北京1月11日電 (記者 孫自法)由中國科學院、中國工程兩院院士投票評選的2019年中國十大科技進展、世界十大科技進展11日在北京揭曉，“嫦娥四號實現(xiàn)人類探測器首次月背軟著陸”“人類首次‘看到’了黑洞”分別領(lǐng)銜2019年中國和世界十大科技進展。

兩院院士評出的2019年中國十大科技進展包括：

——嫦娥四號實現(xiàn)人類探測器首次月背軟著陸。2019年1月，嫦娥四號探測器成功著陸在月球背面艾特肯盆地馮·卡門撞擊坑，在“鵲橋”號中繼星的支持下，嫦娥四號著陸器與“玉兔二號”巡視器分別開展了就位探測和巡視勘察。目前，嫦娥四號在月球背面的工作時長已超過300天，遠超設(shè)計壽命；“玉兔二號”巡視器克服各項障礙，行駛里程也已超過300米，實現(xiàn)“雙三百”突破。

——中國天文學家發(fā)現(xiàn)迄今最大恒星級黑洞。2019年11月，國際科學期刊《自然》發(fā)布了中科院國家天文臺劉繼峰、張昊彤研究團隊的一項重大發(fā)現(xiàn)：依托中國自主研制的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施郭守敬望遠鏡(LAMOST)，研究團隊發(fā)現(xiàn)一顆迄今為止質(zhì)量最大的恒星級黑洞，并提供一種利用LAMOST巡天優(yōu)勢尋找黑洞的新方法。這顆70倍太陽質(zhì)量的黑洞遠超理論預言的質(zhì)量上限，顛覆了人們對恒星級黑洞形成的認知，有望推動恒星演化和黑洞形成理論的革新。

——中國科學家首次觀測到三維量子霍爾效應(yīng)。中國科學技術(shù)大學喬振華課題組與南方科技大學張立源課題組等合作，首次在毫米級的碲化鋯(ZrTe5)塊體單晶體材料中觀測到三維量子霍爾效應(yīng)的明確證據(jù)，并指出該效應(yīng)可能是由于磁場下相互作用產(chǎn)生的電荷密度波誘導的。這一重要研究成果于2019年5月在線發(fā)表在國際知名學術(shù)期刊《自然》上。自從1980年發(fā)現(xiàn)量子霍爾效應(yīng)后，學界把注意力集中在二維體系，這次發(fā)現(xiàn)的三維量子霍爾效應(yīng)，補全了霍爾效應(yīng)家族的一個重要拼圖。

——中國科學家研制出新型類腦計算芯片。歷經(jīng)多年努力，中國科學家研制成功面向人工通用智能的新型類腦計算芯片“天機芯”，而且成功在無人駕駛自行車上進行實驗。清華大學類腦計算研究中心施路平教授團隊的相關(guān)論文《面向人工通用智能的異構(gòu)“天機芯”芯片架構(gòu)》，2019年8月在國際期刊《自然》雜志以封面文章的形式發(fā)表。

——世界首臺百萬千瓦水電機組核心部件完工交付。由東方電氣集團東方電機有限公司研發(fā)制造的白鶴灘水電站首臺百萬千瓦水輪發(fā)電機組的轉(zhuǎn)輪，2019年1月在電站工地的轉(zhuǎn)輪廠房正式完工，并較原計劃提前交付。設(shè)計研發(fā)歷時十年之久的百萬千瓦水電機組是當今世界上單機容量最大機組，也是中國水電向世界水電“無人區(qū)”發(fā)起的沖刺。整個機組中最為核心、研制難度最大的部件就是轉(zhuǎn)輪，堪稱機組的“心臟”。轉(zhuǎn)輪總重達353噸，經(jīng)過24道工序，由100余名東電工匠耗時12個月“精雕細琢”完成。

——“太極一號”在軌測試成功，中國空間引力波探測邁出奠基性的第一步。中國首顆空間引力波探測技術(shù)實驗衛(wèi)星第一階段在軌測試任務(wù)順利完成。2019年9月，該衛(wèi)星被命名為“太極一號”，中科院科研團隊在不到一年時間里完成了“太極一號”的研制任務(wù)。“太極一號”第一階段在軌測試結(jié)果表明，激光干涉儀位移測量精度達到百皮米量級，約為一個原子的大??；引力參考傳感器測量精度達到重力加速度的百億分之一，相當于一只螞蟻推動“太極一號”衛(wèi)星產(chǎn)生的加速度；微推進器推力分辨率達到亞微牛量級，約為一粒芝麻重量的萬分之一。

——最新研究表明自然界中約24%的材料可能具有拓撲結(jié)構(gòu)。2019年2月，來自中科院物理所、南京大學和美國普林斯頓大學的3個研究組分別在《自然》雜志發(fā)布最新相關(guān)研究成果表明，數(shù)千種已知材料都可能具有拓撲性質(zhì)，即自然界中大約24%的材料可能具有拓撲結(jié)構(gòu)。拓撲，描述的是幾何圖形或空間在連續(xù)改變形狀后還能保持不變的性質(zhì)。當“拓撲”這一數(shù)學概念被引入物理學領(lǐng)域后，一方面推動了基礎(chǔ)物理學研究的發(fā)展，另一方面也促使大量新穎拓撲材料出現(xiàn)。

——中國科學家解析“奇葩”光合物種硅藻捕光新機制。中科院植物研究所的一項最新研究發(fā)現(xiàn)自然界“奇葩”光合物種——硅藻如何利用其獨特結(jié)構(gòu)去高效地捕獲、利用光能。北京時間2019年2月，知名學術(shù)期刊《科學》以長文形式在線發(fā)表了這一成果?；谠撗芯?，科學家未來有望設(shè)計出可以高效“捕光”的新型作物。中科院植物所的沈建仁和匡廷云研究團隊解析了硅藻的主要捕光天線蛋白高分辨率結(jié)構(gòu)，這是硅藻的首個光合膜蛋白結(jié)構(gòu)解析研究工作，為研究硅藻的光能捕獲、利用和光保護機制提供了重要的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

——中國自主研發(fā)臨床全數(shù)字PET/CT裝備獲準進入市場。華中科技大學謝慶國教授團隊發(fā)明的全數(shù)字PET/CT，已于2019年5月底通過國家藥品監(jiān)督管理局注冊審批，獲得市場準入和對外銷售資質(zhì)。這意味著國產(chǎn)全數(shù)字PET打破國際技術(shù)壟斷，中國高端醫(yī)療儀器開發(fā)取得重大突破。PET是正電子發(fā)射斷層成像的簡稱，是繼超聲、CT和核磁共振之后當今的尖端醫(yī)學影像技術(shù)，在惡性腫瘤、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心血管疾病等重大疾病早期診斷、療效評估、病理研究等方面，具有極大應(yīng)用價值。

——科學家發(fā)現(xiàn)16萬年前丹尼索瓦人下頜骨化石。2019年5月，中國科學家聯(lián)合多名境內(nèi)外研究人員在《自然》雜志上發(fā)表文章稱，在海拔3280米的青藏高原東北部甘肅省夏河縣白石崖溶洞，發(fā)現(xiàn)的一件人類下頜骨化石經(jīng)鑒定為丹尼索瓦人下頜骨化石。這一研究成果將青藏高原史前人類最早活動時間，由距今4萬年推早至距今16萬年，整整向前推進了12萬年。由中科院青藏高原研究所陳發(fā)虎院士、蘭州大學資源環(huán)境學院張東菊副教授和德國馬普學會進化人類學研究所Jean-Jacques Hublin教授等帶領(lǐng)的研究團隊，對化石發(fā)現(xiàn)地及其周邊地區(qū)進行近十年的系統(tǒng)考古調(diào)查，發(fā)現(xiàn)大批可能與該化石共存的文化遺存，為深入研究丹尼索瓦人的文化內(nèi)涵、行為特征和高海拔環(huán)境適應(yīng)策略等提供了關(guān)鍵信息。

中國兩院院士同步評出的2019年世界十大科技進展新聞分別是：

——人類首次“看到”了黑洞。數(shù)百名科研人員參與合作的“事件視界望遠鏡”項目2019年4月在全球多地同時召開新聞發(fā)布會，發(fā)布他們拍到的人類第一張黑洞照片，照片“主角”是室女座超巨橢圓星系M87中心的超大質(zhì)量黑洞，其質(zhì)量是太陽的65億倍，距離地球大約5500萬光年。

——DNA顯微鏡研制成功。美國霍華德－休斯醫(yī)學研究所和布羅德研究所共同開發(fā)出“DNA顯微鏡”，這是一種全新的細胞可視化技術(shù)，利用化學手段獲取細胞內(nèi)部信息，繪制的圖像反映出細胞內(nèi)生物分子的基因序列和相對位置的情況，DNA顯微鏡可以做一些光學顯微鏡做不到的事情。2019年6月，該項研究獲《細胞》雜志發(fā)表。

——隼鳥2號首次降落小行星“龍宮”并采樣。2019年2月，日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)表示，根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)判斷，小行星探測器隼鳥2號成功降落在小行星“龍宮”上并采集樣本，經(jīng)短暫停留后再次升空。

——谷歌研究人員宣布成功演示“量子優(yōu)勢”。2019年10月，谷歌公司研究人員領(lǐng)銜的團隊在英國《自然》雜志發(fā)表論文稱已成功演示“量子優(yōu)勢”，讓量子系統(tǒng)花費約200秒完成了傳統(tǒng)超級計算機在幾天之內(nèi)才能完成的任務(wù)。“量子優(yōu)勢”被用于描述量子計算機發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點，指量子計算機能解決傳統(tǒng)計算機在合理時間范圍內(nèi)無法解決的一些特殊問題。

——科學家合成世界首個含18個碳原子的純碳環(huán)。2019年8月，《科學》雜志發(fā)表牛津大學化學系與IBM蘇黎世研究實驗室合作的一項成果，他們合成了世界上第一個完全由碳原子構(gòu)成的環(huán)狀分子C18，其中的18個碳原子通過交替的單鍵和叁鍵連接而成，早期研究發(fā)現(xiàn)C18環(huán)分子具有半導體特性，這意味著類似的碳直鏈結(jié)構(gòu)可能成為分子級別的電子元件。

——新型人造DNA結(jié)構(gòu)，信息密度可加倍。2019年2月，美國應(yīng)用分子進化基金會史蒂文·本納領(lǐng)導的科研團隊在《科學》雜志上發(fā)表報告說，他們合成的新型DNA分子系統(tǒng)與天然DNA最大的不同是，它擁有8個而非4個生命信息組分。據(jù)介紹，脫氧核糖核酸(DNA)中存儲著遺傳代碼，它由4種核苷酸組成，以4個不同字母表示。美國研究人員最新合成出一種由8個字母組成的新型DNA結(jié)構(gòu)，信息存儲密度加倍，未來有望應(yīng)用于合成生物等領(lǐng)域。

——人體生理年齡首次成功逆轉(zhuǎn)。一項在美國加利福尼亞州進行的小型臨床研究首次表明，逆轉(zhuǎn)人體的表觀遺傳生物鐘是可能的。表觀遺傳生物鐘可用來測量一個人的生理年齡。在為期1年的時間里，9名健康志愿者服用了3種常見藥物——生長激素和兩種糖尿病藥物。通過分析人體基因組的標記，研究人員發(fā)現(xiàn)，這些受試者的平均生理年齡減少了2.5歲。與此同時，這些受試者的免疫系統(tǒng)也顯示出恢復活力的跡象。2019年9月，該研究結(jié)果發(fā)表于《老化細胞》雜志。

——艾滋病治療奇跡再現(xiàn)，“倫敦病人”或被治愈。據(jù)《自然》雜志2019年3月發(fā)表一篇論文，一名被稱為“倫敦病人”的艾滋病患者，經(jīng)干細胞移植治療后已18個月未檢測到艾滋病病毒。他可能成為繼“柏林病人”之后艾滋病被治愈的第二人，但專家們謹慎認為療效尚需持續(xù)監(jiān)測。與“柏林病人”接受全身放療相比，“倫敦病人”接受了相對溫和的化療。研究人員認為，“倫敦病人”的經(jīng)驗可能更好推廣。

——科學家培養(yǎng)新型大腸桿菌能以二氧化碳為食。2019年11月，在發(fā)表于《細胞》的一篇新研究中，以色列魏茨曼科學研究所的科學家們改造了一種通常以單糖為食的細菌，使其可以像植物一樣通過吸收二氧化碳來構(gòu)建細胞。這一成果為利用工程細菌將人們視為廢物的產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為燃料、食品或其他感興趣的化合物開辟了令人振奮的新前景。

——全球首支埃博拉疫苗獲歐盟批準上市。2019年11月，歐洲監(jiān)管機構(gòu)批準了一種疫苗，這種疫苗已經(jīng)幫助控制了埃博拉病毒的致命暴發(fā)，也是針對埃博拉病毒的免疫接種首次通過這項審查。埃博拉病毒是一種烈性傳染病病毒，主要通過體液傳播，可引發(fā)致命性出血熱。此前，醫(yī)學研究人員已投入大量精力進行埃博拉疫苗的研發(fā)，但大多停留在臨床試驗階段，而Ervebo成為了首支正式獲批用于人體的埃博拉疫苗，并有望于2020年第一季度在美國獲批上市。

兩院院士投票評選年度中國和世界十大科技進展活動，由中國科學院、中國工程院主辦，中科院學部工作局、中國工程院辦公廳、中國科學報社承辦，迄今已成功舉辦26次，在社會上產(chǎn)生廣泛影響。(完)