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2019年中國十大科技進展新聞

媒體:中國科學報  作者:佚名
專業號:關注森林資訊 2020/1/14 17:50:10

嫦娥四號實現人類探測器首次月背軟著陸

2019年1月3日,嫦娥四號探測器首次成功著陸在月球背面艾特肯盆地馮·卡門撞擊坑,在“鵲橋”號中繼星的支持下,嫦娥四號著陸器與“玉兔二號”巡視器分別開展了就位探測和巡視勘察。嫦娥四號在月球背面的工作時長已超過300天,遠超設計壽命;“玉兔二號”巡視器克服各項障礙,行駛里程也已超過300米,實現了“雙三百”的突破。

科研團隊重構了嫦娥四號月球背面下降軌跡,對著陸點進行了精確定位;獲取了著陸區形貌、構造、成分等地質信息,發現以橄欖石和低鈣輝石等礦物組分為主的巖石,并對其來源作出初步判斷,對揭示艾特肯盆地地質演化乃至月殼早期演化歷史、月球深部物質結構及形成機理等問題具有重要價值。

我國天文學家發現迄今最大恒星級黑洞

2019年11月28日,《自然》發布了中國科學院國家天文臺劉繼峰、張昊彤研究團隊的一項重大發現。

依托我國自主研制的國家重大科技基礎設施郭守敬望遠鏡(LAMOST),研究團隊發現了一個迄今為止質量最大的恒星級黑洞,并提供了一種利用LAMOST巡天優勢尋找黑洞的新方法。這個70倍太陽質量的黑洞遠超理論預言的質量上限,顛覆了人們對恒星級黑洞形成的認知,有望推動恒星演化和黑洞形成理論的革新。

據悉,研究團隊的下一步工作將實施“黑洞獵手”計劃,未來5年預計發現并測量近百個黑洞。

我國科學家首次觀測到三維量子霍爾效應

霍爾效應描述了當磁場加載到金屬和半導體上時,電力與磁力之間的一種相互關系。近140年來,國際科學界相繼發現了霍爾效應和量子霍爾效應。

中國科學技術大學喬振華課題組與南方科技大學張立源課題組等合作,首次在毫米級碲化鋯塊體單晶體材料中觀測到三維量子霍爾效應的明確證據,并指出該效應可能是由磁場下相互作用產生的電荷密度波誘導的。該成果2019年5月9日在線發表于《自然》。

據悉,自從1980年發現量子霍爾效應后,學界把注意力集中在二維體系。這次發現的三維量子霍爾效應,補全了霍爾效應家族的一個重要拼圖。

我國科學家研制出新型類腦計算芯片

歷經多年努力,我國科學家研制成功面向人工通用智能的新型類腦計算芯片——“天機芯”芯片,而且成功在無人駕駛自行車上進行了實驗。

清華大學類腦計算研究中心教授施路平團隊的相關論文2019年8月1日在《自然》以封面文章的形式發表。

據悉,“天機芯”第一代、第二代產品分別于2015年、2017年研制成功。經過不斷改進設計,目前的第二代“天機芯”具有高速、高性能、低功耗的特點。未來“天機芯”的發展方向,是為人工通用智能的研究提供高能效、高速、靈活的計算平臺,還可用于多種應用開發,促進人工通用智能研究。

世界首臺百萬千瓦水電機組核心部件完工交付

由東方電氣集團東方電機有限公司研發制造的白鶴灘水電站首臺百萬千瓦水輪發電機組的轉輪,于2019年1月12日在電站工地的轉輪廠房正式完工,并較原計劃提前交付。這將有力確保白鶴灘水電站在2021年如期實現首臺機組投產發電的目標。

據悉,百萬千瓦水電機組是當今世界上單機容量最大機組,也是中國水電向世界水電“無人區”發起的沖刺。整個機組中最為核心、研制難度最大的部件就是轉輪,堪稱機組的“心臟”。轉輪總重達353噸,經過了24道工序,由100余名東電工匠耗時12個月“精雕細琢”完成。而整個百萬千瓦機組的設計研發歷時10年之久。

“太極一號”在軌測試成功

我國首顆空間引力波探測技術實驗衛星第一階段在軌測試任務順利完成。

2019年9月20日,該衛星被命名為“太極一號”。中科院科研團隊不到1年完成了“太極一號”的研制任務。

第一階段在軌測試結果表明,激光干涉儀位移測量精度達到百皮米量級,約為一個原子的大小;引力參考傳感器測量精度達到重力加速度的百億分之一,相當于一只螞蟻推動“太極一號”衛星產生的加速度;微推進器推力分辨率達到亞微牛量級,約為一粒芝麻重量的萬分之一。我國空間引力波探測邁出奠基性的第一步。

自然界中約24%的材料可能具有拓撲結構

2019年2月28日,來自中科院物理所、南京大學和美國普林斯頓大學的3個研究組分別在《自然》發布了最新相關研究成果。

他們的研究表明,數千種已知材料都可能具有拓撲性質,即自然界中大約24%的材料可能具有拓撲結構。拓撲描述的是幾何圖形或空間在連續改變形狀后還能保持不變的性質。

當 “拓撲”這一數學概念被引入物理學領域后,一方面推動了基礎物理學研究的發展,另一方面也促使大量新穎拓撲材料出現。

我國科學家解析“奇葩”光合物種硅藻捕光新機制

中國科學院植物研究所發現了自然界“奇葩”光合物種——硅藻如何利用其獨特結構高效地捕獲、利用光能。

2019年2月8日,《科學》以長文形式在線發表了這一成果。

基于該研究,科學家未來有望設計出可以高效“捕光”的新型作物。

中科院植物所沈建仁和匡廷云研究團隊解析了硅藻主要捕光天線蛋白高分辨率結構,這是硅藻首個光合膜蛋白結構解析研究工作,為研究硅藻的光能捕獲、利用和光保護機制提供了重要的結構基礎。

我國自主研發全數字PET/CT裝備進入市場

華中科技大學教授謝慶國團隊發明的全數字PET/CT,已于2019年5月31日通過國家藥品監督管理局注冊審批,獲得市場準入和對外銷售資質。

該成果意味著國產全數字PET打破國際技術壟斷,我國高端醫療儀器開發取得了重大突破。

PET是正電子發射斷層成像的簡稱,是繼超聲、CT和核磁共振之后的尖端醫學影像技術,在惡性腫瘤、神經系統疾病、心血管疾病等重大疾病早期診斷、療效評估、病理研究等方面,具有極大應用價值。

研究發現16萬年前丹尼索瓦人下頜骨化石

研究人員2019年5月2日在《自然》發表文章稱,在海拔3280米的中國青藏高原東北部甘肅省夏河縣白石崖溶洞,發現的一件化石經鑒定為丹尼索瓦人下頜骨。該成果將青藏高原史前人類最早活動時間,由距今4萬年推至距今16萬年。

由中科院青藏高原研究所陳發虎院士、蘭州大學資源環境學院副教授張東菊和德國馬普學會進化人類學研究所教授Jean-Jacques Hublin等帶領的研究團隊,對化石發現地及其周邊地區進行了近十年的系統考古調查,發現了大批可能與該化石共存的文化遺存,為深入研究丹尼索瓦人的文化內涵、行為特征和高海拔環境適應策略等提供了關鍵信息。

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