3月17日，科技部高技術(shù)研究發(fā)展中心（基礎(chǔ)研究管理中心）發(fā)布了2022年度中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展，涵蓋數(shù)理天文信息、化學(xué)材料能源、地球環(huán)境、生命醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。

1.祝融號(hào)巡視雷達(dá)揭秘火星烏托邦平原淺表分層結(jié)構(gòu)

(資料圖片僅供參考)

詳細(xì)的火星地下結(jié)構(gòu)和物性信息是研究火星地質(zhì)及其宜居性演化的關(guān)鍵。中科院地質(zhì)與地球物理研究所陳凌、張金海團(tuán)隊(duì)等對(duì)祝融號(hào)火星車(chē)的低頻雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行了深入分析和精細(xì)成像，獲得了烏托邦平原南部淺表80米之上的高精度結(jié)構(gòu)分層圖像和地層物性信息。該研究揭示了現(xiàn)今火星淺表精細(xì)結(jié)構(gòu)和物性特征，提供了火星長(zhǎng)期存在水活動(dòng)的觀測(cè)證據(jù)，為深入認(rèn)識(shí)火星地質(zhì)演化與環(huán)境、氣候變遷提供了重要依據(jù)。

祝融號(hào)火星車(chē)在烏托邦平原進(jìn)行原位雷達(dá)探測(cè)

2.FAST精細(xì)刻畫(huà)活躍重復(fù)快速射電暴

快速射電暴（FRB）是宇宙無(wú)線電波段最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象，是天文領(lǐng)域重大熱點(diǎn)前沿之一。中科院國(guó)家天文臺(tái)李菂團(tuán)隊(duì)聯(lián)合北京大學(xué)、之江實(shí)驗(yàn)室和中科院上海天文臺(tái)團(tuán)隊(duì)利用FAST發(fā)現(xiàn)了世界首例持續(xù)活躍的快速射電暴FRB20190520B，通過(guò)監(jiān)測(cè)活躍重復(fù)快速射電暴FRB20201124A獲得了迄今為止最大的FRB偏振樣本。FAST精細(xì)刻畫(huà)活躍重復(fù)快速射電暴，構(gòu)建統(tǒng)一圖景，為最終揭示快速射電暴起源奠定了觀測(cè)基礎(chǔ)。

“中國(guó)天眼”發(fā)現(xiàn)重復(fù)快速射電暴

3.全新原理實(shí)現(xiàn)海水直接電解制氫

海水復(fù)雜組分引起的副反應(yīng)和腐蝕性等問(wèn)題一直是海水直接電解制氫難以破解的重大難題。深圳大學(xué)/四川大學(xué)謝和平團(tuán)隊(duì)通過(guò)將分子擴(kuò)散、界面相平衡等物理力學(xué)過(guò)程與電化學(xué)反應(yīng)結(jié)合，開(kāi)創(chuàng)了海水原位直接電解制氫全新原理與技術(shù)，破解了該領(lǐng)域長(zhǎng)期困擾科技界和產(chǎn)業(yè)界的技術(shù)難題。

海水直接電解制氫原理與技術(shù)樣機(jī)圖

4.揭示新冠病毒突變特征與免疫逃逸機(jī)制

北京大學(xué)、北京昌平實(shí)驗(yàn)室曹云龍、謝曉亮團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中科院生物物理研究所王祥喜團(tuán)隊(duì)率先揭示了新冠病毒奧密克戎變異株及其新型亞類(lèi)的體液免疫逃逸機(jī)制與突變進(jìn)化特征，相關(guān)研究為廣譜新冠疫苗和抗體藥物研發(fā)提供了理論依據(jù)和設(shè)計(jì)指導(dǎo)，為全球新冠疫情防控提供了重要參考。

介導(dǎo)免疫逃逸的新冠病毒受體結(jié)合域突變位點(diǎn)的預(yù)測(cè)

5.實(shí)現(xiàn)高效率的全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池和組件

鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池具有低成本溶液處理的優(yōu)勢(shì)，在薄膜太陽(yáng)能電池的大規(guī)模應(yīng)用中顯示出重要前景。南京大學(xué)譚海仁團(tuán)隊(duì)通過(guò)設(shè)計(jì)鈍化分子的極性，提升其在窄帶隙鈣鈦礦晶粒表面缺陷位點(diǎn)上的吸附強(qiáng)度，大幅提升全鈣鈦礦疊層電池的效率；開(kāi)發(fā)出的大面積疊層光伏組件的可量產(chǎn)化制備技術(shù)，顯著提升了組件的光伏性能和穩(wěn)定性。

全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池和組件

6.新原理開(kāi)關(guān)器件為高性能海量存儲(chǔ)提供新方案

高密度與海量存儲(chǔ)是大數(shù)據(jù)時(shí)代信息技術(shù)與數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所宋志棠、朱敏團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種基于單質(zhì)碲和氮化鈦電極界面效應(yīng)的新型開(kāi)關(guān)器件，綜合性能優(yōu)異，為發(fā)展海量存儲(chǔ)和近存計(jì)算提供了新的技術(shù)方案。

新原理開(kāi)關(guān)器件示意圖

7.實(shí)現(xiàn)超冷三原子分子的量子相干合成

利用超冷分子來(lái)模擬化學(xué)反應(yīng)，可以對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行精確、全面研究，而制備超冷三原子分子一直是實(shí)驗(yàn)上的巨大挑戰(zhàn)。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、趙博團(tuán)隊(duì)與中科院化學(xué)研究所白春禮團(tuán)隊(duì)合作，在鈉鉀基態(tài)分子和鉀原子混合氣中利用射頻合成技術(shù)首次相干地合成了超冷三原子分子。該研究為超冷化學(xué)和量子模擬的研究開(kāi)辟了新的方向。

從超冷雙原子分子和原子混合氣中利用射頻場(chǎng)合成三原子分子的示意圖

8.溫和壓力條件下實(shí)現(xiàn)乙二醇合成

目前乙二醇的全球年需求量達(dá)數(shù)千萬(wàn)噸級(jí)，主要來(lái)源于石油化工。廈門(mén)大學(xué)謝素原團(tuán)隊(duì)與袁友珠團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所和廈門(mén)福納新材料科技有限公司，研發(fā)出富勒烯改性銅催化劑，實(shí)現(xiàn)了富勒烯緩沖的銅催化草酸二甲酯在溫和壓力條件下的乙二醇合成，有望降低對(duì)石油技術(shù)路線的依賴。

富勒烯改性銅催化煤/合成氣常壓制乙二醇技術(shù)

9.發(fā)現(xiàn)飛秒激光誘導(dǎo)復(fù)雜體系微納結(jié)構(gòu)新機(jī)制

當(dāng)將飛秒激光聚焦到材料內(nèi)部時(shí)，會(huì)產(chǎn)生各種高度非線性效應(yīng)，這種極端條件下光與物質(zhì)相互作用充滿著未知。浙江大學(xué)邱建榮團(tuán)隊(duì)及其合作者們發(fā)現(xiàn)了飛秒激光誘導(dǎo)復(fù)雜體系微納結(jié)構(gòu)形成的新機(jī)制。該成果揭示了飛秒激光誘導(dǎo)空間選擇性介觀尺度分相和離子交換的規(guī)律，開(kāi)拓了飛秒激光三維極端制造新技術(shù)原理。

飛秒激光誘導(dǎo)帶隙可控結(jié)構(gòu)示意圖以及三維圖案化的實(shí)現(xiàn)

10.實(shí)驗(yàn)證實(shí)超導(dǎo)態(tài)“分段費(fèi)米面”

費(fèi)米面決定了固體材料的電學(xué)、光學(xué)等多種物理性質(zhì)，對(duì)費(fèi)米面的人工調(diào)控是材料物性調(diào)控的重要途徑。超導(dǎo)體因?yàn)榇嬖谀芟抖鴽](méi)有費(fèi)米面。上海交通大學(xué)賈金鋒、鄭浩團(tuán)隊(duì)與麻省理工學(xué)院傅亮團(tuán)隊(duì)合作，設(shè)計(jì)制備了拓?fù)浣^緣體/超導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)體系，實(shí)現(xiàn)并觀察到了由庫(kù)珀對(duì)動(dòng)量導(dǎo)致的“分段費(fèi)米面”。該研究開(kāi)辟了調(diào)控物態(tài)、構(gòu)筑新型拓?fù)涑瑢?dǎo)的新方法。

超導(dǎo)“分段費(fèi)米面”

祝賀中國(guó)科學(xué)家！

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