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12月25日，由科技日報社主辦、部分兩(liang) 院院士和媒體(ti) 人士共同評選出的2022年國內(nei) 十大科技新聞揭曉。

入選的2022年國內(nei) 十大科技新聞分別是：首次製成柵極長度最小的晶體(ti) 管；二氧化碳“變”葡萄糖和脂肪酸；“中國天眼”發現首例持續活躍重複快速射電暴；第三艘航空母艦福建艦下水；穩態強磁場刷新世界紀錄；首次發現月球新礦物“嫦娥石”；“誇父一號”開啟太陽探測之旅；二十大報告專(zhuan) 章部署教育科技人才；中國空間站曆史性完成“合體(ti) ”；雲(yun) 南培育出多年生水稻品種。

2022年，載入史冊(ce) 的科技成就，令人目不暇接。從(cong) 無垠的太空到泥濘的稻田，廣大科技工作者在一個(ge) 個(ge) 領域踏下深深足印，在自立自強的道路上勇毅前行。這一年，我們(men) 共同見證新時代中國科技事業(ye) 的澎湃力量。芳華綻放，夢想生長，創新的力量托舉(ju) 起一個(ge) 強盛的時代，創新的火炬照亮建設世界科技強國的征途。

01

首次製成

柵極長度最小晶體(ti) 管

人類又向摩爾定律的極限發起挑戰。這一次，中國人扮演了探索者的角色。清華大學集成電路學院團隊首次製備出亞(ya) 1納米柵極長度的晶體(ti) 管，該晶體(ti) 管具有良好的電學性能。相關(guan) 成果在線發表在3月15日的《自然》雜誌上。

亞(ya) 1納米柵長晶體(ti) 管結構示意圖。圖片來源：清華大學官網過去幾十年，晶體(ti) 管的柵極尺寸不斷微縮。隨著尺寸進入納米尺度，電子遷移率降低、靜態功耗增大等效應越發嚴(yan) 重。新結構和新材料的開發迫在眉睫。目前主流工業(ye) 界晶體(ti) 管的柵極尺寸在12納米以上。為(wei) 進一步突破1納米以下柵長晶體(ti) 管的瓶頸，清華大學團隊巧妙利用石墨烯薄膜作為(wei) 柵極，通過石墨烯側(ce) 向電場來控製垂直的二硫化鉬（MoS2）溝道的開關(guan) ，從(cong) 而實現等效的物理柵長為(wei) 0.34納米。石墨烯單原子層厚度和優(you) 異的導電性能，終於(yu) 被實驗性地體(ti) 現在芯片上。紐約州立大學布法羅分校納米電子學家李華民評價(jia) ：這項新工作將柵極的尺寸極限進一步縮小到僅(jin) 一層碳原子的厚度，在相當長的一段時間內(nei) ，要打破這一紀錄是非常困難的。單層石墨烯厚度僅(jin) 0.34納米，本身是平麵結構，這就要求溝道是垂直結構，這是一大難題。另外石墨烯除了側(ce) 壁能夠柵控，其表麵也能柵控，因此屏蔽石墨烯表麵電場也是難點，中國團隊使用自氧化鋁層來完成這一點。大家期待的二維薄膜的未來集成電路將會(hui) 帶來柔軟、透明、高密度的芯片。如果使用新材料，就有機會(hui) 實現全柔性的手機——其CPU、存儲(chu) 器都是軟的，而且更加節能。

02

二氧化碳“變”葡萄糖和脂肪酸

除了“澱粉”，人工合成“糧食”又有新招。4月28日，《自然·催化》以封麵文章的形式發表了一項最新研究成果。我國科研人員通過電催化結合生物合成的方式，將二氧化碳和水高效合成高純度乙酸，並進一步利用微生物合成葡萄糖和脂肪酸（油脂）。

通過電化學耦合生物發酵實現將二氧化碳和水轉化為(wei) 長鏈產(chan) 品的示意圖。研究團隊供圖葡萄糖和油脂是重要的糧食成分，通過催化過程將二氧化碳和水轉化為(wei) 葡萄糖或者油脂，長期以來隻有靠農(nong) 作物種植這一條路徑。此項研究中，科研人員首先將二氧化碳電解高效還原合成高純度乙酸，然後用釀酒酵母對乙酸進行發酵。這個(ge) 過程可以理解為(wei) ，先將二氧化碳轉化為(wei) 釀酒酵母的“食物”——醋，然後釀酒酵母不斷“吃醋”來合成葡萄糖和脂肪酸。對此，中國科學院院士、中國化學會(hui) 催化委員會(hui) 主任李燦評價(jia) ，該工作為(wei) 人工和半人工合成“糧食”提供了新技術。中國科學院院士、上海交通大學微生物代謝國家重點實驗室主任鄧子新認為(wei) ，這項研究工作開辟了電化學結合活細胞催化製備葡萄糖等糧食產(chan) 物的新策略，為(wei) 進一步發展基於(yu) 電力驅動的新型農(nong) 業(ye) 與(yu) 生物製造業(ye) 提供了新範例。接下來，研究團隊將進一步研究電催化與(yu) 生物發酵這兩(liang) 個(ge) 平台的適配性和兼容性。同時，未來如果要合成澱粉、製造色素、生產(chan) 藥物等，隻需保持電催化設施不改變，更換發酵使用的微生物就能實現。

03

“中國天眼”發現首例

持續活躍重複快速射電暴

位於(yu) 貴州的那口“大鍋”，今年又“燉”出了不少“好菜”。6月9日，《自然》雜誌發表了一項快速射電暴方麵的研究成果。在“中國天眼”（FAST）的加持下，中國科學院國家天文台等單位的研究人員發現了全球首例持續活躍的重複快速射電暴FRB 20190520B。這一發現對於(yu) 更好理解快速射電暴這一宇宙神秘現象具有重要意義(yi) 。

“中國天眼”全景。新華社記者 歐東(dong) 衢 攝快速射電暴（FRB）是宇宙中最明亮的射電爆發現象，在一毫秒的時間內(nei) 能釋放出太陽大約一整年才能輻射出的能量。自2007年被發現以來，快速射電暴一直是天文學最前沿的研究方向之一，但其物理起源、輻射機製和周圍環境等，至今尚不明晰。2019年，研究人員在係統處理FAST“多科學目標同時巡天”（CRAFTS）數據時發現，5月20日的數據存在重複的高色散脈衝(chong) 。他們(men) 很快確定該脈衝(chong) 來自一個(ge) 新的快速射電暴FRB 20190520B。在後續觀測中，研究人員發現FRB 20190520B並不像其他快速射電暴閃爍一次便神龍見首不見尾，而是持續活躍，一直在閃耀。為(wei) 找到這一快速射電暴的家，也就是其宿主星係，研究人員組織了多台國際設備天地協同觀測，綜合射電幹涉陣列、光學、紅外望遠鏡以及空間高能天文台的數據，成功將FRB 20190520B定位於(yu) 一個(ge) 距離我們(men) 30億(yi) 光年的貧金屬的矮星係，確認近源區域擁有目前已知的最大電子密度，並發現了一顆與(yu) 之對應的致密的持續射電源。對此，快速射電暴領域創始人鄧肯·洛裏默評價(jia) 說：“我認為(wei) 快速射電暴可能有不同的分類。隨著快速射電暴樣本的持續增長，預計未來幾年內(nei) ，我們(men) 能夠撥開快速射電暴神秘的麵紗。”

04

第三艘航空母艦

福建艦下水

6月17日上午，一個(ge) 新聞不脛而走，傳(chuan) 遍了中國軍(jun) 迷圈——我國第三艘航空母艦當天在中國船舶集團有限公司江南造船廠舉(ju) 行了下水命名儀(yi) 式。這是繼遼寧艦、山東(dong) 艦之後的福建艦，舷號“18”。

福建艦下水命名儀(yi) 式現場。新華社記者 李剛 攝福建艦是中國完全自主設計建造的首艘彈射型航空母艦，采用平直通長飛行甲板，配置電磁彈射和阻攔裝置，滿載排水量8萬(wan) 餘(yu) 噸，比上一代航母山東(dong) 艦高了2萬(wan) 噸。美國《外交家》雜誌編輯羅伯特·法利認為(wei) ，福建艦將成為(wei) “有史以來在美國以外建造的最大、最先進的航空母艦”。福建艦外觀的一個(ge) 明顯改進是采用了平直通長飛行甲板。平直通長飛行甲板相比滑躍甲板有更多的空間用於(yu) 停放艦載機，滑躍甲板因為(wei) 上翹構型，隻能在艦艏靠後位置停放數架殲-15戰機。而福建艦停放戰機的空間顯著增加，艦載機可以一直排到甲板前端。福建艦還配備2具升降機、3部電磁彈射器，采用創新的電磁彈射起飛/電磁攔阻降落裝置。據分析，福建艦在航母最大著艦能力狀態下，在最大回收狀態可以回收20架以上的戰機。有專(zhuan) 家認為(wei) ，電磁彈射器可讓甲板的三個(ge) 起飛點同時具備滿載起飛的能力，同時原來的長起飛點在安裝第三台彈射器後，起飛方向轉向斜角甲板，使航母能同時多向“出機”。

05

穩態強磁場

刷新世界紀錄

8月12日，安徽合肥傳(chuan) 來好消息：國家重大科技基礎設施“穩態強磁場實驗裝置”再攀科技高峰，創造出場強45.22萬(wan) 高斯的穩態強磁場，刷新了同類型磁體(ti) 保持了近23年的世界紀錄，成為(wei) 目前全球範圍內(nei) 可支持科學研究的最高穩態磁場。

穩態強磁場實驗裝置混合磁體(ti) 。中科院合肥研究院供圖穩態強磁場是物質科學研究需要的一種極端實驗條件，是推動重大科學發現的利器。世界科技強國一直高度重視強磁場實驗條件建設，目前國際上有五大穩態強磁場實驗室，分別位於(yu) 美國、法國、荷蘭(lan) 、日本以及中國合肥科學島。早在2016年，中國科學院合肥物質科學研究院強磁場團隊就自主研製成功中心場強40萬(wan) 高斯的混合磁體(ti) ，場強一舉(ju) 躋身世界第二。經過5年多緊張的技術攻關(guan) ，強磁場團隊創新了磁體(ti) 結構、研發了新材料、優(you) 化了製造工藝，終於(yu) 取得重大技術突破。此次產(chan) 生的45.22萬(wan) 高斯的穩態強磁場，成為(wei) 我國科學實驗極端條件建設乃至世界強磁場技術發展的重要裏程碑。據悉，2017年9月，國家穩態強磁場實驗裝置投入運行以來，已經運行超過50萬(wan) 個(ge) 機時，為(wei) 國內(nei) 外170多家單位提供了實驗條件，開展了超過3000項課題的前沿研究，取得了一係列重大科技成果。

06

首次發現月球新礦物“嫦娥石”

星空浩瀚無垠，探月研究開啟新篇章。9月9日，國家航天局、國家原子能機構聯合宣布，中國科學家首次在月球上發現新礦物，並將其命名為(wei) “嫦娥石”。這是嫦娥五號月球樣品研究取得的又一重大科學成果。

嫦娥石理想晶體(ti) 圖。中核集團核地研院供圖“嫦娥石”是我國發現的首個(ge) 月球新礦物，也是人類發現的第六個(ge) 月球新礦物。它的發現改變了我國月球礦物發現曆史，使我國成為(wei) 世界第三個(ge) 發現月球新礦物的國家。專(zhuan) 家介紹，“嫦娥石”發現於(yu) 嫦娥五號月球樣品的玄武岩碎屑中，是一種新的磷酸鹽礦物，屬於(yu) 隕磷鈉鎂鈣石族，呈微小柱狀，顆粒大小為(wei) 2—30微米。2021年，中核集團核工業(ye) 北京地質研究院申請獲批成為(wei) 首批次開展嫦娥五號月壤科研樣品研究的單位之一，先後獲得月壤科研樣品50毫克、一件月壤光片樣品。該院研究團隊在對月壤粉末樣品進行礦物學研究的過程中發現了新礦物的線索。研究人員通過X射線衍射等一係列技術手段，在14萬(wan) 個(ge) 月球樣品顆粒中，分離出一顆粒徑約10微米大小的單晶顆粒，並成功解譯其晶體(ti) 結構。經國際礦物學會(hui) （IMA）新礦物命名及分類委員會(hui) （CNMNC）投票通過，確證為(wei) 一種新礦物。

07

“誇父一號”開啟太陽探測之旅

10月9日，我國綜合性太陽探測衛星“誇父一號”——先進天基太陽天文台在酒泉衛星發射中心發射升空，正式開啟對太陽的探測之旅。

“誇父一號”示意圖。衛星研製團隊供圖該衛星設計壽命4年，運行在約720公裏的太陽同步晨昏軌道。它的科學目標瞄準“一磁兩(liang) 暴”，即同時觀測太陽磁場和太陽上兩(liang) 類最劇烈的爆發現象——耀斑和日冕物質拋射，研究它們(men) 的形成、演化、相互作用和彼此關(guan) 聯，同時為(wei) 空間天氣預報提供支持。為(wei) 實現科學目標，“誇父一號”搭載了三台有效載荷。其中，全日麵矢量磁像儀(yi) 用來觀測太陽全日麵矢量磁場；萊曼阿爾法太陽望遠鏡主要用來觀測日冕物質拋射的形成和近日冕傳(chuan) 播；太陽硬X射線成像儀(yi) 主要用來觀測太陽耀斑的非熱輻射形態及能譜特征。12月13日，“誇父一號”三台有效載荷在軌運行兩(liang) 個(ge) 月，獲取的若幹對太陽的科學觀測圖像對外公布。這些科學圖像實現了多項國內(nei) 外首次，驗證了“誇父一號”三台有效載荷的觀測能力和先進性。下一階段，“誇父一號”將繼續按照既定計劃開展並完成在軌測試，早日轉入在軌科學運行階段。同時，“誇父一號”將充分發揮三台有效載荷組合觀測的特色，加強國內(nei) 外合作和數據開放共享工作，早日實現“一磁兩(liang) 暴”科學目標，為(wei) 太陽活動第25周峰年觀測和研究作出有顯示度的中國貢獻。

08

二十大報告專(zhuan) 章

部署教育科技人才

10月16日，黨(dang) 的二十大在北京召開。黨(dang) 的二十大報告將教育、科技、人才放在第五部分進行統籌部署，被認為(wei) 是一大創新，具有深刻意義(yi) 。

圖庫版權圖片，不授權轉載黨(dang) 的二十大報告用一整個(ge) 章節專(zhuan) 門對“實施科教興(xing) 國戰略，強化現代化建設人才支撐”作出了重大部署。報告指出，教育、科技、人才是全麵建設社會(hui) 主義(yi) 現代化國家的基礎性、戰略性支撐。必須堅持科技是第一生產(chan) 力、人才是第一資源、創新是第一動力，深入實施科教興(xing) 國戰略、人才強國戰略、創新驅動發展戰略，開辟發展新領域新賽道，不斷塑造發展新動能新優(you) 勢。這種係統化一體(ti) 化統籌部署，體(ti) 現了三者相輔相成、協同發力、強勁支撐社會(hui) 主義(yi) 現代化強國建設的重要戰略地位，為(wei) 我們(men) 向第二個(ge) 百年奮鬥目標進軍(jun) 製定了行動綱領。回顧黨(dang) 的十八大提出實施創新驅動發展戰略，黨(dang) 的十九大提出創新是引領發展的第一動力，黨(dang) 的二十大則提出實現高水平科技自立自強，這體(ti) 現了黨(dang) 中央對科技創新工作一以貫之的高度重視。當前，新一輪科技革命和產(chan) 業(ye) 變革正在加速重構全球創新版圖、重塑全球經濟結構。科技創新成為(wei) 百年變局中的關(guan) 鍵變量。在世界星空体育官网入口网站產(chan) 權組織發布的《全球創新指數報告》中，我國的排名已由2012年的第34位上升到2022年的第11位。科技創新實力決(jue) 定中國發展前途，這已成為(wei) 全黨(dang) 全國的高度共識。

09

中國空間站

曆史性完成“合體(ti) ”

10月31日15時37分，中國天宮空間站的第二個(ge) 科學實驗模塊——夢天實驗艙，搭載長征五號B遙四運載火箭，在海南文昌航天發射場成功發射。11月1日4時27分，夢天實驗艙成功地與(yu) 之前發射的天和核心艙完成精準對接；夢天實驗艙接下來實施水平轉位，三艙形成平衡對稱的“T”字構型。中國空間站曆史性地完成“合體(ti) ”。

2022年11月3日，夢天實驗艙完成轉位，與(yu) 天和核心艙、問天實驗艙形成空間站“T”字基本構型組合體(ti) 。圖片來源：中國載人航天夢天實驗艙是中國空間站第三個(ge) 艙段，也是第二個(ge) 科學實驗艙，它由工作艙、載荷艙、貨物氣閘艙和資源艙組成，起飛重量約23噸。夢天實驗艙的構型有點像套娃，四個(ge) 艙段首尾相連。工作艙位於(yu) 整個(ge) 實驗艙的最前部，配備科學實驗裝置。其後的另兩(liang) 個(ge) 艙室中則配備貨物出倉(cang) 通道。建設中國天宮空間站的主要目的，就是建成水平先進的國家太空實驗室，為(wei) 科學服務，產(chan) 出重大科技成果。目前，它已規劃安排了約40項在軌科學實驗項目。科學家計劃利用“夢天”在10年內(nei) 完成1000多次科學實驗。作為(wei) 性能最強的實驗艙，“夢天”可以研究微重力下的植物細胞、骨骼肌肉、材料熔融、蛋白質結晶等各個(ge) 領域的現象。

10

雲(yun) 南培育出多年生水稻品種

年年育種插秧，本來是水稻種植的常態。而雲(yun) 南大學的一項創新，卻可能讓水稻成為(wei) 多年生作物，栽種一次，多季收割；省種省錢，輕簡勞力。雲(yun) 南大學研究團隊今年10月測產(chan) 成功，確定培育出可用於(yu) 實際生產(chan) 的多年生水稻品種，相關(guan) 研究成果11月7日發表在《自然·可持續發展》上。

多年生稻試驗田。新華社發利用長雄野生稻發達的地下莖培育的多年生稻品種，還有配套耕作栽培技術，隻需栽種一次，從(cong) 第二季起無需犁田耙地、買(mai) 種播種、育秧插秧，隻要田間管理得當，即可“割完一茬又一茬”。雲(yun) 南大學團隊1997年開始進行多年生稻試驗。2016年開始大田試驗，針對多年生稻的適應性、穩定性、豐(feng) 產(chan) 性以及病蟲害防控等各環節耐心實驗。他們(men) 利用多年生野生水稻，與(yu) 一年生的栽培水稻雜交，經過多次自交，篩選培育出多年生水稻品係，最終3個(ge) 水稻品種通過國家審定。新品係水稻，在最低月平均氣溫不低於(yu) 13.5℃，持續低於(yu) 4℃的時間不超過5天的稻作區均可種植。這些多年生水稻可連續種植4年，每年收獲2季，平均畝(mu) 產(chan) 量還略高於(yu) 一年生水稻。多年生水稻可跳過育秧和栽種等耕作環節，總體(ti) 上節約一半的生產(chan) 投入。而且，種植多年生水稻，能改善耕層土壤結構，增加土壤有機質含量，是一項生態友好的技術。

來源：科技日報

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