中国两院院士评出2022年中国和世界十大科技进展******
中新网北京1月12日电 (记者 孙自法)由中国科学院和中国工程院两院院士投票评选的2022年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻,1月12日在北京揭晓并对外公布,“中国天眼”系列重要进展、中国空间站完成在轨建造和首个完整人类基因组序列公布、人造心脏研究重要进展等分别入选中国和世界的十大科技进展。
2022年中国十大科技进展新闻分别是:
——“中国天眼”(FAST)取得系列重要进展。中科院国家天文台李菂研究员领导的团队,采用原创的中性氢窄线自吸收方法,首次获得原恒星核包层中具有高置信度的塞曼效应测量结果;李菂团队首次提出能够统一解释重复快速射电暴偏振频率演化的机制,为最终确定FRB起源提供关键观测证据;李菂领导的国际合作团队,发现迄今唯一一例持续活跃的重复快速射电暴,并确认近源区域拥有目前已知的最大电子密度;FAST快速射电暴优先和重大项目科学研究团队,对一例位于银河系外的快速射电暴开展深度观测,首次探测到距离快速射电暴中心仅1个天文单位(即太阳到地球的距离)的周边环境的磁场变化,向着揭示快速射电暴中心引擎机制迈出重要一步;中科院国家天文台徐聪研究员领导的国际团队,对致密星系群“斯蒂芬五重星系”及周围天区的氢原子气体进行成像观测,发现一个尺度大约为200万光年的巨大原子气体结构,比银河系大20倍,这是迄今在宇宙中探测到的最大的原子气体结构。
快速射电暴和宿主星系艺术想象图。 中科院国家天文台供图——中国空间站完成在轨建造并取得一系列重大进展。神舟十五号载人飞船发射成功并自主快速交会对接于空间站天和核心舱。神舟十五号航天员乘组入驻“天宫”,与神舟十四号航天员乘组相聚中国人的“太空家园”,开启中国空间站长期有人驻留时代。19个月内,中国载人航天密集实施11次发射、2次飞船返回、7次航天员出舱,4个飞行乘组12名航天员接续在轨驻留,中国空间站“T”字基本构型组装建造如期完成。
建成空间站,建设国家太空实验室。 中国科学报供图——中国科学家发现玉米和水稻增产关键基因。《科学》杂志在线发表中国农业大学教授杨小红、李建生与华中农业大学教授严建兵联合团队的研究论文,经过三代科学家18年研究发现,玉米基因KRN2和水稻基因OsKRN2受到趋同选择,并通过相似的途径调控玉米和水稻的产量,并进一步在全基因组层面阐明了趋同进化的遗传规律。
——科学家首次发现并证实玻色子奇异金属。电子科技大学李言荣院士团队与美国布朗大学教授James M. Valles Jr、北京大学谢心澄院士等协同攻关,成功突破费米子体系的限制,首次在玻色子体系中诱导出奇异金属态。
——中国科学家将二氧化碳人工合成葡萄糖和脂肪酸。电子科技大学夏川课题组、中国科学院深圳先进技术研究院于涛课题组和中国科学技术大学曾杰课题组共同创建一种二氧化碳转化新路径,通过电催化与生物合成相结合,成功以二氧化碳和水为原料合成葡萄糖和脂肪酸,为人工和半人工合成“粮食”提供了新路径。
改造后用于制备葡萄糖的酵母菌株发酵液(棕色溶液)和制备的葡萄糖(白色溶液)。 中国科学报供图——中国迄今运载能力最大固体运载火箭“力箭一号”首飞成功。由中科院力学研究所抓总研制、中国迄今运载能力最大的固体运载火箭“力箭一号”以“一箭六星”方式成功发射,首飞圆满成功的“力箭一号”作为中小型卫星发射优先选择,丰富了中国固体运载火箭发射能力谱系。
——“夸父一号”成功发射并发布首批科学图像。中国综合性太阳探测专用卫星“夸父一号”2022年10月成功发射,首批科学图像于12月对外发布,成果实现多个国内外首次,在轨验证了“夸父一号”3台有效载荷的观测能力和先进性。全称先进天基太阳天文台(ASO-S)的“夸父一号”卫星科学目标为“一磁两暴”,同时为空间天气预报提供支持。
——新技术可在海水里原位直接电解制氢。中国工程院院士谢和平团队在《自然》发表论文,以物理力学与电化学相结合的全新思路,建立相变迁移驱动的海水无淡化原位直接电解制氢全新原理与技术,未来有望与海上可再生能源相结合,构建无淡化、无额外催化剂工程、无海水输运、无污染处理的海水原位直接电解制氢工厂。
海水无淡化原位直接电解制氢稳定性——课题组供图——国家重大科技基础设施“稳态强磁场实验装置”实现重大突破。由中科院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研制的国家重大科技基础设施“稳态强磁场实验装置”实现重大突破,创造场强45.22万高斯的稳态强磁场,超越已保持了23年之久的45万高斯稳态强磁场世界纪录,达到国际领先水平。
——“巅峰使命”珠峰科考创造多项新纪录。“巅峰使命”珠峰科考活动共有5个科考分队、16支科考小组、270多名科考队员参加。此次科考在西风-季风协同作用及影响、巅峰海拔的强烈升温、巅峰海拔的冰雪融化、高新技术平台观测的水汽和温室气体、珠峰地区的强大气氧化性过程、珠峰地区人体生理的特殊反应、珠峰地区变绿的生态过程等方面取得了众多亮点成果,创下多项科考新纪录。
科考队员成功开展珠峰峰顶综合科考工作。 中科院青藏高原研究所供图2022年世界十大科技进展新闻分别是:
——首个完整人类基因组序列公布。美国研究人员领衔的国际科研团队公布了首个完整、无间隙的人类基因组序列,人类基因组含有约30亿个DNA(脱氧核糖核酸)碱基对,完成这些碱基对的完整、无间隙测序对于了解人类基因组变异全谱、掌握基因对某些疾病的影响至关重要。
——人造心脏研究取得重要进展。美国工程师使用一种新的增材纺织品制造方法,开发出第一个具有螺旋排列跳动心脏细胞的人类心室生物杂交模型,并证明其肌肉排列确实会显著增加每次收缩时心室泵出的血液量。该研究是朝着器官生物制造迈出的重要一步,使人们更接近于建立用于移植的人体心脏的最终目标。
——银河系中心黑洞的首张照片面世。包括中国在内的全球多地天文学家同步公布一个超大质量黑洞——人马座 A*(Sgr A*)的照片。这是人类“看见”的第二个黑洞,也是银河系中心超大质量黑洞真实存在的首个直接视觉证据。这个超大质量黑洞距离太阳系约2.7万光年,质量超过太阳质量的400万倍。
银河系中心黑洞的首张照片。EHT合作组织供图——人类首次成功改变小行星轨道。美国宇航局利用双小行星重定向测试航天器,撞击了一颗近地双小行星系统中较小的小行星——Dimorphos,以期改变其运行轨道。这是世界上首个旨在防御地球免受小行星撞击威胁的测试任务,结果证实这次任务取得成功。
——美国首次成功在核聚变反应中实现“净能量增益”。美国国家点火装置团队首次在可控核聚变实验中实现核聚变反应的净能量增益,即通过核聚变产生的能量比激发聚变所使用的能量更多,这项突破首次证实惯性核聚变能的基本科学原理和可行性。
- 美国加州,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)国家点火设施的目标室,192束激光束向一个微小的燃料球传递了超过200万焦耳的紫外线能量,以产生聚变点火。 图片来源:视觉中国
——詹姆斯·韦布空间望远镜顺利入轨首次传回照片。作为迄今最大、功能最强的空间望远镜,詹姆斯·韦布空间望远镜主镜直径6.5米,由18片巨大六边形镜片构成,配有5层可展开的遮阳板。该望远镜公布了其拍摄的一批宇宙全彩色照片后,还拍摄到距离地球约280亿光年的最遥远恒星的新图像,并首次在系外行星上明确探测到二氧化碳。
——世界首台百亿亿次超级计算机打破速度纪录。国际超算组织宣布,美国橡树岭国家实验室的超级计算机“前沿”在2022年国际超算Top500榜单中拔得头筹,成为现今世界上运行速度最快的超级计算机,算力高达每秒1.1百亿亿次,也是目前国际上公告的首台每秒能执行百亿亿次浮点运算的计算机。
——猪蛋白角膜让人重见光明。瑞典林雪平大学等研究人员通过提取猪胶原蛋白制成的人工角膜,成功使失明或视力受损的人恢复了视力,且手术两年后,患者没有严重并发症或副作用的报告。该研究结果有助于开发出一种符合人类植入物标准、可以大规模生产并储存长达两年的生物材料,从而惠及更多有视力问题的人。
由猪胶原蛋白制成的角膜。 图片来源:THOR BALKHED、林雪平大学——人工智能加速“原创”新蛋白质设计。随着人工智能(AI)的巨大进步,美国西雅图华盛顿大学(UW)生物化学家David Baker领导的一个团队,只需几秒钟便可以设计出“原创”新蛋白质。在Baker团队开发的一种名为“幻觉”的方法中,研究人员将随机的氨基酸序列输入结构预测网络;根据网络的预测,改变其结构,使之变得更像蛋白质。
——科学家发现“四中子态”存在最明确证据。由数十个国家的科学家组成的联合团队发现了迄今“四中子态”(tetraneutron)奇异物质存在的最明确证据,相关研究论文已发表于《自然》,这一发现将有助于物理学家对核力本质的理论进行微调。
据了解,中国两院院士投票评选2022年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻活动,由中国科学院、中国工程院主办,中科院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办。此项年度评选活动至今已举办29次。(完)
东西问|于成龙:殷墟战车何以实证早期东西方文明互鉴?****** 中新社北京1月4日电 题:殷墟战车何以实证早期东西方文明互鉴? 作者 于成龙 中国殷商文化学会理事、中国国家博物馆研究院原副院长 殷墟,埋藏着商王朝最后一处都邑,《竹书纪年》称“自盘庚徙殷,至纣之灭,二百七十三年,更不徙都”。曾经,繁华如梦。 殷墟可提供文明互鉴的出土文物很多,车是其中重要一种。车是人类技术史上的重大发明,也是人类在长期生产、生活实践中不断积累经验、改进完善的重要工具。殷墟出土的实物战车是中国古代最早以马作为使役的两轮战车实物,受到海内外考古界的高度关注。但鲜为人知的是,殷墟战车也是早期东西方文明互鉴的实证之一。 文字记载的先秦战车作何用? 战国时期楚国诗人屈原在《九歌》名篇《国殇》中以极强的艺术感染力,情感真挚地描绘出一幅楚国将士英勇抗敌的壮烈图景。其中“车错毂兮短兵接”“凌余阵兮躐余行,左骖殪兮右刃伤”“霾两轮兮絷四马”,即是沙场战车驰骋交错、战马嘶鸣、短兵相接场面的如实写照。 依屈原诗句所载,以马作为使役的两轮战车,至迟从商代晚期至西汉早期,一直被用作重要军事装备,使用时间长达一千余年。在群雄争霸的春秋战国,拥有战车的数量更是衡量诸侯列国军力的标准。《孟子·梁惠王上》记载:“万乘之国,弑其君者,必千乘之家;千乘之国,弑其君者,必百乘之家。”其中“万乘”“千乘”“百乘”之“乘”,辞意驷马一车,足见战车在当时军事装备中的重要地位。 另一方面,这种以马作为使役的两轮战车也是出行、田猎及其他活动的重要交通工具。20世纪初,河南安阳小屯曾出土一块刻辞卜骨,是残断的牛右肩胛骨下部,清宣统三年(1911年)被考古学家罗振玉所收。该卜骨正、反面刻满长篇卜辞,现存近180字,字口涂朱,内容是商王武丁分别于癸酉、癸未、癸巳与癸亥四日,占问该旬之内是否将有灾祸发生。其中,癸巳日卜辞验辞记述,占卜次日甲午,商王田猎,在追逐兕时,小臣甾的车马与王车发生碰撞,子央从车上跌落。由此可知,商朝战车亦用于田猎。 此外,作为古代中国礼乐制度的重要载体,天子、诸侯、卿、大夫、士,不同等级的贵族拥有车的数量及装饰各不相同,相关考古发掘也确证不同等级车马制度的隆杀之别。 殷墟揭开晚商战车之谜 如上所述,凡此《诗·秦风·车邻》“有车邻邻”,《小雅·车攻》“萧萧马鸣”等中国古代典籍及甲骨文中对于战车的记载不胜枚举。通过科学的田野考古发掘,人们终得以洞察中国古代战车的真实样貌。 1928年10月至1937年6月,当时的中央研究院历史语言研究所考古组在河南安阳西北小屯及洹河南北两岸主持进行了15次考古发掘,揭露众多遗址、墓葬,出土大量遗物。 新中国成立后,此地考古发掘工作得到全面开展,并取得举世瞩目的丰硕成果。已经出土的16万片刻辞甲骨及90余年的历次考古发掘显示:此地主体遗存始于商王武丁时期,至商王帝辛,埋藏着商王朝最后一处都邑,即商王盘庚所迁之“殷”,典籍所载之“殷虚”,亦即商代甲骨文所称“大邑商”之中心所在。 历经90余年殷墟考古发掘,已出土百辆双马系驾的两轮马车,也是迄今所知中国古代最早的马车。2005至2006年,安阳钢铁厂西南发现车马坑10座,其中5辆马车为横列摆放,壮观异常。凡此种种,皆为后世首次揭示商代晚期马车的真实结构。 安阳钢铁厂出土商代晚期车马坑。图片来源:殷墟博物院经过考古工作者的细致梳理发现,商代晚期马车系由一舆、两轮、独辕、单衡与双轭五大构件组成,需青铜铸造、漆木器加工及皮革加工等众多手工业部门协同制作,集中体现了当时手工业发展的整体水平。 殷墟孝民屯商代晚期马车结构图。图片来源:殷墟博物院商代晚期马车复原图。图片来源:殷墟博物院殷墟发现的商代晚期马车,伴随有戈、箭镞之类武器及多种马具。《史记·周本纪》记载,商代末年,周武王“率戎车三百乘,虎贲三千人,甲士四万五千人,以东伐纣”。由此可知殷墟出土的这些马车即当时的“战车”。 商“王宾中丁”刻辞卜骨,现藏于中国国家博物馆。其中癸巳日卜辞验辞记述占卜次日甲午,商王田猎,在追逐兕时,小臣甾的车马与王车发生碰撞,子央从车上跌落。由此可知,当时战车亦用于田猎。图片来源:《中华文明——<古代中国陈列>文物精萃·夏商西周时期》同属于商代晚期的陕西西安老牛坡遗址与山东滕州前掌大遗址也发现了车马坑,马车构造与殷墟所见相同。换言之,目前所见考古证据表明:商王武丁时期,即公元前13世纪是中国境内出现畜养家马与战车的最早时间。 谛审上述商代晚期遗址出土的两轮马车,结构力学合理,制作工艺精良,且使用大量青铜构件,绝非初创草成之作,而是经过了漫长的发明、改进及完善过程。然而,省察经考古发掘的河南偃师商城、郑州商城及小双桥等商代早期遗址,均未发现马骨及两轮车辆遗存。 如此,商代晚期突然出现的双马系驾两轮战车,从何而来? 中西亚出土战车早于殷墟 放眼欧亚草原考古,距今约5500年的现哈萨克斯坦“柏台遗址”出土了大量马骨、马牙、利用马骨制作的鱼叉及马粪堆积,陶片上甚至还检测出马奶脂肪酸的残留,这是目前所知人类驯化马匹的最早记录,说明当时的人们已经开始驯化马匹。 欧亚草原南乌拉尔地区的“辛塔什塔遗址”,年代为公元前2000年左右。该遗址墓葬中出土了目前可以确认的年代最早的双马系驾两轮战车。位于外高加索亚南部亚美尼亚塞凡湖边的“鲁查申遗址”,年代约为公元前1500年,遗址墓葬中出土数辆双马系驾两轮战车,与商代晚期战车极为相似。同时,据两河流域北部公元前18世纪的文书记载,当时由1400人组成的军队,装备了40辆战车;公元前17世纪的文书也记述,8支军队装备80辆战车。此外,叙利亚出土的印章图案显示,一士兵乘双马系驾两轮战车,开弓射杀敌方,以及两人乘两轮战车,驱车践踏敌方的生动场景。这些考古证据则表明,早于商代晚期,双马系驾两轮战车已在中亚、西亚地区风行日久。 亚美尼亚塞凡湖边的鲁查申遗址11号墓出土两轮马车。图片来源:王巍《商代马车渊源蠡测》出于中西亚,终胜于中西亚 如将这些中亚、西亚地区的双马系驾两轮战车与中国目前所发现商代晚期的双马系驾两轮战车进行详细比较,就会发现,两者构造相同,均为一舆、两轮、独辕、单衡与双轭,各主要部件制作及衔接工艺相同,且皆使用青铜车马器具,可见两者存在明显的内在联系。因此,在中亚、西亚盛行已久的双马系驾两轮战车以及家马,应是商代晚期突然出现的家马与双马系驾两轮战车之源,这一判断符合对目前有关考古发现的解读。 然而,需要说明的是,商代晚期使用的双马系驾两轮战车,并非是简单的引进、模仿,而是在中亚、西亚地区流行的双马系驾两轮战车的基本框架上,结合自身需要,对车体、车舆面积、轮径及轨距等主要部件进行了大幅改造,塑造自身车马器具式样、尺寸,并在商代晚期高度发达的青铜铸造业及众多手工业的加持下,制作出工艺更加精湛的战车,从而令其作为军事装备及交通工具的效能发挥到极致。从殷墟遗存看,中国制造的战车在各个方面均已远超中西亚地区。进入西周后,战车结构大体因袭商制,并再次加以改进,成为春秋战国时期战车之原型。 在中国古代早期王朝时代的形成及初步发展进程中,商王朝承上启下,影响深远。引进、消化、吸收、创新,这些理念在商代晚期双马系驾两轮战车的制作中被体现得淋漓尽致,也再次从一个侧面印证了中华文明的起源和早期发展是一个多元一体的过程。 通过殷墟战车可以一窥那个时代,正是源于相互促进、取长补短、兼收并蓄的胸怀,商晚期在政治、经济及文化领域才得以成就辉煌,代表当时生产力发展最高水平的青铜铸造方能达到“炉火纯青”,从而创造了彪炳后世的青铜文明。(完) 专家简介: 于成龙,文博专业研究馆员、教授,著名青铜器专家,中国殷商文化学会理事;原中国国家博物馆研究院副院长。2018年9月,受中国文化和旅游部、国家文物局指派,作为青铜器专家赴英国对圆明园流失文物、西周晚期青铜器“虎鎣”进行真伪及其他情况鉴定。发表《文物里的古代中国•夏商西周时期》《中华文明——文物精萃•夏商西周时期》《中国国家博物馆古代艺术系列丛书•中国古代青铜器艺术》及《中国国家博物馆历史文化系列丛书•证古泽今——甲骨文文化展》等论著数十部(篇)。
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