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加深对大脑神经回路运作方式的理解 工程蛋白让人类“听到”神经元交流
科技日报· 2025-12-24 08:30
技术突破 - 美国艾伦研究所和霍华德·休斯医学研究所的科学家通过蛋白质工程技术,改造出一种名为iGluSnFR4的特殊蛋白,这是一种分子级“谷氨酸指示器” [1] - iGluSnFR4可用于实时观察大脑中数十亿个神经元通过神经递质谷氨酸进行的交流过程,有助破译大脑隐藏的“语言” [1] 技术原理与优势 - 在大脑神经交流中,谷氨酸是最常见的神经递质之一,在记忆、学习和情绪中起至关重要的作用 [1] - 以往研究只能记录神经元发出的信号,而iGluSnFR4对谷氨酸极为敏感,能检测大脑中神经元之间最微弱的输入信号,使科学家能“听到”神经元接收到的信息 [2] - 该技术解决了在单个突触层面捕捉微弱且迅速输入信号的难题,为解析支撑学习、记忆和情绪的复杂电活动级联过程提供了新途径 [2] 应用前景 - 谷氨酸信号异常与阿尔茨海默病、精神分裂症、自闭症和癫痫等多种神经系统疾病相关 [2] - 科学家可利用iGluSnFR4更精确地观测突触活动,从而深入研究这些疾病的发生机制 [2]
科技日报:回收试错是中国航天进阶必修课
科技日报· 2025-12-24 08:21
中国航天近期火箭回收试验失利事件 - 12月23日,长征十二号甲发射任务中火箭一级未能成功回收,具体原因正在分析排查 [1] - 20天前(约12月初),蓝箭航天的朱雀三号运载火箭首飞入轨,同样在一子级回收环节失败 [1] - 连续两次失利使中国航天暂时未能实现火箭回收,进入复用火箭俱乐部 [2] 航天事业的高风险属性 - 航天事业自诞生起就与高风险如影随形,由数十万个零部件组成的火箭,任何微小偏差都可能引发连锁反应导致任务失利 [2] - 近期国际上也接连出现发射失败案例:12月23日韩国商业火箭“韩光-纳米”升空后爆炸,12月22日日本H3火箭二级发动机提前停机导致卫星未能入轨 [2] 火箭回收技术的极高难度 - 火箭回收被专家比喻为“从几万米高空扔一根针,要保证让针准确插进预先设置的孔洞里” [2] - 回收过程需在复杂力热环境下精确完成姿态与轨迹控制、发动机变推与多次起动、落点精度控制等高难度科目 [2] - 全球范围内,仅“猎鹰九号”和“新格伦”两型火箭完成过轨道级发射并成功回收,且均经历过漫长的“试错”之路 [2] - 中国航天两次回收失利是该项试验高风险、高难度共性的体现 [2] 火箭回收的战略意义与中国航天的应对 - 火箭回收是降低太空进入成本的关键,是中国航天实现进阶的必修课 [3] - 两次失利暴露了当前的技术短板,但试验中获取的飞行数据将成为破解难题、掌握关键技术的宝贵拼图 [3] - 航天探索不必苛求“完美首秀”,需要正视风险、接纳试错才能在攻坚克难道路上不断前行 [3]
到2030年光热发电总装机规模力争达1500万千瓦
科技日报· 2025-12-24 07:39
政策目标与产业定位 - 两部门印发《意见》,明确到2030年光热发电总装机规模力争达到1500万千瓦左右 [1][2] - 目标实现度电成本与煤电基本相当,技术实现国际领先并完全自主可控,行业实现自主市场化、产业化发展 [2] - 光热发电被定位为兼具调峰电源和长时储能双重功能,是实现新能源安全可靠替代传统能源的有效手段,是加快构建新型电力系统的有效支撑 [1] 产业发展现状与基础 - 中国已成功掌握塔式、槽式、菲涅尔式等主流光热发电技术,建成全球领先的产业链 [1] - 电站单位千瓦建设成本从10年前的约3万元下降至1.5万元,度电成本降至0.6元上下,已初步具备规模化发展基础 [1] - 行业发展仍面临初始投资大、市场竞争能力偏弱、系统支撑调节价值未充分体现、产业技术水平仍需提升等问题 [1] 市场应用与项目部署 - 积极推进光热发电项目建设,不断拓展开发利用新场景 [2] - 结合大型能源基地建设,按需合理配置光热发电规模,支持在“沙戈荒”大型外送新能源基地、水风光外送基地等开展光热电站项目建设 [2] - 发挥光热发电大规模、低成本和**高安全储热系统功能,利用其宽负荷调节范围和快速变负荷能力,提升电力系统调节能力 [2] 技术创新与产业升级 - 加快关键技术突破,促进光热产业降本增效 [3] - 聚焦高效聚光吸热换热、规模化长时高温储热、能量高效转换、高灵活性光热机组、智慧化控制等领域,全面提升核心技术自主化及关键装备国产化水平 [3] - 支持光热发电头部企业与科研机构组建研发联合体 [3] 政策影响与行业展望 - 《意见》明确了未来光热发电规模化发展的长期稳定预期,可引导资源要素高效集聚,坚定行业信心 [3] - 通过促进规模化发展,在实践中淬炼创新技术、降低建运成本、提升竞争力,推动产业步入良性循环,加速产业和市场成熟 [3] - 规模化开发利用将成为中国新能源产业新的增长点 [1]
我国在量子纠错领域达到关键里程碑
科技日报· 2025-12-23 14:22
量子计算技术突破 - 中国科学技术大学研究团队基于107比特“祖冲之3.2号”超导量子处理器,在码距为7的表面码上实现了低于纠错阈值的量子纠错,逻辑错误率随码距增加而显著下降,错误抑制因子达到1.4 [1][2] - 该成果标志着达到了“低于阈值,越纠越对”的关键里程碑,为未来大规模容错量子计算奠定了关键技术基础 [1] - 该研究成果以封面论文和“编辑推荐”形式发表于《物理评论快报》,并获美国物理学会《物理》栏目专题报道 [1] 技术路径与方案 - 团队提出并实践了一种全新的“全微波量子态泄漏抑制架构”,以解决随着系统规模扩大、泄漏错误累积阻碍纠错性能提升的主要瓶颈 [2] - 该“全微波控制”路径被评估为较美国谷歌公司的技术路线更为高效,在硬件效率和扩展性上具有显著优势 [1][3] - 该架构具有天然的频分复用特性,为未来构建百万比特级量子计算机提供了一种更具优势的解决方案 [3] 行业意义与影响 - 实现容错通用量子计算机的必要条件是通过量子纠错抑制量子比特错误率以满足大规模集成要求,而表面码是目前最成熟的量子纠错方案之一 [2] - 如何使系统整体操控精度突破严苛的“纠错阈值”,是实现“越纠越对”的关键,也是衡量量子计算系统能否从实验室原型走向实用化的关键分水岭 [2] - 此次成功演示逻辑错误率随码距增加而下降,证明了系统已工作在纠错阈值之下,是迈向实用化量子计算的重要一步 [2]
东湖高新:博士团队领衔打通成果转化“最后一公里”
科技日报· 2025-12-23 13:50
文章核心观点 - 公司通过“揭榜挂帅”机制激发创新活力并促进科技成果转化 成功将多项研发项目从技术攻关推向实际应用 特别是在环保技术领域取得国内首创和省级标杆成果 [1][2][3] 公司研发项目与进展 - 公司首批“揭榜挂帅”项目之一为AI智能高效烟气脱硝系统研发项目 该技术为国内首创AI脱硝技术 旨在用人工智能提升脱硝效率 项目正处于攻关关键期 [1] - 该项目团队由10余人组成 其中博士(后)8人、硕士4人 项目计划在2027年3月前完成示范应用、论文发表、专利申请和项目结题 [1][2] - 项目将依托大数据与人工智能技术开发智能高效的烟气脱硝系统工艺 实现对脱硝反应的实时智能调控 以较低成本满足更严格的排放要求 [2] - 项目任务已分解至以半年为关键周期逐步推进:现在至明年7月完成示范项目的系统设计图纸 明年7月至2027年1月进行施工、调试并实现稳定运行 [2] - 公司2023年负责的“基于‘能源—经济—环境’耦合模型的园区零碳发展路径研究”项目已顺利结题 发布了湖北省首个低碳园区团体标准《低碳园区建设规范》 并在海口市落地应用 成功打造海南省首个市场化零碳园区标杆 [2] - 公司联合其他单位申报的2025年度湖北省农业微生物产业发展重大专项揭榜挂帅项目《污染土壤及富营养化水体生物修复剂研制关键技术及产品应用》获批立项 项目总经费1800万元 实施至2027年12月 [2] - 该课题聚焦研发铁、硫基自养脱氮除磷生物滤池装备与材料 通过硫铁复合滤料实现氮、磷协同去除 可广泛用于市政污水、化工、养殖等领域废水处理 助力汉江等重点水域生态改善 [3] 行业背景与公司创新机制 - 伴随生活垃圾焚烧处理规模日益增大 国家对焚烧烟气中氮氧化物的排放要求越发严格 行业内普遍采用的单一脱硝技术效率通常在30%—50% 难以达到超低排放标准 [1] - “揭榜挂帅”机制已成为公司激发创新活力、促进成果转化的重要方式 该机制是针对关键技术攻关、推动成果走向实际应用的一种有效方式 [1][3] - 公司通过与科研院所开展“产学研用”合作、承担省级重点研发课题等形式 确保科技成果与实际需求精准对接 “十四五”期间 科技成果应用产值超亿元 [3]
专家学者:负责任的智库研究必须紧扣国家战略迫切需求
科技日报· 2025-12-23 13:17
研讨会核心观点 - 负责任智库研究必须“敏锐洞察,服务决策”,紧扣国家战略迫切需求,通过扎实调研和严谨分析提供真知灼见 [1] - “负责任”是智库研究的生命线和价值原点,智库工作者必须“坚守立场,永葆初心”,始终胸怀“国之大者”,将服务国家发展全局、维护人民根本利益作为根本出发点和落脚点 [2] - 智库研究核心在于“求真、担当、规范”,需确保每一项建议都建立在坚实的事实证据和严密逻辑链条之上,形成经得起实践、人民和历史检验的智库产品 [2] 智库研究理念与要求 - 负责任智库研究源于时代召唤和国家战略需求,是提升智库成果质量、构建高水平科技智库的内在要求 [1] - 中国科学院作为国家科学技术界最高学术机构、国家科学技术思想库和国家战略科技力量主力军,肩负以科学咨询支撑科学决策、以科学洞察引领创新发展的时代重任 [1] - 深入理解和践行负责任的智库研究是时代赋予中国特色新型智库建设的必答题 [2] 实践路径与体系建设 - 实现从“负责任理念”到“负责任实践”的关键跃迁,需要在方法论层面推动研究范式的标准化与创新性协同 [2] - 需在评价标准层面构建以“实绩贡献”为核心的价值导向,在智库人才层面培养理实融通、专博结合的复合型人才 [2] - 需在组织文化层面培育崇尚诚信、开放协作的智库生态 [2] - 目标是共同构建具有中国特色、中国风格、中国气派的新型智库体系 [1][2] 会议组织与讨论 - 研讨会由智库人才培养联盟、中国科学院科技战略咨询研究院学部科学规范与伦理研究支撑中心共同主办 [3] - 会议举行了“负责任智库研究的核心内涵与特征”、“负责任智库研究的行为规范”、“负责任智库研究的实践路径与成功案例”三场高峰对话 [3]
【科技日报】创建精准设计育种新范式
科技日报· 2025-12-23 11:38
种子精准设计与创造专项核心成果 - 中国科学院种子精准设计与创造专项经过六年攻关,取得了覆盖理论、技术、产品的全链条体系化突破,标志着中国在精准设计育种领域建立起自主可控的完整技术体系,并进入从跟跑、并跑到部分领跑的新阶段[1][6] 理论、技术与产品突破 - 专项提出了异源四倍体野生稻快速从头驯化的育种新路径,成功创制出新型四倍体水稻材料,被国际同行评价为“开启人类农业新文明”[3] - 自主研发了多重基因组编辑技术,能够同时对多个基因进行编辑,并利用该技术创制出既抗白粉病又高产的小麦新种质,该成果于2024年获得了我国首个口粮作物基因编辑生产应用安全证书[3] - 成功克隆了氮高效基因OsTCP19,使水稻在氮肥减少20%—30%的情况下保持产量稳定[2] - 从中国地方品种中找到了能广谱抗白粉病和抗麦瘟病的基因Pm24,并利用新型赤霉病抗病模块培育出抗赤霉病的高产小麦新品种“中科166”[2] - 首次提出“双三倍体”创新概念,建立了全新的水产设计育种技术体系[4] 主要作物新品种与性状 - 水稻:“中科发5号”精准聚合了高产、优质、抗病、抗倒伏、耐盐碱等优良基因,在东北稻区比主栽品种增产超20%,在盐碱地上亩产突破600公斤,并荣获全国优质稻食味金奖,2024年跻身全国常规水稻推广面积前五[5][6];“中科发早粳1号”实现了中国双季早粳稻品种零的突破,将优质新粳米上市时间提前了2—3个月[6] - 大豆:绘制了全球领先的大豆图形结构泛基因组图谱,并开发了大数据平台SoyOmics,成功培育出“科豆”“东生”系列等10个高产高营养大豆新品种[4] - 小麦:利用基因编辑技术创制出抗白粉病高产新种质,并培育出抗赤霉病高产新品种“中科166”[2][3] 水产育种创新 - 培育的异育银鲫“中科6号”候选新品系,展现出高产、抗病、节约饲料三大优势,其生长速度、存活率和饲料效率相比前代品种大幅提升[4] - 通过将基因编辑技术与独特生殖方式结合,成功创制出“无肌间刺”的鲫鱼新品系[4]
报告显示:我国电力科技创新呈全面突破态势
科技日报· 2025-12-23 11:09
行业科技创新投入 - 2024年主要电力企业平均研发经费投入强度为2.82%,高于全国2.68%的平均水平 [1] - 2024年科技创新投入资金达1983.2亿元,同比增长9.16% [1] - 投入资金中,电网企业投入512.8亿元,发电企业投入1042.3亿元,电建企业投入428.1亿元 [1] - 2024年主要电力企业科研工作人员总数达237,073人,行业持续优化科技人才队伍结构 [1] 科技创新产出与成果 - 2024年电力行业获第二十五届专利奖金奖4项、银奖6项 [2] - 2017至2024年间,电力行业累计获国家科学技术奖91项 [2] - 2024年主要电力企业发明专利授权量为35,413件,同比增长13.5% [2] - 行业科技论文质量提升,基础研究实力增强 [2] 发电技术突破 - 火力发电加速向高效灵活和低碳清洁转型,超超临界循环流化床锅炉、燃煤机组高温合金材料、300兆瓦级F级重型燃气轮机国产化、大规模碳捕集等关键技术取得重大突破 [2] - 水力发电及抽水蓄能技术持续领先,成功研制500兆瓦冲击式机组、700米级高稳定性抽蓄机组等高端装备 [2] - 风电机组呈现大型化、智能化趋势,26兆瓦海上风电机组引领全球 [2] - 光伏电池转换效率多次刷新世界纪录 [2] - “华龙一号”、“国和一号”示范应用稳步推进,第四代高温气冷堆商运、钍基熔盐堆运行标志我国在先进核能技术领域实现领跑 [2] 电网与储能技术进展 - 电网领域在特高压、人工智能技术等方面取得一批具有自主知识产权、世界领先的重大成果 [3] - 特高压关键设备、构网型技术、大电网调控平台及电力大模型等成果夯实了新型电力系统基础 [3] - 新型储能呈现倍增态势,构网型储能、长时储能、固态电池等技术快速迭代并逐步迈向规模化应用 [3] - 能源电力领域的“超级大脑”大瓦特、光明电力大模型已发布并部署应用 [3]
中电联报告显示:我国电力科技创新呈全面突破态势
科技日报· 2025-12-23 11:02
行业科技创新投入与人才 - 2024年主要电力企业平均研发经费投入强度为2.82%,高于全国2.68%的平均水平 [1] - 2024年科技创新投入资金达1983.2亿元,同比增长9.16% [1] - 投入资金中,电网企业投入512.8亿元,发电企业投入1042.3亿元,电建企业投入428.1亿元 [1] - 2024年主要电力企业科研工作人员总数达237,073人,行业持续优化科技人才队伍结构 [1] 科技创新产出与成果 - 2024年电力行业获第二十五届专利奖金奖4项、银奖6项 [2] - 2017年至2024年,电力行业累计获国家科学技术奖91项 [2] - 2024年主要电力企业发明专利授权量为35,413件,同比增长13.5% [2] - 电力行业科技论文质量提升,基础研究实力增强 [2] 发电技术关键突破 - 火力发电加速向高效灵活和低碳清洁转型,在超超临界循环流化床锅炉、燃煤机组高温合金材料、300兆瓦级F级重型燃气轮机国产化、大规模碳捕集等关键技术取得重大突破 [2] - 水力发电及抽水蓄能技术持续领先,成功研制500兆瓦冲击式机组、700米级高稳定性抽蓄机组等高端装备 [2] - 风电机组呈现大型化、智能化趋势,26兆瓦海上风电机组引领全球 [2] - 光伏电池转换效率多次刷新世界纪录 [2] - 核电领域,“华龙一号”、“国和一号”示范应用稳步推进,第四代高温气冷堆商运、钍基熔盐堆运行标志行业在先进核能技术领域实现领跑 [2] 电网与储能技术进展 - 电网领域在特高压、人工智能技术等方面取得一批具有自主知识产权、世界领先的重大成果,包括特高压关键设备、构网型技术、大电网调控平台及电力大模型,夯实了新型电力系统基础 [3] - 能源电力领域“超级大脑”大瓦特、光明电力大模型已发布并部署应用 [3] - 新型储能呈现倍增态势,构网型储能、长时储能、固态电池等技术快速迭代并逐步迈向规模化应用 [3]
世界多地水样检出潜在抗菌素耐药基因
科技日报· 2025-12-23 10:15
研究核心发现 - 一个国际研究团队对来自111个国家、351个城市的1240份废水样本进行检测,发现细菌中潜在的抗菌素耐药基因在全球各大洲普遍存在 [1] - 研究表明,尽管目前这些基因尚未构成重大公共卫生威胁,但其中一部分未来可能演变为真正的风险 [1] - 研究团队呼吁扩大对废水中抗菌素耐药性的监测范围,将潜在耐药基因纳入常规检测体系 [1] 耐药基因的类型与分布 - 研究特别比较了两类耐药基因:一类是已激活并可在细菌间传播的“获得性耐药基因”,另一类是尚未激活但具备耐药潜力的“潜在耐药基因” [1] - 研究发现,潜在耐药基因的分布明显比获得性耐药基因更为广泛 [1] - 在全球大部分区域,潜在耐药基因的数量都超过获得性耐药基因 [2] 区域耐药性分析 - 研究确认,撒哈拉以南非洲、南亚以及中东和北非地区的获得性耐药基因丰度显著高于世界其他地区 [2] 研究意义与建议 - 传统上,科学家主要追踪已在细菌间传播、直接影响临床治疗效果的获得性耐药基因 [2] - 这项新研究提出,若能同时监测潜在耐药基因,将有助于更全面地理解抗菌素耐药性的起源、传播路径及其生态动态 [2]