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《上海交大2项成果入选《科技导报》2016年度中国十大科学进展[图》

  • 来源专题：高校动态信息监测平台
  • 编译者： zhangmin
  • 发布时间：2017-02-24

  • 日前，由《科技导报》编辑部从国内外重要科技期刊和科技新闻媒体所报道的中国科技成果中，按科学、技术、工程3个类别，遴选、推荐候选条目，经《科技导报》编委、审稿人等专家通信评选，推选出2016年度中国重大科学、技术、工程进展30项。在2016年度中国重大科学进展10项中，上海交通大学2项成果入选，分别是实验证实马约拉纳费米子的存在、PandaX-II实验对暗物质粒子特性给出迄今最强的限制。 同时入选2016年度中国十大科学进展的还有：精子RNA可做为记忆载体将获得性性状跨代遗传；构建出世界上首个非人类灵长类自闭症模型；提出基于胆固醇代谢调控的肿瘤免疫治疗新方法；首次在原子尺度...

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  • 《2019年度中国光学十大进展揭晓》
    • 来源专题：科技大数据监测服务平台
    • 编译者：zhoujie
    • 发布时间：2020-03-22
    • 3月20日，“2019年度中国光学十大进展”揭晓，量子秘钥分发、光子芯片、智能激光器、全色激光显示等20项重大光学进展入选（基础研究类与应用研究类各10项）。 中国光学十大进展由中国激光杂志社发起，评选委员会由48位光学与光子学领域的专家组成，综合考虑候选成果的学术价值和应用价值，经过首轮推荐、初评、终评三个环节，最终20项光学成果从110项研究进展中脱颖而出。 2019年度中国光学十大进展分别为（排名不分先后）： 基础研究类： 1. 微腔表面对称性破缺诱导非线性光学 北京大学肖云峰教授和龚旗煌院士领导的研究团队与其合作者，利用超高品质因子回音壁模式光学微腔，极大地增强了表面对称性破缺诱导的非线性光学效应，得到的二次谐波转换效率提升了14个数量级。 2. 近场光学旋涡中的光学斯格明子结构 深圳大学杜路平、袁小聪教授与其合作者，在国际上首次揭示了由光的自旋-轨道耦合产生的“光学斯格明子”结构，为微纳尺度的光场调控提供了全新的思路。 3. 首个三维光学拓扑绝缘体 浙江大学陈红胜教授课题组与其合作者，成功研制了首个三维光学拓扑绝缘体，将三维拓扑绝缘体从费米子体系扩展到了玻色子体系，有望大幅度提高光子在波导中的传输效率。 4.高效稳定非铅卤化物双钙钛矿暖白光 华中科技大学武汉国家光电研究中心的唐江教授团队与其合作者，创新性地对非铅钙钛矿Cs2AgInCl6通过Na+合金化和Bi3+痕量掺杂实现了高效稳定的单基质白光发光，突破了单基质白光荧光粉研究近半个世纪的效率瓶颈，为非铅钙钛矿发光材料的研究指明了一条道路，有希望在绿色照明方面实现产业化应用。 5. 兼具高亮度和高效率的量子点发光二极管 河南大学与其合作者，通过设计合成新型核壳结构量子点，研发了兼具高亮度、高效率和长寿命红绿蓝三基色QLED器件，其中多项性能指标创世界记录，该研究结果有望加速推进QLED在高亮高效显示和照明领域应用的进程。 6.双层三碘化铬中由层间反铁磁诱导的非互易二次谐波 复旦大学吴施伟课题组与其合作者，在二维磁性材料双层三碘化铬（CrI3）中观测到源于层间反铁磁结构的非互易二次谐波非线性光学响应，并揭示了三碘化铬中层间反铁磁耦合与范德瓦尔斯堆叠结构的关联。 7. 首次利用台式化高重频飞秒激光器驱动千特斯拉强磁场自组织放大 中国科学院上海光机所研究人员利用一束飞秒预脉冲激光产生膨胀的高温稠密等离子体半球，然后再利用一束飞秒强激光驱动强流电子束诱导等离子体韦伯不稳定性的增长，实验获得了强度高达千特斯拉(kT)量级、自组织放大的强磁场阵列。研究结果开辟了利用小型化激光装置研究高能量密度物理及实验天体物理的新途径，可以更深入地研究和理解磁场的产生、放大、磁重联及天体现象的本质。 8. 关键量子信息器件——“三高”量子纠缠光源研究 中山大学王雪华教授团队与其合作者，提出一种能克服光子侧向和背向泄漏、并能极大提高光子前向出射的新型微纳“射灯”结构，其单光子理论收集效率在较大的带宽中超过90%、最高可达95%，在国际上率先制备出同时具备“三高”的量子纠缠光子对源。 9. 压缩超快时间光谱成像术创造超快成像新纪录 西安交通大学陈烽教授团队与其合作者，提出了一种全新的“压缩超快时间光谱成像术”（CUST），在帧率、帧数、和精细光谱成像等方面突破了现有超快成像技术的局限。这一研究成果使得长时间、宽光谱的记录飞秒影像成为可能，将推动更多涉及超快过程的极端物理、化学、材料和生物学的研究。 10. 光的波粒二象性的可控量子叠加 南京大学马小松教授课题组设计并实现了非局域的量子延迟选择实验，观测到了光的波动性与粒子性的可控量子叠加。该项工作为未来的量子技术提供了新的控制手段。 应用研究类： 1. 可密集集成和任意路由的模分复用光子芯片 哈尔滨工业大学（深圳）徐科副教授、宋清海教授与其合作者，通过对波导有效折射率的精细调控实现了片上模分复用关键器件的小型化，并完成了三模式复用的高速信号3×112 Gbit/s在片上的任意传输和互连。这为片上多模光学系统的大规模集成解决了模间串扰和损耗问题。 2. 基于拟人算法（HLA）的智能锁模激光器 上海交通大学义理林教授课题组提出了基于拟人算法（HLA）的智能锁模激光器，最快开机自动锁模仅需0.22s，失锁恢复则仅需14.8ms，均大幅刷新了之前的记录。 3. 基于多角度干涉的三维多色活细胞超分辨光学显微镜 浙江大学刘旭教授和匡翠方教授课题组与其合作者，在超时空分辨活细胞成像系统和方法研制方面取得突破，开发出了新型的光学超分辨成像技术——多角度干涉显微镜（MAIM），为微管、内质网、线粒体和细胞膜等亚细胞组织的生物动力学分析提供了有力的研究工具。 4. 无磁光场非互易放大 华东理工大学龚尚庆教授团队与其合作者，将原子热运动导致的多普勒效应和拉曼增益结合，提出了可在自由空间实现光波波段非互易放大的原创性方案，并在实验上进行了验证。这一方案为常温工作、易于调控、小型化可集成的无磁非互易放大器研制提供了新的途径。 5. 大带宽、低损耗、高效率、高集成度的硅基电光调制器 在硅基光子平台上混合集成电光调制材料技术，是目前世界各主要国家正在集中攻关的高价值核心技术，竞争极其激烈。中山大学蔡鑫伦、余思远课题组与其合作者，研制出大带宽、低损耗、高效率、高集成度的硅基电光调制器。所有材料与加工工艺完全依靠国内自主条件，具备完全的自主知识产权。 6. 采用反向外延技术实现晶圆级亚50nm周期的多层膜光栅器件制备 中国科学院上海微系统与信息技术研究所欧欣教授与其合作者，提出了一种制备大面积超高线密度光栅的新方法，在2英寸晶圆上实现了＞20000线/毫米光栅器件的制备；通过与高效率X射线多层膜相结合，实验角色散性能比现有成熟技术制备的最高线密度光栅（5000线/毫米）高6倍。该技术已经获得三项中国发明专利和一项德国专利的授权，具有完全自主知识产权。 7. 高性能蓝光单模微纳激光 中国科学院上海光机所张龙研究员领衔的微结构与光物理研究团队发现一种新型全无机钙钛矿RbPbBr3材料，成功实现高性能蓝光单模激光输出，对高性能微纳激光器件、多色激光器及激光显示等的研究具备重要意义。 8. 突破线性界限制的光纤量子密钥分发系统 中国科学技术大学郭光灿院士团队首先在理论上提出了免相位后选择的双场量子密钥分发协议，有效降低双场类协议的执行复杂度。基于这一协议，郭光灿团队突破了异地孪生光场制备和长距离信道相位补偿两项核心技术，在300km常规光纤信道中，完成了超越线性界限制的高密钥生成率实验系统，为无中继长距离城际量子密钥分发网络迈出了关键的一步。 9. 动态平面光子元件 南京大学胡伟教授、陆延青教授团队与其合作者，通过设计掺入光控手性翻转分子机器的自组装螺旋超结构，实现了工作波段连续可调、共轭相位分布光控变换的平面光子元件，提供了一种动态平面光子元件的实用方案。 10. 基于有机打印微纳激光阵列的全色激光显示 中国科学院化学所赵永生课题组充分发挥有机材料在溶液加工方面的优势，利用喷墨打印的方式精准构建了红绿蓝微纳激光阵列作为显示面板，首次实现了主动发光平板激光显示，解决了当前激光投影显示无法用于手机、平板、可穿戴设备等领域的问题。
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  • 《2020年度中国科学十大进展公布》
    • 来源专题：科技大数据监测服务平台
    • 编译者：zhoujie
    • 发布时间：2021-03-11
    • 科技日报记者 刘垠 2月27日，科技部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）发布2020年度中国科学十大进展。嫦娥五号首次实现月面自动采样返回、“奋斗者”号创造中国载人深潜新纪录等10项重大科学进展，从31项候选进展中脱颖而出。 根据得票高低，2020年度中国科学十大进展分别为： 我国科学家积极应对新冠肺炎疫情取得突出进展 嫦娥五号首次实现月面自动采样返回 “奋斗者”号创造中国载人深潜新纪录 揭示人类遗传物质传递的关键步骤 研发出具有超高压电性能的透明铁电单晶 2020珠峰高程测定 古基因组揭示近万年来中国人群的演化与迁徙历史 大数据刻画出迄今最高精度的地球3亿年生物多样性演变历史 深度解析多器官衰老的标记物和干预靶标 实验观测到化学反应中的量子干涉现象 下面就跟随我们，逐一了解一下这十大进展。 1. 我国科学家积极应对新冠肺炎疫情取得突出进展 面对突如其来的新冠肺炎疫情，我国科学家认真贯彻落实习近平总书记关于疫情防控的重要讲话和一系列重要指示批示精神，在中央应对疫情工作领导小组和国务院联防联控机制统筹下，团结协作，争分夺秒，取得了一系列突出进展，为打赢疫情防控阻击战提供了重要的科学支撑。 在病原学和流行病学方面，第一时间分离鉴定出新冠病毒毒株并向世界卫生组织共享了病毒全基因组序列，为诊断技术的快速推进和药物疫苗开发奠定基础；阐明了新冠病毒入侵细胞的关键机制；持续深化病毒传播途径研究，为防控策略的优化提供科技支撑；定量评估了我国防控措施的效果。 在检测试剂研发和动物模型方面，在疫情之初迅速研发了新冠核酸诊断试剂，并研发了免疫检测试剂，为病原检测提供了强有力的支撑；构建了小鼠、猴感染新冠病毒的动物模型，为药物筛选、疫苗研发以及病毒传播机制的研究提供支撑。 在药物和临床救治方面，揭示了新冠临床特征，在没有特效药的情况下，实行中西医结合，先后推出八版全国新冠肺炎诊疗方案，筛选出“三药三方”等临床有效的中药西药和治疗办法，被多个国家借鉴和使用；解析了新冠病毒及关键蛋白质的结构，揭示了一批中西药的作用机制；提出了建立方舱医院、开展大规模核酸检测、大数据追踪溯源等科学防控方案，提高了收治率和治愈率，降低了感染率和病亡率。 在疫苗和中和性抗体研发方面，同时开展了灭活疫苗、病毒载体疫苗、蛋白亚单位疫苗、核酸疫苗等的研发，腺病毒载体疫苗在全球率先开展1期临床试验，灭活疫苗在全球率先开展3期临床试验，并获批附条件上市；鉴定并创制靶向新冠刺突蛋白S和受体结合域RBD的一系列中和单克隆抗体，形成抗病毒“鸡尾酒”中国抗体组合方案。 我国科学家通过不懈努力和无私奉献，通过严谨高效的科研工作，为我国取得抗击新冠肺炎疫情斗争重大战略成果提供了强大科学支撑。 2. 嫦娥五号首次实现月面自动采样返回 11月24日，嫦娥五号探测器在海南文昌航天发射场发射，由长征五号运载火箭直接送入地月转移轨道；此后，探测器经历地月转移、近月制动、环月飞行、月面着陆、月面采样封装、月面起飞、月球轨道交会对接与样品转移、月地入射、月地转移和再入回收等飞行阶段，历时23天嫦娥五号返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平致电，代表党中央、国务院和中央军委，祝贺探月工程嫦娥五号任务取得圆满成功。 作为我国复杂度最高、技术跨度最大的航天系统工程，嫦娥五号首次完成了地外天体采样与封装、首次地外天体表面起飞、首次无人月球轨道交会对接与样品转移、首次月地入射并携带月球样品高速再入返回地球等我国航天史上多个重大技术突破，最终实现了我国首次地外天体采样返回。嫦娥五号月面自动采样返回任务的圆满成功，标志着我国探月工程绕、落、回三步走规划的圆满收官，是中国航天向前迈进的一大步，将为深化人类对月球成因和太阳系演化历史的科学认知做出贡献。 3. “奋斗者”号创造中国载人深潜新纪录 “奋斗者”号全海深载人潜水器研制是我国“十三五”深海关键技术与装备领域的重大攻关任务，于2016年立项启动。2020年6月，“奋斗者”号完成总装集成与水池试验。2020年7月，“奋斗者”号完成第一阶段海试，共计下潜17次，最大下潜深度4548米。2020年10月10日，“奋斗者”号启航赴马里亚纳海沟开展第二阶段海试，期间共计完成13次下潜，其中11人24人次参与了8个超过万米深度的深潜试验。2020年11月10日8时12分，“奋斗者”号创造了10909米的中国载人深潜深度纪录。 中国船舶七〇二所是“奋斗者”号研制的牵头单位，在潜水器的总体设计、关键技术研发、集成建造及试验验证等工作中发挥了核心作用，创建了独立自主的全海深载人深潜装备设计技术体系，构建了稳定可靠的高标准、规范化的试验、检测与应用体系，进一步在潜水器总体设计与优化、系统调试与仿真、深海作业等关键技术方面取得重大突破，国际上首次攻克高强高韧钛合金材料制备和焊接技术，实现万米级浮力材料固化成型新工艺自主可控，潜水器动力、推进器、水声通信、智能控制等核心技术水平进一步提升。 ”奋斗者”号作为当前国际唯一能同时携带3人多次往返全海深作业的载人深潜装备，其研制及海试的成功，显著提升了我国深海装备技术的自主创新水平，使我国具有了进入世界海洋最深处开展科学探索和研究的能力，体现了我国在海洋高技术领域的综合实力，是我国深海科技探索道路上的重要里程碑。 4. 揭示人类遗传物质传递的关键步骤 DNA复制是人类遗传物质在细胞之间得以精确传递的基础，人们对高等生物中识别DNA复制起始位点的具体过程并不清楚，这在一定程度上也阻碍了人们对癌症发生发展机制的理解。 中国科学院生物物理研究所李国红团队及其合作者揭示了一种精细的DNA复制起始位点的识别调控机制。该研究发现，组蛋白变体H2A.Z能够通过结合组蛋白甲基化转移酶SUV420H1，促进组蛋白H4的第二十位氨基酸发生二甲基化修饰。而带有二甲基化修饰的H2A.Z核小体能进一步招募复制起始位点识别蛋白，从而帮助DNA复制起始位点的识别。该研究进一步发现，被H2A.Z-SUV420H1-H4K20me2通路调控的复制起始位点具有很强的复制活性，并偏向在复制期早期被激活使用。在癌细胞中破坏该调控机制后，癌细胞的DNA复制和细胞生长都受到了抑制。在T细胞中破坏该调控机制后，T细胞的免疫激活也受到了抑制。 该研究阐述了一个新颖的由H2A.Z介导的DNA复制表观遗传调控机制，对理解高等生物DNA复制起始位点的识别提供了新的视角，为解决长期存在的真核细胞DNA复制起始点选择启动问题做出了重要贡献。 5. 研发出具有超高压电性能的透明铁电单晶 弛豫铁电单晶[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3, PMN－PT]（注：数字均为下标）具有优异的压电效应，已广泛应用于超声成像、声呐装备和微电子机械系统（MEMS）等领域。然而，自其发现20多年以来，压电性能就再没有新的突破，并且由于铁电畴壁的存在，导致其透光率低，无法满足当前压电器件多功能、高灵敏度的发展需求，急需新的理论和设计方法 西安交通大学徐卓教授研究团队揭示了弛豫铁电单晶高压电效应的起源，研发出了钐掺杂的PMN－PT单晶，其压电性能超过4000 pC/N，相比未掺杂单晶提高了一倍。在此基础上，利用电畴结构调控，消除了单晶中对光起散射作用的铁电畴壁，首次在PMN－PT单晶中同时获得了高压电性和高透光性，突破了长期以来二者难以共存的国际难题。其压电系数比现有的透明压电单晶LiNbO3（注：3为下标）提高了100倍，电光系数最大可提高40倍，同时还具有更高的抗光损伤阈值和非线性光学效应。这种透明铁电单晶可大幅提升光声成像系统在乳腺癌、黑色素瘤和血液疾病诊断中的成像分辨率，也为研制高性能电光调制器、光学相控阵和量子光学器件提供了一种全新的关键材料。这种具有优异电光、声光和声－光－电耦合效应的单晶材料，有望进一步开辟更多新的应用领域。 6. 2020珠峰高程测定 珠峰高度长期以来受到全世界关注，精确测定珠峰高度并向全世界公布，彰显国家综合实力和科技水平。2020珠峰高程测量，中国科学家团队综合运用多种现代测绘技术，实现多个重大技术创新突破，获取了历史上最高精度的珠峰高程成果。 此次珠峰高程测量，北斗卫星定位技术和国产测量装备首次全面担纲主力，国产测量装备应用实现重大突破。首次完成了峰顶地面重力测量，获取了人类历史上第一个珠峰峰顶的重力测量结果，有助于提升珠峰高程测量精度。科学家团队克服珠峰地区极端气象和恶劣环境，首次实现珠峰峰顶及周边区域1.27万平方千米的航空重力、光学和激光遥感测量的历史性突破，填补了珠峰地区重力资料空白，大幅提升了珠峰高程测量的精度。与2005年珠峰高程测量相比，珠峰地区大地水准面精度提升幅度达300%。中国和尼泊尔科学家团队开展科技合作，首次建立了基于全球高程基准的珠峰地区大地水准面，历史上首次共同确定了基于全球高程基准的珠峰雪面高程8848.86米，国家主席习近平同尼泊尔总统班达里互致信函，共同宣布珠穆朗玛峰最新高程，赢得国际社会广泛赞誉。除此之外，珠峰测量获取的丰富观测数据成果，将为珠峰地区的生态环境保护修复、自然资源管理、地质研究与调查、地壳运动监测、气候变化和冰川冻土研究等领域提供宝贵、翔实的第一手资料。 7. 古基因组揭示近万年来中国人群的演化与迁徙历史 在国际古基因组学领域，有关东亚，尤其是中国史前人群的古基因组研究非常匮乏。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹研究团队首次针对中国南北方史前人群展开时间跨度最大、规模性、系统性的古基因组研究，通过前沿实验方法成功获取我国南北方11个遗址25个9500-4200年前的个体和1个300年前个体的基因组，揭示中国人群自9500年以来的南北分化格局、主体连续性与迁徙融合史。 研究发现中国南北方主体人群9500年前已分化，但南、北方同期人群的演化基本是连续的，没有受到明显的外来人群的影响，迁徙互动主要发生在东亚区域内各人群间；此外明确以台湾岛原住民为代表、广泛分布在太平洋岛屿的南岛语系人群，起源于中国南方沿海地区且可追溯至8400年前。该项成果填补了东方尤其是中国地区史前人类遗传、演化、适应的重要信息缺环，为阐明中华民族的形成过程及修正东亚南方人群演化模式做出重要科学贡献。 8. 大数据刻画出迄今最高精度的地球3亿年生物多样性演变历史 生命起源与演化是世界十大科学之谜之一。地球上曾经生活过的生物99%以上已经灭绝，通过化石记录重建地球生物多样性变化历史是认识当今生物多样性现状与未来趋势的最重要途径之一。然而，地质历史时期地球生物多样性变化研究的时间分辨率低、生物分类粗，无法精确识别突发性重大生物演变事件，也不能为近代地球生态系统演变研究提供重要参考。 南京大学沈树忠、樊隽轩团队联合国内外专家创建国际大型数据库，自主研发人工智能算法，利用“天河二号”超算取得突破，获得了全球第一条高精度的古生代3亿多年的海洋生物多样性演化曲线，时间分辨率较国际同类研究提高400多倍。新曲线精准刻画出地球生物多样性演变过程中的多次重大生物灭绝、复苏和辐射事件，揭示了当时生物多样性变化与大气CO2（注：2为下标）含量以及全球性气候剧变的协同关系。该研究将推动整个演化古生物学研究的变革。 9. 深度解析多器官衰老的标记物和干预靶标 随着人口老龄化程度的日益加剧，深入研究衰老、科学应对人口老龄化是新时代的国家重大需求。围绕衰老的机制和干预等核心科学问题，中国科学院动物研究所刘光慧研究组、曲静研究组，中国科学院北京基因组研究所张维绮研究组，同北京大学汤富酬研究组联合攻关，利用多学科交叉的方法，在系统水平上揭示了哺乳动物多器官衰老的新型生物学标记物和可调控靶标。 在衰老机制解析方面，发现氧化还原通路稳态失衡是灵长类卵巢衰老的主要分子特征，为评价卵巢衰老及女性生殖力下降提供了新型生物学标志物，也为寻找延缓卵巢衰老的措施及开发相关疾病的干预策略提供了新思路。在衰老干预方面，阐明热量限制（“七分饱”）可通过调节机体各组织的免疫炎症通路，延缓多器官衰老的新型分子机制，揭示了代谢干预、免疫反应与健康寿命之间的科学联系。这些研究成果加深了人们对器官衰老异质性和复杂性的理解，为建立针对衰老及衰老相关疾病的早期预警和科学应对策略奠定了重要基础。 10. 实验观测到化学反应中的量子干涉现象 化学反应的进程伴随着复杂的量子力学现象，但其通常难以被直接观测到，因而化学反应的本质亦难以得到透彻的理解。 中国科学院大连化学物理研究所杨学明院士、张东辉院士、孙志刚和肖春雷研究团队提供了一个研究范例。他们研究发现，在H + HD→H2 + D反应中，在碰撞能量为1.9～2.2电子伏的范围内，产物H2（v'= 2，j'= 3）的后向散射呈现显著的振荡（其中v'是振动量子数，j'是转动量子数）。通过拓扑理论分析，发现该反应存在两条迥然不同的反应路径，振荡是由这两条路径之间的量子力学干涉所产生的。该研究揭示了该反应在较低能量处，量子几何相位效应仍然存在，并可以被观测到。这非常类似于众所周知的Aharonov-Bohm效应，清晰地揭示了化学反应的量子性。
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