2023年，中國(guó)/世界的科(kē)技进展又(yòu)创造了许多(duō)重大新(xīn)闻。由中國(guó)科(kē)學(xué)院和中國(guó)工程院主办的“2023年中國(guó)/世界十大科(kē)技进展新(xīn)闻评选”结果已在山(shān)东烟台揭晓。这些新(xīn)闻包括全球首座第四代核電(diàn)站的商(shāng)运投产、神舟十六号返回空间站应用(yòng)与发展阶段首次载人飞行任務(wù)的圆满完成、一个能(néng)超越硅基极限的二维晶體(tǐ)管的问世、我國(guó)科(kē)學(xué)家发现耐碱基因可(kě)使作物(wù)增产、天问一号研究成果揭示火星气候转变、我國(guó)首个万米深地科(kē)探井开钻、液氮温區(qū)镍氧化物(wù)超导體(tǐ)首次发现、FAST探测到纳赫兹引力波存在证据、世界首个全链路全系统空间太阳能(néng)電(diàn)站地面验证系统落成启用(yòng)、科(kē)學(xué)家阐明嗅觉感知分(fēn)子机制等。
据悉，这项年度评选活动已经连续举办了30次，历经多(duō)年来的发展，得到了公众广泛的认可(kě)和支持。评选结果通过新(xīn)闻媒體(tǐ)的广泛报道，在社会上产生了强烈反响，加深了公众对國(guó)内外科(kē)技发展的了解和认识，推进了科(kē)學(xué)前沿知识的普及。
1.全球首座第四代核電(diàn)站商(shāng)运投产
我國(guó)在高温气冷堆核電(diàn)技术领域取得了全球**地位。华能(néng)石岛湾高温气冷堆核電(diàn)站示范工程已经实现商(shāng)业化投产。这个核電(diàn)站是我國(guó)國(guó)家科(kē)技重大专项中具有(yǒu)完全自主知识产权的项目，也是世界上**个商(shāng)业化运行的模块化第四代核電(diàn)技术核電(diàn)站。这一重要里程碑表明我國(guó)在高温气冷堆核電(diàn)技术领域的全球**地位，对于推动我國(guó)科(kē)技自立自强、建设能(néng)源强國(guó)具有(yǒu)重要意义。
1.华能(néng)石岛湾高温气冷堆核電(diàn)站示范工程是全球首座采用(yòng)球床模块式设计的高温气冷堆项目，位于山(shān)东省荣成市，由中國(guó)华能(néng)牵头，与清华大學(xué)、中核集团共同建设。该项目于2006年被列入國(guó)家科(kē)技重大专项，2012年开始建设。高温气冷堆是國(guó)际上公认的第四代核電(diàn)技术先进堆型，也是世界核電(diàn)未来发展的重要方向。该技术具备高度安全性，在丢失所有(yǒu)冷却能(néng)力的情况下，反应堆仍能(néng)保持安全状态，不会发生堆芯熔毁和放射性物(wù)质外泄。华能(néng)石岛湾高温气冷堆核電(diàn)站示范工程是中國(guó)华能(néng)整合了产业链上下游的优势资源，与清华大學(xué)、中核集团合作攻关关键技术和研制核心设备，成功研制出了2200多(duō)套世界首套设备，设备國(guó)产化率达到93.4%。
2.神舟十六号返回空间站应用(yòng)与发展阶段首次载人飞行任務(wù)圆满完成
北京时间10月31日8时11分(fēn)，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，现场医监医保人员确认航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮身體(tǐ)健康状况良好，神舟十六号载人飞行任務(wù)取得圆满成功。
神舟十六号载人飞船于2023年5月30日从酒泉卫星发射中心发射升空，随后与天和核心舱对接形成组合體(tǐ)。作為(wèi)首批执行空间站应用(yòng)与发展阶段载人飞行任務(wù)的航天员乘组，3名航天员在轨驻留154天，其间进行了1次出舱活动和中國(guó)空间站第四次太空授课活动，配合完成空间站多(duō)次货物(wù)出舱任務(wù)，為(wèi)空间站任務(wù)常态化实施奠定了基础。
此次任務(wù)是我國(guó)载人航天工程进入空间站应用(yòng)与发展阶段的首次载人飞行任務(wù)，在航天员乘组和地面科(kē)研人员密切配合下，开展了人因工程、航天医學(xué)、生命生态、生物(wù)技术、材料科(kē)學(xué)、流體(tǐ)物(wù)理(lǐ)、航天技术等多(duō)项空间科(kē)學(xué)实（试）验，在空间生命科(kē)學(xué)与人體(tǐ)研究、微重力物(wù)理(lǐ)和空间新(xīn)技术等领域取得重要进展，迈出了载人航天工程从建设向应用(yòng)、从投入向产出转变的重要一步。
3.刷新(xīn)二维晶體(tǐ)管记录的问世
芯片是信息世界的基础核心，传统晶體(tǐ)管因接近物(wù)理(lǐ)极限而制约了芯片的进一步发展。原子级厚度的二维半导體(tǐ)理(lǐ)论上在未来节点更具潜力，但受限于其技术瓶颈，至今所有(yǒu)二维晶體(tǐ)管均不能(néng)媲美业界硅基器件。
北京大學(xué)彭练矛院士、邱晨光研究员团队成功构筑了10纳米超短沟道弹道二维硒化铟晶體(tǐ)管。他(tā)们提出了“稀土钇元素掺杂诱导二维相变理(lǐ)论”，并且发明了“原子级可(kě)控精准掺杂技术”，以克服二维领域金属和半导體(tǐ)接触的國(guó)际难题。这一创新(xīn)使得二维晶體(tǐ)管的实际性能(néng)首次超过了业界硅基10纳米节点Fin晶體(tǐ)管和國(guó)际半导體(tǐ)路線(xiàn)图对硅极限的预测。他(tā)们成功将二维晶體(tǐ)管的工作電(diàn)压降低到了0.5V，并且将室温弹道率提升至所有(yǒu)晶體(tǐ)管的*高纪录的83%。他(tā)们研制出了目前國(guó)际上速度*快、能(néng)耗*低的二维晶體(tǐ)管。相关成果于3月22日发表于《自然》。
4. 我國(guó)科(kē)學(xué)家发现耐碱基因可(kě)提高作物(wù)产量
*近，我國(guó)盐碱地面积已经达到1亿公顷，占据全球盐碱地总面积的近十分(fēn)之一。由于全球气候变化、淡水短缺以及化肥过度使用(yòng)的影响，可(kě)耕地土壤盐碱化速度不断加快。中國(guó)科(kē)學(xué)院遗传与发育生物(wù)學(xué)研究所的謝(xiè)旗研究员领导的科(kē)研团队与國(guó)内多(duō)家科(kē)研机构和院校合作，经过多(duō)年的研究，发现主效耐碱基因AT1对于提高高粱、水稻、小(xiǎo)麦、玉米、谷子等作物(wù)在盐碱地的产量具有(yǒu)显著效果。这一发现有(yǒu)望在盐碱地的综合利用(yòng)中发挥关键作用(yòng)，為(wèi)我國(guó)的粮食安全提供重要支持。该研究成果已于3月24日发表在《科(kē)學(xué)》杂志(zhì)上。
*新(xīn)公布的“天问一号”研究成果揭示了火星气候的变化情况。
在火星乌托邦平原南部的丰富风沙地貌中，中國(guó)科(kē)學(xué)院國(guó)家天文(wén)台李春来团队、中國(guó)科(kē)學(xué)院地质与地球物(wù)理(lǐ)所郭正堂团队、中國(guó)科(kē)學(xué)院青藏高原所、美國(guó)布朗大學(xué)和天问一号任務(wù)工程团队联合开展了高分(fēn)辨率遥感和近距离就位的联合探测。他(tā)们利用(yòng)环绕器高分(fēn)辨率相机、火星車(chē)导航地形相机、多(duō)光谱相机、表面成分(fēn)分(fēn)析仪、气象测量仪等设备提取了沙丘形态、表面结构、物(wù)质成分(fēn)等信息，并分(fēn)析了其指示风向和发育年龄。研究发现，在火星祝融号着陆區(qū)的风场发生了显著变化，随后与火星中高纬度分(fēn)布的冰尘覆盖层记录发生了一致性。研究结果表明，着陆區(qū)经历了两个主要气候阶段，风向从东北到西北发生了近70度的变化，风沙堆积从新(xīn)月形亮沙丘转变為(wèi)纵向暗沙垄。这一气候转变可(kě)能(néng)是由于自转轴倾角的变化，发生在距今约40万年前的火星末次冰期结束时，标志(zhì)着火星从中低纬度到极地地區(qū)发生了一次全球性的“冰期-间冰期”气候转变。该项研究成果刊登于7月7日的《自然》杂志(zhì)。
我國(guó)开始开钻首个深度达万米的地科(kē)探井
中國(guó)石油塔里木(mù油田公司于五月三十日上午开始了深地塔科(kē)一井的钻探。这项钻探的目的是研究万米级特深层地质和工程科(kē)學(xué)理(lǐ)论。该突破意味着我國(guó)的地球深部探测技术进入了新(xīn)的阶段，开启了“万米时代”的钻探能(néng)力。
深地塔科(kē)一井位于新(xīn)疆阿克苏地區(qū)沙雅县，紧邻着埋深為(wèi)8000米的富含10亿吨级超深油气區(qū)。该井的设计井深為(wèi)1.11万米，计划钻完的周期為(wèi)457天，将创造全球*快的万米深井钻探纪录。
该井采用(yòng)的是我國(guó)自主研制的全球首台1.2万米特深井自动化钻机。相较于普通钻机，这台钻机的载重提升能(néng)力从三四百吨提高到*大900吨，相当于能(néng)同时吊起150头6吨重的成年大象。為(wèi)了确保万米级特深井能(néng)够迅速、高效地打穿并取得良好效果，我们中國(guó)石油攻关研发了智能(néng)控制一體(tǐ)化平台、钻井自主决策工控系统、超高重载井架底座等一系列关键核心技术装备，并成功研制出了1.2万米特深井自动化钻机，為(wèi)万米深地工程科(kē)學(xué)探索研究提供了必要的装备和技术支持。
7.液氮温區(qū)镍氧化物(wù)超导體(tǐ)首次发现
7月12日，《自然》杂志(zhì)刊登了中山(shān)大學(xué)王猛教授团队与清华大學(xué)、华南理(lǐ)工大學(xué)等单位合作的成果：首次发现在14GPa压力下达到液氮温區(qū)的镍氧化物(wù)超导體(tǐ)。这是由我國(guó)科(kē)學(xué)家率先独立发现的全新(xīn)高温超导體(tǐ)系，是人类目前发现的第二种液氮温區(qū)非常规超导材料，也是基础研究领域的重要突破。
这项研究的突破将推动高温超导机理(lǐ)的解密，為(wèi)设计和预测高温超导材料提供可(kě)能(néng)，使得超导在信息技术、工业加工、電(diàn)力、生物(wù)医學(xué)和交通运输等领域得以更广泛的应用(yòng)。
8.纳赫兹引力波存在的证据被FAST探测到
中國(guó)科(kē)學(xué)院國(guó)家天文(wén)台等单位的科(kē)研人员组成的中國(guó)脉冲星测时阵列研究团队利用(yòng)中國(guó)天眼FAST，探测到了纳赫兹引力波存在的关键证据，这表明我國(guó)在纳赫兹引力波研究方面已经**國(guó)际。相关研究成果于北京时间6月29日在線(xiàn)发表在我國(guó)的天文(wén)學(xué)术期刊《天文(wén)与天體(tǐ)物(wù)理(lǐ)研究》上。该项成果于12月14日被《科(kē)學(xué)》杂志(zhì)评选為(wèi)2023年度十大科(kē)學(xué)突破。
当前，纳赫兹引力波研究已经成為(wèi)物(wù)理(lǐ)和天文(wén)领域國(guó)际竞争的焦点之一。纳赫兹引力波频率极低、周期長(cháng)达数年，其波長(cháng)可(kě)达数光年，对它的探测极具挑战性。利用(yòng)大型射電(diàn)望遠(yuǎn)镜对一批自转极其规律的毫秒(miǎo)脉冲星进行長(cháng)期测时观测，是目前已知**的纳赫兹引力波探测手段。
值得一提的是，欧洲脉冲星测时阵列—印度脉冲星测时阵列、北美纳赫兹引力波天文(wén)台和澳大利亚帕克斯脉冲星测时阵列等脉冲星测时阵列合作组也在同一时间宣布了相似的结果。据中國(guó)科(kē)學(xué)院國(guó)家天文(wén)台研究员、北京大學(xué)研究员李柯伽介绍，國(guó)际上4个团队分(fēn)别独立获得纳赫兹引力波存在的关键证据，这使得研究结果可(kě)以相互印证，进一步提高了这一成果的准确性。
9.全球首个整體(tǐ)系统太阳能(néng)電(diàn)站地面验证系统落成启用(yòng)
太空太阳能(néng)发電(diàn)站（SSPS）是应对能(néng)源危机、实现可(kě)持续发展的重要解决方案之一。2023年11月30日，工程院的主要刊物(wù)《Engineering》报导了西安電(diàn)子科(kē)技大學(xué)段宝岩院士团队完成的逐日工程—全球首个全链路、全系统SSPS地面验证系统，详细介绍了欧米伽SSPS的创新(xīn)设计、理(lǐ)论突破、技术革新(xīn)、工程实施和试验结果。遠(yuǎn)距离高功率微波无線(xiàn)传输效率（55米距离、2081瓦发射、87.3%波束收集效率、15.05% DC-DC传输效率）以及功率密度等关键技术指标处于全球**地位。
逐日工程取得的突破性进展，推动了遠(yuǎn)距离高功率微波无線(xiàn)传输技术的广泛应用(yòng)。在太空领域，能(néng)够支持构建空间能(néng)源网络、空间充電(diàn)站，解决空间计算、星际信息处理(lǐ)、太空防御和超遠(yuǎn)距离探测的電(diàn)力问题。在陆地和海洋领域，可(kě)為(wèi)空中飞艇、无人机群、海上移动平台、灾害和偏遠(yuǎn)地區(qū)提供无線(xiàn)電(diàn)力。
10. 科(kē)學(xué)家阐明嗅觉感知分(fēn)子机制
大部分(fēn)动物(wù)（包括人类）都具有(yǒu)一套主嗅觉系统，用(yòng)于识别挥发性气味分(fēn)子。许多(duō)嗅觉受體(tǐ)通过“组合编码”的方式来识别气味，帮助动物(wù)识别数以万计的挥发性气味分(fēn)子。嗅觉受體(tǐ)可(kě)以分(fēn)為(wèi)三个家族，**类是气味受體(tǐ)（OR）家族，第二类是痕量胺相关受體(tǐ)（TAAR）家族，OR和TAAR都属于A类G蛋白偶联受體(tǐ)（GPCR）家族，第三类是非GPCR嗅觉受體(tǐ)。
山(shān)东大學(xué)的孙金鹏教授团队和上海交通大學(xué)医學(xué)院的李乾研究员团队合作，利用(yòng)冷冻電(diàn)镜技术对TAAR家族的一员小(xiǎo)鼠TAAR9（mTAAR9）受體(tǐ)在4种不同配體(tǐ)结合条件下与Gs/Golf（嗅觉特异性Gα）蛋白三聚體(tǐ)复合物(wù)的结构进行了解析，进一步结合药理(lǐ)學(xué)分(fēn)析揭示了mTAAR9感知配體(tǐ)后被激活的分(fēn)子机制。该研究也提出了嗅觉受體(tǐ)“组合编码”识别配體(tǐ)的结构机制，阐明了II类嗅觉受體(tǐ)独特的激活方式。
该研究阐释了II类特异嗅觉受體(tǐ)感知气味的分(fēn)子机制，為(wèi)嗅觉受體(tǐ)家族识别配體(tǐ)奠定了理(lǐ)论基础，对开发靶向嗅觉受體(tǐ)的新(xīn)药也有(yǒu)重要意义。相关研究成果已于5月24日发表于《自然》。
