近日，由部分中國科學院院士、中國工程院院士參與評選的2024年國內(nèi)十大科技新聞揭曉，“拉索”確認首個超級宇宙線源、世界首款類腦互補視覺芯片研制成功、嫦娥六號實現(xiàn)世界首次月背采樣返回等科技新聞事件入圍。

　　回望2024，我們從上述新聞事件中，再次深切感受到中國科技工作者在實現(xiàn)高水平科技自立自強的道路上取得的碩果，再次深切感受到他們只爭朝夕、風雨兼程的忘我奮斗精神。

　　

　　“科技三會”凝聚創(chuàng)新偉力

　　6月24日，全國科技大會、國家科學技術(shù)獎勵大會和中國科學院第二十一次院士大會、中國工程院第十七次院士大會（統(tǒng)稱“科技三會”）隆重召開。這次大會是在以中國式現(xiàn)代化全面推進強國建設(shè)、民族復(fù)興偉業(yè)關(guān)鍵時期召開的一次科技盛會，對加快實現(xiàn)高水平科技自立自強、建設(shè)科技強國具有重大意義。

　　“錨定2035年建成科技強國的戰(zhàn)略目標”是這次大會傳遞的最強音。習近平總書記在大會上指出：“現(xiàn)在距離實現(xiàn)建成科技強國目標只有11年時間了。我們要以‘十年磨一劍’的堅定決心和頑強意志，只爭朝夕、埋頭苦干，一步一個腳印把這一戰(zhàn)略目標變?yōu)楝F(xiàn)實。”

　　習近平總書記在講話中充分肯定了近年來我國科技創(chuàng)新發(fā)展取得的歷史性成就，深刻總結(jié)了新時代科技事業(yè)發(fā)展的重要經(jīng)驗，精辟論述了科技創(chuàng)新在推進中國式現(xiàn)代化、實現(xiàn)第二個百年奮斗目標偉大進程中的重要作用，系統(tǒng)闡明了新形勢下加快建設(shè)科技強國的基本內(nèi)涵和主要任務(wù)。

　　這次大會為新時代科技工作指明前進方向，進一步統(tǒng)一思想、深化認識，凝聚起建設(shè)科技強國的創(chuàng)新偉力。

　　確認首個超級宇宙線源

　　高能宇宙線從哪里來？這是世紀之謎。中國高海拔宇宙線觀測站“拉索”（LHAASO）的新發(fā)現(xiàn)，讓我們離解開這一謎題更近了一步。

　　2月26日，《科學通報》發(fā)表了一項關(guān)于高能宇宙線起源的重要成果。利用“拉索”的觀測數(shù)據(jù)，我國科學家在天鵝座恒星形成區(qū)發(fā)現(xiàn)了一個巨型超高能伽馬射線泡狀結(jié)構(gòu)，并從中找到了能量高于1億億電子伏宇宙線起源的候選天體。這是迄今人類能夠確認的第一個超級宇宙線源。

　　宇宙線是從外太空來的帶電粒子，主要成分為質(zhì)子，攜帶著宇宙起源、天體演化等方面的重要科學信息。探究宇宙線起源之謎，是當代天體物理學的重大前沿科學問題之一。

　　據(jù)介紹，“拉索”此次發(fā)現(xiàn)的巨型超高能伽馬射線泡狀結(jié)構(gòu)，距我們約5000光年，尺度超過1000萬個太陽系。泡狀結(jié)構(gòu)內(nèi)有多個能量超過1000萬億電子伏的光子，最高達到2000萬億電子伏。

　　“一般來說，產(chǎn)生能量為2000萬億電子伏的伽馬光子，需要能量至少高10倍的宇宙線粒子。”論文通訊作者、中國科學技術(shù)大學教授楊睿智說，這表明泡狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在超級宇宙線源，源源不斷地產(chǎn)生能量至少達到2億億電子伏的高能宇宙線粒子，并注入到星際空間。

　　研究表明，位于泡狀結(jié)構(gòu)中心附近的大質(zhì)量恒星星團（Cygnus OB2星協(xié)），是超級宇宙線源最可能的對應(yīng)天體。

　　破譯復(fù)粒稻遺傳奧秘

　　復(fù)粒稻是一種獨特的水稻種質(zhì)資源，與普通水稻穗子上種子粒粒分明不同，它結(jié)出的種子可以三粒長在一簇上，因此又被稱為“三粒奇”。但這“三粒一簇”特性的機制一直是個謎。

　　3月8日，中國農(nóng)業(yè)科學院發(fā)布消息稱，來自該院等單位的科研人員成功破譯復(fù)粒稻“三粒一簇”的遺傳奧秘，揭示了油菜素甾醇調(diào)控水稻穗粒數(shù)的機制，為培育高產(chǎn)水稻新品種提供了新的理論基礎(chǔ)和路徑。相關(guān)研究成果當日發(fā)表于《科學》雜志。

　　在這項工作中，研究團隊歷時7年，對復(fù)粒稻種質(zhì)進行了大規(guī)模化學誘變，創(chuàng)制了1萬份（約16萬個單株）復(fù)粒稻誘變株系，通過在田間逐一鑒定穗部特征，從中篩選出2份不簇生的突變體株系，成功定位到發(fā)生突變的基因BRD3。。

　　通過進一步分析，研究團隊發(fā)現(xiàn)，油菜素甾醇可以通過調(diào)控水稻穗二級分枝調(diào)控穗粒數(shù)。

　　實驗證明，正是在突變基因BRD3的作用下，油菜素甾醇這種激素的含量降低，導(dǎo)致復(fù)粒稻稻穗的二級枝梗增多，使得“三粒一簇”現(xiàn)象出現(xiàn)。

　　中國農(nóng)業(yè)科學院副院長曹永生表示，水稻單產(chǎn)突破依賴種質(zhì)資源中重大基因的發(fā)掘利用，油菜素甾醇調(diào)控水稻穗粒數(shù)機制的發(fā)現(xiàn)，提供了提高水稻單產(chǎn)的新視角。

　　首次實現(xiàn)光子的分數(shù)量子反常霍爾態(tài)

　　5月6日，中國科學院發(fā)布消息稱，利用“自底而上”的量子模擬方法，中國科學技術(shù)大學一個科研團隊在國際上首次實現(xiàn)了光子的分數(shù)量子反常霍爾態(tài)，為高效開展更多、更新奇的量子物態(tài)研究提供了新路徑。相關(guān)研究成果發(fā)表于《科學》雜志。

　　霍爾效應(yīng)是指當電流通過置于磁場中的材料時，電子受到洛倫茲力的作用，在材料內(nèi)部產(chǎn)生垂直于電流和磁場方向的電壓，該效應(yīng)被廣泛應(yīng)用于電磁感測領(lǐng)域。反常霍爾效應(yīng)則是指無需外部磁場的情況下觀測到相關(guān)效應(yīng)。量子霍爾效應(yīng)是量子力學版本的霍爾效應(yīng)，需要在低溫強磁場的極端條件下才可被觀察到。

　　在此項研究中，該科研團隊利用“自底而上”的方式，基于自主研發(fā)的超導(dǎo)高非簡諧性光學諧振器陣列，實現(xiàn)了光子間的非線性相互作用，并進一步在此系統(tǒng)中構(gòu)建出作用于光子的等效磁場以構(gòu)造人工規(guī)范場，從而實現(xiàn)了光子的分數(shù)量子反常霍爾態(tài)。

　　首款類腦互補視覺芯片問世

　　繼2019年發(fā)布全球首款異構(gòu)融合類腦芯片“天機芯”之后，清華大學精密儀器系類腦計算研究團隊在類腦視覺感知芯片領(lǐng)域再獲新突破，研制出世界首款類腦互補視覺芯片“天眸芯”。相關(guān)研究成果5月30日以封面文章的形式發(fā)表于《自然》雜志。

　　論文通訊作者、清華大學精密儀器系教授施路平介紹，在開放世界中，智能系統(tǒng)不僅要應(yīng)對龐大的數(shù)據(jù)量，還需要應(yīng)對極端場景，如駕駛場景中的突發(fā)危險、隧道口的劇烈光線變化和夜間強閃光干擾等。而傳統(tǒng)視覺感知芯片面對此類場景往往出現(xiàn)失真、失效或高延遲，這樣就會限制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

　　為更好應(yīng)對上述問題，研究團隊聚焦類腦視覺感知芯片技術(shù)，提出了一種基于視覺原語的互補雙通路類腦視覺感知新范式。

　　“該范式借鑒了人類視覺系統(tǒng)的基本原理，將開放世界的視覺信息拆解為基于視覺原語的信息表示，并通過有機組合這些原語，模仿人視覺系統(tǒng)的特征，形成兩條優(yōu)勢互補、信息完備的視覺感知通路。”施路平介紹，基于這一新范式，團隊研制的“天眸芯”不僅突破了傳統(tǒng)視覺感知范式的性能瓶頸，而且能夠高效應(yīng)對各種極端場景，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

　　實現(xiàn)首次月球背面采樣返回

　　6月25日，內(nèi)蒙古四子王旗阿木古郎草原，一頂紅白相間的巨型降落傘緩緩落下，嫦娥六號返回器回到地面。至此，嫦娥六號完成了世界首次月球背面采樣返回的壯舉。這是我國迄今為止開展的最復(fù)雜的深空探測任務(wù)。

　　嫦娥六號任務(wù)周期長，工程創(chuàng)新多、風險高、難度大，突破了月球逆行軌道設(shè)計與控制、月背智能快速采樣、月背起飛上升等關(guān)鍵技術(shù)。

　　嫦娥六號自發(fā)射后歷經(jīng)53天，闖過地月轉(zhuǎn)移、近月制動、環(huán)月飛行、著陸下降、月面工作、月面上升、交會對接與樣品轉(zhuǎn)移、環(huán)月等待、月地轉(zhuǎn)移以及再入回收等多個難關(guān)，成功帶回1935.3克月背樣品。

　　這些珍貴的月背樣品，不僅填補了月球背面研究的歷史空白，也為我們研究月球早期演化提供了一手資料，更為理解月球背面與正面地質(zhì)差異開辟了新的視角。

　　11月15日，月背樣品研究傳來好消息：我國科學家利用嫦娥六號月背樣品做出的兩項獨立研究成果，分別登上國際頂級學術(shù)期刊《自然》雜志和《科學》雜志。這兩項研究首次揭示月球背面約28億年前仍存在年輕的巖漿活動，這一年齡填補了月球玄武巖樣品在該時期的記錄空白。

　　深中通道建成開通

　　遙望珠江口，曾被伶仃洋隔開的兩岸城市群，因一座超級工程而緊密連接。

　　6月30日，歷時7年建設(shè)的國家重大工程深中通道建成開通，從深圳到中山的車程由原來的2小時縮短至30分鐘。深中通道全長約24公里，集“橋、島、隧、水下互通”于一體，是世界上綜合建設(shè)難度最高的跨海集群工程之一。

　　作為環(huán)珠江口“A”字形交通網(wǎng)絡(luò)骨架的關(guān)鍵一“橫”，深中通道跨越伶仃洋，讓珠江口東西兩岸的“深莞惠”與“珠中江”兩大城市群實現(xiàn)了跨海直連。

　　在建設(shè)過程中，項目團隊創(chuàng)造了世界首例水下高速公路樞紐互通—機場互通立交、世界最長的雙向八車道海底沉管隧道、世界最大跨徑全離岸海中鋼箱梁懸索橋、世界最高橋面最高通航凈空海中大橋等10項“世界之最”。

　　自建設(shè)以來，深中通道獲得發(fā)明專利200余項、行業(yè)協(xié)會獎項數(shù)十項，并屢獲國際贊譽。2024年4月，深中大橋榮獲被稱為橋梁界“諾貝爾獎”的國際橋梁大會“喬治·理查德森獎”，深中隧道榮膺“全球隧道與地下工程領(lǐng)域50項標志性工程”。

　　“我們堅持關(guān)鍵技術(shù)自主創(chuàng)新，將創(chuàng)新主導(dǎo)權(quán)牢牢掌握在自己手中。”深中通道管理中心主任、總工程師宋神友說，深中通道完成了多項技術(shù)創(chuàng)新，特別是在鋼殼—混凝土沉管隧道設(shè)計施工領(lǐng)域形成了原創(chuàng)性成果，實現(xiàn)了“從0到1”的突破，為世界跨海通道工程建設(shè)貢獻了中國方案。

　　異體通用型CAR-T治療自身免疫疾病獲突破

　　7月16日，《細胞》雜志在線發(fā)表海軍軍醫(yī)大學第二附屬醫(yī)院（上海長征醫(yī)院）徐滬濟教授團隊的臨床研究成果：3名患有嚴重復(fù)發(fā)難治性風濕免疫疾病的患者在接受通用型嵌合抗原受體T細胞免疫療法（CAR-T）治療后，病情得到明顯改善。這是國際首次成功使用異體通用型CAR-T治療自身免疫疾病。

　　如何提高風濕免疫性疾病的治愈率，最大限度降低患病率和致殘率，改善患者生活質(zhì)量是全球共同面臨的醫(yī)學難題。近年來，生物制劑和靶向小分子藥物等在風濕免疫性疾病的治療中取得了巨大進展，但其對許多患者仍無效，或改善后復(fù)發(fā)，患者最終發(fā)展出危及生命的并發(fā)癥。

　　徐滬濟介紹，CAR-T作為一種創(chuàng)新的治療手段，已經(jīng)在B淋巴細胞（以下簡稱“B細胞”）等惡性腫瘤的治療中顯示出較好的療效。在一些風濕免疫性疾病發(fā)病過程中，B細胞的異常發(fā)育和功能失調(diào)是致病的關(guān)鍵因素之一。該團隊使用健康供者來源的T細胞，經(jīng)過基因工程改造，制備出針對B細胞CD19的異體通用型靶向CAR-T細胞藥物，實現(xiàn)了CAR-T細胞藥物的批量生產(chǎn)。使用該細胞藥物，徐滬濟教授團隊成功治療3名嚴重復(fù)發(fā)難治性風濕免疫疾病患者。

　　徐滬濟表示，這項研究不僅為目前缺乏有效治療手段的風濕免疫性疾病患者提供了新的治療選擇，還展示了通用型CAR-T細胞療法在有效性和安全性方面的巨大潛力。

　　首個國產(chǎn)移動操作系統(tǒng)發(fā)布

　　10月22日，我國首個國產(chǎn)移動操作系統(tǒng)——華為原生鴻蒙操作系統(tǒng)正式發(fā)布。這是繼蘋果iOS和安卓系統(tǒng)后，全球第三大移動操作系統(tǒng)。

　　此次發(fā)布的原生鴻蒙操作系統(tǒng)流暢度、性能、安全特性等提升顯著，全面突破操作系統(tǒng)核心技術(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)底座的全部自研，也實現(xiàn)國產(chǎn)操作系統(tǒng)的自主可控。

　　由于不依賴國外編程語言和操作系統(tǒng)內(nèi)核等核心技術(shù)，原生鴻蒙操作系統(tǒng)也被稱為“純血鴻蒙”。11月26日，搭載原生鴻蒙操作系統(tǒng)的華為Mate 70系列手機正式發(fā)布，標志著華為原生鴻蒙操作系統(tǒng)正式商用。

　　據(jù)悉，鴻蒙系統(tǒng)于2015年立項，持續(xù)打造操作系統(tǒng)根技術(shù)，用不到10年的時間走完同行30年的歷程。2019年，華為公司正式對外發(fā)布鴻蒙系統(tǒng)，2021年該系統(tǒng)正式搭載到智能手機上。2023年9月，華為公司宣布全面啟動鴻蒙原生應(yīng)用，意味著鴻蒙系統(tǒng)完全使用自主“內(nèi)核”，不再依賴其他操作系統(tǒng)的開放源代碼。加速創(chuàng)新的鴻蒙系統(tǒng)不僅為國內(nèi)終端、軟件等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)發(fā)展帶來新機遇，也正帶動各行業(yè)、各領(lǐng)域的數(shù)智化轉(zhuǎn)型。

　　大洋鉆探船“夢想”號入列

　　11月17日，擁有最大1.1萬米的鉆深能力、中國自主設(shè)計建造的首艘大洋鉆探船“夢想”號在廣州正式入列。

　　“夢想”號全長179.8米，寬32.8米，排水量4.26萬噸，續(xù)航力1.5萬海里，自持力120天，載員180人。它的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強度按16級超強臺風安全要求設(shè)計，可在6級海況下正常作業(yè)，具備全球海域無限航區(qū)作業(yè)能力。

　　中國船舶第七〇八研究所“夢想”號總設(shè)計師張海彬介紹，“夢想”號采用模塊化設(shè)計理念，攻克多項世界級船舶設(shè)計難題，國際首次創(chuàng)新集成大洋科學鉆探、深海油氣勘探和天然氣水合物勘查試采等多種功能，構(gòu)建起我國自主的超深水鉆探裝備設(shè)計建造技術(shù)體系。經(jīng)兩輪海試驗證，“夢想”號主要性能指標優(yōu)于設(shè)計要求。

　　作為全球領(lǐng)先的深海作業(yè)平臺，“夢想”號的科考實驗功能和信息化水平國際領(lǐng)先。全船建有基礎(chǔ)地質(zhì)、古地磁、無機地化、有機地化、微生物、海洋科學、天然氣水合物、地球物理、鉆探技術(shù)等九大功能實驗室，總面積超3000平方米，配置有全球首套船載巖心自動傳輸存儲系統(tǒng)，可滿足海洋領(lǐng)域全學科研究需求。

分享讓更多人看到