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中国科学十大进展发布！祝贺我国科学家
2025-03-28 15:06:27 来源：光明日报
国家自然科学基金委员会3月27日发布2024年度“中国科学十大进展”。本年度“中国科学十大进展”主要分布在数理天文信息、化学材料能源、地球环境和生命医学等科学领域。
此项年度评选活动自2005年启动以来，已成功举办20届。2024年度“中国科学十大进展”是由相关学科领域专家先从700多项科学研究成果中遴选出31项成果，再由包括440余位两院院士在内的2700余位专家学者实名投票，最终确定10项重大科学研究成果。
1.嫦娥六号返回样品揭示月背28亿年前火山活动
中国科学院地质与地球物理研究所李秋立、中国科学院广州地球化学研究所徐义刚和中国科学院国家天文台李春来等发布首批嫦娥六号（CE-6）月球背面样品的研究成果，结果表明CE-6月壤样品包含玄武岩、角砾岩、粘结岩、玻璃和浅色岩屑等，密度明显偏低，粒度呈双峰式分布，其成分与当地玄武岩成分存在较大差异，显示月壤来源的复杂性。当地玄武岩属低钛低铝类型，Sr-Nd-Pb同位素显示其来自极度亏损的月幔源区，形成于约28亿年前的火山喷发，并发现一期42亿年前的玄武质火山活动，指示月球背面存在长期的火山活动历史。CE-6样品为研究月球背面火山活动、撞击历史和月球背面与正面地质差异提供了直接证据，开启了月球研究的新阶段。
2.实现大规模光计算芯片的智能推理与训练
针对人工智能推理与训练面临的算力、能效双重桎梏，清华大学方璐、戴琼海提出了广度光计算架构，建立了光子干涉-衍射联合传播模型，研制了大规模通用智能“太极”光计算芯片，系统级能效为每焦耳160万亿次运算；提出了全前向智能光训练方法，创建了光子传播对称性模型，摆脱了对离线电训练的依赖，赋能高效精准的原位光训练。该团队研制的“太极”光芯片实现了大规模光子神经网络的推理与训练，相较国际先进芯片能效提升2个数量级、训练效率提升1个数量级，有望为人工智能大模型、通用人工智能和智能无人系统等注入算力发展的“光子”动力，为后摩尔时代高速高能效智能计算探索了新路径。
3.阐明单胺类神经递质转运机制及相关精神疾病药物调控机理
神经递质在大脑信号传导中经历“释放-回收-再装载”的循环过程，该过程的紊乱会引发多种精神疾病。神经递质转运体在该循环中发挥关键作用，因此调控其活性是治疗精神疾病的核心策略，但现有药物存在一定副作用和成瘾风险。为阐明神经递质转运机制和药物作用机制，中国科学院生物物理研究所赵岩团队，联合中国科学院物理研究所姜道华等，系统阐明了多种神经递质转运体介导多巴胺、去甲肾上腺素、甘氨酸和囊泡单胺的转运过程；揭示了它们与不同精神疾病药物的精准作用机制，并发现了新型低成瘾性药物结合位点。该系列研究加深了对神经递质循环的理解，为设计副作用小、成瘾性低的精神疾病治疗药物提供了结构基础，并将推动我国精神疾病药物研发的进程。
4.实现原子级特征尺度与可重构光频相控阵的纳米激光器
激光器的微型化开启了光子技术发展的新纪元，深刻变革了人类的科技与生活。经过半个多世纪的不懈探索，科研人员成功将激光器的特征尺度缩减至约10纳米。北京大学马仁敏等提出了奇点色散方程，构建了介电体系突破光学衍射极限的理论框架，并研制出迄今模式体积最小的激光器。所研发的奇点介电纳米激光器将激光器的特征尺度推进至原子级。该研究还构建了基于纳米激光器的可重构光频相控阵，展示了纳米激光器能够以“中”“国”等图形生成可重构的阵列化相干激射。该研究为物质科学和生命科学提供了全新的原子级成像工具。与常规激光器相比，纳米激光器还具有更低能耗、更快调制速度等特点，有望在信息技术等领域得到广泛应用。
5.发现自旋超固态巨磁卡效应与极低温制冷新机制
极低温制冷在空间探测、物质科学、量子科技和大科学装置等研究领域被广泛应用，但该技术高度依赖全球极其短缺的氦3资源。为解决该问题，亟需发展无氦3极低温制冷新技术。中国科学院理论物理研究所/中国科学院大学苏刚、李伟，中国科学院物理研究所孙培杰和北京航空航天大学金文涛等，经过长期探索，在钴基三角晶格量子磁性材料中发现了兼具固体和超流体特征的新奇量子物态—自旋超固态，首次在固体物质中发现自旋超固态存在的实验证据。进一步研究发现自旋超固态可引起巨磁卡效应，通过调控磁场获得了94mK(－273.056℃)的极低温，成功实现了亚开温区无氦3极低温固态制冷，开辟了极限制冷新途径。目前，正基于该效应开展新型极低温制冷器件的研制与实际应用探索。
6.异体CAR-T细胞疗法治疗自身免疫病
长期以来，如何缓解和治愈自身免疫性疾病是全球共同面临的医学难题。CAR-T细胞疗法带来了新希望，但传统自体CAR-T细胞疗法存在个性化生产周期长、费用高等局限性，限制了其广泛应用。海军军医大学第二附属医院（上海长征医院）徐沪济、华东师范大学杜冰、浙江大学医学院附属第二医院吴华香和华东师范大学刘明耀等采用自主研发的异体CAR-T细胞开展临床研究，成功治疗了1名难治性免疫介导的坏死性肌炎患者和2名重症弥漫型系统性硬化症患者。这是国际上首次报道使用健康供者来源的异体通用型CAR-T细胞治疗自身免疫病，在临床上取得了显著的疗效，对广泛使用CAR-T细胞疗法和降低其治疗费用起到推动作用。
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责任编辑：杨松