快速射电暴和宿主星系艺术想象图。 中科院国家天文台供图
——中国空间站完成在轨建造并取得一系列重大进展。神舟十五号载人飞船发射成功并自主快速交会对接于空间站天和核心舱。神舟十五号航天员乘组入驻“天宫”,与神舟十四号航天员乘组相聚中国人的“太空家园”,开启中国空间站长期有人驻留时代。19个月内,中国载人航天密集实施11次发射、2次飞船返回、7次航天员出舱,4个飞行乘组12名航天员接续在轨驻留,中国空间站“T”字基本构型组装建造如期完成。
建成空间站,建设国家太空实验室。 中国科学报供图——中国科学家发现玉米和水稻增产关键基因。《科学》杂志在线发表中国农业大学教授杨小红、李建生与华中农业大学教授严建兵联合团队的研究论文,经过三代科学家18年研究发现,玉米基因KRN2和水稻基因OsKRN2受到趋同选择,并通过相似的途径调控玉米和水稻的产量,并进一步在全基因组层面阐明了趋同进化的遗传规律。
——科学家首次发现并证实玻色子奇异金属。电子科技大学李言荣院士团队与美国布朗大学教授James M. Valles Jr、北京大学谢心澄院士等协同攻关,成功突破费米子体系的限制,首次在玻色子体系中诱导出奇异金属态。
——中国科学家将二氧化碳人工合成葡萄糖和脂肪酸。电子科技大学夏川课题组、中国科学院深圳先进技术研究院于涛课题组和中国科学技术大学曾杰课题组共同创建一种二氧化碳转化新路径,通过电催化与生物合成相结合,成功以二氧化碳和水为原料合成葡萄糖和脂肪酸,为人工和半人工合成“粮食”提供了新路径。
改造后用于制备葡萄糖的酵母菌株发酵液(棕色溶液)和制备的葡萄糖(白色溶液)。 中国科学报供图——中国迄今运载能力最大固体运载火箭“力箭一号”首飞成功。由中科院力学研究所抓总研制、中国迄今运载能力最大的固体运载火箭“力箭一号”以“一箭六星”方式成功发射,首飞圆满成功的“力箭一号”作为中小型卫星发射优先选择,丰富了中国固体运载火箭发射能力谱系。
——“夸父一号”成功发射并发布首批科学图像。中国综合性太阳探测专用卫星“夸父一号”2022年10月成功发射,首批科学图像于12月对外发布,成果实现多个国内外首次,在轨验证了“夸父一号”3台有效载荷的观测能力和先进性。全称先进天基太阳天文台(ASO-S)的“夸父一号”卫星科学目标为“一磁两暴”,同时为空间天气预报提供支持。
——新技术可在海水里原位直接电解制氢。中国工程院院士谢和平团队在《自然》发表论文,以物理力学与电化学相结合的全新思路,建立相变迁移驱动的海水无淡化原位直接电解制氢全新原理与技术,未来有望与海上可再生能源相结合,构建无淡化、无额外催化剂工程、无海水输运、无污染处理的海水原位直接电解制氢工厂。
海水无淡化原位直接电解制氢稳定性——课题组供图——国家重大科技基础设施“稳态强磁场实验装置”实现重大突破。由中科院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研制的国家重大科技基础设施“稳态强磁场实验装置”实现重大突破,创造场强45.22万高斯的稳态强磁场,超越已保持了23年之久的45万高斯稳态强磁场世界纪录,达到国际领先水平。
——“巅峰使命”珠峰科考创造多项新纪录。“巅峰使命”珠峰科考活动共有5个科考分队、16支科考小组、270多名科考队员参加。此次科考在西风-季风协同作用及影响、巅峰海拔的强烈升温、巅峰海拔的冰雪融化、高新技术平台观测的水汽和温室气体、珠峰地区的强大气氧化性过程、珠峰地区人体生理的特殊反应、珠峰地区变绿的生态过程等方面取得了众多亮点成果,创下多项科考新纪录。
科考队员成功开展珠峰峰顶综合科考工作。 中科院青藏高原研究所供图2022年世界十大科技进展新闻分别是:
——首个完整人类基因组序列公布。美国研究人员领衔的国际科研团队公布了首个完整、无间隙的人类基因组序列,人类基因组含有约30亿个DNA(脱氧核糖核酸)碱基对,完成这些碱基对的完整、无间隙测序对于了解人类基因组变异全谱、掌握基因对某些疾病的影响至关重要。
——人造心脏研究取得重要进展。美国工程师使用一种新的增材纺织品制造方法,开发出第一个具有螺旋排列跳动心脏细胞的人类心室生物杂交模型,并证明其肌肉排列确实会显著增加每次收缩时心室泵出的血液量。该研究是朝着器官生物制造迈出的重要一步,使人们更接近于建立用于移植的人体心脏的最终目标。
——银河系中心黑洞的首张照片面世。包括中国在内的全球多地天文学家同步公布一个超大质量黑洞——人马座 A*(Sgr A*)的照片。这是人类“看见”的第二个黑洞,也是银河系中心超大质量黑洞真实存在的首个直接视觉证据。这个超大质量黑洞距离太阳系约2.7万光年,质量超过太阳质量的400万倍。
银河系中心黑洞的首张照片。EHT合作组织供图——人类首次成功改变小行星轨道。美国宇航局利用双小行星重定向测试航天器,撞击了一颗近地双小行星系统中较小的小行星——Dimorphos,以期改变其运行轨道。这是世界上首个旨在防御地球免受小行星撞击威胁的测试任务,结果证实这次任务取得成功。
——美国首次成功在核聚变反应中实现“净能量增益”。美国国家点火装置团队首次在可控核聚变实验中实现核聚变反应的净能量增益,即通过核聚变产生的能量比激发聚变所使用的能量更多,这项突破首次证实惯性核聚变能的基本科学原理和可行性。
——詹姆斯·韦布空间望远镜顺利入轨首次传回照片。作为迄今最大、功能最强的空间望远镜,詹姆斯·韦布空间望远镜主镜直径6.5米,由18片巨大六边形镜片构成,配有5层可展开的遮阳板。该望远镜公布了其拍摄的一批宇宙全彩色照片后,还拍摄到距离地球约280亿光年的最遥远恒星的新图像,并首次在系外行星上明确探测到二氧化碳。
——世界首台百亿亿次超级计算机打破速度纪录。国际超算组织宣布,美国橡树岭国家实验室的超级计算机“前沿”在2022年国际超算Top500榜单中拔得头筹,成为现今世界上运行速度最快的超级计算机,算力高达每秒1.1百亿亿次,也是目前国际上公告的首台每秒能执行百亿亿次浮点运算的计算机。
——猪蛋白角膜让人重见光明。瑞典林雪平大学等研究人员通过提取猪胶原蛋白制成的人工角膜,成功使失明或视力受损的人恢复了视力,且手术两年后,患者没有严重并发症或副作用的报告。该研究结果有助于开发出一种符合人类植入物标准、可以大规模生产并储存长达两年的生物材料,从而惠及更多有视力问题的人。
由猪胶原蛋白制成的角膜。 图片来源:THOR BALKHED、林雪平大学——人工智能加速“原创”新蛋白质设计。随着人工智能(AI)的巨大进步,美国西雅图华盛顿大学(UW)生物化学家David Baker领导的一个团队,只需几秒钟便可以设计出“原创”新蛋白质。在Baker团队开发的一种名为“幻觉”的方法中,研究人员将随机的氨基酸序列输入结构预测网络;根据网络的预测,改变其结构,使之变得更像蛋白质。
——科学家发现“四中子态”存在最明确证据。由数十个国家的科学家组成的联合团队发现了迄今“四中子态”(tetraneutron)奇异物质存在的最明确证据,相关研究论文已发表于《自然》,这一发现将有助于物理学家对核力本质的理论进行微调。
据了解,中国两院院士投票评选2022年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻活动,由中国科学院、中国工程院主办,中科院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办。此项年度评选活动至今已举办29次。(完)
【科学的温度】如何撬开震后灾害的“盲盒”?****** 中新网成都1月17日电 (记者 贺劭清)滑坡预警预测是公认的世界性难题。“5·12”汶川特大地震后的十余年间,中国地质科研工作者如何从无到有,建立地震诱发滑坡预测模型?如何撬开震后灾害的“盲盒”?中国地灾防治如何走到世界前列? 围绕上述问题,2022年“科学探索奖”获得者、成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室副主任范宣梅接受中新网专访,对此进行解读。 范宣梅接受中新网记者专访。 唐启浩 摄有哪些因素可能诱发震后地质灾害? 范宣梅介绍,余震与降雨是诱发震后地质灾害的主要因素。强震刚发生完,震区容易发生较强余震。在余震影响下,一些在主震中震松、震裂的山体和已经发生滑坡的地方可能还会发生二次滑坡。同样,震后强降雨,也容易导致震区发生二次滑坡或泥石流灾害。 为了预测这些可能发生的地质灾害,成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室建立了空天地一体化的“三查”体系。 “我们除了大范围搜集卫星遥感数据,还会在雨季前后,对一些重点区域加强监测。”范宣梅表示,如果“9·5”泸定地震震区在2023年发生强降雨,那么磨西沟、湾东河、海螺沟等区域将有较大概率发生泥石流灾害。成理地灾国重实验室团队正准备在几条重点流域布设监测仪器,观测降雨量、沟道里的泥位、水位以及坡体上地震诱发滑坡堆积体的稳定性。 工作中的范宣梅。 受访者供图为什么要建立地震诱发滑坡预测模型? 汶川特大地震发生后的十余年间,范宣梅团队前往“4·14”玉树地震、“4·20”芦山地震、“8·3”鲁甸地震和“8·8”九寨沟地震等地震救援第一线,搜集宝贵的影像和数据,并基于全球50余次地震诱发的40多万条灾害数据,结合最新的人工智能算法,建立了地震诱发滑坡近实时预测模型。 “汶川特大地震发生后,主要救援力量第一时间前往了汶川,而不是当时受灾最严重的映秀、北川。这是因为当时我们没有及时、全面的卫星数据去在震后第一时间获取灾情灾损信息。”范宣梅指出,地震诱发滑坡预测模型最大的用途,就是填补震后72小时救援黄金时间的信息空白,给震后应急救援提供第一手的支撑和决策信息。 地震诱发滑坡智能预测模型。 受访者供图范宣梅介绍,卫星不会固定在某一个位置拍摄地球某一个固定点位,而是不断围绕地球旋转。如果泸定地震发生时,有一颗卫星恰好正在震区上方,那么这颗卫星可能拍下受灾情况。如果不凑巧的话,那么就需要等这颗卫星下一次再转到泸定地震上方,才能拍到震区受灾影像。甚至有时候,一张好的卫星影像拿到时,距地震发生时已经过去了一个月。 “如果完全依赖卫星数据去评估震后灾情,大概率会错过最佳救援时间。”范宣梅表示,地震诱发滑坡预测模型可以基于大数据与人工智能,根据本次地震信息,快速判断哪些地方地质灾害最为集中,哪些地方房屋道路受损最严重,让救援力量第一时间前往最需要救援的位置。 工作中的范宣梅。 受访者供图中国科研人员如何撬开震后灾害的“盲盒”? 范宣梅介绍,汶川特大地震发生后,中国科研人员将卫星技术、人工智能、大数据等技术与防灾减灾相结合,最终撬开震后灾害的“盲盒”。 范宣梅透露,成理地灾国重实验室目前正进行地震灾害链相关的科研攻坚。如果震后滑坡和泥石流形成的堰塞湖-溃决洪水,可能影响到下游上百甚至上千公里的范围。目前科研人员正研究如何更好预测灾害链的发生,避免因灾害链可能造成的大规模人员伤亡。 范宣梅表示,近年来无论是中国科研人员在地灾领域的经验还是科研成果,在国际上都处于领先地位。在未来应把防灾减灾领域的中国知识、中国智慧输送到国外,以帮助更多人。(完)
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