人民網(wǎng)北京1月11日電 （記者趙竹青）2023年，科技領(lǐng)域有哪些重大突破？1月11日，由中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)工程院主辦，中國(guó)科學(xué)院院士和中國(guó)工程院院士投票評(píng)選的2023年中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞、世界十大科技進(jìn)展新聞在山東煙臺(tái)揭曉。

2023年中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞

1.全球首座第四代核電站商運(yùn)投產(chǎn)

我國(guó)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)——華能石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程12月6日商運(yùn)投產(chǎn)，成為世界首個(gè)實(shí)現(xiàn)模塊化第四代核電技術(shù)商業(yè)化運(yùn)行的核電站，標(biāo)志著我國(guó)在高溫氣冷堆核電技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了全球領(lǐng)先，對(duì)推動(dòng)我國(guó)實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)、建設(shè)能源強(qiáng)國(guó)具有重要意義。

高溫氣冷堆是國(guó)際公認(rèn)的第四代核電技術(shù)先進(jìn)堆型，是世界核電未來(lái)發(fā)展的重要方向。在喪失所有冷卻能力的情況下，不采取任何干預(yù)措施，反應(yīng)堆都能保持安全狀態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)堆芯熔毀和放射性物質(zhì)外泄。該示范工程是世界首座球床模塊式高溫氣冷堆項(xiàng)目，位于山東省榮成市，由中國(guó)華能牽頭，聯(lián)合清華大學(xué)、中核集團(tuán)共同建設(shè)，2006年被列入國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)，2012年開(kāi)工建設(shè)。中國(guó)華能集中產(chǎn)業(yè)鏈上下游優(yōu)勢(shì)資源，聯(lián)合開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和核心設(shè)備研制，研制出2200多套世界首臺(tái)（套）設(shè)備，設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)93.4%。

2.神舟十六號(hào)返回 空間站應(yīng)用與發(fā)展階段首次載人飛行任務(wù)圓滿(mǎn)完成

北京時(shí)間10月31日8時(shí)11分，神舟十六號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸，現(xiàn)場(chǎng)醫(yī)監(jiān)醫(yī)保人員確認(rèn)航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮身體健康狀況良好，神舟十六號(hào)載人飛行任務(wù)取得圓滿(mǎn)成功。

神舟十六號(hào)載人飛船于2023年5月30日從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，隨后與天和核心艙對(duì)接形成組合體。作為首批執(zhí)行空間站應(yīng)用與發(fā)展階段載人飛行任務(wù)的航天員乘組，3名航天員在軌駐留154天，其間進(jìn)行了1次出艙活動(dòng)和中國(guó)空間站第四次太空授課活動(dòng)，配合完成空間站多次貨物出艙任務(wù)，為空間站任務(wù)常態(tài)化實(shí)施奠定了基礎(chǔ)。

此次任務(wù)是我國(guó)載人航天工程進(jìn)入空間站應(yīng)用與發(fā)展階段的首次載人飛行任務(wù)，在航天員乘組和地面科研人員密切配合下，開(kāi)展了人因工程、航天醫(yī)學(xué)、生命生態(tài)、生物技術(shù)、材料科學(xué)、流體物理、航天技術(shù)等多項(xiàng)空間科學(xué)實(shí)（試）驗(yàn)，在空間生命科學(xué)與人體研究、微重力物理和空間新技術(shù)等領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，邁出了載人航天工程從建設(shè)向應(yīng)用、從投入向產(chǎn)出轉(zhuǎn)變的重要一步。

3.超越硅基極限的二維晶體管問(wèn)世

芯片是信息世界的基礎(chǔ)核心，傳統(tǒng)晶體管因接近物理極限而制約了芯片的進(jìn)一步發(fā)展。原子級(jí)厚度的二維半導(dǎo)體理論上在未來(lái)節(jié)點(diǎn)更具潛力，但受限于其技術(shù)瓶頸，至今所有二維晶體管均不能媲美業(yè)界硅基器件。

北京大學(xué)彭練矛院士、邱晨光研究員團(tuán)隊(duì)構(gòu)筑了10納米超短溝道彈道二維硒化銦晶體管。創(chuàng)造性地提出“稀土釔元素?fù)诫s誘導(dǎo)二維相變理論”，并發(fā)明了“原子級(jí)可控精準(zhǔn)摻雜技術(shù)”，從而成功克服了二維領(lǐng)域金屬和半導(dǎo)體接觸的國(guó)際難題，首次使得二維晶體管實(shí)際性能超過(guò)業(yè)界硅基10納米節(jié)點(diǎn)Fin晶體管和國(guó)際半導(dǎo)體路線(xiàn)圖預(yù)測(cè)的硅極限，并且將二維晶體管的工作電壓降到0.5V，室溫彈道率提升至所有晶體管最高紀(jì)錄的83%，研制出國(guó)際上迄今速度最快、能耗最低的二維晶體管。相關(guān)成果3月22日發(fā)表于《自然》。

4.我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)耐堿基因可使作物增產(chǎn)

我國(guó)鹽堿地面積達(dá)1億公頃，占世界鹽堿地總面積的近十分之一，全球氣候變化、淡水缺乏及化肥大量使用，使可耕土地鹽漬化速度加快。為了更好地利用鹽堿地資源，中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所謝旗研究員科研團(tuán)隊(duì)與國(guó)內(nèi)多家科研機(jī)構(gòu)和院校合作，經(jīng)過(guò)多年研究發(fā)現(xiàn)主效耐堿基因AT1，可以顯著提高高粱、水稻、小麥、玉米、谷子等作物在鹽堿地上的產(chǎn)量，且在改良鹽堿地的綜合利用中具有重大應(yīng)用前景，有望為我國(guó)糧食安全發(fā)揮重要支撐作用。該成果3月24日發(fā)表于《科學(xué)》。

5.天問(wèn)一號(hào)研究成果揭示火星氣候轉(zhuǎn)變

在太陽(yáng)系的行星中，火星與地球最為相似，火星的現(xiàn)狀和演化歷程，被認(rèn)為可能代表著“地球的未來(lái)”，針對(duì)火星氣候演化的探測(cè)研究長(zhǎng)期以來(lái)備受關(guān)注。風(fēng)沙作用塑造了火星表面廣泛分布的風(fēng)沙地貌、沉積，記錄了火星演化晚期和近代氣候環(huán)境特征和氣候變化過(guò)程。但由于缺乏就位、近距離詳細(xì)系統(tǒng)的科學(xué)觀測(cè)，我們對(duì)火星風(fēng)沙活動(dòng)過(guò)程和記錄的古氣候知之甚少。

針對(duì)這一科學(xué)問(wèn)題，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)李春來(lái)團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理所郭正堂團(tuán)隊(duì)、中國(guó)科學(xué)院青藏高原所、美國(guó)布朗大學(xué)和天問(wèn)一號(hào)任務(wù)工程團(tuán)隊(duì)，瞄準(zhǔn)火星烏托邦平原南部豐富的風(fēng)沙地貌，利用環(huán)繞器高分辨率相機(jī)、火星車(chē)導(dǎo)航地形相機(jī)、多光譜相機(jī)、表面成分分析儀、氣象測(cè)量?jī)x等開(kāi)展了高分辨率遙感和近距離就位的聯(lián)合探測(cè)，提取了沙丘形態(tài)、表面結(jié)構(gòu)、物質(zhì)成分等信息，分析了其指示風(fēng)向和發(fā)育年齡，發(fā)現(xiàn)了著陸區(qū)風(fēng)場(chǎng)發(fā)生顯著變化的層序證據(jù)，并與火星中高緯度分布的冰塵覆蓋層記錄有很好的一致性，揭示了祝融號(hào)著陸區(qū)可能經(jīng)歷了以風(fēng)向變化為標(biāo)志的兩個(gè)主要?dú)夂螂A段，風(fēng)向從東北到西北發(fā)生了近70度的變化，風(fēng)沙堆積從新月形亮沙丘轉(zhuǎn)變?yōu)榭v向暗沙壟。這一氣候的轉(zhuǎn)變，發(fā)生在距今約40萬(wàn)年前的火星末次冰期結(jié)束時(shí)，可能是由于自轉(zhuǎn)軸傾角的變化，火星從中低緯度到極地地區(qū)，發(fā)生了一次“冰期-間冰期”的全球性氣候轉(zhuǎn)變。該項(xiàng)研究有助于增進(jìn)我們對(duì)火星古氣候歷史的理解，為火星古氣候研究提供了新的視角，也為地球未來(lái)的氣候演化方向提供了借鑒。相關(guān)研究成果7月7日發(fā)表于《自然》。

6.我國(guó)首個(gè)萬(wàn)米深地科探井開(kāi)鉆

5月30日上午，中國(guó)石油塔里木油田公司深地塔科1井開(kāi)鉆入地。深地塔科1井開(kāi)鉆，旨在探索萬(wàn)米級(jí)特深層地質(zhì)、工程科學(xué)理論，標(biāo)志著我國(guó)向地球深部探測(cè)技術(shù)系列取得新的重大突破，鉆探能力開(kāi)啟“萬(wàn)米時(shí)代”。

深地塔科1井位于新疆阿克蘇地區(qū)沙雅縣境內(nèi)，緊鄰埋深達(dá)8000米的富滿(mǎn)10億噸級(jí)超深油氣區(qū)。這口井設(shè)計(jì)井深1.11萬(wàn)米，設(shè)計(jì)鉆完井周期457天，將創(chuàng)造全球萬(wàn)米深井鉆探用時(shí)最快紀(jì)錄。

該井采用的是我國(guó)自主研制的全球首臺(tái)1.2萬(wàn)米特深井自動(dòng)化鉆機(jī)。與普通鉆機(jī)相比，這臺(tái)鉆機(jī)的載重提升能力由三四百?lài)嵦岣叩阶畲?00噸，相當(dāng)于能同時(shí)吊起150頭6噸重的成年大象。為保障萬(wàn)米級(jí)特深井“打成、打快、打好”，中國(guó)石油攻關(guān)研發(fā)智能控制一體化平臺(tái)、鉆井自主決策工控系統(tǒng)、超高重載井架底座等一批關(guān)鍵核心技術(shù)裝備，自主研制國(guó)際領(lǐng)先的智能鉆機(jī)，成功產(chǎn)出1.2萬(wàn)米特深井自動(dòng)化鉆機(jī)，為萬(wàn)米深地工程科學(xué)探索研究提供裝備和技術(shù)保障。

7.液氮溫區(qū)鎳氧化物超導(dǎo)體首次發(fā)現(xiàn)

7月12日，《自然》雜志刊登了中山大學(xué)王猛教授團(tuán)隊(duì)與清華大學(xué)、華南理工大學(xué)等單位合作的成果：首次發(fā)現(xiàn)在14GPa壓力下達(dá)到液氮溫區(qū)的鎳氧化物超導(dǎo)體。這是由我國(guó)科學(xué)家率先獨(dú)立發(fā)現(xiàn)的全新高溫超導(dǎo)體系，是人類(lèi)目前發(fā)現(xiàn)的第二種液氮溫區(qū)非常規(guī)超導(dǎo)材料，是基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的重要突破。

這一研究成果將有望推動(dòng)破解高溫超導(dǎo)機(jī)理，使設(shè)計(jì)和預(yù)測(cè)高溫超導(dǎo)材料成為可能，使超導(dǎo)在信息技術(shù)、工業(yè)加工、電力、生物醫(yī)學(xué)和交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更廣泛的應(yīng)用。

8.FAST探測(cè)到納赫茲引力波存在證據(jù)

由中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)等單位科研人員組成的中國(guó)脈沖星測(cè)時(shí)陣列研究團(tuán)隊(duì)，利用中國(guó)天眼FAST，探測(cè)到納赫茲引力波存在的關(guān)鍵性證據(jù)，表明我國(guó)納赫茲引力波研究與國(guó)際同步達(dá)到領(lǐng)先水平。相關(guān)研究成果于北京時(shí)間6月29日在我國(guó)天文學(xué)術(shù)期刊《天文與天體物理研究》在線(xiàn)發(fā)表。12月14日，相關(guān)成果入選《科學(xué)》雜志2023年度十大科學(xué)突破。

當(dāng)前，納赫茲引力波研究已經(jīng)成為物理和天文領(lǐng)域國(guó)際競(jìng)賽的焦點(diǎn)之一。然而，納赫茲引力波頻率極低、周期長(zhǎng)達(dá)數(shù)年，其波長(zhǎng)可達(dá)數(shù)光年，對(duì)它的探測(cè)極具挑戰(zhàn)性。利用大型射電望遠(yuǎn)鏡對(duì)一批自轉(zhuǎn)極其規(guī)律的毫秒脈沖星進(jìn)行長(zhǎng)期測(cè)時(shí)觀測(cè)，是目前已知唯一的納赫茲引力波探測(cè)手段。

值得一提的是，歐洲脈沖星測(cè)時(shí)陣列—印度脈沖星測(cè)時(shí)陣列、北美納赫茲引力波天文臺(tái)和澳大利亞帕克斯脈沖星測(cè)時(shí)陣列等脈沖星測(cè)時(shí)陣列合作組也在同一時(shí)間宣布了相似的結(jié)果。據(jù)中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員、北京大學(xué)研究員李柯伽介紹，國(guó)際上4個(gè)團(tuán)隊(duì)分別獨(dú)立獲得納赫茲引力波存在的關(guān)鍵證據(jù)，這使得研究結(jié)果可以相互印證，進(jìn)一步提高了這一成果的準(zhǔn)確性。

9.世界首個(gè)全鏈路全系統(tǒng)空間太陽(yáng)能電站地面驗(yàn)證系統(tǒng)落成啟用

空間太陽(yáng)能電站(SSPS)是解決能源危機(jī)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的終極答案之一。工程院旗艦刊物《Engineering》于2023年11月30日系統(tǒng)報(bào)道了西安電子科技大學(xué)段寶巖院士團(tuán)隊(duì)完成的逐日工程—世界首個(gè)全鏈路、全系統(tǒng)SSPS地面驗(yàn)證系統(tǒng)，闡述了歐米伽SSPS創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案、理論創(chuàng)新、技術(shù)突破、工程實(shí)現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果。遠(yuǎn)距離高功率微波無(wú)線(xiàn)傳能效率（距離55m，發(fā)射2081瓦，波束收集效率87.3%，DC-DC傳輸效率15.05%）與功質(zhì)比等主要技術(shù)指標(biāo)世界領(lǐng)先。

逐日工程突破的遠(yuǎn)距離高功率微波無(wú)線(xiàn)傳能技術(shù)，應(yīng)用前景廣闊。在太空，可助力構(gòu)建空間能源網(wǎng)、空間充電樁，破解空間算力、星上信息處理、空間攻防及超遠(yuǎn)程探測(cè)的供電難題。在陸�？�，可為空中飛艇、無(wú)人機(jī)群、海上移動(dòng)平臺(tái)、災(zāi)害及邊遠(yuǎn)區(qū)域無(wú)線(xiàn)供電。

10.科學(xué)家闡明嗅覺(jué)感知分子機(jī)制

大多數(shù)動(dòng)物（包括人類(lèi)）均擁有一套主嗅覺(jué)系統(tǒng)來(lái)識(shí)別揮發(fā)性的氣味分子。大量的嗅覺(jué)受體通過(guò)“組合編碼”的氣味識(shí)別方式，幫助動(dòng)物識(shí)別數(shù)以萬(wàn)億計(jì)的氣味分子。嗅覺(jué)受體可以分為三個(gè)家族，第I類(lèi)是氣味受體（OR）家族，第II類(lèi)是痕量胺相關(guān)受體（TAAR）家族，OR和TAAR都屬于A類(lèi)G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）家族，第III類(lèi)是非GPCR嗅覺(jué)受體。

山東大學(xué)孫金鵬教授團(tuán)隊(duì)和上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院李乾研究員團(tuán)隊(duì)合作，應(yīng)用冷凍電鏡技術(shù)解析了TAAR家族成員之一的小鼠TAAR9（mTAAR9）受體在4種不同配體結(jié)合條件下與Gs/Golf（嗅覺(jué)特異性Gα）蛋白三聚體復(fù)合物的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步結(jié)合藥理學(xué)分析揭示了mTAAR9感知配體后被激活的分子機(jī)制。同時(shí)，該研究也提出了嗅覺(jué)受體“組合編碼”識(shí)別配體的結(jié)構(gòu)機(jī)制，闡明了II類(lèi)嗅覺(jué)受體獨(dú)特的激活方式。

該研究闡釋了II類(lèi)特異嗅覺(jué)受體感知?dú)馕兜姆肿訖C(jī)制，為嗅覺(jué)受體家族識(shí)別配體奠定了理論基礎(chǔ)，對(duì)開(kāi)發(fā)靶向嗅覺(jué)受體的新藥也有重要意義。相關(guān)研究成果5月24日發(fā)表于《自然》。

2023年世界十大科技進(jìn)展新聞

1.科學(xué)家繪制迄今最全人腦細(xì)胞圖譜

10月13日，刊發(fā)在美國(guó)《科學(xué)》《科學(xué)進(jìn)展》和《科學(xué)-轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》雜志上的21篇論文公布并闡釋了迄今最全的人類(lèi)大腦細(xì)胞圖譜。多國(guó)科學(xué)家參與的這一系列研究揭示了3000多種腦細(xì)胞類(lèi)型的特征，將有助于深入理解人類(lèi)大腦的獨(dú)特之處并推進(jìn)腦部疾病和認(rèn)知能力等研究。

據(jù)悉，上述研究是美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院“推進(jìn)創(chuàng)新神經(jīng)技術(shù)腦研究計(jì)劃——細(xì)胞普查網(wǎng)絡(luò)”的一部分，該計(jì)劃于2017年啟動(dòng)，此次發(fā)表的論文是數(shù)百名科學(xué)家利用最先進(jìn)的分子生物學(xué)技術(shù)進(jìn)行的一系列合作研究的成果�？茖W(xué)家表示，這項(xiàng)研究為人們理解人類(lèi)大腦的結(jié)構(gòu)和功能提供了寶貴信息，將有助于進(jìn)一步的研究和臨床應(yīng)用。它代表了科學(xué)界在解開(kāi)大腦奧秘方面的重大突破，為未來(lái)的神經(jīng)科學(xué)研究開(kāi)辟了新方向。

2.人工智能首次成功從零生成原始蛋白質(zhì)

1月26日，美國(guó)Salesforce Research、Profluent Bio等機(jī)構(gòu)在《自然-生物技術(shù)》上發(fā)表了一項(xiàng)研究成果，該研究創(chuàng)建了一個(gè)能夠從頭開(kāi)始生成人造酶的人工智能（AI）系統(tǒng)。在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，盡管人工生成的氨基酸序列與任何已知的天然蛋白質(zhì)存在顯著差異，但其中一些酶與自然界中發(fā)現(xiàn)的酶一樣有效。

該實(shí)驗(yàn)表明，雖然自然語(yǔ)言處理是為讀寫(xiě)語(yǔ)言文本開(kāi)發(fā)的，但至少可以學(xué)習(xí)一些生物學(xué)的基本原理。Salesforce Research公司開(kāi)發(fā)了名為ProGen的人工智能程序，使用下一代標(biāo)記預(yù)測(cè)將氨基酸序列組裝成人造蛋白質(zhì)。

科學(xué)家表示，這項(xiàng)新技術(shù)可能比獲得諾貝爾獎(jiǎng)的“蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)技術(shù)——定向進(jìn)化”更為強(qiáng)大，它將加速新蛋白質(zhì)的開(kāi)發(fā)，為已有50年歷史的蛋白質(zhì)工程領(lǐng)域注入活力。這些新蛋白質(zhì)幾乎可以用于從疾病治療到降解塑料的任何領(lǐng)域。

3.全球最大實(shí)驗(yàn)性核聚變反應(yīng)堆開(kāi)始運(yùn)行

12月1日，歐洲聚變能組織(F4E)發(fā)布消息稱(chēng)，歐洲和日本共同建造和運(yùn)營(yíng)的核聚變反應(yīng)堆JT-60SA正式投入運(yùn)行。該反應(yīng)堆為托卡馬克裝置，始于2007年，于2020年完成組裝，并于今年10月23日點(diǎn)火成功。該裝置位于日本量子科學(xué)技術(shù)研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)（QST）那珂研究所，被視為世界上最先進(jìn)的托卡馬克，其啟動(dòng)運(yùn)行是核聚變歷史上的一個(gè)里程碑。

JT-60SA計(jì)劃是國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆計(jì)劃（ITER，又稱(chēng)“人造太陽(yáng)”計(jì)劃）的先行項(xiàng)目。JT-60SA反應(yīng)堆的目標(biāo)是研究聚變作為一種安全、大規(guī)模和無(wú)碳的凈能源的可行性，使它所產(chǎn)生的能量比消耗的能量更多。這兩個(gè)項(xiàng)目的最終目標(biāo)都是使內(nèi)部的氫核融合成氦，以光和熱的形式釋放能量，模擬太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生的過(guò)程。

據(jù)悉，核聚變可以通過(guò)不同的方式進(jìn)行，其過(guò)程都比核裂變清潔度更高，不會(huì)產(chǎn)生放射性廢物。如果實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的聚變反應(yīng)，將大大減少甚至完全消除人類(lèi)對(duì)化石燃料的依賴(lài)。

4.OpenAI正式發(fā)布GPT-4

3月15日，OpenAI發(fā)布了多模態(tài)預(yù)訓(xùn)練大模型GPT-4，這是其大型語(yǔ)言模型的最新版本。與此前的版本相比，GPT-4具備強(qiáng)大的識(shí)圖能力，文字輸入限制也提升至2.5萬(wàn)字；GPT-4的回答準(zhǔn)確性也顯著提升，還能夠生成歌詞、創(chuàng)意文本從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)格變化。同時(shí)，GPT-4在各類(lèi)專(zhuān)業(yè)測(cè)試及學(xué)術(shù)基準(zhǔn)上也表現(xiàn)優(yōu)良。

OpenAI稱(chēng)，該公司花費(fèi)6個(gè)月的時(shí)間，利用對(duì)抗性測(cè)試程序和ChatGPT的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)迭代調(diào)整GPT-4，從而在真實(shí)性、可操縱性和拒絕超出設(shè)定范圍方面取得了有史以來(lái)最好的結(jié)果。

GPT-4的發(fā)布是人工智能應(yīng)用的一個(gè)里程碑事件，人工智能可實(shí)現(xiàn)的功能越來(lái)越豐富，未來(lái)或?qū)⒊蔀槿祟?lèi)得心應(yīng)手的工具。

5.衛(wèi)星首次成功向地球傳送太陽(yáng)能 證明天基能源可信性

6月1日，美國(guó)加州理工學(xué)院宣布，1月發(fā)射的一顆衛(wèi)星已將微波束的能量導(dǎo)向太空中的目標(biāo)，甚至還將一部分能量發(fā)送到地球的探測(cè)器上。該項(xiàng)目聯(lián)合主任、加州理工學(xué)院電氣工程師Ali Hajimiri指出：“這次的實(shí)驗(yàn)是一次概念驗(yàn)證，它表明了整個(gè)系統(tǒng)能夠做什么�！�

該任務(wù)旨在更進(jìn)一步開(kāi)發(fā)輕便、廉價(jià)和靈活的部件。微波發(fā)射器是一個(gè)由32個(gè)平面天線(xiàn)組成的陣列，排列在比餐盤(pán)稍大的表面上。通過(guò)改變發(fā)送到不同天線(xiàn)的信號(hào)的時(shí)間，研究人員可以控制陣列的波束。他們把它對(duì)準(zhǔn)一對(duì)微波接收器，然后隨意將光束從一個(gè)接收器切換到另一個(gè)接收器，并點(diǎn)亮每個(gè)接收器上的LED。

作為一種清潔、可再生的能源技術(shù)，天基太陽(yáng)能利用技術(shù)被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)零碳排放的可靠途徑。

6.人類(lèi)眼球首次移植成功

美國(guó)紐約大學(xué)蘭貢醫(yī)療中心的外科團(tuán)隊(duì)11月9日宣布，他們成功完成了世界上首次眼球移植手術(shù)。該手術(shù)由愛(ài)德華多·羅德里格斯帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)完成，為遭受?chē)?yán)重眼部損傷的阿倫·詹姆斯恢復(fù)了部分視力。

據(jù)悉，移植手術(shù)于今年5月進(jìn)行，用時(shí)約21小時(shí)。手術(shù)過(guò)程中，外科團(tuán)隊(duì)從眼球供者的骨髓中提取成體干細(xì)胞，并在移植過(guò)程中將其注射到受者的視神經(jīng)中，以期能取代受損的細(xì)胞并保護(hù)視神經(jīng)。該團(tuán)隊(duì)表示，在手術(shù)后的六個(gè)月里，移植的眼球顯示出明顯的健康跡象，如血管功能良好等。盡管這只移植的眼球尚未恢復(fù)視力，但該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這一突破性成果將有助于相關(guān)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。目前該團(tuán)隊(duì)正在跟進(jìn)監(jiān)測(cè)，并期待找到這只眼球恢復(fù)視力的所有可能。

7.迄今最小粒子加速器問(wèn)世

10月18日，德國(guó)埃爾朗根-紐倫堡大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)成功制造出了世界上最小的粒子加速器，其長(zhǎng)度僅為0.2毫米，可以裝在筆尖上。相關(guān)研究成果已發(fā)表在《自然》雜志上。

這一設(shè)備是第一個(gè)能夠快速且聚焦良好的產(chǎn)生電子束的微型加速器，可將電子加速到每秒10萬(wàn)公里。該加速器采用了光波來(lái)加速粒子，通過(guò)數(shù)千根2微米高的硅柱排列成兩條平行線(xiàn)，形成了一個(gè)狹窄的電子束。當(dāng)他們制造出一個(gè)0.5毫米長(zhǎng)的版本時(shí)，發(fā)現(xiàn)可以以更快速度加速電子，使電子攜帶的能量增加43%。

這種新技術(shù)有望應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，為醫(yī)生提供新的治療工具或?yàn)樯�物�?shí)驗(yàn)室提供小型消毒工具。這一創(chuàng)新為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域提供了新的可能性，未來(lái)我們可以期待更多關(guān)于小型粒子加速器的研究和應(yīng)用。

8.科學(xué)家首次實(shí)現(xiàn)單原子X(jué)射線(xiàn)探測(cè)

來(lái)自美國(guó)俄亥俄大學(xué)、阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家，首次拍攝到了單原子X(jué)射線(xiàn)信號(hào)，相關(guān)研究5月31日刊登于《自然》。

在最新研究中，阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的韋·哈拉等人將一個(gè)鐵原子和一個(gè)鋱?jiān)�子插入各自的分子宿主�?nèi)。為檢測(cè)單個(gè)原子發(fā)出的X射線(xiàn)信號(hào)，他們?cè)赬射線(xiàn)探測(cè)器內(nèi)加入了一個(gè)由位于樣品附近的尖銳金屬尖端制成的專(zhuān)用探測(cè)器來(lái)收集X射線(xiàn)激發(fā)的電子。當(dāng)X射線(xiàn)照射到原子上時(shí)，核心能級(jí)的電子被激發(fā)，并通過(guò)重疊的原子/分子軌道隧穿到探測(cè)器尖端，獲得的光譜能揭示原子的相關(guān)信息。

研究團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)，這項(xiàng)突破將為X射線(xiàn)和納米科學(xué)領(lǐng)域開(kāi)辟新天地。使用X射線(xiàn)檢測(cè)和表征單個(gè)原子可能會(huì)催生量子信息、環(huán)境和醫(yī)學(xué)研究微量元素檢測(cè)等領(lǐng)域的新技術(shù)。這一成就也為研發(fā)先進(jìn)的材料科學(xué)儀器開(kāi)辟了道路。

9.全球首張昆蟲(chóng)大腦“地圖”繪制完成

來(lái)自英國(guó)劍橋大學(xué)、美國(guó)約翰斯·霍普金斯大學(xué)等多家頂尖機(jī)構(gòu)的研究人員，首次完整地對(duì)“果蠅幼蟲(chóng)”的大腦連接組進(jìn)行重建，繪制出第一張完整的昆蟲(chóng)大腦圖譜，包括所有神經(jīng)元和突觸。這是了解大腦如何處理感官信息流并將其轉(zhuǎn)化為行動(dòng)的里程碑式成就。3月10日，《科學(xué)》雜志發(fā)表了這項(xiàng)研究成果。

研究團(tuán)隊(duì)使用高分辨率電子顯微鏡掃描了果蠅幼蟲(chóng)的數(shù)千張大腦切片，在計(jì)算機(jī)分析的輔助下，最終生成的圖譜包含3016個(gè)神經(jīng)元和54.8萬(wàn)個(gè)突觸。他們還開(kāi)發(fā)了計(jì)算工具，以識(shí)別昆蟲(chóng)大腦中可能的信息流路徑和不同類(lèi)型的電路圖案。

這是有史以來(lái)第一張昆蟲(chóng)大腦“地圖”，也是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)里程碑式成就，使科學(xué)家更接近對(duì)思維機(jī)制的真正理解，為未來(lái)的大腦研究提供支持，并且還可能激發(fā)新的機(jī)器學(xué)習(xí)架構(gòu)。

10.人類(lèi)泛基因組首張草圖發(fā)布

5月10日，《自然》雜志發(fā)表了人類(lèi)泛基因組參考的“初稿”，在3篇論文的合集中，人類(lèi)泛基因組參考聯(lián)盟（Human Pangenome Reference Consortium）發(fā)布了首張人類(lèi)泛基因組參考草圖，以及兩個(gè)以這一參考圖為基礎(chǔ)的新遺傳學(xué)研究發(fā)現(xiàn)。

2003年，科學(xué)家們宣布，人類(lèi)基因組序列圖譜繪制成功。2022年，首個(gè)完整人類(lèi)基因組序列發(fā)布，填補(bǔ)了人類(lèi)基因組計(jì)劃留下的空白。與前述兩次基因主要來(lái)源于一個(gè)人不同，“泛基因組”草圖是包括非洲、亞洲、美洲和歐洲的全球多地47人的脫氧核糖核酸（DNA）合集，地域和種族構(gòu)成更多元化。

研究人員指出，與使用原始的線(xiàn)性參考基因組相比，“泛基因組”使他們能夠識(shí)別出更多的基因結(jié)構(gòu)變異，比如基因復(fù)制或缺失等較大的基因組變動(dòng)。研究人員計(jì)劃不斷完善人類(lèi)基因組圖譜，旨在到2024年年中對(duì)350人進(jìn)行測(cè)序。

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