Workflow
科技日报
icon
搜索文档
【科技日报】古DNA缺失,恐龙能否拿到“复活门票”
科技日报· 2025-12-25 23:12
文章核心观点 - 通过传统古DNA路径复活恐龙已被科学界认为不可行,因为恐龙化石无法保存超过6600万年的完整遗传信息[3] - 合成生物学提供了“复活”恐龙的新思路,即通过解读表型背后的基因密码,利用基因编辑等技术改造现存生物以“复刻”恐龙特征[3][4] - 尽管技术存在理论可能,但面临巨大基因缺口、缺乏孕育载体及生存环境不匹配等多重难以逾越的关卡,真正复活恐龙的可能性极低[5][6][7][8] 科学挑战与现状 - **古DNA的局限性**:DNA在理想低温条件下的半衰期约为500年,目前技术仅能从灭绝时间较短的生物化石中提取碎片化DNA,无法拼凑完整基因组[7] - **蛋白质片段的价值有限**:虽然在恐龙化石中发现过微量蛋白质碎片,但无法用于复原恐龙,关键问题在于巨大的基因缺口无法填补[6] - **基因缺口的来源**:恐龙完整的基因组已永远消失,缺失的关键基因片段只能尝试用其后裔鸟类(已独立演化上亿年)的基因替代,但可能拼接出非恐龙的“怪胎”[6][7] 合成生物学路径 - **核心逻辑**:通过系统研究恐龙的表型(外形、行为等),倒推其对应的基因信息,从而绘制“基因设计图”[3][4] - **技术应用**:利用基因编辑、发育生物学等技术,对现存生物(如鸟类)的基因进行“改造升级”,以重现恐龙的表型特征[4] - **技术实例**:2025年麻省理工学院开发的“基因拼图”技术,成功将鸟类胚胎中调控喙部发育的基因替换为爬行动物的齿胚基因,诱导鸡胚长出恐龙般的锯齿状结构[4] 技术与环境障碍 - **缺乏孕育载体**:恐龙为卵生爬行动物,目前人工子宫技术仅能支撑小型哺乳动物短期发育,尚无培育恐龙胚胎的可行方案[8] - **生存环境不匹配**:地球气候、大气成分及食物来源已发生巨变,即便成功孵化,恐龙也无法适应现代环境而快速灭绝[8] - **适用范围**:生物技术“复活”更可能应用于灭绝时间较近的物种(如袋狼),但同样面临基因编辑精准应用、代孕母体选择等技术关卡[8]
【科技日报】云南古嵴鱼化石填补早期肺鱼“演化缺环”
科技日报· 2025-12-25 23:12
核心发现 - 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所朱敏院士团队与中外机构合作 在云南昭通发现约4.1亿年前的原始肺鱼化石 命名为“云南古嵴鱼” 填补了最原始肺鱼与更进步肺鱼类之间的演化缺环 为破解早期肺鱼演化密码提供了关键实物证据 [1] 化石特征与演化意义 - 发现的云南古嵴鱼化石是泥盆纪布拉格期首次发现的三维保存肺鱼头骨化石 头骨仅长25毫米 [1] - 化石既保留最古老肺鱼“希望奇异鱼”的原始特征 又具备北美真肺鱼的相似腭骨形态 鼻腔占腭面长度三分之一 脑颅两侧内收肌发达 推测以坚硬甲壳类为食 [1] - 云南古嵴鱼的腭方骨与脑颅呈部分融合状态 正处于从原始肉鳍鱼类“双接型”向真肺鱼类典型“自接型”头骨的演化过渡阶段 [2] - 系统发育分析证实 云南古嵴鱼位于真肺鱼类演化树基部 研究团队据此首次明确“真肺鱼类”定义 [2] - 研究得出核心结论 从希望奇异鱼到真肺鱼类的分化仅发生在前后约400万年间 证实早期肺鱼存在快速辐射演化 [2] 古地理研究线索 - 云南古嵴鱼与北美同期真肺鱼形态高度相似 提示4.1亿年前华南板块与北美板块可能存在陆地连接或近距离分布 [2] - 这一发现为重建早泥盆世全球古地理格局提供了生物佐证 也为早期脊椎动物演化研究提供了重要新视角 [2]
方小敏:“了解青藏高原的过去,才能预判地球的未来”
科技日报· 2025-12-25 15:05
文章核心观点 - 中国科学院院士方小敏基于第二次青藏高原综合科学考察研究,提出了“三极联动”理论,该理论认为青藏高原、南极和北极通过大气—海洋环流和碳循环构成动态系统,青藏高原的隆升通过移除大气二氧化碳等机制远程调控全球气候,影响两极冰盖形成,并驱动了生物演化与迁徙 [2][3][4][5][7][8] “三极联动”理论内涵 - “三极联动”理论打破了将青藏高原、南极、北极视为三个孤立地理单元的传统认知,将其视为地球系统中三个相互关联的关键“极” [3] - 青藏高原的持续隆升启动了全球气候调控的“超级引擎”,通过复杂的物理与化学过程远程影响全球气候,尤其是对两极冰盖的形成与演化产生深远影响 [3] - 该理论的灵感源于在青藏高原北部地层中发现的中亚沙漠粉尘信号,其沉积时间与南极冰芯记录的全球降温事件高度吻合,揭示了高原、沙漠、海洋、极地之间存在“气候链条” [3] 青藏高原影响两极的机制 - **“粉尘—碳效应”路径**:约1200万至800万年前,青藏高原北部剧烈隆升导致亚洲内陆干旱化,形成沙漠“粉尘工厂”,富含营养元素的粉尘被吹至北太平洋,促进浮游植物繁殖并吸收大量二氧化碳,其死亡后碳被封存于深海,导致大气二氧化碳浓度下降和全球变冷,促进了南极与北极冰盖形成 [4] - **“化学风化—碳循环”效应路径**:青藏高原南部隆升强化亚洲季风,丰沛降水加剧高原岩石的化学风化过程,将二氧化碳转化为碳酸氢根离子并通过河流输入海洋形成碳酸盐沉积,实现碳的长期封存,同时强烈的地表侵蚀将大量有机碳快速搬运至海洋埋藏,阻止其返回大气 [5] - 两条路径的核心作用都是移除大气中的二氧化碳,这是导致全球气温下降并影响两极冰盖的关键机制 [5] 对生物演化的影响 - 青藏高原隆升与“三极联动”效应是生命演化的强大驱动力,约800万年前高原东北部隆升与全球变冷导致亚洲内陆草原扩张,化石证据显示现代非洲萨瓦纳草原上的部分代表性动物(如羚羊亚科、长颈鹿的祖先)可能首先在青藏高原东北缘适应演化,后沿喜马拉雅山南缘的“草原通道”西迁至非洲 [7] - 青藏高原是某些物种的“起源地”,同时也扮演了物种“训练营”或“极地生存预备学校”的角色,约600万年前,已适应高寒低氧环境的动物(如披毛犀、北极狐和雪豹的祖先)从高原向北迁徙,凭借“预适应”能力成功适应北极环境并演化成极地动物群成员 [8] 第二次青藏科考的成果与定位 - 第二次青藏科考定位从第一次的“摸家底”填补数据空白,升华到“看变化、究机理、寻对策”,直接服务于青藏高原生态文明高地建设及全球可持续发展 [9] - 在组织机制上形成了全国一盘棋的新型举国科研体制,技术手段上构建了“空—天—地”一体化现代观测网络,科学目标上强调从“地球系统科学”角度进行多学科融合,推动科研成果向“科学—政策—实践”闭环转化,实现了从国际“跟跑”到“并跑”乃至“领跑”的转变 [9] - **科学前沿成果**:在《自然》《科学》等国际顶尖期刊上发表了245篇高水平论文,出版了190多本系统性科考报告,刷新了人类对青藏高原隆升过程、气候环境变化与生物演化的认知 [10] - **服务国家战略成果**:提交的110多份咨询建议被中央或相关部委、地方政府采纳应用,研发了冰湖溃决、特大泥石流等灾害预警平台与防治方案,科考数据支撑了《中华人民共和国青藏高原生态保护法》立法,并为川藏铁路等国家重大工程的生态安全评估与线路优化提供关键科学依据 [10] 科普工作与公众传播 - 科研团队坚持“科学为民”理念,组织出版了《这里是中国》《走进地球之巅》等一系列畅销科普图书,打造了“第三极大本营”科考公众号及《珠峰讲堂》《亚洲水塔》等系列科普视频,深受公众特别是年轻人喜爱 [11] - 方小敏院士通过科普讲座与公众互动,强调了解高原过去以预判地球未来的重要性,认为科普不仅传递知识,更是在播种科学精神 [11] 青藏高原当前变化与全球挑战 - 当前青藏高原正经历以“变暖变湿”为总体特征的深刻变化,具体表现为冰川加速退缩、永久冻土退化、湖泊扩张等,需科学辩证看待:短期内部分区域植被活动增强,生态环境似乎改善;但长远看带来根本性挑战,如冰川退缩影响长期水资源安全、冻土退化威胁工程设施稳定、极端天气事件增多 [12] - 历史表明青藏高原通过自然过程降低大气二氧化碳含量导致全球变冷,而当今人类活动在极短时间内排放巨量二氧化碳,正在快速逆转这一自然进程 [12] - 青藏高原的变化不仅影响本地及下游水资源安全,也可能通过大气和海洋环流再次启动“三极联动”式远程效应,加剧南北极冰盖融化与海平面上升,其反馈过程及后果可能比目前预想的更为复杂剧烈 [12] - 应对气候变化必须树立全局观,保护青藏高原是稳定全球气候系统、保护南北极生态环境的关键一环,需从整体系统角度寻求治理之道 [13] 应对挑战的系统性措施 - 继续加强科学考察与研究,精准监测、理解和预测变化趋势,为应对策略提供坚实的科技支撑 [14] - 大力推进生态保护与修复工程,筑牢国家生态安全屏障 [14] - 加强灾害风险防控体系建设,全面提升防灾减灾救灾能力 [14] - 积极参与和引领全球环境治理,青藏高原科考成果为全球气候模型改进提供关键参数,也为中国推动构建“人类命运共同体”、共同应对气候变化提供坚实的科学支撑 [14] 对青年科技人才的期许 - 科学始于问题,要敢于提出假设并勇于探索求证 [16] - 打破学科壁垒,现代科学突破离不开跨领域融合,应主动学习大数据、人工智能、数值模拟等新技术以赋能地球科学研究 [16] - 坚守科研初心,秉持老一辈科研人员“脚踏实地、勇于探索”的作风,沉下心来以执着坚守攻克难关 [17] - 将个人科学理想融入国家发展大局,在青藏高原这片壮丽舞台上用青春与智慧书写时代科学传奇,为人类理解和保护地球贡献力量 [17]
【科技日报】2025国际十大科技新闻解读
科技日报· 2025-12-25 14:58
人工智能与机器学习 - 中国公司“深度求索”在2025年开源其大模型DeepSeek-R1 该模型开创性地采用纯强化学习训练大规模推理模型 在提升能力的同时显著降低了对标注数据的依赖[2] - 美国得克萨斯大学奥斯汀分校开发的新型脑机接口 能将人的思维解码为连续文本 解码器仅需约1小时就能适应个人脑活动模式 大幅缩短了传统所需的数十小时校准时间[3] - 诺贝尔奖得主大卫·贝克团队首次实现AI“从零开始”设计具有复杂活性位点的丝氨酸水解酶 其开发的PLACER机器学习网络结合RFdiffusion方法 设计出的酶活性与天然酶相媲美并发现了5种自然界未曾存在的全新酶折叠方式[4][5] 计算技术与硬件 - 谷歌公司在105比特的“Willow”量子处理器上首次完成具有可验证性的量子优势演示 在特定计算任务中速度达到经典超级计算机的约13000倍 该处理器用2.1小时完成的任务需全球最快超算“前沿”约3.2年[10][11] - 新加坡Lightelligence公司演示了名为PACE的光子加速器 由逾16000个光子元件组成 能解决“伊辛问题”等复杂计算[6] - 美国Lightmatter团队描述了一种能以高准确度执行AI模型的光子处理器 由4个128×128矩阵组成 执行自然语言处理和图像处理神经网络的准确度与传统电子处理器不相上下[6] 医疗科技与机器人 - 美国约翰斯·霍普金斯大学团队研发的智能机器人SRT-H 在没有人工协助的情况下成功完成了一例完整的胆囊切除手术 在包含17个复杂步骤的手术中实现了100%的成功率[8] - 该智能机器人系统展现了自主性与灵活性 能实时识别个体解剖差异 自主决策并调整动作 其稳定性与抗干扰能力为在真实医疗环境中部署自主手术系统奠定了基础[8][9] 天文与物理科学 - 薇拉·C·鲁宾天文台于2025年6月发布其首批测试图像 这台有史以来最大的数字相机在短短十余小时测试中便发现了2104颗太阳系内新小行星[7] - 一幅由678张图像拼接而成的三叶星云与礁湖星云马赛克图 仅用7小时拍摄而成 捕捉到数千光年外恒星摇篮的纤毫细节[7] - 国际科研团队通过分析LIGO探测到的引力波信号GW250114 以高达99.999%的置信度证实了霍金于1971年提出的黑洞面积定理 观测到两个约32倍太阳质量的黑洞并合后 视界面积从24万平方公里增至40万平方公里[12] 气候与环境科学 - 2025年10月发布的《全球临界点报告》指出 随着全球变暖突破1.5℃临界阈值 温水珊瑚礁大规模死亡已成为首个显著的气候临界点标志 当前全球气温已较工业化前上升约1.4℃ 而珊瑚礁的热临界点约为1.2℃[13] - 报告警告格陵兰和西南极冰盖失控融化、亚马孙雨林大规模退化、大西洋环流潜在崩溃等更多临界点近在眼前 变化将是剧烈、系统且不可逆的[13] - 报告同时指出 可再生能源、电动汽车等绿色技术的成本下降与快速普及 已展现出社会技术系统向可持续方向转型的强大潜力 可能触发“积极临界点”[13][14] 生命科学与脑科学 - 2025年11月 全球多国科学家联合发布了最详尽的跨物种哺乳动物脑细胞发育图谱 覆盖从小鼠到人类的多种哺乳动物 相关成果以12篇论文形式发表于《自然》系列期刊[15] - 其中一项研究系统追踪了小鼠大脑中超过120万个抑制性神经元的发育路径 发现这些神经元能够长距离迁移并最终定位到特定功能区[15] - 另一项研究通过对小鼠视觉皮层77万个细胞的追踪表明 脑细胞的多样化在出生后接受感官刺激的过程中持续塑造 揭示了后天经验对神经回路成熟的关键作用[15][16]
【科技日报】2025国内十大科技新闻解读
科技日报· 2025-12-25 14:46
人工智能 - 国产大模型DeepSeek-R1于2025年1月发布,凭借极低的训练成本以及在数学推理、代码生成等任务中比肩国际领先水平的突出表现,引发全球AI领域震动[2] - 该模型通过纯强化学习的训练方式,首次证明无需海量标注数据也可实现顶尖推理能力,使训练成本大幅下降,并能自主生成和验证推理步骤,实现自我反思和校正[2] - DeepSeek以开源姿态开放模型架构、训练工具及数据处理全流程,吸引全球数十万开发者参与生态共建,其成果于2025年9月登上《自然》杂志封面,成为全球首个经过权威同行评议的主流大语言模型[2] - 其发展道路有望推动全球AI竞争从“算力竞赛”转向“效率革命”,重塑以技术创新为核心驱动力的AI产业生态[3] 可控核聚变 - 2025年1月20日,中国全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)首次完成1亿摄氏度1000秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行,创造新的世界纪录[4] - 实验参数跨越“亿度千秒”意味着人类首次在实验装置上模拟出未来聚变堆运行所需的环境,标志着聚变能源研究正从基础探索迈向工程实践[4] - EAST装置汇聚多项前沿技术于一体,拥有核心技术200多项、专利2000余项,自2006年建成以来,等离子体运行次数已超过15万次,在相关领域持续保持国际引领[4] 量子计算 - 2025年3月3日,中国科学技术大学等机构构建的超导量子计算原型机“祖冲之三号”打破超导体系量子计算优越性世界纪录[5] - 该原型机完成83比特32层的随机线路采样,以目前最优经典算法为标准,计算速度比当前最快的超级计算机快千万亿倍,比谷歌公开发表的最新成果快百万倍[5][6] - “祖冲之三号”包含105个可读取比特和182个耦合比特,量子比特相干时间达到72微秒,并行单比特门保真度达99.90%,两比特门保真度达99.62%,读取保真度达99.13%,综合性能国际领先[6] 材料科学 - 2025年3月13日,中国科学院物理研究所团队在国际上首次实现大面积二维金属材料制备,创造出单原子层超薄金属,其厚度仅为头发丝直径的二十万分之一[7] - 该团队发展了原子级制造的范德华挤压技术,成功实现原子极限厚度下各种二维金属的普适制备,被《自然》审稿人认为是二维材料研究领域的重大进展[7] 脑机接口 - 2025年6月14日,我国成功开展首例侵入式脑机接口前瞻性临床试验,成为全球第二个该技术进入临床试验阶段的国家[8] - 受试者植入设备后,经过2—3周训练便能通过意念控制电脑触摸板,完成打字、发信息、玩游戏等操作,达到与普通人相近的操控水平[8] - 临床试验采用的柔性神经电极是全球最小尺寸、柔性最强的神经电极,最大程度降低脑组织损伤;脑控植入体仅硬币大小,同样为全球最小尺寸,结合微创术式有效降低了手术风险并缩短康复周期[8][9] 月球探测 - 2025年7月9日,基于嫦娥六号月球样品的研究成果以封面文章形式发表于《自然》杂志,首次揭示了月球背面的演化历史[11] - 研究成果包括:首次揭示月背在约42亿年前和28亿年前存在两期不同的玄武质火山活动;首次获得月背古磁场信息,发现月球磁场强度可能在28亿年前发生过反弹;首次获得月球背面月幔的水含量,发现其显著低于正面月幔;首次发现月球背面玄武岩来自异常“贫瘠”的月幔区域[12] 生物技术 - 2025年9月16日,山东农业大学研究团队在《细胞》发表论文,首次揭示了单个体细胞发育成完整植株背后的分子机制,破解了植物细胞全能性机制之谜[13] - 该发现为破解农业生物技术长期存在的“再生瓶颈”开辟了新路径[13] 计算芯片 - 2025年10月13日,北京大学团队成功研制出基于阻变存储器的高精度、可扩展模拟矩阵计算芯片,首次实现了在精度上可与数字计算媲美的模拟计算系统[14] - 该芯片将模拟计算的精度提升至24位定点精度,标志着在突破模拟计算世纪难题、后摩尔时代计算范式变革中取得重大突破,为应对AI与6G通信等领域的算力挑战开辟了新路径[15] 政策规划 - 2025年10月23日,党的二十届四中全会审议通过“十五五”规划《建议》,将“加快高水平科技自立自强,引领发展新质生产力”列为专章[16] - 具体部署包括:加强原始创新和关键核心技术攻关、推动科技创新和产业创新深度融合、一体推进教育科技人才发展、深入推进数字中国建设[16] 高端制造 - 2025年11月5日,我国第一艘完全自主设计建造的电磁弹射型航空母舰福建舰入列,这是全球首艘采用常规动力电磁弹射技术的航母[18] - 福建舰跳过了蒸汽弹射阶段,直接采用最先进的电磁弹射技术,该技术由我国自主设计、研发和制造,处于世界先进水平[18] - 电磁弹射能使战斗机满负荷起飞并搭载固定翼舰载预警机,其装置相比蒸汽弹射重量更轻、体积更小,优化了航母内部布置[18]
“QPU+GPU”异构计算或将重塑AI生态
科技日报· 2025-12-25 13:01
战略合作与平台建设 - 中国光量子计算企业图灵量子与国产GPU企业摩尔线程达成战略合作,将携手打造“QPU+GPU”异构计算平台 [1] - 合作旨在通过GPU的强大算力加速量子计算模拟,实现量子与经典算力的深度融合,以赋能AI前沿研究 [1] 行业趋势与发展共识 - 量子-经典混合计算已成为全球芯片厂商的核心发展共识与布局重点 [1] - 随着AI大模型训练复杂度飙升,传统GPU在泛化能力、能耗效率上逐渐逼近瓶颈 [1] 技术协同与优势互补 - 量子处理器凭借量子并行性,可高效处理高维概率空间、复杂纠缠结构等经典算力难以驾驭的任务 [1] - GPU擅长大规模数值计算与梯度优化 [1] - 二者协同,既能加速量子计算实用化进程,又能为AI提供指数级算力跃迁,解决优化决策、生成式模型等关键问题 [1] 技术挑战与核心目的 - “QPU+GPU”融合面临严峻的通信瓶颈与数据传输延迟挑战,因量子态的相干时间极短,要求数据交互必须在微秒级完成 [3] - 融合的一大核心目的是利用GPU的强大算力来辅助QPU进行量子纠错,提升QPU计算结果的准确性 [3] - 这要求GPU必须实时解码错误特征并迅速反馈纠错指令,对GPU的实时推理能力提出了极高要求 [3] - 要真正打通软硬件壁垒,还必须解决异构指令集的统一与编译难题 [3] 发展路径与战略愿景 - 公司将从算法、架构、系统三个维度出发,加速推进量子经典混合核心技术自主化和产业应用本土化 [4] - 目标是构建一个开放协同且自主可控的新计算生态 [4] - “QPU+GPU”异构计算不仅将加速量子计算迈入容错时代,更可能催生新一代AI基础设施标准,推动中国在全球算力竞争中占据先机 [4]
2025算力互联网大会在成都召开
科技日报· 2025-12-25 13:00
大会核心成果发布 - 2025算力互联网大会在成都召开,发布了国家算力互联网服务平台跨域体系、国家算力互联网长距高性能网络协议(RDMA)验证结果并启动了千公里跨域验证工作、全球算力现状及指标体系系列成果、互联互通标准符合性验证结果 [1] - 大会上线了国家算力互联网四川枢纽节点、国家顶级域名(四川)解析节点、"港数粤算"首条数据快递专线 [1] - 大会发布了2025年度算力互联互通标准符合性验证结果,中国通信标准化协会联合中国信通院正围绕统一算力标识、统一算力大市场、AI云操作系统、数据快递等重点领域系统推进算力标准体系建设 [2] 行业发展阶段与趋势 - 全球范围内,AI驱动下的算力需求呈指数级增长,算力竞争已从单一技术比拼升级为生态协同博弈,各国纷纷通过顶层设计构建一体化算力生态体系 [2] - 我国算力发展已迈入规模化布局向一体化互联转型的关键阶段,当前正处于智算局域网迈向广域网互联的阶段 [2] - 未来算力互联网将遵循“先互联、再成网、同步建市场”的发展思路,推动实现算力资源的普惠化 [2] 未来工作重点与发展方向 - 发展算力互联网需重点推进五方面工作:一是加速设施互联,推广高速互联与高性能传输协议;二是强化资源互用,建立统一标识体系与多级互联平台;三是推动业务互通,提升应用调度互通与算网融合能力;四是夯实互联基础,完善制度与标准体系;五是深化场景赋能,构建算力互联网体系支撑人工智能与各行业融合 [1] - 未来需聚焦算力互联核心命题,强化技术创新与生态协同,补齐高端算力短板,推动算力资源从“规模建设”向“高效服务”转型,构建自主可控、普惠易用、绿色安全的算力互联网生态 [2]
【科技日报】2025年国内国际十大科技新闻揭晓
科技日报· 2025-12-25 12:15
国产人工智能大模型DeepSeek - 深度求索公司于2025年1月正式发布开源大模型DeepSeek-R1 其凭借极低的训练成本以及在数学推理代码生成等任务中比肩国际领先水平的突出表现引发全球AI领域震动 [4] - DeepSeek-R1的核心竞争力源于对算力效率的系统性革新 通过纯强化学习的训练方式首次证明无需海量标注数据也可实现顶尖推理能力 使训练成本大幅下降 同时模型能够自主生成和验证推理步骤实现自我反思和校正 [4] - DeepSeek以开源姿态主动打破技术垄断 开放模型架构训练工具及数据处理全流程 允许开发者自由调用与二次开发 吸引全球数十万开发者参与生态共建 2025年9月DeepSeek-R1相关成果登上《自然》杂志封面 成为全球首个经过权威同行评议的主流大语言模型 [4] - DeepSeek的成功证明通过算法优化与工程创新 即使在有限的算力条件下模型同样可达到顶尖性能 其发展道路有望推动全球AI竞争从“算力竞赛”转向“效率革命” 重塑以技术创新为核心驱动力的AI产业生态 [5] 中国“人造太阳”EAST - 2025年1月20日 中国全超导托卡马克核聚变实验装置EAST首次完成1亿摄氏度1000秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行 创造新的世界纪录 [6] - 实验参数跨越“亿度千秒”意味着人类首次在实验装置上模拟出未来聚变堆运行所需的环境 标志着聚变能源研究正从基础探索迈向工程实践 [6] - EAST装置汇聚超高温超低温超高真空超强磁场超大电流等前沿技术于一体 拥有核心技术200多项专利2000余项 自2006年建成运行以来 EAST装置等离子体运行次数已超过15万次 在稳态等离子体运行工程和物理领域持续保持国际引领 [7] 超导量子计算原型机“祖冲之三号” - 2025年3月3日 国际学术期刊《物理评论快报》发表成果显示 由中国科学技术大学等构建的超导量子计算原型机“祖冲之三号”打破超导体系量子计算优越性世界纪录 [8] - 经测试 “祖冲之三号”完成83比特32层的随机线路采样 以目前最优经典算法为比较标准 计算速度比当前最快的超级计算机快千万亿倍 也比谷歌公开发表的最新成果快百万倍 [8] - “祖冲之三号”包含105个可读取比特和182个耦合比特 量子比特相干时间达到72微秒 并行单比特门保真度达到99.90% 并行两比特门保真度达到99.62% 并行读取保真度达到99.13% 综合性能达到国际领先水平 [8] 大面积二维金属材料制备 - 2025年3月13日 中国科学院物理研究所科研团队在国际上首次实现大面积二维金属材料制备 创造出单原子层超薄金属 其厚度仅为头发丝直径的二十万分之一 相关成果在线发表于《自然》杂志 [10] - 该研究发展了原子级制造的范德华挤压技术 通过将金属熔化并利用单层二硫化钼作为范德华压砧挤压 成功实现原子极限厚度下各种二维金属的普适制备 [10] 侵入式脑机接口临床试验 - 2025年6月14日 中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心联合复旦大学附属华山医院等 成功开展我国首例侵入式脑机接口前瞻性临床试验 标志着我国成为全球第二个侵入式脑机接口技术进入临床试验阶段的国家 [12] - 受试者植入脑机接口设备后经过2—3周的适应性训练 便能够通过意念控制电脑触摸板完成打字发信息玩电脑游戏等操作 达到与普通人相近的操控水平 [12] - 临床试验中采用的柔性神经电极具备高密度大范围高通量长时间的稳定在体神经信号采集能力 是目前全球最小尺寸柔性最强的神经电极 此外试验中采用的脑控植入体仅硬币大小同样为全球最小尺寸 [12] 月球背面演化研究 - 2025年7月9日 中国科学院发布嫦娥六号月球样品系列研究成果 其中4项成果以封面文章形式发表于《自然》杂志 首次为人类揭开了月球背面的演化历史 [13] - 研究成果包括首次揭示月背在约42亿年前和28亿年前存在两期不同的玄武质火山活动 首次获得月背古磁场信息 首次获得月球背面月幔的水含量 发现其显著低于正面月幔 首次发现月球背面玄武岩来自异常“贫瘠”的月幔区域 [14] 植物细胞全能性机制 - 2025年9月16日 《细胞》在线发表山东农业大学研究团队论文 首次揭示了单个体细胞发育成完整植株背后的分子机制 破解了困扰科学界的植物细胞全能性机制之谜 [15] - 研究团队以拟南芥为研究对象经过十几万次实验积累 发现只有拟南芥叶片体细胞内合成大量生长素 这个“普通细胞”才能变身“全能干细胞” 在此基础上又发现在叶片气孔前体细胞特有基因SPCH与人工诱导高表达基因LEC2协同作用下 体细胞才能合成大量生长素 [15] 高精度可扩展模拟矩阵计算芯片 - 2025年10月13日 《自然·电子学》杂志发表北京大学研究团队重要进展 成功研制出基于阻变存储器的高精度可扩展模拟矩阵计算芯片 首次实现了在精度上可与数字计算媲美的模拟计算系统 [17] - 该研究通过新型信息器件原创电路和经典算法的协同设计 构建了一个基于阻变存储器阵列的高精度可拓展的全模拟矩阵方程求解器 首次将模拟计算的精度提升至24位定点精度 [17] 科技创新政策部署 - 2025年10月23日 党的二十届四中全会审议通过《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》 将“加快高水平科技自立自强 引领发展新质生产力”列为专章 作出四方面具体部署 [19] - 四方面部署包括加强原始创新和关键核心技术攻关 推动科技创新和产业创新深度融合 一体推进教育科技人才发展 深入推进数字中国建设 [19] 电磁弹射型航空母舰福建舰 - 2025年11月5日 我国第一艘电磁弹射型航空母舰福建舰入列授旗仪式举行 这艘完全由我国自主设计建造的航母是全球首艘采用常规动力电磁弹射技术的航母 [21] - 福建舰跳过了蒸汽弹射阶段直接采用最先进的电磁弹射技术 这一技术由我国自主设计自主研发自主制造 处于世界先进水平 [21] - 与传统起飞方式相比 电磁弹射能使战斗机满负荷起飞 直接提升战机的作战能力 同时让航母具备了搭载固定翼舰载预警机的能力 大幅提升航母的预警探测和指挥调度能力 [22] 国际开源人工智能模式 - 中国“深度求索”公司以其开源大模型DeepSeek-R1的突破性成果 在世界AI发展史上留下深刻印记 其开创性地采用纯强化学习训练大规模推理模型 在提升模型能力的同时显著降低了对标注数据的依赖 [25] - DeepSeek坚持开源开放的理念 将模型架构训练工具及数据处理流程全面公开 邀请全球开发者共同参与生态建设 促进了知识共享与创新碰撞 [25] 脑活动解码为连续语句 - 2025年2月 美国得克萨斯大学奥斯汀分校在脑科学领域取得进展 他们开发的基于AI的新型脑机接口能将人的思维解码为连续文本而无需用语言说出来 该解码器仅需大约1小时就能适应个人独特的脑活动模式 [26] - 该项创新借鉴预训练模型的思想 利用转换器算法将新个体短暂的脑活动数据映射到已有模型之上 从而将解码器所需的“校准”时间从传统的数十小时大幅缩短至约1小时 [26] 人工智能设计蛋白酶 - 2025年2月 诺贝尔奖得主大卫·贝克领导的团队在《科学》期刊发表里程碑成果 首次实现了AI“从零开始”设计具有复杂活性位点的丝氨酸水解酶 [28] - 贝克团队开发了一种名为PLACER的机器学习网络 结合RFdiffusion蛋白质生成方法 成功构建出既能稳定折叠又能高效催化酯水解反应的全新酶分子 这些AI设计的酶展现出与天然酶相媲美的活性 并突破了自然演化的结构限制 发现了5种自然界未曾存在的全新酶折叠方式 [28] 光子计算芯片 - 2025年4月 《自然》杂志发表的两篇独立研究论文介绍了两种光子计算芯片 与电子系统结合在一起比传统电子芯片性能更高能耗更低 [29] - 新加坡Lightelligence公司演示了一种名为PACE的光子加速器 能完成极低时延的计算 这个大型加速器由逾16000个光子元件以64×64矩阵组成 能解决“伊辛问题”这类很难的计算问题 [29] - 美国Lightmatter团队则描述了一种能以高准确度高效执行AI模型的光子处理器 该处理器由4个128×128矩阵组成 能执行自然语言处理模型和用于图像处理的神经网络 准确度与传统电子处理器不相上下 [29] 智能机器人自主手术 - 2025年7月 美国约翰斯·霍普金斯大学团队发表在《科学·机器人》杂志的论文表明 其研发的智能机器人成功在没有人工协助的情况下完成了一例完整的胆囊切除手术 [32] - 这款名为SRT-H的新型系统展现了前所未有的自主性与灵活性 能实时识别个体解剖结构的细微差异 在手术中自主决策调整动作 在包含17个复杂步骤的胆囊切除手术中实现了100%的成功率 [32] 可验证量子优势 - 2025年10月 谷歌公司宣布其量子计算研究实现关键突破 在105比特的“Willow”量子处理器上首次完成了具有可验证性的量子优势演示 [34] - 这项名为“量子回声”的实验在测量特定复杂函数的“二阶非时序关联函数”任务中 其计算速度达到经典超级计算机的约13000倍 谷歌量子处理器仅用2.1小时完成65个量子比特的OTOC测量 而同等任务需耗用全球最快超算“前沿”约3.2年 [34] 引力波验证黑洞面积定理 - 2025年9月 一组国际科研团队宣布通过分析美国激光干涉仪引力波天文台探测到的信号GW250114 以高达99.999%的置信度证实了霍金于1971年提出的黑洞面积定理 [36] - 此次观测到的事件源自两个约32倍太阳质量的黑洞的并合 其并合前后视界面积从24万平方公里增至40万平方公里的数据完美符合了这一定律 [36] 跨物种哺乳动物脑细胞发育图谱 - 2025年11月 由全球多国科学家联合完成的最详尽跨物种哺乳动物脑细胞发育图谱正式发布 覆盖从小鼠到人类的多种哺乳动物 相关成果以12篇论文的形式发表于《自然》系列期刊 [40] - 在其中一项突破中 研究人员系统追踪了小鼠大脑中超过120万个抑制性神经元的发育路径 另一项研究通过对小鼠视觉皮层77万个细胞的追踪表明 脑细胞的多样化在出生后接受感官刺激的过程中持续塑造 [40]
银河系双星团识别与分类标准成功构建
科技日报· 2025-12-25 11:27
研究核心成果 - 中国科学院新疆天文台与上海天文台联合团队完成了对银河系双星团的大规模系统性研究,成功构建了银河系双星团识别与分类标准,为热门研究领域提供了新视角 [1] - 相关研究成果已于国际期刊《天文学与天体物理学》发表 [1] 研究背景与意义 - 恒星通常以成团方式形成,双星团是两个在空间位置和运动学上密切相关的疏散星团 [1] - 双星团的形成过程记录了恒星在巨分子云中形成的过程,是了解恒星诞生与星团演化的重要示踪体 [1] 研究方法与数据 - 科研团队利用盖亚卫星的高精度天体测量数据,采用统一、严格的判别标准,系统性构建了银河系内的双星团候选样本 [1] - 团队创新性地从统计学角度建立起空间和速度邻近性的量化标准,并通过随机模拟样本验证了该标准的可行性 [1] 研究发现与样本构成 - 研究共确认了400对双星团候选系统,其中268对为首次发现 [1] - 研究团队将候选系统划分为三类:原初双星团(同源形成)、潮汐俘获/共振俘获系统(后天引力相互作用形成)和光学对(仅空间临近,无物理联系) [2] 数据分析与关键结论 - 61%的候选双星团在年龄和运动学上高度一致,支持其起源于同一巨大分子云的结论 [2] - 83%的星团对呈现显著潮汐相互作用 [2] - 双星团的相互作用与空间间距呈现清晰相关性:星团越靠近,相互吸引和扰动越明显 [2] - 整体来看,约17%的星团当前处在双星团或者多星团系统中,约10%的星团可能诞生于同一片巨分子云,这些比例与以往的理论预测和观测估计高度一致 [2] 研究影响与理论支持 - 研究表明星团“成对形成”可能是恒星形成的重要途径之一 [2] - 研究为多星团系统的形成机制及动力学演化提供了关键观测证据,进一步支持了恒星在多尺度上成团形成的理论框架 [2]
央企进一步深化原创技术策源地建设
科技日报· 2025-12-25 11:27
2025年中央企业创新成效与投资布局 - 2025年1至11月,中央企业研发投入达8901.6亿元,研发投入强度为2.62% [1] - 2025年1至11月,中央企业累计完成新兴产业投资约2万亿元,占总投资40.1%,营收占比提升至32.7%,较2022年提高10个百分点以上 [2] - “十四五”期间,中央企业研发经费累计超过5万亿元,新兴产业领域投资年均增速超过20%,科技人才数量增加近50% [3] 2025年创新体系与成果转化 - 2025年,97个原创技术策源地取得标志性成果121项 [2] - 23个创新联合体新吸纳超过100家创新主体参与攻关,1000多个合作项目高质量推进 [2] - 8家转制院所试点成立共性技术研究院,与67家龙头企业凝练共性技术任务 [2] - 科技成果应用拓展工程首批项目应用自主科技成果超过2300项,134个中试验证平台面向全社会开放专业化服务291项 [2] 2026年重点工作部署:产业布局与创新融合 - 2026年将深入实施焕新、启航行动,接续发力新能源、新能源汽车、新材料、航空航天、低空经济、量子科技、6G等重点领域,加大启航企业遴选培育力度 [4] - 深化拓展“AI+”专项行动,开展新一轮中央企业数字化转型行动,强化智能工厂梯度培育,接续推动技术改造和大规模设备更新 [4] - 坚持科技创新和产业创新融合发展,统筹推进技术攻关、成果转化和人才生态建设 [4] 2026年重点工作部署:技术攻关与成果转化 - 加强原始创新和关键核心技术攻关,深化原创技术策源地建设,高标准抓好行业共性技术研究院建设 [4] - 加快重大科技成果转化应用,推动创新联合体进一步升级提质,建设好中试验证平台,带头开放场景、释放需求、共享数据、统一标准 [5] - 深入推进科技成果应用拓展工程二批项目建设,用好科技创新成果推荐目录,加强产业链共链行动供需对接和成果转化 [5]