2023年中国十大科技进展新闻揭晓！天问一号、第四代核电站等上榜

2023年，中国/世界的科技进展又创造了许多重大新闻。由中国科学院和中国工程院主办的“2023年中国/世界十大科技进展新闻评选”结果已在山东烟台揭晓。这些新闻包括全球首座第四代核电站的商运投产、神舟十六号返回空间站应用与发展阶段首次载人飞行任务的圆满完成、一个能超越硅基极限的二维晶体管的问世、我国科学家发现耐碱基因可使作物增产、天问一号研究成果揭示火星气候转变、我国首个万米深地科探井开钻、液氮温区镍氧化物超导体首次发现、FAST探测到纳赫兹引力波存在证据、世界首个全链路全系统空间太阳能电站地面验证系统落成启用、科学家阐明嗅觉感知分子机制等。

据悉，这项年度评选活动已经连续举办了30次，历经多年来的发展，得到了公众广泛的认可和支持。评选结果通过新闻媒体的广泛报道，在社会上产生了强烈反响，加深了公众对国内外科技发展的了解和认识，推进了科学前沿知识的普及。

1.全球首座第四代核电站商运投产

我国在高温气冷堆核电技术领域取得了全球**地位。华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程已经实现商业化投产。这个核电站是我国国家科技重大专项中具有完全自主知识产权的项目，也是世界上**个商业化运行的模块化第四代核电技术核电站。这一重要里程碑表明我国在高温气冷堆核电技术领域的全球**地位，对于推动我国科技自立自强、建设能源强国具有重要意义。

1.华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程是全球首座采用球床模块式设计的高温气冷堆项目，位于山东省荣成市，由中国华能牵头，与清华大学、中核集团共同建设。该项目于2006年被列入国家科技重大专项，2012年开始建设。高温气冷堆是国际上公认的第四代核电技术先进堆型，也是世界核电未来发展的重要方向。该技术具备高度安全性，在丢失所有冷却能力的情况下，反应堆仍能保持安全状态，不会发生堆芯熔毁和放射性物质外泄。华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程是中国华能整合了产业链上下游的优势资源，与清华大学、中核集团合作攻关关键技术和研制核心设备，成功研制出了2200多套世界首套设备，设备国产化率达到93.4%。

2.神舟十六号返回空间站应用与发展阶段首次载人飞行任务圆满完成

北京时间10月31日8时11分，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，现场医监医保人员确认航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮身体健康状况良好，神舟十六号载人飞行任务取得圆满成功。

神舟十六号载人飞船于2023年5月30日从酒泉卫星发射中心发射升空，随后与天和核心舱对接形成组合体。作为首批执行空间站应用与发展阶段载人飞行任务的航天员乘组，3名航天员在轨驻留154天，其间进行了1次出舱活动和中国空间站第四次太空授课活动，配合完成空间站多次货物出舱任务，为空间站任务常态化实施奠定了基础。

此次任务是我国载人航天工程进入空间站应用与发展阶段的首次载人飞行任务，在航天员乘组和地面科研人员密切配合下，开展了人因工程、航天医学、生命生态、生物技术、材料科学、流体物理、航天技术等多项空间科学实（试）验，在空间生命科学与人体研究、微重力物理和空间新技术等领域取得重要进展，迈出了载人航天工程从建设向应用、从投入向产出转变的重要一步。

3.刷新二维晶体管记录的问世

芯片是信息世界的基础核心，传统晶体管因接近物理极限而制约了芯片的进一步发展。原子级厚度的二维半导体理论上在未来节点更具潜力，但受限于其技术瓶颈，至今所有二维晶体管均不能媲美业界硅基器件。

北京大学彭练矛院士、邱晨光研究员团队成功构筑了10纳米超短沟道弹道二维硒化铟晶体管。他们提出了“稀土钇元素掺杂诱导二维相变理论”，并且发明了“原子级可控精准掺杂技术”，以克服二维领域金属和半导体接触的国际难题。这一创新使得二维晶体管的实际性能首次超过了业界硅基10纳米节点Fin晶体管和国际半导体路线图对硅极限的预测。他们成功将二维晶体管的工作电压降低到了0.5V，并且将室温弹道率提升至所有晶体管的*高纪录的83%。他们研制出了目前国际上速度*快、能耗*低的二维晶体管。相关成果于3月22日发表于《自然》。

4. 我国科学家发现耐碱基因可提高作物产量

*近，我国盐碱地面积已经达到1亿公顷，占据全球盐碱地总面积的近十分之一。由于全球气候变化、淡水短缺以及化肥过度使用的影响，可耕地土壤盐碱化速度不断加快。中国科学院遗传与发育生物学研究所的谢旗研究员领导的科研团队与国内多家科研机构和院校合作，经过多年的研究，发现主效耐碱基因AT1对于提高高粱、水稻、小麦、玉米、谷子等作物在盐碱地的产量具有显著效果。这一发现有望在盐碱地的综合利用中发挥关键作用，为我国的粮食安全提供重要支持。该研究成果已于3月24日发表在《科学》杂志上。

*新公布的“天问一号”研究成果揭示了火星气候的变化情况。

在火星乌托邦平原南部的丰富风沙地貌中，中国科学院国家天文台李春来团队、中国科学院地质与地球物理所郭正堂团队、中国科学院青藏高原所、美国布朗大学和天问一号任务工程团队联合开展了高分辨率遥感和近距离就位的联合探测。他们利用环绕器高分辨率相机、火星车导航地形相机、多光谱相机、表面成分分析仪、气象测量仪等设备提取了沙丘形态、表面结构、物质成分等信息，并分析了其指示风向和发育年龄。研究发现，在火星祝融号着陆区的风场发生了显著变化，随后与火星中高纬度分布的冰尘覆盖层记录发生了一致性。研究结果表明，着陆区经历了两个主要气候阶段，风向从东北到西北发生了近70度的变化，风沙堆积从新月形亮沙丘转变为纵向暗沙垄。这一气候转变可能是由于自转轴倾角的变化，发生在距今约40万年前的火星末次冰期结束时，标志着火星从中低纬度到极地地区发生了一次全球性的“冰期-间冰期”气候转变。该项研究成果刊登于7月7日的《自然》杂志。

我国开始开钻首个深度达万米的地科探井

中国石油塔里木油田公司于五月三十日上午开始了深地塔科一井的钻探。这项钻探的目的是研究万米级特深层地质和工程科学理论。该突破意味着我国的地球深部探测技术进入了新的阶段，开启了“万米时代”的钻探能力。

深地塔科一井位于新疆阿克苏地区沙雅县，紧邻着埋深为8000米的富含10亿吨级超深油气区。该井的设计井深为1.11万米，计划钻完的周期为457天，将创造全球*快的万米深井钻探纪录。

该井采用的是我国自主研制的全球首台1.2万米特深井自动化钻机。相较于普通钻机，这台钻机的载重提升能力从三四百吨提高到*大900吨，相当于能同时吊起150头6吨重的成年大象。为了确保万米级特深井能够迅速、高效地打穿并取得良好效果，我们中国石油攻关研发了智能控制一体化平台、钻井自主决策工控系统、超高重载井架底座等一系列关键核心技术装备，并成功研制出了1.2万米特深井自动化钻机，为万米深地工程科学探索研究提供了必要的装备和技术支持。

7.液氮温区镍氧化物超导体首次发现

7月12日，《自然》杂志刊登了中山大学王猛教授团队与清华大学、华南理工大学等单位合作的成果：首次发现在14GPa压力下达到液氮温区的镍氧化物超导体。这是由我国科学家率先独立发现的全新高温超导体系，是人类目前发现的第二种液氮温区非常规超导材料，也是基础研究领域的重要突破。

这项研究的突破将推动高温超导机理的解密，为设计和预测高温超导材料提供可能，使得超导在信息技术、工业加工、电力、生物医学和交通运输等领域得以更广泛的应用。

8.纳赫兹引力波存在的证据被FAST探测到

中国科学院国家天文台等单位的科研人员组成的中国脉冲星测时阵列研究团队利用中国天眼FAST，探测到了纳赫兹引力波存在的关键证据，这表明我国在纳赫兹引力波研究方面已经**国际。相关研究成果于北京时间6月29日在线发表在我国的天文学术期刊《天文与天体物理研究》上。该项成果于12月14日被《科学》杂志评选为2023年度十大科学突破。

当前，纳赫兹引力波研究已经成为物理和天文领域国际竞争的焦点之一。纳赫兹引力波频率极低、周期长达数年，其波长可达数光年，对它的探测极具挑战性。利用大型射电望远镜对一批自转极其规律的毫秒脉冲星进行长期测时观测，是目前已知**的纳赫兹引力波探测手段。

值得一提的是，欧洲脉冲星测时阵列—印度脉冲星测时阵列、北美纳赫兹引力波天文台和澳大利亚帕克斯脉冲星测时阵列等脉冲星测时阵列合作组也在同一时间宣布了相似的结果。据中国科学院国家天文台研究员、北京大学研究员李柯伽介绍，国际上4个团队分别独立获得纳赫兹引力波存在的关键证据，这使得研究结果可以相互印证，进一步提高了这一成果的准确性。

9.全球首个整体系统太阳能电站地面验证系统落成启用

太空太阳能发电站（SSPS）是应对能源危机、实现可持续发展的重要解决方案之一。2023年11月30日，工程院的主要刊物《Engineering》报导了西安电子科技大学段宝岩院士团队完成的逐日工程—全球首个全链路、全系统SSPS地面验证系统，详细介绍了欧米伽SSPS的创新设计、理论突破、技术革新、工程实施和试验结果。远距离高功率微波无线传输效率（55米距离、2081瓦发射、87.3%波束收集效率、15.05% DC-DC传输效率）以及功率密度等关键技术指标处于全球**地位。

逐日工程取得的突破性进展，推动了远距离高功率微波无线传输技术的广泛应用。在太空领域，能够支持构建空间能源网络、空间充电站，解决空间计算、星际信息处理、太空防御和超远距离探测的电力问题。在陆地和海洋领域，可为空中飞艇、无人机群、海上移动平台、灾害和偏远地区提供无线电力。

10. 科学家阐明嗅觉感知分子机制

大部分动物（包括人类）都具有一套主嗅觉系统，用于识别挥发性气味分子。许多嗅觉受体通过“组合编码”的方式来识别气味，帮助动物识别数以万计的挥发性气味分子。嗅觉受体可以分为三个家族，**类是气味受体（OR）家族，第二类是痕量胺相关受体（TAAR）家族，OR和TAAR都属于A类G蛋白偶联受体（GPCR）家族，第三类是非GPCR嗅觉受体。

山东大学的孙金鹏教授团队和上海交通大学医学院的李乾研究员团队合作，利用冷冻电镜技术对TAAR家族的一员小鼠TAAR9（mTAAR9）受体在4种不同配体结合条件下与Gs/Golf（嗅觉特异性Gα）蛋白三聚体复合物的结构进行了解析，进一步结合药理学分析揭示了mTAAR9感知配体后被激活的分子机制。该研究也提出了嗅觉受体“组合编码”识别配体的结构机制，阐明了II类嗅觉受体独特的激活方式。

该研究阐释了II类特异嗅觉受体感知气味的分子机制，为嗅觉受体家族识别配体奠定了理论基础，对开发靶向嗅觉受体的新药也有重要意义。相关研究成果已于5月24日发表于《自然》。