超导量子计算原型机“祖冲之三号”
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中国正能量|韧性山河,创新奔涌
中国新闻网· 2026-02-15 09:58
宏观经济与基础产业 - 国内生产总值跃升至140万亿元人民币以上新台阶 [1] - 全国粮食总产量稳定在1.4万亿斤以上 [1] 前沿科技与高端制造 - 中国“人造太阳”EAST装置创造了“亿度千秒”的世界纪录 [1] - 超导量子计算原型机“祖冲之三号”成功问世 [1] - “蛟龙”号载人深潜团队完成了我国首次北极冰区下潜任务 [1] 信息通信基础设施 - 全国所有乡镇以及95%的行政村已实现5G网络通达 [1]
【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]
【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]
二〇二五,科技创新再攀高峰
新浪财经· 2025-12-25 04:50
核心观点 中国在2025年于多个前沿科技与工程领域取得一系列重大突破,涵盖能源、量子计算、深空探测、基础物理、材料科学、通信技术、人工智能及重大工程,这些成果不仅巩固了相关领域的国际领先地位,也为未来的技术应用和产业发展奠定了坚实基础 [9] 能源与前沿物理 - **核聚变能源**:全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)实现上亿摄氏度1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行,创造新的世界纪录,验证了聚变堆稳态运行的可行性,将聚变能源研发进程推进一大步 [10] - **高温超导材料**:研究团队在常压下实现镍氧化物材料的高温超导电性,超导起始转变温度突破40开尔文(零下233摄氏度),使镍基材料成为继铜基、铁基之后第三类突破“麦克米兰极限”的高温超导体系 [16] - **中微子研究**:江门中微子实验(JUNO)正式运行后,仅用2个月时间发布首个物理成果,测出中微子振荡的2个关键参数,测量精度较此前国际最好水平提升1.5~1.8倍,超越了国外同类实验10~20年的成果积累 [12] 量子计算与信息技术 - **量子计算**:超导量子计算原型机“祖冲之三号”集成了105个可读取比特和182个耦合比特,其处理问题速度比目前最快的超级计算机快10^15倍,比谷歌“悬铃木”处理器快10^6倍,创造了超导体系量子计算优越性的最强纪录 [10] - **6G通信芯片**:联合团队研制出首款基于光电融合集成技术的自适应全频段高速无线通信芯片,该芯片能调度从微波到太赫兹的全频段资源,以超过120Gbps的极速传输数据,为6G通信技术实用化奠定硬件基础 [16] - **人工智能**:深度求索公司发布人工智能大模型R1,以较少算力资源实现与全球顶尖模型相当的效果,其研究论文登上《自然》期刊封面,推动AI大模型透明化并掀起AI技术革新浪潮 [17] 深空探测与基础研究 - **小天体探测**:成功发射天问二号探测器,开启中国首次小行星采样返回与彗星伴飞探测任务,将填补我国在小天体探测领域的技术空白,并为后续火星采样返回及木星系探测奠定基础 [11] - **二维金属材料**:研究团队利用“原子制造的范德华挤压技术”,在国际上首次成功制备出铋、锡等五种单原子层厚度的二维金属,填补了该领域近20年的关键空白,为未来超低功耗电子器件和量子现象探索提供新材料平台 [13] - **害虫行为调控**:科学家系统解析了蝗虫群聚信息素4VA的完整生物合成途径,并开发出特异性小分子抑制剂,实现了对蝗虫群聚行为的精准化学调控,为研发精准化、绿色化的害虫防控策略奠定基础 [14][15] 重大工程与资源技术 - **水资源调配**:截至2025年7月,南水北调中线工程累计调水突破800亿立方米,直接受益人口达1.85亿,为沿线26座大中城市200多个县(市、区)提供水资源支撑,并有效促进华北地区河湖生态环境修复 [18] - **黄金资源勘探**:辽宁省成功探明我国首个千吨级、低品位超大型金矿床——大东沟金矿,这是新中国成立以来发现的规模最大单体金矿床,进一步夯实了国家黄金资源战略储备 [19][20] - **高铁技术**:CR450动车组成功攻克永磁牵引系统、减振降噪等关键核心技术,试验期间跑出单列时速453公里、相对交会时速896公里的新纪录,标志着我国在世界上首次构建了时速400公里动车组顶层指标体系 [21]
量子隧穿荣获诺奖,量子计算产业持续演进
长江证券· 2025-10-13 16:47
投资评级 - 行业投资评级为“看好”,并予以“维持” [7] 核心观点 - 2025年诺贝尔物理学奖授予在宏观电路中实现量子隧穿效应和能量量子化的三位科学家,其成果为超导量子计算的发展奠定了坚实的实验和理论基础 [2][5][10] - 诺奖的公布为超导量子计算提供了“科学信用背书”,有助于降低投资决策中的基础科学不确定性,并有望吸引更多人才和战略资本进入该产业 [10] - 量子计算正从原理验证转向大规模工程化扩展,当前核心在于增加量子比特数量和质量、控制噪声、延长相干时间、提升保真度 [10] - 中国在超导量子计算领域取得显著进展,已成功构建105比特超导量子计算原型机“祖冲之三号”,其计算速度比最强超算快15个数量级 [10] - 诺奖成果将推动量子科技全产业链发展,包括基础光电元器件、量子通信核心元器件、量子通信传输干线、量子系统平台以及应用层 [2][10] - 建议关注量子科技全产业链,重点关注量子计算及量子通信龙头企业 [2][10] 事件描述 - 2025年10月7日,瑞典皇家科学院将诺贝尔物理学奖授予约翰·克拉克、米歇尔·H·德沃雷和约翰·M·马蒂尼斯,以表彰他们在电路中实现宏观量子力学隧穿效应和能量量子化的贡献 [2][5] 技术进展与产业影响 - 三位科学家通过超导电路首次在宏观电路中观测到量子隧穿现象,实现了量子领域的“尺度突破”,使得基于超导电路的量子器件在量子计算和量子精密测量领域的落地成为可能 [10] - 诺贝尔物理学委员会指出,该成果为开发量子密码学、量子计算机和量子传感器等下一代量子技术提供了可能 [10] - 当前量子计算的核心挑战在于增加量子比特数量和质量的同时,有效控制噪声、延长相干时间、提升保真度,并实现高精度的互联与控制 [10]