【2025光明年終觀察】

2025年，在科技強(qiáng)國的征程上，中國科學(xué)家又交出一份怎樣的答卷？看吧，他們，馭星馳騁宇宙、創(chuàng)新量子計算紀(jì)錄、探索新物理規(guī)律，將自然世界奧秘層層解碼；他們，扎根基礎(chǔ)研究，勇闖工程技術(shù)“無人區(qū)”，為人類知識寶庫再添珍品；他們，緊扣國計民生，在人工智能、綠色轉(zhuǎn)型、交通出行等領(lǐng)域連戰(zhàn)連捷，讓科技之光溫暖億萬百姓生活！

國之重器強(qiáng)國筑基

全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置：

“人造太陽”創(chuàng)造新世界紀(jì)錄

▲有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）。新華社發(fā)

有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置在安徽合肥獲得重大成果，成功實現(xiàn)了上億攝氏度1066秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模等離子體運行，再次創(chuàng)造了托卡馬克裝置高約束模運行新的世界紀(jì)錄。億度千秒量級穩(wěn)態(tài)高約束模的實現(xiàn)充分驗證了聚變堆高約束模穩(wěn)態(tài)運行的可行性，是聚變研究從基礎(chǔ)科學(xué)研究邁向工程實踐的重要一步，把聚變能源的研發(fā)進(jìn)程往前推進(jìn)了一大步，對聚變堆的建設(shè)和運行具有重大的意義。

“祖沖之三號”：

超導(dǎo)量子計算原型機(jī)國際領(lǐng)先

▲中國科學(xué)家研制超導(dǎo)量子計算原型機(jī)“祖沖之三號”。新華社發(fā)

由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)科研團(tuán)隊聯(lián)合國內(nèi)多家科研機(jī)構(gòu)研制的超導(dǎo)量子計算原型機(jī)“祖沖之三號”正式對外發(fā)布。“祖沖之三號”集成了105個可讀取比特和182個耦合比特，綜合性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平。經(jīng)對比，“祖沖之三號”處理問題的速度比目前最快的超級計算機(jī)快1015倍，比谷歌在2024年10月公開發(fā)表的超導(dǎo)量子處理器“懸鈴木”快106倍，創(chuàng)造了目前超導(dǎo)體系量子計算優(yōu)越性的最強(qiáng)紀(jì)錄。

天問二號：

填補(bǔ)我國小天體探測技術(shù)空白

我國成功發(fā)射行星探測工程天問二號探測器，正式開啟中國首次小行星采樣返回與彗星伴飛探測任務(wù)，將對近地小行星2016HO3實施伴飛、采樣返回，并對主帶彗星311P開展繞飛探測，將填補(bǔ)我國在小天體探測領(lǐng)域的技術(shù)空白。這是繼探月、探火后，中國人在浩瀚星宇的又一次重要探索之旅，將極大提升我國深空探測的自主性和智能性，為后續(xù)的火星采樣返回任務(wù)及更遠(yuǎn)的木星系探測奠定基礎(chǔ)。

江門中微子實驗：

進(jìn)一步揭開中微子的神秘面紗

中微子是構(gòu)成物質(zhì)世界的基本粒子之一，其質(zhì)量起源與重大宇宙學(xué)問題密切相關(guān)，被視為探索新物理規(guī)律的關(guān)鍵“門戶”。位于廣東的江門中微子實驗（JUNO）8月正式運行，并于11月發(fā)布首個物理成果，測出中微子振蕩的2個關(guān)鍵參數(shù)，測量精度較此前國際最好水平提升1.5~1.8倍。這是目前最高的精度，也是驚人的速度：作為國際上首個建成的新一代超大規(guī)模、超高精度的中微子實驗裝置，JUNO僅用2個月時間，就超越了國外同類實驗10~20年的成果積累。

基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究異彩紛呈

首例二維金屬制備成功：

二維材料原子制造國際領(lǐng)先

自石墨烯發(fā)現(xiàn)以來，二維材料家族一直缺少真正的金屬成員，這被視為該領(lǐng)域近20年的重大挑戰(zhàn)。中國科學(xué)院物理研究所張廣宇團(tuán)隊利用獨創(chuàng)的“原子制造的范德華擠壓技術(shù)”，在國際上首次成功制備出鉍、錫等五種單原子層厚度的二維金屬。這項突破不僅填補(bǔ)了關(guān)鍵拼圖，更開辟了全新的研究領(lǐng)域，為未來超低功耗電子器件和新型量子現(xiàn)象探索提供了前所未有的材料平臺。

解碼蝗蟲群聚信息素：

推動害蟲防控模式革命性轉(zhuǎn)變

中國科學(xué)院動物研究所與北京大學(xué)專家團(tuán)隊系統(tǒng)解析了蝗蟲群聚信息素4-乙烯基苯甲醚（4VA）的完整生物合成途徑，設(shè)計和篩選開發(fā)出特異性小分子抑制劑，成功實現(xiàn)了對蝗蟲群聚信息素4VA生物合成與釋放過程的精準(zhǔn)化學(xué)調(diào)控，進(jìn)而完成了對其群聚行為的人工定向干預(yù)。這項成果不僅深入揭示了蝗蟲群聚信息素生物合成的分子機(jī)制，更為研發(fā)基于信息素調(diào)控的害蟲精準(zhǔn)防控策略奠定了科學(xué)基礎(chǔ)，將推動害蟲防控從過度依賴化學(xué)殺蟲劑的傳統(tǒng)模式，向精準(zhǔn)化、綠色化的行為調(diào)控模式躍遷。

常壓下實現(xiàn)鎳氧化物材料的高溫超導(dǎo)電性：

突破高溫超導(dǎo)“天花板”

▲常壓下實現(xiàn)鎳氧化物材料的高溫超導(dǎo)電性研究成果示意圖。丘妍制作

中國科學(xué)院院士薛其坤領(lǐng)銜的南方科技大學(xué)、粵港澳大灣區(qū)量子科學(xué)中心與清華大學(xué)聯(lián)合研究團(tuán)隊，在常壓環(huán)境下實現(xiàn)了鎳氧化物材料的高溫超導(dǎo)電性，超導(dǎo)起始轉(zhuǎn)變溫度突破40開爾文（K）——相當(dāng)于零下233攝氏度，并觀測到“零電阻”和“抗磁性”的雙重特征。這一發(fā)現(xiàn)使鎳基材料成為繼銅基、鐵基之后，第三類在常壓下突破40K“麥克米蘭極限”的高溫超導(dǎo)材料體系，為破解高溫超導(dǎo)機(jī)理的科學(xué)難題提供了全新突破口。

“一芯通吃”全頻段芯片：

6G無線通信取得重大突破

▲我科學(xué)家在6G無線通信領(lǐng)域取得重大突破。北京大學(xué)供圖

6G時代，無論在城市樓群還是偏遠(yuǎn)山區(qū)，都需要數(shù)據(jù)的高速傳輸和快速接入，但基于純電子技術(shù)的傳統(tǒng)無線設(shè)備帶寬受限、頻段單一，難以動態(tài)調(diào)度頻譜資源。北京大學(xué)王興軍教授、舒浩文研究員和香港城市大學(xué)王騁教授聯(lián)合團(tuán)隊研制出首款基于光電融合集成技術(shù)的自適應(yīng)全頻段高速無線通信芯片，為6G通信技術(shù)實用化奠定了顛覆性的硬件基礎(chǔ)。一片僅有指甲蓋大小的芯片，竟能游刃有余地調(diào)度從微波、Sub6GHz到毫米波甚至太赫茲的全頻段資源，以超過120Gbps的極速傳輸數(shù)據(jù)，徹底打破了傳統(tǒng)電子器件“一個頻段一套設(shè)備”的僵局。

關(guān)鍵技術(shù)、工程科技驚艷世界

DeepSeek：

點燃AI高光時刻

1月，深度求索（DeepSeek）公司發(fā)布人工智能大模型R1，憑借較少算力資源實現(xiàn)了與全球頂尖AI模型相當(dāng)?shù)男Ч?，一舉打破“堆算力、拼資金和數(shù)據(jù)”的傳統(tǒng)路徑，引發(fā)AI研發(fā)領(lǐng)域巨震。其開源策略與強(qiáng)大的適配性具有重要示范作用，在全社會范圍內(nèi)掀起AI技術(shù)革新浪潮，成為“AI服務(wù)于人”的中國樣本，推動“人工智能+”從示范走向規(guī)?；瘧?yīng)用。9月，DeepSeek-R1推理模型研究論文登上國際頂級期刊《自然（Nature）》的封面，披露更多訓(xùn)練細(xì)節(jié)并正面回應(yīng)“蒸餾”質(zhì)疑，推動AI大模型透明化更進(jìn)一步，彰顯出中國創(chuàng)新的開放與自信。

南水北調(diào)中線工程：

一渠清水澤潤萬家

截至7月，南水北調(diào)中線工程累計調(diào)水突破800億立方米，直接受益人口達(dá)1.85億，為沿線26座大中城市200多個縣（市、區(qū)）經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供有力的水資源支撐。在實現(xiàn)優(yōu)化水資源配置、保障飲水安全的同時，有效促進(jìn)沿線河湖生態(tài)環(huán)境修復(fù)與可持續(xù)發(fā)展，有效緩解華北地區(qū)地下水超采問題，使滹沱河、永定河、大清河等華北主要水系先后實現(xiàn)水流全線貫通，為全球水資源調(diào)配與生態(tài)優(yōu)化提供了可借鑒的解決方案。

首個千噸級金礦床：

夯實黃金資源戰(zhàn)略儲備

遼寧省成功探明我國首個千噸級、低品位超大型金礦床——大東溝金礦，為新中國成立以來發(fā)現(xiàn)的規(guī)模最大單體金礦床。超大規(guī)模礦體可實現(xiàn)長期穩(wěn)定開采，同時低品位礦藏以規(guī)模效應(yīng)攤薄單位成本，結(jié)合我國選冶技術(shù)突破，使得“點石成金”成為現(xiàn)實，開發(fā)成本大大降低。該項目的實施，不僅進(jìn)一步夯實了國家黃金資源戰(zhàn)略儲備，也為原有資源基地深部及外圍找礦提供了成功范例，顯著豐富了金礦成礦理論。

CR450：

高鐵技術(shù)領(lǐng)跑世界

CR450科技創(chuàng)新工程亮相第八屆進(jìn)博會。CR450動車組成功攻克了永磁牽引系統(tǒng)、減振降噪、減阻降耗、制動控制、輕量化等關(guān)鍵核心技術(shù)，其運營速度、運行能耗、車內(nèi)噪聲、制動距離等主要指標(biāo)國際領(lǐng)先。目前已在多條線路進(jìn)行了型式試驗和運用考核，試驗期間，跑出了動車組單列時速453公里、相對交會時速896公里的新紀(jì)錄，標(biāo)志著我國鐵路在世界上首次構(gòu)建了時速400公里動車組頂層指標(biāo)體系，建立了面向時速400公里高速列車研發(fā)的系統(tǒng)工程方法，進(jìn)一步鞏固擴(kuò)大了我國高鐵技術(shù)世界領(lǐng)跑優(yōu)勢。

記者：崔興毅、楊舒、張曉華、金振婭、晉浩天、嚴(yán)圣禾整理

來源：光明日報

責(zé)任編輯：潘鵬