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。
——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)
狗脸识别、智慧铲屎、电子游戏......未来我们和宠物的互动有多丰富****** 从“饲养”到“陪伴”,宠物已成为人们不可或缺的家庭成员。 Euromonitor最新数据显示,2015至2021年,全球宠物市场规模从1098亿美元稳步攀升到了1597亿美元,年复合增长率达6.4%。在中国,宠物消费市场规模更是在十年间从140亿元大幅攀升至2490亿元。 在物联网、大数据、人工智能等技术的加持下,我们与宠物的互动越来越丰富。未来,科技将怎样帮助我们提升和宠物的亲密度?我们可以怎样智慧养宠? 图源:pixabay “铲屎官,陪我打游戏” 玩电子游戏已经不是人类的特权!英国初创宠物品牌Joipaw已经开发一款给宠物狗使用的游戏家用主机,名为“Joipaw”。该产品带有一块触控屏幕以及自动投喂器。 图源:joipaw 未来,我们或许可以看到这样的画面。 回到家,发现狗子正在屏幕前“奋战”,不亦乐乎。它用鼻子精准地“捉”住了屏幕上的每一只地鼠。而投食机在狗子每次成功触及屏幕中的地鼠时,投放零食给与奖励。狗子疯狂进食,津津有味。 不止如此,Joipaw还为他们的主机搭配了运动穿戴设备,这些设备既可以供饲养人通过APP来监控宠物,还可以直接关联游戏内容,进行额外的游戏控制。 图源:Joipaw 英国开放大学动物-计算机交互教授兼 Joipaw 的科学顾问克拉拉·曼奇尼 (Clara Mancini) 说,针对狗的触摸屏大脑游戏的研究虽然才刚开始,但“非常有前途”。她认为,这项技术可以帮助患有痴呆症的狗,或者让那些因为住在收容所而不太活跃的狗变得更活跃。 “铲屎官,带好我的身份证” 世界上不存在两片完全相同的树叶,也不存在两只鼻纹完全相同的狗子。 与人类指纹类似,犬类鼻纹具有唯一性与稳定不变性,甚至不会随着成长而改变。主人只需对准犬鼻进行简单的抓拍或者视频录像,系统通过犬鼻检测,定位出鼻纹关键点,将提取到的鼻纹深度图信息汇入后台数据库,更可为犬只生成一张专属的身份证。 图源:旷视科技 在AI技术日趋普及的当下,犬鼻纹识别技术是通过对比犬鼻纹图像特征之间的相似性来确定犬只的身份,其核心技术是使用模式识别、图像处理等方法对犬只的鼻纹特征进行描述、匹配和分类,从而实现自动的犬只个体认证。对比现有的DNA认证和芯片认证,鼻纹识别具有识别精度高、宠物友好性高、操作体验好、反作弊性强、成本低等优点,具有广泛的应用前景。 图源:支付宝 目前,已有科技公司推出宠物的鼻纹识别解决方案,用于城市中的宠物管理,如AI寻宠、宠物门禁、在线犬证办理等。此方案主要通过模式识别、图像处理等方法对犬只的鼻纹特征进行描述、匹配和分类,从而实现犬只的识别与认证。 当宠物拥有专属ID,有关犬的基本信息、生活动态、消费记录、服务和医疗等信息都将与之绑定。由此拓展的宠物比赛、宠物保险、宠物医疗、宠物零售等场景都将呈现出更多样的可能性。 “铲屎官,我们谈谈” 利用擅长模式分析的人工智能,我们或许可以真正破译动物语言,与猫、鸟类,甚至鲸鱼等动物直接对话。届时,人类与动物的关系或将掀开新一页。 美国北亚利桑那大学科恩·斯洛伯德克夫创建了一个名为Zoolingua的公司,目标是开发一种人工智能,让人们能与宠物顺畅地沟通交流。他认为,如果人类能了解到一点点动物们的想法,同时让动物们了解一点点我们的想法,二者之间的关系将完全不同。 图源:Zoolingua官网 因此,该团队观察狗子在特定环境下的叫声和行为,并对这些复杂的通信形式进行分类和分析,最终可以有效准确地在计算机程序中,将“汪汪”翻译成英语。 根据Zoolingua的统计,美国每年约有二至四百万只狗被安乐死。其中大部分归因于行为问题,而这些问题的出现主要是因为人与狗之间缺乏沟通。该团队认为,如果能找出狗子的行为与我们指令相出入的原因,我们就可以解决很多行为问题并拯救很多狗。 “铲屎官,今天你铲屎了么” 通过DNA检测技术和无人机,狗子的粪便可以被精准锁定,并找到那个拒绝铲屎的铲屎官,进行追责和教育。 图源:PooPrints 从DNA采集的角度来说,美国DNA技术宠物公司PooPrints已经有了成熟的方案。 首先,要在每个狗子的身上提取到生物信息数据样本。然后,每只狗的基因档案都被注册,并安全地上传到DNA世界宠物登记数据库中,狗主人还需要填写一份关于本人的基本信息,相关信息会存储到狗子的“身份证”中。最后,只需要从“犯罪现场”提取到证据,将样品证据返回实验室进行处理,就可以将粪便与狗子们匹配上,从而找到这个懒惰的铲屎官了。 图源:pooprints 那如何追踪狗子的粪便呢? 荷兰企业家Gerben Lievers将传感器和机器人综合成了“无人机铲屎官”。第一个无人机模型名为Watchdog1,主要使用热成像技术,通过与周围区域相比的温度来定位需要铲的屎。同时,该模型附有GPS定位系统,相关数据会发送到名为Patroldog1的地面机器人上,接收到数据后,地面机器人便负责找到并清理。 炫酷科技带来震撼的同时,也温暖着我们生活中的点点滴滴。未来,理性与冷酷将不再是机器的代名词,它们将以有温度、有生命感的形象,融入每一个家庭,让家庭智能起来。(整理:李飞 策划:穆子叶) 参考 | 虎嗅网、文汇报、中国青年网 (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |