5.1400萬億電子伏特 我國科學家觀測到迄今最高能量光子
中國科學院高能物理研究所牽頭的國際合作組依托國家重大科技基礎設施“高海拔宇宙線觀測站（LHAASO）”，在銀河系內發現12個超高能宇宙線加速器，並記錄到能量達1.4拍電子伏（PeV，拍＝千萬億）的伽馬光子，這是人類迄今觀測到的最高能量光子，突破了人類對銀河系粒子加速的傳統認知，揭示了銀河系內普遍存在能夠把粒子加速到超過1PeV的宇宙線加速器，開啟了“超高能伽馬天文”觀測時代。相關成果5月17日發表於《自然》。
6.嫦娥五號樣品重要研究成果先後出爐
10月19日，中國科學院發布嫦娥五號月球科研樣品最新研究成果。中國科學院地質與地球物理研究所和國家天文台主導，聯合多家研究機構通過3篇《自然》論文和1篇《國家科學評論》論文，報道了圍繞月球演化重要科學問題取得的突破性進展。在最新的研究中，科研人員利用超高空間分辨率鈾—鉛（U－Pb）定年技術，對嫦娥五號月球樣品玄武岩岩屑中50餘顆富鈾礦物（斜鋯石、鈣鈦鋯石、靜海石）進行分析，確定玄武岩形成年齡為20.30±0.04億年，表明月球直到20億年前仍存在岩漿活動，比以往月球樣品限定的岩漿活動延長了約8億年。研究顯示，嫦娥五號月球樣品玄武岩初始熔融時並沒有捲入富集鉀、稀土元素、磷的“克里普物質”，嫦娥五號月球樣品富集“克里普物質”的特征，是由於岩漿後期經過大量礦物結晶固化後，殘餘部分富集而來。這一結果排除了嫦娥五號著陸區岩石的初始岩漿熔融熱源來自放射性生熱元素的主流假說，揭示了月球晚期岩漿活動過程。據悉，此次研究採用的超高空間分辨率的定年和同位素分析技術處於國際領先水平，為珍貴地外樣品年代學等研究提供了新的技術方法。
7.異源四倍體野生稻快速從頭馴化獲得新突破
隨著世界人口的快速增長，至2050年糧食產量或將增加50%才能完全滿足需求。與此同時，近年來世界氣候變化加劇，全球氣候變暖、極端天氣頻發等都為糧食安全帶來了巨大挑戰。在此背景下，如何進一步提高作物單產成為亟待解決的嚴峻問題。中國科學院種子創新研究院／遺傳與發育生物學研究所李家洋院士團隊首次提出了異源四倍體野生稻快速從頭馴化的新策略，旨在最終培育出新型多倍體水稻作物，從而大幅提升糧食產量並增加作物環境變化適應性。本項研究為未來應對糧食危機提出了一種新的可行策略，開辟了全新的作物育種方向。相關研究成果2月4日發表於《細胞》。
8.我國研發成功－271℃超流氦大型低溫制冷裝備
4月15日，由中國科學院理化技術研究所承擔的國家重大科研裝備研製項目“液氦到超流氦溫區大型低溫制冷系統研製”通過驗收及成果鑒定，標誌著我國具備了研製液氦溫度（零下269攝氏度）千瓦級和超流氦溫度（零下271攝氏度）百瓦級大型低溫制冷裝備的能力，可滿足大科學工程、航天工程、氦資源開發等國家戰略高技術發展的迫切需要。項目的成功實施，還帶動了我國高端氦螺杆壓縮機、低溫換熱器和低溫閥門等行業的快速發展，提高了一批高科技製造企業的核心競爭力，使相關技術實現了從無到有、從低端到高端的提升，在我國初步形成了功能齊全、分工明確的低溫產業群。
9.植物到動物的功能基因轉移首獲證實
中國農業科學院蔬菜花卉研究所張友軍團隊經過20年追蹤研究，發現被聯合國糧農組織（FAO）認定的迄今唯一“超級害蟲”煙粉虱，具有一種類似“以子之矛、攻子之盾”的本領：其從寄主植物那裡獲得了防禦性基因。這是現代生物學誕生100多年來，首次研究證實植物和動物之間存在功能性基因水平轉移現象。相關科研成果3月25日在線發表於《細胞》，並作為《細胞》封面文章於4月1日出版。這是我國農業害蟲研究領域在《細胞》雜誌的首篇論文，揭示了昆蟲如何利用水平轉移基因來克服宿主的防禦，為探索昆蟲適應性進化規律開辟了新的視角，也為新一代靶標基因導向的煙粉虱田間精准綠色防控技術研發提供全新思路。
10.稀土離子實現多模式量子中繼及1小時光存儲
量子不可克隆定律賦予了量子通信基於物理學原理的安全性。而這一定律也決定了光子傳輸損耗不能使用傳統的放大器來克服，使得遠程量子通信成為當今量子信息科學的核心難題之一。量子中繼和可移動量子存儲是實現遠程量子通信的兩種可行方案，其共性需求是高性能的量子存儲器。在量子中繼方面，國際已有實驗研究都聚焦於發射型存儲器的架構，無法同時滿足確定性發光和多模式複用這兩個關鍵技術需求。可移動量子存儲方面，國際上光存儲的時間最長僅1分鐘，無法滿足可移動量子存儲小時量級存儲時間的需求。中國科學技術大學郭光燦院士團隊李傳鋒、周宗權研究組基於稀土離子摻雜晶體研製出高性能的固態量子存儲器，並在上述兩條技術路線上取得了重要進展，實現了一種基於吸收型存儲器的多模式量子中繼，並成功將光存儲時間提升至1小時。相關成果於4月22日和6月2日分別發表於《自然—通訊》和《自然》。 |
