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科創新聞

基礎研究:前沿持續突破 聚焦國計民生

來源:科技日報

2月27日,科技部高技術研究發展中心(基礎研究管理中心)發布了2019年度中國科學十大進展。探測到月幔物質出露的初步證據等10項重大科學進展,從30個候選項目中脫穎而出。

根據得票數排名,2019年度中國科學十大進展分別為:探測到月幔物質出露的初步證據、構架出面向人工通用智能的異構芯片、提出基于DNA檢測酶調控的自身免疫疾病治療方案、破解藻類水下光合作用的蛋白結構和功能、基于材料基因工程研制出高溫塊體金屬玻璃、闡明銪離子對提升鈣鈦礦太陽能電池壽命的機理、青藏高原發現丹尼索瓦人、實現對引力誘導量子退相干模型的衛星檢驗、揭示非洲豬瘟病毒結構及其組裝機制、首次觀測到三維量子霍爾效應。

步入第15個年頭的中國科學十大進展,評選成果展現了基礎研究怎樣的發展趨勢?

“在科學前沿形成了一些優勢研究領域,并且持續取得突破。在量子物理方面,近10年相關成果已5次入選十大進展。”27日,科技部高技術研究發展中心主任劉敏接受科技日報記者采訪時說,2019年墨子號量子科學實驗衛星成功實現了對引力誘導量子退相干模型的檢驗,這是我國在量子科技領域的又一項重要突破。

不僅是量子物理領域,在凝聚態物理方面,繼鐵基超導、拓撲絕緣體、量子反常霍爾效應、外爾費米子、三重簡并費米子等重要發現之后,2019年我國科學家首次觀測到三維量子霍爾效應。

在結構生物學方面收獲也頗豐。我國科學家在光合作用超級復合體、線粒體呼吸鏈超級復合體、離子通道膜蛋白、剪接體蛋白復合體以及病毒結構等領域開展了系統的結構生物學研究。2019年,我科學家在水下光合作用蛋白結構、非洲豬瘟病毒結構解析方面獲得突破性進展。

“從近年中國科學十大進展入選成果來看,基礎研究持續聚焦事關國計民生的重點問題。”劉敏告訴科技日報記者,到目前為止,健康領域有27項、能源領域有11項、農業領域有8項成果入選歷年的中國科學十大進展,在白血病、抑郁癥、化石能源高效轉化利用、提高水稻品質和產量等方面取得重要進展。2019年涉及健康和能源共有4項成果入選,如我國科學家提出基于調控機體對外源性DNA檢測的自身免疫疾病治療方案,以及闡明銪離子對大幅提升鉛鹵鈣鈦礦太陽能電池壽命的機理等。

“在我國的一些特色研究領域持續獲得重要發現,如人類起源和演化以及古生物學相關研究成果連續多年入選中國科學十大進展。”劉敏說,2019年又有一項關于青藏高原發現丹尼索瓦人的成果入選。

同時,劉敏指出,我國已經培養形成了一批站在科學前沿的優勢研究團隊,如拓撲絕緣體和量子霍爾效應領域的薛其坤團隊、量子物理領域的潘建偉團隊等,他們的研究成果多次入選中國科學十大進展。

記者注意到,2019年度中國科學十大進展中有兩個量子相關成果入選,即實現對引力誘導量子退相干模型的衛星檢驗、首次觀測到三維量子霍爾效應。

“兩個與量子相關的科學進展,實際上屬于不同學科領域。”劉敏解釋說,實現對引力誘導量子退相干模型的衛星檢驗,首次對嘗試將量子力學和廣義相對論進行融合的理論進行科學檢驗,是我國科學家基于墨子號量子科學實驗衛星取得的又一項突破性成果。

值得關注的是,首次觀測到三維量子霍爾效應,是凝聚態物理領域的一項重要進展。此前科學家發現的量子霍爾效應、分數化量子霍爾效應、量子反常霍爾效應(中國科學家作出重要貢獻)都是在二維電子體系中發現的。該進展首次在三維電子體系觀測到三維量子霍爾效應,它補全了量子霍爾效應家族的一個重要拼圖。


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