在发布的科技新闻中,中国科学技术部高技术研究发展中心宣布了激动人心的消息:我们成功探测到了月幔物质的初步证据,以及其他九项重大科学进展,共同构成了2019年度中国科学十大进展。
这些重大进展包括从探测月球背面南极-艾特肯盆地的冯·卡门撞击坑内得到的证据。嫦娥探测器成功着陆在这一区域,并利用玉兔二号月球车进行了详细的探测。科学家们报告称,通过搭载的可见光和近红外光谱仪的初步光谱探测结果,发现了可能来源于月幔的深部物质。这些物质的发现为我们揭示了月球早期的岩浆洋研究,加深了对月球内部形成及演化的认识。未来,“玉兔二号”将继续深入这些物质,为未来月球样品采样返回任务提供重要依据。
除了这一令人瞩目的成果,我们还构架出了面向人工通用智能的异构芯片。长期以来,发展人工通用智能的方法一般有两种,但由于两者依赖于截然不同的计算平台,很难将二者结合。清华大学施路平研究组与合作者提出了一种新的芯片架构,成功集成了这两种方法,提供了一个异构集成的协同计算平台。这一突破性的技术为更通用的硬件平台发展铺平了道路,并有望推动人工通用智能的发展。
这十项重大科学进展的公布是对我国科学研究能力的一次肯定。从揭示月幔物质的初步证据到推动人工通用智能的发展,我国在科学研究领域的成果丰硕。每一项进展都代表着科学家们无数个日夜的辛勤付出和智慧的结晶。让我们期待未来更多的科学突破,共同见证祖国的繁荣昌盛。我们也要向那些默默付出、为科学研究贡献力量的科学家们致敬,他们的努力和奉献是我们能够取得这些辉煌成果的关键。天机芯片引领未来,介绍自身免疫疾病治疗新策略
随着科技的飞速发展,项目研制的天机异构芯片正引领我们迈向新的技术高峰。与此科学家们正深入研究一种基于DNA检测酶调控的自身免疫疾病治疗方案。
当病毒入侵人体时,其遗传物质会被带入宿主细胞中。机体的免疫反应针对这些外源遗传物质迅速启动,这一反应有时会导致致命性炎症。这一过程的背后,是cGAS(环鸟苷酸-腺苷酸合成酶)这个胞内DNA病毒感受器的察觉与反应。军事医学研究院张学敏和李涛研究组发现,乙酰化修饰是控制cGAS活性的关键。研究人员进一步鉴定了cGAS的多个关键乙酰化位点,并发现乙酰水杨酸(阿司匹林)能强制cGAS在这些关键位点上发生乙酰化从而抑制其活性。研究还揭示了cGAS在胞内是以复合物形式存在并发挥功能的,其中绿茶茶多酚的主要成分EGCG能有效抑制其活性,为自身免疫疾病如艾卡迪综合征提供了潜在治疗策略。
除了对抗病毒的研究外,科学家们也在破解藻类水下光合作用的蛋白结构和功能。光合作用为地球上的生物提供能源和氧气,硅藻作为重要的水生光合真核生物,在全球碳循环中发挥着重要作用。中国科学院的研究团队揭示了硅藻的FCP晶体结构以及光系统II与FCPII超级复合体的细节,这些发现为阐明硅藻高效的光捕获、能量转移和耗散机制提供了坚实的结构基础。这不仅有助于了解藻类如何在水下完成光合作用,也为未来研发新的能源技术提供了重要启示。
为了更深入地理解水下光合作用的奥秘,科研人员借助冷冻电镜技术,对一种普遍存在于水生生物中的绿藻进行了深入研究。这种绿藻拥有与高等植物相似的光合作用机制,其光系统I(PSI)与捕光复合体I(LHCI)超级复合体的结构被科研人员精细,分辨率高达3.49埃。这一结构揭示了包含原核生物和真核生物亚基特性的13个PSI核心亚基,以及由8个形成双半环结构、其余2个形成额外LHCI二聚体的10个LHCI天线亚基。与浙江大学医学院张兴研究组的合作,对莱茵衣藻的PSII–LHCII超级复合体也进行了深入的研究,其结构细节被清晰地揭示出来。这些发现为理解绿藻中光能的高效吸收、传递和猝灭机制提供了宝贵的结构基础,也为PSI和PSII超分子复合体在进化过程中的变迁提供了重要线索。
上述研究不仅解开了硅藻、绿藻光合膜蛋白超分子结构的谜团,对于揭示自然界光合作用的光能高效转化机理具有重要意义,同时也为人工模拟光合作用、设计新型作物以及打造智能化植物工厂提供了新的灵感和策略。
金属玻璃因其独特的无序原子结构而拥有出众的机械和物理化学特性,在现代合金材料领域占据重要地位。金属玻璃在高温应用时面临的挑战在于其接近玻璃转变温度时的塑性流动,导致机械强度显著降低。中国科学院物理研究所柳延辉研究组与合作者基于材料基因工程理念,开发出一种高效、无损、易推广的高通量实验方法,成功设计出一种Ir-Ni-Ta-(B)合金体系,获得了高温块体金属玻璃。其玻璃转变温度高达1162 K,强度在1000 K时仍高达3.7千兆帕,远超过传统金属玻璃和高温合金。这一突破不仅解决了金属玻璃领域长期以来的难题,也证实了材料基因工程在新材料研发中的有效性。
钙钛矿太阳能电池作为新一代光伏技术备受关注,但其工作稳定性仍是产业化的关键挑战。传统的研究主要围绕组分优化、封装、界面改性和紫外光过滤等方法来抑制性能下降。为了进一步提高器件寿命,科研人员正在阐明铕离子在提升钙钛矿太阳能电池寿命中的作用机理。希望通过这一研究,能够开发出一种长期有效的方法来抑制材料本征缺陷,推动钙钛矿太阳能电池的长期稳定发展。
提高本征稳定性:北京大学的研究者们提出了一项革新性策略。他们发现,通过在钙钛矿活性层中引入铕离子对(Eu3+/Eu2+)作为“氧化还原梭”,可以有效消除Pb0和I0缺陷,从而大幅度提升器件的使用寿命。这对离子对的引入,在器件使用过程中并无明显消耗,而且对应的器件效率竟然达到了惊人的21.52%,经过认证的效率也达到了20.52%。更令人惊喜的是,这种策略的应用并没有引发明显的迟滞现象。引入铕离子对的薄膜器件表现出令人印象深刻的热稳定性和光稳定性。即使连续在太阳光照下或85摄氏度的高温环境中加热1000小时后,器件仍可保持原有效率的91%和89%。在最大功率点连续工作500小时后,器件依然能够保持91%的原始效率。这项研究不仅解决了铅卤钙钛矿太阳能电池中的一项关键稳定性问题,也为其他钙钛矿光电器件以及面临类似问题的无机半导体器件提供了宝贵的参考。
丹尼索瓦人的神秘面纱:青藏高原的研究者们最近有了新的发现。丹尼索瓦人,这支已经消失的神秘古人类,过去我们对他们的了解主要来自于西伯利亚丹尼索瓦洞的少量化石碎片以及其中的古基因信息。现在,研究者们在白石崖溶洞发现了新的丹尼索瓦人下颌骨化石,这是除丹尼索瓦洞外首次发现的丹尼索瓦人化石证据。通过对化石的全面分析,研究团队发现早在现代智人到来之前,丹尼索瓦人就已经生活在青藏高原的高海拔地区,并成功适应了那里的高寒缺氧环境。这一发现为我们揭示了丹尼索瓦人与现代藏族人群之间的基因联系,也为研究古人类进化提供了新的线索。
量子卫星实验验证:在量子科学实验卫星“墨子号”的帮助下,中国科学技术大学的研究团队首次在太空中对引力诱导量子纠缠退相干模型进行了实验检验。他们测试了纠缠光子对在地球引力场中的传播情况,发现其结果与标准量子理论一致,并不支持某些试图融合量子力学与广义相对论的理论模型。这一重要实验不仅推动了物理学基础理论和实验研究的发展,也为未来量子通信和量子计算的应用提供了坚实的实验基础。
介绍重大科学突破:对引力诱导量子退相干模型的卫星检验与非洲猪瘟病毒结构
在科技前沿,两大研究领域的进展令人瞩目。它们不仅揭示了自然界的奥秘,也为人类未来的科技进步提供了新的视角。
让我们关注非洲猪瘟病毒的研究。这是一种令人头疼的DNA病毒,给生猪养殖产业带来了巨大损失。中国科学院生物物理研究所的一支顶尖团队联手农业科学院哈尔滨兽医研究所和上海科技大学等单位,经过不懈努力,成功了非洲猪瘟病毒衣壳的三维结构。他们发现,这个病毒衣壳结构复杂且巨大,由成千上万的蛋白亚基组成。这些亚基之间的相互作用和排列方式揭示了病毒的组装机制。这一发现不仅为我们理解病毒的结构提供了宝贵的信息,也为疫苗研发提供了重要的理论支持。
另一方面,另一个令人振奋的研究是关于三维量子霍尔效应的观察。拓扑学在凝聚态物理学中的核心作用始于二维电子体系中的量子霍尔效应的发现。现在,一支国际研究团队在块体碲化锆晶体中实验实现了“三维量子霍尔效应”。他们观测到了在极端量子极限状态下的无耗散纵向电阻和稳定的霍尔电阻平台。这一发现为我们进一步三维电子体系中的奇异量子相及其相变提供了非常有前景的平台。
这两个研究展示了科学研究的前沿性和。从非洲猪瘟病毒的结构到观察三维量子霍尔效应,这些发现不仅展现了自然的复杂性,也激发了我们对未来的期待。随着科技的进步,我们期待更多的科学突破能够带来更多的医学突破和人类发展进步。这些研究的进展为我们揭示了自然界的奥秘,也为我们提供了解决现实问题的新思路和新方法。让我们共同期待更多的科学奇迹在未来出现!
