從古基因組的恢弘到量子芯片的非凡——
回望2024年世界科技發展,我們仿佛看到了由人類智慧光芒串起的星河。從腦機接口的震撼到Sora的驚艷,從嫦娥六號的輝煌到CAR-T療法的革新,從古基因組的恢弘到量子芯片的非凡……12月24日,由科技日報社主辦、部分兩院院士和媒體負責人共同評選的2024年國內、國際十大科技新聞揭曉。我們看到,科技不僅是冰冷的數據與公式,它更是一首溫暖人心的詩篇,是跨越時空、連接未來的橋梁。
01
全球最大古人類基因庫創建
今天,來自世界各地的175位科學家集結成一支非凡的探險隊,他們的目標是解開那些埋藏在34000年前的骨骼與牙齒化石中的遺傳密碼——這些珍貴的遺物屬于曾經在這片土地上生活過的近5000名古人。
隨著研究的深入,科學家找到了那些隱藏在歷史深處的遺傳標記。它們攜帶著關于阿爾茨海默病、Ⅱ型糖尿病等疾病的早期信息。這些基因密碼,未來會進一步揭示人們健康狀況背后的遺傳線索。
02
首例腦機接口設備人體移植完成
1月29日,美國企業家埃隆·馬斯克在其社交媒體平臺X上宣布,他旗下腦機接口技術公司“神經連接”成功進行了首例腦機接口設備的人體移植手術。移植者恢復情況良好,初步結果顯示神經元尖峰檢測具有積極前景。
這次手術標志著腦機接口技術的一個重要進展。神經元尖峰檢測是指能夠識別和記錄大腦中單個神經細胞的電活動,這對于理解大腦如何處理信息至關重要。如果這項技術能夠準確地解碼這些信號,它可能為開發新治療方法提供基礎,特別是針對那些影響運動或語言功能的神經系統疾病。
03
OpenAI公司文本-視頻程序Sora驚艷全球
Sora是OpenAI公司推出的文本-視頻程序。它宛如一位魔法師,只需一段簡單的文字描述,就能編織出如好萊塢大片般逼真且充滿想象力的視覺盛宴。它不僅僅是一款工具,更被視為一個“數據驅動的物理引擎”,能夠將人類的想象化為觸手可及的畫面。
04
最大神經形態計算機研制成功
4月17日,英特爾公司宣布成功研制出世界上最大的神經形態計算機“Hala Point”。這款計算機宛如一顆人造大腦,包含了11.52億個人造神經元,分布在1152個Loihi 2芯片上,每秒能進行380萬億次突觸操作,展現了前所未有的計算能力。
05
分子玻色-愛因斯坦凝聚態首次形成
今年,美國和荷蘭的物理學家攜手將鈉銫極性分子冷卻至接近絕對零度,使1000多個分子凝聚成一個巨大的量子態,形成了前所未見的分子BEC。
在20世紀20年代,愛因斯坦等人預言,在極度低溫下,原子等粒子會停止“單兵作戰”,轉而“整齊劃一”地聚集成一個“超級原子”,這種狀態被稱為BEC。自1995年首次實現原子BEC以來,科學家一直在追求穩定的分子也能達到這一神奇的狀態。分子BEC不僅讓科學家能夠更深入地探究量子化學和強相關量子材料的本質,還可能為新型量子計算機的開發鋪平道路。
06
嫦娥六號實現世界首次月球背面采樣返回
6月25日,我國的嫦娥六號月球探測器成功完成了從月球背面南極-艾特肯盆地采樣的壯舉,攜帶重達1935.3克的珍貴樣品返回地球。
經過數月緊張而細致的研究,我國科學家發表文章,首次揭示了月球背面在大約28億年前仍存在活躍的巖漿活動,填補了這一時期月球玄武巖記錄的空白。這些發現不僅為理解月球演化提供了至關重要的科學證據,也為行星科學研究開辟了新的視野。
07
自身免疫性疾病治愈曙光初現
紅斑狼瘡、硬皮病、多發性硬化癥等疾病,都是由一個“背叛”的免疫系統引起的。今年,一種治療方法——嵌合抗原受體T細胞(CAR-T)療法,在患者身上取得了顯著效果,這可能開啟治療自身免疫疾病的新篇章。
中國人民解放軍海軍軍醫大學的內科醫生徐滬濟利用供體來源的基因編輯T細胞,成功治療了致命的自身免疫性疾病。這一基于T細胞的療法不僅在免疫疾病治療中取得成功,還為前沿CAR-T治療的批量生產帶來了希望。
■嵌合抗原受體T細胞(CAR-T,粉色)緊緊包圍并摧毀一個B細胞。來源:《科學》在線版
08
“星艦”上演“筷子夾火箭”場景
“星艦”尚處于研究階段,就有人向SpaceX創始人埃隆·馬斯克提問:“星艦”的超重型助推器能否像“獵鷹9”火箭那樣實現著陸?馬斯克的回答是:我們將用發射塔機械臂抓住它。北京時間2024年10月13日晚8時25分,第五次試飛的“星艦”精準返回發射塔,被兩支機械臂穩穩夾住,SpaceX幾乎完美實現了馬斯克當初看似遙不可及的愿景。在全球范圍內,“筷子夾火箭”不僅是一項技術上的壯舉,更是航天工程領域的一次革命性突破。
■新華社圖
09
第三種磁性材料交變磁體發現
過去98年,物理學家只知道兩種永久磁性材料:鐵磁體和反鐵磁體。今年,科學界迎來了一個令人振奮的新發現——第三種磁性材料終于從理論走向現實,它被稱為“交變磁體”。交變磁體結合了鐵磁體和反鐵磁體的特性,展現了一種獨特的“雙重性格”。由于它們的獨特性質,交變磁體有可能用于制造超快磁開關,成為打開新一代高速、高效電子設備大門的鑰匙。
10
新一代量子芯片糾錯能力達到實際應用必要條件
12月10日,《自然》雜志發表了一篇論文,揭示了谷歌最新一代量子芯片“Willow”在糾錯能力上的重大突破——首次將錯誤抑制在一個關鍵閾值以下。
量子計算的潛力巨大,但其脆弱性也一直困擾著科學家。面對這一挑戰,量子計算研究人員設計了一種巧妙的解決方案:量子糾錯。量子糾錯的概念簡單卻充滿智慧——通過將信息分布到多個量子比特上,系統可以在不破壞計算的情況下識別并補償錯誤。“Willow”讓我們看到了一個新時代的曙光。在這個時代里,量子計算將不僅僅是實驗室里的奇跡,而是能夠真正改變世界的力量。
來源:科技日報
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