高校8項(xiàng)成果入選2017年度中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展
2018-03-02 13:51:28
來(lái)源：人民網(wǎng)
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3月1日電科技部日前公布“2017年度中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”。在入選的10項(xiàng)重大科學(xué)進(jìn)展中，高校項(xiàng)目達(dá)到8項(xiàng)，表現(xiàn)十分搶眼。高校在基礎(chǔ)研究中的主力軍地位得到充分顯現(xiàn)。
高校入選“2017年度中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”的成果分別是：實(shí)現(xiàn)星地千公里級(jí)量子糾纏和密鑰分發(fā)及隱形傳態(tài)、將病毒直接轉(zhuǎn)化為活疫苗及治療性藥物、首次探測(cè)到雙粲重子、實(shí)現(xiàn)氫氣的低溫制備和存儲(chǔ)、研發(fā)出基于共格納米析出強(qiáng)化的新一代超高強(qiáng)鋼、利用量子相變確定性制備出多粒子糾纏態(tài)、酵母長(zhǎng)染色體的精準(zhǔn)定制合成、研制出可實(shí)現(xiàn)自由狀態(tài)腦成像的微型顯微成像系統(tǒng)。
據(jù)了解，十八大以來(lái)，高?？萍脊ぷ鲌?jiān)持“引領(lǐng)創(chuàng)新、支撐發(fā)展、科教融合、開(kāi)放協(xié)同、追求卓越”的發(fā)展理念，堅(jiān)持深化體制機(jī)制改革，以提升科技創(chuàng)新質(zhì)量和貢獻(xiàn)為核心，促進(jìn)科技、教育、經(jīng)濟(jì)三結(jié)合。高校科學(xué)研究成就輝煌，創(chuàng)新能力實(shí)現(xiàn)躍升。高校以不到全國(guó)10%的R&D人員、不到全國(guó)8%的R&D經(jīng)費(fèi)，承擔(dān)了全國(guó)60%以上的基礎(chǔ)研究，承擔(dān)60%以上包括863、科技支撐、重點(diǎn)研發(fā)等重大科研任務(wù)，建設(shè)60%國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，獲得60%以上國(guó)家科技三大獎(jiǎng)勵(lì)，院士、杰青、千人、萬(wàn)人等高層次人才占60%以上，發(fā)表科技論文數(shù)量和獲得自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目分別占全國(guó)80%以上。
下一步，教育部將啟動(dòng)實(shí)施“高等學(xué)?；A(chǔ)研究珠峰計(jì)劃”，進(jìn)一步加強(qiáng)高?；A(chǔ)科學(xué)研究，實(shí)現(xiàn)原始創(chuàng)新引領(lǐng)，推動(dòng)高校成為教育強(qiáng)國(guó)和科技強(qiáng)國(guó)建設(shè)的戰(zhàn)略支撐力量。
高校入選2017年度中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展項(xiàng)目簡(jiǎn)介
1. 實(shí)現(xiàn)星地千公里級(jí)量子糾纏和密鑰分發(fā)及隱形傳態(tài)（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)）
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉和彭承志研究組聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所王建宇研究組等，創(chuàng)新性地突破了包括天地雙向高精度光跟瞄、空間高亮度量子糾纏源、抗強(qiáng)度漲落誘騙態(tài)量子光源以及空間長(zhǎng)壽命低噪聲單光子探測(cè)等多項(xiàng)國(guó)際領(lǐng)先的關(guān)鍵技術(shù)，利用“墨子號(hào)”在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)了千公里級(jí)星地雙向量子糾纏分發(fā)和地星量子隱形傳態(tài)，為構(gòu)建覆蓋全球的天地一體化量子保密通信網(wǎng)絡(luò)提供了可靠的技術(shù)支撐，為我國(guó)在未來(lái)繼續(xù)引領(lǐng)世界量子通信技術(shù)發(fā)展和空間尺度量子物理基本問(wèn)題檢驗(yàn)前沿研究奠定了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)。研究成果一經(jīng)發(fā)表，隨即引起了國(guó)際學(xué)術(shù)界和新聞媒體的廣泛關(guān)注，同時(shí)也得到了國(guó)際學(xué)術(shù)界的高度評(píng)價(jià)，入選了Nature雜志點(diǎn)評(píng)的和美國(guó)著名科學(xué)媒體Science News評(píng)選的“2017年度重大科學(xué)事件”。“墨子號(hào)”首席科學(xué)家潘建偉教授也入選了Nature雜志評(píng)選的“2017年度改變世界的十大科學(xué)人物”，被稱之為“讓量子通信馳騁于天地之間的物理學(xué)家”。
2. 將病毒直接轉(zhuǎn)化為活疫苗及治療性藥物（北京大學(xué)）
流感、艾滋病和埃博拉出血熱等烈性傳染病時(shí)刻危害著人類的健康和社會(huì)穩(wěn)定，其幕后“黑手”是結(jié)構(gòu)和功能多樣且快速變異的病毒，而疫苗是預(yù)防病毒感染的有效手段。北京大學(xué)藥學(xué)院周德敏、張禮和研究組以流感病毒為模型，研發(fā)出活病毒疫苗的一種通用方法，并可針對(duì)幾乎所有病毒。該研究進(jìn)展是我國(guó)長(zhǎng)期支持基礎(chǔ)研究、并鼓勵(lì)基礎(chǔ)研究進(jìn)行臨床轉(zhuǎn)化的典型范例。Science雜志評(píng)述該進(jìn)展為病毒疫苗領(lǐng)域的革命性突破，Nature雜志稱其為“馴服病毒的新方法”。
3. 首次探測(cè)到雙粲重子（清華大學(xué)）
由清華大學(xué)高原寧領(lǐng)導(dǎo)的中國(guó)研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)與國(guó)內(nèi)理論家密切合作，主導(dǎo)了此次雙粲重子發(fā)現(xiàn)的物理分析工作，對(duì)該粒子的發(fā)現(xiàn)做出了關(guān)鍵性貢獻(xiàn)。歐洲核子研究中心對(duì)雙粲重子的發(fā)現(xiàn)作了專門(mén)的新聞發(fā)布，受到全球媒體的競(jìng)相報(bào)道。審稿人評(píng)價(jià)：“該論文給出了期待已久的重要結(jié)果——首次觀測(cè)到雙粲重子。”美國(guó)《物理》雜志同時(shí)以“倍加迷人的粒子”為題進(jìn)行了專論報(bào)道，認(rèn)為該發(fā)現(xiàn)“為科研人員提供了檢驗(yàn)量子色動(dòng)力學(xué)的獨(dú)特體系”。
4. 實(shí)現(xiàn)氫氣的低溫制備和存儲(chǔ)（北京大學(xué)）
氫能被譽(yù)為下一代二次清潔能源，但氫氣的高效制備以及安全存儲(chǔ)和運(yùn)輸一直以來(lái)是阻礙氫能源大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸。北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院馬丁研究組與中國(guó)科學(xué)院山西煤化研究所溫曉東以及大連理工大學(xué)石川等合作研發(fā)的制氫方法，其優(yōu)越的制氫能力遠(yuǎn)大于以前報(bào)道的低溫甲醇重整催化劑(高出近兩個(gè)數(shù)量級(jí))。同時(shí)，該研究團(tuán)隊(duì)在在水煤氣變換產(chǎn)氫過(guò)程中也突破了低溫條件下高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率與高反應(yīng)速率不能兼得的難題。上述研究進(jìn)展被多家科學(xué)媒體報(bào)道并高度評(píng)價(jià)，美國(guó)化學(xué)會(huì)C&E News雜志和英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)Chemistry World雜志分別以“氫能源：制備氫燃料新過(guò)程”和“新型催化劑點(diǎn)亮氫能汽車未來(lái)”為題進(jìn)行了亮點(diǎn)報(bào)道,認(rèn)為“隨著此高活性催化體系的成功，把氫氣存儲(chǔ)于甲醇并在需要時(shí)重整釋放的概念可能得到實(shí)際應(yīng)用，這是氫能儲(chǔ)存和輸運(yùn)體系的一個(gè)重大突破”。
5. 研發(fā)出基于共格納米析出強(qiáng)化的新一代超高強(qiáng)鋼（北京科技大學(xué)）
超高強(qiáng)鋼在航空航天、交通運(yùn)輸、先進(jìn)核能以及國(guó)防裝備等國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要領(lǐng)域發(fā)揮支撐作用，而且也是未來(lái)輕型化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和安全防護(hù)的關(guān)鍵材料。北京科技大學(xué)呂昭平研究組與合作者針對(duì)低成本高性能的目標(biāo)，創(chuàng)新性提出利用高密度共格納米析出相來(lái)強(qiáng)韌化超高強(qiáng)合金的設(shè)計(jì)思想，研發(fā)出共格納米析出強(qiáng)化的新一代超高強(qiáng)鋼。所涉及的顛覆性合金設(shè)計(jì)思想也可應(yīng)用于其它結(jié)構(gòu)材料的研發(fā)?！蹲匀?middot;材料》(Nature Materials)發(fā)表專門(mén)評(píng)述文章指出，該研究“以完美的超強(qiáng)馬氏體鋼設(shè)計(jì)思想，簡(jiǎn)化的合金元素及析出相強(qiáng)化本質(zhì)，為研發(fā)具有優(yōu)異的強(qiáng)度、塑性和成本相結(jié)合的結(jié)構(gòu)材料提供了新的途徑”。
6. 利用量子相變確定性制備出多粒子糾纏態(tài)（清華大學(xué)）
實(shí)現(xiàn)多粒子糾纏是量子物理實(shí)驗(yàn)研究的一大追求。清華大學(xué)物理系尤力和鄭盟錕研究組，通過(guò)調(diào)控銣-87原子玻色-愛(ài)因斯坦凝聚體中的自旋混合過(guò)程，使其連續(xù)發(fā)生兩次量子相變，實(shí)現(xiàn)了包含約11000個(gè)原子的雙數(shù)態(tài)的確定性制備。通過(guò)直接觀測(cè)該糾纏態(tài)，他們表征其不同內(nèi)態(tài)間原子數(shù)的差值的漲落低于經(jīng)典極限10.7±0.6分貝，其集體自旋的歸一化長(zhǎng)度為近似完美的0.99±0.01。這兩個(gè)指標(biāo)創(chuàng)造了目前能確定性制備的量子糾纏粒子數(shù)目的世界紀(jì)錄。這一全新的理解和糾纏態(tài)制備方法為未來(lái)其它多粒子糾纏態(tài)的制備提供了一種思路。
7. 酵母長(zhǎng)染色體的精準(zhǔn)定制合成（天津大學(xué)）
基因組設(shè)計(jì)合成是對(duì)基因組進(jìn)行全新設(shè)計(jì)和從頭構(gòu)建，能夠按需塑造生命，開(kāi)啟從非生命物質(zhì)向生命物質(zhì)轉(zhuǎn)化的大門(mén)，推動(dòng)生命科學(xué)研究由理解生命向創(chuàng)造生命延伸。天津大學(xué)元英進(jìn)、清華大學(xué)戴俊彪、深圳華大基因楊煥明等團(tuán)隊(duì)與合作者利用多級(jí)模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化人工基因組合成方法，成功設(shè)計(jì)構(gòu)建了4條釀酒酵母長(zhǎng)染色體；原創(chuàng)性地建立了基因組缺陷靶點(diǎn)快速定位方法，解決了合成基因組導(dǎo)致細(xì)胞失活的難題。該研究為深化理解生命進(jìn)化、基因組與功能關(guān)系等基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題提供了新的思路。Science同期發(fā)表專文評(píng)論，Nature、Nature Biotechnology、Nature Reviews Genetics、Molecular Cell等多個(gè)頂級(jí)期刊均發(fā)表專文或亮點(diǎn)介紹，高度評(píng)價(jià)本工作，認(rèn)為這是第一個(gè)全合成真核生物基因組的重要里程碑。
8. 研制出可實(shí)現(xiàn)自由狀態(tài)腦成像的微型顯微成像系統(tǒng)（北京大學(xué)）
北京大學(xué)生物膜與膜生物工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室程和平及陳良怡研究組與電子工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院張?jiān)品搴屯鯋?ài)民等合作，運(yùn)用微集成、微光學(xué)、超快光纖激光和半導(dǎo)體光電子學(xué)等技術(shù)，在高時(shí)空分辨在體成像系統(tǒng)研制方面取得突破性技術(shù)革新，成功研制出2.2克微型化佩戴式雙光子熒光顯微鏡，在國(guó)際上首次記錄了懸尾、跳臺(tái)、社交等自然行為條件下，小鼠大腦神經(jīng)元和神經(jīng)突觸活動(dòng)的高速高分辨圖像。該成像系統(tǒng)被2014年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主Edvard I. Moser稱之為研究大腦的空間定位神經(jīng)系統(tǒng)的革命性新工具。（孫競(jìng)）
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