祝融號巡視雷達(dá)揭秘火星烏托邦平原淺表分層結(jié)構(gòu)
▲ 祝融號火星車在烏托邦平原進(jìn)行原位雷達(dá)探測，圖源科技部高技術(shù)研究發(fā)展中心
詳細(xì)的火星地下結(jié)構(gòu)和物性信息是研究火星地質(zhì)及其宜居性演化的關(guān)鍵。
中科院地質(zhì)與地球物理研究所陳凌、張金海團(tuán)隊(duì)等對祝融號火星車的低頻雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行了深入分析和精細(xì)成像，獲得了烏托邦平原南部淺表 80 米之上的高精度結(jié)構(gòu)分層圖像和地層物性信息。該研究揭示了現(xiàn)今火星淺表精細(xì)結(jié)構(gòu)和物性特征，提供了火星長期存在水活動的觀測證據(jù)，為深入認(rèn)識火星地質(zhì)演化與環(huán)境、氣候變遷提供了重要依據(jù)。
FAST 精細(xì)刻畫活躍重復(fù)快速射電暴
快速射電暴(FRB)是宇宙無線電波段最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象，是天文領(lǐng)域重大熱點(diǎn)前沿之一。中科院國家天文臺李菂團(tuán)隊(duì)聯(lián)合北京大學(xué)、之江實(shí)驗(yàn)室和中科院上海天文臺團(tuán)隊(duì)利用 FAST 發(fā)現(xiàn)了世界首例持續(xù)活躍的快速射電暴 FRB20190520B，通過監(jiān)測活躍重復(fù)快速射電暴 FRB20201124A 獲得了迄今為止最大的 FRB 偏振樣本。FAST 精細(xì)刻畫活躍重復(fù)快速射電暴，構(gòu)建統(tǒng)一圖景，為最終揭示快速射電暴起源奠定了觀測基礎(chǔ)。
海水復(fù)雜組分引起的副反應(yīng)和腐蝕性等問題一直是海水直接電解制氫難以破解的重大難題。深圳大學(xué) / 四川大學(xué)謝和平團(tuán)隊(duì)通過將分子擴(kuò)散、界面相平衡等物理力學(xué)過程與電化學(xué)反應(yīng)結(jié)合，開創(chuàng)了海水原位直接電解制氫全新原理與技術(shù)，破解了該領(lǐng)域長期困擾科技界和產(chǎn)業(yè)界的技術(shù)難題。
揭示新冠病毒突變特征與免疫逃逸機(jī)制
北京大學(xué)、北京昌平實(shí)驗(yàn)室曹云龍、謝曉亮團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中科院生物物理研究所王祥喜團(tuán)隊(duì)率先揭示了新冠病毒奧密克戎變異株及其新型亞類的體液免疫逃逸機(jī)制與突變進(jìn)化特征，相關(guān)研究為廣譜新冠疫苗和抗體藥物研發(fā)提供了理論依據(jù)和設(shè)計(jì)指導(dǎo)，為全球新冠疫情防控提供了重要參考。
實(shí)現(xiàn)高效率的全鈣鈦礦疊層太陽能電池和組件
鈣鈦礦疊層太陽能電池具有低成本溶液處理的優(yōu)勢，在薄膜太陽能電池的大規(guī)模應(yīng)用中顯示出重要前景。南京大學(xué)譚海仁團(tuán)隊(duì)通過設(shè)計(jì)鈍化分子的極性，提升其在窄帶隙鈣鈦礦晶粒表面缺陷位點(diǎn)上的吸附強(qiáng)度，大幅提升全鈣鈦礦疊層電池的效率;開發(fā)出的大面積疊層光伏組件的可量產(chǎn)化制備技術(shù)，顯著提升了組件的光伏性能和穩(wěn)定性。
新原理開關(guān)器件為高性能海量存儲提供新方案
高密度與海量存儲是大數(shù)據(jù)時代信息技術(shù)與數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所宋志棠、朱敏團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種基于單質(zhì)碲和氮化鈦電極界面效應(yīng)的新型開關(guān)器件，綜合性能優(yōu)異，為發(fā)展海量存儲和近存計(jì)算提供了新的技術(shù)方案。
實(shí)現(xiàn)超冷三原子分子的量子相干合成
利用超冷分子來模擬化學(xué)反應(yīng)，可以對復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行精確、全面研究，而制備超冷三原子分子一直是實(shí)驗(yàn)上的巨大挑戰(zhàn)。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、趙博團(tuán)隊(duì)與中科院化學(xué)研究所白春禮團(tuán)隊(duì)合作，在鈉鉀基態(tài)分子和鉀原子混合氣中利用射頻合成技術(shù)首次相干地合成了超冷三原子分子。該研究為超冷化學(xué)和量子模擬的研究開辟了新的方向。
溫和壓力條件下實(shí)現(xiàn)乙二醇合成
目前乙二醇的全球年需求量達(dá)數(shù)千萬噸級，主要來源于石油化工。廈門大學(xué)謝素原團(tuán)隊(duì)與袁友珠團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所和廈門福納新材料科技有限公司，研發(fā)出富勒烯改性銅催化劑，實(shí)現(xiàn)了富勒烯緩沖的銅催化草酸二甲酯在溫和壓力條件下的乙二醇合成，有望降低對石油技術(shù)路線的依賴。
發(fā)現(xiàn)飛秒激光誘導(dǎo)復(fù)雜體系微納結(jié)構(gòu)新機(jī)制
當(dāng)將飛秒激光聚焦到材料內(nèi)部時，會產(chǎn)生各種高度非線性效應(yīng)，這種極端條件下光與物質(zhì)相互作用充滿著未知。浙江大學(xué)邱建榮團(tuán)隊(duì)及其合作者們發(fā)現(xiàn)了飛秒激光誘導(dǎo)復(fù)雜體系微納結(jié)構(gòu)形成的新機(jī)制。該成果揭示了飛秒激光誘導(dǎo)空間選擇性介觀尺度分相和離子交換的規(guī)律，開拓了飛秒激光三維極端制造新技術(shù)原理。
實(shí)驗(yàn)證實(shí)超導(dǎo)態(tài)“分段費(fèi)米面”
費(fèi)米面決定了固體材料的電學(xué)、光學(xué)等多種物理性質(zhì)，對費(fèi)米面的人工調(diào)控是材料物性調(diào)控的重要途徑。超導(dǎo)體因?yàn)榇嬖谀芟抖鴽]有費(fèi)米面。上海交通大學(xué)賈金鋒、鄭浩團(tuán)隊(duì)與麻省理工學(xué)院傅亮團(tuán)隊(duì)合作，設(shè)計(jì)制備了拓?fù)浣^緣體 / 超導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)體系，實(shí)現(xiàn)并觀察到了由庫珀對動量導(dǎo)致的“分段費(fèi)米面”。該研究開辟了調(diào)控物態(tài)、構(gòu)筑新型拓?fù)涑瑢?dǎo)的新方法。
據(jù)介紹，“中國科學(xué)十大進(jìn)展”遴選活動由科學(xué)技術(shù)部高技術(shù)研究發(fā)展中心(科學(xué)技術(shù)部基礎(chǔ)研究管理中心)牽頭組織，至今已成功舉辦 18 屆，旨在宣傳我國重大基礎(chǔ)研究科學(xué)進(jìn)展，激勵廣大科技工作者的科學(xué)熱情和奉獻(xiàn)精神，開展基礎(chǔ)研究科學(xué)普及，促進(jìn)公眾理解、關(guān)心和支持基礎(chǔ)研究，在全社會營造良好的科學(xué)氛圍。
中國科學(xué)十大進(jìn)展遴選程序分為推薦、初選、終選、審議、發(fā)布五個環(huán)節(jié)。2022 年度，《中國基礎(chǔ)科學(xué)》《科技導(dǎo)報(bào)》《中國科學(xué)院院刊》《中國科學(xué)基金》和《科學(xué)通報(bào)》等 5 家編輯部共推薦了 600 余項(xiàng)科學(xué)研究進(jìn)展，所推薦的科學(xué)進(jìn)展皆是在 2021 年 12 月 1 日至 2022 年 11 月 30 日期間正式發(fā)表或完成的研究成果。
2022 年 12 月，科學(xué)技術(shù)部高技術(shù)研究發(fā)展中心(科學(xué)技術(shù)部基礎(chǔ)研究管理中心)組織召開了 2022 年度中國科學(xué)十大進(jìn)展初選會議，按照推薦科學(xué)進(jìn)展的學(xué)科分布，分成數(shù)理天文信息科學(xué)、化學(xué)材料能源科學(xué)、地球環(huán)境科學(xué)、生命醫(yī)學(xué)科學(xué)等 4 個學(xué)科組，邀請專家從推薦的科學(xué)進(jìn)展中遴選出了 30 項(xiàng)進(jìn)展進(jìn)入終選。
終選采取網(wǎng)上投票方式，邀請中國科學(xué)院院士、中國工程院院士、原國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、原 973 計(jì)劃顧問組和咨詢組專家及項(xiàng)目首席科學(xué)家、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃有關(guān)重點(diǎn)專項(xiàng)總體專家組成員和項(xiàng)目負(fù)責(zé)人等 3000 余位專家對 30 項(xiàng)候選科學(xué)進(jìn)展進(jìn)行網(wǎng)上投票，并邀請高水平專家對得票數(shù)排名前 10 位的科學(xué)進(jìn)展進(jìn)行審議，最終確定入選 2022 年度中國科學(xué)十大進(jìn)展。
