十大医学进展

p 　　2018年1月1日，由《医学科学报》、《中国科学报》、科学网、《科学新闻》杂志主办的“2017中国十大医学进展/新闻人物评选活动”结果揭晓。 /p p 　　2017年，我国医疗领域群星闪耀、成果颇多。我们关注研究进展、临床应用对人类健康的巨大贡献，也关注这些成果背后默默付出的医药行业工作者。此次评选活动希望评选出促进我国医学科学发展、推动全民健康，并在全社会范围内引起广泛关注的年度医学进展和医学新闻人物。 /p p 　　经过对2017年度中国医学领域内重大科技进展、突破性的临床发现或应用，以及对医疗行业进步与发展、对人类健康做出突出贡献的医药卫生工作者，进行信息梳理、网络平台展示、征求专家意见，最终评选出了“2017中国十大医学进展/新闻人物”。 /p p style=" text-align: center " strong 基础研究 /strong /p p 　　 strong 发现病毒免疫逃逸与复制新途径 /strong /p p 　　2017年10月30日，《科学》杂志在线刊登了中国工程院院士、中国医学科学院院长北京协和医学院校长曹雪涛团队的研究论文。报道了新发现的一种病毒感染所诱导产生的lncRNA能够通过调控宿主细胞代谢状态，以反馈方式促进病毒免疫逃逸和病毒复制。该研究揭示了表观遗传、细胞代谢和病毒感染之间的新调控网络，为病毒与宿主相互作用以及病毒免疫逃逸的未来研究提出了新的研究方向。 /p p strong 　　神经胶质细胞在缺血脑保护中的机制研究 /strong /p p 　　华中科技大学同济医学院附属同济医院王伟团队与中国科学院上海生命科学研究院段树民团队等联合开展研究，围绕脑缺血后胶质细胞-神经元信号失衡、结构功能改变以及相关调控机制，发现星形胶质细胞之间存在电偶联特性。为确立神经胶质细胞在大脑高级功能中的重要作用提供证据，并且为预防卒中后认知功能障碍提供了治疗靶向。 /p p 　 strong 　中药和天然药物的三萜及其皂苷成分研究与应用 /strong /p p 　　暨南大学叶文才团队、中国药科大学王广基团队的联合研究，对60余种中药和天然药物中的三萜及其皂苷成分进行了系统研究，不仅明确了上述中药和天然药物的物质基础，还为创新药物研发提供了先导化合物。 /p p 　　研究取得了一系列成果，如创新三萜皂苷类成分分离及结构鉴定的方法，为三萜皂苷类成分的分离鉴定及其相关产品的产业化提供了技术支撑等。 /p p 　　 strong 人血细胞分子图谱(ABC)研究联盟成立 /strong /p p 　　2017年9月7日，中国医学科学院牵头有关单位，依托血液病医院(血液学研究所)共同成立人血细胞分子图谱(ABC)研究联盟，以期加强跨学科跨领域的协同攻关，创新资源数据共享机制，突破关键科学问题和关键核心技术，推动成果转化应用，努力为我国医学科学事业作出贡献，在世界舞台发出中国声音。 /p p 　　 strong 揭示传统中药苏木作用新靶点 /strong /p p 　　北京大学药学院天然药物与仿生药物国家重点实验室教授屠鹏飞团队的研究，揭示了传统中药苏木的抗神经炎症活性成分苏木酮A的直接作用靶点蛋白为IMPDH2，相关研究成果发表于2017年7月《美国科学院院刊》。研究同时在IMPDH2蛋白上发现了一个全新的药物作用位点，对于今后以IMPDH2蛋白为靶点的抗炎和免疫抑制药物的设计和研发具有指导意义。 /p p style=" text-align: center " strong 临床应用 /strong /p p 　　 strong 生物人工肝有望实现产业化 /strong /p p 　　中国科学院上海生科院生物化学惠利健团队与细胞生物学研究所等多家单位科学家合作，突破“类肝细胞”体外培养技术，成功研制出生物人工肝系统。生物人工肝是一种体外肝功能支持系统，可以短时间代替肝脏功能，促进肝衰竭患者自体肝功能的恢复。 /p p 　　同时，国内首条人源性生物人工肝临床研发生产线也已在嘉定区建成，产品预计三到五年内投放市场。 /p p 　　 strong 肺癌分子靶向精准治疗模式建立与推广 /strong /p p 　　广东省人民医院吴一龙团队，在创建中国胸部肿瘤研究协作组的基础上，围绕肺癌靶向治疗，开始肺癌分子分型和精准靶向治疗的一系列临床转化研究，取得了重要科技创新成果。团队在收集8000多例肺癌标本，并发明了多基因检测技术的基础上，建立了肺癌的驱动基因谱，为肺癌的精准靶向治疗奠定了基础。 /p p 　　 strong 成功研制我国首款超声微泡造影成像系列设备 /strong /p p 　　西安交通大学万明习团队研制成功我国超声微泡造影成像首套实验系统和首台原型样机，推出我国首款超声微泡造影成像和灌注参量成像产品设备，形成两个系列共14个型号的产品设备，产品设备已获得国际行业认证。除主要用于疾病的常规造影临床应用以外，进一步用于肿瘤检测、心血管疾病、早期小肿瘤定性分级检测与边界确定，以及其他临床诊断和前沿科学研究。 /p p 　 strong 　红斑狼疮诊治关键技术创新与应用 /strong /p p 　　中南大学湘雅二医院陆前进团队、深圳市人民医院和北京大学人民医院联合，围绕红斑狼疮这一复杂性疾病诊治难题，历经19年共同攻关，创新性地建立了高特异性及高敏感性的系统性红斑狼疮DNA甲基化诊断技术，突破了现有的诊断瓶颈，解决了临床关键问题。从整体上提高了红斑狼疮的临床诊疗水平。 /p p 　 strong 　研究并建立推广新型戊肝病毒检测技术 /strong /p p 　　中国食品药品检定研究院王佑春团队自1996年开始从事戊型肝炎病毒(HEV)的研究，并联合北京大学医学部、河北大学、中国人民解放军军事医学科学院基础医学研究所等多家单位共同攻关。先后在国际上首次报道了HEV4型和兔HEV，并围绕着这两个新型HEV开展了病毒结构、致病性、传播因素、流行特点、动物模型以及诊断技术等系列研究，取得了多项突破性研究成果。 /p p 　　(获奖进展排序不分先后) /p p style=" text-align: center " strong 2017中国十大医学新闻人物 /strong /p p 　　我们关注研究进展、临床应用对人类健康的巨大贡献，也关注这些成果背后默默付出的医药行业工作者。 /p p style=" text-align: center " img title=" 001.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/a018d9d4-03b3-4cd3-b97f-8053ef89aefa.jpg" / /p p style=" text-align: center " 蒋立新 /p p style=" text-align: center " 中国医学科学院阜外医院副院长、国家心血管病中心主任助理。 /p p 　　蒋立新团队从20世纪90年代开始，从事多项大规模临床试验和大规模人群调查工作。2017年10月，《柳叶刀》刊发了蒋立新团队两篇有关我国高血压管理现状的文章，研究表明，我国35岁~75岁人群中约1/3为高血压患者，但仅有6%得到控制。这是迄今为止我国开展的覆盖最广、规模最大的两项高血压管理现况调查。这些研究结果为推进我国高血压管理提供了数据支撑，为各项政策的细化和深化提供了靶点。 /p p style=" text-align: center " img title=" 002.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/256122a4-98e3-49f2-a09c-cd850259db50.jpg" / /p p style=" text-align: center " 乔杰 /p p style=" text-align: center " 中国工程院院士，北京大学第三医院院长，妇产科主任，生殖医学中心主任。 /p p 　　乔杰在一线工作30年，制定了适用于中国PCOS的诊断标准，改进技术显著提高了妊娠成功率，并首次解析了人类早期胚胎发育过程DNA甲基化调控网络。4月，乔杰领导北医三院与北大团队联合揭示了人类胚胎期生殖细胞基因表达调控机制，成果发表于《细胞》。该项研究为生殖细胞相关疾病的诊断和治疗提供了靶标。 /p p 　　2017年，乔杰获“何梁何利奖”“2017第二届中源协和生命医学奖”。 /p p style=" text-align: center " img title=" 003.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/d9cabb60-7f5d-4ba5-9c6a-5ab169dac42d.jpg" / /p p style=" text-align: center " 夏宁邵 /p p style=" text-align: center " 厦门大学公共卫生学院院长。 /p p 　　夏宁邵在疫苗、传染病检测技术等方面取得多项突破性成果。他领导团队研制出全球首个上市的戊肝疫苗及生产成本显著低于国外的宫颈癌疫苗，开辟了基因工程疫苗研发的新途径。他累计获得57项国内外发明专利授权，戊肝诊断试剂成为国际金标准，他研制的艾滋病毒诊断试剂成为艾滋诊断试剂在国内处于主导地位。 /p p 　　2017年，在全国科技工作者日暨创新争先奖励大会上，夏宁邵获“首届全国创新争先奖”。 /p p style=" text-align: center " img title=" 004.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/3511a92d-b530-49a1-bd71-2a2aef70d9a4.jpg" / /p p style=" text-align: center " 姚玉峰 /p p style=" text-align: center " 浙江大学医学院附属邵逸夫医院眼科中心主任，医学三系眼科学教研室主任，浙江大学眼科研究所副所长，博士生导师。 /p p 　　姚玉峰自上世纪80年代成为眼科医生后，就致力于角膜疾病的研究与临床。2017年，他成功主持了世界上第一例由他独创的“姚氏法角膜移植术”，解决了排斥反应这个几个世纪难题。这一成就被写进美国医学教科书，《新闻联播》连续两天报道。 /p p 　　2017年，在全国卫生计生系统表彰大会上，姚玉峰荣获全国卫生行业最高荣誉奖——白求恩奖章。 /p p style=" text-align: center " img title=" 005.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/8b985dff-7dc0-4d5b-b25d-f74c4130ea0e.jpg" / /p p style=" text-align: center " 廖新波 /p p style=" text-align: center " 广东省卫生和计划生育委员会巡视员，曾担任广东省卫生厅副厅长等职。 /p p 　　2004年，廖新波履职广东省卫生厅副厅长。当时，廖新波是最早开设博客、微博的官员之一。他以“医生波子哥”的身份写了两千多篇篇博客，实名微博近2万条。他关注医疗政策和热点话题，剖析问题一针见血，观点犀利恳切。他的博客访问量约1700万，新浪微博粉丝363.5万。 /p p 　　在互联网上实名发言的官员中，廖新波因率直发言被评为“最出位”官员。树立了新时代敢于亮剑、敢为人先的官员形象。 /p p style=" text-align: center " img title=" 006.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/708306b2-cb3c-41a1-b21f-eadbfb1722fa.jpg" / /p p style=" text-align: center " 刘玉村 /p p style=" text-align: center " 北京大学党委副书记、北大医学部党委书记。 /p p 　　2006~2016年，刘玉村担任北京大学第一医院院长，强调医院发展必须“先文化后经济”。北大医院有一块铜牌，上面是刘玉村书写的一封信：尊敬的来者，无论您因为什么来到北大医院，您都是我们尊贵的客人，您都应该受到礼遇。他说，这是一家有温度的医院理当具备的态度。 /p p 　　2016年，刘玉村被授予加拿大皇家内科及外科医师学院荣誉院士。颁奖词中说，“在他的带领下，北大医院已成为中国医师培养的领袖，更是国家的典范。” /p p style=" text-align: center " img title=" 007.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/a2cf50d5-054a-4b15-9001-5c8247f478a9.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　骆抗先 /p p style=" text-align: center " 　　南方医科大学南方医院感染内科主任医师，我国著名传染病学家。 /p p 　　从医66年，骆抗先从未发生医患纠纷，几乎没休过一次假。如今86岁高龄的他，仍每天工作10个小时以上，甚至自掏腰包20万元作为科研经费。不仅如此，骆抗先还从零开始学习电脑，开通了“骆抗先的乙肝频道”博客。开通博客十几年来，他坚持每周更新文章。目前，博客访问量已超过1300万人次，骆抗先成为了名副其实的“网红医生”。 /p p 　　骆抗先说，如果能工作到生命最后一刻，此生圆满了。 /p p style=" text-align: center " img title=" 008.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/b27c3597-b81a-4f7a-b435-4797c90d2c54.jpg" / /p p style=" text-align: center " 徐根保 /p p style=" text-align: center " 江西省皮肤病专科医院麻防科科长，江西省皮肤病专科医院康复中心主任。 /p p 　　1989年至今，徐根保已做了28年“麻风医生”，他也是这家康复中心唯一一个坚持15年以上的人。该康复中心最高峰时有280多人，如今只剩下77位，平均年龄73岁，徐根保陪伴了老人们的最后时光。 /p p 　　几十年来，徐根保带领团队跑遍了江西省60多个市县，筛查群众7万余次，累计会诊治疗4000余名麻风病人，提高了基层麻风病诊疗水平，减少了麻风病肢残的发生。 /p p style=" text-align: center " img title=" 009.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/af3cfc2a-7926-484d-a73d-70c6149caed6.jpg" / /p p style=" text-align: center " 刘海鹰 /p p style=" text-align: center " 北京大学人民医院脊柱外科主任，北京海鹰脊柱健康公益基金会理事长。 /p p 　　2001年，刘海鹰组建了北京大学人民医院脊柱外科，至今已完成15000多例手术，是我国单刀手术量最高的脊柱外科医生。2011年，他发起成立了北京海鹰脊柱健康公益基金会。7年来，基金会，深入中西部地区，义诊4000余名脊柱病患者，培训150 余名基层医生，其中数十位成长为学科带头人。 /p p 　　2017年，美国纽约时代广场大屏上播映了刘海鹰发起倡导的公益救助活动宣传片，世界窗口看中国公益的新闻成为网友热议话题。 /p p style=" text-align: center " img title=" 010.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/0036a499-3d09-4080-8612-20957659d15c.jpg" / /p p style=" text-align: center " 缪中荣 何义舟 /p p style=" text-align: center " 缪中荣，首都医科大学附属北京天坛医院介入神经病学科主任。何义舟，复旦大学附属中山医院ICU主治医师。 /p p 　　2016年，缪中荣与爱好漫画的何义舟结缘，共同为微信公众号“小大夫漫画”创作内容。缪中荣书写文稿故事，何义舟将文字转化成漫画，将生涩的医学知识可视化。公号阅读量长期居健康科普公号前三甲，目前粉丝突破30万，单篇最高阅读量破200万。截止2017年11月，“10万+”文章数量共计30余篇。 /p p 　　2017年，“小大夫漫画”获得“今日头条金处方奖”。 /p p 　　(获奖人排名不分先后) /p p & nbsp /p

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、山东省科学技术厅、烟台市人民政府承办的中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2023年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻于2024年1月11日在山东烟台揭晓。中国科学院副院长、党组成员常进，中国工程院副院长、党组成员钟志华，山东省委常委、烟台市委书记江成，山东省副省长、省政府秘书长宋军继出席会议并致辞。常进、钟志华分别揭晓了2023年中国十大科技进展新闻和2023年世界十大科技进展新闻，并与江成、宋军继一同为2023年中国十大科技进展新闻入选团队颁发纪念证书及纪念牌。中国科学院原党组副书记、中国科学技术大学原党委书记郭传杰，中国科学院原副院长、中国科学院院士詹文龙，以及来自中国科学院和中国工程院的多名院士一同出席发布会。此项年度评选活动至今已举办了30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，对普及科学前沿知识起到了积极作用。2023年中国十大科技进展新闻01全球首座第四代核电站商运投产我国具有完全自主知识产权的国家科技重大专项——华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程12月6日商运投产，成为世界首个实现模块化第四代核电技术商业化运行的核电站，标志着我国在高温气冷堆核电技术领域实现了全球领先，对推动我国实现高水平科技自立自强、建设能源强国具有重要意义。高温气冷堆是国际公认的第四代核电技术先进堆型，是世界核电未来发展的重要方向。在丧失所有冷却能力的情况下，不采取任何干预措施，反应堆都能保持安全状态，不会出现堆芯熔毁和放射性物质外泄。该示范工程是世界首座球床模块式高温气冷堆项目，位于山东省荣成市，由中国华能牵头，联合清华大学、中核集团共同建设，2006年被列入国家科技重大专项，2012年开工建设。中国华能集中产业链上下游优势资源，联合开展关键技术攻关和核心设备研制，研制出2200多套世界首台（套）设备，设备国产化率达93.4%。02神舟十六号返回 空间站应用与发展阶段首次载人飞行任务圆满完成北京时间10月31日8时11分，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，现场医监医保人员确认航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮身体健康状况良好，神舟十六号载人飞行任务取得圆满成功。神舟十六号载人飞船于2023年5月30日从酒泉卫星发射中心发射升空，随后与天和核心舱对接形成组合体。作为首批执行空间站应用与发展阶段载人飞行任务的航天员乘组，3名航天员在轨驻留154天，其间进行了1次出舱活动和中国空间站第四次太空授课活动，配合完成空间站多次货物出舱任务，为空间站任务常态化实施奠定了基础。此次任务是我国载人航天工程进入空间站应用与发展阶段的首次载人飞行任务，在航天员乘组和地面科研人员密切配合下，开展了人因工程、航天医学、生命生态、生物技术、材料科学、流体物理、航天技术等多项空间科学实（试）验，在空间生命科学与人体研究、微重力物理和空间新技术等领域取得重要进展，迈出了载人航天工程从建设向应用、从投入向产出转变的重要一步。03超越硅基极限的二维晶体管问世芯片是信息世界的基础核心，传统晶体管因接近物理极限而制约了芯片的进一步发展。原子级厚度的二维半导体理论上在未来节点更具潜力，但受限于其技术瓶颈，至今所有二维晶体管均不能媲美业界硅基器件。北京大学彭练矛院士、邱晨光研究员团队构筑了10 纳米超短沟道弹道二维硒化铟晶体管。创造性地提出“稀土钇元素掺杂诱导二维相变理论”，并发明了“原子级可控精准掺杂技术”，从而成功克服了二维领域金属和半导体接触的国际难题，首次使得二维晶体管实际性能超过业界硅基10纳米节点Fin晶体管和国际半导体路线图预测的硅极限，并且将二维晶体管的工作电压降到0.5V，室温弹道率提升至所有晶体管最高纪录的 83%，研制出国际上迄今速度最快、能耗最低的二维晶体管。相关成果3月22日发表于《自然》。04我国科学家发现耐碱基因可使作物增产我国盐碱地面积达1亿公顷，占世界盐碱地总面积的近十分之一，全球气候变化、淡水缺乏及化肥大量使用，使可耕土地盐渍化速度加快。为了更好地利用盐碱地资源，中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗研究员科研团队与国内多家科研机构和院校合作，经过多年研究发现主效耐碱基因AT1，可以显著提高高粱、水稻、小麦、玉米、谷子等作物在盐碱地上的产量，且在改良盐碱地的综合利用中具有重大应用前景，有望为我国粮食安全发挥重要支撑作用。该成果3月24日发表于《科学》。05天问一号研究成果揭示火星气候转变在太阳系的行星中，火星与地球最为相似，火星的现状和演化历程，被认为可能代表着“地球的未来”，针对火星气候演化的探测研究长期以来备受关注。风沙作用塑造了火星表面广泛分布的风沙地貌、沉积，记录了火星演化晚期和近代气候环境特征和气候变化过程。但由于缺乏就位、近距离详细系统的科学观测，我们对火星风沙活动过程和记录的古气候知之甚少。针对这一科学问题，中国科学院国家天文台李春来团队，联合中国科学院地质与地球物理所郭正堂团队、中国科学院青藏高原所、美国布朗大学和天问一号任务工程团队，瞄准火星乌托邦平原南部丰富的风沙地貌，利用环绕器高分辨率相机、火星车导航地形相机、多光谱相机、表面成分分析仪、气象测量仪等开展了高分辨率遥感和近距离就位的联合探测，提取了沙丘形态、表面结构、物质成分等信息，分析了其指示风向和发育年龄，发现了着陆区风场发生显著变化的层序证据，并与火星中高纬度分布的冰尘覆盖层记录有很好的一致性，揭示了祝融号着陆区可能经历了以风向变化为标志的两个主要气候阶段，风向从东北到西北发生了近70度的变化，风沙堆积从新月形亮沙丘转变为纵向暗沙垄。这一气候的转变，发生在距今约40万年前的火星末次冰期结束时，可能是由于自转轴倾角的变化，火星从中低纬度到极地地区，发生了一次“冰期-间冰期”的全球性气候转变。该项研究有助于增进我们对火星古气候历史的理解，为火星古气候研究提供了新的视角，也为地球未来的气候演化方向提供了借鉴。相关研究成果7月7日发表于《自然》。06我国首个万米深地科探井开钻5月30日上午，中国石油塔里木油田公司深地塔科1井开钻入地。深地塔科1井开钻，旨在探索万米级特深层地质、工程科学理论，标志着我国向地球深部探测技术系列取得新的重大突破，钻探能力开启“万米时代”。深地塔科1井位于新疆阿克苏地区沙雅县境内，紧邻埋深达8000米的富满10亿吨级超深油气区。这口井设计井深1.11万米，设计钻完井周期457天，将创造全球万米深井钻探用时最快纪录。该井采用的是我国自主研制的全球首台1.2万米特深井自动化钻机。与普通钻机相比，这台钻机的载重提升能力由三四百吨提高到最大900吨，相当于能同时吊起150头6吨重的成年大象。为保障万米级特深井“打成、打快、打好”，中国石油攻关研发智能控制一体化平台、钻井自主决策工控系统、超高重载井架底座等一批关键核心技术装备，自主研制国际领先的智能钻机，成功产出1.2万米特深井自动化钻机，为万米深地工程科学探索研究提供装备和技术保障。07液氮温区镍氧化物超导体首次发现7月12日，《自然》杂志刊登了中山大学王猛教授团队与清华大学、华南理工大学等单位合作的成果：首次发现在14 GPa压力下达到液氮温区的镍氧化物超导体。这是由我国科学家率先独立发现的全新高温超导体系，是人类目前发现的第二种液氮温区非常规超导材料，是基础研究领域的重要突破。这一研究成果将有望推动破解高温超导机理，使设计和预测高温超导材料成为可能，使超导在信息技术、工业加工、电力、生物医学和交通运输等领域实现更广泛的应用。08FAST探测到纳赫兹引力波存在证据由中国科学院国家天文台等单位科研人员组成的中国脉冲星测时阵列研究团队，利用中国天眼FAST，探测到纳赫兹引力波存在的关键性证据，表明我国纳赫兹引力波研究与国际同步达到领先水平。相关研究成果于北京时间6月29日在我国天文学术期刊《天文与天体物理研究》在线发表。12月14日，相关成果入选《科学》杂志2023年度十大科学突破。当前，纳赫兹引力波研究已经成为物理和天文领域国际竞赛的焦点之一。然而，纳赫兹引力波频率极低、周期长达数年，其波长可达数光年，对它的探测极具挑战性。利用大型射电望远镜对一批自转极其规律的毫秒脉冲星进行长期测时观测，是目前已知唯一的纳赫兹引力波探测手段。值得一提的是，欧洲脉冲星测时阵列—印度脉冲星测时阵列、北美纳赫兹引力波天文台和澳大利亚帕克斯脉冲星测时阵列等脉冲星测时阵列合作组也在同一时间宣布了相似的结果。据中国科学院国家天文台研究员、北京大学研究员李柯伽介绍，国际上4个团队分别独立获得纳赫兹引力波存在的关键证据，这使得研究结果可以相互印证，进一步提高了这一成果的准确性。09世界首个全链路全系统空间太阳能电站地面验证系统落成启用空间太阳能电站（SSPS）是解决能源危机、实现可持续发展的终极答案之一。工程院旗舰刊物《Engineering》于2023年11月30日系统报道了西安电子科技大学段宝岩院士团队完成的逐日工程——世界首个全链路、全系统SSPS地面验证系统，阐述了欧米伽SSPS创新设计方案、理论创新、技术突破、工程实现及实验结果。远距离高功率微波无线传能效率（距离55m，发射2081瓦，波束收集效率87.3%，DC-DC传输效率15.05%）与功质比等主要技术指标世界领先。逐日工程突破的远距离高功率微波无线传能技术，应用前景广阔。在太空，可助力构建空间能源网、空间充电桩，破解空间算力、星上信息处理、空间攻防及超远程探测的供电难题。在陆海空，可为空中飞艇、无人机群、海上移动平台、灾害及边远区域无线供电。10科学家阐明嗅觉感知分子机制大多数动物（包括人类）均拥有一套主嗅觉系统来识别挥发性的气味分子。大量的嗅觉受体通过“组合编码”的气味识别方式，帮助动物识别数以万亿计的气味分子。嗅觉受体可以分为三个家族，第I类是气味受体（OR）家族，第II类是痕量胺相关受体（TAAR）家族，OR和TAAR都属于A类G蛋白偶联受体（GPCR）家族，第III类是非GPCR嗅觉受体。山东大学孙金鹏教授团队和上海交通大学医学院李乾研究员团队合作，应用冷冻电镜技术解析了TAAR家族成员之一的小鼠TAAR9（mTAAR9）受体在4种不同配体结合条件下与Gs/Golf（嗅觉特异性Gα）蛋白三聚体复合物的结构，进一步结合药理学分析揭示了mTAAR9感知配体后被激活的分子机制。同时，该研究也提出了嗅觉受体“组合编码”识别配体的结构机制，阐明了II类嗅觉受体独特的激活方式。该研究阐释了II类特异嗅觉受体感知气味的分子机制，为嗅觉受体家族识别配体奠定了理论基础，对开发靶向嗅觉受体的新药也有重要意义。相关研究成果5月24日发表于《自然》。2023年世界十大科技进展新闻01科学家绘制迄今最全人脑细胞图谱10月13日，刊发在美国《科学》《科学进展》和《科学-转化医学》杂志上的21篇论文公布并阐释了迄今最全的人类大脑细胞图谱。多国科学家参与的这一系列研究揭示了3000多种脑细胞类型的特征，将有助于深入理解人类大脑的独特之处并推进脑部疾病和认知能力等研究。据悉，上述研究是美国国立卫生研究院“推进创新神经技术脑研究计划——细胞普查网络”的一部分，该计划于2017年启动，此次发表的论文是数百名科学家利用最先进的分子生物学技术进行的一系列合作研究的成果。科学家表示，这项研究为人们理解人类大脑的结构和功能提供了宝贵信息，将有助于进一步的研究和临床应用。它代表了科学界在解开大脑奥秘方面的重大突破，为未来的神经科学研究开辟了新方向。02人工智能首次成功从零生成原始蛋白质1月26日，美国Salesforce Research、Profluent Bio等机构在《自然-生物技术》上发表了一项研究成果，该研究创建了一个能够从头开始生成人造酶的人工智能（AI）系统。在实验室测试中，尽管人工生成的氨基酸序列与任何已知的天然蛋白质存在显著差异，但其中一些酶与自然界中发现的酶一样有效。该实验表明，虽然自然语言处理是为读写语言文本开发的，但至少可以学习一些生物学的基本原理。Salesforce Research公司开发了名为ProGen的人工智能程序，使用下一代标记预测将氨基酸序列组装成人造蛋白质。科学家表示，这项新技术可能比获得诺贝尔奖的“蛋白质设计技术——定向进化”更为强大，它将加速新蛋白质的开发，为已有50年历史的蛋白质工程领域注入活力。这些新蛋白质几乎可以用于从疾病治疗到降解塑料的任何领域。03全球最大实验性核聚变反应堆开始运行12月1日，欧洲聚变能组织(F4E)发布消息称，欧洲和日本共同建造和运营的核聚变反应堆JT-60SA正式投入运行。该反应堆为托卡马克装置，始于2007年，于2020年完成组装，并于今年10月23日点火成功。该装置位于日本量子科学技术研究开发机构（QST）那珂研究所，被视为世界上最先进的托卡马克，其启动运行是核聚变历史上的一个里程碑。JT-60SA计划是国际热核聚变实验反应堆计划（ITER，又称“人造太阳”计划）的先行项目。JT-60SA反应堆的目标是研究聚变作为一种安全、大规模和无碳的净能源的可行性，使它所产生的能量比消耗的能量更多。这两个项目的最终目标都是使内部的氢核融合成氦，以光和热的形式释放能量，模拟太阳内部发生的过程。据悉，核聚变可以通过不同的方式进行，其过程都比核裂变清洁度更高，不会产生放射性废物。如果实现经济的聚变反应，将大大减少甚至完全消除人类对化石燃料的依赖。04OpenAI正式发布GPT-43月15日，OpenAI发布了多模态预训练大模型GPT-4，这是其大型语言模型的最新版本。与此前的版本相比，GPT-4具备强大的识图能力，文字输入限制也提升至2.5万字；GPT-4的回答准确性也显著提升，还能够生成歌词、创意文本从而实现风格变化。同时，GPT-4在各类专业测试及学术基准上也表现优良。OpenAI称，该公司花费6个月的时间，利用对抗性测试程序和ChatGPT的经验教训迭代调整GPT-4，从而在真实性、可操纵性和拒绝超出设定范围方面取得了有史以来最好的结果。GPT-4的发布是人工智能应用的一个里程碑事件，人工智能可实现的功能越来越丰富，未来或将成为人类得心应手的工具。05卫星首次成功向地球传送太阳能 证明天基能源可信性

2024年2月29日，国家自然科学基金委员会发布2023年度中国科学十大进展，以下10项重大科学进展入选：1. 人工智能大模型为精准天气预报带来新突破2. 揭示人类基因组暗物质驱动衰老的机制3. 发现大脑“有形”生物钟的存在及其节律调控机制4. 农作物耐盐碱机制解析及应用5. 新方法实现单碱基到超大片段 DNA 精准操纵6. 揭示人类细胞 DNA 复制起始新机制7. “拉索”发现史上最亮伽马暴的极窄喷流和十万亿电子伏特光子8. 玻色编码纠错延长量子比特寿命9. 揭示光感受调节血糖代谢机制10. 发现锂硫电池界面电荷存储聚集反应新机制，时长06:30“中国科学十大进展”遴选活动旨在宣传我国重大基础研究科学进展，激励广大科技工作者的科学热情，开展基础研究科学普及，促进公众了解、关心和支持基础研究，在全社会营造浓厚的科学氛围。自2005年启动以来，已成功举办18届。“中国科学十大进展”遴选活动坚持由第三方推荐的原则，并由基础研究领域的高水平专家学者广泛参与投票，确保遴选结果的公正性和代表性。历年入选进展较为全面地记录了我国基础科学研究的重要成果，得到了社会各界广泛关注，已成为盘点我国基础研究领域年度重大科学成果的品牌活动。2023年度第19届“中国科学十大进展”遴选活动由国家自然科学基金委员会主办，国家自然科学基金委员会高技术研究发展中心（基础研究管理中心）和科学传播与成果转化中心承办，《中国基础科学》《科技导报》《中国科学院院刊》《中国科学基金》《科学通报》协办，分为推荐、初选、终选、审议4个环节。《中国基础科学》等推荐了2022年12月1日至2023年11月30日期间正式发表的600多项科学研究成果，由近100位相关学科领域专家从中遴选出30项成果，在此基础上邀请了包括中国科学院院士、中国工程院院士在内的2100多位基础研究领域高水平专家对30项成果进行投票，评选出10项重大科学研究成果，经国家自然科学基金委员会咨询委员会审议，最终确定了入选2023年度“中国科学十大进展”的成果名单。2023年度中国科学十大进展简介1 人工智能大模型为精准天气预报带来新突破盘古气象大模型的三维神经网络结构天气预报是国际科学前沿问题，具有重大的社会价值。现有数值天气预报范式源于20世纪50年代，即通过超算平台的大规模计算来求解大气运动偏微分方程组，实现对未来天气的预报。近些年使用该传统方法提升预报水平面临越来越大的挑战。华为云计算技术有限公司田奇、毕恺峰、谢凌曦等基于人工智能技术，提出了一种适配地球坐标系统的三维神经网络，能够有效处理天气数据中的复杂过程，并通过层次化时域聚合策略来有效减少迭代误差，成功实现了精准的中期天气预报。在1979-2017年全球天气再分析数据上训练后，构建了盘古气象大模型。该模型能够预报7天内的地表层和13个高空层的温度、气压、湿度、风速等气象要素，并将全球最先进的欧洲中长期天气预报中心（ECMWF）集成预报系统的预报时效提高了0.6天左右，在热带气旋的路径预报误差相较于ECMWF预报系统降低了25%。该模型仅需10秒即可完成全球7天重要气象要素的预报，计算速度较数值方法提升1万倍以上。该研究展示了人工智能和大数据在解决天气预报问题上的突破。2023年度中国科学十大进展2 揭示人类基因组暗物质驱动衰老的机制古病毒复活开启衰老的潘多拉魔盒人类基因组是生命活动的“密码本”，它控制器官再生和机体稳态，亦影响器官退行及衰老相关疾病的发生。在该密码本中，素有“暗物质”之称的非编码序列约占98%，其中约8%为内源性逆转录病毒元件，为数百万年前古病毒整合到人类基因组中的遗迹。古病毒序列在衰老过程中的作用及其机制是尚未开拓的科学疆域。中国科学院动物研究所刘光慧、曲静和中国科学院北京基因组研究所张维绮等利用多学科交叉手段，揭示人类基因组中沉睡的古病毒“化石”在细胞衰老过程中，可因表观遗传失稳等因素被再度唤醒、进而包装形成病毒样颗粒并驱动细胞和器官衰老的重要现象。并据此提出古病毒复活介导衰老程序性及传染性的理论以及阻断古病毒复活或扩散以实现延缓衰老的多维干预策略。通过对人类基因组中蛋白编码区域的“逆老”基因进行系统排查，发现可重启人类干细胞、运动神经元和心肌细胞活力，逆转关节软骨、脊髓及心脏衰老的新型分子靶标，并构建一系列针对器官退行的创新干预体系。以上发现为衰老生物学和老年医学研究建立了新的理论框架，为衰老及老年慢病的科学干预和积极应对人口老龄化奠定了有益的基础。2023年度中国科学十大进展3 发现大脑“有形”生物钟的存在及其节律调控机制初级纤毛——生物钟的“有形”指针昼夜节律紊乱与睡眠障碍、精神抑郁相关，严重时可导致肿瘤、糖尿病等重大疾病的发生和发展。由于缺乏对生物节律调节机制的认识，当前国际上尚未研发出针对节律紊乱性疾病的有效治疗药物。军事科学院军事医学研究院生物医学分析中心李慧艳、张学敏等发现大脑视交叉上核（SCN）神经元的初级纤毛，这一细胞“天线”样结构，每24小时伸缩一次，犹如生物钟的指针，初级纤毛可能通过调控SCN区神经元的“同频共振”调节节律，其机制与Shh信号通路密切相关。因此，SCN神经元的初级纤毛可能作为机体中的“中央生物钟”的结构基础，参与生物钟内稳态的维持，而靶向SCN初级纤毛的Shh信号通路可能是治疗与昼夜节律紊乱相关的人类疾病的潜在治疗策略。该“有形”生物钟的发现，对于理解生物钟的构造以及分子层面与细胞层面生物钟的联系具有重要意义。2023年度中国科学十大进展4 农作物耐盐碱机制解析及应用利用AT1成果培育的甜高粱在宁夏平罗盐碱地生长情况土壤盐碱化又称土壤盐渍化，是指土壤中积聚盐分形成盐碱土的过程。我国有近15亿亩盐碱地，其中高pH的苏打盐碱地约占60%。据估计，约5亿亩盐碱地具有开发利用潜能。长期以来，我们对植物耐盐碱性的机制认识尚有不足，阻碍了耐盐碱作物的培育和盐碱地的开发利用。中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗、中国农业大学于菲菲、华中农业大学欧阳亦聃等研究团队合作利用起源于非洲萨赫勒高盐碱地的高粱自然群体材料定位克隆到一个与耐碱性显著相关的主效基因AT1，并揭示了AT1在碱胁迫条件下调控水通道蛋白磷酸化水平来促进植物细胞中H2O2的外排从而赋予植物高耐盐碱性的机制。在盐碱地进行大田实验发现，基于耐盐碱等位基因AT1改良的作物耐盐碱能力显著提高，其中水稻、高粱和谷子等粮食作物均有效增产20%～30%。该研究为综合利用盐碱地和保障粮食安全提供了新思路。2023年度中国科学十大进展5 新方法实现单碱基到超大片段DNA精准操纵单碱基编辑到大尺度DNA精准操纵基因组编辑在生物学和医学领域具有广阔的应用前景。然而，基因组编辑在编辑精度、DNA操控尺度和灵活性等方面仍有较大的限制。中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞团队联合北京齐禾生科生物科技有限公司赵天萌团队利用人工智能辅助的大规模蛋白结构预测方法对基因组编辑新酶进行发掘。他们建立了基于三级结构的全新蛋白聚类分析方法，鉴定出多个全新脱氨酶家族成员，并开发了一系列适用于多样化应用场景的新型碱基编辑工具，解决了利用单个AAV进行递送和大豆高效碱基编辑的难题。为突破植物大尺度DNA精准操纵的瓶颈，他们整合优化引导编辑系统与位点特异性重组酶，开发了植物大片段DNA精准定点插入技术PrimeRoot，可实现对10 Kb以上大片段DNA的高效定点整合。此外，他们通过对基因上游开放阅读框的从头设计与理性改造，开发了精细下调靶蛋白表达的全新技术体系，并创制了产量相关性状呈梯度变化的系列水稻新种质，为作物性状精细改良提供了新方法。以上研究通过开展基因组编辑元件挖掘方法和技术体系创新，实现了对基因组的精准操纵，为作物改良和基因治疗提供了重要支撑。2023年度中国科学十大进展6 揭示人类细胞DNA复制起始新机制人体MCM2-7双六聚体（MCM-DH）冷冻电镜结构及DNA复制起始调控步骤DNA复制起始的精准调控是维持人类基因组稳定、抑制遗传疾病和癌症发生的关键生命过程之一。6个MCM基因编码的MCM2-7蛋白的双六聚体（DH）在成千上万个复制原点的组装是解开双链DNA和启动复制的必经过程。但是MCM-DH在染色体上具体的组装和作用机制尚不清楚。香港大学翟元梁、香港科技大学党尚宇、戴碧瓘等解析了人类MCM-DH复合物（hMCM-DH）的2.59-Å高分辨率冷冻电镜结构。在该结构中，hMCM-DH可直接降低DNA双链的稳定性，将位于两个六聚体结合处的DNA双链解开，并拉伸产生初始的开口结构（IOS）。IOS在基因组中成簇且广泛地分布于无转录活性的基因间区，并与偶发的DNA复制起始区域高度重合。干扰IOS会抑制hMCM-DH的形成，进而抑制相应DNA复制的启动。该研究不仅揭示了人类MCM-DH组装及初始DNA解旋以促进复制起始的新机制，也为开发以DNA复制为靶标的抗癌药物提供了重要基础。2023年度中国科学十大进展7 “拉索”发现史上最亮伽马暴的极窄喷流和十万亿电子伏特光子拉索观测到的伽马暴GRB 221009A高能光子爆发的全过程伽马射线暴是宇宙大爆炸之后最剧烈的天体爆炸现象，万亿电子伏特（TeV）以上辐射观测对揭示其爆炸过程、辐射机制和探索新物理前沿都具有重要意义。2022年10月9日史上最亮的伽马射线暴GRB 221009A爆发信号飞越24亿光年的时空抵达地球。由中国科学院高能物理研究所曹臻领导的高海拔宇宙线观测站（简称“拉索”，英文LHAASO）国际合作组凭借拉索前所未有的高灵敏度和大视场优势，在国际上首次完整记录了伽马射线暴万亿电子伏特以上高能光子爆发的全过程，包括高能光子亮度在早期的快速增强过程，以及后期亮度突然快速减弱，由此确定此伽马射线暴的极端相对论喷流具有迄今已知最小的张角，揭开了此伽马射线暴成为史上最亮的秘密。拉索还精确测量了该伽马射线暴亮度随光子能量的变化，发现其亮度随能量变化的规律保持稳定，观测能谱延伸至十万亿电子伏特以上，超出了理论预期，挑战了伽马射线暴余辉辐射的标准模型。2023年度中国科学十大进展8 玻色编码纠错延长量子比特寿命量子纠错过程目前超导量子比特的错误率离实用化还相差十多个数量级，需要进行量子纠错以构建错误率更低的逻辑量子线路。量子纠错旨在充分利用无限维希尔伯特空间的冗余度来保护逻辑量子比特免受噪声的干扰。通过对错误的实时探测和纠正，逻辑量子比特的相干寿命将得以延长。然而，传统的量子纠错过程通常会不可避免地引入新的错误，使得量子纠错面临“越纠越错”的尴尬局面。如何使编码保护的逻辑量子比特的寿命超过体系中最佳物理量子比特，超越盈亏平衡点，是衡量量子纠错是否有效的关键判据。南方科技大学俞大鹏、徐源，福州大学郑仕标，清华大学孙麓岩等展示了一种基于超导电路量子电动力学架构的量子纠错方法，其核心技术是将逻辑量子比特二项式编码在一个与辅助超导比特色散耦合的微波谐振腔的离散光子数态中，其编码子空间与错误子空间严格正交。通过在辅助比特上施加截断频率梳脉冲，可高保真度地重复读取错误症状，并通过实时反馈控制反复纠正错误，从而有效延长逻辑量子比特的相干寿命，并超越盈亏平衡点达16%，实现了量子纠错正增益。该研究展示了量子纠错的优越性，表明了硬件高效的离散变量编码在容错量子计算中的潜力。2023年度中国科学十大进展9 揭示光感受调节血糖代谢机制“眼-脑-棕色脂肪轴”介导光调节血糖代谢神经机制2023年度中国科学十大进展10 发现锂硫电池界面电荷存储聚集反应新机制电化学原位透射电子显微镜技术研究锂硫电池界面反应

2011年12月12日，由教育部科学技术委员会组织评选的2011年度“中国高等学校十大科技进展”在京揭晓。 　　“中国高等学校十大科技进展”的评选自1998年开展以来，至今已14届，这项评选活动对提升高等学校科技的整体水平、增强高校的科技创新能力发挥了积极作用，并产生了较大的社会影响，赢得了较高的声誉。 　　现将2011年度入选项目名单予以公布。入选项目名单按主持单位拼音顺序排序，排名不分先后。 　　2011年度“中国高等学校十大科技进展”入选名单 序号 项 目 名 称 主持人 主持单位 主要合作单位 1 正调控水稻种子大小、粒重和产量的GS5基因克隆与功能研究 何予卿 华中农业大学 2 AAA+分子机器的结构与功能 施一公 清华大学 3 铁硒基超导薄膜的研究 薛其坤 清华大学 中国科学院物理研究所 4 硅的低场非均匀性巨磁电阻 章晓中 清华大学 5 急性单核细胞白血病和甲状腺功能亢进医学基因组学研究获突破 陈赛娟 上海交通大学 6 3500米深海观测和取样型ROV系统 朱继懋 上海交通大学 国家海洋局北海分局 7 新型手性催化剂和高效高选择性的不对称催化新反应 冯小明 四川大学 8 高固气比悬浮预热分解理论与技术（XDL水泥熟料煅烧新工艺） 徐德龙 西安建筑科技大学 9 中国澄江化石库中发现节肢动物遗失的远祖 刘建妮 西北大学 柏林自由大学、柏林自然科学博物馆、中国地质大学（北京） 10 高产优质转基因棉花取得重大突破 裴 炎 西南大学 相关新闻：2011年全球重大科技进展回望

552名中国科学院院士和中国工程院院士投票评选 院士评选2008年十大科技进展新闻揭晓 由中国科学院院士工作局、中国工程院学部工作局和科学时报社共同主办，在院士、科技人员、科技新闻工作者推荐候选新闻的基础上，552名中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2008年中国十大科技进展新闻和世界十大科技进展新闻，于2009年1月18日在京揭晓。 一年一度的这项评选活动至今已举办了15次，为社会公众进一步了解国内外科技发展动向，宣传普及科学技术起到了积极的作用。 2008年中国十大科技进展新闻是： 1、神舟七号发射成功 中国迈出太空行走第一步 北京时间9月25日21时10分04秒，翟志刚、刘伯明、景海鹏搭乘神舟七号载人飞船，从酒泉卫星发射中心发射升空。27日16时41分，翟志刚打开舱门，身着国产舱外航天服，进行我国首次空间出舱活动，并成功取回放置在舱外的试验品。28日17时37分，神舟七号返回舱成功着陆，第三次载人航天任务圆满完成，再创我国载人航天事业的新辉煌。我国成为世界上第三个独立掌握空间出舱技术的国家，为将来空间站的建造打下了坚实的基础。此外，神舟七号还成功开展小卫星伴飞、卫星数据中继等空间科学和技术试验，突破了多项关键技术，获得重要成果。 2、下一代互联网研究与产业化获得重大突破 中国下一代互联网示范工程（CNGI）项目由发改委、中国工程院、科技部、教育部、中国科学院、自然科学基金委等八部委联合，上万人参与，产学研用合作，历经5年建成世界规模最大下一代互联网，包括中国移动、CERNET2等6个核心网，273个驻地网，覆盖30多个城市，100多万用户。共申请国内专利619项、国外专利5项。在技术上，真实IPv6源地址认证和下一代互联网过渡等为世界首创性成果，并获得2项国际互联网标准，这是我国首次进入国际互联网核心标准制定。同时，推动并形成了中国的下一代互联网产业群，国产IPv6网络设备的全球市场占有率跃居世界第二。 3、首条国际一流水平的高速铁路在京津两大城市间开通 北京至天津城际高速铁路8月1日正式开通运营，列车最高运营速度达到每小时350公里，北京到天津直达运行时间在30分钟以内。这是我国第一条具有自主知识产权、国际一流水平的城际高速铁路。这一铁路建设采用了大量国际领先技术，包括大面积无砟轨道技术、500米钢轨工地焊接工艺等。同时，京津城铁的建成也标志着中国铁路现代化建设实现了质的飞跃。中国铁路用3年时间跨越了其他国家30年所走过的历程，并一步步逼近和超越了“世界速度”。 4、首个中国人基因组序列研究成果发表 深圳市和《自然》杂志社联合举行新闻发布会宣布，《自然》在11月6日以封面文章形式，发表了由深圳华大基因研究院完成的首个中国人基因组序列研究成果（定名“炎黄一号”）。这一长达7页的长篇论文描绘了第一个亚洲人的全基因组图谱，测序数据总量达到1177亿碱基对，基因组平均测序深度达到36倍，有效覆盖率高达99.97％，变异检测精度达99.9％以上。科学家在这一研究中详细比较了中国人与已有数据的白种人基因组在序列和结构上的差异性，新发现了41.7万例独有的遗传多态性位点。这些创新性突破在技术上引领了基因组科学和产业的发展，推动了生物医学的进步。 5、胚胎干细胞研究获新进展

美国《科学》杂志18日公布了该刊评选出的2008年十大科学进展，其中在对细胞重新编程“定制”细胞系方面的进展名列第一位。 　　《科学》杂志说，这些细胞系以及“定制”它们的有关方法，为科研人员理解甚至未来治愈一些医学上的顽疾提供了工具，比如帕金森氏症、Ⅰ型糖尿病等。 　　《科学》杂志负责评选的编辑罗伯特孔茨说：“当《科学》杂志的作者和编辑们着手挑选今年最大的科学进展时，我们关注的是那些能够解答一些重大问题的科学研究，比如宇宙如何运作，以及那些为未来新发现奠定基础的科学研究。我们的首选——细胞重新编程技术，几乎是在一夜之间开启了一个生物学研究新领域，而且有希望促成一些能够挽救生命的新的医学进展。” 　　《科学》杂志评选出的其他9项进展包括： 　　——系外行星，眼见为实：今年，天文学家们利用特殊的望远镜技术将行星微弱的光线与恒星明亮炫目的光芒区分开来，第一次直接观测到了太阳系外围绕其他恒星运转的行星。 　　——癌症基因名单扩充：通过对来自不同癌症(包括胰腺癌和胶质母细胞瘤这两种最致命的癌症)细胞基因进行测序，科研人员发现了数十种与癌症有关的基因突变，这些变异使得细胞分裂失去控制，导致细胞一步步发生癌变。 　　——神秘的新型材料：高温超导体是在某个相对较高的临界温度下电阻突降至零的材料。在2008年，科研人员制造了一场“高温超导轰动”，因为他们发现了一类全新的以铁化合物为基础的高温超导材料，这是继“铜-氧”化合物高温材料之后高温超导领域的最重大进展。 　　——观察蛋白质的工作：生物化学家今年取得了令人惊讶的新进展：他们“看”到了蛋白质如何与目标结合，然后转换细胞的代谢状态，起到促成某一组织特性的作用。 　　——迈向可再生能源：今年，科研人员发现了一种非常有应用前景的新工具，能够把风能、太阳能发电等所产生的过剩电能进行规模化存储。这种新工具就是并不难获取的钴磷催化剂，在其作用下，电能把水裂解，将氢分离，然后就可以把氢填充到燃料电池中进行发电。 　　——胚胎视频：2008年，研究人员对发育中的胚胎内部细胞进行了史无前例的细致观察，他们对组成斑马鱼胚胎的大约1.6万个细胞的运动进行追踪，并对追踪的影像进行了分析。 　　——“好脂肪”工作过程：“好的”褐色脂肪可以燃烧“坏的”白色脂肪，为身体产生热量。科学家的研究发现，他们可以将“好脂肪”转变为肌肉，反之亦然。这一研究将来可能会为治疗肥胖症提供新方法。 　　——计算物质世界的重量：物理学家最新的计算数据表明，标准模型(即描述大多数可见宇宙中的粒子及其相互作用的标准模型)非常准确地预测了质子和中子的质量。 　　——更快、更廉价的基因组测序：从长毛猛犸象到癌症患者，科研人员今年又报告了一批新的基因组测序成果。这些研究借助了多种测序技术，这些先进的测序技术比当年用于第一次人类基因组测序的技术要快速、便宜得多。

2021年1月13日，中国科协生命科学学会联合体公布了2020年度“中国生命科学十大进展”（排名不分先后）：【蝗虫聚群成灾的奥秘：4-乙烯基苯甲醚是蝗虫的群聚信息素】【首个新冠病毒蛋白质三维结构的解析及两个临床候选药物的发现】【器官衰老的机制及调控】【新冠肺炎动物模型的构建】【人脑发育关键细胞与调控网络】【发现行为调控抗体免疫的脑-脾神经通路】【进食诱导胆固醇合成的机制及降脂新药靶发现】【提高绿色革命作物品种氮肥利用效率的新机制】【小麦抗赤霉基因Fhb7的克隆、机理解析及育种利用】【抗原受体信号转导机制及其在CAR-T治疗中的应用】一、蝗虫聚群成灾的奥秘：4-乙烯基苯甲醚是蝗虫的群聚信息素蝗灾对农业、经济和环境构成重大威胁。中国科学院动物研究所康乐院士团队鉴定到一种由群居型蝗虫特异性挥发的气味分子4-乙烯基苯甲醚（4VA），并从化学分析、行为验证、神经电生理记录、嗅觉受体鉴定、基因敲除、野外验证等多个层面证明4VA是飞蝗群聚信息素。实验室合成的低剂量4VA能够吸引到大量野生蝗虫种群。该研究不仅揭示了蝗虫群聚成灾的奥秘，还被认为是昆虫学和化学生态学领域的一个重大突破，对世界蝗灾的控制和预测具有重要意义。研究中提出的基于昆虫化学感受操控的4种防治策略被认为是未来害虫绿色防控的新方向。《自然》杂志（Nature）配发编者按和专门评述文章，F1000 Prime评价推荐系统给予最高推荐，世界主要媒体都争相报道了这一重大发现。该成果发表于《自然》杂志（Nature，2020，584：584-588）。飞蝗群居型与散居型蝗蝻（幼虫）二、首个新冠病毒蛋白质三维结构的解析及两个临床候选药物的发现新冠疫情对人类社会造成了巨大影响。解析新冠病毒关键药物靶点的三维结构，揭示药靶的重要特征，开发特效药迫在眉睫。新冠病毒的主蛋白酶在病毒生活周期中起关键调节作用，是一个备受瞩目的药物靶点。上海科技大学等单位组成抗新冠联合攻关团队，在国际上率先解析了新冠病毒关键药靶主蛋白酶与抑制剂复合物的高分辨率三维结构，这也是世界上首个被解析的新冠病毒蛋白质的三维空间结构；阐明了抑制剂精确靶向主蛋白酶的作用机制；发现依布硒和双硫仑等老药或临床药物是靶向主蛋白酶的抗病毒小分子，且二者已被美国FDA批准进入临床II期试验，用于新冠肺炎的治疗。上述成果为抗新冠药物的研发奠定了重要基础。该成果发表于《自然》杂志（Nature，2020，582：289-293）。新冠病毒主蛋白酶（红色）与抑制剂（黄色）的复合物结构三、器官衰老的机制及调控积极应对人口老龄化是我国的重大战略举措，而科学研究衰老是应对老龄化的重要基础。中国科学院动物研究所刘光慧研究组、曲静研究组，中国科学院北京基因组研究所张维绮研究组及北京大学汤富酬研究组合作，系统解析了灵长类动物重要器官衰老的标记物和调控靶标；揭示了老年个体易感新冠病毒的分子机制；在系统生物学水平阐明热量限制通过调节机体免疫炎症通路延缓衰老的新机制；发现基于核心节律蛋白过表达的基因治疗可缓解增龄性小鼠骨关节变性并促进关节软骨再生。这些研究成果加深了人们对器官衰老机制的理解，为建立衰老及相关疾病的早期预警和科学应对策略奠定了重要基础。相关研究成果发表于《细胞》（Cell，2020，180：585-600；Cell，2020，180：984-1001）和《细胞研究》（Cell Research，2020，10：1-18）等杂志。系统解析灵长类动物器官衰老的标记物和调控靶标四、新冠肺炎动物模型的构建在新冠疫情防控中，动物模型是科研攻关五大主攻方向之一，是阐明致病机制和传播途径、筛选药物和评价疫苗的基础研究工作。发现与鉴定对新冠病毒敏感的动物、研制检测动物体内病毒的试剂、使动物准确模拟疾病临床表现，是造模的三个关键难题。中国医学科学院医学实验动物研究所的研究团队与中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所、中国医学科学院病原生物学研究所合作，通过比较医学分析，培育了病毒受体高度人源化的动物，建立了模型特异的检测技术，证实了病毒入侵受体，遵循科赫法则证实了致病病原体，揭示了新冠肺炎免疫特征和病理特征，再现了病毒感染、复制、宿主免疫和病理发生过程，系统模拟了新冠肺炎的不同临床特征，在国际上第一个构建了动物模型。应用动物模型，阐明了系列疾病机理，筛选到了系列有效药物，完成了国家部署的80%以上疫苗评价，模型研制方法和标准提供给世界卫生组织（WHO），供国际研究使用。该成果发表于《自然》（Nature，2020 Jul；583：830-833）和《动物模型与实验医学》杂志（Animal Model & Experimental Medicine，2020 Mar 30；3：93-97）。不同年龄恒河猴感染新冠病毒后影像学及病理学改变五、人脑发育关键细胞与调控网络脑是人类智能活动的物质载体，研究发育过程中脑结构功能的建立，将揭示智能形成的细胞和分子机制，同时为相关医学应用提供理论线索与技术方案。中国科学院生物物理研究所王晓群课题组、北京师范大学吴倩课题组和北京大学汤富酬课题组展开合作，通过高通量单细胞组学分析对人类胚胎发育关键期的海马体、下丘脑、大脑皮层多亚区以及视网膜进行了细胞构成图谱及基因调控网络研究，对关键细胞类型的功能发育进行了追踪，揭示了多个脑区发育的关键时间节点与基因，详细绘制了人脑的动态发育蓝图，为相关疾病的诊疗提供了坚实基础。多篇研究成果相继发表在《自然》（Nature, 2020, 577：531-536）、《自然-通讯》（Nature communications，2020，11：4063）等杂志。人脑海马体发育过程中的细胞构成及基因调控网络六、发现行为调控抗体免疫的脑-脾神经通路我们的生活经验暗示，从冥想到体育锻炼等行为可能增强免疫力。然而，大脑活动是否可以直接控制发生在脾脏等淋巴器官内的免疫反应，长久以来并没有严格的实验证据支持。清华大学免疫学研究所祁海课题组、上海科技大学胡霁课题组以及清华大学麦戈文脑科学研究所钟毅课题组通力合作，在小鼠模型里发现，脾脏如果丧失神经支配，疫苗接种后机体就不能正常产生抗体。进一步实验表明，这是因为大脑内被称为中央杏仁核和室旁核的区域有一类CRH神经元与脾神经相连。激活CRH神经元，会增加脾神经活动，进而可以增进疫苗接种产生的抗体；反之，抑制CRH神经元会降低疫苗的效力。进而他们还设计出了一种小鼠的行为范式，可以通过激活这一新发现的脑-脾神经通路来达到增强抗体产生的效果。这些发现，首次建立了大脑活动可以增进抗体产生的一条神经通路，指出了将来利用锻炼、冥想等行为增强疫苗效果、加强人体免疫力的可能。该成果发表于《自然》杂志（Nature，2020，581：204-208）。“勤動”与增强免疫的大脑神经核团与通路 七、进食诱导胆固醇合成的机制及降脂新药靶发现胆固醇是生命活动必不可少的脂质，但太多会引起心脑血管疾病。人在进食碳水化合物时，胆固醇主要靠自身合成获得。合成胆固醇需要消耗很多能量，因此哺乳动物只在进食后才上调合成，饥饿时则抑制，这其中的机制长期不清楚。武汉大学宋保亮实验室在胆固醇领域取得新的突破，该团队发现进食碳水化合物后，血液中升高的葡萄糖和胰岛素促使肝脏中USP20蛋白被磷酸化修饰，USP20稳定胆固醇合成途径限速酶HMGCR，从而上调胆固醇合成。抑制USP20，降低血脂、减肥及增加胰岛素敏感性。该发现不仅揭示了人体的营养感应机制，还证明USP20可以作为新的降脂药物研发靶点。这一研究成果及其应用将惠及全民健康。该成果发表于《自然》杂志（Nature，2020，588：479-484）。进食诱导胆固醇合成的机制八、提高绿色革命作物品种氮肥利用效率的新机制面向国家粮食安全和农业可持续发展的重大战略需求，中国科学院遗传与发育生物学研究所傅向东研究团队在水稻高产和氮高效协同调控机制领域获得重要突破。研究发现了赤霉素信号转导途径新组分NGR5通过介导组蛋白甲基化修饰来调控植物响应土壤氮素水平的变化，同时与生长阻遏因子DELLA蛋白竞争性结合赤霉素受体GID1，实现赤霉素调控植物生长发育。在高产水稻品种中增加NGR5的表达可在减少氮肥的条件下，仍可获得高产。该发现找到了一条既能保证高产提高又能降低氮肥投入、减少环境污染的育种新策略，为培育“少投入、多产出、保护环境”的绿色高产高效新品种奠定了理论基础，在农业生产上有广阔的应用前景，能产生巨大的经济效益和社会效益。该成果以封面论文形式发表于《科学》杂志（Science 367 eaaz2046, 2020）。NGR5协同调控水稻产量和氮肥利用效率的新机制九、小麦抗赤霉基因Fhb7的克隆、机理解析及育种利用镰孢菌引起的小麦赤霉病被称为小麦“癌症”，抗源稀缺，是威胁粮食安全的重大国际性难题。山东农业大学孔令让研究团队历时20年，从小麦近缘属植物长穗偃麦草中首次克隆出主效抗赤霉病基因Fhb7并阐明其功能、抗病机理和水平转移进化机制。同时，利用远缘杂交将Fhb7转移到推广小麦品种中，赤霉病抗性表现稳定，且对产量没有显著负面影响。目前团队选育的多个抗赤霉病小麦新品系已进入国家及省级区域试验或生产试验，并被纳入我国小麦良种联合攻关计划，为解决小麦赤霉病世界性难题提供了“金钥匙”。另外，Fhb7对镰孢菌分泌的单端孢霉稀族毒素的广谱解毒功能，有望应用于其他作物抗镰孢菌病害的遗传改良，以及解决粮食和饲料中的霉菌毒素污染问题。该成果发表于《科学》杂志（Science，2020，368：eaba5435）。镰孢菌（Fusarium）侵染小麦籽粒后导致减产毁质十、抗原受体信号转导机制及其在CAR-T治疗中的应用CAR-T细胞治疗已经成功地应用于肿瘤的临床治疗，但面临细胞因子释放综合症和细胞持续性低等挑战。CAR的信号元件来自抗原受体TCR的CD3ζ链以及共刺激分子如CD28。目前对CAR的改造主要集中在共刺激信号元件，而忽视了抗原信号元件。中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所许琛琦研究组、北京大学医学部黄超兰研究组和美国加州大学圣地亚哥分校惠恩夫研究组合作，通过定量质谱和生化方法发现TCR的CD3ζ链具有特殊的信号转导功能，可以同时招募抑制性分子Csk和活化性分子PI3K。将CD3ζ胞内区加入临床使用的CAR序列中，可使得CAR-T细胞持续性更好，抗肿瘤功能更强，并且细胞因子释放综合症的风险降低。该成果发表于《细胞》杂志（Cell，2020，182：855-871）嵌合性抗原受体（CAR）的信号原件改造中国科协生命科学学会联合体自2015年起开展年度“中国生命科学十大进展”评选工作，旨在推动生命科学研究和技术创新，充分展示和宣传我国生命科学领域的重大科技成果。目前评选活动已连续开展6个年度。每年公布评选结果后，邀请入选项目专家编写和出版科普书籍，并举办交流会暨面向青少年的科普报告会，向公众揭示生命科学的新奥秘，为生命科学新技术的开发、医学新突破和生物经济的发展提供新的思路，极大提高了生命科学的社会影响力。本年度的评选，联合体成员学会推荐的项目较往年数量明显增加，体现了“中国生命科学十大进展”评选日臻完善，社会影响力与关注度不断扩大；获奖项目中非院士主导项目所占比例较往年大，体现了我国生命科学研究领域后备力量强大。更为显著的是，本次入选项目具有原创性突出、社会意义重大的特点，其中知识创新类项目“蝗虫聚群成灾的奥秘：4-乙烯基苯甲醚是蝗虫的群聚信息素”，在全球范围内首次揭示了蝗虫群聚成灾的奥秘，对世界蝗灾的控制和预测，解决世界粮食问题具有重要意义。知识创新类项目“首个新冠病毒蛋白质三维结构的解析及两个临床候选药物的发现”和技术创新类项目“新冠肺炎动物模型的构建”对解决当前全球面临的新冠肺炎疫情有重大意义。技术创新类项目“小麦抗赤霉基因Fhb7的克隆、机理解析及育种利用”和知识创新类项目“进食诱导胆固醇合成的机制及降脂新药靶发现”聚焦国计民生和全民健康等热点问题。

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、山东省科学技术厅、烟台市人民政府承办的中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2023年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻于2024年1月11日在山东烟台揭晓。一起来看2023年中国十大科技进展新闻——一、全球首座第四代核电站商运投产二、神舟十六号返回 空间站应用与发展阶段首次载人飞行任务圆满完成三、超越硅基极限的二维晶体管问世四、我国科学家发现耐碱基因可使作物增产五、天问一号研究成果揭示火星气候转变六、我国首个万米深地科探井开钻七、液氮温区镍氧化物超导体首次发现八、FAST探测到纳赫兹引力波存在证据九、世界首个全链路全系统空间太阳能电站地面验证系统落成启用十、科学家阐明嗅觉感知分子机制🔎详情一起来看——1.全球首座第四代核电站商运投产我国具有完全自主知识产权的国家科技重大专项——华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程12月6日商运投产，成为世界首个实现模块化第四代核电技术商业化运行的核电站，标志着我国在高温气冷堆核电技术领域实现了全球领先，对推动我国实现高水平科技自立自强、建设能源强国具有重要意义。高温气冷堆是国际公认的第四代核电技术先进堆型，是世界核电未来发展的重要方向。在丧失所有冷却能力的情况下，不采取任何干预措施，反应堆都能保持安全状态，不会出现堆芯熔毁和放射性物质外泄。该示范工程是世界首座球床模块式高温气冷堆项目，位于山东省荣成市，由中国华能牵头，联合清华大学、中核集团共同建设，2006年被列入国家科技重大专项，2012年开工建设。中国华能集中产业链上下游优势资源，联合开展关键技术攻关和核心设备研制，研制出2200多套世界首台（套）设备，设备国产化率达93.4%。2.神舟十六号返回 空间站应用与发展阶段首次载人飞行任务圆满完成北京时间10月31日8时11分，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，现场医监医保人员确认航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮身体健康状况良好，神舟十六号载人飞行任务取得圆满成功。神舟十六号载人飞船于2023年5月30日从酒泉卫星发射中心发射升空，随后与天和核心舱对接形成组合体。作为首批执行空间站应用与发展阶段载人飞行任务的航天员乘组，3名航天员在轨驻留154天，其间进行了1次出舱活动和中国空间站第四次太空授课活动，配合完成空间站多次货物出舱任务，为空间站任务常态化实施奠定了基础。此次任务是我国载人航天工程进入空间站应用与发展阶段的首次载人飞行任务，在航天员乘组和地面科研人员密切配合下，开展了人因工程、航天医学、生命生态、生物技术、材料科学、流体物理、航天技术等多项空间科学实（试）验，在空间生命科学与人体研究、微重力物理和空间新技术等领域取得重要进展，迈出了载人航天工程从建设向应用、从投入向产出转变的重要一步。3.超越硅基极限的二维晶体管问世芯片是信息世界的基础核心，传统晶体管因接近物理极限而制约了芯片的进一步发展。原子级厚度的二维半导体理论上在未来节点更具潜力，但受限于其技术瓶颈，至今所有二维晶体管均不能媲美业界硅基器件。北京大学彭练矛院士、邱晨光研究员团队构筑了10 纳米超短沟道弹道二维硒化铟晶体管。创造性地提出“稀土钇元素掺杂诱导二维相变理论”，并发明了“原子级可控精准掺杂技术”，从而成功克服了二维领域金属和半导体接触的国际难题，首次使得二维晶体管实际性能超过业界硅基10纳米节点Fin晶体管和国际半导体路线图预测的硅极限，并且将二维晶体管的工作电压降到0.5V，室温弹道率提升至所有晶体管最高纪录的 83%，研制出国际上迄今速度最快、能耗最低的二维晶体管。相关成果3月22日发表于《自然》。4.我国科学家发现耐碱基因可使作物增产我国盐碱地面积达1亿公顷，占世界盐碱地总面积的近十分之一，全球气候变化、淡水缺乏及化肥大量使用，使可耕土地盐渍化速度加快。为了更好地利用盐碱地资源，中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗研究员科研团队与国内多家科研机构和院校合作，经过多年研究发现主效耐碱基因AT1，可以显著提高高粱、水稻、小麦、玉米、谷子等作物在盐碱地上的产量，且在改良盐碱地的综合利用中具有重大应用前景，有望为我国粮食安全发挥重要支撑作用。该成果3月24日发表于《科学》。5.天问一号研究成果揭示火星气候转变在太阳系的行星中，火星与地球最为相似，火星的现状和演化历程，被认为可能代表着“地球的未来”，针对火星气候演化的探测研究长期以来备受关注。风沙作用塑造了火星表面广泛分布的风沙地貌、沉积，记录了火星演化晚期和近代气候环境特征和气候变化过程。但由于缺乏就位、近距离详细系统的科学观测，我们对火星风沙活动过程和记录的古气候知之甚少。针对这一科学问题，中国科学院国家天文台李春来团队，联合中国科学院地质与地球物理所郭正堂团队、中国科学院青藏高原所、美国布朗大学和天问一号任务工程团队，瞄准火星乌托邦平原南部丰富的风沙地貌，利用环绕器高分辨率相机、火星车导航地形相机、多光谱相机、表面成分分析仪、气象测量仪等开展了高分辨率遥感和近距离就位的联合探测，提取了沙丘形态、表面结构、物质成分等信息，分析了其指示风向和发育年龄，发现了着陆区风场发生显著变化的层序证据，并与火星中高纬度分布的冰尘覆盖层记录有很好的一致性，揭示了祝融号着陆区可能经历了以风向变化为标志的两个主要气候阶段，风向从东北到西北发生了近70度的变化，风沙堆积从新月形亮沙丘转变为纵向暗沙垄。这一气候的转变，发生在距今约40万年前的火星末次冰期结束时，可能是由于自转轴倾角的变化，火星从中低纬度到极地地区，发生了一次“冰期-间冰期”的全球性气候转变。该项研究有助于增进我们对火星古气候历史的理解，为火星古气候研究提供了新的视角，也为地球未来的气候演化方向提供了借鉴。相关研究成果7月7日发表于《自然》。6.我国首个万米深地科探井开钻5月30日上午，中国石油塔里木油田公司深地塔科1井开钻入地。深地塔科1井开钻，旨在探索万米级特深层地质、工程科学理论，标志着我国向地球深部探测技术系列取得新的重大突破，钻探能力开启“万米时代”。深地塔科1井位于新疆阿克苏地区沙雅县境内，紧邻埋深达8000米的富满10亿吨级超深油气区。这口井设计井深1.11万米，设计钻完井周期457天，将创造全球万米深井钻探用时最快纪录。该井采用的是我国自主研制的全球首台1.2万米特深井自动化钻机。与普通钻机相比，这台钻机的载重提升能力由三四百吨提高到最大900吨，相当于能同时吊起150头6吨重的成年大象。为保障万米级特深井“打成、打快、打好”，中国石油攻关研发智能控制一体化平台、钻井自主决策工控系统、超高重载井架底座等一批关键核心技术装备，自主研制国际领先的智能钻机，成功产出1.2万米特深井自动化钻机，为万米深地工程科学探索研究提供装备和技术保障。7.液氮温区镍氧化物超导体首次发现7月12日，《自然》杂志刊登了中山大学王猛教授团队与清华大学、华南理工大学等单位合作的成果：首次发现在14 GPa压力下达到液氮温区的镍氧化物超导体。这是由我国科学家率先独立发现的全新高温超导体系，是人类目前发现的第二种液氮温区非常规超导材料，是基础研究领域的重要突破。这一研究成果将有望推动破解高温超导机理，使设计和预测高温超导材料成为可能，使超导在信息技术、工业加工、电力、生物医学和交通运输等领域实现更广泛的应用。8.FAST探测到纳赫兹引力波存在证据由中国科学院国家天文台等单位科研人员组成的中国脉冲星测时阵列研究团队，利用中国天眼FAST，探测到纳赫兹引力波存在的关键性证据，表明我国纳赫兹引力波研究与国际同步达到领先水平。相关研究成果于北京时间6月29日在我国天文学术期刊《天文与天体物理研究》在线发表。12月14日，相关成果入选《科学》杂志2023年度十大科学突破。当前，纳赫兹引力波研究已经成为物理和天文领域国际竞赛的焦点之一。然而，纳赫兹引力波频率极低、周期长达数年，其波长可达数光年，对它的探测极具挑战性。利用大型射电望远镜对一批自转极其规律的毫秒脉冲星进行长期测时观测，是目前已知唯一的纳赫兹引力波探测手段。值得一提的是，欧洲脉冲星测时阵列—印度脉冲星测时阵列、北美纳赫兹引力波天文台和澳大利亚帕克斯脉冲星测时阵列等脉冲星测时阵列合作组也在同一时间宣布了相似的结果。据中国科学院国家天文台研究员、北京大学研究员李柯伽介绍，国际上4个团队分别独立获得纳赫兹引力波存在的关键证据，这使得研究结果可以相互印证，进一步提高了这一成果的准确性。9.世界首个全链路全系统空间太阳能电站地面验证系统落成启用空间太阳能电站(SSPS)是解决能源危机、实现可持续发展的终极答案之一。工程院旗舰刊物《Engineering》于2023年11月30日系统报道了西安电子科技大学段宝岩院士团队完成的逐日工程—世界首个全链路、全系统SSPS地面验证系统，阐述了欧米伽SSPS创新设计方案、理论创新、技术突破、工程实现及实验结果。远距离高功率微波无线传能效率（距离55m，发射2081瓦，波束收集效率87.3%，DC-DC传输效率15.05%）与功质比等主要技术指标世界领先。逐日工程突破的远距离高功率微波无线传能技术，应用前景广阔。在太空，可助力构建空间能源网、空间充电桩，破解空间算力、星上信息处理、空间攻防及超远程探测的供电难题。在陆海空，可为空中飞艇、无人机群、海上移动平台、灾害及边远区域无线供电。10.科学家阐明嗅觉感知分子机制大多数动物（包括人类）均拥有一套主嗅觉系统来识别挥发性的气味分子。大量的嗅觉受体通过“组合编码”的气味识别方式，帮助动物识别数以万亿计的气味分子。嗅觉受体可以分为三个家族，第I类是气味受体（OR）家族，第II类是痕量胺相关受体（TAAR）家族，OR和TAAR都属于A类G蛋白偶联受体（GPCR）家族，第III类是非GPCR嗅觉受体。山东大学孙金鹏教授团队和上海交通大学医学院李乾研究员团队合作，应用冷冻电镜技术解析了TAAR家族成员之一的小鼠TAAR9（mTAAR9）受体在4种不同配体结合条件下与Gs/Golf（嗅觉特异性Gα）蛋白三聚体复合物的结构，进一步结合药理学分析揭示了mTAAR9感知配体后被激活的分子机制。同时，该研究也提出了嗅觉受体“组合编码”识别配体的结构机制，阐明了II类嗅觉受体独特的激活方式。该研究阐释了II类特异嗅觉受体感知气味的分子机制，为嗅觉受体家族识别配体奠定了理论基础，对开发靶向嗅觉受体的新药也有重要意义。相关研究成果5月24日发表于《自然》。

由科技部基础研究管理中心组织的2009年度中国基础研究十大科技进展揭晓。 　　这十大基础研究进展分别是： 　　北京正负电子对撞机重大改造工程通过国家验收 　　查明中国陆地生态系统的碳平衡状况 　　揭示A1型短指症致病机理 　　发现β-抑制因子-2复合体信号缺损可导致胰岛素耐受 　　实验证实诱导性多能干细胞具有发育全能性 　　发现金属钠在高压条件下可转化为透明绝缘体 　　阐明纳米孪晶纯铜极值强度的形成机制 　　高温铜氧化物超导体物性和超导机理研究取得重要进展 　　鉴别出与超级杂交水稻杂种优势相关的潜在功能基因 　　找到鸟类起源的一些关键证据。 　　据介绍，本次评选活动的新闻来源由《科技导报》、《中国科学基金》、《中国科学院院刊》和《中国基础科学》共同推荐。通过初评，从184项推荐新闻中遴选出30项候选新闻。随后以问卷形式将候选新闻送中国科学院院士、中国工程院院士、“973”计划顾问组和咨询组专家、“973”计划项目首席科学家、国家重点实验室主任等专家进行无记名投票获得结果。 　　本次入选项目呈现出两个主要特点。 　　首先，我国具有传统优势的学科领域显示出持续创新能力。如我国在古生物学研究方面有独特的学术资源和地域优势，已形成较为完整的研究体系，在诸多领域已经与国际同步。我国科学家发现的澄江、瓮安动物化石群，引起了全球古生物学界的轰动。2009年，我国又在鸟类起源方面取得了重大突破，发现了一些关键证据，为研究恐龙向鸟类进化过程中有关手指进化问题提供了有力证据，产生了重大的国际影响。 　　在材料科学研究领域，物理学家对纳米孪晶纯铜极值强度形成机制的阐释、高温铜氧化物超导体物性和超导机理研究均有良好发挥。在高温超导研究领域，有关铁基超导的重要成果不仅入选中国基础研究十大进展，且入选了《科学》杂志评出的2008年十大科技进展，引起国际同行的广泛关注。今年又有一项高温铜氧化物超导研究的成果入选，表明我国在高温超导方面经过长期的积累沉淀，具有了扎实的基础和雄厚的潜力。 　　其次，群体性突破不断涌现。科技部基础研究司司长张先恩说，医学一直是我国的薄弱领域，但近年来呈现出快速发展的态势，具有国际影响的重大成果不断涌现。2009年，有3项医学领域的成果入选基础研究十大进展，表明我国医学领域在多年积累的基础上，已经出现群体性突破的势头。这样的势头往往孕育着重大的革命性突破。 　　如由中科院动物研究所周琪研究小组和上海交通大学医学院曾凡一小组合作开展的诱导性多能干细胞，也被称为iPS细胞的全能性验证研究，一直困扰着生命科学向纵深推进。两个研究小组合作，在实验中通过对iPS细胞的培养基以及iPS克隆挑取时间等因素的优化，提高了iPS细胞的获得效率及iPS克隆的质量，制备出37株iPS细胞系，并利用其中6株iPS细胞系注射了1500多个四倍体囊胚后，其中3株iPS细胞系获得了共计27只成活小鼠。经多种分子生物学技术鉴定，这些小鼠确实是由iPS细胞发育而成。目前，这些小鼠现已发育成熟并繁殖了后代。此项研究首次证实，iPS细胞具有与胚胎干细胞相同的全能性。相关研究发表在2009年9月3日《自然》杂志上。 　　此外，关于全球性热点、焦点问题的研究，我国科学家也取得了世界瞩目成绩。在全球气候变化研究中，2006年关于成熟森林土壤可持续积累有机碳的成果入选了基础研究十大进展，2007年有关碳汇的研究成果入选，2008年通过氧同位素研究东亚季风变化的成果入选，2009年又有中国陆地生态系统的碳平衡状况的研究成果入选。这些研究不断深入，为我国应对全球变化，解决制约我国经济社会发展的环境问题提供了理论基础。

由中国科学院院士工作局、中国工程院学部工作局和科学时报社共同主办，557名中国科学院院士和中国工程院院士，投票评选瀚霖杯2010年中国十大科技进展新闻和世界十大科技进展新闻，2011年1月19日在京揭晓。 　　2010年世界十大科技进展新闻 　　1、人造生命迈出关键一步 　　美国J• 克雷格• 文特尔研究所的研究人员在《科学》杂志上报告说，他们人工合成了一种名为蕈状支原体的细菌的脱氧核糖核酸(DNA)，并将其植入另一个内部被掏空的、名为山羊支原体的细菌体内。最终他们使植入人造DNA的细菌重新获得生命，并开始在实验室的培养皿中繁殖。研究人员表示，这是第一个人造细胞，它向人造生命形式迈出了关键一步。专家评论认为，这是人类历史上最重要的科技成果。 　　2、首次探测到暗物质粒子 　　神秘的暗物质一直令科学家感到迷惑不解，这种看不见的物质占宇宙质量的大约四分之三。美国佛罗里达大学科学家首次探测到暗物质粒子。在美国明尼苏达州北部的索丹铁矿地下2000英尺(约合610米)，动用了30台高灵敏度探测仪，并将温度降低至零下273.1摄氏度。在这种实验环境下，当一种被称为“弱相互作用大质量粒子”(Wimp)撞击一个普通的原子时，这些探测仪将能够捕捉到撞击事件，从而确定Wimp粒子的存在。 　　3、发现“超级细菌” 　　8月11日，来自英国、瑞典、印度和巴基斯坦的四国科学家在权威医学杂志《柳叶刀-传染病》上联合发表文章称，他们发现了几种“超级细菌”，对几乎所有抗生素都有极高的耐药性，而这些细菌可能对全球的公共健康造成极大影响。这些菌株有一个共同点：都携带着一种相同的基因突变，能编码金属-β-内酰胺酶， 简称NDM-1。有了NDM-1，细菌就等于有了非常坚固的护盾，因为这种酶能够水解大多数抗生素，使之失效。上述文章发表后不久，“超级细菌”就在多个国家小规模爆发，引起了不小的恐慌。 　　4、首次成功制造并捕获反物质原子 　　欧洲核子研究中心的科学家成功制造出多个反氢原子，并利用磁场使其存在了“较长时间”。这是科学家首次成功捕获反物质原子。氢原子是只有一个质子和一个电子的最简单的原子。实际上，欧洲核子研究中心早在1995年就第一次制造出了反氢原子，但只能存在几个微秒的时间，就与周围环境中的正氢原子相碰并湮灭。此次的突破之处在于，制造出数个反氢原子后，借助特殊的磁场首次成功地使其存在了“较长时间”——约0.17秒。这一成果被看作是物理学领域的一大突破，将大大推动有关反物质的研究。 　　5、IBM发布硅纳米光子芯片技术 　　IBM公司12月2日发布了其在芯片技术领域的最新突破——历时10年研发的CMOS集成硅纳米光子学技术，该芯片技术可将电子和光子纳米器件集成在一块硅芯片上，使计算机芯片之间通过光脉冲(而不是电子信号)进行通讯。这一新技术的另一个优势在于它可在一个标准的芯片制造生产线上生产，不需要新的或者特殊的工具。科学家有望据此研制出比传统芯片更小、更快、能耗更低的芯片，为亿亿次超级计算机的研发开辟道路。 　　6、“普朗克”卫星绘出首幅宇宙全景 　　欧洲航天局7月5日宣布，该机构的宇宙探测卫星“普朗克”根据此前收集的数据，绘出了首幅宇宙全景。这幅图的珍贵之处在于捕捉到宇宙微波背景辐射，它形成于宇宙大爆炸时期，经过137亿年的漫长旅行才到达地球，对研究人员而言，它就是研究星系起源的 “活化石”。图像正中是地球所在的银河系，其周围布满了冷尘埃形成的纤维状物质，研究人员分析说，这片区域正是恒星形成的地方，而“普朗克”卫星拍下正在诞生的星体以及尚处在萌芽状的恒星。天文学家根据它提供的数据，可以更好地了解宇宙的起源及其现在的运行方式。 　　7、大型强子对撞机质子束流对撞首获成功 　　欧洲核子研究中心3月30日宣布，大型强子对撞机总能量为7万亿电子伏特的两个束流对撞获得成功。这是世界上目前能量最高的对撞。科学家认为，对撞成功对探索宇宙起源和粒子研究具有里程碑式的意义。欧洲核子研究中心11月4日宣布，2010年大型强子对撞机质子对撞运行当天圆满结束，已完成今年的实验目标，获得的主要成果包括对撞机的“性能参数亮度”达到设计目标，确认粒子标准模型的部分内容，在质子对撞中首次探测到“顶夸克”，确定“受激夸克”等新粒子产生的能级范围。 　　8、“千人基因组计划”获重大成果 　　由中、美、英国科研机构发起的大型国际科研合作项目“千人基因组计划”，10月28日在英国《自然》杂志上以封面文章形式发布了迄今最详尽的人类基因多态性图谱，同时也在美国《科学》杂志上报告了在基因研究技术手段上的收获，相关成果标志着人类基因研究进入了一个划时代的新阶段。这一计划取得了两个重要成果，第一是获得了迄今最详尽的人类基因多态性图谱，第二是探索出了研究基因多态性的新技术手段。 　　9、发布首份全球海洋生物普查报告　 　　历时10年的全球“海洋生物普查”项目10月4日在伦敦发布最终报告，根据普查得出的统计数据，海洋生物物种总计可能有约100万种，其中25万种是人类已知的海洋物种，其他75万种海洋物种人类知之甚少，这些人类不甚了解的物种大多生活在北冰洋、南极和东太平洋未被深入考察的海域。来自80多个国家和地区的2700多名科学家共发现6000多种新物种，它们以甲壳类动物和软体动物居多，其中有1200种已认知或已命名，新发现待命名的物种约5000种。这是历史上首次进行全球海洋生物普查。 　　10、量子纠缠首次在电晶体线路中完美实现 　　一个由法国、德国和西班牙物理学家组成的研究团队首次确凿地证明：从电晶体装置中分离出来的粒子，仍可实现量子纠缠。这是量子力学的一次突破性进展。量子纠缠在全固体材料中的完美实现，意味着量子力学真正走进了电子元件中，量子纠缠和全固体材料结合的目的就是实现量子计算以及更加固若金汤的通信。该成果让科学家迈入了量子研究的新境界。在以原子为基石的微观世界里，光与电的行为将不再服从古典规则，而是量子物理规律。(郭祎)

美国《时代》杂志评选的各领域年度“十大”排名已于近日陆续出炉，医学领域“十大”突破也深入人心。涵盖了生命基础研究、艾滋病与癌症治疗突破、干细胞与再生医学、青少年健康等多方面公众关心的热点。 　　1.“垃圾DNA”才是掌控者 　　人体基因组中98%是没有编码的基因，以往它们被当作无用的“垃圾”。如今，人们发现这些被忽视的“垃圾”更有大用处。事实上，它们才是真正地基因掌控者和新陈代谢开关!它们调节着基因何时以何种方式发挥作用，怎样高效生产出不同的蛋白质。没有它们，基因就像是一堆连不成句子的杂乱单词。科学家正在探索这一新发现的生物信息宝库，以期找到能控制、甚至治愈某些疾病的基因开关。 　　2.人体微生物有“大作为” 　　人体中最多的成分是什么?细胞?基因?都不对，是微生物!它们的数量与人体细胞的比例达到10∶1。最近，研究人员刚刚完成了“人体微生组计划”的第一阶段，该计划旨在最广泛地了解人体内微生物的种类和作用。 　　大部分微生物是人类的朋友，比如帮人们消化食物，或增强免疫系统功能。但是随着研究深入，科学家发现体内微生物在许多慢性疾病和症状中，如炎症、肥胖等也起了关键作用。它们非但不是令人讨厌的闯入者，甚至还能帮我们攻克某些最难解决的健康难题。 　　3.抗HIV药“包揽全程” 　　“特鲁瓦达”(Truvada)已经成为抗艾滋病(HIV)的强大武器，它结合了两种抗病毒药物。而现在，它进一步成为第一款预防健康人群感染HIV的药物。经过基础性实验显示，未感染的人使用该药能降低其感染HIV的风险。美国食品与药品管理局(FDA)扩大了Truvada的许可范围，可能感染HIV的高风险人群也能使用该药。研究显示，高风险的男同性恋者及其HIV阳性伴侣，使用该药物后感染风险降低了42%到75%。 　　不过也有人担心，该药可能会导致无保护性行为等高风险行为增加，公共卫生专家则欢迎这种抗艾滋病的新方式——从第一步开始预防感染发生。 　　4.身体部分“实验室制造” 　　气管和肾脏或肝脏不同，并不属于常规的移植器官之列。但通过干细胞技术，也能给需要的病人培养出自己的气管。卡罗林斯卡研究院就用合成微纤维和从病人骨髓采集的干细胞，制作了一幅人造气管，并成功地连接了病人的鼻子、口腔和肺部，病人的气管因癌症而破坏。在首次病例中，一位死者捐献了气管，为一位西班牙妇女的干细胞提供了生长支架。而在最新进展中，科学家用生物工程母体来培养细胞。 　　这项技术代表了再生医学的未来，在此所有类型的干细胞，包括来自病人自己的皮肤细胞，都能作为生长任意类型细胞或组织的基础，供病人替换或修复。 　　5.逆转自闭症有了“新希望” 　　研究者称，早期行为疗法能帮助自闭症儿童的大脑模式恢复正常。患有自闭症谱系障碍的儿童，通过参与“早期起动丹佛模式”(Early Start Denver Model，ESDM)项目，其大脑在处理人脸及其他物体时有了改变。这对自闭症儿童的父母来说，无疑是个振奋人心的消息。 　　该模式包括大量与儿童有关的社交和语言活动。通常，自闭症儿童在观看无生命物体如玩具的图像时，其大脑比看到人物图像更活跃，但经过两年的ESDM治疗后，出现了相反的变化，并接近于正常发展的儿童。但经过良好培训的老师也是该项目成功的关键。 　　6.DNA分析“破冰”乳腺癌 　　乳腺癌无疑是一种复杂的疾病，由遗传、生活方式等多种因素导致。但研究人员通过对乳腺肿瘤的最新DNA分析，发现乳腺癌可能比原来所想的略微简单。 　　癌症基因组图谱项目对数十种癌症进行了基因组测序，在510个乳腺肿瘤样本中发现了3万个突变，但这些突变都可归入4个主要的亚型。其中一个亚型显示出与卵巢癌有着紧密联系，意味着治疗后者方法也可能有助于乳腺癌的治疗 另一种亚型解释了患有HER-2受体肿瘤的女性对某些药物，如赫赛汀(Herceptin)的个体疗效差异。这些成果将改变医生治疗乳腺癌的方式，有时候甚至是生存和不治之症的区别。 　　7.新生儿DNA诊断“提速” 　　50个小时，这就是目前破译和解读一个新生儿基因组所需要的时间，而过去要花几个星期甚至几个月。对重病婴儿来说，两天时间就是生死之别。这种快速基因组分析技术还结合了一种新软件，与3500种已知儿童疾病遗传缺陷相连，让医生能迅速决策用何种方法来拯救婴儿生命。 　　在每年进入新生儿加护病房的婴儿中，大约30%患有遗传疾病。今后，对他们进行基因组测序有可能成为提高护理水平的关键。 　　8.“解码”儿童肿瘤基因 　　近几年来，小儿癌症生存率已经提高到了80%到90%，不过这其中大部分要归功于肿瘤的早期诊断，以及一些成熟的治疗方法，包括外科手术、化疗和放疗等。 　　医生希望“小儿癌症基因组计划”能成为新的治疗标靶的“富源”。该项目为期3年，耗资6500万美元，旨在对主要的小儿癌症进行测序。理解了癌症的基因驱动机制，就有望揭示不同类型癌症之间的共同路径，使医生能在治疗各种肿瘤中互相借鉴，或开发出全新药物抑制生长异常的细胞。未来的癌症治疗，有望进一步提高生存率。 　　9.人造小鼠卵细胞 　　干细胞已经创造了许多看似不可能的生物医学奇迹：治疗糖尿病、帮助瘫痪病人重新行走、修复受损的心脏组织等。但即使对干细胞而言，要再生生命的最基本成分——卵子和精子，也是巨大的挑战。 　　日本科学家用了两种来自小鼠的干细胞，一种采自刚发育几天的胚胎，另一种来自重新编程的成年小鼠皮肤细胞，成功创造了有活力的卵细胞，然后使这些来自干细胞的卵细胞成功受精，并发育成了健康的幼鼠，而这些幼鼠的干细胞经测试也有再生能力。该成果代表了一项突破，有望为患不育症的人类夫妇提供新疗法。 　　10.病毒“消灭”青春痘 　　有时候，“以毒攻毒”是个好方法，如今医生也开始用这一方法来对付青春痘了。他们用一种比较“柔和”的病毒来对抗引发皮肤斑疹的细菌。事实上，这种病毒在皮肤的毛孔深处早已存在，它们具有感染细菌细胞的能力，现在要做的就是将其转变成“病毒制造厂”，提高病毒数量，然后就等着细菌自行毁灭。 　　研究人员称，你可以涂含有病毒的药膏，或更简单地涂含有病毒所产生的杀菌剂的药膏，两种方法都能为青少年带来清爽的皮肤。

2012年度“中国高等学校十大科技进展”在12月18日举行的教育部科学技术委员会全会上揭晓。 　　2012年度高校这十大科技进展是：安徽医科大学主持的全基因组外显子测序分析发现汗孔角化症、掌跖角化症和少毛症致病基因研究，北京大学主持的强激光场下原子分子隧道电离研究，哈尔滨工业大学主持的先进微小卫星平台技术研究，兰州大学主持的牦牛基因组及对高海拔的生命适应研究，清华大学主持的脑起搏器研究，武汉大学主持的资源三号卫星指标设计及地面处理关键技术研究和基于生物质大分子的新材料和生化品研究，厦门大学主持的重组戊型肝炎疫苗(大肠杆菌)研究，中国地质大学(武汉)主持的古—中生代之交海水温度变化与生物演化研究，中山大学主持的鼻咽癌放化综合治疗及个体化治疗基础的研究等取得重大突破的10个项目入选。 　　为了推动高校科技创新，促进创新人才脱颖而出，教育部科技委从1998年开始组织评选高等学校十大科技进展，今年是第15届。评选对提升高校科技的整体水平、增强高校的科技创新能力发挥了积极作用，并产生了较大的社会影响，赢得了较高的声誉。 2012年度“中国高等学校十大科技进展”入选项目介绍 　　一、全基因组外显子分析发现汗孔角化症、掌跖角化症和遗传性少毛症致病基因 　　汗孔角化症以皮肤角化异常为特征，无特异治疗手段，约10%患者易癌变，严重影响患者身心健康，亟须揭示其发病机理。由张学军教授领衔的安徽医科大学皮肤病学教育部重点实验室，联合深圳华大基因研究院、中南大学等，通过全基因组外显子测序分析，在既往定位的连锁区域，揭示甲羟戊酸激酶(MVK)基因是汗孔角化症常见亚型播散性浅表性光线型(DSAP)特异性致病基因，通过功能研究发现MVK通过影响皮肤角质形成细胞增殖、钙离子诱导的分化、紫外线诱导的凋亡而参与DSAP发病，阐明了DSAP的发病机理，为DSAP的基因诊断、产前诊断和遗传咨询提供了特异性分子标志，为药物研发提供了新思路。该成果发表在《Nature Genetics》2012年第9期上。 　　此外，该实验室利用全基因组外显子分析开展系列研究，发现COL14A1为点状掌跖角化症致病基因、EPS8L3为Marie Unna遗传性少毛症致病基因。研究明确了这两种疾病的病因，为疾病机制研究指明了方向。成果先后刊登在《Journal of Medical Genetics》2012年第9期和第12期上。 　　全基因组外显子分析方法将大大加快人类发现其他疾病基因的步伐，为发现病因、揭示发病机制，为疾病的产前诊断、早期预警、基因诊断及新药研发提供科学依据。 　　二、强激光场下原子分子隧道电离研究 　　隧道电离是强激光场原子分子物理的基本过程。对隧道电离的深入研究将揭示强激光场与物质相互作用动力学过程的物理本质，可以推动阿秒(10-18s)极端超快科学、原子分子成像以及超快光场调控等新兴研究领域的快速发展。北京大学龚旗煌教授、吴成印副教授和刘运全研究员等建成了国际先进的原子分子光物理实验平台，该平台包含国内首台强场超高真空离子电子符合测量的动量成像谱仪和5飞秒相位可控超快激光系统等，极大提升了我国在该领域的实验研究能力。 　　利用该先进实验平台，他们精确测量了强激光场下原子分子隧道电离区低能电子(1eV)的精细能谱结构，揭示了隧穿电子与母体离子多次散射对电子能谱的重要影响，深化了人们对原子分子内部电子态结构的认识。他们还发现隧道电离区的局域电离抑制现象，即零动量电子相对产额随着激光光强的增加而减少，并指出强场隧道电离区的原子稳定化是局域电离抑制现象的主要机制。上述研究成果发表在2012年7月和8月的《物理评论快报》上。 　　该研究进展深化了人们对强激光场下原子分子量子隧穿动力学的认识，对强场原子分子成像以及高通量阿秒脉冲产生具有重要意义。 　　三、先进微小卫星平台技术 　　微小卫星是军用、民用航天领域的一类重要卫星，随着其空间应用领域的拓展和需求量的骤增，传统卫星的定制方式研制模式已经不能适应微小卫星批量化快速研制的需求。 　　哈尔滨工业大学曹喜滨教授率领其研究团队在国家“973”、“863”及国防预先研究等计划支持下，十余年集智攻关，在微小卫星高性能、低成本、快速研制方面取得重要突破。创造性地将微小卫星平台划分为可重构模块、公用模块和专用系统，建立了以可重构模块为核心、灵活集成公用模块和专用系统的微小卫星柔性化快速构建方法，研制发明了可重构模块，不改变硬件结构即可实现系统功能和接口的按需重构，在航天产品难以标准化的条件下，有效地解决了微小卫星的快速集成问题 采用单粒子锁定自主检测与恢复等方法攻克了低等级器件航天应用的技术瓶颈，基于资源共享和信息融合等技术巧妙地解决了简单配置下的高性能姿态控制难题，奠定了微小卫星低成本、高性能、批量化研制的核心技术基础。 　　应用本成果研制的我国技术试验系列卫星的首颗卫星——试验三号，技术指标达到了国际先进水平，目前已圆满完成了各项飞行试验任务，超出设计寿命两年多，运行状态良好。同时，树立了我国高校“基础创新—技术突破—工程应用”协调发展的典范。 　　四、牦牛基因组及对高海拔的生命适应 　　牦牛是生长在青藏高原的特殊牛类家畜物种，对高海拔地区严寒、低氧、缺草等恶劣条件具有良好的适应能力，为藏族和其他民族的当地牧民提供了生产生活必需品，具有不可替代的生态、社会和经济地位。兰州大学刘建全教授带领的研究团队，在过去长达10年的研究中，系统调查了家养和野生牦牛的群体遗传结构式样，取得了系列研究成果，为牦牛遗传资源利用、品种改良以及理解牦牛驯化后的遗传效应提供了重要依据。 　　在此基础上，和合作单位一起，完成了牦牛的基因组测序，进而系统阐述了牦牛适应高原的遗传学机制，如鉴定了牦牛基因组中通过基因家族扩张等方式产生的、与能量代谢和低氧应答密切相关的新基因，鉴定了这些通路上发生特异位点变异的关键基因。该研究不仅能加速牦牛农艺重要性状的遗传分析，还能帮助人类理解和治疗高原反应和低氧导致的有关疾病。 　　该成果发表在2012年8月的《Nature Genetics》杂志上，并被选为该期的封面标题论文 《Science》杂志新闻部也以“What gets yaks high”为题进行了在线评论，《The Scientist》等上百家网站和杂志也对该研究进行了报道。 　　五、脑起搏器研究 　　脑深部刺激是通过埋植在胸前的刺激器向植入在大脑特定靶点的电极发送电脉冲来治疗大脑疾病的新方法，是帕金森病、癫痫、抑郁等疾病的首选外科疗法，对于药物成瘾等治疗有潜在的临床价值。植入人体的脑深部刺激器(俗称“脑起搏器”)是其核心装备，被美国垄断。国内相关患者超过6000万人，临床价值重大。 　　清华大学李路明教授领导的团队从2000年开始脑起搏器研究，经过不懈努力，攻克集成制造、测试、可靠性等技术难关，建立了由26项发明专利组成的知识产权网络，研制成功脑起搏器 进而突破了对植入体内的脑起搏器进行无线充电的技术，研制成功可充电脑起搏器。迄今，已经完成40例脑起搏器临床试验，术后最长超过3年,已经完成53例可充电脑起搏器临床试验，均取得了显著疗效。 　　脑起搏器的临床试验是由首都医科大学附属北京天坛医院张建国教授的团队负责，中国医学科学院北京协和医院郭毅博士、王任直教授的团队和南方医科大学珠江医院张世忠教授的团队参与完成的。 　　脑起搏器的研制成功标志着我国成为继美国之后全球第二个有能力研发、生产脑起搏器的国家，对我国自主高端医疗器械的研发和产业化具有极重要的示范意义。 　　六、资源三号卫星指标设计及地面处理关键技术 　　资源三号是我国第一颗民用高分辨率三线阵立体测图卫星，2005年立项研制，2012年1月9日发射成功。资源三号实现了中国民用高分辨率测绘卫星领域零的突破，对中国航天与测绘事业的发展具有革命性意义。资源三号卫星影像产品质量达到了国际同类卫星的领先水平，扭转了高分辨率卫星影像长期依赖外国进口的局面，成为我国卫星遥感从“有”到“好”的革命性转折的里程碑。武汉大学研究团队在航天科技集团五院、中国资源卫星应用中心和国家测绘地理信息局的大力支持下，2012年取得了重大进展。主要创新点内容包括： 　　提出了资源三号辐射和几何等核心技术设计指标以及指标设计的过程控制方法，保证了资源三号卫星关键指标的优化设计。 　　建立了资源三号卫星严格几何成像模型，使获取影像全球无控制定位精度优于20米，突破了困扰我国多年的遥感卫星几何定位精度低的核心瓶颈问题。 　　建设了我国首个高分辨率几何定标场，发明了资源三号卫星高精度在轨几何定标模型，填补了遥感卫星在轨几何定标处理空白。 　　该项目核心技术成果分别获得了2012年国家科技进步二等奖和2012年测绘科技进步特等奖。 　　七、基于生物质大分子的新材料和生化品 　　纤维素和甲壳素是自然界中最丰富的生物质大分子，也是未来主要化工原料，但由于结构复杂，难以溶解和熔融而一直未被充分应用。武汉大学天然高分子及高分子物理课题组在张俐娜院士带领下，突破有机溶剂加热溶解高分子的传统方法，开创了纤维素、甲壳素、聚苯胺等难溶大分子在水溶剂体系低温溶解的崭新技术并提出低温溶解新机理。他们通过大量实验证据提出了大分子和溶剂小分子自组装形成低温下较稳定的水溶性氢键配体从而引起大分子溶解的新机理。该溶解过程清洁无污染，成本低廉，是真正的“绿色”工艺，被国际上评价为纤维素加工技术上的一大里程碑。基于该低温溶解体系，他们开发了一系列如纤维素、甲壳素和聚苯胺丝、膜、水凝胶和气凝胶以及具有光、电、磁和生物及分离功能的新型环保材料，并建立了材料结构与功能之间的关系。此外，他们还系统研究了80多种多糖(如香菇多糖、茯苓多糖、黑木耳多糖等)分子链构象及其构效关系。这些创新成果不仅具有较高学术水平，而且能满足国民经济发展的需求，符合国家可持续发展的战略。 　　相关研究成果分别发表在Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.、Macromolecules等刊物上。2012年张俐娜院士获得国际纤维素和再生资源材料领域最高奖——美国化学会Anselme Payen奖，成为半个世纪以来获得该奖的第一位中国人，也是第一位女性科学家。 　　八、重组戊型肝炎疫苗(大肠杆菌)的研制 　　戊型肝炎是危害人类健康的重要传染病。厦门大学等单位的科研人员经过14年的原始创新研究和产学研合作，率先发现了戊肝病毒的主要保护性抗原表位，从病毒学、免疫学和结构生物学角度系统阐明了该表位在机体抗病毒免疫过程中的作用和规律，发展出独特的原核表达技术，研制出高质量的诊断试剂以及安全、有效的基因工程疫苗，并完成了12万人大规模临床试验，在《柳叶刀》、《美国科学院院刊》、《肝脏病学》等国际著名学术杂志上陆续发表了29篇论文，取得3项7个国家的发明专利授权，成为国际公认的戊肝研究领域的前沿团队之一。 　　厦门大学夏宁邵教授所带领的研究团队研制的戊肝诊断试剂盒已成为国内外戊肝诊断的标准试剂盒之一，被英国、法国、德国等西方发达国家大量应用于临床诊断，2010年获得国家技术发明二等奖。2012年10月，课题组研制的戊型肝炎疫苗正式上市销售，世界上第一个商业化的戊型肝炎疫苗在我国问世。这是继乙肝疫苗、人乳头瘤病毒疫苗之后世界上第三个成功的基因工程病毒疫苗，以及第一个采用原核表达系统研制成功的病毒疫苗。 　　戊肝疫苗的成功证实利用大肠杆菌进行类病毒颗粒疫苗的研制是可行的，为疫苗的研制开辟了一条崭新的路径，得到国内外学术界和产业界的高度赞誉和关注。2012年该研究获得中国专利金奖。 　　九、古—中生代之交海水温度变化与生物演化 　　发生于2.52亿年前的古—中生代之交生物大灭绝是地球历史上比恐龙灭绝还严重的一次最大灭绝事件，造成了当时世界上绝大多数物种的消失，对于这一灭绝事件的原因众说纷纭。中国地质大学(武汉)研究小组与英国利兹大学、德国爱尔兰根大学等单位合作，通过对华南地区大量的海相微体化石牙形石的氧同位素分析，首次定量地构建了该时期赤道低纬度地区高精度的古海水温度的变化曲线，揭示了古—中生代之交是一个从冰室气候到温室气候转变、距今2.52亿年至2.47亿年前的早三叠世一直延续了近500万年极端高温的过程。 　　该研究表明古—中生代之交海水温度急剧升高，并与该时期生物大灭绝相吻合 早三叠世是地质历史时期最热的时期之一，赤道低纬度地区海平面温度最高时超过了40℃。极端的高温抑制了赤道低纬度地区大灭绝之后生态系的复苏，当时的海洋几近无法栖息，只有一些个体呈现小型化的贝类生物，大多数的鱼类及海生爬行动物被驱赶至更高的纬度地区。极端高温也造成了早三叠世煤沉积的缺乏。 　　本研究揭示了在极端温室条件下环境变化与生物演化的关系，证实了气候极度暖化可以是物种灭绝的一个直接的原因，并抑制生态系的发展。 　　本研究的主要成果于2012年分别发表于国际著名刊物《科学》(Science)和《地质学》(Geology)上。 　　十、鼻咽癌放化综合治疗及个体化治疗基础的研究 　　每年全球鼻咽癌新发病例的40%在中国。鼻咽癌病变部位隐蔽，来医院就诊的病人70%都是中晚期患者，转移及复发率高。国际指南推荐的中晚期鼻咽癌的标准治疗模式是不仅要在放射治疗的同时采用化疗，还要在放疗后再给予3个疗程的强化化疗。 　　中山大学肿瘤防治中心马骏教授团队会同复旦大学附属肿瘤医院、北京大学肿瘤医院等7家中心，完成了世界最大宗508例中晚期鼻咽癌前瞻性随机对照临床试验，发现在同时期化疗和放射治疗基础上，标准的强化化疗方案(3个疗程的“顺铂+氟尿嘧啶”)不能提高患者的生存率 而且，病人的毒副反应大，治疗周期延长3个月，患者难以承受。在此基础上，马骏教授团队会同四川大学华西医院，通过microRNA芯片检测465例鼻咽癌组织标本，发现一组由5个microRNA构成的分子标签能较好预测治疗效果。 　　以上研究内容先后在国际权威期刊英国的《柳叶刀肿瘤学》上进行快速报道(Lancet Oncol 2012，13:163-71及2012，13:633-41)。该研究被Nature China网站以亮点文章予以推荐。国际知名评估生物医学顶级文献的专业网站Faculty of 1000确认：该项研究为医学文献中2%的顶级文献。 　　其意义在于：在临床上可使患者避免过度治疗，有效地利用医疗资源，为鼻咽癌的个体化治疗奠定了基础，对未来相关靶向药物的研发开辟了新的思路。

24日，由教育部科学技术委员会组织评选的2013年度&ldquo 中国高等学校十大科技进展&rdquo 在京揭晓。北京大学主持的化学小分子诱导体细胞重编程为多潜能性干细胞等10个高校科技项目，获评本年度高校十大科技进展。 　　据介绍，&ldquo 中国高等学校十大科技进展&rdquo 评选自1998年开展以来，至今已举办16届，这项评选活动对提升高等学校科技的整体水平、增强高校的科技创新能力发挥了积极作用，并产生了较大的社会影响。 　　一、化学小分子诱导体细胞重编程为多潜能性干细胞 　　传统观点认为，哺乳动物细胞只有在胚胎发育的早期具有分化为各种类型组织和器官的&ldquo 多潜能性&rdquo ，而随着生长发育成为成体细胞之后会逐渐丧失这一特性。人类一直在寻找方法让已分化的成体细胞逆转，使之重新获得&ldquo 生命之初&rdquo 的多潜能性，并将其重新定向分化成为有功能的细胞或器官，应用于治疗多种重大疾病。此前，通过借助卵母细胞进行细胞核移植或者使用导入外源基因的方法，体细胞被证明可以被&ldquo 重编程&rdquo 获得&ldquo 多潜能性&rdquo ，这两项技术还获得了2012年诺贝尔生理医学奖。但是，这两项技术具有伦理限制或潜在的遗传突变等风险，大大限制了其在再生医学中的进一步临床应用。 　　邓宏魁团队开辟了一条全新途径，首次使用小分子化合物诱导体细胞重编程成为多潜能干细胞，该种细胞被称为&ldquo 化学诱导的多潜能干细胞(CiPS细胞)&rdquo 。该方法摆脱了以往技术手段对于卵母细胞和外源基因的依赖，避免了传统重编程技术在应用上的缺陷。提供了更加简单和安全有效的方式来重新赋予成体细胞&ldquo 多潜能性&rdquo ，是体细胞重编程技术的一个飞跃。该成果于7月8日发表在国际学术权威杂志《Science》。这为未来细胞治疗甚至器官移植提供了理想的细胞来源，将极大地推动治疗性克隆&mdash &mdash 克隆组织和器官以用于疾病治疗&mdash &mdash 的发展。 　　二、昼夜不对称增温对北半球陆地生态系统的影响研究 　　相比于白天，地球在夜晚时正以更高的速率变暖：在过去的50年里，日最低温度升高速度比日最高温度升高速度要快40%。然而，一直以来人们很少关注这种昼夜不对称增温对植被生长和生态系统功能的影响，成为当前的全球变化研究的一个空白点。为了解答这一问题，北京大学研究小组与中科院青藏所、法国科学院以及河南大学等单位合作，利用遥感数据、大气CO2浓度观测数据、以及气象数据，并结合大气反演模型，系统地研究了白天和晚上温度上升对北半球生态系统生产力和碳源汇功能影响及其机制。 　　研究发现，昼夜不对称增温对北半球生态系统碳源汇功能的影响显著，而且表现出明显的地带性规律。白天温度升高有利于大部分寒带和温带湿润地区植被生长及其碳汇功能，但并不利于温带干旱和半干旱地区植被生长。而夜间温度上升对植被生长的影响则与白天相反。这一发现纠正了过去普遍认为温度上升有利于北半球植被的生长、从而有利于提高生态系统碳汇功能的认识，为科学预测陆地生态系统长期动态变化研究提供了一个重要的理论基础。 　　该研究结果于2013年9月发表在Nature杂志，得到了国内外同行的高度评价。Nature杂志在同一期专门发表了一篇来自于全球生态学专家Dr. Still的评述，探讨了这项工作的重要性及其意义。 　　三、高速铁路跨区间无缝线路理论体系、关键技术及工程应用 　　跨区间无缝线路是用焊接长轨条连续铺设的轨道，彻底消除了钢轨接头，是保障高速铁路高平顺、低维修的核心技术。没有跨区间无缝线路，剧烈的轮轨作用将严重制约高速铁路发展。在研究之初，跨区间无缝线路面临与复杂气候适应性、长大桥及高架站协调性及安全服役可控性等关键难题。 　　北京交通大学高亮教授研究团队通过理论创新与技术突破，形成了具有自主知识产权的跨区间无缝线路理论与应用技术体系。创建了无缝道岔精细化分析理论及设计方法，攻克了大温差地区大号码道岔无缝化的技术难题 创立了无缝线路&mdash 长大桥梁空间耦合分析理论，突破了长大桥无法连续铺设无缝线路的技术瓶颈 自主研发了协同仿真系统，创建了高架站无缝道岔分析理论和设计方法，解决了高速铁路这一重大难题 构建了跨区间无缝线路监测、评估体系，填补了该领域空白。 　　该项目形成相关规范标准7项、并取得知识产权数十项，在国内外学术刊物上发表论著上百篇，专著《高速铁路无缝线路关键技术研究与应用》被专家认为&ldquo 具有重要的学术价值及应用价值&rdquo 。 　　研究成果整体处于国际先进水平，在国内多条高速铁路及泰国、伊朗等国铁路建设中获得广泛应用，经济效益显著，对我国乃至世界高速铁路大规模建设具有重要意义。 　　四、天河二号超级计算机系统 　　天河二号超级计算机系统峰值性能每秒5.49亿亿次，持续性能每秒3.39亿亿次，能效比每瓦特19亿次，名列2013年6月第41届国际超级计算机500强排行榜TOP500的第一名，并在11月第42届TOP500蝉联世界第一。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平对天河二号研制成功作出重要批示，并亲临学校视察了该系统。 　　项目起步于2009年，在国家自然科学基金委、国家&ldquo 核高基&rdquo 重大科技专项的支持下开始预先研究与关键技术攻关 2011年在国家&ldquo 十二五&rdquo 863计划&ldquo 高效能计算机及应用服务环境&rdquo 重大项目支持下开始工程实施，2013年5月完成研制任务。自主研制了3款芯片、4类结点、2套网及系统软件等核心构件，具有高性能、高能效、应用面广、易用性好和可用性高等显著特点。系统研制过程中取得了异构多态体系结构、微异构计算阵列、自主高性能CPU、支持十亿亿次级系统的自主定制高速互连网络、层次式加速存储架构、自主并行编程模型和多领域并行编程框架、多层次容错设计和一体化故障管理、综合化能耗控制等一系列核心关键技术突破，综合技术水平进入世界领先行列。 　　天河二号作为国家超级计算广州中心业务主机已投入运行，主要应用于大科学、大工程、产业升级和信息化建设等领域。 　　五、空间机械臂技术 　　空间机械臂安装在航天器外侧、暴露在太空，工作环境恶劣。它具有六维空间精确定位和手爪精细操作能力，是航天器在轨维修和维护的核心装备。哈尔滨工业大学刘宏教授带领的研究团队，在国家&ldquo 863&rdquo 计划支持下，十余年来从基础研究到关键技术攻关再到工程应用，在空间机械臂的设计、制造、装配、集成、测试与试验等取得重大进展。 　　发明了具有冗余容错，集机、电、热、控于一体的模块化关节，并在此基础上提出了可折叠机械臂构型，实现了最小空间的发射锁紧配置 发明了位姿大容差、结构紧固连、释放微干扰的轮廓渐进收拢式手爪，攻克了空间目标的分离和捕获技术瓶颈 建立了柔性关节的空间机械臂动力学模型，有效抑制了机械臂的末端残余抖动，实现了机械臂的精确定位 提出了动基座下动目标的相对运动预测方法，实现了浮动基座情形下大时延的运动目标自主视觉伺服跟踪 提出了重力环境下物理半物理相融合的方法，建立了模拟空间微重力的机械臂三维运动综合平台，攻克了机械臂地面测试的技术难题。 　　空间机械臂的在轨试验结果达到预期，各项指标满足要求，定位精度属于国际领先，填补了我国在该领域的空白，为空间机械臂在我国空间站建设、行星探测等领域的应用奠定了坚实基础。 　　六、星地激光链路试验 　　随着航天技术的发展，需要从卫星下传给人们的信息越来越多，传统的卫星微波通信技术已经遇到了信息传输的瓶颈问题。如果用激光光束在空间架设&ldquo 光缆&rdquo ，使高速信息从卫星传到地面，将极大地提高星间、星地的信息传输能力，有效地解决这一难题，这就是卫星激光通信技术，所建立的星地之间激光信息传输通道就是星地激光链路。 　　卫星激光通信具有通信容量大、传输距离远、保密性好等独特优点，采用该技术可以建立空中高速信息公路，为用户提供高清图像、多媒体等巨大容量的通信服务。这是一项具有极大难度和广阔应用前景的军民两用新技术，美欧日等进行了多年研究，已进入到空间试验阶段。 　　哈尔滨工业大学卫星光通信团队在马晶、谭立英教授带领下进行了二十多年的艰苦攻关，突破了卫星光通信关键技术。在国防科工局民用航天项目支持下，哈工大成功进行了海洋二号卫星与光通信地面站之间的星地双向激光通信，链路距离近2千公里，光束对准精度达到微弧度量级，相当于针尖对麦芒的百倍，实现了&ldquo 对得准、捕得快、跟得稳、通得好&rdquo 。这是我国首次星地激光链路试验，主要技术指标达到了国际领先水平。　　该项试验的成功，标志着我国在空间高速信息传输方面取得了重大突破，是我国卫星通信发展史上新的里程碑! 　　七、量子反常霍尔效应的实验观测 　　拓扑绝缘体是一种新的量子物质。这种体绝缘材料的表面存在受拓扑性质保护的导电态。理论预言，在铁磁性拓扑绝缘体薄膜中会存在量子反常霍尔效应，即不需要外加磁场的量子霍尔效应。当薄膜处于量子反常霍尔态时，其体内是绝缘的，边缘存在无能量耗散的导电通道。实现这一效应不但在科学上具有重要意义，还有可能推动新一代低能耗电子学器件的发展，有可能推动信息技术的革命。 　　从2009年开始，清华大学薛其坤院士带领的、由清华大学王亚愚、陈曦、贾金锋和中科院物理所马旭村、何珂、吕力组成的实验团队，理论上与美国斯坦福/清华大学张首晟以及中科院物理所方忠、戴希合作，对量子反常霍尔效应展开实验攻关。他们利用分子束外延技术制备出了高质量拓扑绝缘体薄膜，利用半导体能带工程得到了理想的电子结构，通过对生长过程原子尺度上的控制得到了几乎绝缘的铁磁性薄膜-Cr掺杂的(Bi,Sb)2Te3，并首次在实验上观测到量子反常霍尔效应，即在美国物理学家霍尔1881年发现反常霍尔效应132年后终于实现了反常霍尔效应的量子化。该成果发表在2013年《科学》杂志上。量子反常霍尔效应的实验发现是凝聚态物理基础研究领域的一项里程碑式的发现，是我国对世界物理学发展所做出一项重要贡献。 　　八、过渡金属导致物质从反芳香性向芳香性的突变 　　芳香性是芳香化学的基石。芳香性物质从日常生活到高科技领域均应用广泛。而反芳香性物种因极不稳定，已成功分离的极少。实现物质从反芳香性到芳香性的转变，是一个有待突破的重要科学难题。 　　我国科学家通过在反芳香环内嵌入金属的方法，首次合成并分离出全新芳香性物质金属杂戊搭炔。该化合物挑战化学键极限，分子内含有小于130° 的卡拜键角，过渡金属导致物质从反芳香性到芳香性的突变，两者均为颠覆传统概念的突破。代表作发表于《Nature Chemistry》今年第8期。该杂志同步发表以&ldquo Breaking the rules&rdquo 为题的专评。《Nature China》、《Science News》、美国化学会《Noteworthy Chemistry》、我国基金委网站和俄罗斯化学新闻等发表了专评或报道。诺贝尔化学奖得主Roald Hoffmann对该成果也给予了高度评价。 　　此项原创性研究历经4年协同攻关，厦门大学夏海平教授为项目总负责人，朱军副教授为理论计算负责人，李顺华副教授负责产物的荧光性能研究，博士生朱从青为产物合成与结构表征的主要贡献者。参加该工作的还有多位厦门大学的其他师生。美国佐治亚大学Paul Schleyer教授参与了理论计算讨论。 　　夏海平课题组2013年度围绕金属杂芳香体系发表了十篇相关论文。这类新芳香体异常稳定、其光电特性与传统有机芳香体截然不同，在生物医学、光电材料和太阳能利用等领域应用前景广阔。 　　九、纳米孪晶结构极硬立方氮化硼 　　超硬工具在现代加工业中发挥着愈来愈重要的作用。同时提高超硬工具材料的硬度、韧性和稳定性一直是科学界和产业界的共同追求。以燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室田永君教授为首的中外科学家首先建立了多晶共价材料硬化的理论模型，发现在纳米尺度硬度应源于霍尔-佩奇效应和量子限域效应的共同贡献 随后他们通过具有类似俄罗斯套娃晶体结构的洋葱BN在高温高压下的马氏体相变合成了纳米孪晶立方氮化硼。该材料的硬度超过人工金刚石单晶，韧性优于商用硬质合金，抗氧化温度高于立方氮化硼单晶本身。同时他们还发现纳米孪晶立方氮化硼随孪晶厚度减小能够持续硬化到3.8纳米，突破了大家熟知的材料硬化的尺寸下限(约10纳米)。本研究发展的基本原理和合成技术同样适用于合成纳米孪晶金刚石及其复合材料，从此综合性能更加优异的系列刀具材料将会诞生，并将在机械加工、地质勘探、石油和天然气采掘等行业中发挥重要作用。 　　上述研究成果发表在2013年1月的Nature杂志上。Nature封面和目录页对论文进行了导读，导读题目&ldquo 硬时代：现在立方氮化硼在其极硬态与金刚石相匹敌&rdquo 形象而生动地介绍了该文，同时配发了合成样品的原图，众多著名的国际性学会、媒体和杂志对此也进行了报道。 　　十、H7N9禽流感的病原学及临床诊治研究 　　2013年我国突发H7N9禽流感重大疫情，李兰娟院士团队全力应对，艰苦攻关，基础与临床相结合，取得了重大成果。 　　对H7N9病毒起源、分子结构和特征研究获得重大发现，在国际上首次证实活禽市场是H7N9禽流感的源头，首次发现H7N9关键基因突变导致病毒从禽向人传播，首次发现&ldquo 细胞因子风暴&rdquo 是导致H7N9感染重症化的关键原因，研究成果第一时间在国际顶级医学期刊《柳叶刀》上头版头条发表，为政府决策和干预，控制传染源提供了科学依据，收到显著成效，短时间内遏制了新发病例增加，也为全球H7N9禽流感防治提供了指南。 　　系统地提出了&ldquo 四抗二平衡&rdquo 治疗策略，创造性运用人工肝技术阻断&ldquo 细胞因子风暴&rdquo ，控制严重炎症反应，救治H7N9禽流感重症患者，取得显著成效，极大地降低了病死率。救治效果得到了国家领导人的充分肯定和高度评价。 　　及时总结H7N9禽流感临床诊治成果和经验，并在世界著名的《新英格兰医学杂志》上发表，向全球首次揭示H7N9禽流感的临床特征和发病规律，首次提出人工肝治疗危重症H7N9病例的适应症。 　　成功研制了我国首个H7N9病毒疫苗株，改变了我国一直以来流感疫苗株依赖国外进口的历史，标志我国已具有自主研发流感疫苗的能力，并可向国际提供优质的流感疫苗种子株，为全球控制流感作出贡献。

p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 近日，教育部科学技术委员会公示了2018年度“中国高等学校十大科技进展”拟入选项目名单，经过地方和高校遴选推荐、部门形式审查、学部初评和专家综合评议4个阶段，共有10个项目拟入选。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 据了解，中国高等学校十大科技进展评选活动从1998年开始评选，每年评选一次，至今共20年。评选的主要目的是推动高等学校的科技创新，同时促进创新人才的脱颖而出。这项评选活动对提升高校科技的整体水平、增强高校的科技创新能力发挥了积极作用，并产生了较大的社会影响，赢得了较高的声誉。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 进入公示的拟入选项目共有10个，项目的申报单位来自10所双一流高校，包括8所一流大学建设高校（北京大学、清华大学、东南大学、华中科技大学、吉林大学、上海交通大学、中国农业大学、中山大学）以及2所一流学科建设高校（北京协和医学院、西南交通大学）。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 从项目负责人来看，高文、曹雪涛、罗 俊、翟婉明、张福锁为两院院士，这些科学家在各自领域都取得了突出成绩。熊仁根、孙友宏、杨启、宋尔卫、钟虓?等科学家在各自领域内也有一定影响力。10个拟入选项目的具体名单如下： /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/d6d8c528-2f2d-42d4-8eaf-3d08a15a7da8.jpg" title=" 屏幕快照 2018-12-19 上午10.16.19.png" / /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/16404f88-2188-4ba0-b239-2acc895e77af.jpg" title=" 屏幕快照 2018-12-19 上午10.16.25.png" / /p

由中国科学院、中国工程院主办，中国科学院院士和中国工程院院士评选的2014年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻，1月31日晚间在京揭晓。 　　此项年度评选活动至今已举办了21次。评选结果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。 　　2014年中国十大科技进展新闻是 ： 　　1.探月工程三期再入返回飞行试验获圆满成功 　　国防科技工业局宣布，11月1日6时42分，再入返回飞行试验返回器在内蒙古四子王旗预定区域顺利着陆，中国探月工程三期再入返回飞行试验获得圆满成功。再入返回飞行试验器于10月24日在中国西昌卫星发射中心发射升空，进入地月转移轨道。科研人员将对飞行试验获得的数据进行深入研究，为优化完善嫦娥五号任务设计提供技术支撑。试验器服务舱将继续在太空飞行，并开展一系列拓展试验。首次再入返回飞行试验圆满成功，标志着中国已全面突破和掌握航天器以接近第二宇宙速度的高速再入返回关键技术，为确保嫦娥五号任务顺利实施和探月工程持续推进奠定了坚实基础。 　　2.4500米级深海遥控作业型潜水器海试成功 　　&ldquo 海马号&rdquo 的研制是&ldquo 863&rdquo 计划支持的重点项目，是我国迄今为止自主研发的下潜深度最大、国产化率最高的无人遥控潜水器系统，并实现了关键核心技术国产化。国土资源部作为该项目的主持部门，广州海洋地质调查局作为业主单位牵头，联合上海交通大学、浙江大学、青岛海洋化工研究院、同济大学和哈尔滨工程大学等共同协作完成研制与海试。在南海进行的三个阶段的海试中，&ldquo 海马号&rdquo 共完成17次下潜，3次到达南海中央海盆底部进行作业试验，最大下潜深度4502米，完成91项技术指标的现场考核，并通过专家组验收。此次海试的成功标志着我国掌握了大深度无人遥控潜水器的关键技术，是继&ldquo 蛟龙号&rdquo 之后又一标志性成果。 　　3.量子通信安全传输创世界纪录 　　中国科学技术大学潘建伟院士及其团队与中科院上海微系统所和清华大学合作，通过发展高速独立激光干涉技术，结合高效率、低噪声超导纳米线单光子探测器，将可以抵御黑客攻击的远程量子密钥分发系统的安全距离扩展至200公里，并将成码率提高了3个数量级，创下新的世界纪录。11月7日出版的《物理评论快报》发表了这一重要成果，审稿人评论认为&ldquo 实用量子密钥分发的重要里程碑&rdquo 和&ldquo 物理和技术上的重大进展&rdquo ，并被选为&ldquo 编辑推荐&rdquo 论文。同时，欧洲物理学会下属网站《物理世界》也以《安全的量子通信传输到远距离》为题，对其进行了报道。 　　4.甲烷高效转化研究获重大突破 　　中科院大连化学物理研究所包信和院士领衔的团队基于&ldquo 纳米限域催化&rdquo 的新概念，创造性地构建了硅化物晶格限域的单中心铁催化剂，成功实现了甲烷在无氧条件下选择活化，一步高效生产乙烯、芳烃和氢气等高值化学品。与天然气转化的传统路线相比，该技术彻底摒弃了高耗能的合成气制备过程，大大缩短了工艺路线，反应过程本身实现了二氧化碳的零排放，碳原子利用效率达到100%。相关成果发表在《科学》杂志上。有关专家认为：这是一项&ldquo 即将改变世界&rdquo 的新技术，未来的推广应用将为天然气、页岩气的高效利用开辟新的途径。目前，这项技术相关的专利申请已进入美国、俄罗斯、日本、欧洲等国家和地区。 　　5.超级稻亩产首破千公斤 　　由湖南杂交水稻研究中心袁隆平院士团队牵头的国家&ldquo 863&rdquo 计划课题&ldquo 超高产水稻分子育种与品种创制&rdquo 取得重大突破。9月24日和10月10日，分别由中国科学院院士谢华安任组长的专家组和农业部测产专家组组长、中国水稻研究所所长程式华等专家，在牛形村和红星村现场测产，平均亩产分别达到1006.1公斤和1026.70公斤，首次实现了超级稻百亩片过千公斤的目标，创造了一项里程碑式的世界纪录。这是农业部首次针对超级稻千公斤攻关品种组织的国家级测产验收。2014年，&ldquo Y两优900&rdquo 在全国13个省市自治区的30个示范片开展高产示范攻关，在较为不利的气候下仍获得丰收。 　　6.能量最高质子回旋加速器首次出束 　　7月4日，中国原子能科学研究院承建的100兆电子伏质子回旋加速器首次出束，这标志着国家重点科技工程&mdash &mdash .串列加速器升级工程的关键设施全面建成。该加速器是国际上最大的紧凑型强流质子回旋加速器，也是我国自行研制的能量最高质子回旋加速器。其设计突破70兆电子伏以上能区回旋均采用分离扇或螺旋扇的国际惯例，表明我国已掌握该领域一系列创新技术。工程建成后将填补我国中能强流质子回旋加速器的空白，使我国成为少数几个拥有新一代放射性核束加速器的国家。在国防核科学研究、新核素合成、天体物理研究、医用同位素研发、治癌技术研究等前沿领域中有望取得突破性成果。 　　7.首次获人源葡萄糖转运蛋白结构 　　清华大学医学院颜宁教授研究组在世界上首次解析了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构，初步揭示了其工作机制及相关疾病的致病机理。据介绍，该成果不仅是针对葡萄糖转运蛋白研究取得的重大突破，同时为理解其他具有重要生理功能的糖转运蛋白的转运机理提供了重要的分子基础，揭示了人体内维持生命的基本物质进入细胞膜转运的过程，对于人类进一步认识生命过程具有重要的指导意义。该成果在《自然》杂志发表后，诺贝尔化学奖得主布莱恩· 克比尔卡评价，针对人类疾病开发药物，获得人源转运蛋白结构至关重要。因此这是一项伟大的成就。该成果对于研究癌症和糖尿病的意义不言而喻。 　　8.光通信技术取得新突破 　　&ldquo 超高速超大容量超长距离光传输基础研究&rdquo 国家&ldquo 973&rdquo 项目在武汉通过验收，在国内首次实现一根头发丝般粗细的普通单模光纤中以超大容量超密集波分复用传输80公里，传输总容量达到100.23Tb/s，相当于12.01亿对人在一根光纤上同时通话。这一项目由武汉邮电科学研究院牵头，华中科技大学、复旦大学、北京邮电大学、西安电子科技大学等单位参与，实现了我国光传输实验在容量上的突破。网络传输容量是衡量国家网络承载能力和水平的关键性指标。这一项目致力于打造超高速度超大容量超长距离传输网络，为下一代光传输网络进行的技术储备，推动我国在光通信领域保持国际领先地位。 　　9.首次揭示阿尔茨海默氏症致病蛋白三维结构 　　清华大学生命科学院施一公院士研究组在世界上首次揭示了与阿尔茨海默氏症发病直接相关的人源&gamma 分泌酶复合物(&gamma -secretase)精细三维结构，为阿尔茨海默氏症的发病机理提供了重要线索。相关成果以长文形式在线发表于《自然》杂志。阿尔茨海默氏症又称老年痴呆症，不但给病人及家属造成极大痛苦，也带来沉重的社会负担。该研究组利用瞬时转染技术，在哺乳动物细胞中成功过量表达并纯化出纯度好、性质均一、有活性的&gamma -secretase复合体。同时，通过对获得的复合物样品进行冷冻电镜分析，最终获得了分辨率达4.5埃的&gamma -secretase复合物三维结构。据此，科学家对阿尔茨海默氏症的研究将开启新篇章。 　　10.首套30米分辨率全球地表覆盖遥感制图数据集成功研制并捐赠联合国 　　由国家测绘地理信息局完成的这一&ldquo 863&rdquo 重点项目研究成果，涵盖全球陆域范围和两个基准年(2000年和2010年)，包括水体、耕地和林地等十大类地表覆盖信息，提供着全球地表覆盖空间分布与变化的详尽信息，将同类全球数据产品的空间分辨率提高了10倍，是全球环境变化研究、可持续发展规划等不可或缺的重要基础资料。9月22日，国务院副总理张高丽将这一成果赠送给联合国秘书长潘基文，供联合国系统、各成员国和国际社会免费使用。《自然》杂志也作了专题报道。目前已有来自全球70多个国家的上千名科技工作者和用户下载和使用了超过3万幅数据，成果正在全球环境变化监测和可持续发展等方面发挥重要作用。 　　2014年世界十大科技进展新闻是： 　　1.研制出新一代模仿人脑计算机芯片 　　美国国际商用机器公司(IBM)8月7日宣布，模仿人脑结构和信息处理方式研制出新一代计算机芯片&ldquo 真北&rdquo ，可能给计算机行业带来革命。相关论文刊登在《科学》杂志上。据介绍，&ldquo 真北&rdquo 包含54亿个晶体管，按此衡量是IBM制造的最大芯片。根据人脑神经系统中神经元和神经突触的结构，&ldquo 真北&rdquo 模拟了100万个神经元和2.56亿个神经突触，具有4096个处理核。这些处理核相互连接，形成一个网状结构。与传统芯片总是在运行不同，&ldquo 真北&rdquo 只在需要时运行，使所消耗能量和运行环境温度大为降低。它运行期间功率仅为70毫瓦，其运算能力可折合为每瓦功率下每秒460亿次。 　　2.&ldquo 菲莱&rdquo 成功登陆彗星 　　欧洲航天局位于德国达姆施塔特的欧洲空间运转中心11月12日确认，欧航局彗星着陆器&ldquo 菲莱&rdquo 已成功登陆彗星&ldquo 丘留莫夫-格拉西缅科&rdquo 。&ldquo 菲莱&rdquo 成功着陆令欧航局专家兴奋不已。&ldquo 这是人类文明的一大步，&rdquo 欧航局局长让-雅克· 多尔丹说。同样在欧洲空间运转中心等待登陆结果的德国联邦参议院议长福尔克尔· 布菲耶表示，&ldquo 菲莱&rdquo 成功着陆具有划时代意义。载有&ldquo 菲莱&rdquo 的彗星探测器&ldquo 罗塞塔&rdquo 2004年3月升空。经过10年追赶，终于在2014年8月追上彗星&ldquo 丘留莫夫-格拉西缅科&rdquo 。这是人造探测器首次登陆一颗彗星。科学家希望通过了解形成于太阳系形成初期的彗星，进一步探究太阳系甚至人类的起源。 　　3.确认117号元素 　　一个国际科研小组利用新实验成功证实了117号元素的存在，这一成果使得该超重元素向正式加入元素周期表更近了一步。117号元素是以俄罗斯杜布纳联合核研究所为首的一个国际团队于2010年首次成功合成的。但此后，只有2012年曾成功重复这一实验。最新实验在德国亥姆霍兹重离子研究中心进行，欧洲、美国、印度、澳大利亚和日本等多国研究人员参与。他们在粒子加速器中，用钙离子轰击放射性元素锫，成功生成117号元素。该成果发表在《物理学评论通讯》上。 　　4.基因疗法首次降伏HIV 或可促&ldquo 功能性治愈&rdquo 艾滋病 　　美国费城宾夕法尼亚大学研究人员，第一次使用一种名为锌指核酸酶(ZFN)的酶瞄准并破坏了12名艾滋病病毒(HIV)携带者免疫细胞中的一种基因，从而增强了他们抵抗病毒的能力。该项研究成果发表在3月6日出版的《新英格兰医学杂志》上。研究人员报告说，他们从12名HIV感染者体内提取未被感染的T细胞，并对该细胞的CCR5基因进行改造，让HIV无法通过其合成的CCR5蛋白质受体进入这些细胞。这项研究表明，可以安全有效地改造HIV感染者自身的T细胞，模拟针对HIV的抵抗性，这些细胞注回感染者体内后会维持一段时间，即使不服药也能将HIV拒之门外。改造T细胞是免于终身使用抗逆转录病毒药物、促使&ldquo 功能性治愈&rdquo 艾滋病的关键。美国分子生物学家John Rossi说：&ldquo 这是HIV基因疗法的第一个重大进步。&rdquo 　　5.用激光束从太空传回高清视频 　　太空的宽带时代就要到来了吗?美国航天局6月6日宣布，该机构利用激光束把一段高清视频从国际空间站传送回地面，成功完成一种可能根本性改变未来太空通信的技术演示。这一通信试验名为&ldquo 激光通信科学光学载荷&rdquo (OPALS)。据美国航天局发布的消息，在5日进行的技术演示中，一段时长37秒、名为&ldquo 你好，世界!&rdquo 的高清视频，只用了3.5秒就成功传回，相当于传输速率达到每秒50兆，而传统技术下载需要至少10分钟。据介绍，OPALS利用极为细小的激光束传输数据，速率可比现有基于无线电波的通信方式提高10倍到1000倍。&ldquo 这就好比从拨号上网升级到了宽带上网。&rdquo 负责这一项目的工程师波格丹· 瓦伊德说。 　　6.&ldquo 猎户座&rdquo 载人飞船成功首飞 　　12月5日，全世界最大型的火箭第一次将新型的&ldquo 猎户座&rdquo 载人飞船从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空。作为航天飞机的替代产品，此次飞行并没有将宇航员送上天，在环绕地球运行两圈即进行约4个半小时的飞行后，在3个主降落伞的拖曳下，&ldquo 猎户座&rdquo 平稳落入美国加利福尼亚州海岸以西的太平洋海域。等待在那里的美国海军帮助回收飞船。此次试飞的最大高度达到距离地面5800公里，是国际空间站距离地面高度的15倍。&ldquo 猎户座&rdquo 的成功降落标志着人类第一艘以深空探索为目标的载人飞船首次试飞取得成功。美国航天局称，这是火星探索之旅的重大里程碑，&ldquo 猎户座&rdquo 有能力超越以往任何的美国宇宙飞船。 　　7.首个埃博拉疫苗通过临床试验安全有效 　　美国国家卫生研究院(NIH)11月26日宣布，首个埃博拉疫苗成功通过临床试验，被证实安全有效。这一成果当天发表在美国的一家医学杂志上。文章称，NIH下属的过敏与传染病研究院与葛兰素史克公司的研究人员从埃博拉病毒中提取出部分基因，并植入人体细胞内，最终制成疫苗。虽然这种疫苗目前被证实安全有效，但研究显示，人体免疫系统需要大剂量的疫苗才能产生出足够的抗体，这意味着短期内该疫苗的产量还无法满足需求。 　　8.受控核聚变研究首次实现能量总增益 　　受控核聚变是人类安全利用核能的终极目标。美国利弗莫尔劳伦斯国家实验所研究人员2月12日在《自然》杂志网络版上报告说，他们在实验中先将极少量的氢同位素核燃料均匀地裹在一个直径2毫米的球状颗粒上，核燃料的厚度仅相当于一根头发丝，然后将小球装入一个微型&ldquo 胶囊&rdquo 。研究人员利用激光将&ldquo 胶囊&rdquo 迅速加热到比太阳还高的温度，使其内部发生剧烈爆炸，最终释放出的能量超出了整个实验所投入的能量，首次在完成&ldquo 点火&rdquo 时实现了能量&ldquo 盈余&rdquo 。 　　9.最新研究成果显示暗物质可能存在 　　美籍华人物理学家丁肇中9月18日公布阿尔法磁谱仪项目最新研究成果，进一步显示宇宙射线中过量的正电子可能来自暗物质。根据研究小组在《物理评论快报》上发布的数据，阿尔法磁谱仪观察到的410亿个宇宙射线事件中，约有1000万个是电子或正电子。正电子似乎来源于宇宙空间的各个方向，而不是某个特定方向。研究人员说，观测到的正电子分布特征与暗物质理论的某个模型一致，该模型认为暗物质由一种称为&ldquo 中轻微子&rdquo 的粒子组成。此外，瑞士洛桑联邦理工学院粒子物理和宇宙学系的奥列格· 瑞查尔斯基和阿列克谢?波雅尔斯基带领的科研团队称，他们通过分析英仙座星系团和仙女座星系发出的X射线，可能发现了被科学家苦苦追寻的暗物质的信号。相关研究发表在《物理评论快报》上。 　　10.绘制最详尽海底地图 　　多国科学家利用欧美民用卫星数据，制作出历来最详尽的海底地图，令2万座位处深海的神秘山峰曝光，一些深海海沟面貌也可呈现人前。专家指出，新海图有助于军事、能源开发及地质考古等方面的应用。新海图采用的地引力模型准确程度较1997年的上一个版本旧海图高出1倍。此前的海图只能显示海洋中超过2公里高的约5000座山峰，而新海图则可望包罗超过1.5公里高的海底山峰资料，并能标示出被海洋沉积物覆盖的地貌。研究报告发表于《科学》。 　　当晚，由《中国科学报》等主办的&ldquo 2014中国科学年度新闻人物&rdquo 评选活动正式公布结果，中国工程院院士、国家杂交水稻工程技术研究中心主任暨湖南杂交水稻研究中心主任袁隆平，中国工程院院士、中国医学科学院院长曹雪涛等10人当选&ldquo 2014中国科学年度新闻人物&rdquo 。2014年度国家最高科学技术奖得主于敏被评为&ldquo 2014中国科学年度特别新闻人物&rdquo 。

由中国科学院、中国工程院主办，中国科学院院士工作局、中国工程院学部工作局、中国科学报社承办，中国科学院院士和中国工程院院士评选的瀚霖杯2011年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻，2012年1月17日揭晓。 　　2011年中国十大科技进展新闻 　　1 天宫一号与神舟八号成功实现交会对接 　　11月3日1时36分，神舟八号与天宫一号在太空成功实现首次交会对接。从接触到最后锁紧，它们用了8分钟。对接机构完成锁紧后，天宫一号姿态启控，建立起组合体飞行模式，开始组合体运行，进行一系列相关科学试验。11月14日20时，在北京航天飞行控制中心的精确控制下，天宫一号与神舟八号成功进行了第二次交会对接。这次对接进一步考核检验了交会对接测量设备和对接机构的功能与性能，获取了相关数据，达到了预期目的。11月17日19时32分，神舟八号飞船降落于内蒙古四子王旗主着陆场。天宫一号与神舟八号交会对接任务取得圆满成功。继美俄之后，中国成为世界上第三个掌握完整的太空对接技术的国家。 　　天宫一号与神舟八号成功实现交会对接，标志着我国空间交会对接技术取得重大突破，实现了我国空间技术发展的重大跨越。这是我国载人航天事业发展史上的重要里程碑。 　　2 “蛟龙”号载人潜水器成功突破5000米 　　7月26日上午， “蛟龙”号在第二次下潜试验中成功突破5000米水深大关。共有来自13家单位的96名科研人员参加了本次海试任务。海试期间，共完成5次下潜作业，共有8人完成15人次下潜，下潜深度分别为4027、5057、5188、5184和5180米。潜水器在海底完成多次坐底试验，并在中国大洋协会多金属结核勘探合同区开展海底照相、摄像、海底地形地貌测量、海洋环境参数测量、海底定点取样等作业试验与应用，完成了各项试验任务。 　　本次海试是国家“863”计划海洋技术领域的重点任务，由科技部委托、国家海洋局组织、中国大洋协会具体实施，旨在检验和考核“蛟龙”号在5000米级深度的安全性能和作业能力，为开展更大深度海试和未来实际应用奠定基础。 　　这次海试成功，是我国海洋科技发展的一个里程碑，标志着我国具备了到达全球70%以上海洋深处进行作业的能力。 　　3 百亩超级杂交稻试验田亩产突破900公斤 　　杂交水稻之父袁隆平院士指导的超级稻第三期目标亩产900公斤高产攻关获得成功。百亩试验田位于湖南省邵阳市隆回县羊古坳乡雷峰村，18块试验田共107.9亩。9月18日，这片由袁隆平研制的“Y两优2号”百亩超级杂交稻试验田正式进行收割、验收。农业部委派的专家组，中国水稻所所长程式华、江西农业大学党委书记石庆华、农业部科教司推广处徐志宇等国内杂交稻专家一行现场组织指导对袁隆平院士研制的“Y两优2号”超级杂交稻进行收割验收作业，测得隆回县羊古坳乡雷峰村百亩片亩产达到926.6公斤。杂交水稻大面积亩产900公斤，这是世界杂交水稻史上迄今尚无人登临的一个高峰，也是袁隆平带领中国专家迎战世界粮食问题的新课题。此前，由袁隆平院士领衔的科研团队，先后在1999年、2005年，成功攻克超级杂交稻大面积亩产700公斤、800公斤两大世界难关，使中国杂交水稻超高产研究保持世界领先地位。 　　4 首座超导变电站建成 　　4月19日，由中国科学院电工研究所承担研制的中国首座超导变电站在甘肃白银市正式投入电网运行。这也是世界首座超导变电站，标志着我国在国际上率先实现完整超导变电站系统的运行。这座变电站的运行电压等级为10.5千伏，集成了超导储能系统、超导限流器、超导变压器和三相交流高温超导电缆等多种新型超导电力装置，可大幅改善电网安全性和供电质量，有效降低系统损耗，减少占地面积，在核心、关键技术上获得了近70项完全自主知识产权。 　　这座超导变电站采用的四项超导技术中，超导储能系统是目前世界上并网运行的第一套高温超导储能系统 超导限流器是中国第一台、世界第四台并网运行的高温超导限流器 超导变压器是中国第一台、世界第二台并网运行的高温超导变压器，也是目前世界上最大的非晶合金变压器 三相交流高温超导电缆是研制时世界上并网示范的最长的三相交流高温超导电缆。 　　5 发现大脑神经网络形成新机制 　　复旦大学脑科学研究院马兰教授研究团队经3年多研究，发现一种在体内广泛存在的蛋白激酶GRK5，在神经发育和可塑性中有关键作用。这一发现揭示了GRK5在神经系统中的功能，以及调节神经元形态和可塑性的新机制，也给神经元发育异常引起的孤独症和唐氏综合征等疾病的治疗和药物研发提供了新的思路。这一发现刊登在美国《细胞生物学杂志》上，被选为研究亮点和封面论文，并被国际医学和生物论文评价系统“Faculty of 1000”选为“必读”论文，《科学》杂志子刊《科学—信号传导》撰文予以重点介绍。 　　很多影响认知的疾病，比如孤独症、精神发育迟缓、脆性综合征、唐氏综合征等都伴有神经元形态发育的异常。这一研究发现GRK5具有促进神经元形态发育的新功能，证明GRK5是一个促进神经网络形成、调节脑学习记忆等功能的重要蛋白质，为神经元发育异常引起的精神障碍的治疗和药物研发提供了新靶点。 　　6 世界最大激光快速制造装备问世 　　华中科技大学史玉升科研团队研制成功工业级的1.2米×1.2米、基于粉末床的激光烧结快速制造装备，这是世界上最大成形空间的此类装备，超过德国和美国的同类产品。这一装备与工艺的开发表明，我国在先进制造领域取得新突破，使我国在快速制造领域达到世界领先水平。 　　快速制造技术的最大优势是可以扩大人类的创意空间，加速工业产品设计与开发的步伐。已有200多家国内外用户购买和使用这项技术及装备，为我国关键行业核心产品的快速自主开发提供了有力手段。我国一些铸造企业应用该技术后，将复杂铸件的交货期由传统的3个月左右缩短到10天左右，我国发动机制造商将大型六缸柴油发动机的缸盖砂芯研制周期由传统方法的5个月左右缩短至一周左右。该技术被欧洲空客公司等单位选中，用于辅助航空航天大型钛合金整体结构件的快速制造。 　　7 发现人肝癌预后判断和治疗新靶标 　　美国《癌细胞》(Cancer Cell)杂志发表了中国工程院院士、医学免疫学国家重点实验室主任曹雪涛课题组及其合作者的研究论文，报道了其通过深度测序技术进行人正常肝脏、病毒性肝炎肝脏、肝硬化肝脏和人肝癌microRNA组学分析，发现了microRNA-199表达高低与肝癌患者预后密切相关，证明microRNA-199能靶向抑制促肝癌激酶分子PAK4而显著抑制肝癌生长，从而为肝癌的预防判断与生物治疗提供了新的潜在靶标。该工作面向我国重大疾病防治需求和医学界目前普遍重视的转化医学研究，是集基础研究、生物技术与临床标本和病人资料分析等多家单位和学科交叉合作的成果。有关专家认为，该工作揭示的正常与疾病肝脏microRNA组数据为后期进一步研究microRNA在肝脏生理和肝脏疾病中的作用奠定了基础。 　　8 首座快堆成功实现并网发电 　　由中国核工业集团公司组织，中国原子能科学研究院具体实施，我国第一个由快中子引起核裂变反应的中国实验快堆7月21日10时成功实现并网发电，标志着我国在占领核能技术制高点，建立可持续发展的先进核能系统上跨出了重要的一步。 　　该堆采用先进的池式结构，核热功率65兆瓦，实验发电功率20兆瓦，是目前世界上为数不多的大功率、具备发电功能的实验快堆，其主要系统设置和参数选择与大型快堆电站相同。以快堆为牵引的先进核燃料循环系统具有两大优势：一是能够大幅度提高铀资源的利用率，可将天然铀资源的利用率从目前在核电站中广泛应用的压水堆的约1%提高到60%以上 二是可以嬗变压水堆产生的长寿命放射性废物，实现放射性废物的最小化。快堆技术的发展和推广，对核能的可持续发展具有重要意义。 　　9 首座超深水钻井平台在上海交付 　　中国船舶工业集团公司上海外高桥造船有限公司为中国海洋石油总公司建造的“海洋石油981”3000米超深水半潜式钻井平台，5月23日在上海命名交付。 　　这座钻井平台是当今世界最先进的第六代超深水半潜式钻井装备，是中国实施南海深水海洋石油开发战略的重点配套项目。该钻井平台投资额60亿元人民币，将用于南海深水油田的勘探钻井、生产钻井、完井和修井作业，最大作业水深3000米，最大钻井深度12000米，总长约114米，宽90米，高137.8米，面积比一个标准足球场还大，高度相当于43层高楼。平台配置了目前世界上最先进的DP3动力定位系统和卫星导航系统。可谓海洋工程中的“航空母舰”。 　　“海洋石油981”深水钻井平台成功设计建造，填补了中国在深水钻井特大型装备项目上的空白，对于增强中国深水作业能力，实现国家能源战略规划，维护国家海洋权益等具有重要战略意义。 　　10 深部探测专项开启地学新时代 　　深部探测技术与实验研究专项，集中了国内118个机构、1000多位科学家和技术专家联合攻关，取得了一系列重大发现，为下一步地壳探测工程的实施奠定了基础。该专项计划实现覆盖大陆的大地电磁探测阵列网，目前中国大陆电磁标准网已完成全国4°×4°(经度×纬度)控制格架，华北实验区1°×1°观测网格。同时，初步建立起适应中国大陆地质地貌条件的深部精细结构探测技术体系，并首次按照国际标准建立了一个覆盖全国的地球化学基准网，在国际上首次建立了一套81个指标(含78种元素)的地壳全元素精确分析系统。此外，针对地壳活动性规律研究的应力测量技术也得到完善，有助于了解现今地震、地质灾害等发生的成因。 　　我国首台自主研发和生产的1万米超深科学钻探装备于12月20日在成都竣工出厂。这标志着国家深部探测技术与实验研究专项取得了又一个里程碑式的进展。 　　2011年世界十大科技进展新闻 　　1 英国发明超薄“纳米片”制备方法 　　英国研究人员最近发明出通用快捷的纳米片制备方法，能够将多种材料制成只有一层原子的超薄纳米片。 　　英国牛津大学等机构的研究人员在美国《科学》杂志上报告说，只要将具有层状结构的原材料置于某些溶剂中，然后利用超声波对之进行振荡，就可以使这些材料分解成只有一层原子的纳米片。实验显示，氮化硼、二硫化钼、二硫化钨等物质都可以通过这种方法制成纳米片。 　　研究人员瓦莱里娅尼科洛西说，本次研究所发明的方法简单快捷、成本低廉且产量高，有望在工业中大规模制备纳米片材料。 　　据介绍，纳米片可以制成各种薄膜，根据原材料性质的不同而用于诸多领域，如用于生产半导体和下一代电子器件等。本次研究将可能为这些工业领域带来革命性进步。 　　2 最大太阳能飞机首次跨国飞行成功 　　世界最大的太阳能飞机——瑞士制造的“太阳驱动”号5月13日在飞行12小时59分后，于瑞士时间同日21时39分在比利时首都布鲁塞尔降落，飞行距离630公里，成功完成首次跨国飞行。 　　“太阳驱动”项目发布的公报说，“太阳驱动”号由瑞士探险家安德烈勃希伯格驾驶，于当地时间13日8时40分从瑞士帕耶那机场起飞，途经法国和卢森堡，平均时速50公里，最高时速达70公里，平均飞行高度1828米，最高达到3600米。 　　“太阳驱动”号翼展长度为63.4米，机翼上覆盖着太阳能电池板，为飞机上总重达400公斤的4个蓄电池充电。“太阳驱动”号自身重量约1600公斤，仅相当于一辆小货车。这次飞行平均时速50公里，最高时速达70公里，平均飞行高度1828米，最高达到3600米。太阳能飞机可充当空中观测和通信平台，其独特之处在于当气象条件允许时，这种飞机可源源不断地获取太阳能，长时间在某一空域盘旋工作。 　　3 科学家成功“抓住”反物质原子长达一千秒 　　欧洲核子研究中心的科研人员6月5日在英国《自然—物理》杂志上报告说，他们成功地将反氢原子“抓住”长达一千秒的时间，也就是超过16分钟，这有利于对反物质性质进行精确研究。 　　科学家在论文中说，他们在这一轮研究中，先后用磁场陷阱抓住了112个反氢原子，时间从1/5秒到一千秒不等。分析还显示，这次抓住的反氢原子大多数处于基态，也就是能量最低、最稳定的状态。这有可能是人类迄今首次制造出的基态反物质原子。如果能让反物质原子在基态存在10分钟到30分钟，就可以满足大多数实验的需要。在这一轮研究中，科学家最多一次抓住了3个反氢原子。他们希望能将更多的反氢原子束缚较长时间，使测量数据在统计上更加精确。 　　反物质至今是物理学领域的一大谜团。研究反物质原子的特性、比较它们与普通原子在物理规律上是否对等，可能有助于解开上述疑点。 　　4 美国研制出世界上第一束生物激光 　　美国哈佛医学院的物理学家Malte Gather和Seok-Hyun Yun研制出世界上第一束生物激光。这种生物激光的关键是绿色荧光蛋白(GFP)。研究人员将一些产生了GFP的细胞置于两面镜子之间——它们的距离仅仅相当于一个细胞的宽度，即只有约20微米。为了发出激光，细胞中的GFP需要被另一束激光——约1毫微焦耳的低能蓝光脉冲所激发。虽然这种激光很微弱，但能被清晰地探测到，而用于生成激光的这个细胞仍然存活。科学家推测，这种生物激光能够在新型传感器或光基治疗中找到应用，例如，这种激光的使用通过使已有药物产生反应从而杀死癌细胞。 　　美国约翰霍普金斯大学的材料科学家Qingdong Zheng推测，这种生物激光能够在新型传感器或光基治疗中找到应用，例如，这种激光的使用通过使已有药物产生反应从而杀死癌细胞。他说：“这是一项很棒的工作。” 　　5 美国研制成功反激光器 　　美国耶鲁大学的科研人员2月17日报告说，他们研制成功一种反激光器，进入这一装置的激光光束将彼此干涉进而互相抵消。该装置在未来的量子计算机等领域具有潜在用途。 　　研究者介绍说，传统激光器吸收电能，并在非常窄的频率范围内释放光。反激光器则吸收激光光束，最终释放热能，这些热能很容易转化为电能。此外，传统激光器利用“增益介质”，比如半导体物质来产生聚焦光束，而反激光器则利用硅作为“损耗介质”来捕获激光光束。 　　负责这项研究的耶鲁大学应用物理学教授道格拉斯斯通表示，这一装置无法用于制造激光防护罩，其最明显的应用领域是高能计算机领域，还可以用作可随意开关的光学开关，相关技术也会在放射学领域派上用场。 　　这项研究成果发表在美国《科学》杂志上。 　　6 美国“好奇”号火星探测器发射升空 　　11月26日从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空，这个探测器主要用于探索火星过去或现在是否存在适宜生命生存的环境。“好奇”号个头与小汽车相当，重约900公斤，是2004年登陆火星的“机遇”号和“勇气”号火星车的5倍多，长度约为它们的两倍。以核燃料钚提供动力的“好奇”号携带的探测设备更多、更先进，在火星表面的连续行驶能力也更强。经过约5.6亿英里(约合9亿公里)的旅程后，它预计于2012年8月6日在火星着陆，展开为期一个火星年(约687个地球日)的探测。 　　“好奇”号的着陆点预定在火星盖尔陨坑中心山丘的一处山脚下。盖尔陨坑位于火星赤道以南，得名于澳大利亚已故天文学家沃尔特盖尔，形成于大约3.5亿至3.8亿年前，直径约为154公里，面积相当于美国康涅狄格州和罗得岛州之和。盖尔陨坑中心山丘的层状物含黏土和硫酸，着陆点周围存在沉积物形成的冲积扇，这些物质和地貌的形成都与水有关。 　　7 晶体中量子纠缠态信息存储成功 　　加拿大卡尔加里大学科学家和德国科学家合作首次成功在一种特殊晶体中存入光量子纠缠态的编码信息，该项研究成果是量子网络发展的一个里程碑，有望在不久的将来让量子网络成为现实。量子网络的一大优势是可以保护信息在传输过程中不被第三方截取。 　　参与研究工作的卡尔加里大学物理系教授沃夫冈泰特尔介绍，他们在研究工作中将数据信息编码成光量子的纠缠态。在这种状态里，光量子之间形成“纠缠”关系，即便是它们游离开来相距甚远，也会保持这种“纠缠”关系。在某种程度上讲，这种“纠缠”关系意味着量子之间尽管相距甚远还将存在着通信联系。但困难在于，如何能够使它们固定不动而不破坏这种脆弱的量子链接。 　　研究人员使用了一种掺入稀土离子的晶体，并将其冷冻到零下270摄氏度。在此温度下，晶体材料性质发生变化，使得研究人员可以存储和提取这些量子，而不产生明显的退化。 　　8 中外科学家完成马铃薯基因组测序 　　14个国家的29个机构联合成立“国际马铃薯基因组测序协作组”，其中包括中国农业科学院蔬菜花卉研究所、深圳华大基因研究院等。 　　经过6年艰苦努力，该协作组发现，马铃薯基因组包含约3.9万个基因，几乎是人类基因数量的两倍。这项研究成果刊登在英国《自然》杂志上，并成为最重要的封面论文。论文通信作者之一、中国农业科学院蔬菜花卉所黄三文博士说，有了全基因组序列图，将加速马铃薯新品种的培育，原本需要10年至12年的育种过程将有望缩短至5年左右。此外，它还将有助于培育抗病、高营养、高产等优良特性的马铃薯新品种。黄三文透露，中国在这项耗资6000万美元的国际合作项目中发挥了主导作用。他说：“中方使用整个协作组5%的经费(约300万美元)，完成了(论文中成果)70%的工作量。” 　　9 日本研制出世界最快计算机 　　日本IT业巨头富士通公司和日本理化研究所共同宣布已经在神户合作开发出一款运算速度可以达到每秒1.051万万亿次的超级计算机。这款新型超级计算机名为“京”，这是全球首款运算速度越过1万万亿次大关的“超级运算机器”。 　　超级计算机“京”是在日本文部科学省的监督下研制的，该计划原先的设想是由日本本土IT巨头富士通、日立和NEC公司共同承担这项耗资12亿美元的项目，但是在2009年的全球金融危机中，日立和NEC公司先后宣布退出。剩下的富士通公司独力支撑，决心用该公司自己生产的，专为高性能计算机设计的SPARC64 VIIIfx芯片进行研制。“京”采用864座机柜，连接超过8.8万块CPU，这些处理器经过设计能够进行联合运算。富士通此次并未给出“京”的耗电量水平数据，但是根据它在6月份达到每秒1000万亿次运算水平的时候，其实测功率约为9.89兆瓦，也就是大约每年989万美元的用电费用。 　　10 荷兰制造出世界最小分子“电动车” 　　一辆堪称世界最小的“电动车”出现在英国《自然》杂志的封面上，这是一个结构特殊的分子，它也有四个“轮子”，当接收到电流时就向前“行驶”，不过，它“行驶”的距离要以纳米来计算。 　　荷兰格罗宁根大学等机构的研究人员合成的这个分子在中间有一根“主轴”，前后两端各有两个类似轮子的结构。如果用特别小的探针碰一下这个分子，为之提供电流，四个“轮子”就会开始旋转，驱动整个分子前行。在铜板表面对这辆“电动车”进行的测试显示，如果施加10次电流，它可以前进6纳米(1纳米为百万分之一毫米)。 　　这种分子“电动车”将来可用于许多微观领域，比如把微量药物送达人体所需要的地点。不过研究人员表示，这还有很长路要走，因为本次实验是在零下200多摄氏度的低温和高度真空环境中完成的，如何在常规环境下也能让分子“电动车”工作是首先要解决的问题。

2月29日，国家自然科学基金委员会发布了2023年度“中国科学十大进展”。2023年度“中国科学十大进展”主要分布在生命科学和医学、人工智能、量子、天文、化学能源等科学领域。2023年度“中国科学十大进展”分别为：• 人工智能大模型为精准天气预报带来新突破• 揭示人类基因组暗物质驱动衰老的机制• 发现大脑“有形”生物钟的存在及其节律调控机制• 农作物耐盐碱机制解析及应用• 新方法实现单碱基到超大片段DNA精准操纵• 揭示人类细胞DNA复制起始新机制• “拉索”发现史上最亮伽马暴的极窄喷流和十万亿电子伏特光子• 玻色编码纠错延长量子比特寿命• 揭示光感受调节血糖代谢机制• 发现锂硫电池界面电荷存储聚集反应新机制1、人工智能大模型为精准天气预报带来新突破天气预报是国家重大战略需求，也是国际科学前沿问题。华为云计算技术有限公司田奇团队在天气预报领域取得了新突破。基于人工智能方法，他们构建了一个三维深度神经网络模型，称为盘古气象大模型。其主要技术贡献有三点。一是采用了三维神经网络结构，更好地建模复杂的气象过程。二是采用地球位置编码技术，提升训练过程的精度和效率。三是训练具有不同预测时效的多个模型，减少迭代误差、节约推理时间。盘古气象大模型在某些气象要素的预报精度上超越了传统数值方法，且推理效率提高了上万倍。在全球高分辨率再分析数据上，盘古气象大模型在温度、气压、湿度、风速等重要天气要素上，都取得了更准确的预测结果，将全球最先进的欧洲气象中心集成预报系统的预报时效提高了0.6天左右。盘古气象大模型也可用于极端天气预报。在2023年汛期，盘古气象大模型成功预测了玛娃、泰利、杜苏芮、苏拉等影响我国的强台风路径。2、揭示人类基因组暗物质驱动衰老的机制在人类基因组中，“暗物质”——非编码序列占据了98%，其中有约8%是内源性逆转录病毒元件，它是数百万年前古病毒入侵并整合到人类基因组中的残留物，通常情况下处于沉默状态。然而，随着年龄的增长，这些沉睡的古病毒“化石”的封印是否会被揭开，进而加速我们身体的衰老进程尚不得而知。中国科学院动物研究所刘光慧研究员带领研究团队，通过搭建生理性和病理性衰老研究体系，结合高通量、高灵敏性和多维度的多学科交叉技术，揭示在衰老过程中，表观遗传“封印”的松动将导致原本沉寂的古病毒元件被重新激活，并进一步驱动衰老的“程序化”和“传染性”。这项工作提出了古病毒的“复活”驱动衰老及相关疾病的新理论，为理解衰老的内在机制和发展衰老干预策略提供了新依据，为科学评估和预警衰老、防治衰老相关疾病以及积极应对人口老龄化提供新思路。3、发现大脑“有形”生物钟的存在及其节律调控机制生物钟的准确性和稳定性与健康息息相关。由于缺乏对生物节律调节机制的认识，当前国际上尚未能研究出基于生物节律的有效治疗药物。大脑的视交叉上核（SCN）是生物钟的指挥中枢，但SCN如何维持机体内部节律稳定性，从而抵御外界环境的干扰，尚不清楚。军事医学研究院李慧艳研究员和张学敏研究员通过合作研究发现了大脑“有形”生物钟的存在。他们发现大脑生物钟中枢SCN神经元长有“天线”样的初级纤毛，每24小时伸缩一次，如同生物钟的指针，通过它可实现对机体生物钟的调控。大脑SCN区域具有大约2万个神经元。神奇的是，这2万个神经元始终保持着“同频共振”，维系着生物钟的稳定性，但机理始终是个谜团。他们发现初级纤毛可能通过调控SCN区神经元的“同频共振”调节节律，其机制与Shh信号通路密切相关。该“有形”生物钟的发现，对于理解生物钟的构造以及分子层面与细胞层面生物钟的联系具有重要意义，为节律调控新药研发开辟了新的路径。4、农作物耐盐碱机制解析及应用我国有15亿亩盐碱地未被有效利用，通过培育耐盐碱农作物，可提高盐渍化土地产能，将为我国粮食安全提供有效保障。尽管学术界对于植物耐盐性有较深入认知，但对植物耐碱胁迫的认识严重不足，这阻碍了耐盐碱作物的培育。盐碱地资料图。图片来源：视觉中国中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗领衔的8家单位科研团队联合攻关，在粮食作物耐盐碱领域取得重要突破。通过对耐盐碱差异大的高粱资源全基因组大数据进行关联分析，研究团队发现一个主效耐碱相关基因AT1，编码G蛋白亚基。不同的AT1基因突变型在调控这一过程中发挥决定作用，为作物耐碱理论研究提供了新视角。研究还发现在水稻、玉米及小作物谷子等主要粮食作物中AT1调控机制也是类似的，为主要作物的耐盐碱分子育种奠定了理论基础。在取得理论突破的基础上，团队对高粱进行耐盐碱育种改良。在宁夏平罗盐碱地进行的田间实验表明，AT1基因的利用能够使高粱籽粒产量和全株生物量增加。AT1基因还可用于改善主要禾本科作物水稻、小麦、小米和玉米等的耐盐碱性。5、新方法实现单碱基到超大片段DNA精准操纵基因组编辑是生命科学领域的颠覆性技术，将对医疗和农业等领域的发展产生重要影响。但是，精准基因组编辑技术的底层专利目前被国外垄断，我国亟待创制具有自主产权的新技术。另外，大片段DNA的精准操纵技术研发刚刚起步，将是全球基因组编辑技术竞争的制高点。中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞团队与北京齐禾生科生物科技有限公司的赵天萌团队合作，实现了基因组编辑在方法建立、技术研发和工具应用的多层次创新。研究团队首次运用人工智能辅助的结构预测建立了蛋白聚类新方法，率先将基于结构分类的理念引入工具酶挖掘领域，并基于此开发了系列具有重要应用价值的新型碱基编辑器和我国完全拥有自主产权的、首个在细胞核和细胞器中均可实现精准碱基编辑的新型工具CyDENT。此外，研究团队开发了首个植物大片段DNA精准定点插入技术，为高效作物育种和植物合成生物学奠定了技术基础。研究团队还利用基因组编辑实现了作物性状的精准调控。该成果有望进一步拓宽基因组编辑的育种应用，助力作物种质创新。6、揭示人类细胞DNA复制起始新机制DNA复制从染色体上多个地方开始，这些地方被称为复制起始位点。复制起始过程分两步：一是在起始点上组装MCM双六聚体。二是激活MCM双六聚体，成为复制体，启动复制。如果这个过程出现问题，会导致严重的疾病，比如癌症、早衰和侏儒症等。为了深入了解人体细胞DNA复制是如何开始的，该项工作解析了人体内的MCM双六聚体复合物的冷冻电镜结构。在这个结构中，复制起点DNA，被固定在MCM的中央通道里，形成一个初始开口结构。形成该结构，DNA双链需要被拉伸和解开。该研究还发现，如果初始的开口结构被破坏，那么所有的MCM-DH就无法稳定地结合在DNA上，导致DNA复制完全被抑制，就像是复印机坏了，无法开始复印文件一样。这一发现对癌症治疗有重要的应用价值。因为癌症细胞在生长过程中必须进行DNA复制。在不影响正常细胞运作的情况下，通过阻止癌细胞在DNA上组装MCM双六聚体，将会是一种全新的、有效的、而且非常精准的抗癌疗法，为抗癌药物的研发开辟了新的道路。7、“拉索”发现史上最亮伽马暴的极窄喷流和十万亿电子伏特光子伽马射线暴（简称伽马暴）是天空中突然发生的短暂伽马射线爆发现象。近些年，一些望远镜发现了伽马暴在万亿电子伏特能段随时间下降的余辉，但早期起始阶段一直未被探测到。我国高海拔宇宙线观测站“拉索”（LHAASO）首次记录了伽马暴万亿电子伏特光子爆发的全过程，探测到早期的上升阶段，由此推断喷流具有极高的相对论洛伦兹因子。“拉索”还看到了GRB 221009A（史上最亮伽马暴，起源于24亿光年外的大质量恒星死亡瞬间）的余辉在700秒左右出现了快速下降，这一光变拐折现象被认为是观测者看到了喷流的边缘所致。从光变拐折的时间得到喷流的半张角仅有0.8度。这是迄今发现最窄的伽马暴喷流，意味着它实际上是一个典型结构化喷流的核心。我国高海拔宇宙线观测站“拉索”。图片来源：中国科学院高能物理研究所“拉索”还精确测量了高能伽马射线的能谱，呈现单一的幂律，延伸至十万亿电子伏特以上。这是伽马暴观测到的迄今最高能量的光子。在余辉标准模型下，高能余辉辐射起源于相对论电子的逆康普顿散射，理论预期这样的能谱在高能段会逐渐变软。但“拉索”的观测没有发现能谱变软现象，这对伽马暴余辉标准模型提出了挑战，意味着十万亿电子伏特光子可能产生于更复杂的粒子加速过程或者存在新的辐射机制。8、玻色编码纠错延长量子比特寿命理论上，量子计算机具有超越经典计算机的算力，但受噪声干扰后容易出现量子退相干，导致错误率比经典计算机至少高十多个量级。量子纠错是解决该问题的重要途径，通过量子编码使得一个被保护的逻辑量子比特的相干寿命，超过量子电路中最好的物理比特的相干寿命。此时，意味着纠错过程超越了量子纠缠的盈亏平衡点，这是构建逻辑量子比特的必要条件。但量子态具有不可克隆性，量子计算机无法通过备份来纠正错误，量子纠错过程会引入新的错误，造成误差累积，甚至出现越纠越错的局面。南方科技大学和深圳国际量子研究院的俞大鹏院士与徐源研究团队，联合福州大学郑仕标、清华大学孙麓岩等团队依据玻色编码量子纠错方案，开发了基于频率梳控制的低错误率宇称探测技术，大幅延长逻辑量子比特的相干寿命，超盈亏平衡点达16%，实现了量子纠错增益。该成果是通往容错量子计算道路上的一项重要成果。9、揭示光感受调节血糖代谢机制国内外多项公共卫生调查研究显示，夜间过多光暴露显著增加罹患糖尿病、肥胖等代谢疾病风险。然而，光是否以及如何调节机体的血糖代谢，是尚未解决的重要科学问题。中国科学技术大学薛天研究团队发现光暴露显著降低小鼠的血糖代谢能力。哺乳动物感光主要依赖视网膜上的视锥、视杆细胞和对蓝光敏感的自感光神经节细胞（简称ipRGC）。利用基因工程手段，研究团队发现光降低血糖代谢由ipRGC感光独立介导。进一步研究发现光信号经由视网膜ipRGC，至下丘脑视上核、室旁核，进而到达脑干孤束核和中缝苍白核，最后通过交感神经连接到外周棕色脂肪组织，并最终确定了光降低血糖代谢的原因，是光经由这条通路抑制棕色脂肪组织消耗血糖的产热。进一步研究表明，光同样可利用该机制降低人体的血糖代谢能力。这项研究发现了全新的“眼-脑-外周棕色脂肪”通路，回答了长久以来未知的光调节血糖代谢的生物学机理，拓展了光感受调控生命过程的新功能。这项工作发现的感光细胞、神经环路和外周靶器官，为防治光污染导致的糖代谢紊乱提供了理论依据与潜在的干预策略。10、发现锂硫电池界面电荷存储聚集反应新机制锂硫电池具有极高的能量密度和较低的成本，然而，锂硫电池的广泛应用还未能实现。因为它在充放电过程中，电池性能会快速下降。受限于传统原位显微研究技术的时空分辨率低及锂硫体系不稳定等因素，人们对其内部发生的化学反应过程尚不清楚，无法针对性解决问题。厦门大学廖洪钢、孙世刚和北京化工大学陈建峰等开发高分辨电化学原位透射电镜技术，耦合真实电解液环境和外加电场，实现对锂硫电池界面反应原子尺度动态实时观测和研究。近百年来，电化学界面反应通常被认为仅存在“内球反应”和“外球反应”单分子途径。该研究揭示出电化学界面反应存在第三种“电荷存储聚集反应”机制，加深了对多硫化物演变及其对电池表界面反应动力学影响的认识，为下一代锂硫电池设计提供指导。

2011年12月12日，由教育部科学技术委员会组织评选的2011年度“中国高等学校十大科技进展”在京揭晓。现将2011年度入选项目名单予以介绍。 一、正调控水稻种子大小、粒重和产量的GS5基因克隆与功能研究 　　主持单位：华中农业大学 主持人：何予卿 　　经过近10年的研究，由华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室张启发院士领衔的水稻国家创新团队，成功的克隆了调控水稻粒重的数量性状基因GS5，相关论文已于12月1日正式发表于《自然-遗传学》杂志。 　　论文的第一作者李一博是该团队张启发与何予卿教授共同指导的博士研究生。种子大小是水稻非常重要的产量和外观品质性状，也是作物驯化和人工育种的重要性状之一。多年来，科学家们一直致力于寻找控制种子大小的关键基因，已克隆的GS3、GW2和qSW5粒形基因均与粒形呈负相关，即较高的基因表达水平，种子粒型反而是变小的。此次华中农业大学水稻团队克隆的GS5是一个种子大小的正调控因子，较高的GS5表达可能参与促进细胞周期循环，加快细胞循环进程，从而促进水稻颖壳细胞的横向分裂，进而增大颖壳的宽度，加快谷粒的充实和胚乳的生长速度，最终增大种子的大小并增加谷粒的重量和单株产量。研究表明，谷粒大的材料比谷粒小者含有较高GS5基因表达，大粒比小粒增宽8。7%、粒重增加7.0%、单株产量提高了7.4%。小粒到大粒的驯化是GS5启动子的自然变异的结果。因此，GS5在水稻人工驯化和育种过程中起到了重要作用，并对水稻种子大小的遗传多样性贡献很大。 　　该研究为作物高产育种提供了具有自主知识产权和重要应用前景的新基因，为阐明作物产量和种子发育的分子遗传调控机理提出了新见解。 　　二、AAA+分子机器的结构与功能 　　主持单位：清华大学 主持人：施一公 　　生物大分子机器是指生物体内利用能量来完成纳米水平上生命活动的生物大分子复合物，在许多生命过程中发挥了重要的作用。它们的突变或调控异常往往和许多恶性疾病，如癌症、老年痴呆症等直接相关。随着人们对这些分子机器认识的加深，它们已经逐渐成为治疗相关疾病的潜在药物靶点。生物大分子机器结构组成复杂、分子量巨大，迄今为止，绝大多数生物大分子机器尚无原子分辨率的结构报导，严重影响人类对生命过程的了解和疾病的控制。 　　为了从分子水平上了解生物大分子机器参与生理过程的机制，清华大学结构生物学团队在施一公教授的带领下，从2007年起开始对生物大分子机器的分子结构进行开创性研究，首次于世界上独家报导了原核细胞蛋白酶体调节单元MecA-ClpC复合物的晶体结构，并利用生物化学、生物物理等手段对这个生物大分子机器的工作原理进行了详细的分析，初步揭示了蛋白质降解机器的分子机制填补了该领域的重大空白。这一工作发表于2011年3月的《自然》杂志。 　　值得一提的是，2010年4月施一公领导的研究团队还解析了另一个生物大分子机器——细胞凋亡小体Ced4的晶体结构，阐述了细胞凋亡小体Ced-4激活Ced-3的分子机理，该研究工作发表于2010年《细胞》杂志。 　　这些工作为我国及世界的生物大分子机器结构生物学研究做出了卓越贡献，其成果在国际生命科学研究领域获得了高度评价。 　　三、铁硒基超导薄膜的研究 　　主持单位：清华大学 主持人：薛其坤 　　铁基超导体是继1986年发现的铜氧化合物高温超导体之后于2008年被发现的又一类新型高温超导材料，它的发现为高温超导电性的研究开辟了一个全新的研究方向，是目前物理学的一个研究热点。我国科学家在这个领域表现出色，整体研究水平处于国际领先行列。 　　清华大学物理系薛其坤院士和陈曦教授的研究团队，近期在一类重要的铁基超导体-铁硒化合物的研究中取得了重要进展。他们把半导体领域中的分子束外延技术拓展到铁基超导材料的制备中，实现了对超导薄膜生长过程和形貌在原子水平上的精确控制，制备出了化学成分严格可控的高质量单晶FeSe薄膜。在此基础上，他们利用同时具有空间原子分辨和高能量分辨本领的强磁场扫描隧道显微技术研究了FeSe超导体中的电子配对机制。之后，该研究团队又解决了由三个不同族元素组成的化合物的分子束外延生长的难题，得到了高质量的KxFe2-ySe薄膜，这是薄膜材料制备方面的一个重要突破。他们进而利用扫描隧道显微镜澄清了KxFe2-ySe2研究中存在的一系列困惑，证明了KxFe2-ySe材料存在超导与绝缘体的相分离，并发展出一套探测超导体自旋结构的方法，证明了该材料在超导区域存在长程反铁磁序。这些工作为非常规超导体的研究带来新的方法和思路，对理解铁基高温超导机理具有重要意义。这一系列些工作分别发表在2011年的《科学》、《自然—物理》等杂志上。 　　这项研究成果是和中科院物理所马旭村研究员的研究组以及美国普渡大学胡江平教授和加州大学圣地亚哥分校吴从军教授合作完成的。 　　四、硅的低场非均匀性巨磁电阻 　　主持单位：清华大学 主持人：章晓中 　　以硅为主的半导体工业和以磁性材料为主的磁传感器和磁存储工业是信息工业的两大独立支柱。磁传感器广泛应用于磁头、电子罗盘、GPS导航、车辆探测系统等，其核心技术就是巨磁阻效应，该效应的发明人获2007年诺贝尔物理奖。磁传感器需用稀土材料制作，近年来稀土材料越来越难获得，价格暴涨，迫使人们一直在寻找其替代材料。 　　清华大学材料系章晓中教授研究组创造性地发明了一种用硅(地球上第二多的元素)制备的非均匀巨磁阻器件，这是磁电阻领域的一项重大突破，论文发表在2011年9月15日出版的《自然》杂志上。用硅制备巨磁阻器件使得半导体硅材料进入了磁性材料工作领域，该器件可方便地集成到成熟的半导体工业中，这将给磁传感器工业带来革命性变化 也将催生半导体工业和磁传感器工业的联姻，可能导致以前不存在的半导体“磁电”或“磁光电”器件的诞生。 　　国际学术界对章晓中研究小组的这项工作极其重视，《自然—亚太版》在焦点专栏推荐了这项工作 有一百多年历史的《麻省理工科技创业》杂志的中文版采访了章晓中，并刊登专题文章报导了这项工作以及在征求国际著名科学家对该工作的看法时得到的高度评价 明年召开的第19届国际磁学和强关联电子系统大会是磁学界最高级别的会议(三年开一次)，也邀请章晓中做半大会报告(他是大会报告人和半大会报告人中唯一一位来自中国的学者)。 　　五、急性单核细胞白血病和甲状腺功能亢进医学基因组学研究获突破 　　主持单位：上海交通大学 主持人：陈赛娟 　　急性单核细胞白血病(AML-M5)是一种临床进程凶险的白血病亚型，3年平均无病生存率仅为25%，且复发率高，目前亟需寻找特异性的生物学标志和治疗手段。由陈赛娟院士领衔的上海交通大学医学基因组学国家重点实验室对急性单核细胞白血病进行了全外显子组测序。该研究首次解读了急性单核细胞白血病的全外显子组序列 揭示了DNMT3A基因突变在该类白血病中的潜在致病作用，为疾病的预后预测提供了新的分子标志，同时也为个体化治疗提供了新的分子靶标 在机理上将肿瘤发生中的两种重要机制——基因突变和表观遗传学联系在一起，提示肿瘤的发病机制在本质上是“殊途同归”的，为白血病分子机制的探索开拓了又一新的道路。 　　此外，该实验室的研究人员还利用先进的全基因组关联分析技术(GWAS)，鉴定了甲状腺功能亢进(甲亢，Graves病)的6个与Graves病相关联的风险位点，两个为该研究首先发现，其中一个由该实验室克隆并命名为GDRG6。他们还首次揭示了甲状腺刺激激素受体基因的多态性是导致甲亢药物治疗效果差异的原因。该项研究初步解开了甲亢发病机制的谜团，并为甲亢治疗方法的选择和预后的评估提供了重要的生物标志。上述两项研究成果均于2011年分别发表在国际著名学术期刊《自然—遗传学》上。 　　六、3500米深海观测和取样型ROV系统 　　主持单位：上海交通大学 主持人：朱继懋 　　大深度无人遥控潜水器(ROV)是包含大量关键高技术的复杂系统，可以实现深海长时间、大功率、精细作业，在我国海洋资源开发、海洋权益维护等方面具有不可替代的重要作用。我国在该技术领域长期受西方发达国家制约。 　　为提升我国深海勘查能力和突破技术限制，受中国大洋协会委托，上海交通大学于2001年开始了3500米观测和取样型ROV系统“海龙”的研制。经过不懈努力，攻克了大量技术难关，于2006年完成了全系统集成。经过多次海上试验，于2009年通过国家验收，交付中国大洋协会使用。2011年8月21日通过教育部组织的专家鉴定，鉴定委员会认为海龙号ROV系统总体技术和作业能力达到国际先进水平，部分技术处于国际领先水平。海龙的使用标志着我国成为国际上少数能使用ROV开展洋中脊热液调查和取样研究的国家之一。 　　“海龙”系统由ROV本体、脐带管理系统、水面监控动力站、升沉补偿绞车等子系统组成，携带两个大型机械手、完备的深海摄像和声学探测系统、深海取样工具包，具有丰富的设备搭载能力。采用了推力矢量、虚拟监控、升沉补偿、自动控制等先进技术，其总体性能达到国际先进水平。 　　“海龙”曾创下我国ROV最大3278米的深潜纪录。2009年首次应用就在东太平洋2770米处发现了巨大深海黑烟囱并取回样品，并在以后的大洋航次中发挥了重要作用。“海龙”的应用标志着我国成为国际上少数能使用ROV开展洋中脊热液调查和取样研究的国家之一，实现了我国大洋科考从粗放式到精确观察取样阶段的跨越，对我国走向深海具有极重要的意义。 　　七、新型手性催化剂和高效高选择性的不对称催化新反应研究 　　主持单位：四川大学 主持人：冯小明 　　手性即不对称性，是自然界的本质属性之一。如自然界存在的氨基酸为L-构型，组成多糖和核酸的天然单糖大都为D-构型，生物体内的生化反应表现出高度的立体特异性。手性物质的合成和转化是支撑手性医药、农药和材料等领域发展的重要研究基础。不对称催化是用少量手性催化剂将大量潜手性底物转化为具有特定构型的光学活性产物的反应过程，能够实现手性增值，是最有效和重要的合成手性化合物的方法之一 其中高效高选择性手性催化剂的设计合成及不对称催化反应研究是研究的关键和难点。 　　手性即不对称性，是自然界的本质属性之一。如自然界存在的氨基酸为L-构型，组成多糖和核酸的天然单糖大都为D-构型，生物体内的生化反应表现出高度的立体特异性。手性物质的合成和转化是支撑手性医药、农药和材料等领域发展的重要研究基础。不对称催化是用少量手性催化剂将大量潜手性底物转化为具有特定构型的光学活性产物的反应过程，能够实现手性增值，是最有效和重要的合成手性化合物的方法之一 其中高效高选择性手性催化剂的设计合成及不对称催化反应研究是研究的关键和难点。 　　四川大学化学学院冯小明教授带领的课题组，历时十多年，在不对称合成方面开展了系统深入的研究，取得了一些突破性的进展。他们设计合成的一类新型手性氮氧配体和催化剂，可在温和条件下高效高选择性的催化二十多种不对称反应(包括几个不对称催化新反应)，为一些重要手性分子的合成提供了有效方法，也为深入认识手性诱导和传递规律提供了研究基础。自然新闻刊物《自然—中国》评价相关不对称催化研究工作是“令人鼓舞的手性”。实现的首例催化不对称Roskamp反应在Elsevier公司出版的“Organic Syntheses Basedon Name Reactions”(第三版)专著中冠以了以中国化学工作者命名的有机反应——ROSKAMP-FENG反应。研究工作在Accounts of Chemical Research、Journal of American Chemical Society和Angewandte Chemie International Edition等重要国际刊物发表。这些研究进展在不对称合成研究领域获得了广泛关注，为我国手性技术发展做出了贡献。 　　八、高固气比悬浮预热分解理论与技术——XDL水泥熟料煅烧新工艺 　　主持单位：西安建筑科技大学 主持人：徐德龙 　　由中国工程院院士、西安建筑科技大学校长徐德龙教授和他所带领的研究团队历经28年艰苦努力和不断探索，在系统理论创新的基础上开发的原创性节能减排技术“高固气比悬浮预热分解理论与技术—XDL水泥熟料煅烧新工艺”入选2011年“中国高校十大科技进展”。 　　由中国工程院院士、西安建筑科技大学校长徐德龙教授和他所带领的研究团队历经28年艰苦努力和不断探索，在系统理论创新的基础上开发的原创性节能减排技术“高固气比悬浮预热分解理论与技术—XDL水泥熟料煅烧新工艺”入选2011年“中国高校十大科技进展”。 　　该技术通过增加物料换热器和反应器中的固气比，强化气、固两相的换热传质和反应，使换热器和反应器的效率大大提高，产量大幅度增加，有害气体排放大大减少，是一项可用于粉体物料热处理的普适性系统技术，已先后在不同规模(从300t/d到3000t/d)的10余条水泥生产线上使用，累计为企业新增高质量水泥3000万吨，新增产值72亿元，新增利税12亿元，节约煤炭60多万吨，减排NOx7000多吨，减排SO29000多吨，取得显著的社会和经济效益。 　　该项成果于2011年5月通过了科技成果鉴定。国内外与会专家一致认为“高固气比悬浮预热分解理论”是水泥煅烧领域的重大理论创新，高固气比悬浮预热分解技术各项指标创新型干法技术国际领先水平。与同规格回转窑的普通新型干法生产线相比，产量增加40%以上，热耗减少20%以上，单位电耗减少15%以上，废气中的SO2排放降低70%以上，NOx排放降低50%以上。成果是具有我国自主知识产权的原创性工艺技术，对于改造现有的干法生产线，进一步提高我国水泥工业的节能减排水平，具有重大现实意义。 　　九、中国澄江化石库中发现节肢动物遗失的远祖 　　主持单位：西北大学 主持人：刘建妮 　　节肢动物门是动物界中数目最多、分异度最高的一个门类(占全部现生动物物种的80%以上)，其起源研究构成了进化生物学中备受关注的一个重大论题。这一庞大类群到底起源于哪一类生物?现生动物学家曾提出过各种猜想，莫衷一是。古生物学家根据寒武纪时广泛出现的叶足动物化石推测，这些躯干和附肢皆不分节的蠕形动物很可能是形体复杂多样的节肢动物的祖先。然而，一直未能发现这两大类群之间关键的早期演化过渡类型的化石证据。节肢动物之所以称为节肢动物，就在于它们的附肢和躯干皆明显分节。那么，节肢动物的祖先在起源初期到底是附肢先分节还是躯干先分节?长期以来，这个问题一直是节肢动物起源谜团的争论焦点。 　　西北大学地质系青年教师刘建妮博士课题组通过对澄江化石库中叶足动物的系统研究，发现了一种叫做“仙掌滇虫”(因其外形酷似仙人掌而得名)的“进步型”叶足动物，其附肢首次呈现出与节肢动物分节附肢极为相似的‘关节’构造，然而却保持着柔软的未分节的蠕形躯干。无疑，这一事实表明，节肢动物附肢的分节明显早于躯干的分节。该突破性成果以封面文章的形式于2011年2月24日发表于国际顶尖学术杂志《自然》上，这一发现不仅首次初步破解了节肢动物起源与早期演化这一长期困扰学术界的科学难题，而且还对修正基因演化模型提供了非常有用的信息，得到国际学术界的广泛关注和引用。 　　十、高产优质转基因棉花取得重大突破 　　主持单位：西南大学 主持人：裴 炎 　　棉花是最重要的天然纤维作物，中国是世界上最大的纺织品出口国和消费国。棉花生产在我国国民经济中占有十分重要的地位。但是，目前我国生产的棉花无论在产量上和纤维品质上已经不能满足市场的需要。与此同时，利用传统育种技术来大幅度提升棉花品种产量的空间已十分有限，而要实现产量与品质的同步改良，其难度更大。 　　西南大学生物技术中心课题组在研究植物激素与棉花纤维发育分子机理时，发现植物激素“生长素”在棉花纤维细胞突起中特异积累。根据这一观察结果，结合棉花纤维发育的特点，他们提出了通过转基因技术对生长素在棉花的分布进行精确的时空调控，进而提高棉花产量、改进纤维品质的设想。经过十余年的不懈努力，终于获得了产量显著提高、同时纤维细度得到明显改进的转基因棉花新材料。该研究的部分结果，今年发表在国际生物技术领域顶级期刊《自然—生物技术》上。国际同行对此给予高度评价，认为该研究首次实现了棉花产量与品质的同步改良，“展现了新一代转基因作物的光明前景” 是“模式植物基础研究与作物改良相结合的范例”。 　　国内多家育种单位的引种结果进一步证实，该转基因棉花增加产量、改进品质的效果显著而且稳定，其应用有望产生巨大的经济效益。业内专家认为，该研究是自抗虫棉诞生以来，我国在棉花生物技术育种领域取得的一项具有世界领先水平的标志性重大成果。

1月10日，中国科协生命科学学会联合体公布2021年度“中国生命科学十大进展”评选结果，8个知识创新类和2个技术创新类项目成果入选。2021年度“中国生命科学十大进展”分别为：从二氧化碳到淀粉的人工合成、脊椎动物从水生到陆生演化的遗传创新机制、新型冠状病毒逃逸宿主天然免疫和抗病毒药物的机制、转录起始超级复合物组装机制、提高中晚期鼻咽癌疗效的高效低毒治疗新模式、异源四倍体野生稻快速从头驯化、冠状病毒的跨种识别和分子机制、揭开鸟类长距离迁徙之谜、干涉单分子定位显微镜、全脑单神经元多样性研究及信息学大数据平台。据介绍，本次入选项目具有原创性突出、社会意义重大的特点。其中，知识创新类项目“从二氧化碳到淀粉的人工合成”，在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的人工全合成，将在下一代生物制造和农业生产中带来变革性影响；知识创新类项目“新型冠状病毒逃逸宿主天然免疫和抗病毒药物的机制研究”和“冠状病毒的跨种识别和分子机制”对当今国际社会复杂的抗疫形势有重大意义；技术创新类项目“干涉单分子定位显微镜”为开辟新的交叉学科研究领域奠定基础。据悉，中国科协生命科学学会联合体自2015年起开展年度“中国生命科学十大进展”评选工作，已连续开展7年，旨在推动生命科学研究和技术创新，充分展示和宣传我国生命科学领域的重大科技成果。每年公布评选结果后，邀请入选项目专家编写和出版科普书籍，并举办交流会暨面向青少年的科普报告会，向公众揭示生命科学的新奥秘，为生命科学新技术的开发、医学新突破和生物经济的发展提供新的思路，极大提高了生命科学和相关技术的社会影响力。2021年度中国生命科学十大进展1、从二氧化碳到淀粉的人工合成淀粉是粮食最主要的成分，也是重要的工业原料。中国科学院天津工业生物技术研究所联合大连化物所等单位，抽提自然光合作用的化学本质，从头设计创建了从二氧化碳到淀粉合成的非自然途径，解决了途径代谢流从头计算、关键酶元件设计组装、生化途径精确调控等科学问题，以生物催化与化学催化耦合的11步反应，颠覆了自然光合作用固定二氧化碳合成淀粉的复杂生化过程，在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的人工全合成，能效和速率超越玉米等农作物，突破了自然光合作用局限，为淀粉的车间制造打开了一扇窗，并为二氧化碳原料合成复杂分子提供了新思路。在国际上引起强烈反响，被认为是一项里程牌式突破，将在下一代生物制造和农业生产中带来变革性影响。该成果发表在《科学》（Science，2021，373(6562):1523-1527）。2、脊椎动物从水生到陆生演化的遗传创新机制4亿多年前脊椎动物从水生到陆生是包括人类在内的陆生脊椎动物演化史上的重大事件，但长期以来对这一重大事件的遗传创新机制知之甚少。西北工业大学生态环境学院王文、王堃团队与中科院水生生物研究所何舜平和昆明动物所张国捷等团队合作，发现硬骨鱼祖先已进化出了陆生适应性相关的初步遗传基础，在肺鱼代表的肉鳍鱼内得到进一步加强，到四足动物最终完善而成功登上了陆地。Science报道该成果揭示了“隐藏在现生鱼类中水生到陆生演化的遗传奥秘”；瑞典科学院院士Per Alhberg教授撰文指出该项成果克服了化石研究难以研究软组织器官和生理学问题的挑战，美国科学院院士、国际著名脊椎动物登陆研究专家Neil Shubin撰文指出该成果为理解脊椎动物水生到陆生的研究“提供了关键认知和长久期待的数据”。该成果两篇研究论文以封面故事发表于《细胞》杂志（Cell，2021，184(5):1362-1376；1377-1391）。3、新型冠状病毒逃逸宿主天然免疫和抗病毒药物的机制新冠病毒肺炎疫情已持续两年，不断出现的突变株对发展广谱药物提出急迫需求。由病毒复制酶组成“转录复制复合体”，负责病毒转录复制的全过程，在各突变株中高度保守，是开发广谱药物的核心靶点。清华大学饶子和院士、娄智勇教授课题组，在国际上首次发现和重构了新冠病毒转录复制机器的完整组成形式。以此为基础，首次明确了病毒mRNA“加帽”成熟的关键酶分子，回答了冠状病毒研究中近30年来悬而未决的问题，并且该分子在各突变株中高度保守，在人体中没有同源物，为发展新型、安全的广谱抗病毒药物提供了全新靶点。同时，他们还首次发现病毒以“反式回溯”的方式对错配碱基和抗病毒药物进行“剔除”，阐明了瑞德西韦等药物效果不良的分子机制，为优化针对聚合酶的抗病毒药物提供了关键科学依据。以上研究成果分别发表于《细胞》杂志（Cell, 184(1):184-193 Cell, 184(13):3474-3485）。4、转录起始超级复合物组装机制转录起始超级复合物是中心法则中转录步骤的核心，对理解基因表达调控和相关生理病理过程具有重要意义，一直是国际生命科学研究的核心和前沿问题。复旦大学徐彦辉团队解析转录起始复合物PIC及其与Mediator（中介体）组成的转录起始超级复合物结构的三维结构，系统地展示转录机器识别不同类型启动子并完成组装的全过程，揭示了转录为何发生在几乎所有基因的启动子上，颠覆了关于启动子识别和转录起始复合物组装的传统认识，阐明了Mediator促进PIC组装和转录激活的机制。上述成果以2篇研究长文发表于《科学》杂志（Science 372, eaba8490；Science 372, eabg0635），其中一篇被Science杂志选为封面文章，题目为“转录如何起始”。5、提高中晚期鼻咽癌疗效的高效低毒治疗新模式鼻咽癌是“中国特色”肿瘤，年新发病例占全球一半。放疗后的全身微小残留肿瘤是其治疗失败的根源，而由于放疗后患者身体状况差，难以耐受既往高强度的传统化疗（完成率仅约40%-50%），成为制约疗效提高的瓶颈。中山大学肿瘤防治中心马骏研究团队提出了小剂量、长时间口服细胞毒药物卡培他滨的节拍化疗模式，其可通过抗血管生成、杀伤肿瘤干细胞等机制持续抑制肿瘤，同时提高机体耐受性。马骏教授通过牵头一项多中心、前瞻性临床研究发现，在放疗后使用“卡培他滨节拍化疗”可将失败风险显著降低45%，且严重毒副作用发生率减少了3/5，完成率达74%。同时卡培他滨口服用药方便可及，易于向基层推广。由此，该研究打破了传统化疗的疗效瓶颈，建立了鼻咽癌国际领先、高效低毒且简单易行的治疗新标准。该成果发表于《柳叶刀杂志》（Lancet, 2021, 398(10297): 303-313）。6、异源四倍体野生稻快速从头驯化当前的栽培稻是从祖先二倍体野生稻经过数千年的人工驯化而来，同时伴随着遗传多样性的降低与优异基因的丢失。中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋团队首次提出异源四倍体野生稻快速从头驯化的新策略，对应对未来粮食危机提供了新的可行路径，开辟了全新的育种方向。以此策略为蓝图，该项目筛选出一份四倍体高秆野生稻资源，建立了高效的组培再生、遗传转化与基因编辑体系，组装了高质量参考基因组，并成功创制了改良落粒性、芒性、株高、粒长、茎秆粗度、生育期等不同类型的四倍体水稻新材料，突破了全部技术瓶颈，证明异源四倍体野生稻快速从头驯化策略高度可行。未来四倍体水稻新作物的成功培育将有望对世界粮食生产带来颠覆性的革命。该成果发表于《细胞》杂志（Cell，2021，184(5):1156-1170）。7、冠状病毒的跨种识别和分子机制近20年，人类遭受了三次由冠状病毒引发的重大疫情。大多数感染人的冠状病毒来源于动物，而我们发现病毒在人际间传播往往是滞后的，疾病防控的关口需要在“时间”上前移。中国科学院微生物研究所高福院士团队建立了高效评估冠状病毒跨种识别能力的方法，利用这些方法对蝙蝠源性冠状病毒 RaTG13和穿山甲源性冠状病毒 GD/1/2019 和 GX/P2V/2017 的跨种传播潜在风险进行评估，并阐明其跨种识别的分子机制，研究发现上述三种冠状病毒存在跨种传播的潜在风险，提示我们要持续对动物源性冠状病毒进行监测，预防新的冠状病毒引发疫情，同时为理解病毒进化提供分子基础。相关研究成果发表于《细胞》杂志（Cell,2021, 184(13):3438-3451.e10）和《欧洲分子生物学》杂志 （EMBO J, 2021, 41(1):e109962）。8、揭开鸟类长距离迁徙之谜鸟类迁徙是最受关注的自然奇观之一。迁徙路线的形成过程、维持机制和在气候变化下的未来趋势，以及迁徙策略的遗传基础，一直是学界的研究热点和难点。中国科学院动物研究所詹祥江团队历时12年，通过整合多年卫星追踪数据和种群基因组信息，建立了一套大陆尺度的的北极游隼（Falco peregrinus）迁徙研究系统。研究人员阐明了气候变化在鸟类迁徙路线形成、维持及未来变化趋势中的驱动作用，发现一个和记忆能力相关的基因ADCY8在迁徙距离更长的游隼种群中受到正选择，揭示了长时记忆可能是鸟类长距离迁徙的重要基础。该研究全面结合遥感卫星追踪、基因组学、神经生物学等新型研究手段，展现了学科交叉型的创新性研究在回答重大科学问题中的关键作用。该成果以封面文章发表于《自然》杂志（Nature，2021，591(7849):259-264），并被《自然-生态进化》杂志评为12项年度回顾工作之一。9、干涉单分子定位显微镜

由中国科学院、中国工程院主办，中国科学院院士工作局、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评选的瀚霖杯2012年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻，2013年1月19日揭晓。 　　此项年度评选活动至今已举办了19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。 　　2012年中国十大科技进展新闻是： 　　1. “神九”载人飞船与天宫一号成功对接 　　6月29日10时03分，在经过近13天太空飞行后，神舟九号载人飞船返回舱顺利着陆，天宫一号与神舟九号载人交会对接任务获得圆满成功。神舟九号飞船于6月16日18时37分从酒泉卫星发射中心发射升空，先后与天宫一号目标飞行器在轨成功进行了两次交会对接。在轨飞行期间，航天员景海鹏、刘旺、刘洋按计划开展了一系列空间科学实验和技术试验，取得了丰富成果。天宫一号与神舟九号载人交会对接任务的圆满成功，实现了我国空间交会对接技术的又一重大突破，标志着我国载人航天工程第二步战略目标取得了具有决定性意义的重要进展。 　　2. “蛟龙”号下潜突破7000米 　　6月3日，“蛟龙”号再次出征，向7000米发起冲击。6月24日上午9时许，“蛟龙”号成功在7020米深海底坐底，再创我国载人深潜新纪录。作为拥有自主知识产权的第一台深海载人潜水器，“蛟龙”号方案设计和关键核心技术，像耐压结构、生命保障、远程水声通讯、系统控制等，以及总装联调和海上试验都是由我国独立完成。“蛟龙”号7000米的重大突破，标志着我国具备载 人 到 达 全 球 99.8%以上海洋深处进行作业的能力，体现了我国在深海技术领域的重大进步。 　　3. 世界首条高寒地区高速铁路突破三大技术难题 　　12月1日，哈(尔滨)大(连)客运专线正式开通运营。据参与设计的铁道第一勘察设计院专家介绍，哈大高铁是我国目前在高纬度严寒地区设计的标准最高的一条高速铁路，也是世界上首条高寒地区建成运营的高速铁路。突破了防冻胀路基、接触网融冰、道岔融雪等国际公认的三大技术难题。基础设施按时速350公里建设，采用冬季运营时速200公里、夏季300公里运行图运营。哈大高铁纵贯东北三省、营业里程达921公里。 　　4. 嫦娥二号7米分辨率全月影像图发布 　　国防科技工业局2月6日发布探月工程嫦娥二号月球探测器获得的7米分辨率全月球影像图。目前除中国外，还没有其他国家获得和发布过优于7米分辨率、100%覆盖全月球表面的全月球影像图，这表明我国探月工程又取得了一项重大成果。此次制作完成的7米分辨率全月球分幅影像图产品，共746幅，总数据量约800GB。同时，科研人员还制作完成了50米分辨率标准分幅影像图产品和全月球数据镶嵌影像图产品。 　　5. 首台国产CPU千万亿次高效能计算机系统通过验收 　　9月11日，“神威蓝光千万亿次高效能计算机系统”通过科技部专家组验收，这标志着我国成为继美国、日本之后第三个能够采用自主CPU构建千万亿次计算机的国家。“神威蓝光计算机系统”共8704个CPU， 全部采用自主设计生产的申威1600处理器， 整个系统的峰值运算速度为 1.07千万亿次，其存储容量为2000万亿字节。基于“神威蓝光”系统成立的国家超级计算济南中心，已为30多家单位、40多项国家及省部科技课题提供计算服务，计算资源利用率峰值在60%以上，并取得了一批科技成果。 　　6. 戊肝疫苗研制成功 　　由厦门大学、养生堂万泰公司联合研制的重组戊型肝炎疫苗(大肠埃希菌)已获得国家一类新药证书和生产文号，成为世界上第一个用于预防戊型肝炎的疫苗。这是全世界戊肝预防与控制领域的一个重大突破”。厦门大学的戊肝疫苗项目课题组，取得了保护性抗原识别及结构表征、病毒颗粒组装机制等多项核心原创发现，并逐步构建起了独特的原核表达类病毒颗粒疫苗的核心技术体系。其团队先后在《柳叶刀》等学术刊物发表了26篇学术论文，并多次应邀在国际学术及疫苗产业会议上报告进展。课题组与企业合作，严格按照有关规定进行了三期临床试验。其中，第三期试验在10万健康人群中接种。 　　7. 新一代大推力火箭发动机研制成功 　　由国防科工局协调组织，航天科技集团公司所属航天推进技术研究院研制成功120吨级液氧煤油高压补燃循环发动机，将作为我国新一代运载火箭的动力系统，为载人航天、月球探测等国家重大专项任务提供有力保障。这是我国首型拥有自主知识产权的高压补燃循环发动机，具有高性能、高可靠、无毒无污染等特点。它的研制成功，使我国成为继俄罗斯之后第二个掌握液氧煤油高压补燃循环火箭发动机核心技术的国家。据介绍，该型发动机工程在研制过程中,突破了液氧煤油高压补燃循环发动机设计、制造、试验关键技术70余项，获得了近20项国防科技成果及相关专利授权。 　　8. 可扩展量子信息处理获重大突破 　　中国科大潘建伟小组利用自主发展的高亮度、高纯度量子纠缠源技术，在国际上首次实现了八光子薛定谔猫态。随后，他们利用八光子纠缠，在国际上首次实验实现了拓扑量子纠错，取得了可扩展容错性量子计算的重大突破，成果以长文形式发表在《自然》杂志上。该小组还与中科院上海技物所、光电技术所等单位合作，在国际上首次实现了百公里量级的自由空间量子隐形传态和双向纠缠分发，成果以封面标题的形式发表在《自然》杂志上。 　　9. 大亚湾实验发现中微子新的振荡模式 　　中微子混合角θ13是物理学中28个基本参数之一，它的大小关系到中微子物理研究未来的发展方向，并和宇宙起源中的“反物质消失之谜”相关，是国际上中微子研究的热点。由中国科学院高能物理研究所等来自全世界6个国家和地区38个科研单位组成的大亚湾反应堆中微子实验国际合作组，在3月8日宣布，发现中微子新的振荡模式，并测得其振荡振幅，精度世界最高。该结果加深了人类对中微子基本特性的认识，得到国际高能物理学界的高度评价，并被《科学》杂志评选为2012年度十大科学突破之一。 　　10. 亚洲第一射电望远镜建成 　　10月28日，总体性能名列全球第四、亚洲第一的上海65米射电望远镜在中国科学院上海天文台松江佘山基地落成。该射电望远镜高70米、重2700吨，是我国目前口径最大、波段最全的一台全方位可动的高性能的射电望远镜。其工作波长从最长21厘米到最短7毫米共8个频段，涵盖了开展射电天文观测的厘米波波段和长毫米波波段。该射电望远镜采用修正型卡塞格伦天线，能在方位和俯仰两个方向转动，以高精度指向需要观测的天体和航天器，最高指向精度要求优于3角秒。 　　2012年世界十大科技进展新闻是： 　　1. “好奇”号在火星成功着陆 　　美国东部时间8月6日凌晨，远征5.67亿公里的美国“好奇”号火星车历经8个月飞行，在位于火星盖尔陨坑中心山脉的山脚下成功着陆，开始其探索火星生命痕迹的旅程。登陆火星数分钟后，“好奇”号首次向地球传回火星图像，随后，分辨率更高的图像也将陆续传回地球。“好奇”号长约2.8米，重900多千克，它共有6个轮子，每个均拥有独立的驱动马达，两个前轮和两个后轮还配有独立的转向马达。“好奇”号的动力由一台多任务放射性同位素热电发生器提供，其本质上是一块核电池，设计使用寿命为14年。“好奇”号被誉为人类在其他星球登陆的最精密移动科学实验室，是美国太空探索历史上又一重要里程碑。 　　2. 加拿大科学家开发出人造大脑 　　加拿大滑铁卢大学一个科学家小组称，他们已经开发出迄今为止最接近真实大脑的机能大脑模型。这个利用超级电脑运行的模拟大脑拥有的一个数码眼睛，可以用来进行视觉输入，它的机械臂能绘制出它对视觉输入做出的反应。这个模拟大脑非常先进，它甚至能通过IQ测试的基本测试。这个名叫Spaun的大脑由250万个模拟神经元组成，它能执行8种不同类型的任务。这些任务的范围从描摹到计算，再到问题回答和流体推理，可谓五花八门。随后机械臂会描绘出任务输出。该研究成果发表在《科学》杂志上。 　　3. 科学家设计出世界上最细的纳米导线 　　澳大利亚和美国科学家组成的研究团队1月6日在《科学》杂志上报告说，他们成功设计出迄今世界上最细的纳米导线，厚度仅为人类头发的万分之一，但导电能力可与传统铜导线相媲美。这项技术有望应用于量子计算机研制领域。科学家利用精心设计的原子精度扫描隧道显微镜，在硅表面以1纳米间隔只安放1个磷原子的方式制备了纳米导线，其宽度相当于4个硅原子，高度相当于1个硅原子。通过这种方式设计的纳米导线可以使电子自由流动，有效解决了电阻问题。这一新技术表明，计算机元件可以降低到原子尺度，这是个巨大突破。 　　4. 癌症干细胞研究获新证据 　　很多时候，那些似乎已经被治疗消灭的癌症又会卷土重来。一些科学家将此归罪于所谓的癌症干细胞，它们是癌细胞的一个子集，能够保持休眠状态，从而逃避化疗或放疗，并在几个月或几年后形成新的肿瘤。这种想法一直存在争论，然而，8月1日，《自然》、《科学》杂志网络版发表的3篇论文提供了新的证据，表明在某些脑、皮肤和肠道肿瘤中，癌症干细胞确实是肿瘤生长的源头。3个独立的研究团队利用遗传细胞标记技术追踪了特定细胞在生长的肿瘤内部的增殖情况。这种细胞追踪技术被认为是检验癌症干细胞模式的正确方法。研究人员相信，搞清哪些癌症可能源于癌症干细胞是今后更有效治疗的关键。 　　5. 科学家发现“疑似”上帝粒子 　　欧洲核子研究中心7月4日宣布，该中心的两个强子对撞实验项目——ATLAS和CMS均发现一种新的粒子，具有和科学家们多年以来一直寻找的希格斯玻色子相一致的特性。ATLAS和CMS研究小组，分别确认通过大型强子对撞机取得的数据发现了在125-126吉电子伏特质量区间存在一种新的粒子，数据的确定性为5西格玛，即理论物理界可以确认“发现”的水平。希格斯玻色子是基本粒子“标准模型”预言的一种自旋为零的玻色子，也是最后一种未被证明存在的基本粒子，由于它难以寻觅又极为重要，也被称为“上帝粒子”。科学家认为，这是一项无与伦比的成就，将开拓实验和理论物理的新领域。 　　6. 日本科学家首次用“人造”卵子产下小鼠 　　在利用源自干细胞的精子产下了正常幼鼠后，日本京都大学的一个研究小组又通过同样的方式利用卵子完成了这一壮举。这项研究最终有望为帮助那些不育夫妇怀孕带来新的方法。研究人员从ES和iPS细胞入手，培育形成了与原生殖细胞类似的细胞。随后将这些原始细胞与小鼠胎儿的卵巢细胞相混合，从而形成了再造的卵巢，并最终将其移植到活体小鼠的正常卵巢中。4周零4天后，那些与原生殖细胞类似的细胞发育成为卵母细胞。进行体外授精后再将得到的胚胎移植进代孕母亲体内。大约3周后，正常的小鼠崽诞生了。《科学》杂志上报告了这一研究成果。 　　7. 英国研究发现一种高速磁存储原理 　　英国约克大学等机构的研究人员在《自然-通讯》杂志上报告说，他们发现一种可用于开发高速磁存储设备的原理，由此带来的存储速度可高出现有硬盘的数百倍。据介绍，现在的硬盘等存储器多使用磁性物质，如果要记录信息，就需要把磁性物质的磁极颠倒，这个过程中常用的方式是使用外加磁场。研究人员发现，不使用外加磁场，单纯使用热量也能起到同样的效果。其具体方式是向磁性物质发射含有热量的激光脉冲，它在吸收热量后磁极也会颠倒。参与研究的托马斯奥斯特勒说，这是一项革命性的发现，可在此基础上开发出存储速度高出现有硬盘数百倍的存储器，每秒钟存储的信息可以高达上万亿字节。 　　8. 天文学家发现质量是太阳170亿倍的黑洞 　　霍比埃伯利望远镜大质量星系调查项目的天文学家发现了可能是迄今质量最大的黑洞。这一罕见黑洞质量达170亿个太阳，位于NGC 1277星系，其质量占了该星系质量的14%，而通常黑洞只占其所在星系的1%。这一发现可能改写黑洞与星系的形成演化理论。相关论文发表在11月29日的《自然》杂志上。NGC 1277位于距地球2.5亿光年之外的英仙座星团，大小只有银河系的1/10。此前哈勃太空望远镜已经给NGC 1277拍过照。本次研究又结合了霍比埃伯利望远镜数据，并在超级计算机上运行了多种模型计算，结果发现其中存在一个质量达太阳170亿倍的黑洞。 　　9. 德国首次从皮肤细胞中培养出成体干细胞 　　德国马普协会3月22日宣布，该机构研究人员成功从已分化体细胞——皮肤细胞中培养出成体干细胞，为全球首创。成体干细胞是一种存在于已分化组织中的未分化细胞，可自我更新并形成特定组织。在实验中，马普协会的研究人员将实验鼠皮肤细胞放在特定培养环境中，皮肤细胞在特殊生长因子的诱导下，成功“变身”成体神经干细胞。干细胞研究专家汉斯舍勒解释说，通过成体干细胞的培养可更有针对性、更安全地实现特定组织再生。这种方法具有巨大的医学应用前景。 　　10. 首个“超电子”电路问世 　　美国科学家们用光子取代电子，制造出首个由光子电路元件组成的“超电子”电路。相关研究论文发表在《自然—材料学》杂志上。宾夕法尼亚大学电子和系统工程学院纳德恩西塔团队在实验中利用亚硝酸硅制造出梳状的长方形纳米棒阵列。这种新型纳米棒的横截面和其间的孔隙形成的图案能复制电阻器、感应器和电容器这三个最基本电路元件的功能，只不过其操纵的是光波。在实验中，他们用一个光子信号(其波长位于中红外线范围内)照射该纳米棒，并在波通过时用光谱设备进行测量。他们使用不同宽度和高度组合的纳米棒重复该实验后证明，不同大小的光电阻器、感应器和电容器都可以改变光“电流”和光“电压”。

近日，中国科协生命科学学会联合体正式公布2020年度“中国生命科学十大进展”的评选结果，评选延续了将项目成果进行知识创新类和技术创新类分类推荐和评选的方式，组织成员学会推荐，由生命科学、生物技术和临床医学等领域同行资深专家评选，并经中国科协生命科学学会联合体主席团审核，最终确定8个知识创新类和2个技术创新类项目成果为2020年度“中国生命科学十大进展”。　　本次评选重点强调项目的原创性和社会意义。其中，由北京大学医学部黄超兰研究组、中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所许琛琦研究组和美国加州大学圣地亚哥分校惠恩夫研究组合作开发的知识创新类项目“抗原受体信号转导机制及其在CAR-T治疗中的应用”成功入选。该研究通过定量质谱和生化方法发现TCR的CD3ζ链具有特殊的信号转导功能，可以同时招募抑制性分子Csk和活化性分子PI3K。将CD3ζ胞内区加入临床使用的CAR序列中，可使得CAR-T细胞持续性更好，抗肿瘤功能更强，并且细胞因子释放综合症的风险降低。相关成果发表于《细胞》杂志(Cell，2020，182：855-871)　　抗原受体信号转导机制及其在CAR-T治疗中的应用　　嵌合性抗原受体(CAR)的信号原件改造　　CAR-T细胞治疗已经成功地应用于肿瘤的临床治疗，但面临细胞因子释放综合症和细胞持续性低等挑战。CAR的信号元件来自抗原受体TCR的CD3z 链以及共刺激分子如CD28。目前对CAR的改造主要集中在共刺激信号元件，而忽视了抗原信号元件。　　中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所许琛琦研究组、北京大学医学部黄超兰研究组和美国加州大学圣地亚哥分校惠恩夫研究组合作，通过定量质谱和生化方法发现TCR的CD3z 链具有特殊的信号转导功能，可以同时招募抑制性分子Csk和活化性分子PI3K。将CD3z 胞内区加入临床使用的CAR序列中，可使得CAR-T细胞持续性更好，抗肿瘤功能更强，并且细胞因子释放综合症的风险降低。　　点击了解黄超兰团队的研究成果：https://www.instrument.com.cn/news/20200730/555291.shtml

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2021年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻于2022年1月18日在京揭晓。此项年度评选活动至今已举办了28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，对普及科学技术起到了积极作用。　　2021年世界十大科技进展新闻　　01、全球首个“自我复制”的活体机器人诞生 美国佛蒙特大学、塔夫茨大学和哈佛大学威斯生物启发工程研究所的科学家发现了一种全新的生物繁殖方式，并利用其创造了有史以来第一个可进行自我复制多代的活体机器人——Xenobots 3.0。　　它仅有毫米大小，既不是传统的机器人，也不是已知的动物物种，而是一种从未在地球上出现过的、活的、可编程的全新有机体。据悉，该活体机器人或许可以有助于医学的全新突破——除了有望用于精准的药物递送之外，它的自我复制能力也使得再生医学有了新的帮手，或可为出生缺陷、对抗创伤、癌症与衰老提供开创性的解决思路。11月29日，相关研究成果发表于美国《国家科学院院刊》。02、核聚变向“点火”迈进一大步 我们在地球上之所以能看到阳光、感受到温暖，都是源自于发生在太阳核心的核聚变。核聚变指的是当原子合并在一起时，释放出巨大能量的过程，这个过程可以在碳排放几乎为零的情况下，源源不断地提供绿色能源。但是，想在实验室里实现核聚变并非易事，一个重大的挑战就是“点火”（即聚变反应所产生的能量等于或超过输入能量的时刻）。　　8月8日，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的国家点火装置（NIF）进行了一项新的实验。NIF的科学家团队重现了存在于太阳核心的极端温度和压力，NIF的强大的激光脉冲引发了燃料丸的核聚变爆炸，产生了1.35兆焦耳（MJ）能量——大约相当于一辆时速160公里的汽车的动能。　　这一能量达到触发该过程的激光脉冲能量的70%，意味着接近核聚变“点火”，即反应产生的能量足以使反应持续下去，在无限聚变能源的道路上迈出了一大步。03、科学家借助AI技术破解蛋白质结构预测难题 科学家们一直希望通过基因序列简单地预测蛋白质形状——如果能够成功，这将开启一个洞察生命运作机理的新世界。美国华盛顿大学和英国DeepMind公司分别公布了多年工作的成果：先进的建模程序，可以预测蛋白质和一些分子复合物的精确三维原子结构，并将这些结构放入公开的数据库免费供全球科研人员使用。　　据DeepMind公司报告显示，其人工智能程序AlphaFold预测出98.5%的人类蛋白质结构，有助于深入理解一些关键生物学信息，从而更好开展药物研发。而美国华盛顿大学创建的高精确的蛋白质结构预测程序名叫RoseTTAFold，基于深度学习，它不仅能预测蛋白质的结构，还能预测蛋白质之间的结合形式。仅需十分钟，RoseTTAFold就能用一台游戏电脑准确计算出蛋白质结构。相关论文于7月15日分别刊登于《自然》和《科学》。04、“基因剪刀”首次治疗遗传病 研究人员首次利用CRISPR治疗罕见致命肝病，该方法依赖一种包含编码DNA剪切酶的mRNA和另一种将其引导到特定基因序列的RNA。图片来源：ELLA MARU STUDIO　　一直以来，人们若要使用被称为“基因剪刀”的CRISPR基因编辑技术治疗遗传疾病，需要清除一个巨大的障碍：将分子剪刀工具直接注射到受影响的细胞中，从而实现DNA切割。　　英国伦敦大学研究人员发现CRISPR技术能使一种突变基因失活。研究首次将CRISPR药物注射到一种罕见遗传病（转甲状腺素蛋白淀粉样变性病）患者的血液中，并发现其中3人的肝脏几乎停止产生有毒的蛋白质。　　虽然目前还不能确定CRISPR治疗是否能缓解该疾病的症状，但初步数据让人们对这种一次性治疗的效果感到兴奋。相关研究结果5月28日发表于《新英格兰医学杂志》。据悉，这项新工作在能够灭活、修复或替换身体任何部位的致病基因方面，迈出了关键的第一步。　　05、史上最冷反物质问世 加拿大国家粒子加速器中心的Makoto Fujiwara团队与合作者在瑞士日内瓦附近的欧洲核子研究组织粒子物理实验室进行了一项名为ALPHA-2的反氢捕获实验，演示了反氢原子的激光冷却，将样品冷却到了接近绝对零度。　　激光冷却经常被用来测量常规原子的能量跃迁——电子运动到不同能级。该团队开发了一种激光，它能以适当的波长发射被称为光子的光粒子，从而降低正在直接朝向激光移动的反原子的速度。研究人员将反原子的速度降低到1/10以下。对于冷却的反氢原子，该团队获得的测量精度几乎是未冷却的反原子的3倍。　　该研究产生了比以往任何时候都更冷的反物质，并使一种全新的实验成为可能，有助于科学家在未来更多地了解反物质。相关研究成果3月31日刊登于《自然》。06、“芝麻粒”大小心脏模型问世 奥地利科学院生物学家Sasha Mendjan和团队使用人类多能干细胞培养出芝麻大小的心脏模型，又称心脏线。它可以自发地进行组织，在不需要实验支架的情况下发展出一个中空的心房。Mendjan团队以特定的顺序激活所有参与胚胎心脏发育的6个已知信号通路，诱导干细胞自我组织。　　随着细胞分化，它们开始形成不同的层——类似心脏壁的结构。经过一周的发育，这些类器官自组织成一个有封闭腔的3D结构，几乎重现了人类心脏的自发生长轨迹。此外，研究小组还发现心脏壁状组织能有节奏地收缩，挤压腔内的液体。　　该团队还测试了心脏类器官对组织损伤的反应。他们用一根冷钢棒冷冻部分心脏类器官，并杀死该部位的许多细胞，研究发现，心脏成纤维细胞（一种负责伤口愈合的细胞）开始向损伤部位迁移，并产生修复损伤的蛋白质。相关研究5月20日发表于《细胞》，这项进展使得科学家能创造出一些迄今为止最真实的心脏类器官，为制药公司将更多药物引入临床试验提供了可能。07、科学家利用人工智能实现两项数学突破 纯数学研究工作的关键目标之一是发现数学对象间的规律，并利用这些联系形成猜想。从20世纪60年代开始，数学家开始使用计算机帮助发现规律和提出猜想，但人工智能系统尚未普遍应用于理论数学研究领域。12月1日，一篇发表在《自然》上的论文显示，DeepMind公司研发出一个机器学习框架，能帮助数学家发现新的猜想和定理。　　此前，该框架已经帮助发现了不同纯数学领域的两个新猜想。研究人员将这一方法应用于两个纯数学领域，发现了拓扑学（对几何形状性质的研究）的一个新定理，和一个表示论（代数系统研究）的新猜想。研究人员表示，这是计算机科学家和数学家首次使用人工智能来帮助证明或提出复杂数学领域的新定理。08、科学家成功在实验室中构建人类早期胚胎样结构 美国得克萨斯大学达拉斯西南医学中心研究人员领衔的团队成功用人多能干细胞分化诱导出人类早期胚胎样结构。该结构与人囊胚期胚胎具有类似的结构，能正确表达相应的基因与蛋白，并且可在体外发育2至4天，形成类羊膜囊等结构。相关研究成果3月17日刊登于《自然》。　　据介绍，借助人类早期胚胎样结构，研究人员能深入研究胚胎的早期发育，更加了解人类早期重大疾病造成的流产、畸形儿、女性受孕障碍等现象，并为其寻找可行的解决方案。此外，研究人员还可以通过这项技术建立药物筛选模型，为进入临床应用的孕妇药品提供安全性模拟检测。09、激光传输稳定自如创世界纪录 澳大利亚国际射电天文学研究中心（ICRAR）和西澳大利亚大学（UWA）等机构的研究人员创造了在大气层中最稳定传输激光信号的世界纪录。该团队将相位稳定技术与先进的自导向光学终端相结合，实现了此次最稳定的激光传输。　　新技术有效地消除了大气湍流，允许激光信号从一个点发送到另一个点，而不会受到大气的干扰。这一结果是用一个通过大气传输的激光系统比较两个不同地点间时间流动的全球最精确的方法。相关论文1月22日发表于《自然—通讯》。　　据悉，这项研究有广阔的应用前景，可以用来精确地检验爱因斯坦的广义相对论，或者发现基本物理常数是否随着时间而变化。同时，这项技术的精确测量能力在地球科学和地球物理学中也有实际用途，可以改进有关地下水位如何随时间变化的卫星研究或寻找地下矿藏。　　此外，该技术在光通信领域的应用可以将卫星到地面的数据传输速率提高几个数量级，下一代大型数据收集卫星能更快地将关键信息传送到地面。10、科学家“绘制”最清晰原子“特写” 美国康奈尔大学的 Muller团队捕捉到了迄今为止最高分辨率的原子图像，打破了其2018年所创下的纪录。据悉，Muller团队使用叠层成像技术，用X射线照射钪酸镨晶体，然后利用散射电子的角度来计算散射它们的原子的形状。这些进步使得研究小组能够观察更稠密的原子样本，并获得更好的分辨率。　　据了解，这种最新形式的电子叠层成像分析技术使科学家可以在所有三个维度上定位单个原子。研究人员还将能够一次发现异常结构中的杂质原子，并对它们及其振动进行成像。相关论文5月21日刊登于《科学》。

两院院士评出中国和世界十大科技进展 　　新浪科技讯 北京时间1月20日下午，由中国科学院院士工作局、中国工程院学部工作局和科学时报社共同主办，563名中国科学院院士和中国工程院院士，投票评选瀚霖杯2009年中国十大科技进展新闻和世界十大科技进展新闻在京揭晓。 评选结果： 2009年世界十大科技进展新闻 　　1、美国通过撞月发现月球存在水冰 　　经过近4个月的飞行，美国半人马座火箭、月球坑观测和传感卫星10月9日相继撞击月球南极地区。本次撞月行动共掀起两股尘埃：其中一部分由蒸汽和微尘组成 另一部分由质量更重的物质组成。研究人员表示，月球上的水冰可能是远古时期遭彗星撞击后留下的“遗迹”。由于此类陨石坑在几十亿年间从未接受过太阳照射，因此各类物质得以保持“原生态”。 　　2、欧洲大型强子对撞机实现首次对撞创下能级新纪录 　　欧洲核子研究中心发布的新闻公报介绍说，欧洲大型强子对撞机于11月20日重新启动，并实现了第一束质子流贯穿整个对撞机。23日，大型强子对撞机内实现重启后的首次对撞。29日晚间，科学家们首先将一束质子流加速到1.05万亿电子伏特的能级，之后于30日凌晨成功将对撞机内的两束质子流都加速到1.18万亿电子伏特的能级，创下了新的世界纪录。 　　3、发现杀灭癌细胞的新途径 　　7月22日，英国研究人员在美国《临床检查》杂志上报告说，他们发现抗体可不借助人体免疫系统而直接杀死癌细胞，这一成果将有助开发出治疗癌症的新方法。抗体可用于治疗癌症，其基本原理是，当抗体与癌细胞结合后，会使癌细胞更容易被人体免疫系统识别，从而引导免疫系统来杀死癌细胞。研究人员说，这一发现可用于治疗那些传统化学疗法无法医治的癌症。 　　4、在火星上发现甲烷 　　1月16日出版的《科学》杂志报道，美国宇航局戈达德航天飞行中心以及马里兰大学等机构的科学家，利用装备在3个陆基望远镜上的高色散红外分光计对约90%的火星表面观测了3个火星年(一个火星年相当于687个地球日)，于火星夏季时在其北半球观测到了“缕缕”甲烷气柱。科学家在火星北半球探测到了甲烷，这意味着火星上可能有活跃的地质活动，甚至可能有生命存在。 　　5、艾滋病疫苗研发取得突破 　　美国和泰国研究人员9月24日共同宣布，双方合作开发试验的一种“联合疫苗”可将人体感染艾滋病病毒的风险降低31.2%。这是人类首次获得具有免疫效果的艾滋病疫苗。世界卫生组织和联合国艾滋病规划署当天发表联合声明表示，这一代表重大科学进步的试验结果首次表明，通过疫苗是可以在普通成年人中预防感染艾滋病病毒的，其意义重大。 　　6、诱导多功能干细胞研究取得重大突破 　　3月1日，英国和加拿大科学家在《自然》杂志网站上报告说，他们发现了一种可以安全将普通皮肤细胞转化为诱导多功能干细胞的方法，这种方法不但首次使得转化过程不需要借助病毒，而且有望使生物医学研究彻底告别使用胚胎干细胞。英国和加拿大科学家首次发现了不使用病毒的转化方法，使临床应用的风险大大减小。 　　7、首次合成可无限复制的RNA 　　美国斯克里普斯研究所科学家的新发现，在回答生命如何开始的生化问题上迈出了重要一步，他们首次在无须任何蛋白质和其他细胞成分的情况下，合成出可自我复制的RNA，而且这种复制可无限进行下去。这项工作最终表明，一个以RNA为基础的更为简单的生命形式至少是有可能的，这必将推动研究人员更加深入地探索有关生命起源的RNA世界模型理论。 　　8、首台通用编程量子计算机问世 　　这一量子计算机由美国国家标准技术研究院研制，可处理两个量子比特的数据。较之传统计算机中的“0”和“1”比特，量子比特能存储更多的信息，因而量子计算机的性能将大大超越传统计算机。通用编程量子计算机采用了量子逻辑门技术来处理数据。制造量子逻辑门需设计一系列激光脉冲，以操纵铍离子进行数据处理，再由另一个激光脉冲读取计算结果。这台设备的量子逻辑门均已编码成激光脉冲，当激光脉冲对量子比特实行简单逻辑操作时，铍离子便会开始旋转，实现对量子比特的存储。 　　9、发现最古老原始人骨骼 　　一个国际科学家团队10月1日公布研究成果称，该团队在埃塞俄比亚境内发现了距今已有440万年的女性原始人骨骼。这是迄今发现的年代最久远的原始人骨骼，科学家对其特征进行的分析表明，人与黑猩猩的共同祖先与如今的人类和黑猩猩特征迥异。这名女性原始人属于地猿始祖种，科学家将其昵称为“阿尔迪”。全球共有47名科学家参与了这项为期17年的研究。美国《科学》杂志10月2日出版特刊，刊登有关这项研究的11篇论文。 　　10、世界最大远红外线望远镜及宇宙辐射探测器升空 　　格林尼治时间5月14日13时12分，欧洲阿丽亚娜5-ECA型火箭携带欧航局世界最大远红外线望远镜“赫歇尔”及宇宙辐射探测器“普朗克”，从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空。 从发射到卫星与火箭分离虽然只有30分钟，但却凝聚了参与这项计划的欧洲15国多年的心血和梦想。这两个探测卫星的观测结果将能颠覆人类对宇宙的认识。人类又向探索宇宙的起源迈进了一步。 2009年中国十大科技进展新闻 　　1、首台千万亿次超级计算机系统“天河一号”研制成功 　　国防科学技术大学研制的“天河一号”，峰值性能达每秒1206万亿次双精度浮点运算，综合技术水平进入世界前列，标志着我国成为继美国之后，世界上第二个能够研制千万亿次超级计算机的国家。11月18日，国际TOP500组织正式发布世界超级计算机500强排名榜，“天河一号”排名全球第五、亚洲第一，这是我国取得的最好名次。 　　2、第一个南极内陆科学考察站正式建成 　　于1月27日在南极内陆冰盖的最高点冰穹A地区建成的南极昆仑站，我国将有计划地在南极内陆开展冰川学、天文学、地质学、地球物理学、大气科学、空间物理学等领域的科学研究。中国昆仑站登陆南极冰盖最高点，成为人类南极科考史上的又一个里程碑，是我国为人类探索南极奥秘作出的又一个重大贡献。 　　3、上海同步辐射光源建成 　　这是我国迄今为止投资最大的国家重大科技基础设施建设项目，总投资约12亿元。上海光源能量位居世界第四，是目前世界上性能最好的中能光源之一。在上海光源建设国际评估会上，来自11个国家的34位权威专家对该项目给予高度评价：上海光源主要性能指标达到世界一流水平，是一项了不起的成就。该光源首批7条光束线和实验站向用户试开放以来，已经取得一批重要科研成果。 　　4、量子计算研究获重大突破 　　中国科技大学教授杜江峰领导的研究小组和香港中文大学教授刘仁保合作，通过电子自旋共振实验技术，在国际上首次通过固态体系实验实现了最优动力学解耦，极大地提高了电子自旋相干时间。该成果发表在10月29日出版的《自然》杂志上，同期的《新闻与展望》栏目发表的评述文章指出：“他们取得的研究进展的重要性在于极大提升了现实物理体系的性能，从而朝实现量子计算迈出重要的一步。” 　　5、甲型H1N1流感疫苗全球首次获批生产 　　北京科兴生物制品有限公司生产的甲型H1N1流感疫苗9月3日获得由国家食品药品监管局颁发的药品批准文号，这也是全球首支获得生产批号的甲型H1N1流感疫苗。此前完成的临床试验结果初步显示，该疫苗安全性良好。在有效性方面，该疫苗一剂免疫后21天，儿童、少年和成人三个年龄组保护率均在81.4%至98.0%范围内，达到了国际公认的评价标准(保护率70%以上)，可用于3至60岁人群的预防接种。 　　6、iPS细胞的全能性被首次证明 　　7月23日，《自然》杂志在线发表中国科学院动物研究所研究员周琪和上海交通大学医学院教授曾凡一分别领导的研究组共同完成的一项研究成果。周琪等在世界上第一次获得完全由iPS细胞制备的活体小鼠，有些小鼠现已发育成熟并繁殖了后代，有力地证明了iPS细胞具有真正的全能性。这项工作将iPS细胞研究推进到了一个新的高度，成为中国科学家在这一国际热点研究领域所作出的一项重要贡献。 　　7、研制出大容量钠硫储能电池 　　中国科学院上海硅酸盐研究所通过和上海市电力公司合作，成功研制具有自主知识产权的容量为650Ah的钠硫储能单体电池，使我国成为继日本之后世界上第二个掌握大容量钠硫单体电池核心技术的国家。现已建成2兆瓦大容量钠硫单体电池中试生产示范线。 　　8、发现世界上最早的带羽毛恐龙 　　沈阳师范大学古生物研究所课题组在辽宁省建昌县玲珑塔地区，发现了迄今已知世界上最早的、长有羽毛的恐龙——“赫氏近鸟龙”。该化石距今约1.6亿年，较之以往热河生物群中最早的“带羽毛恐龙”——中华龙鸟的时代要早约2000万～3000万年，较之以往所知世界上最早的鸟类要早约几百万至1000万年。《自然》杂志发表了这一成果，认为此研究成果代表着鸟类起源研究的一个新的、国际性的重大突破。 　　9、成功实现太阳能冶炼高纯硅 　　世界上第一根太阳能冶炼的单晶硅由中国科技大学、中科院理论物理所陈应天等专家制成，这是我国光伏发电技术领域的一项重大创新，使高效廉价冶炼高纯硅成为现实。经过反复实验，得到的结果表明，这一高纯多晶硅已达到99.9999%的太阳能级纯度。新方法能将现有的提纯耗能指标由200至400度电/公斤降为30至40度电/公斤，其提炼成本由目前的40至80美元/公斤降为20美元/公斤，且没有环境污染。 　　10、万吨级煤制乙二醇成功实现工业化示范 　　中国科学院福建物质结构研究所与江苏丹化集团、上海金煤化工新技术有限公司联手合作，成功开发了“万吨级CO气相催化合成草酸酯和草酸酯催化加氢合成乙二醇”(“煤制乙二醇”)成套技术，是一项拥有完全自主知识产权的世界首创技术。正在内蒙古通辽市建设全球首套年产20万吨煤制乙二醇示范装置，将成为国内最大的乙二醇生产企业，实现部分替代进口。 评选相关背景 　　中国科学院院士工作局、中国工程院学部工作局和科学时报社共同组织两院院士评选中国十大科技进展新闻和世界十大科技进展新闻的活动，至今已举办了16次。每年的评选结果经新闻媒体的广泛报道，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的作用。

p 近日，克利夫兰医学中心（Cleveland Clinic）宣布了2021年十大医学创新，为其“2020年医疗创新峰会”划上圆满的句号。事实上，每年在医疗创新峰会快要结束的时候，克利夫兰诊所都会公布下一年可能会影响世界的医疗创新名单，这一传统已经延续了18年。 /p div class=" wrap" div class=" container" div class=" home clearfix" div class=" wrap-left pull-left" div class=" article" div class=" main_info" p 今年，一种针对血液疾病的新兴基因疗法、用于囊性纤维化的新型药物、愈加繁荣的远程医疗等10项医疗创新荣登榜单。按照预期的重要性，以下为2021年十大医学创新名单： /p p strong span style=" color:#cc0000 " 1. 血红蛋白病的基因治疗 /span /strong /p p 血红蛋白病是一种会影响血红蛋白分子的结构或产生的遗传性疾病，而血红蛋白分子扮演着在血液中输送氧气的重要作用。最常见的血红蛋白病包括镰状细胞病和地中海贫血，每年累及全球33万名儿童和超10万名镰状细胞病患者。最新研究带来了一种实验性基因疗法，能够让患有这种疾病的人具有制造功能性血红蛋白分子的潜在能力，防止相关并发症。 /p p span style=" color:#cc0000 " strong 2. 原发性多发性硬化症新药 /strong /span /p p 多发性硬化症（MS）是最常见的一种中枢神经脱髓鞘疾病。免疫系统会攻击覆盖神经纤维的脂肪保护性髓鞘，从而导致大脑与身体其他部位之间的通讯问题，导致其脱髓鞘的自身免疫病。其中约15％的MS患者患有原发性进行性疾病。罗氏制药研发的奥瑞珠单抗（Ocrelizumab）是FDA批准的一种新的具有新靶标的治疗性单克隆抗体，也是目前首个及唯一针对原发性进展期MS患者的治疗药物。 /p p strong span style=" color:#cc0000 " 3. 智能手机连接的起搏器设备 /span /strong /p p 传统上，心脏起搏器和除颤器的远程监控是通过床边控制台进行的，并将有关数据传输给医生。由于很多人对这种设备及其功能缺乏了解，因此远程监控的依从性不佳。而与智能手机、平板电脑相连的起搏器设备能够无缝进入患者生活，进行安全而直接的通讯，使医生能够更好地追踪患者的情况。 /p p span style=" color:#cc0000 " strong 4. 囊性纤维化的新药 /strong /span /p p 囊性纤维化（CF）是一种遗传性外分泌腺疾病，主要影响胃肠道和呼吸系统。这种疾病是由有缺陷的囊性纤维化跨膜电导调节剂（CFTR）蛋白引起的，而一类被称为CFTR调节剂的药物可纠正蛋白质的作用，但此前开发的药物仅对部分人有效。 /p p 2019年10月，FDA批准了Vertex Pharmaceuticals公司的组合疗法Trikafta，这种CFTR调节剂和氯通道开放剂的固定剂量联合药物可缓解具有最常见CF基因突变（F508 del）的患者病情，这类突变预计占总患者人数的90％。 /p p span style=" color:#cc0000 " strong 5. 通用丙型肝炎治疗 /strong /span /p p 丙型肝炎被美国疾病预防控制中心（CDC）列为“无声的流行病”，发现该疾病的三位科学家不久前获得了诺贝尔生理学或医学奖。感染丙型肝炎病毒可导致肝衰竭、肝硬化和肝癌等严重的健康问题。但由于没有针对该病毒的疫苗，患者只能使用药物治疗，问题在于许多药物要么存在明显副作用，要么仅对部分患者有效。 /p p 2016年，首款丙肝药物Epclusa获批上市，大大改善了丙型肝炎的治疗。该药物可有效抑制在丙肝病毒RNA复制中起关键作用的蛋白质，覆盖六种基因型丙型肝炎，有效率超过90%。 /p p span style=" color:#cc0000 " strong 6. Bubble CPAP提高早产儿的肺功能 /strong /span /p p 早产儿通常需要包括特殊护理。对于那些患有婴儿呼吸窘迫综合征（IRDS）的婴儿，医生通常会在机械通气期间给其服用表面活性剂，但是这会使早产儿遭受长期肺部损害，并导致慢性肺部疾病的发展。 /p p 婴儿正压呼吸治疗系统（b-CPAP）是一种非侵入性通气策略，能够向新生儿提供持续的气道正压，帮助他们在呼气期间保持肺部容积，可在长期使用时最大程度地减少早产儿的身体创伤并刺激肺部生长。 /p p span style=" color:#cc0000 " strong 7. 创新实践和新政策催增远程医疗服务 /strong /span /p p 在新冠肺炎大流行期间，远程医疗得到广泛的应用。得益于创新实践和政策的变革，越来越多的虚拟护理模式和远程医疗得以实现，医疗服务的速度加快，同时医疗工作者和社区工作者的安全得到保障。这些变化为远程医疗打开了闸门，推动远程医疗的进一步拓宽其道路。 /p p span style=" color:#cc0000 " strong 8. 真空诱导的子宫填塞器用于产后出血 /strong /span /p p 产后出血是孕妇分娩后的可怕并发症，患者可能需要服用具有危险副作用的药物，经历长期不适的手术，甚至是在紧急情况下切除子宫、失去生育能力。大约1%到5%的分娩孕妇可能面临产后出血的情况。 /p p 此前，使用气囊设备压缩出血部位是一种常用的非手术干预，不过最新的由真空诱导的子宫压塞器利用宫内产生的负压使出血腔塌陷，比球囊压迫更具生理性，为应对产后并发症提供了另一种微创手段，可以惠及更多患者。 /p p span style=" color:#cc0000 " strong 9.前列腺癌的PARP抑制剂 /strong /span /p p 前列腺癌是常见的一种男性癌症，大约有九分之一的人一生中将被诊断出患有前列腺癌。用于癌症治疗的药理抑制剂PARP抑制剂，可以阻止肿瘤细胞修复受损的DNA，从而增加肿瘤细胞死亡，尤其是那些有修复机制缺陷的肿瘤。两种在女性癌症中展现出疗效的PARP抑制剂Rucaparib和Olaparib，已被证明可以延迟男性前列腺癌的进展，并在今年5月被批准用于前列腺癌。 /p p span style=" color:#cc0000 " strong 10. 预防偏头痛的免疫药 /strong /span /p p 偏头痛是临床最常见的原发性头痛类型。一直以来，人们都在使用诸如血压药物、抗抑郁药、抗癫痫药和肉毒杆菌毒素注射液等多功能药物来预防偏头痛，但由于不是专门针对偏头痛的药物，因此这些手段疗效欠佳。 /p p 2018年，一种预防偏头痛的新药物问世，通过阻断降钙素基因相关肽（CGRP）分子的活性而发挥作用，该分子在偏头痛期间会突增。2020年2月，美国FDA批准了首个预防偏头痛的静脉用药eptinezumabVyepti（eptinezumab-jjmr），用于成人偏头痛的预防性治疗。这些新药正在帮助无数患者恢复正常生活和工作。 /p /div /div /div /div /div /div

p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “中国高等学校十大科技进展”的评选自1998年开展以来，至今已21届，对提升高等学校科技的整体水平、增强高校的科技创新能力发挥了积极作用，并产生了较大的社会影响，赢得了较高的声誉。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 教育部科技委于2018年9月中旬至12月中旬组织开展了2018年度“中国高等学校十大科技进展”评选工作。经过地方和高校遴选及公示、部门形式审查、学部初评和专家综合评议4个阶段，最终推选出10项2018年高校重大科技成果。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 现将2018年度入选项目名单（附后）予以公布。入选项目名单按申报学校拼音顺序排序，排名不分先后。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 2018年度“中国高等学校十大科技进展”入选项目名单 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “中国高等学校十大科技进展”的评选自1998年开展以来，至今已21届，对提升高等学校科技的整体水平、增强高校的科技创新能力发挥了积极作用，并产生了较大的社会影响，赢得了较高的声誉。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 教育部科技委于2018年9月中旬至12月中旬组织开展了2018年度“中国高等学校十大科技进展”评选工作。经过地方和高校遴选及公示、部门形式审查、学部初评和专家综合评议4个阶段，最终推选出10项2018年高校重大科技成果。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 现将2018年度入选项目名单（附后）予以公布。入选项目名单按申报学校拼音顺序排序，排名不分先后。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " 2018年度“中国高等学校十大科技进展”入选项目名单 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/b6ccaf6e-6d1e-4191-935d-297b76fc8dc8.jpg" title=" 屏幕快照 2018-12-27 上午6.14.41.png" / /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/e72ffb0d-fe33-4256-a9a4-9dac9262bd76.jpg" title=" 屏幕快照 2018-12-27 上午6.14.53.png" / /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/d09278de-bef3-41bb-ba08-bc97718ec2cc.jpg" title=" 屏幕快照 2018-12-27 上午6.15.03.png" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " 一、视频编码国家标准AVS2支撑中央电视台播出超高清电视 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 人类获取信息三分之二来自视觉，视频已经成为现代社会主要信息形态。视频编码也称视频压缩，是视频应用的前提。以4K超高清视频为例，分辨率3840× 2160，每秒50帧，原始视频每秒超过12G比特，必须高效压缩才能进入存储和传输系统。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 针对超高清视频高效编码问题，由北京大学高文院士牵头，以数字音视频编解码技术标准工作组为依托，通过产学研用深度协作，组织制定了第二代视频编码标准AVS2，2016年颁布为广播电视行业标准和国家标准，2018年颁布为IEEE国际标准，并被全球超高清联盟采纳。AVS2突破了时空预测、层次变换、分组熵编码和自适应环路滤波等关键技术，对电视类视频的压缩效率达300倍，在前一代标准基础上翻了一番，对监控类视频的编码效率更是达到600倍，处于国际领先水平。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 围绕AVS2标准，构建了从技术创新、专利许可、标准制定、芯片研制、系统开发和应用推广的生态圈，从技术源头上掌握了视频产业发展的主动权。2018年，中央电视台采用AVS2正式开播4K超高清电视，至今已在15个省区市有线电视网络落地，并在电信等行业得到应用，受众数亿，标志着中国正式进入超高清电视时代。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 二、炎症性免疫反应的新型分子与细胞机制 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 从新型分子及新型细胞发现的视角去研究炎症性免疫反应，将为炎症免疫疾病诊治提供候选靶标和新方法，一直以来是免疫学界重大前沿课题。北京协和医学院曹雪涛团队在天然免疫与炎症领域开展了系统性创新性研究，发现了数个调控免疫炎性启动或消退的新型分子和细胞及其作用机制：发现新型长链非编码RNA lnc-lsm3通过“分子诱饵”竞争机制使天然免疫受体不再与病毒RNA结合，提出自我免疫识别可反馈性地及时触发消炎效应、进而维持机体自身稳定的新机制新观点，为炎症疾病防治研究提供新思路；发现DNA甲基化氧化酶Tet2能够作用于免疫分子RNA，促进炎症免疫细胞数量增加，揭示Tet2参与基因表达转录后调控的新模式，为防治炎症疾病提供了新思路和潜在靶标；揭示干扰素受体IFNγR2从胞内合成至转运到细胞膜上形成功能性受体的关键途径，为巨噬细胞激活与炎症性疾病发生与治疗提出了新思路；系统分析晚期癌症宿主免疫细胞异常变化，发现炎症状态下诱导产生的新型Ter细胞并揭示了其促进癌症恶性进展机制，为癌症诊治提供了提出新靶标新观点。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 以上研究成果于2018年相继在《Cell》和《Nature》等发表多篇论文，引起国际同行关注和高度评价，为探索炎症性疾病发病机制和临床治疗提供了理论依据和实践基础，进一步提升了我国免疫学研究的国际地位。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 三、世界首例无金属钙钛矿铁电体 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 由于其丰富而优异的物理和化学性质，钙钛矿类材料一直吸引着研究者的关注。除了已发现的无机钙钛矿、有机无机杂化钙钛矿以外，有机钙钛矿（无金属钙钛矿）更是科学家们一直寻找的“圣杯”材料。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 来自东南大学、南昌大学的研究者们，将多年分子铁电体的合成经验与分子设计相结合，巧妙的将金属离子用带电分子基团所取代，终于合成出了17种全新的有机钙钛矿铁电材料。这些新型材料不但具有优异的铁电性和多极轴特性，更值得一提的是，通过调控有机基团的手性，团队合成了四种有机钙钛矿铁电体的左手对映体、右手对映体，并分别获得了其外消旋化合物，完美地实现了人们对旋光性钙钛矿材料的长久期盼。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 研究成果以长文的形式发表在《Science》上，并被多家国际科技媒体报道，受到研究者的广泛关注。该成果的发表标志着世界首例无金属钙钛矿铁电体在中国诞生，使我国在分子材料领域又一次走在了世界前列。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 四、万有引力常数G的精确测量 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 万有引力常数G在物理学中扮演着十分重要的角色，它的测量在整个实验物理学中占据着特殊地位。尽管实验物理学家们围绕G值的精确测量付出了巨大努力，但截至目前其测量精度仍然是所有物理学常数中最差的。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 华中科技大学引力中心罗俊院士团队从上世纪八十年代就已开始采用扭秤技术精确测量G值，在该领域开展了大量的基础性研究工作。为了研究不同小组不同方法所测得G值不吻合这一问题，2009年开始该团队采用两种相互独立的方法同时测量引力常数G，在2018年发表的由两种独立的实验方法测得的G值，取得了目前国际上精度最高的实验结果，并且两个结果在3倍标准差范围内吻合。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 该研究成果在《Nature》上以长文发表，被国际同行评价为“精密测量领域卓越工艺的典范”，为提升我国在基本常数测量领域的话语权，并为国际上确定高精度G的推荐值做出实质性贡献。同时，在测G过程中自主研发出的一批高精端的仪器设备已在地球重力场的测量、地球物理勘探等方面发挥重要作用。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 五、“地壳一号”深部大陆科学钻探钻机关键技术及应用 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “上天不易，入地更难”，向地球深部进军，揭开地球深部奥秘，将为人类提供资源、能源和生存环境的保障。深部科学钻探工程是获取地球深部物质、了解地球内部信息最直接、最有效和最可靠的方法，是地球科学发展不可缺少的重要支撑，被誉为人类的“入地望远镜”。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 为满足我国地球深部探测工程的重大需求，在“深部探测技术与实验研究专项”等项目的资助下，吉林大学孙友宏教授团队联合四川宏华石油设备有限公司等单位，研发了我国首台“地壳一号”深部大陆科学钻探装备。先后攻克了高转速全液压顶部驱动钻井技术、高难度自动化摆排管技术、高速度钻杆柱自动拧卸和输送技术、高精度自动送进技术等四大关键技术，解决了我国科学钻探装备能力小、自动化程度低和钻探效率低等技术难题，填补了我国深部大陆科学钻探专用装备的空白。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “地壳一号”钻机成功应用于“松辽盆地大陆科学钻探工程（松科二井）”，完钻井深7018m，创造了亚洲国家大陆科学钻探井深最新纪录。相关技术和装备还推广到油气钻井装备领域，产品出口到海外，经济社会效益显著。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 六、原子尺度测量材料轨道与自旋磁矩 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 原子尺度的定量磁结构表征，测量原子的轨道与自旋磁矩，能使理解、预测与调控磁性材料的物理性能深入至原子层面。该问题是材料磁性表征领域面临的重大挑战，也是国际学界的难题。电子显微学作为材料科学的基本研究手段，可以获取原子尺度的结构信息，但在实现原子尺度磁表征方面仍存在相当困难。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 清华大学钟虓?团队多年来致力于发展分析电子显微学的基础研究，提出原子面分辨电子磁圆二色谱方法，突破性地实现了逐层原子面的磁成像，测量出原子尺度的轨道自旋磁矩比，将自旋表征磁圆二色谱的分辨率从微米纳米尺度推进到了原子尺度。通过建立原子尺度材料结构-成分-磁矩的关系，在国际上首次成功地将表征材料磁性的磁圆二色谱技术的分辨率从微米纳米尺度推进到了原子尺度。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 七、海上大型绞吸疏浚装备的自主研发与产业化 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 海上大型绞吸疏浚装备是远海大规模快速填海造岛的国之重器，也是岛礁建设、一带一路港口建设等国家战略任务的紧迫需求，但其核心技术长期被国外公司垄断和封锁。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 上海交通大学“船舶与海洋工程设计团队”发明和研制了双螺旋刀臂载荷均化重型绞刀、变刚度顺应式双扼架钢桩台车和大过流通道扭曲叶片疏浚泵等核心装备，解决了海底坚硬岩礁高效挖掘、恶劣海况精确定位和大块物料远距离高浓度输送的世界性技术难题；提出负载平衡运行动力配置理念，研制实景集成疏浚监控系统；构建大型绞吸疏浚装备设计开发体系，研制了56座系列化绞吸疏浚装备，使我国形成绞吸疏浚装备的自主设计和制造能力，建成完整的产业链，实现了从“被封锁”到“出口管制”的跨越发展。2018年3月，该团队领衔研发的世界最大非自航绞吸疏浚装备“新海旭”正式开始疏浚作业，其总装机功率、绞刀功率和疏浚泵总功率等均大大超过国内外同类船，是我国自主设计和建造的大型绞吸疏浚装备的一个里程碑，标志着我国海上大型绞吸疏浚装备总体达到国际领先水平。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 八、新能源悬挂式空铁关键技术与试验线工程 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 针对我国城市交通拥堵的社会难题和旅游景区观光需求，考虑到地铁、轻轨建设投资大、周期长的客观现实，以构建“分层次、多制式、功能互补”的综合轨道交通系统为出发点，实现地下、地面、空中立体化交通发展目标，西南交通大学翟婉明院士领衔“产学研用”协同创新团队，联合中唐空铁集团、中车、中铁等轨道交通企业，全新研发出一种占地少、投资小、工期短、安全性高、绿色环保的新能源悬挂式空中铁路交通成套技术，并在成都建成1.41公里长的世界首条新能源空铁试验线，经过3万余公里的实车运行试验及系统优化，获得成功，为缓解城市交通拥堵问题提供了一种创新性解决方案。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 该团队在国际上首创以锂电池为动力源的新能源悬挂式空铁系统，自主设计、制造了悬挂式空铁列车，构建了悬挂式列车－轨道梁桥空间耦合动态仿真设计平台，研发出新能源空铁关键装备—整体平移式道岔和轨道梁系统。主编的我国第一部工程建设地方标准《悬挂式单轨交通设计标准》于2018年正式颁布实施。应用本项目成套技术的我国第一条悬挂式空铁商业运营示范线在四川大邑开工建设。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 九、土壤-作物系统综合管理技术研究与应用 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 绿色可持续发展是当今时代科技革命和产业变革的主要方向，践行农业绿色发展既是保障国家粮食和环境安全的迫切需求，更是落实党中央率先落实联合国可持续发展目标的重要举措。中国农业大学张福锁院士及其研究团队通过全国跨学科、跨部门的交叉研究，以高效利用光温资源的高产群体定量设计挖掘高产潜力、以定量调控根层水肥供应支撑高产群体实现资源高效，地上/地下协同突破绿色增产增效难题，创新了绿色种植理论与技术。全国玉米、水稻和小麦试验表明，技术增产20.6%、节肥14.5%、降低活性氮损失34.8%。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 该团队创建了以扎根农村的“科技小院”为核心、覆盖全国的“科教专家--政府推广--校企合作”的技术应用平台和组织新模式，解决了小农户技术应用的“最后一公里”难题。先后有1152名研究人员、20万名推广和企业人员，2090万农民参与了技术应用，10年累计推广3770万公顷，增加粮食生产3300万吨，减少氮肥用量120万吨。该团队创建了我国粮食主产区土壤-作物系统综合管理技术模式，创造了“可能会养活地球”的农业奇迹。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 十、靶向肿瘤微环境的抗肿瘤治疗新策略 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 肿瘤微环境与恶性肿瘤的发生、治疗后复发及远处转移密切相关，靶向微环境开发肿瘤治疗新策略对改善恶性肿瘤疗效至关重要。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 宋尔卫团队根据其多年的保乳和术前新辅助治疗乳腺癌的经验，围绕抗肿瘤治疗对肿瘤微环境的改造作用和机制进行探索。发现了肿瘤微环境经历化疗后，富集出一群能耐受化疗并促进肿瘤复发的成纤维细胞，靶向干预该亚群成纤维细胞显著抑制肿瘤生成并提高化疗敏感性；治疗单抗介导的巨噬细胞吞噬作用可通过上调PDL1抑制抗肿瘤淋巴细胞的功能，导致免疫耐受，证实联合使用免疫节点抑制剂能明显增强单抗的治疗效果，从而提出联合单抗和免疫节点抑制的肿瘤治疗新策略；抗肿瘤淋巴细胞激活可上调长非编码RNANKILA，使其对死亡敏感，导致肿瘤免疫逃逸，在淋巴细胞回输治疗模型中沉默NKILA可提高免疫治疗效果，首次揭示lncRNA可作为免疫检查点分子。以上系列研究提示，肿瘤微环境决定着恶性肿瘤对化疗、单抗治疗以及免疫治疗的敏感性。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 研究成果发表在相关领域的重要学术刊物上，得到了国内外同行的高度认可，研究工作为研制新型肿瘤免疫治疗方法提供了理论依据和技术准备。 /p

肥胖是否会遗传?电子开关能否小到分子级别?水的核量子效应是怎样的???月20日，科技部基础研究司和高技术研究发展中心联合发布了2016年度中国科学十大进展遴选结果，为上述科学难题一一给出了答案。　　这10项由两院院士和“973”计划顾问组等专家，从去年278项基础研究进展中投票选出的成果，可以让我们一览过去一年中国基础研究发展的面貌和趋势。　　生命科学拔头筹　　长期以来，生命科学一直是我国基础研究的相对薄弱环节，但近年来呈现出快速发展态势，某些研究开始占据优势地位。在此次的十大科学进展中，生命科学领域的研究成果占5席：提出基于胆固醇代谢调控的肿瘤免疫治疗新方法 揭示RNA剪接的关键分子机制 发现精子RNA可作为记忆载体将获得性性状跨代遗传 构建出世界上首个非人灵长类自闭症模型 揭示胚胎发育过程中关键信号通路的表观遗传调控机理。这些成果分别发表在《自然》和《科学》杂志上。　　其中3项研究瞄准遗传调控机制。清华大学生命科学学院施一公团队从分子层面解释了基因组内RNA剪接的机制，破解了这一被结构生物学界誉为“最富挑战性”的课题，为攻克约35%的人类已知遗传疾病奠定了基础。中科院生物物理研究所研究员许瑞明认为，这一发现是生命科学领域里程碑式的贡献，也是中国科学家对于生命科学的重大贡献。　　中科院动物研究所研究员周琪等专家通过小鼠实验，证明了肥胖等代谢性疾病可以“记忆”在精子中遗传给下一代，导致后代肥胖。中科院上海生物化学与细胞生物学研究所徐国良等专家揭示了胚胎发育过程中的表观遗传调控机理，为解决人类新生儿出生缺陷提供了可能机理和防治思路。而另外入选成果则开辟了肿瘤免疫治疗的新领域和自闭症治疗干预方法的新思路，较大地推动了恶性肿瘤和自闭症这两项现代医学难题的研究进程。　　化学电子学成果对接产业需求　　“过去一年的基础研究成果呈现出紧密对接产业需求，更加聚焦国计民生的特点。”科技部基础研究管理中心副主任耿建东介绍，在本次入选的十大成果中，对接产业需求的成果共有3项，其中两项属于化学催化剂领域，一项则归于纳米电子学。　　随着环保意识的提高，清洁能源的需求益发强烈。科学家设想将二氧化碳在常温常压下电还原为碳氢液体燃料，是一种潜在的替代化石原料的清洁能源策略，它将有效降低温室气体的排放。中国科学技术大学谢毅和孙永福研究组所发现的新型钴基电催化剂将这一转化变为可能，具有广阔的商业化前景。清华大学教授李亚栋认为，这一发现实现了全世界该领域科学家“梦寐以求”的目标。　　中科院大连化物所包信和及潘秀莲研究团队则通过制备新型催化剂开创了煤制化学品烯烃的新捷径，从源头上回答了“能不能不用或少用水进行煤化工”的诘问，也为我国这个烯烃消费大国大幅降低了制造成本，间接保障了我国能源安全。《科学》杂志称赞，这一发现将带来工业上的巨大竞争力，被誉为“煤转化领域的里程碑式的重大突破”。　　而来自北京大学的郭雪峰研究组则在“螺蛳壳里做道场”，研制出世界首例真实稳定可控的单分子电子开关器件，这一分子尺度电子器件的发明在未来高度集成的信息处理器、分子计算机和精准分子诊断技术等方面具有重大的应用前景。　　农学物理学各有斩获　　本次唯一入选的农学成果依然聚焦粮食安全。不断提高谷物产量以保障全球粮食安全是科学家进行作物遗传育种的长期目标，杂交水稻等作物的研发正基于此。然而，水稻产量性状的杂种优势的分子遗传机制一直并不明确，成为科学家高效培育杂交品种的一大障碍。2016年，中科院上海植物生理生态研究所韩斌和黄学辉研究组与中国水稻所杨仕华合作，在《自然》杂志上阐释了这一分子遗传机制。这一发现，被誉为“是杂交稻研究历程以来最全面、最有优势的一项成果”，具有很强的现实指导意义，可以指导我国这一水稻大国进行高产杂交品种育种。　　而由北京大学物理学院王恩哥和江颖研究组与合作者所取得的成果——水的核量子效应，则对“氢键的量子成分究竟有多大”这一物质科学基本问题的首次定量解答，揭开了水的奥秘。北京大学教授谢心澄认为，这一发现对于理解水的结构和物理特性非常关键，将刷新人类对于水的认识，也打开了一扇对所有富氢物质的研究大门，它突破了量子调控的局限性，有望由此产生颠覆性的量子材料，服务量子信息产业。这一成果成为物理学入选2016年度十大唯一一项科学进展。

北京时间12月8日消息，近日《时代》杂志网站发布了2011年的十大医学突破评选结果。这些研究涵盖了从干细胞克隆研究到对抗疟疾和艾滋病的广泛医学分支领域，纪录着在过去的这一年中人类在了解自身奥秘和对抗最可怕疾病的道路上取得的丰硕成果。 　　1 运用克隆技术制造干细胞 运用克隆技术制造干细胞 　　这并非人体克隆，但已经非常接近了。科学家们报告他们利用“体细胞核转移”(SCNT)，即当年克隆出小羊“多利”的相同技术，在人体细胞上进行了同样的实验。这种技术简单来说就是将一个卵细胞中的遗传物质用一个成熟体细胞，如皮肤细胞中的DNA加以代替。随后卵细胞将开始分裂，如果一切顺利，最终它将产生一个和提供成熟体细胞的动物个体拥有完全相同遗传基因的克隆体。 　　在一项发布于10月份的最新研究报告中，纽约干细胞研究基金会的科学家们对这项技术进行了改进，将成年人的细胞DNA与卵细胞中的遗传物质进行融合，而不是简单的替换。最初对人体细胞进行的“体细胞核转移”(SCNT)尝试失败了，但是人们在这一过程中发现适当保留卵细胞中的遗传物质似乎将有助于帮助细胞顺利分裂并进而产生干细胞。不过这种干细胞并不是常规意义上的干细胞，因为很显然其内部还含有来自卵细胞的保留下来的染色体。接下来科学家们将要尝试抑制那些多余染色体的作用或者干脆从干细胞中剔除它们。 　　这项研究是很有前景的，因为它将有望获得干细胞，这将有朝一日帮助人类最终治愈脊椎神经损伤或者帕金森病。 　　2 制成第一种疟疾疫苗　　 制成第一种疟疾疫苗 　　疟疾每年在全球感染数以百万计的儿童，现在人类终于有了一种对抗它的利器——第一种针对疟疾的疫苗今年已经在撒哈拉以南地区的儿童中试验成功。结果显示这种新型疫苗能将疟疾感染率降低一半左右，考虑到这是人类开发的第一种此类疫苗，这一成果已经相当不易。 　　这项政府和民间研究机构合作进行的大型医学项目由葛兰素史克生物制品公司，PATH疟疾疫苗研发倡议组织以及盖茨-梅琳达慈善基金会共同参与。在撒哈拉以南非洲的11处地点为当地儿童接种疫苗。结果显示，这种名为RTS,S的抗疟疾疫苗对年龄在5~17个月的婴儿的有效率约为56%，他们在接种后的一年内没有受到疟疾的感染。这种疫苗对于防止出现严重感染案例的有效性也达到了约47%。 　　但是目前的试验是不全面的。研究人员们正在计划继续对年龄在6~12周的婴儿展开跟踪调查，他们此次也进行了疫苗接种。这些婴儿是这一疫苗开发的主要目标人群，一旦确证这种疫苗的有效性，它将被立即投入大规模的公共健康工作中。所有年龄段的接种儿童都将在未来三年内被进行跟踪调查，以了解疫苗对他们身体的保护可以持续多久 研究人员们还在这一过程中收集有关疫苗对婴儿使用安全性方面的相关数据。这项实验涵盖15460名儿童，计划将于2014年完成。 　　尽管目前看来初步的实验结果是令人鼓舞的，但是卫生官员们必须判断他们是否有足够的能力和决心去坚决遏止在这一地区肆虐的这种可怕疾病。因为相比较而言，一般儿童感染，如针对麻疹和轮状病毒(导致儿童腹泻致死的病原体)的疫苗有效性能够达到70%，甚至超过90%。　　3 找到抵御艾滋病侵袭的新途径　　 找到抵御艾滋病侵袭的新途径 　　由于抗逆转录病毒(ARV)药物的研制成功，人类在对抗艾滋病的道路上取得长足进展。这种药物能显著降低患者体内的病毒水平，让身体保持健康并降低HIV人际传染的可能性。而最近的研究还发现这种药物不但能帮助病人对抗艾滋病，它还能帮助未受感染的健康人预防HIV病毒的感染。 　　2011年，医学界在这方面取得了两项突破，首先是发现健康的异性恋人群如果每天服用抗逆转录病毒药物Truvada，其感染艾滋病病毒的几率将大大降低。 　　一项美国华盛顿大学领导的研究对4758对异性恋伴侣展开跟踪调查，这些伴侣都有一个共同的特点，那就是其中的一名是艾滋病感染阳性，而另一名则是健康人。在测试进行3年后，结果显示相对安慰剂参照组，服用抗逆转录病毒药物让感染的发生几率降低超过73%。另一项有1200名健康的，性生活活跃的成年人参与的研究由美国疾病预防控制中心(CDC)进行，结果显示Truvada对艾滋病病毒感染风险的抑制率约为63%。 　　这些结果显示，适当运用抗逆转录病毒药物将能有效遏制在发展中国家不断蔓延的艾滋病发展势头。在目前的情况下，这些地区的公众还很难获得足够的抗逆转录病毒药物，但是如果能够做到足量充分地药物供应，相信将可以帮助广大的发展中国家和地区有效遏制住艾滋病的蔓延趋势。 　　4 新的饮食营养均衡指导方案　　 新的饮食营养均衡指导方案 　　每隔5年，美国联邦农业部以及健康与人类服务部都会按照惯例发布一份《美国人饮食指导意见》(DGA)。2011年的版本于1月份发布，这份意见呼吁美国人适当减少食物摄入量，并建议减少食盐，糖和脂肪的添加，并注意保持卡路里的摄入和消耗平衡。报告鼓励人们多吃蔬菜和植物性食品，以及海产品。同时它还建议民众采纳联邦政府提出的适量运动建议，即每名成年人每周应保证大约150分钟的适度运动。 　　指导中建议美国的中年人士每天的食盐摄入量不要超过2300毫克。但是这一建议值立即遭到了美国心脏病联合会的指责，他们建议所有的美国人每天的食盐摄入量最好低于1500毫克，以便降低心脏病和中风发生的风险。 　　6月份，联邦政府还照例发布了根据最新指导意见制作的居民饮食指导方案：“我的餐盘”。这张颜色鲜艳的餐盘中放置着政府建议民众遵循的科学饮食配比方案。整个餐盘被分成了4等份，分别放置水果，蔬菜，谷类和蛋白质类食物，用这样一份简单明了的餐盘图画替代了之前的“食品金字塔”图示方案。尽管金字塔示意图同样是科学严谨的，但是不够直观易懂，而此番推出的“我的餐盘”则一目了然：餐盘的一半被水果和蔬菜占据，另外一般则是谷物类食品和肉类等提供人体蛋白质来源的食物。政府健康部门的官员们希望这样简单明了的“餐盘”将帮助引导美国民众逐渐采纳更加科学健康的饮食方式。 　　5 在实验室中培育人体身体器官　　 在实验室中培育人体身体器官 　　科学家们开始尝试在实验室中人工培育可用于移植的人体器官，并且这一项目已经开始取得切实的进展。2011年3月份，美国威克森林大学再生医学研究所的安东尼阿塔拉(Anthony Atala)博士成功制造出了人的尿道。 　　人体的尿道是负责体内尿液运输的管道。由于疾病，它可能会被损坏或者变窄。为了重建一个尿道，阿塔拉博士首先用生物可降解材料制作了一个管状支架，随后将病人本身的膀胱细胞移植上去，让它们沿着支架生长。当最终生成一个完整的“器官”时，阿塔拉博士将其植入回病人体内。令人惊叹的是，这根体外培育的尿道真的开始正常工作了! 　　不过在目前的阶段，这种技术的花费太过昂贵，因而还无法为大部分患者提供服务。其所需的材料和设备费用高达5000美元。但是它对于再生医学而言无疑将是一个福音。 　　6 细菌和结肠癌之间的神秘关联　　 细菌和结肠癌之间的神秘关联 　　结肠癌是由细菌引发的吗?2011年10月份，两个研究小组发布了几乎相同的报告，指出一种名为“梭杆菌”(Fusobacteria)的细菌很不寻常，它们平常很少出现在人体肠道内，但是研究发现它们在结肠癌细胞中却异常活跃，并且似乎显示它们与肿瘤的恶性程度存在相关性。将健康的结肠组织和癌变组织进行对比，科学家们注意到这种细菌明显地集中并活跃于癌变细胞中，在一部分样本中，这种差异甚至达到了上百倍。 　　这是人们首次开始注意到这种细菌与癌症之间可能存在的关联性，但在此前，医学界已经留意到这种细菌似乎和溃疡性结肠炎的发生存在关联。 　　7 新型减肥药　　 新型减肥药 　　如果说在减肥领域有永恒真理的话，那就是：世上没有神奇减肥药能一下子让你减肥成功。至少，现在还没有。 　　不过，今年一种名为“Qnexa”的实验性药物显示它能让服用者在大约1年的时间内降低10%的体重。这种药物其实是两种现有药物的配制品，即减肥药物“芬特明”和抗癫痫药物“托吡酯”的混合物。这种混合药剂主要通过两方面入手来对抗肥胖问题，首先其中的芬特明成分是安非他明，即苯丙胺的近似药物，这实际上是一种兴奋剂，尽管其长期使用的潜在副作用尚不明确，但是它的确能抑制人体的饥饿感 而另一方面，托吡酯作为一种对抗医学上对抗癫痫的药物，能够帮助平衡人体大脑内的神经电信号联系，这同样能抑制人的食欲。 　　服用这种药物的患者的血压水平也出现改善迹象，血糖和胆固醇含量同样如此。这都将降低他们发生心脏疾病的风险。不过医生们还需要更多的数据来确认这种药物的安全性和有效性。至少美国联邦食品药品管理局(FDA)日前就拒绝了这种新药的上市请求，而要求生产商提供更多的安全数据，尤其是在心脏病和婴儿出生缺陷方面的潜在风险。 　　2011年出现的另一种可能有希望的减肥药物是美国休斯顿安德森癌症研究中心在癌症研究中制成的一种注射药剂，它能在一个月内让患者体重下降11%。 　　8 狗能嗅出肺癌　　 狗能嗅出肺癌 　　人类长久以来最好的伙伴——狗，看来也即将变成医生们最好的助手。众所周知，狗拥有极度灵敏的嗅觉，但是一项最新研究显示，狗的嗅觉甚至敏锐到能够从人的呼吸中嗅出此人是否患有癌症。德国研究人员花费9个月时间对狗加以训练，让它们尝试区分取自肺癌患者的呼气样本和健康人的呼气样本。结果测试显示，一只狗能够对100份样本中的71份做出正确的判断，并可以准确地从混合的样本群中找出93%的健康样本。 　　那么狗是通过什么来识别癌症的呢?科学家们认为狗是通过辨别人的呼吸气体中的某种极微量挥发性成分的变化获知癌症信息的，当我们的身体内部发生癌变时，这种化学成分的含量将发生变化。未来我们或许将可以通过检查患者的呼气成分来筛选癌症患者，但是目前还无法确认这一点。一名研究者幽默地说：“很不幸的是，狗狗们不能说话，没办法告诉我们它们究竟是通过哪一种生物化学技术探查到癌症的存在的!” 　　9 利用唾液分析鉴定死者年龄　　 利用唾液分析鉴定死者年龄 　　尽管现代科技提供了先进的法医学手段，但是人们却仍然无法准确判定一名死者在死亡时的具体年龄。DNA似乎并没有办法给出死者的年龄信息。 　　但是今年的情况似乎开始有了转机。美国加州大学洛杉矶分校的科学家们对唾液开展研究，他们发现对唾液遗传成分的分析或许将能够帮助法医获得死者去世时的年龄信息。 　　研究人员搜集唾液样本，并对其中DNA上所发生的外因变化进行观察。所谓的外因变化就是指由于外界因素对DNA造成的影响痕迹，如一个人的饮食习惯，压力状况，晒日光的时间，接触致癌物质甚至有毒物质的程度等等。这些“暴露”经历并不会导致DNA本身发生变化，但是它们都会在染色体表面留下痕迹，影响基因的开启和关闭。在染色体的某些特定位置上，科学家们发现这种痕迹会呈现几乎像是年轮般的叠加或削减，这一特征将有望帮助专家以误差不超过5年的精度判断死者的年龄。 　　但是也别指望这种唾液检查能很快应用于罪案现场调查。科学家们还需要更多的实验来验证这一理论。但它至少提供了一种新的可供破案选择的检验手段。 　　10 验血可以预测心脏病和癌症风险　　 验血可以预测心脏病和癌症风险 　　瑞典乌普萨拉大学的研究人员在今年8月份报告称只要进行一次简单的验血，医生们或许就能够判断哪个人最有可能死于心脏病或癌症。这是一项历时12年，对超过2000名志愿者进行的研究。他们发现人体内拥有较高水平组织蛋白酶S的人比那些体内这种酶的水平较低的人死亡的概率要高得多。这种催化酶的作用是帮助分解某些蛋白质，当人们体内存在心脏疾病或癌症时，其在体内的含量会出现上升，这可能对动脉粥样硬化的产生起到一定作用，因此研究人员们得出结论，体内这种酶的含量水平较高的人群将拥有更高的心脏病或癌症风险。组织蛋白酶S在脂肪组织中含量也较高，这和人们通常认识中肥胖者心血管疾病风险更高的说法是相符合的。 　　目前科学家们还无法搞清这种酶究竟是如何在心血管疾病和癌症早期起作用的，不过各大制药公司可不会坐等结果，他们现在已经开足马力，全力试图找出抑制这种酶的方法了。

6月5日是世界环境日，今年我国的主题是“建设人与自然和谐共生的现代化”。在当日举行的“2022年度中国生态环境十大科技进展发布会”上，中国科协书记处书记张桂华指出，建设人与自然和谐共生的现代化，将美丽中国从愿景变为现实，需要科技创新的引领和支撑，需要广大生态环境科技工作者的智慧和贡献。本次公布的2022年度中国生态环境十大科技进展，包括湖泊氮磷截留效应及其内循环影响机制、长江生态环境保护修复技术与管理体系及应用研究、大气气溶胶光学组分定量遥感及其环境气候效应研究、中国生态系统管理对“碳中和”的贡献、土壤重金属污染治理协同固碳减排关键技术及应用、国家生物多样性保护目标设计与评估技术体系的建立及应用、钢铁行业减污降碳协同控制关键技术与应用、西北地区气候暖湿化增强东扩及其重要环境影响、我国现代噪声治理体系构建与应用研究、改性黏土治理赤潮方法与技术等。“中国生态环境十大科技进展的遴选和发布工作，是促进生态环境科技创新的一项重要举措。”张桂华说。中国工程院院士、北京大学教授张远航表示，发布中国生态环境十大科技进展目的之一，是要反映我国生态环境科技领域前沿和最新进展，鼓励生态环境科学研究，引领生态环境领域的技术创新，提高公众环境意识，营造社会创新氛围，为我国生态环境保护、生态文明建设提供科技支撑。中国生态环境十大科技进展由中国科协生态环境产学联合体组织评选、发布。该联合体是由环境、生态、气象、可再生能源等11家全国学会，生态环境领域知名企业、学术研究机构和社会组织共同发起成立的协同创新组织。中国生态环境十大科技进展推荐和评选工作自2019年启动至今，已发布了40项科技进展。

近日，中国激光杂志社发布“2021中国光学十大进展”。经过评审委员会多轮遴选，冰光纤、小型化自由电子激光等10项前沿进展入选“2021中国光学十大进展”基础研究类；六维光信息复用、能降温的光学超材料织物等10项进展入选“2021中国光学十大进展”应用研究类；此外，魔角激光器、光电智能计算、高效白色发光二极管等19项成果分别荣获“2021中国光学十大进展”提名奖（基础研究类）与“2021中国光学十大进展”提名奖（应用研究类）。2021中国光学十大进展基础研究类（10项）1.浙江大学童利民教授、郭欣副教授团队与合作者发现弹性冰单晶微纳光纤；2.南开大学陈志刚、许京军课题组及合作团队实现了非线性对宇称时间对称性和非厄米拓扑态的调控；3.中科院上海光机所电子加速研究团队等在国际上首次实现激光尾波场加速驱动的台式化自由电子激光；4.华中科技大学张新亮、李培宁教授课题组与国家纳米科学中心戴庆研究员、新加坡国立大学仇成伟教授等国内外团队，在双折射晶体中发现“幽灵”双曲极化激元；5.中科院上海光机所研究团队等实现了阿秒电子动力学的直接绘图；6.南京大学金飚兵教授与吴镝教授课题组等合作发现了室温零磁场条件下反铁磁中超快自旋流；7.上海交通大学张文涛研究组与张杰、向导团队等合作提出利用飞秒激光对量子材料电子维度的操控机制；8.清华大学精密仪器系杨昌喜课题组与北京邮电大学电子工程学院肖晓晟课题组合作，证实了大模间色散下的时空锁模；9.哈尔滨工业大学（深圳）肖淑敏微纳光子学实验室设计并制备了近红外生物成像窗口的高效宽带消色差超构透镜；10.南开大学研究团队及合作者预言并证实了受激声子极化激元，实现了太赫兹波巨非线性效应。2021中国光学十大进展应用研究类（10项）1.暨南大学和上海理工大学等联合研究团队实现了纳米尺度六维光信息复用；2.华中科技大学陶光明团队与多家科研和产业单位基于形态学分级结构设计了辐射降温光学超材料织物；3.中国科学技术大学李传锋、周宗权研究团队演示了基于吸收型存储器的多模式量子中继；4.中国科学院上海高等研究院和中国科学院上海应用物理研究所自由电子激光团队提出了一种相干能量调制的自放大机制；5.中科院上海技术物理研究所胡伟达研究员与复旦大学周鹏教授等研制出新型范德瓦尔斯单极势垒红外探测器；6.南京大学姜校顺、肖敏团队实现了片上光力光学频率梳；7.复旦大学彭慧胜/陈培宁研究团队等实现了柔性显示织物及其智能集成系统；8.浙江大学冯建东团队实现了溶液中单分子电化学反应的直接成像；9.华中科技大学、海南大学骆清铭团队通过发明线照明调制显微术实现了高清成像；10.南京大学新型显示技术研发团队等提出基于二硫化钼TFT驱动电路集成的超高分辨氮化镓Micro-LED显示技术方案。“2021中国光学十大进展”10项基础研究类提名奖包括：1.上海光源中心自由电子激光团队实验验证并测量了激光-束流在二极磁场的能量交换；2.北京大学马仁敏团队实现了基于莫尔超晶格纳米结构的魔角激光器；3.华南理工大学周博教授、张勤远教授团队等提出基于镱亚晶格的多光子上转换发光；4.北京大学刘运全教授和龚旗煌院士领导的“极端光学创新研究团队”实现了强激光场中光子轨道自旋耦合的探测和操控；5.清华大学黄文会、颜立新团队首次实现相对论电子束的高梯度级联太赫兹加速；6.清华大学戴琼海院士团队提出并构建了大规模可重构光电智能衍射计算处理器；7.上海交通大学李良教授与意大利米兰-比科卡大学Brovelli Sergio教授团队等合作，实现环境温度处于100℃范围内量子点荧光性能近乎零“热猝灭”，所制备LED电致发光器件也具有优异的抗“热猝灭”性能；8.北京大学刘开辉课题组等提出并发展了瑞利散射圆二色性技术，实现了单根碳纳米管的完整结构；9.苏州大学蒋建华、蒲殷教授团队等利用光子系统证实了拓扑体-缺陷对应关系；10.中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、柳必恒研究组与南京邮电大学盛宇波等人合作，首次实现11公里远距离量子纠缠纯化。“2021中国光学十大进展”9项应用研究类提名奖包括：1.南京理工大学曾海波教授团队和华盛顿大学David Ginger教授团队合作，基于α/δ-CsPbI3同质异相层实现高效白色发光二极管；2.清华大学团队等研制自适应扫描光场显微镜，打破活体成像壁垒；3.中科院上海光机所电子加速研究团队等实现GeV（吉电子伏特）量级超低能散的台式化电子加速器；4.福州大学杨黄浩/陈秋水教授和新加坡国立大学刘小钢教授等实现高分辨X射线发光扩展成像技术；5.电子科技大学张雅鑫教授团队与中国电子科技集团公司第十三研究所冯志红研究员团队等合作，实现了太赫兹片上可编码超构调控芯片；6.北京理工大学陈棋教授团队和北京大学周欢萍特聘研究员团队等合作，开发了钙钛矿薄膜加工的关键技术，制备了高质量钙钛矿薄膜及光伏器件；7.清华大学鲁巍教授团队等实现了从传统直线加速器到激光尾波加速器的高效率外注入级联加速；8.厦门大学聂立铭教授团队等运用光声成像技术，研制了具有脂质代谢药物，发展了光声技术监测脂肪组织脂质、血红蛋白代谢变化评估肥胖疗效的新方法；9.黑龙江大学许辉教授团队和新加坡国立大学刘小钢教授团队合作，通过有机小分子表面配位实现了稀土纳米颗粒表面的巨大发光增强。

2021年2月27日，科学技术部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）发布了2020年度中国科学十大进展。研发出具有超高压电性能的透明铁电单晶、实验观测到化学反应中的量子干涉现象等10项重大科学进展，从31项候选进展中脱颖而出。根据得票高低，2020年度中国科学十大进展分别为：一、我国科学家积极应对新冠肺炎疫情取得突出进展二、嫦娥五号首次实现月面自动采样返回三、“奋斗者”号创造中国载人深潜新纪录四、揭示人类遗传物质传递的关键步骤五、研发出具有超高压电性能的透明铁电单晶六、2020珠峰高程测定七、古基因组揭示近万年来中国人群的演化与迁徙历史八、大数据刻画出迄今最高精度的地球3亿年生物多样性演变历史九、深度解析多器官衰老的标记物和干预靶标十、实验观测到化学反应中的量子干涉现象“中国科学十大进展”遴选活动由科学技术部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）牵头举办。2020年度，《中国基础科学》《科技导报》《中国科学院院刊》《中国科学基金》和《科学通报》等5家编辑部共推荐了286项科学研究进展。2020年12月，科学技术部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）邀请专家从推荐的科学进展中遴选出了31项进展进入终选。终选采取网上投票方式，邀请中国科学院院士、中国工程院院士、国家重点实验室主任、部分国家重点研发计划总体专家组专家和项目负责人等3200余名专家学者对31项候选进展进行网上投票，得票数排名前10位的进展入选2020年度中国科学十大进展。