I0缺陷,从而大大提高器件的使用寿命。 有趣的是,该离子对在器件使用过程中并没有明显消耗,相应的器件效率最高达到21.52%(认证值为20.52%),并且没有明显的滞后现象。 同时,包含铕离子对的薄膜器件表现出优异的热稳定性和光稳定性。 连续阳光照射或85℃加热1000小时后,器件仍能分别保持原有效率的91%和89%; 在最大功率点连续工作500小时后仍保持原来效率的91%。

07.青藏高原发现丹尼索瓦人

中国科学院青藏高原研究所陈发虎课题组、兰州大学张东菊课题组以及德国马克斯·普朗克进化人类学研究所Jean-Jacques Hublin课题组等合作者报道了一种被鉴定的动物丹尼索瓦人使用古老的蛋白质分析方法。 下颌骨,产于中国甘肃省夏河县白石崖洞。 研究人员通过对化石上附着的碳酸盐结核进行铀系测年,确定该下颌骨至少有16万年的历史。 该化石标本是在丹尼索瓦洞穴外发现的第一个丹尼索瓦人化石证据。 对标本的全面分析还为丹尼索瓦人的研究提供了丰富的物理和形态信息,包括下颌和牙齿形态。 信息。 这项研究表明,早在现代智人到来之前,丹尼索瓦人就已经在中更新世晚期生活在青藏高原的高海拔地区,并成功地适应了高寒、缺氧的环境。

08. 实施引力量子退相干模型卫星测试

中国科学技术大学潘建伟及其同事彭承志、范景云等合作者利用“墨子号”量子科学实验卫星,首次在太空进行了引力引起的量子纠缠退相干实验测试。 测试了引力场中量子纠缠光子的退相干性。 根据“事件形式”理论模型,纠缠光子对在地球引力场中传播时,其相关性将概率性消失; 而根据现有的量子力学理论,所有纠缠的光子对都会保持纠缠的特性。 最终,卫星实验测试结果并不支持“事件形式”理论模型的预测,但与标准量子理论一致。 这是世界上首次利用量子卫星对试图将量子力学和广义相对论整合到地球引力场中的理论进行实验测试。 它将极大地推动相关物理的基础理论和实验研究。

5/

实现重力引起的量子退相干模型的卫星测试

09.揭示非洲猪瘟病毒结构及组装机制

中国科学院生物物理研究所饶子和/王祥熙团队和中国农业科学院哈尔滨兽医研究所卜志高团队联合上海科技大学等单位,不断采集高质量上海科技大学冷冻电镜中心的数据,利用优化的图像重建策略分析了非洲猪瘟病毒衣壳的三维结构,揭示了衣壳稳定性和组装的分子基础,这对非洲猪瘟病毒衣壳的三维结构分析具有非常重要的理论指导。非洲猪瘟疫苗的研发。

10.首次观测到三维量子霍尔效应

南方科技大学物理系张丽媛课题组、中国科学技术大学物理系乔振华课题组和​​新加坡科技设计大学杨胜元课题组合作实现首次在块状碲化锆(ZrTe5)晶体中实验实现“三维量子霍尔效应”。 这一研究进展为三维量子霍尔效应提供了实验证据,并为进一步探索三维电子系统中的奇异量子相及其相变提供了一个有前途的平台。

作者 admin