【科技】2017年度中国科学十大进展刚刚出炉，你知道它们是些什么吗？

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科学技术部高新技术研究快速发展中心27日宣布了年度中国科学的十大进展。 星地千公斤级量子纠缠和钥匙一个一个地处于看不见的状态，将病毒直接转换成活疫苗和治疗性药物等成果入选。

1 .星地千公里级量子纠缠和私钥一个一个地发送，实现看不见的状态

墨子号量子科学实验卫星是我国完全自主开发的世界上第一颗空间量子科学实验卫星，于年8月16日发射，年1月18日完成轨道测试，正式展开科学实验。 中国科学技术大学潘建伟和彭承志研究组与中国科学院上海技术物理研究所王建宇研究组等联合，创新性地进行了天地双向高精度光和地址、空间高亮度量子纠缠源、抗强度涨落感应状态量子光源及空间长寿命低噪声单光子探测等多项国际 利用墨子号在国际上实现了千公里级星的双向量子纠缠，在此基础上实现了空间尺度严格满足定域条件的非量子力学非定域。 一个一个发布千公里级星地量子密钥，实现地球量子隐形状态，一个密钥发布速度比地面同距离光纤量子通信水平提高20位数，为构建全球天地一体化量子秘密通信互联网提供可靠的技术支持，中国 相关研究的进展分别发表于年6月16日《科学》[science，356(6343):11401144]和年9月7日《自然》[nature，549(7670):4347]和[nature，549(7670。 研究成果发表后，很快引起了国际学术界和信息媒体的关注，也得到了国际学术界的高度评价，被选为nature杂志的评价和美国著名科学媒体science news选出的年度重大科学事件。 墨子号首席科学家潘建伟教授也被选为在自然杂志选择的年度改变世界的10大科学家，被称为在量子通信中驰骋于天地之间的物理学家。

特别是治疗治疗治疗治疗治疗时，嘻嘻嘻嘻嘻嘻嘻嘻嘻嘻嘻地，嘻嘻嘻地。 为这样，野生，但这样"""" 尤其不仅如此，后者·后者·后者后者·后者后者·后者后者·后者后者·后者后者·后者·后者·后者·后者·后者·后者·后者·后者·后者·后者·后者·后者·后者·后者·后者· 生动活泼的这一生物开发也是中国长期支持基础研究，鼓励基础研究临床转化的典型案例。 science杂志评论应该发展成病毒疫苗行业的革命性突破，nature杂志称之为驯化病毒的新方法。

3 .第一次检测到双粲重子

欧洲原子能研究中心6日宣布，来自大型强子对撞机( lhc )上底夸克探测器( lhcb )国际合作小组的科学家们发现了两个单位电荷，几乎是质子质量的4倍，被称为双粲重子的新粒子。 与质子和中子相似，新发现的双粲由三个夸克组成，但其夸克成分不同:质子由两个上夸克和一个下夸克组成，中子由两个下夸克和一个上夸克组成，双粲重子由二 理论上，双粲重子的内部结构与以前发现的粒子大不相同，预计其性质的研究有助于深入理解物质的构成和强相互作用力的本质。 相关研究的进展发表在年9月11日《物理评论快报》[physical review letters，119，112001 ]上。 底夸克探测器国际合作组由来自16个国家的1000多名科学家组成，清华大学、华中师范大学、中国科学院大学、武汉大学是合作组的成员单位。 清华大学高原宁氏领导的中国研究小组通过与国内理论家密切合作，主导了这次双粲重子氏发现的物理分解事业，为该粒子的发现做出了重要贡献。 欧洲核研究中心就双粲重子的发现发表了专业的新闻，受到了世界媒体的竞争报道。 评论员评价:这篇论文显示，期待已久的重要结果是第一次观测到双粲重子。 美国《物理》杂志还以双倍魅力粒子为主题进行了专业报道，认为这一发现为科研人员提供了检查量子色动力学的独特系统。

4 .实验中发现了三重退缩费米子

构成宇宙的基本粒子可以分为沃尔沃和费米。 现有理论认为宇宙中只存在狄拉克的费米、外费米、马约拉纳费米三种费米，其中狄拉克的费米具有四重退化，外费米和马约拉纳费米具有双重退化，三重退化的费米是宇宙 这三种费米子也可以作为准粒子存在于固体材料中，其中狄拉克费米子和外费米子的存在得到了实验证实，马拉那费米子也得到了一点实验支持。 在过去的几年里，在一个小小的，小小的，小的，小的，小的，小的。

氢能被称为新一代的二次清洁能源，但氢气的有效制造和安全储存和运输一直以来都是阻碍氢能大规模应用的瓶颈。 甲醇可以安全输送，所以氢储存在液体甲醇中，通过水和甲醇的低温液相重整反应在原位产生氢，放出甲醇中储存的氢，另外等摩尔的水也活化，放出多馀的氢，这是氢利用的可能手段。 该工艺装置简单、功耗低，容易与车载或固定聚合物电解质膜燃料电池集成，释放的氢气所占比例达到18.8%。 北京大学化学分子工程学院马丁研究小组与中国科学院山西石化研究所温晓东及大连理工大学石川等人合作的研究表明，铂原子级为面心立方结构的碳化钼( &alpha； MOC )制备的催化剂可以用于甲醇的液相重整，在比较低温( 150190 )下显示出较高的产氢活性，每摩尔铂可以产生每小时18046摩尔的氢。 这种优良的制氢能力远远高于以前报告的低温甲醇重整催化剂(约高2位数)，其关键是&alpha MOC突出的解离水能力、铂和&alpha MOC协调活化和重整甲醇的能力。 并且，该研究小组突破了在水气变换氢产生过程( co+h2o=co2+h2 )中也不能兼顾低温条件下的高反应购买率和高反应速度的课题，取得了基于au/&alpha的迅速发展。 MOC的新一代催化剂工艺。 相关研究的进展分别发表在年4月6日“自然”( [nature，544(7648):8083] )和年7月28日“科学”( [science，357(6349):389393] )上。 上述研究进展被多家科学媒体报道，高度评价，美国化学会c&； e news杂志和英国皇家化学会chemistry world杂志分别以氢能:制造氢燃料的新过程和新催化剂点亮氢能汽车的未来为主题进行亮点报道，随着该高活性催化剂系统的成功，以氢气为元

6 .通过共格纳米析出强化开发新一代超高强度钢

超高强度钢在航空航天、交通运输、先进核能及防卫装备等国民经济的重要行业发挥了支持作用，而且也是未来轻量化结构设计和安全防护的重要材料。 但是，几十年来的高性能超高强度钢的研究总是基于以前传来的产生半共格析出引起的强共格应变的学术构想，析出相的数量有限，析出尺寸不合理，存在分布不均匀的固有缺陷，这降低了材料的塑性韧性 碰巧碰巧碰巧碰巧高价也对实用限制高端迅速感到困惑。 “做什么”，做什么，做什么，做什么，做什么，做什么，都是年27年[7]17[7]，年4月7日，在[自然]， 2又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又是又非

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实现多粒子纠缠是量子物理实验研究的一大追求。 清华大学物理系尤力和郑盟锟研究组通过控制铷-87原子玻色-爱因斯坦集合体中的自旋混合过程，连续发生两次量子相变，实现了含有约11000原子的二元态的明确制备。 通过直接观测这种纠缠状态，他们发现不同内状态间原子数之差的变动低于经典极限10.7 & PLUS MN；0.6分贝，其集体自旋的归一化长度几乎是完美的0.99±； 0.01这两个指标反映了这种多体纠缠态可以提供超过标准量子极限的约6分贝的相位测量灵敏度，和至少910个纠缠原子数创造了现在可以明确制造的量子纠缠粒子数的世界记录。 利用量子相变的明确性建立多体纠缠态是一种新的尝试。 由于连续量子相变点中有限系统的能隙小，因此系统通过相变点时会产生较大的激发。 他们的研究表明，即使发生这种激发，量子相变点两侧不同的多体级结构依然有助于制造高质量的多粒子纠缠态。 这种新的理解和纠缠态的制造方法为将来制造其他多粒子纠缠态提供了一个思路。 另外，二元状态的明确性的调制，有可能实现海森堡极限精度的原子钟和原子干涉仪等超过标准量子极限的测量科学和技术的实用化正在迅速发展。 相关研究的进展发表在年2月10日《科学》[science，355(6318):620623]上。

8 .中国发现了新型的古人类化石

长期以来，古代人类学界对中国国内发现的从中更新世末期到后期更新世早期过渡阶段的古代人类成员的进化地位存在争议。 争论的焦点是，他们是从当地的古人类连续进化而来的吗？ 还是外来人的成功入侵者？ 最近在河南灵井遗迹发现的两个距今10.512.5万年前的古人类许昌人的头骨化石为探讨这一阶段中国古人类的进化模式提供了重要消息。 中国科学院古脊椎动物和古人类研究所吴秀杰研究小组与美国华盛顿大学erik trinkaus等人合作的研究表明，许昌人颅骨具有东亚古人类低脑穹隆、扁平颅中矢状面、最大颅宽位置在下的古老特征，欧亚大陆西部 项部形态)和内耳迷宫(半规管)形态兼备，另外徐昌人的巨大脑量( 1800 cc )和细化的颅脑结构显示了中更新世人类生物学特征进化的通常趋势。 现在不能把它列入已知的古人类成员。 许昌人可能代表新的古人类。 这项研究填补了中国古代人类从古代型人类向早期现代人过渡阶段进化上的空白，表明后期更新世初期的中国国内可能共存着多种古代人类成员，不同群体之间有杂交或基因交流。 许昌人化石为中国古代人类进化地区的连续性和与欧洲古代人类的交流提供了一定程度的支持。 相关研究的进展发表在年3月3日《科学》[science，355(6328):969972]上。 这项研究的发现引起国内外学术界和媒体的极大关注，science、current biology等国际学术期刊为此发表了研讨会，这项研究在古代人类早期现代人过渡阶段东亚地区古代人类的进化上

嘘嘘、理解四项研究成果引起国内外专家和媒体的关注。 science同步发表专题报道的评论，nature、nature biotechnology、nature reviews genetics、molecular cell等多种期刊发表专题报道和亮点的介绍，使本事业高度

10 .开发可实现自由状态脑图像的显微系统

北京大学膜生物学国家要点实验室程和平与陈良怡研究小组与新闻科学技术学院张云峰和王爱民等人合作，运用微集成、微光学、超高速光纤激光和半导体光电子学等技术，高时空分辨率在体图像系统的研究开发中是划时代的技术 开发了2.2克小型化双光子荧光显微镜，国际上首次在悬垂尾、跳台、社会交流等自然行为条件下，记录了小鼠脑神经细胞的高速活动。 这一划时代的技术开拓了新的研究模式，在动物自然行为条件下，实现了神经突触、神经元、神经互联网、多脑领域等多尺度、多阶段动态新闻解决的长期注意，可以看到大脑的学习、记忆、决定、思考过程 相关研究的进展是在年7月发表的《自然·； 法学》[nature methods，14(7):713719]中记载。 该图像系统被年诺贝尔生理学或医学奖获得者edvard i. moser称为研究大脑空间定位神经系统的革命性新工具。