兩院院士評(píng)選“2022年中國(guó)/世界十大科技進(jìn)展新聞”揭曉

由中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)工程院主辦，中國(guó)科學(xué)院學(xué)部工作局、中國(guó)工程院辦公廳、中國(guó)科學(xué)報(bào)社承辦，中國(guó)科學(xué)院院士和中國(guó)工程院院士投票評(píng)選的2022年中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞、世界十大科技進(jìn)展新聞?dòng)?023年1月12日在京揭曉。

此項(xiàng)年度評(píng)選活動(dòng)至今已舉辦了29次。評(píng)選結(jié)果經(jīng)新聞媒體廣泛報(bào)道后，在社會(huì)上產(chǎn)生了強(qiáng)烈反響，使公眾進(jìn)一步了解國(guó)內(nèi)外科技發(fā)展的動(dòng)態(tài)，對(duì)普及科學(xué)技術(shù)起到了積極作用。

2022年中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞是：

1. 中國(guó)天眼FAST取得系列重要進(jìn)展

“中國(guó)天眼”探測(cè)到的“斯蒂芬五重星系”周圍天區(qū)的原子氣體分布（中科院國(guó)家天文臺(tái)供圖）

1月6日，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)李菂研究員領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)，通過(guò)FAST平臺(tái)，采用原創(chuàng)的中性氫窄線自吸收方法，首次獲得原恒星核包層中具有高置信度的塞曼效應(yīng)測(cè)量結(jié)果。3月18日，李菂領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)通過(guò)分析包括FAST、美國(guó)綠岸望遠(yuǎn)鏡GBT在內(nèi)的多項(xiàng)數(shù)據(jù)，首次提出了能夠統(tǒng)一解釋重復(fù)快速射電暴偏振頻率演化的機(jī)制，為最終確定FRB起源提供了關(guān)鍵觀測(cè)證據(jù)。6月9日，李菂領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際合作團(tuán)隊(duì)，在FAST的幫助下，發(fā)現(xiàn)了迄今為止唯一一例持續(xù)活躍的重復(fù)快速射電暴，并確認(rèn)近源區(qū)域擁有目前已知的最大電子密度。9月21日，F(xiàn)AST快速射電暴優(yōu)先和重大項(xiàng)目科學(xué)研究團(tuán)隊(duì)，利用FAST對(duì)一例位于銀河系外的快速射電暴開(kāi)展了深度觀測(cè)，首次探測(cè)到距離快速射電暴中心僅1個(gè)天文單位（即太陽(yáng)到地球的距離）的周邊環(huán)境的磁場(chǎng)變化，向著揭示快速射電暴中心引擎機(jī)制邁出重要一步。10月19日，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)徐聰研究員領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際團(tuán)隊(duì)，利用FAST對(duì)致密星系群“斯蒂芬五重星系”及周圍天區(qū)的氫原子氣體進(jìn)行了成像觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)尺度大約為200萬(wàn)光年的巨大原子氣體結(jié)構(gòu)，比銀河系大20倍，這是迄今為止在宇宙中探測(cè)到的最大的原子氣體結(jié)構(gòu)。上述5項(xiàng)重要成果均在《自然》《科學(xué)》上發(fā)表。

2. 中國(guó)空間站完成在軌建造并取得一系列重大進(jìn)展

建成空間站，建設(shè)國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室（圖片來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心）

11月29日23時(shí)08分，搭載神舟十五號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十五運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功。11月30日5時(shí)42分，神舟十五號(hào)載人飛船自主快速交會(huì)對(duì)接于空間站天和核心艙前向端口，加上問(wèn)天、夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙，神舟十四號(hào)、天舟五號(hào)飛船，空間站由此形成“三艙三船”組合體，達(dá)到當(dāng)前設(shè)計(jì)的最大構(gòu)型，總重近百噸。神舟十五號(hào)航天員乘組于11月30日清晨入駐“天宮”，與神舟十四號(hào)航天員乘組相聚中國(guó)人的“太空家園”，開(kāi)啟中國(guó)空間站長(zhǎng)期有人駐留時(shí)代。這是中國(guó)載人航天史上首次有兩個(gè)航天員乘組在“太空會(huì)師”，也是中國(guó)航天員首次在空間站迎接神舟載人飛船來(lái)訪。19個(gè)月內(nèi)，中國(guó)載人航天密集實(shí)施11次發(fā)射、2次飛船返回、7次航天員出艙，4個(gè)飛行乘組12名航天員接續(xù)在軌駐留，空間站“T”字基本構(gòu)型組裝建造如期完成。展現(xiàn)了中國(guó)載人航天30年發(fā)展的厚重積淀與強(qiáng)大實(shí)力，跑出了新時(shí)代中國(guó)航天發(fā)展的加速度。

3. 我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)玉米和水稻增產(chǎn)關(guān)鍵基因

基因編輯KRN2能增加穗行數(shù)2行和產(chǎn)量10%（課題組供圖）

玉米、水稻和小麥?zhǔn)瞧耨Z化最為成功的三大農(nóng)作物，為全人類提供了50%以上的能量攝入。由于它們的馴化地區(qū)、祖先各不相同，形態(tài)習(xí)性各異，其馴化過(guò)程是否遵循共同的遺傳規(guī)律在科學(xué)界長(zhǎng)期存在爭(zhēng)論。3月25日，《科學(xué)》雜志在線發(fā)表了中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)教授楊小紅/李建生與華中農(nóng)業(yè)大學(xué)教授嚴(yán)建兵聯(lián)合團(tuán)隊(duì)的研究論文。經(jīng)過(guò)三代科學(xué)家18年研究發(fā)現(xiàn)，玉米基因KRN2和水稻基因OsKRN2受到趨同選擇，并通過(guò)相似的途徑調(diào)控玉米和水稻的產(chǎn)量。該團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步在全基因組層面闡明了趨同進(jìn)化的遺傳規(guī)律。據(jù)悉，這一成果不僅揭示了玉米與水稻的同源基因趨同進(jìn)化從而增加玉米與水稻產(chǎn)量的機(jī)制，為育種提供了寶貴的遺傳資源，而且為農(nóng)藝性狀關(guān)鍵控制基因的解析與育種應(yīng)用，以及其它優(yōu)異野生植物快速再馴化或從頭馴化提供重要理論基礎(chǔ)。

4. 科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)并證實(shí)玻色子奇異金屬

高溫超導(dǎo)釔鋇銅氧（YBCO）納米網(wǎng)孔薄膜中的玻色子奇異金屬（課題組供圖）

電子科技大學(xué)電子薄膜與集成器件國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任李言榮院士團(tuán)隊(duì)與美國(guó)布朗大學(xué)教授James M. Valles Jr、北京大學(xué)物理學(xué)院/量子材料科學(xué)中心謝心澄院士等協(xié)同攻關(guān)，成功突破了費(fèi)米子體系的限制，首次在玻色子體系中誘導(dǎo)出奇異金屬態(tài)。相關(guān)研究1月12日發(fā)表于《自然》。宇宙中，基本粒子分為費(fèi)米子與玻色子兩種。其中，人類社會(huì)目前賴以生存的電子工業(yè)與器件發(fā)展幾乎完全基于費(fèi)米子體系，但該體系能耗高、損耗大，物理尺寸已近極限，面臨性能持續(xù)提升的瓶頸，無(wú)法滿足快速增長(zhǎng)的信息傳輸需求。而以高溫超導(dǎo)體為代表的玻色子器件，具有完美的零損耗能量傳遞特性，有望為電子信息工業(yè)帶來(lái)革命性變化。據(jù)悉，該研究為理解凝聚態(tài)物理中奇異金屬的物理規(guī)律、揭示奇異金屬的普適性、完善量子相變理論奠定了科學(xué)基礎(chǔ)，對(duì)揭示耗散效應(yīng)對(duì)玻色子量子相干的定量影響、推動(dòng)未來(lái)低能耗超導(dǎo)量子計(jì)算以及極高靈敏量子探測(cè)技術(shù)的發(fā)展具有重要的理論和實(shí)際意義。

5. 我國(guó)科學(xué)家將二氧化碳人工合成葡萄糖和脂肪酸

改造后用于制備葡萄糖的酵母菌株發(fā)酵液（棕色溶液）和制備的葡萄糖（白色溶液）（中科院深圳先進(jìn)院供圖）

將二氧化碳人工轉(zhuǎn)化為高附加值化合物，“變廢為寶”，是科技界持續(xù)攻關(guān)的重要領(lǐng)域。我國(guó)科學(xué)家此前在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了二氧化碳到淀粉的從頭合成。2022年，電子科技大學(xué)夏川課題組、中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院于濤課題組和中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)曾杰課題組共同創(chuàng)建了一種二氧化碳轉(zhuǎn)化新路徑，通過(guò)電催化與生物合成相結(jié)合，成功以二氧化碳和水為原料合成了葡萄糖和脂肪酸，為人工和半人工合成“糧食”提供了新路徑。該研究開(kāi)辟了電化學(xué)結(jié)合活細(xì)胞催化制備葡萄糖等糧食產(chǎn)物的新策略，為進(jìn)一步發(fā)展基于電力驅(qū)動(dòng)的新型農(nóng)業(yè)與生物制造業(yè)提供了新范例，是二氧化碳利用的重要發(fā)展方向。該成果4月28日以封面文章形式在《自然—催化》發(fā)表。

6. 我國(guó)迄今運(yùn)載能力最大固體運(yùn)載火箭“力箭一號(hào)”首飛成功

“力箭一號(hào)”起飛（中科院力學(xué)所供圖）

7月27日12時(shí)12分，由中科院力學(xué)研究所抓總研制、中國(guó)迄今運(yùn)載能力最大的固體運(yùn)載火箭“力箭一號(hào)”（ZK-1A）在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，以“一箭六星”方式將六顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。“力箭一號(hào)”運(yùn)載火箭首次飛行任務(wù)取得圓滿成功，作為中小型衛(wèi)星發(fā)射優(yōu)先選擇，豐富了中國(guó)固體運(yùn)載火箭發(fā)射能力譜系。該款火箭是四級(jí)固體運(yùn)載火箭，起飛重量135噸，起飛推力200噸，總長(zhǎng)30米，芯級(jí)直徑2.65米，首飛狀態(tài)整流罩直徑2.65米，500公里太陽(yáng)同步軌道運(yùn)載能力1500公斤。據(jù)悉，“力箭一號(hào)”運(yùn)載火箭由中科院“十四五”重大項(xiàng)目支持，其面向空間科學(xué)和空間技術(shù)發(fā)展需求，以“工程科學(xué)”思想為指導(dǎo)，以創(chuàng)新、先進(jìn)、高效為設(shè)計(jì)思路，發(fā)展創(chuàng)新性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性運(yùn)載火箭，對(duì)于推動(dòng)中國(guó)運(yùn)載技術(shù)和研制模式的變革和創(chuàng)新、推動(dòng)空間科學(xué)發(fā)展具有重要意義。

7. “夸父一號(hào)”發(fā)射成功，并發(fā)布首批科學(xué)圖像

HXI在2022年11月11日“雙11”觀測(cè)到的一個(gè)C級(jí)耀斑硬X射線成像與AIASDO紫外1700圖像的比較

我國(guó)綜合性太陽(yáng)探測(cè)專用衛(wèi)星“夸父一號(hào)”首批科學(xué)圖像于12月13日在京正式對(duì)外發(fā)布。包括“夸父一號(hào)”自成功發(fā)射以來(lái)的3臺(tái)有效載荷在軌運(yùn)行兩個(gè)月期間獲取的若干對(duì)太陽(yáng)的科學(xué)觀測(cè)圖像，這些成果實(shí)現(xiàn)多個(gè)國(guó)內(nèi)外首次，在軌驗(yàn)證了“夸父一號(hào)”3臺(tái)有效載荷的觀測(cè)能力和先進(jìn)性。據(jù)了解，“夸父一號(hào)”衛(wèi)星全稱先進(jìn)天基太陽(yáng)天文臺(tái)（ASO-S），是一顆綜合性太陽(yáng)探測(cè)專用衛(wèi)星，由中科院國(guó)家空間科學(xué)中心負(fù)責(zé)工程大總體和地面支撐系統(tǒng)的研制建設(shè)，中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院、國(guó)家天文臺(tái)、長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所、紫金山天文臺(tái)負(fù)責(zé)衛(wèi)星平臺(tái)及有效載荷研制，科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)由中科院紫金山天文臺(tái)負(fù)責(zé)，測(cè)控系統(tǒng)由中國(guó)西安衛(wèi)星測(cè)控中心負(fù)責(zé)實(shí)施，運(yùn)載火箭由中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司第八研究院研制生產(chǎn)。據(jù)悉，該衛(wèi)星于2022年10月9日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。衛(wèi)星科學(xué)目標(biāo)為“一磁兩暴”，即同時(shí)觀測(cè)太陽(yáng)磁場(chǎng)及太陽(yáng)上兩類最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象——耀斑和日冕物質(zhì)拋射，并研究它們的形成、演化、相互作用、關(guān)聯(lián)等，同時(shí)為空間天氣預(yù)報(bào)提供支持。

8. 新技術(shù)可在海水里原位直接電解制氫

海水無(wú)淡化原位直接電解制氫穩(wěn)定性（課題組供圖）

由于淡水資源緊缺，向大海要水是未來(lái)氫能發(fā)展的重要方向。但復(fù)雜的海水成分（約92種化學(xué)元素）導(dǎo)致海水制氫面臨諸多難題與挑戰(zhàn)，先淡化后制氫工藝流程復(fù)雜且成本高昂。11月30日，中國(guó)工程院院士謝和平與他指導(dǎo)的深圳大學(xué)、四川大學(xué)博士生團(tuán)隊(duì)在《自然》發(fā)表論文，以物理力學(xué)與電化學(xué)相結(jié)合的全新思路，建立了相變遷移驅(qū)動(dòng)的海水無(wú)淡化原位直接電解制氫全新原理與技術(shù)。該技術(shù)徹底隔絕了海水離子，實(shí)現(xiàn)了無(wú)淡化過(guò)程、無(wú)副反應(yīng)、無(wú)額外能耗的高效海水原位直接電解制氫，即在海水里原位直接電解制氫。據(jù)悉，海水無(wú)淡化原位直接電解制氫技術(shù)未來(lái)有望與海上可再生能源相結(jié)合，構(gòu)建無(wú)淡化、無(wú)額外催化劑工程、無(wú)海水輸運(yùn)、無(wú)污染處理的海水原位直接電解制氫工廠。

9. 國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置”實(shí)現(xiàn)重大突破

穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置混合磁體（中科院合肥物質(zhì)研究院供圖）

8月12日，國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置”實(shí)現(xiàn)重大突破，創(chuàng)造場(chǎng)強(qiáng)45.22萬(wàn)高斯的穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)，超越已保持了23年之久的45萬(wàn)高斯穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)世界紀(jì)錄。國(guó)家穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置由中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心研制，是“十一五”期間國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)立項(xiàng)的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，包括十臺(tái)磁體——五臺(tái)水冷磁體、四臺(tái)超導(dǎo)磁體和一臺(tái)混合磁體。此次國(guó)家穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置的混合磁體在26.9兆瓦的電源功率下產(chǎn)生45.22萬(wàn)高斯的穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，成為我國(guó)科學(xué)實(shí)驗(yàn)極端條件建設(shè)乃至世界強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)發(fā)展的重要里程碑。據(jù)悉，穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)是物質(zhì)科學(xué)研究需要的一種極端實(shí)驗(yàn)條件，是推動(dòng)重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的“利器”。在強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，物質(zhì)特性會(huì)受到調(diào)控，有利于科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物質(zhì)新現(xiàn)象、探索物質(zhì)新規(guī)律。

10.“巔峰使命”珠峰科考創(chuàng)造多項(xiàng)新紀(jì)錄

科考隊(duì)員成功開(kāi)展珠峰峰頂綜合科考工作（中科院青藏高原研究所供圖）

5月30日，“巔峰使命”珠峰科考活動(dòng)的主體任務(wù)完成，共有5個(gè)科考分隊(duì)、16支科考小組、270多名科考隊(duì)員參加。此次科考在西風(fēng)-季風(fēng)協(xié)同作用及影響、巔峰海拔的強(qiáng)烈升溫、巔峰海拔的冰雪融化、高新技術(shù)平臺(tái)觀測(cè)的水汽和溫室氣體、珠峰地區(qū)的強(qiáng)大氣氧化性過(guò)程、珠峰地區(qū)人體生理的特殊反應(yīng)、珠峰地區(qū)變綠的生態(tài)過(guò)程等方面取得了眾多亮點(diǎn)成果，創(chuàng)下多項(xiàng)科考新紀(jì)錄。其中，“巔峰使命”珠峰科考首次建成了梯度聯(lián)網(wǎng)的巔峰站并實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸，架設(shè)了世界上海拔最高的氣象站（8830米），建成了從4276米到8830米海拔梯度的觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了觀測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸；科考首次成功獲取了海拔6500米、7028米和8848米的冰雪樣品；科考所使用的“極目一號(hào)”Ⅲ型系留浮空艇長(zhǎng)55米、高19米，體積達(dá)9060立方米，創(chuàng)造了海拔9050米浮空艇原位大氣環(huán)境科學(xué)觀測(cè)的紀(jì)錄。此外，“巔峰使命”珠峰科考首次利用高精度雷達(dá)測(cè)量了珠峰頂部的冰雪厚度；首次采用多種先進(jìn)技術(shù)獲得地面至39公里高空大氣臭氧濃度數(shù)據(jù)和三維風(fēng)場(chǎng)；首次獲得高原常駐和短居人群的高山生理適應(yīng)數(shù)據(jù)等。

2022年世界十大科技進(jìn)展新聞是：

1. 首個(gè)完整人類基因組序列公布

4月1日《科學(xué)》雜志封面：填補(bǔ)空缺（圖片來(lái)源：《科學(xué)》）

由美國(guó)國(guó)家人類基因組研究所、加利福尼亞大學(xué)圣克魯斯分校、華盛頓大學(xué)等機(jī)構(gòu)研究人員領(lǐng)銜的國(guó)際科研團(tuán)隊(duì)3月31日公布了首個(gè)完整、無(wú)間隙的人類基因組序列。與這項(xiàng)重大成果相關(guān)的6篇論文當(dāng)天發(fā)表在美國(guó)《科學(xué)》雜志上。美國(guó)國(guó)家人類基因組研究所在一份公報(bào)中表示，人類基因組含有約30億個(gè)DNA（脫氧核糖核酸）堿基對(duì)，完成這些堿基對(duì)的完整、無(wú)間隙測(cè)序?qū)τ诹私馊祟惢蚪M變異全譜、掌握基因?qū)δ承┘膊〉挠绊懼陵P(guān)重要。據(jù)悉，人類基因組測(cè)序項(xiàng)目的重要意義被視為與阿波羅登月計(jì)劃相當(dāng)。人類基因組蘊(yùn)藏人類遺傳信息，破譯它能夠?yàn)榧膊≡\斷、新藥研發(fā)、新療法探索等帶來(lái)革命性進(jìn)步。早在2001年，由包括中國(guó)在內(nèi)的6國(guó)科學(xué)家共同參與了國(guó)際“人類基因組計(jì)劃”，并在英國(guó)《自然》雜志上發(fā)布了人類基因組草圖及初步分析。但由于當(dāng)時(shí)的測(cè)序技術(shù)所限，這份人類基因組草圖中留有許多空白。

2. 人造心臟研究取得重要進(jìn)展

為了從頭開(kāi)始構(gòu)建人類心臟，研究人員需要復(fù)制構(gòu)成心臟的獨(dú)特結(jié)構(gòu)。這包括重建螺旋幾何形狀——當(dāng)心臟跳動(dòng)時(shí)，螺旋幾何形狀會(huì)產(chǎn)生扭曲的運(yùn)動(dòng)。這種扭曲運(yùn)動(dòng)對(duì)大量泵血至關(guān)重要，但由于制造具有不同幾何形狀和排列的心臟難度較大，這項(xiàng)工作極具挑戰(zhàn)性。如今，美國(guó)哈佛大學(xué)約翰·保爾森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院（SEAS）生物工程師使用一種新的增材紡織品制造方法（FRJS），開(kāi)發(fā)了第一個(gè)具有螺旋排列跳動(dòng)心臟細(xì)胞的人類心室生物雜交模型，并證明其肌肉排列確實(shí)會(huì)顯著增加每次收縮時(shí)心室泵出的血液量。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表于7月7日出版的《科學(xué)》雜志。研究的目標(biāo)是建立一個(gè)模型，測(cè)試心臟的螺旋結(jié)構(gòu)是否對(duì)達(dá)到大的射血分?jǐn)?shù)（即每次收縮時(shí)心室泵送的血液百分比）至關(guān)重要，并研究心臟螺旋結(jié)構(gòu)的相對(duì)重要性。這項(xiàng)工作是朝著器官生物制造邁出的重要一步，使人們更接近于建立用于移植的人體心臟的最終目標(biāo)。

3. 銀河系中心黑洞的首張照片面世

銀河系中心黑洞的首張照片（EHT合作組織供圖）

5月12日，包括中國(guó)在內(nèi)的全球多地天文學(xué)家同步公布了一個(gè)超大質(zhì)量黑洞——人馬座 A* （Sgr A*）的照片。相關(guān)研究成果以特刊形式發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志通訊》上。這是人類“看見(jiàn)”的第二個(gè)黑洞，也是銀河系中心超大質(zhì)量黑洞真實(shí)存在的首個(gè)直接視覺(jué)證據(jù)。這個(gè)超大質(zhì)量黑洞距離太陽(yáng)系約2.7萬(wàn)光年，質(zhì)量超過(guò)太陽(yáng)質(zhì)量的400萬(wàn)倍。這張銀河系中心黑洞的照片，與人類看到的第一張黑洞照片的拍攝者和拍攝時(shí)間均相同，都是由“事件視界望遠(yuǎn)鏡”（EHT）合作組織在2017年通過(guò)分布在地球上由8個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡組成的一個(gè)等效于地球般口徑大小的“虛擬望遠(yuǎn)鏡”所拍攝。EHT研究團(tuán)隊(duì)花了五年時(shí)間，用超級(jí)計(jì)算機(jī)合成和分析數(shù)據(jù)，編纂了前所未有的黑洞模擬數(shù)據(jù)庫(kù)，與觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)格比對(duì)，并提取出不同照片平均后的效果，最終得以將銀河系中心這個(gè)超大質(zhì)量黑洞的“真實(shí)容貌”第一次呈現(xiàn)出來(lái)。

4. 人類首次成功改變小行星軌道

DART航天器撞擊小行星Dimorphos后，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡拍攝到噴出的塵埃和碎片羽流圖像（圖片來(lái)源：NASA）

9月26日，美國(guó)宇航局（NASA）利用雙小行星重定向測(cè)試（DART）航天器，撞擊了一顆近地雙小行星系統(tǒng)中較小的小行星——Dimorphos，以期改變其運(yùn)行軌道。這是世界上首個(gè)旨在防御地球免受小行星撞擊威脅的測(cè)試任務(wù)。10月11日，NASA證實(shí)這次任務(wù)取得成功——DART航天器的撞擊，將Dimorphos推向其伴星Didymos，并將前者近12小時(shí)的軌道周期縮短了32分鐘。據(jù)悉，NASA在撞擊開(kāi)始前表示，將軌道周期縮短73秒就代表任務(wù)成功。大多數(shù)天文學(xué)家則預(yù)測(cè)，撞擊可能導(dǎo)致軌道周期縮短10分鐘。但該撞擊造成的偏斜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于預(yù)期。這也在一定程度上表明，動(dòng)能撞擊是行星防御的可行方法。

5. 美國(guó)首次成功在核聚變反應(yīng)中實(shí)現(xiàn)“凈能量增益”

12月13日，美國(guó)能源部（DOE）和能源部國(guó)家核安全管理局（NNSA）宣布，勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）的美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置（NIF）團(tuán)隊(duì)首次在可控核聚變實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)核聚變反應(yīng)的凈能量增益，即通過(guò)核聚變產(chǎn)生的能量比激發(fā)聚變所使用的能量更多，這項(xiàng)突破將為美國(guó)國(guó)防的發(fā)展和清潔能源的未來(lái)鋪平道路。據(jù)悉，美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置團(tuán)隊(duì)用192束激光束，向一個(gè)微型燃料顆粒輸送了205萬(wàn)焦耳的激光能量，點(diǎn)燃核聚變?nèi)剂?，最終產(chǎn)生了315萬(wàn)焦耳的聚變能量輸出，實(shí)現(xiàn)凈能量增益，首次證實(shí)了慣性核聚變能（IFE）的基本科學(xué)原理和可行性。

6. 詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡順利入軌 首次傳回照片

詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡是由美國(guó)宇航局與歐洲空間局、加拿大航天局聯(lián)合研究開(kāi)發(fā)，是NASA建造的迄今最大、功能最強(qiáng)的空間望遠(yuǎn)鏡，其主鏡直徑6.5米，由18片巨大六邊形鏡片構(gòu)成；配有5層可展開(kāi)的遮陽(yáng)板，被認(rèn)為是哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的“繼任者”。該望遠(yuǎn)鏡于2021年12月25日從法屬圭亞那庫(kù)魯航天中心發(fā)射升空，2022年1月24日順利進(jìn)入圍繞日地系統(tǒng)第二拉格朗日點(diǎn)的運(yùn)行軌道，并于7月12日正式公布了其拍攝的一批宇宙全彩色照片。此后，韋布空間望遠(yuǎn)鏡還拍攝到距離地球約280億光年的最遙遠(yuǎn)恒星的新圖像并首次在系外行星上明確探測(cè)到二氧化碳。據(jù)悉，韋布空間望遠(yuǎn)鏡任務(wù)目標(biāo)主要有4個(gè)方面：尋找135億多年前的宇宙中誕生的第一批星系；研究星系演化的各階段；觀察恒星及行星系統(tǒng)的形成；測(cè)定包括太陽(yáng)系行星系統(tǒng)在內(nèi)的行星系統(tǒng)的物理、化學(xué)性質(zhì)，并研究其他行星系統(tǒng)存在生命的可能性。

7. 世界首臺(tái)百億億次超級(jí)計(jì)算機(jī)打破速度紀(jì)錄

“前沿”超級(jí)計(jì)算機(jī)（圖片來(lái)源：英國(guó)《新科學(xué)家》雜志網(wǎng)站）

5月31日，國(guó)際超算組織宣布，位于美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的超級(jí)計(jì)算機(jī)“前沿”在2022年國(guó)際超算Top500榜單中拔得頭籌，成為現(xiàn)今世界上運(yùn)行速度最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)，算力高達(dá)每秒1.1百億億次，也是目前國(guó)際上公告的首臺(tái)每秒能執(zhí)行百億億次浮點(diǎn)運(yùn)算的計(jì)算機(jī)。據(jù)悉，普通筆記本電腦每秒只能進(jìn)行幾萬(wàn)億次運(yùn)算，而“前沿”的運(yùn)行速度是其100多萬(wàn)倍。百億億次超級(jí)計(jì)算機(jī)也被稱為E級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)，每秒計(jì)算次數(shù)超過(guò)1018，它的研制占據(jù)了國(guó)際高端信息技術(shù)創(chuàng)新和競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)，可用于對(duì)氣候變化、核聚變模型進(jìn)行精確建模，有助于新藥的研發(fā)以及加密技術(shù)破解，因此也將成為國(guó)家安全的重要工具。

8. 豬蛋白角膜讓人重見(jiàn)光明

由豬膠原蛋白制成的角膜（圖片來(lái)源：THOR BALKHED、林雪平大學(xué)）

長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家一直在尋找可替代人類角膜的移植物。如今，瑞典林雪平大學(xué)和LinkoCare Life Sciences公司的研究人員通過(guò)提取豬膠原蛋白制成的人工角膜，成功使失明或視力受損的人恢復(fù)了視力，且手術(shù)兩年后，患者沒(méi)有嚴(yán)重并發(fā)癥或副作用的報(bào)告。相關(guān)研究8月11日發(fā)表于《自然-生物技術(shù)》。林雪平大學(xué)的Mehrdad Rafat和同事通過(guò)從豬皮中提取和純化膠原蛋白，制造了一種柔韌有彈性的類似隱形眼鏡的人工角膜。在相關(guān)實(shí)驗(yàn)成功后，研究小組開(kāi)始在志愿者中對(duì)人工角膜進(jìn)行測(cè)試。在接受人工角膜移植后，每個(gè)人的視力都有所提高，其中有3名失明患者術(shù)后視力恢復(fù)到正常人水平。該研究結(jié)果有助于開(kāi)發(fā)出一種符合人類植入物標(biāo)準(zhǔn)、可以大規(guī)模生產(chǎn)并儲(chǔ)存長(zhǎng)達(dá)兩年的生物材料，從而惠及更多有視力問(wèn)題的人。

9. 人工智能加速“原創(chuàng)”新蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)

人工智能工具正在幫助科學(xué)家設(shè)計(jì)出形狀不同于任何自然界結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。

隨著人工智能（AI）的巨大進(jìn)步，美國(guó)西雅圖華盛頓大學(xué)（UW）生物化學(xué)家David Baker領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)，只需幾秒鐘便可以設(shè)計(jì)出“原創(chuàng)”新蛋白質(zhì)。相關(guān)研究發(fā)表于9月15日出版的《科學(xué)》。最初，研究人員構(gòu)想出一種新蛋白質(zhì)的形狀——通常是將其他蛋白質(zhì)的片段拼湊在一起，然后由軟件推導(dǎo)出與該形狀對(duì)應(yīng)的氨基酸序列。但在實(shí)驗(yàn)室中制作這些“草稿”蛋白質(zhì)時(shí)很少能折疊成所需的形狀，相反，它們最終被卡在不同的狀態(tài)。而通過(guò)調(diào)整蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)軟件AlphaFold和其他AI程序，這一耗時(shí)的步驟可以瞬間完成。在Baker團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的一種名為“幻覺(jué)”的方法中，研究人員將隨機(jī)的氨基酸序列輸入結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)；根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)，改變其結(jié)構(gòu)，使之變得更像蛋白質(zhì)。

10.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)“四中子態(tài)”存在最明確證據(jù)

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)“四中子態(tài)”存在最明確證據(jù)（圖片來(lái)源：ANDREY SHIROKOV）

由數(shù)十個(gè)國(guó)家的科學(xué)家組成的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了迄今“四中子態(tài)”（tetraneutron）奇異物質(zhì)存在的最明確證據(jù)，相關(guān)論文6月22日發(fā)表于《自然》。20年前，科學(xué)家意外發(fā)現(xiàn)了一種奇異物質(zhì)“四中子態(tài)”的存在跡象，該物質(zhì)由4個(gè)中子組成。此次，國(guó)際聯(lián)合團(tuán)隊(duì)找到了迄今“四中子態(tài)”存在的最明確證據(jù)。德國(guó)慕尼黑工業(yè)大學(xué)Roman Gernhauser等研究人員利用不同的粒子碰撞，制造出平常多出4個(gè)中子的氦原子，然后與質(zhì)子碰撞，在碰撞后，只剩下四個(gè)中子，并且可以結(jié)合成一個(gè)“四中子態(tài)”。該實(shí)驗(yàn)旨在抑制可能干擾或被誤認(rèn)為是產(chǎn)生“四中子”的每一個(gè)反應(yīng)，因此他們以無(wú)與倫比的精度測(cè)量了缺失的能量。通過(guò)追蹤缺失的能量，他們推斷出“四中子”形成的時(shí)間非常短暫，僅有10-22秒鐘。據(jù)悉，這一發(fā)現(xiàn)將有助于物理學(xué)家對(duì)核力本質(zhì)的理論進(jìn)行微調(diào)。