前沿領(lǐng)域更多突破
大至天體運(yùn)行、星系演化、宇宙起源的宏觀世界，小至粒子結(jié)構(gòu)、量子調(diào)控的微觀世界，都是當(dāng)今世界科技發(fā)展的前沿。
過去一年，我國科學(xué)家在這些領(lǐng)域取得諸多突破。
宇宙線是來自宇宙空間的高能粒子，攜帶著宇宙起源、天體演化等方面的重要科學(xué)信息。探究宇宙線起源之謎，是當(dāng)代天體物理學(xué)的重大前沿科學(xué)問題之一。
2024年2月26日，我國高海拔宇宙線觀測(cè)站“拉索”(LHAASO)的新發(fā)現(xiàn)，讓我們離解開這一謎題更近了一步。利用“拉索”的觀測(cè)數(shù)據(jù)，我國科學(xué)家在天鵝座恒星形成區(qū)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)巨型超高能伽馬射線泡狀結(jié)構(gòu)，并從中找到了能量高于1億億電子伏宇宙線起源的候選天體。這是迄今人類能夠確認(rèn)的第一個(gè)超級(jí)宇宙線源。
2024年，我國科學(xué)家通過對(duì)嫦娥六號(hào)月壤樣品的分析研究，填補(bǔ)了人類多項(xiàng)認(rèn)知空白——首次揭示月球背面約28億年前仍存在年輕的巖漿活動(dòng)，獲得人類首個(gè)月背古磁場(chǎng)信息等。
科學(xué)研究向極宏觀拓展的同時(shí)，也在向極微觀深入。
隨著量子技術(shù)的不斷進(jìn)步，人類擁有了在微觀層面改造世界的能力。2024年5月6日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士團(tuán)隊(duì)在國際上首次實(shí)現(xiàn)了光子體系的分?jǐn)?shù)量子反常霍爾態(tài)，為高效開展更多、更新奇的量子物態(tài)研究提供了新路徑。諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者弗蘭克·維爾切克評(píng)價(jià)，這項(xiàng)研究向基于任意子的量子信息處理邁出重要一步。
破解植物葉綠體“基因轉(zhuǎn)錄機(jī)器”的構(gòu)造，是科學(xué)界公認(rèn)的世界性難題。2024年，中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心張余團(tuán)隊(duì)和華中農(nóng)業(yè)大學(xué)周菲團(tuán)隊(duì)聯(lián)手破解了這一難題。他們成功解析葉綠體“基因轉(zhuǎn)錄機(jī)器”的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)，揭示植物葉綠體基因轉(zhuǎn)錄機(jī)制，為提高植物光合作用效率提供了新思路。
探索未知，永不停歇。新的一年，一系列激動(dòng)人心的突破和進(jìn)展更加值得期待。
空間天氣科學(xué)任務(wù)蓄勢(shì)待發(fā)。中國科學(xué)院與歐洲空間局合作研制的“微笑衛(wèi)星”將深入探究太陽風(fēng)及其與地球磁場(chǎng)之間的復(fù)雜互動(dòng)，為理解太陽活動(dòng)對(duì)地球環(huán)境的影響提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)，為和平利用外空、促進(jìn)全人類福祉提供科學(xué)認(rèn)知。
粒子物理學(xué)方面，建于地下700米的大科學(xué)裝置——江門中微子實(shí)驗(yàn)(JUNO)項(xiàng)目完成主體工程建設(shè)，預(yù)計(jì)2025年8月完成全部灌注任務(wù)，開始正式運(yùn)行取數(shù)，將助力科學(xué)家揭開微觀世界的更多秘密。
2024年，我國首個(gè)空間科學(xué)中長期發(fā)展規(guī)劃提出，至本世紀(jì)中葉，我國空間科學(xué)將聚焦“極端宇宙”“時(shí)空漣漪”“日地全景”“宜居行星”“太空格物”五大科學(xué)主題，有望在宇宙起源演化，太陽系和生命起源等重大科學(xué)問題方面取得突破性進(jìn)展。
廣袤無垠的未知領(lǐng)域隱藏著無數(shù)的奧秘，等待著我們?nèi)ヌ剿骱徒议_。
商業(yè)航天加速發(fā)展
過去一年，航天探索持續(xù)突破，亮點(diǎn)紛呈。
2024年6月25日，嫦娥六號(hào)返回器回到地面。歷經(jīng)53天的太空旅行，突破月球逆行軌道設(shè)計(jì)與控制、月背智能快速采樣、月背起飛上升等三大技術(shù)，嫦娥六號(hào)完成了世界首次月球背面采樣返回的壯舉，成功帶回1935.3克月背樣品。
2024年10月30日凌晨，神舟十九號(hào)載人飛船成功發(fā)射，太空迎來中國90后訪客。過去一年，中國載人航天工程完成2次載人飛船發(fā)射任務(wù)，2次天舟貨運(yùn)飛船發(fā)射任務(wù)。在軌期間，3名航天員乘組完成多次出艙任務(wù)，并由神舟十七號(hào)航天員乘組完成了我國首次艙外維修任務(wù)。
2024年，我國商業(yè)航天邁出重要步伐，進(jìn)入快速發(fā)展期：“千帆星座”首批18星成功入軌，我國向組建全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)邁出了重要一步。作為未來通信網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)具有低延時(shí)、高速率、高可靠性的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用前景廣闊。
低成本、大運(yùn)力、高頻率的火箭發(fā)射能力是星座組網(wǎng)的迫切需求。2024年1月，朱雀三號(hào)可重復(fù)使用垂直起降回收驗(yàn)證火箭完成首次大型垂直起降飛行試驗(yàn)，我國可重復(fù)使用運(yùn)載火箭技術(shù)取得突破。過去一年，多家火箭企業(yè)進(jìn)行垂直起降回收驗(yàn)證試驗(yàn)，這類試驗(yàn)被比喻為“蚱蜢跳”，是火箭實(shí)現(xiàn)可重復(fù)使用技術(shù)突破的關(guān)鍵步驟。
如果將商業(yè)火箭比作“飛機(jī)”，商業(yè)衛(wèi)星比作“乘客”，商業(yè)航天發(fā)射場(chǎng)就是供“乘客”登機(jī)、“飛機(jī)”起飛的“機(jī)場(chǎng)”。
2024年11月30日，長征十二號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射成功，海南商業(yè)航天發(fā)射場(chǎng)首次發(fā)射告捷。此次發(fā)射完成了星箭制造、商業(yè)發(fā)射場(chǎng)測(cè)試發(fā)射、衛(wèi)星數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)的商業(yè)航天全產(chǎn)業(yè)鏈“閉環(huán)”。中國商業(yè)航天“三大件”齊了。
星空浩瀚無比，探索永無止境。作為探月工程四期任務(wù)的組成部分，嫦娥七號(hào)、嫦娥八號(hào)研制正在抓緊推進(jìn)。未來，嫦娥七號(hào)要對(duì)月球南極環(huán)境和資源進(jìn)行探測(cè)，嫦娥八號(hào)將開展月球資源就位利用的技術(shù)驗(yàn)證，兩者將構(gòu)成正在論證的月球科研站基本型;行星探測(cè)方面，天問二號(hào)、天問三號(hào)、天問四號(hào)也將接連出征，帶去我們對(duì)火星、木星等行星的“問候”。
今年，載人航天工程將按期完成3次發(fā)射任務(wù)，按計(jì)劃執(zhí)行出艙、空間實(shí)(試)驗(yàn)等工作。未來，中國空間站將圍繞重大科技問題和國家重大需求，充分發(fā)揮平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，持續(xù)產(chǎn)出重大科技成果并加速轉(zhuǎn)化應(yīng)用。
北斗系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)“升級(jí)”。根據(jù)規(guī)劃，我國將建設(shè)技術(shù)更先進(jìn)、功能更強(qiáng)大、服務(wù)更優(yōu)質(zhì)的下一代北斗系統(tǒng)，計(jì)劃2029年左右開始發(fā)射組網(wǎng)衛(wèi)星，2035年完成系統(tǒng)建設(shè)。2025年是下一代北斗系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)的重要年份。
隨著政策紅利持續(xù)釋放、技術(shù)創(chuàng)新不斷突破，我國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)有望進(jìn)入發(fā)展的“快車道”。科研人員持續(xù)研究可重復(fù)使用火箭技術(shù)，降低火箭發(fā)射成本;同時(shí)積極探索航天技術(shù)與人工智能深度融合，無人化、智能化測(cè)運(yùn)控系統(tǒng)或會(huì)成為商業(yè)航天發(fā)展的重要方向。
深海奧秘持續(xù)揭開
過去一年，我國海洋科技不斷取得新突破，持續(xù)推進(jìn)深海事業(yè)邁上新臺(tái)階，交出海洋高質(zhì)量發(fā)展的新答卷。
破冰踏雪，極地科考隊(duì)員鐫刻奮斗足跡。
“南十字星”造型的中國南極秦嶺站，屹立在南極羅斯海恩克斯堡島。這座2024年新建的南極考察站，將填補(bǔ)太平洋扇區(qū)長期觀測(cè)的空白，更好回答氣候變化、冰雪和生態(tài)環(huán)境變化機(jī)理等前沿科學(xué)問題。第四十次和第四十一次南極考察隊(duì)繼續(xù)從南極邊緣深入南極內(nèi)陸，活動(dòng)范圍、考察領(lǐng)域持續(xù)拓展。
乘風(fēng)破浪，探海利器揭開更多奧秘。
“蛟龍”號(hào)躍入海面，在潛航員熟練操控下平穩(wěn)下潛。2024年，“數(shù)字化深海典型生境”大科學(xué)計(jì)劃西太平洋國際航次科考中，我國首次面向全球開放“蛟龍”號(hào)載人潛水器，中外科學(xué)家一同下潛采樣。目前，“蛟龍”號(hào)已完成317次下潛，累計(jì)搭載900余人次下潛，為深海探測(cè)提供有力支撐。
過去一年，我國自主設(shè)計(jì)建造的首艘大洋鉆探船夢(mèng)想號(hào)在廣州正式入列，在深海進(jìn)入、深海探測(cè)、深海開發(fā)方面再增“國之重器”;首艘設(shè)計(jì)擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的深遠(yuǎn)海多功能科學(xué)考察及文物考古船“探索三號(hào)”，也將進(jìn)一步推進(jìn)我國在深遠(yuǎn)海深潛及綜合作業(yè)的能力。
向海而興，“藍(lán)色引擎”動(dòng)力澎湃。
2024年，我國海洋開發(fā)利用取得積極進(jìn)展：海上風(fēng)電造福千家萬戶，“藍(lán)色糧倉”豐富百姓餐桌，海水淡化為水資源開源增量……隨著“舟山潮流能示范工程建設(shè)”“南海兆瓦級(jí)波浪能示范工程”等重大示范項(xiàng)目順利驗(yàn)收，我國建成首個(gè)具有公共測(cè)試泊位的潮流能示范工程，波浪能規(guī)模化利用的技術(shù)和裝備基礎(chǔ)進(jìn)一步夯實(shí);兆瓦級(jí)潮流能發(fā)電機(jī)組持續(xù)并網(wǎng)運(yùn)行超過32個(gè)月，累計(jì)發(fā)電超450萬千瓦時(shí);天津南港工業(yè)區(qū)海水淡化及綜合利用一體化項(xiàng)目一期工程建成投產(chǎn)，為國產(chǎn)海水淡化全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展提供了應(yīng)用場(chǎng)景。
展望新的一年，海洋科技創(chuàng)新步伐將進(jìn)一步加快，有力支撐海洋強(qiáng)國建設(shè)。
2025年，我國將加快推進(jìn)南極考察，南極秦嶺站主體建筑結(jié)構(gòu)安裝收尾即將完成，首次秦嶺站越冬考察也將開展;第四十一次、第四十二次南極考察和第十五次北冰洋考察，將持續(xù)開展前沿科學(xué)問題觀測(cè)和研究;繼續(xù)組織實(shí)施南極“環(huán)”行動(dòng)計(jì)劃，與多國合作開展恩德比地區(qū)域航空調(diào)查任務(wù)，共同加強(qiáng)對(duì)南極重點(diǎn)區(qū)域的環(huán)境綜合考察。
2025年，“蛟龍”號(hào)完成作業(yè)能力升級(jí)改造后，將執(zhí)行南海綜合海試航次，進(jìn)一步驗(yàn)證升級(jí)改造后作業(yè)能力，隨后將執(zhí)行2025年國家自然科學(xué)基金共享航次和西太平洋綜合調(diào)查航次等;“探索三號(hào)”計(jì)劃于2025年上半年搭載“深海勇士”號(hào)載人潛水器在南海開展常規(guī)科考作業(yè)、深海裝備海試以及深海考古等工作，下半年將進(jìn)入深海大洋開展載人深潛作業(yè);依托“奮斗者”號(hào)，深淵科學(xué)研究計(jì)劃展開多國聯(lián)合、多學(xué)科交叉的深潛研究，引領(lǐng)國際深淵科學(xué)發(fā)展。
2025年，我國將優(yōu)化新增養(yǎng)殖用海空間布局，努力實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)種源自主可控;繼續(xù)完善海水淡化產(chǎn)業(yè)鏈條，實(shí)現(xiàn)海水淡化工程規(guī)模進(jìn)一步快速增長;構(gòu)建并完善推動(dòng)海洋能規(guī)模化利用的政策體系，堅(jiān)持科技創(chuàng)新，加速催生產(chǎn)業(yè)發(fā)展新動(dòng)能。
人工智能深入應(yīng)用
在西湖大學(xué)非編碼核酸生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室，研究員申恩志借助人工智能，開展非編碼RNA(核糖核酸)的作用機(jī)制和生物學(xué)功能研究。
“人類基因組堿基對(duì)約有30億個(gè)，高通量測(cè)序和空間轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行分析，在方法和計(jì)算量上都十分復(fù)雜，現(xiàn)在依靠人工智能，我們可以更快地找到答案。”申恩志介紹。
浪潮信息為西湖大學(xué)打造的人工智能計(jì)算平臺(tái)，可有效滿足多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域大規(guī)模數(shù)據(jù)處理和大規(guī)模科學(xué)計(jì)算的需求。“人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究”不僅大幅提升科研效率和準(zhǔn)確性，還革新了科研范式，讓科學(xué)家們能夠挑戰(zhàn)更復(fù)雜的難題。
2024年，人工智能繼續(xù)快速發(fā)展：文生視頻大模型能夠“模擬并重建”物理世界的復(fù)雜影像，多癌早篩技術(shù)可在上萬病例中排查漏診病例，高階自動(dòng)駕駛技術(shù)廣泛落地，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)和化學(xué)獎(jiǎng)均被授予人工智能領(lǐng)域?qū)W者……隨著基礎(chǔ)大模型加速迭代、人工智能創(chuàng)新型應(yīng)用向?qū)嶋H場(chǎng)景擴(kuò)展、安全治理從原則走向?qū)嵺`，人工智能前所未有地影響生產(chǎn)生活，給各行各業(yè)帶來改變。
當(dāng)申恩志嘗試用人工智能解碼“生命”，思謀科技正將大模型引入工業(yè)制造領(lǐng)域——在質(zhì)檢環(huán)節(jié)，通過大模型來理解和學(xué)習(xí)少量實(shí)際缺陷圖片，就能描述生成真實(shí)的缺陷圖像，提升質(zhì)檢效果。
在國網(wǎng)山東電力調(diào)控中心，由阿里巴巴達(dá)摩院決策智能實(shí)驗(yàn)室開發(fā)、覆蓋262座風(fēng)電場(chǎng)和331座光伏電站的“八觀”氣象大模型正改變“看天吃飯”給綠電帶來的“波動(dòng)”。以大模型為底座，融合氣象實(shí)況、雷達(dá)圖像、衛(wèi)星圖像、開源地形等多源多模態(tài)數(shù)據(jù)，“八觀”氣象大模型對(duì)區(qū)域輻照度、風(fēng)速、云量、2米溫度等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè)，精度明顯提升。
應(yīng)用不斷發(fā)展的同時(shí)，我國人工智能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)也不斷夯實(shí)：基于華為昇思人工智能框架原創(chuàng)論文發(fā)表量超1700篇;全球開發(fā)者基于阿里“通義”開源模型二次開發(fā)衍生模型突破8萬個(gè);金山辦公自研算力平臺(tái)實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練推理一體化，支撐高效彈性資源利用與模型開發(fā);360集團(tuán)研發(fā)的人工智能搜索產(chǎn)品憑借多模態(tài)、多模型、強(qiáng)交互技術(shù)特色，提高了信息獲取和內(nèi)容創(chuàng)造能力……
展望2025年人工智能發(fā)展趨勢(shì)，360集團(tuán)創(chuàng)始人周鴻祎認(rèn)為，大模型正向場(chǎng)景化、應(yīng)用化、專業(yè)化、垂直化方向發(fā)展，模型的學(xué)習(xí)效果和泛化能力越來越好，將進(jìn)一步促進(jìn)應(yīng)用生態(tài)繁榮。在浪潮信息董事長彭震看來，面向未來，要以應(yīng)用為導(dǎo)向，積極推動(dòng)硬件開放與軟件開源，有效推動(dòng)產(chǎn)業(yè)協(xié)同，打造算得快、算效高、綠色節(jié)能、簡單易用的領(lǐng)先智算系統(tǒng)。
同時(shí)要看到，人工智能發(fā)展面臨著加劇數(shù)字鴻溝、泄露個(gè)人隱私、帶來安全風(fēng)險(xiǎn)等挑戰(zhàn)。能源消耗、可用訓(xùn)練數(shù)據(jù)的“緊缺”等難題，也引起更多關(guān)注。
中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院副院長范科峰表示，要通過更加廣泛、更加緊密的協(xié)作與配合，推動(dòng)人工智能治理走向深入，推動(dòng)形成安全、可靠、可控、可用的人工智能健康生態(tài)。
作者：
評(píng)論