重磅！2024中關(guān)村論壇年會發(fā)布十項重大科技成果
駕馭激光的利器——轉(zhuǎn)角氮化硼光學(xué)晶體原創(chuàng)理論與材料；綠色能源的強(qiáng)大引擎——300兆瓦級F級重型燃?xì)廨啓C(jī)完成總裝；拓展“心有靈犀”的邊界——“北腦二號”智能腦機(jī)系統(tǒng)……
記者/賈朔榮
4月25日上午，2024中關(guān)村論壇年會開幕式集中發(fā)布了十項具有創(chuàng)新性、前瞻性、顛覆性的重大科技成果，涉及基礎(chǔ)研究、前沿技術(shù)、科技基礎(chǔ)設(shè)施等各方面。???????
01 重大科技成果一：《中關(guān)村世界領(lǐng)先科技園區(qū)建設(shè)方案（2024-2027年）》
發(fā)布單位：工信部、科技部、北京市人民政府
開幕式上發(fā)布了《中關(guān)村世界領(lǐng)先科技園區(qū)建設(shè)方案（2024-2027年）》（方案詳細(xì)內(nèi)容請見：重磅！《中關(guān)村世界領(lǐng)先科技園區(qū)建設(shè)方案（2024-2027年）》印發(fā)）。
習(xí)近平總書記高度重視中關(guān)村創(chuàng)新發(fā)展，強(qiáng)調(diào)要加快建設(shè)世界領(lǐng)先科技園區(qū)。為深入貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記重要指示精神，工業(yè)和信息化部、科學(xué)技術(shù)部和北京市人民政府聯(lián)合印發(fā)《中關(guān)村世界領(lǐng)先科技園區(qū)建設(shè)方案》，圍繞以理念領(lǐng)先帶動原始創(chuàng)新、人才發(fā)展、一流企業(yè)、高端產(chǎn)業(yè)、開放創(chuàng)新生態(tài)全面領(lǐng)先，部署五方面50項重點(diǎn)任務(wù)，推出新一批重大政策和改革措施，將中關(guān)村打造成為北京國際科技創(chuàng)新中心建設(shè)躍升的主陣地、京津冀協(xié)同發(fā)展的突破口、中國高質(zhì)量發(fā)展的引領(lǐng)者、全球創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵樞紐，為中國式現(xiàn)代化建設(shè)貢獻(xiàn)力量。
02 重大科技成果二：用“芯”加速AI——全模擬光電智能計算芯片
發(fā)布單位：科技部、國家自然科學(xué)基金委、清華大學(xué)
AI時代，用“光”替代“電”作為信息處理載體的光計算技術(shù)已經(jīng)成為人工智能芯片的重要技術(shù)核心。清華大學(xué)戴瓊海團(tuán)隊突破傳統(tǒng)芯片架構(gòu)中的物理瓶頸，研制出國際首個全模擬光電智能計算芯片。該芯片具有高速度、低功耗的特點(diǎn)，在智能視覺目標(biāo)識別任務(wù)方面的算力是目前高性能商用芯片的3000余倍，能效提升400萬倍，該成果開創(chuàng)了全新計算技術(shù)時代，有望成為人工智能發(fā)展的有力引擎。
03 重大科技成果三: 業(yè)內(nèi)矚目精彩紛呈—人工智能取得系列成果
發(fā)布單位：科技部新一代人工智能發(fā)展研究中心，中國信息通信研究院，北京市科學(xué)技術(shù)委員會、中關(guān)村科技園區(qū)管理委員會
隨著生成式人工智能（AIGC）技術(shù)的快速演進(jìn)，多個千億參數(shù)基座大模型發(fā)布，用戶規(guī)模國內(nèi)領(lǐng)先，長文本上下文理解能力不斷增強(qiáng)。AI Agent智能體應(yīng)用逐步拓展，具身智能潛力初顯；文生音樂模型國內(nèi)首發(fā)，生成時長和質(zhì)量實(shí)現(xiàn)大幅提升。
“通通”看起來與普通小女孩無異，可她的身份卻不一般。她是北京通用人工智能研究院研發(fā)的全球首個通用智能人，是由價值與因果驅(qū)動的具身AGI系統(tǒng)原型?！巴ㄍā币栽瓌?chuàng)的認(rèn)知架構(gòu)理論框架為頂層設(shè)計，由自主研發(fā)的國產(chǎn)學(xué)習(xí)和推理框架為底層支撐，擁有類人價值觀，并可通過價值體系驅(qū)動，自主生成任務(wù)?！巴ㄍā边€具備復(fù)雜動態(tài)場景下的物理與社會常識，通過具身智能保障復(fù)雜、長鏈條任務(wù)高效執(zhí)行。
經(jīng)測試，“通通”達(dá)到3～4歲兒童的智能水平，并且正在持續(xù)成長迭代中。隨著“通通”的持續(xù)迭代，不僅可作為通用底座支撐各類垂直應(yīng)用場景，形成千萬個“通用智能人”賦能千行百業(yè)；也可以與具身智能機(jī)器人相結(jié)合，為智能制造、智慧城市、醫(yī)療健康等領(lǐng)域帶來革命性的變化。
04 重大科技成果四：駕馭激光的利器——轉(zhuǎn)角氮化硼光學(xué)晶體原創(chuàng)理論與材料
發(fā)布單位：教育部、北京大學(xué)
激光技術(shù)是現(xiàn)代科技文明的重要基石。光學(xué)晶體被譽(yù)為激光技術(shù)的“心臟”，是實(shí)現(xiàn)激光頻率轉(zhuǎn)換、脈沖壓縮、數(shù)據(jù)加密、信息處理等功能的關(guān)鍵。然而，基于傳統(tǒng)光學(xué)晶體的物理理論和材料體系已臻于完善，現(xiàn)有晶體很難滿足未來激光器小型化、高集成、功能化發(fā)展的新要求，新一代激光技術(shù)的發(fā)展亟待光學(xué)晶體理論和材料的創(chuàng)新突破。
北京大學(xué)科研團(tuán)隊基于在輕元素材料物理和光譜物理方面的長期研究基礎(chǔ)，首創(chuàng)“界面轉(zhuǎn)角相位匹配理論”，并應(yīng)用氮化硼首次制備出超薄、高能效的全新類型光學(xué)晶體——“轉(zhuǎn)角菱方氮化硼”。這種“薄如蟬翼”的新型光學(xué)晶體僅有微米量級厚度，是目前世界上已知最薄的光學(xué)晶體，但能效相較于傳統(tǒng)晶體提升了至少100倍。
這一研究成果是我國在光學(xué)晶體領(lǐng)域的重要原創(chuàng)性突破，開辟了光學(xué)晶體領(lǐng)域全新的設(shè)計模型和材料體系，有望在量子光源、光子芯片、人工智能等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新的應(yīng)用突破。
05 重大科技成果五：構(gòu)筑量子計算“實(shí)用之路”——量子云算力集群
發(fā)布單位：北京量子信息科學(xué)研究院、中國科學(xué)院物理研究所、清華大學(xué)
量子云是量子計算從實(shí)驗(yàn)室走向應(yīng)用的關(guān)鍵，對量子計算算法發(fā)展、應(yīng)用探索、產(chǎn)業(yè)生態(tài)培育等有著重要的戰(zhàn)略意義。
2023年，“量子未來-QUAFU”量子計算云平臺發(fā)布。在平臺基礎(chǔ)上，北京量子信息科學(xué)研究院聯(lián)合中國科學(xué)院物理研究所、清華大學(xué)等團(tuán)隊完成大規(guī)模量子云算力集群的建設(shè)。大規(guī)模量子云算力集群將五臺百比特規(guī)模的新一代量子計算系統(tǒng)，與經(jīng)典計算融合，形成集群協(xié)同工作，可用物理比特數(shù)達(dá)到590個以上，平均兩比特門保真度達(dá)到97%以上，其中“Baihua”系統(tǒng)則接近99%。
大規(guī)模量子云算力集群在測控、編譯優(yōu)化、用戶交互等軟件方面做了全面升級，支持線路編織、變分線路編譯等高級功能，綜合指標(biāo)進(jìn)入國際前列。
06 重大科技成果六：綠色能源的強(qiáng)大引擎——300兆瓦級F級重型燃?xì)廨啓C(jī)完成總裝
發(fā)布單位：國務(wù)院國資委、國家電力投資集團(tuán)有限公司
重型燃?xì)廨啓C(jī)是能源領(lǐng)域核心裝備，主要以天然氣為燃料發(fā)電，具有高效率、低排放、快速啟停等特征，廣泛應(yīng)用于地面發(fā)電和電網(wǎng)調(diào)峰，具備重要的戰(zhàn)略地位和廣闊的市場前景。
2024年2月28日，我國自主研制的最大功率、最高技術(shù)等級重型燃?xì)廨啓C(jī)——300兆瓦級F級重型燃?xì)廨啓C(jī)首臺樣機(jī)在上海臨港總裝下線，標(biāo)志著我國大功率重型燃?xì)廨啓C(jī)首次走完基于正向設(shè)計的制造全過程，全面進(jìn)入整機(jī)試驗(yàn)與驗(yàn)證的最終階段。
這次下線的300兆瓦級F級重型燃?xì)廨啓C(jī)，由國家電力投資集團(tuán)有限公司研制，由5大系統(tǒng)、5萬余個零部件構(gòu)成，將成為帶動高端裝備制造業(yè)發(fā)展的重要力量，在保障我國能源安全和綠色發(fā)展方面發(fā)揮重要作用。
07 重大科技成果七：來自開源的“芯”貢獻(xiàn)——第三代“香山”RISC-V開源高性能處理器核
發(fā)布單位：中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所、北京開源芯片研究院
近年來，開源指令集RISC-V正在加速引領(lǐng)新一輪處理器芯片技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的變革浪潮，為我國處理器芯片走向全球化提供了新的路徑。
中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所、北京開源芯片研究院開發(fā)的第三代“香山”開源高性能RISC-V處理器核，是在國際上首次基于開源模式、使用敏捷開發(fā)方法、聯(lián)合開發(fā)的處理器核。主頻達(dá)到3GHz@7nm，SPECINT2006評分為15分/GHz，性能水平已進(jìn)入全球第一梯隊，可廣泛應(yīng)用于服務(wù)器芯片、AI芯片、GPU、DPU等高端芯片領(lǐng)域，為先進(jìn)計算產(chǎn)業(yè)提供開源共享的共性底座技術(shù)。
作為國際上最受關(guān)注的開源硬件項目之一，“香山”不僅得到了工業(yè)界的廣泛應(yīng)用，也成為支持學(xué)術(shù)界試驗(yàn)創(chuàng)新想法的重要平臺。
08 重大科技成果八：基因改良護(hù)航糧食安全——農(nóng)作物耐鹽堿機(jī)制解析及應(yīng)用
發(fā)布單位：中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所
土壤鹽漬化不僅會造成作物嚴(yán)重減產(chǎn)，也會破壞生態(tài)環(huán)境。目前，我國鹽堿地面積高達(dá)一億公頃，占世界鹽堿地總面積的近1/10，鹽堿地綜合利用已上升為國家重大戰(zhàn)略需求。
目前，全球在植物耐鹽研究方面方法較成熟且研究力量集中，已取得了很多成果，但對于植物（作物）耐堿機(jī)制仍了解較少。中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究團(tuán)隊采用起源于非洲中部貧瘠土地的高粱作為實(shí)驗(yàn)材料，首次發(fā)現(xiàn)了重要的耐鹽堿調(diào)控基因AT1，通過對該基因的操縱，可顯著提高多種作物的鹽堿耐受性。AT1的調(diào)控機(jī)制在主要糧食作物水稻、玉米及小作物谷子中也同樣適用。
在重大理論突破基礎(chǔ)上，合作團(tuán)隊對高粱進(jìn)行耐鹽堿育種改良，實(shí)現(xiàn)大幅增產(chǎn)。該成果入選2023年度“中國科學(xué)十大進(jìn)展”。
09 重大科技成果九：拓展“心有靈犀”的邊界——“北腦二號”智能腦機(jī)系統(tǒng)
發(fā)布單位：北京腦科學(xué)與類腦研究所、北京芯智達(dá)神經(jīng)技術(shù)有限公司
如果可以用意念控制行動，你想實(shí)現(xiàn)什么操作？
由北京腦科學(xué)與類腦研究所聯(lián)合北京芯智達(dá)神經(jīng)技術(shù)有限公司共同開發(fā)的“北腦二號”為我們提供了一種新的可能。作為一種侵入式腦機(jī)接口解決方案，“北腦二號”基于自主研發(fā)的高通量柔性微絲神經(jīng)電極、千通道高速神經(jīng)電信號采集設(shè)備，以及基于前饋控制的生成式神經(jīng)解碼，在全球首次實(shí)現(xiàn)獼猴通過意念控制對二維運(yùn)動目標(biāo)的腦控攔截，解決了大規(guī)模單細(xì)胞信號長期穩(wěn)定記錄和實(shí)時解碼的國際前沿難題。這套系統(tǒng)已經(jīng)在猴子顱內(nèi)穩(wěn)定植入近一年，電極性能關(guān)鍵指標(biāo)國際領(lǐng)先。
10 重大科技成果十：重大科技基礎(chǔ)設(shè)施取得系列國際領(lǐng)先成果——探索太空奧秘——FAST首次探測迄今最短軌道周期脈沖星雙星系統(tǒng)
發(fā)布單位：國家發(fā)展改革委、科技部、國家自然科學(xué)基金委、中國科學(xué)院國家天文臺、中國科學(xué)院高能物理研究所、中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施又稱大科學(xué)裝置，對于增強(qiáng)我國原始創(chuàng)新能力、建設(shè)世界科技強(qiáng)國具有重要意義。目前我國在各個領(lǐng)域布局77個重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，隨著不斷建成運(yùn)行，為我國創(chuàng)新科研成果的持續(xù)涌現(xiàn)提供了強(qiáng)有力支撐。
位于貴州省黔南布依族苗族自治州的“中國天眼”500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST，是世界上最靈敏的單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡，為我們探索太空奧秘擦亮了眼睛。
長期以來，受限于觀測設(shè)備性能，蜘蛛類脈沖星從“紅背”系統(tǒng)向“黑寡婦”系統(tǒng)演化的理論尚未被完全證實(shí)?；贔AST的超高靈敏度，中國科學(xué)院國家天文臺科研團(tuán)隊首次探測到名為M71E的脈沖星雙星系統(tǒng)，長期觀測后確定這一系統(tǒng)兩顆星繞轉(zhuǎn)一周的時間僅為53分鐘，是目前已發(fā)現(xiàn)繞轉(zhuǎn)周期最短的脈沖星雙星系統(tǒng)。同時，其被確定為處于“紅背”系統(tǒng)到“黑寡婦”系統(tǒng)演化過程的中間狀態(tài)，填補(bǔ)了蜘蛛類脈沖星演化理論的缺失環(huán)節(jié)，為脈沖星雙星演化理論提供了直接證據(jù)。這一成果在Nature發(fā)表。
同樣捕捉宇宙信號的“拉索”也帶來了好消息。
中國科學(xué)院高能物理研究所科研團(tuán)隊基于“高海拔宇宙線觀測站（LHAASO）”（簡稱“拉索”）探測到迄今最亮的伽馬射線暴，最高能量超過了十萬億電子伏特。該結(jié)果挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的伽馬暴余輝的標(biāo)準(zhǔn)輻射模型，揭示了宇宙背景光在紅外波段強(qiáng)度低于預(yù)期。同時，該能譜為檢驗(yàn)愛因斯坦相對論的適用范圍、探索暗物質(zhì)候選粒子——軸子等新物理研究方面提供了重要信息。相關(guān)結(jié)果在Science Advances上發(fā)表，同時入選2023年度“中國科學(xué)十大進(jìn)展”。
聚變能是核能發(fā)展的最終目標(biāo)，可以為雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)作出重大貢獻(xiàn)，而托卡馬克為實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可控的核聚變應(yīng)用提供了解決途徑。
作為我國自主設(shè)計建造的核聚變實(shí)驗(yàn)裝置，東方超環(huán)（簡稱“EAST”，俗稱“人造太陽”）是世界首個全超導(dǎo)托卡馬克，取得了多項國際托卡馬克運(yùn)行的重大標(biāo)志性成果。?2023年4月12日21時，中國科學(xué)院磁約束核聚變大科學(xué)團(tuán)隊基于EAST裝置成功實(shí)現(xiàn)了403秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模等離子體運(yùn)行，創(chuàng)造了托卡馬克裝置高約束模式運(yùn)行新的世界紀(jì)錄。在4月13日19時，再次重復(fù)了403秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模等離子體運(yùn)行，標(biāo)志著EAST全超導(dǎo)托卡馬克裝置高參數(shù)長脈沖穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的可靠能力，為人類開發(fā)利用清潔低碳、安全高效的核聚變能源奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。
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