2022年國內十大科技新聞

上海市科學技術協會供稿

由科技日報社主辦、部分兩院院士和媒體人士共同評選出的2022年國內十大科技新聞日前公布。

從無垠的太空到泥濘的稻田，廣大科技工作者在一個個領域踏出深深足印，在自立自強的道路上勇毅前行。這一年，我們共同見證新時代中國科技事業的澎湃力量。芳華綻放，夢想生長，創新的力量托舉起一個強盛的時代，創新的火炬照亮建設世界科技強國的征途。

首次制成柵極長度最小的晶體管

清華大學集成電路學院團隊首次制備出具有良好電學性能的亞1納米柵極長度的晶體管。相關成果在線發表在2022年3月15日的《自然》雜志上。

過去幾十年，晶體管的柵極尺寸不斷微縮。隨著尺寸進入納米尺度，電子遷移率降低、靜態功耗增大等效應越發嚴重。新結構和新材料的開發迫在眉睫。目前主流工業界晶體管的柵極尺寸在12納米以上。為進一步突破1納米以下柵長晶體管的瓶頸，清華大學團隊巧妙利用石墨烯薄膜作為柵極，通過石墨烯側向電場來控制垂直的二硫化鉬（MoS2）溝道的開關，從而實現等效的物理柵長為0.34納米。石墨烯單原子層厚度和優異的導電性能，終于被實驗性地體現在芯片上。

二氧化碳“變”葡萄糖和脂肪酸

2022年4月28日，《自然·催化》雜志以封面文章的形式發表了一項最新研究成果。我國科研人員通過電催化結合生物合成的方式，將二氧化碳和水高效合成高純度乙酸，并進一步利用微生物合成葡萄糖和脂肪酸（油脂）。

科研人員首先將二氧化碳電解高效還原合成高純度乙酸，然后用釀酒酵母對乙酸進行發酵。這個過程可以理解為，先將二氧化碳轉化為釀酒酵母的“食物”——醋，然后釀酒酵母不斷“吃醋”來合成葡萄糖和脂肪酸。對此，中國科學院院士、中國化學會催化委員會主任李燦評價，該工作為人工和半人工合成“糧食”提供了新技術。

“中國天眼”發現首例持續活躍重復快速射電暴

2022年6月9日，《自然》雜志發表了一項快速射電暴方面的研究成果。在“中國天眼”（FAST）的加持下，中國科學院國家天文臺等單位的研究人員發現了全球首例持續活躍的重復快速射電暴FRB 20190520B。這一發現對于更好理解快速射電暴這一宇宙神秘現象具有重要意義。

快速射電暴（FRB）是宇宙中最明亮的射電爆發現象，在一毫秒的時間內能釋放出太陽大約一整年才能輻射出的能量。2019年，研究人員在系統處理FAST“多科學目標同時巡天”（CRAFTS）數據時發現，2019年5月20日的數據存在重復的高色散脈沖。他們很快確定該脈沖來自一個新的快速射電暴FRB 20190520B。

為找到這一快速射電暴的家，也就是宿主星系，研究人員組織了多臺國際設備天地協同觀測，綜合射電干涉陣列、光學、紅外望遠鏡以及空間高能天文臺的數據，成功將FRB 20190520B定位于一個距離地球30億光年的貧金屬的矮星系，確認近源區域擁有目前已知的最大電子密度，并發現了一顆與之對應的致密的持續射電源。

第三艘航空母艦福建艦下水

2022年6月17日上午，一則新聞傳遍了中國軍迷圈——我國“福建號”航空母艦當天在中國船舶集團有限公司江南造船廠舉行了下水命名儀式。這是繼遼寧艦、山東艦之后的第三艘航空母艦，舷號“18”。

福建艦是中國完全自主設計建造的首艘彈射型航空母艦，采用平直通長飛行甲板，配置電磁彈射和阻攔裝置，滿載排水量8萬余噸，比上一代航母山東艦多了2萬噸。福建艦外觀的一個明顯改進是采用了平直通長飛行甲板。福建艦還配備2具升降機、3部電磁彈射器，采用創新的電磁彈射起飛/電磁攔阻降落裝置。據分析，福建艦在航母最大著艦能力狀態下，在最大回收狀態可以回收20架以上的戰機。

有專家認為，電磁彈射器可讓甲板的3個起飛點同時具備滿載起飛的能力，同時原來的長起飛點在安裝第三臺彈射器后，起飛方向轉向斜角甲板，使航母能同時多向“出機”。

穩態強磁場刷新世界紀錄

2022年8月12日，安徽合肥傳來好消息：國家重大科技基礎設施“穩態強磁場實驗裝置”再攀科技高峰，創造出場強45.22萬高斯的穩態強磁場，刷新了同類型磁體保持了近23年的世界紀錄，成為目前全球范圍內可支持科學研究的最高穩態強磁場。

穩態強磁場是物質科學研究需要的一種極端實驗條件，是推動重大科學發現的利器。早在2016年，中國科學院合肥物質科學研究院強磁場團隊就自主研制成功中心場強40萬高斯的混合磁體，場強一舉躋身世界第二。

經過5年多緊張的技術攻關，強磁場團隊創新了磁體結構、研發了新材料、優化了制造工藝，終于取得重大技術突破。此次產生的45.22萬高斯的穩態強磁場成為我國科學實驗極端條件建設，乃至世界強磁場技術發展的重要里程碑。

首次發現月球新礦物“嫦娥石”

2022年9月9日，國家航天局、國家原子能機構聯合宣布，中國科學家首次在月球上發現新礦物，并將其命名為“嫦娥石”。這是嫦娥五號月球樣品研究取得的又一重大科學成果。

“嫦娥石”是我國發現的首個月球新礦物，也是人類發現的第六個月球新礦物。它的發現改變了我國月球礦物發現歷史，使我國成為世界第三個發現月球新礦物的國家。

專家介紹，“嫦娥石”發現于嫦娥五號月球樣品的玄武巖碎屑中，是一種新的磷酸鹽礦物，屬于隕磷鈉鎂鈣石族，呈微小柱狀，顆粒大小為2-30微米。

“夸父一號”開啟太陽探測之旅

2022年10月9日，我國綜合性太陽探測衛星“夸父一號”——先進天基太陽天文臺在酒泉衛星發射中心發射升空，正式開啟對太陽的探測之旅。

該衛星設計壽命4年，運行在約720千米的太陽同步晨昏軌道。它的科學目標瞄準“一磁兩暴”，即同時觀測太陽磁場和太陽上兩類最劇烈的爆發現象——耀斑和日冕物質拋射，研究它們的形成、演化、相互作用和彼此關聯，同時為空間天氣預報提供支持。

為實現科學目標，“夸父一號”搭載了3臺有效載荷。其中，全日面矢量磁像儀用來觀測太陽全日面矢量磁場；萊曼阿爾法太陽望遠鏡主要用來觀測日冕物質拋射的形成和近日冕傳播；太陽硬X射線成像儀主要用來觀測太陽耀斑的非熱輻射形態及能譜特征。

2022年12月13日，“夸父一號”3臺有效載荷在軌運行兩個月，獲取的若干對太陽的科學觀測圖像對外公布。這些科學圖像實現了多項國內外首次，驗證了“夸父一號”3臺有效載荷的觀測能力和先進性。

二十大報告專章部署教育科技人才

2022年10月16日，黨的二十大在北京召開。黨的二十大報告將教育、科技、人才放在第五部分進行統籌部署，被認為是一大創新，具有深刻意義。

黨的二十大報告用一整個章節專門對“實施科教興國戰略，強化現代化建設人才支撐”作出了重大部署。報告指出，教育、科技、人才是全面建設社會主義現代化國家的基礎性、戰略性支撐。必須堅持科技是第一生產力、人才是第一資源、創新是第一動力，深入實施科教興國戰略、人才強國戰略、創新驅動發展戰略，開辟發展新領域、新賽道，不斷塑造發展新動能、新優勢。這種系統化一體化統籌部署，體現了三者相輔相成、協同發力、強勁支撐社會主義現代化強國建設的重要戰略地位，為我們向第二個百年奮斗目標進軍制定了行動綱領。

中國空間站歷史性完成“合體”

2022年10月31日15時37分，中國天宮空間站的第二個科學實驗模塊——夢天實驗艙，搭載長征五號B遙四運載火箭，在海南文昌航天發射場成功發射。11月1日4時27分，夢天實驗艙成功地與之前發射的天和核心艙完成精準對接；夢天實驗艙接下來實施水平轉位，三艙形成平衡對稱的“T”字構型。中國空間站歷史性地完成“合體”。

建設中國天宮空間站的主要目的，就是建成水平先進的國家太空實驗室，為科學服務，產出重大科技成果。目前，它已規劃安排了約40項在軌科學實驗項目。科學家計劃利用“夢天”在10年內完成1 000多次科學實驗。作為性能最強的實驗艙，“夢天”可以研究微重力下的植物細胞、骨骼肌肉、材料熔融、蛋白質結晶等各項領域的現象。

云南培育出多年生水稻品種

云南大學研究團隊2022年10月測產成功，確定培育出可用于實際生產的多年生水稻品種，相關研究成果11月7日發表在《自然·可持續發展》雜志上。

利用長雄野生稻發達的地下莖培育的多年生稻品種，還有配套耕作栽培技術，只需栽種一次，從第二季起無需犁田耙地、買種播種、育秧插秧，只要田間管理得當，即可“割完一茬又一茬”。

云南大學團隊1997年開始進行多年生稻試驗。2016年開始大田試驗，針對多年生稻的適應性、穩定性、豐產性以及病蟲害防控等各環節耐心實驗。他們利用多年生野生水稻，與一年生的栽培水稻雜交，經過多次自交，篩選培育出多年生水稻品系，最終3個水稻品種通過國家審定。

新品系水稻，在最低月平均氣溫不低于13.5℃，持續低于4℃的時間不超過5天的稻作區均可種植。這些多年生水稻可連續種植4年，每年收獲2季，平均畝產量還略高于一年生水稻。多年生水稻可跳過育秧和栽種等耕作環節，總體上節約一半的生產投入。而且，種植多年生水稻，能改善耕層土壤結構，增加土壤有機質含量，是一項生態友好的技術。