光明日報記者 徐暢 袁于飛

　　科技部高技術研究發展中心27日發布的“2020年度中國科學十大進展”，代表了我國重大基礎研究最新科學進展和重要研究成果。為什么是這十項入選，它們的主要突破是什么？記者為你一一解析。

　　1.我國科學家積極應對新冠肺炎疫情取得突出進展

　　面對突如其來的新冠肺炎疫情，我國科學家團結協作，爭分奪秒，第一時間分離鑒定出新冠病毒毒株并向世界衛生組織共享了病毒全基因組序列，闡明了新冠病毒入侵細胞的關鍵機制，持續深化病毒傳播途徑研究，定量評估了我國防控措施的效果；在沒有特效藥的情況下，實行中西醫結合，先后推出八版全國新冠肺炎診療方案，篩選出“三藥三方”等臨床有效的中藥西藥和治療辦法，提出了建立方艙醫院、開展大規模核酸檢測、大數據追蹤溯源等科學防控方案；同時開展了滅活疫苗、病毒載體疫苗、蛋白亞單位疫苗、核酸疫苗等的研發，形成抗病毒“雞尾酒”中國抗體組合方案。

　　入選理由：

　　我國科學家通過嚴謹高效的科研工作，在多個方面取得了一系列突出進展，為我國取得抗擊新冠肺炎疫情斗爭重大戰略成果提供了強大科學支撐。

　　2.嫦娥五號首次實現月面自動采樣返回

　　作為我國復雜度最高、技術跨度最大的航天系統工程，嫦娥五號首次完成了地外天體采樣與封裝、首次地外天體表面起飛、首次無人月球軌道交會對接與樣品轉移、首次月地入射并攜帶月球樣品高速再入返回地球等我國航天史上多個重大技術突破，最終實現了我國首次地外天體采樣返回。

　　入選理由：

　　嫦娥五號月面自動采樣返回任務的圓滿成功，標志著我國探月工程“繞、落、回”三步走規劃的圓滿收官，是中國航天向前邁進的一大步，將為深化人類對月球成因和太陽系演化歷史的科學認知作出貢獻。

　　3.“奮斗者”號創造中國載人深潛新紀錄

　　“奮斗者”號全海深載人潛水器研制是我國“十三五”深海關鍵技術與裝備領域的重大攻關任務。2020年7月，“奮斗者”號完成第一階段海試，共計下潛17次，最大下潛深度4548米。2020年10月10日，“奮斗者”號赴馬里亞納海溝開展第二階段海試，其間共計完成13次下潛，其中11人24人次參與了8個超過萬米深度的深潛試驗。2020年11月10日8時12分，“奮斗者”號創造了10909米的中國載人深潛深度紀錄。

　　入選理由：

　　“奮斗者”號作為當前國際唯一能同時攜帶3人多次往返全海深作業的載人深潛裝備，其研制及海試的成功，顯著提升了我國深海裝備技術的自主創新水平，使我國具有了進入世界海洋最深處開展科學探索和研究的能力，體現了我國在海洋高技術領域的綜合實力，是我國深海科技探索道路上的重要里程碑。

　　4.揭示人類遺傳物質傳遞的關鍵步驟

　　DNA復制是人類遺傳物質在細胞之間得以精確傳遞的基礎，人們對高等生物中識別DNA復制起始位點的具體過程并不清楚，這在一定程度上也阻礙了人們對癌癥發生發展機制的理解。中國科學院生物物理研究所李國紅團隊及其合作者揭示了一種精細的DNA復制起始位點的識別調控機制。

　　入選理由：

　　該研究闡述了一個新穎的由H2A.Z介導的DNA復制表觀遺傳調控機制，對理解高等生物DNA復制起始位點的識別提供了新的視角，為解決長期存在的真核細胞DNA復制起始點選擇啟動問題作出了重要貢獻。

　　5.研發出具有超高壓電性能的透明鐵電單晶

　　弛豫鐵電單晶具有優異的壓電效應，已廣泛應用于超聲成像、聲吶裝備和微電子機械系統（MEMS）等領域。然而，自其發現20多年以來，壓電性能就再沒有新的突破，并且由于鐵電疇壁的存在，導致其透光率低，無法滿足當前壓電器件多功能、高靈敏度的發展需求，急需新的理論和設計方法。西安交通大學徐卓教授研究團隊揭示了弛豫鐵電單晶高壓電效應的起源，研發出了釤摻雜的PMN－PT單晶，其壓電性能超過4000 pC/N，相比未摻雜單晶提高了一倍。其壓電系數比現有的透明壓電單晶LiNbO3提高了100倍，電光系數最大可提高40倍，同時還具有更高的抗光損傷閾值和非線性光學效應。這種透明鐵電單晶可大幅提升光聲成像系統在乳腺癌、黑色素瘤和血液疾病診斷中的成像分辨率，也為研制高性能電光調制器、光學相控陣和量子光學器件提供了一種全新的關鍵材料。

　　入選理由：

　　這種具有優異電光、聲光和聲－光－電耦合效應的單晶材料，有望進一步開辟更多新的應用領域。

　　6. 2020珠峰高程測定

　　2020珠峰高程測量，中國科學家團隊綜合運用多種現代測繪技術，實現多個重大技術創新突破，獲取了歷史上最高精度的珠峰高程成果。科學家團隊克服珠峰地區極端氣象和惡劣環境，首次實現珠峰峰頂及周邊區域1.27萬平方千米的航空重力、光學和激光遙感測量的歷史性突破，填補了珠峰地區重力資料空白，大幅提升了珠峰高程測量的精度。中國和尼泊爾科學家團隊開展科技合作，首次建立了基于全球高程基準的珠峰地區大地水準面，歷史上首次共同確定了基于全球高程基準的珠峰雪面高程8848.86米。

　　入選理由：

　　珠峰高度長期以來受到全世界關注，精確測定珠峰高度并向全世界公布，彰顯了國家綜合實力和科技水平。

　　7.古基因組揭示近萬年來中國人群的演化與遷徙歷史

　　在國際古基因組學領域，有關東亞，尤其是中國史前人群的古基因組研究非常匱乏。中國科學院古脊椎動物與古人類研究所付巧妹研究團隊首次針對中國南北方史前人群展開時間跨度最大，規模性、系統性的古基因組研究。研究發現中國南北方主體人群9500年前已分化，但南、北方同期人群的演化基本是連續的，沒有受到明顯的外來人群的影響，遷徙互動主要發生在東亞區域內各人群間；此外明確以臺灣島原住民為代表、廣泛分布在太平洋島嶼的南島語系人群，起源于中國南方沿海地區且可追溯至8400年前。

　　入選理由：

　　該項成果填補了東方尤其是中國地區史前人類遺傳、演化、適應的重要信息缺環，為闡明中華民族的形成過程及修正東亞南方人群演化模式作出重要科學貢獻。

　　8.大數據刻畫出迄今最高精度的地球3億年生物多樣性演變歷史

　　地球上曾經生活過的生物99%以上已經滅絕，通過化石記錄重建地球生物多樣性變化歷史是認識當今生物多樣性現狀與未來趨勢的最重要途徑之一。然而，地質歷史時期地球生物多樣性變化研究的時間分辨率低、生物分類粗，無法精確識別突發性重大生物演變事件，也不能為近代地球生態系統演變研究提供重要參考。南京大學沈樹忠、樊雋軒團隊聯合國內外專家創建國際大型數據庫，自主研發人工智能算法，利用“天河二號”超算取得突破，獲得了全球第一條高精度的古生代3億多年的海洋生物多樣性演化曲線，時間分辨率較國際同類研究提高400多倍。新曲線精準刻畫出地球生物多樣性演變過程中的多次重大生物滅絕、復蘇和輻射事件，揭示了當時生物多樣性變化與大氣CO2含量以及全球性氣候劇變的協同關系。

　　入選理由：

　　生命起源與演化是世界十大科學之謎之一。該研究將推動整個演化古生物學研究的變革。

　　　9.深度解析多器官衰老的標記物和干預靶標

　　隨著人口老齡化程度的日益加劇，深入研究衰老、科學應對人口老齡化是新時代的國家重大需求。圍繞衰老的機制和干預等核心科學問題，中國科學院動物研究所劉光慧研究組、曲靜研究組，中國科學院北京基因組研究所張維綺研究組，同北京大學湯富酬研究組聯合攻關，在系統水平上揭示了哺乳動物多器官衰老的新型生物學標記物和可調控靶標。在衰老機制解析方面，研究為評價卵巢衰老及女性生殖力下降提供了新型生物學標志物，也為尋找延緩卵巢衰老的措施及開發相關疾病的干預策略提供了新思路。在衰老干預方面，闡明熱量限制（“七分飽”）可通過調節機體各組織的免疫炎癥通路，延緩多器官衰老的新型分子機制，揭示了代謝干預、免疫反應與健康壽命之間的科學聯系。

　　入選理由：

　　這些研究成果加深了人們對器官衰老異質性和復雜性的理解，為建立針對衰老及衰老相關疾病的早期預警和科學應對策略奠定了重要基礎。

　　10.實驗觀測到化學反應中的量子干涉現象

　　化學反應的進程伴隨著復雜的量子力學現象，但其通常難以被直接觀測到，因而化學反應的本質亦難以得到透徹的理解。中國科學院大連化學物理研究所楊學明院士、張東輝院士、孫志剛和肖春雷研究團隊提供了一個研究范例。他們在最簡單化學反應氫原子加氫分子的同位素（H+HD→H2+D）反應中，發現了化學反應中新的量子干涉效應，有助于更深入地理解化學反應過程，豐富對化學反應的認識。

　　入選理由：

　　該項研究一方面再次揭示了原子分子因碰撞而發生化學反應過程的量子性，另一方面也揭示了化學反應的途徑是復雜的。盡管如此，簡單的體系也仍然存在科學家們認識不到的事實。

　　《光明日報》（ 2021年02月28日 04版）