科創中國·成果

全球首次！中國團隊獲得深海原位固體可燃冰樣品

9月29日，中國工程院院士謝和平團隊自主研制的全球首套深海沉積物（可燃冰）保壓保溫取樣/存儲裝備搭載“奮斗者”號萬米載人深潛器完成海試任務。本次海試實現了深海原位壓力溫度的固體可燃冰樣本主動保壓保溫獲取，實現全球零的突破，有望破解可燃冰資源原位勘探開發難題，同時也為深海原位保壓保溫科研與工程提供了全新的儀器裝備。

謝和平領銜的深圳大學、四川大學團隊與金石鉆探（唐山）有限公司團隊，基于國家重大科研儀器研制項目“深部巖石原位保真取心與保真測試分析系統”技術成果，自主拓展研制了全球首套深海沉積物（可燃冰）保壓保溫取樣/存儲裝備。該裝備采用深部原位自觸發保壓與主動-被動聯合保溫等技術手段，保持樣本在取心、轉移全過程溫度壓力與深海原位一致，設計保壓能力40兆帕、保溫范圍0～20℃。9月29日，依托海南省深海技術創新中心“深海深淵科考與裝備海試共享航次”（TS-36-2），經8小時的深潛作業，研究團隊在1385米深海成功獲得保持14.5兆帕原位壓力3℃原位溫度的固體深海沉積物/可燃冰樣品，攻克了深海沉積物（可燃冰）保壓取樣技術難題。

我國首個可以實現數十種能源同時管理的智慧大腦

9月22日，國家電力投資集團有限公司“天樞一號”智慧能源系統在京正式發布。它是我國首個可以實現數十種能源同時協同管理的“智慧大腦”，集成了能源監視、預測、調控、運維和服務等全功能于一體，為用戶提供智能、高效的“能源一站式”綜合服務。

“天樞一號”系統具備千萬級計算能力，擁有800多個核心智能算法。它通過大數據+大模型和AI技術，賦能綜合能源領域，助力企業提升能源效率、節能減排，屬于全國首創。

據了解，“天樞一號”系統應用之后在諸多場景里實現了綜合能源的能耗降低超過15%，節能成本降低超過30%，綜合能源利用率提升到75%以上，對于構建新型能源體系具有重要價值。

截至目前，“天樞一號”智慧系統已覆蓋全國30個省市自治區、1288個縣域，部署光伏場站24010座、戶用光伏近76萬戶，設備物聯測點1.7億個，鏈接源、儲、荷總裝機容量近27000兆瓦。到2023年底，天樞一號鏈接管理的綜合能源總規模將超過40000兆瓦，將成為全球最大的綜合智慧能源數字化平臺。

直徑8.61米！全球最大直徑盾構機主軸承在長沙下線

10月12日，由中國鐵建重工集團自主研制的直徑8.61米盾構機主軸承在長沙下線，這是迄今全球直徑最大、單體最重、承載最高的整體式盾構機主軸承。它的成功研制，標志著國產超大直徑主軸承研制及產業化能力躋身世界領先水平，意味著盾構機主軸承取得全面國產化，實現了國產盾構機主軸承從中小直徑到超大直徑型譜的全覆蓋。

這套主軸承可用于驅動18米超大直徑盾構機，產品重達62噸，三層樓高，能夠承受超萬噸級載荷；在直徑8米多的滾道平面內，平面度小于20微米，制造難度不亞于在米粒上雕花。

據了解，盾構機主軸承被列入制約我國工業發展的35項“卡脖子”關鍵技術，是盾構機全產業鏈自主化的“最后一環”。隨著8.61米國產超大直徑盾構機主軸承順利下線，我國企業徹底攻克并自主掌握了盾構機主軸承全系列產品從設計、材料到制造、試驗全過程關鍵核心技術，使國產盾構機有了全系列的“中國心”。

清華團隊在憶阻器存算一體芯片領域獲突破

近期，清華大學集成電路學院教授吳華強、副教授高濱基于存算一體計算范式，研制出全球首顆全系統集成的、支持高效片上學習（機器學習能在硬件端直接完成）的憶阻器存算一體芯片，在支持片上學習的憶阻器存算一體芯片領域取得重大突破，有望促進人工智能、自動駕駛可穿戴設備等領域的發展。該研究成果日前發表在《科學》上。

記憶電阻器，是繼電阻、電容、電感之后的第四種電路基本元件。它可以在斷電之后，仍能“記憶”電阻狀態，被當作新型納米電子突觸器件。面向傳統存算分離架構制約算力提升的重大挑戰，吳華強、高濱聚焦憶阻器存算一體技術研究，探索實現計算機系統新范式。憶阻器存算一體技術在底層器件、電路架構和計算范式上全面顛覆了馮·諾依曼傳統計算架構，可實現算力和能效的跨越式提升，同時，該技術還可利用底層器件的學習特性，支持實時片上學習，賦能基于本地學習的邊緣訓練新場景。

課題組基于存算一體計算范式，創造性提出適配憶阻器存算一體實現高效片上學習的新型通用算法和架構，通過算法、架構、集成方式的全流程協同創新，研制出全球首顆全系統集成的、支持高效片上學習的憶阻器存算一體芯片。

我國科學家揭示生命體自我保護行為背后的分子機制

10月2日，《自然》雜志在線發表了我國科學家的一項關于免疫系統如何發揮作用的重要成果。通過海量的實驗與計算，來自中國科學院物理所、中國醫學科學院等單位的研究人員，成功解析與原核短Ago系統相關的高分辨率三維蛋白結構，同時徹底弄清楚了原核短Ago系統在病毒入侵前后所發生的結構變化。

Argonaute（Ago）蛋白是一種能夠接受外源核酸誘導，并行使防御機制對抗入侵者的功能載體。在生命體健康的情況下，Ago蛋白會以個體的形式在生命體內游弋。當檢測到病毒的核酸入侵時，它們會迅速組合成功能單位，迅速分解體內的輔酶I。輔酶I參與生命體內的糖酵解、呼吸鏈等生命活動，它的大量消耗意味著被病毒感染的生命體會迅速走向死亡。而隨著宿主的死去，入侵的病毒同樣無法繼續生存，從而不可能繼續復制再去侵染其他的生命體。早在20世紀50年代，科學家們就通過間接的手段檢測到了生命體內存在著這種同歸于盡的自我保護行為，但受限于當時的軟硬件水平，這一過程的實現機制，一直是困擾科學家們的謎題。

該研究通過高分辨冷凍電鏡技術與自主研發的自動化結構解析策略，在數百萬計的冷凍電鏡蛋白質顆粒中，高效地篩選并重構了與原核短Ago系統相關的高分辨率三維蛋白結構，并以此結構為基礎結合體外功能實驗，徹底揭示了原核短Ago系統在病毒入侵前后所發生的結構變化。

我國學者完成山刺番荔枝全基因組測序

近日，華南農業大學林學與風景園林學院副教授唐光大與福建農林大學教授劉仲健團隊合作完成了山刺番荔枝的全基因組測序。

該研究通過比較基因組學分析表明木蘭科植物是真雙子葉植物的姐妹，而基于串聯法（ASTRAL）的系統發育樹與并聯法的系統發育樹木蘭科系統發育位置不一致，這可能是由不完全譜系分類（ILS）引起。全基因組復制（WGD）分析表明，山刺番荔枝和鵝掌楸的共同祖先經歷了一次WGD事件，而這次WGD事件發生在木蘭目和樟目分化之后。

該研究結果為探討被子植物基部類群的系統演化積累了新的數據，并發現木蘭目與樟木分化之后，木蘭目內的番荔枝和鵝掌楸兩個分支均發生過一次WGD，這可能與被子植物基部類群的地質演化時間和地質事件有關。