2018年，这些科技成就值得点赞
石墨烯旋转特定角度可变超导体、精确定位“幽灵粒子”来源、首例体细胞克隆猴诞生……新发现、高科技井喷，不断鼓舞着国内外科技工作者前行。在刚刚过去的2018年里，国内外科学领域发生了哪些大事？本刊综合梳理出这些值得被记住的科学事件。
国内十大科技事件盘点
首例体细胞克隆猴诞生
2018年1月25日，克隆猴“中中”和“华华”登上《细胞》杂志封面，这意味着我国科学家成功突破了现有技术无法克隆灵长类动物的世界难题。自1996年第一只克隆羊“多莉”诞生以来，20多年间，各国科学家利用体细胞先后克隆了牛、鼠、猫、狗等动物，但一直没有攻克与人类最相近的非人灵长类动物克隆的难题。中科院神经科学研究所孙强团队经过5年努力，成功突破了世界生物学前沿的这个难题。未来，科研团队可在一年时间内，培育出大批基因编辑和遗传背景相同的模型猴。
“天河三号”原型机首次亮相
由国防科技大学牵头研制，运算速度预计可达“天河二号”10倍以上的“天河三号E级原型机系统”已在国家超级计算天津中心完成研制部署，并于2018年7月22日顺利通过项目课题验收，将逐步进入开放应用阶段。“天河三号E级原型机系统”的部署完成并顺利通过验收，预示着中国E级计算机将很快进入实质性研发阶段。
首个P4实验室正式运行
2018年初，武汉国家生物安全（四级）实验室顺利通过原国家卫计委实验室活动资格和实验活动现场评估，完全具备开展高致病性病原微生物实验室活动资质。至此，中国首个P4实验室正式投入运行。该实验室将为我国提供一个完整、国际先进的生物安全体系，我国的科研工作者可以在自己的实验室里研究世界上最危险的病原体。
首次人工创建单染色体生物
中科院研究团队在国际上首次人工创建了单条染色体的真核细胞，是继原核细菌“人造生命”之后的一个重大突破。2018年8月2日，该成果在线发表于《自然》杂志。历经4年，通过15轮染色体融合，中科院分子植物科学卓越创新中心／植物生理生态研究所覃重军研究团队与合作者采用工程化精准设计方法，成功将天然酿酒酵母单倍体细胞的16条染色体融合为1条，染色体“16合1”后的酿酒酵母菌株被命名为SY14。经鉴定，染色体三维结构发生巨大变化的SY14酵母具有正常的细胞功能，除通过减数分裂有性繁殖后代减少外，SY14酵母表现出与野生型几乎相同的转录组和表型谱。
现场观众的情绪生理变化被传感器捕捉下来，通过人机交互等技术转化为数值，传递到后台计算机，以数字形态描绘出每个人的情绪曲线。从情绪曲线上可以非常直观地看出，观众的兴奋值、情绪波峰、情绪波谷及情绪变化趋势。观众情绪唤起强度明显升高，则表明他们这个时候注意力非常集中，对相关内容很关注。新华网Star生物传感智能机器人可以精准捕捉被测试者“同频共振”瞬间、“心潮澎湃”瞬间，同时还能出具测试报告、生产生理传感新闻报道。[9]
我国水稻分子设计育种取得新进展
2018年9月18日，国审稻新品种“中科804”现场会上，“中科804”从3000亩示范片中脱颖而出，其在产量、抗稻瘟病、抗倒伏等农艺性状方面均表现突出。“中科804”和“中科发”系列水稻新品种是中科院遗传与发育生物学研究所李家洋院士团队成功利用“水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计”理论基础与品种设计理念所育成的标志性品种，实现了高产优质多抗水稻的高效培育。
中科院研究团队在国际上首次创建了单条染色体的真核细胞（图/新华网）
测得迄今最高精度的引力常数G值
全球最长跨海大桥——港珠澳大桥于2018年10月24日正式通车运营。港珠澳大桥跨越伶仃洋，东接香港特别行政区，西接广东省珠海市和澳门特别行政区，全长55公里，使用寿命120年，抗16级台风、8级地震，是在“一国两制”框架下、粤港澳三地首次合作建设的超大型跨海交通工程。
揭示水合离子微观结构和幻数效应
商业银行创新的金融产品需要进行市场推广，得到客户的青睐，从而提升金融产品的知名度。但是目前商业银行对金融产品的推广经验不足，很多金融产品的规模不大[2]，效益不高，而且知名度在短时间内也无法提升。
北京大学物理学院量子材料科学中心江颖、王恩哥和徐莉梅研究组及化学与分子工程学院高毅勤研究组等合作，开发了一种基于高阶静电力的新型扫描探针技术，刷新了扫描探针显微镜空间分辨率的世界纪录，实现了氢原子的直接成像和定位，在国际上首次获得了单个钠离子水合物的原子级分辨图像，并发现水合离子的迁移率与特定水分子数目相关这一全新的动力学幻数效应。该成果2018年5月14日在线发表于《自然》杂志。
国产大型水陆两栖飞机AG600成功水上首飞
美国科学家2018年3月在《科学》杂志上介绍了一种能在原子层面“无缝缝制”两种超薄晶体的新技术。这将为制造高质量新型电子产品提供可能。在电子学领域，两种不同的半导体接触形成的界面区域“异质结”是太阳能电池、LED（发光二极管）或计算机芯片的重要构件。两种材料的接触界面越平坦，电子流动越容易，产品性能越优越。这种材料将有助于开发出柔性LED、几个原子厚度的二维电路以及拉伸后可以变色的纤维等。
超导块体材料中发现马约拉纳任意子
在2018年8月16日发表于《科学》杂志的一项研究中，中科院物理研究所高鸿钧院士与丁洪研究员领导的一个联合研究团队首次在铁基超导体中观察到了马约拉纳零能模，即马约拉纳任意子。这种马约拉纳任意子纯净度较高，能够在相比以往更高的温度下得以实现，且材料体系简单。该发现或对稳定的高容错量子计算机研发有极大帮助。
港珠澳大桥正式通车运营
2018年，科学家们追寻百年的科学问题有了新的答案，比如万有引力常数G值。2018年8月30日，《自然》杂志刊发了华中科技大学罗俊院士团队这一最新测G成果。以往G值测量的相对精度虽然接近10-5，但相互之间的吻合程度仅达到10-4水平。因为精度问题，很多与之相关的基础科学难题至今无法解决。此次罗俊团队采用两种不同方法，用扭秤周期法和扭秤角加速度反馈法测G，精度均达到国际最好水平，吻合程度接近10-5水平。
这就相当于将被测物体人为移动至质心与(r0，θ0)重合处重建，当Δξ=ξi时，相当于将被测物体质心移动至原点。
国际十大科技事件盘点
两层石墨烯旋叠可变超导体
根据1957年的超导电性理论，某些材料能够以零电阻导电。然而，许多材料表现出所谓的非常规超导电性，无法用该理论解释。2018年，美国麻省理工学院科学家发现，当两层石墨烯以1.1度的“魔角”旋转叠加在一起时，可模拟被称为铜酸盐的铜基材料的超导行为。也就是说，研究团队在两层石墨烯中发现了新的电子态，其可以简单实现绝缘体到超导体的转变。这一发现轰动业界，被称为石墨烯超导的重大进展。更令人惊讶的是，在《自然》杂志上连发两篇论文的第一作者，年仅22岁，他就是年轻的中国物理学家曹原。
2018年8月22日，加拿大和欧洲核子研究中心的物理学家首次实现并观察了反氢内基准的原子能量跃迁——莱曼-α（Lyman-alpha）跃迁，向冷却和操纵反物质的基本形式迈进了一步。莱曼-α跃迁是常见的氢原子内最基本、最重要的跃迁，在反氢中捕获到相同的现象，开辟了反物质科学的新时代。
反氢内基准能量跃迁首次实现
1.1.1 仪器 AFS-3100原子荧光光度计（北京科创海光仪器有限公司）；EH35B型电热板（北京莱伯泰科仪器有限公司）；Cd、Pb、Hg、As空心阴极灯（北京有色金属研究总院）；KL-UP-UV-20艾柯超纯水机（成都唐氏康宁科技发展有限公司）。
美国《科学》杂志2018年6月刊登的一项研究说，蓝藻可利用近红外光进行光合作用，其机制与之前了解的光合作用不同。英国帝国理工学院的研究人员认为，这一发现可以用来搜寻外星生命，在一些存在近红外光的地方也可能有进行光合作用的生命。该发现还可用来指导设计新作物，让作物能利用更广谱的光。
科研人员发现新型光合作用
最终学生将所学的学习成果按章或节或模块撰写学习小结，完成对知识总结和拓展延伸，使所学内容具有系统性。学生的学习成果可以在课中活动的成果展示环节展示，或者通过微课平台发布，以供教师和其他同学分析评价，还可以通过优酷、土豆等视频网站或泛雅网络平台将学生的作品发布到互联网或超星学习通供更多的人观看评价。由此来促进学生更好地学习。信息化教育不断深化和互联网(尤其是移动互联网，智能手机的使用)深入人们日常生活的今天，微课作为智慧课堂的一种教学手段和教学资源，有了方便快捷的硬件和技术环境，使微课这种教学手段变得非常容易，也非常必要，因此用好微课必将大幅地提高教学质量和效率。
在原子层面“无缝缝制”两种晶体
我国首款大型水陆两栖飞机——“鲲龙”AG600于2018年10月20日在湖北荆门成功实施水上首飞。而在2017年12月24日，AG600已在广东珠海实施陆上首飞，这意味着，该飞机已经圆满完成首飞任务。AG600是全球在研最大的水陆两栖飞机，未来将主要用于森林灭火和水上救援。
科学家首次精确定位“幽灵粒子”来源
多国科学家于2018年7月12日宣布，他们首次发现了宇宙高能中微子的来源。这项突破性进展将为认识宇宙提供一种新方法，推动多信使天文学进入一个新的时代。由于中微子能自由穿过人体、行星和宇宙空间，难以捕捉和探测，科学家也将它称为宇宙中的“幽灵粒子”。长期以来，天文学家主要利用X射线、可见光、无线电波等电磁波来研究天文现象。2016年，科学家宣布第一次直接探测到引力波的存在，开启了观测宇宙的一个新窗口。
首次发现银河系外行星存在的迹象
美国科学家于2018年2月借助“微引力透镜”效应，首次发现了银河系外行星存在的迹象。这批行星数量约有2000颗，远在38亿光年之外，质量介于月球和木星之间。他们在美国《天体物理学杂志通讯》上发表报告说，该天体是一个星系的核心区域，中央有一个超大质量黑洞。这些行星不隶属于任何恒星，很久以前脱离了母星的引力束缚，成为星际流浪儿。光谱中的这些微小偏移也可能来自类星体自身活动或其他小星系。
新方法使先天失明小鼠复明
美国研究人员利用一种方法，成功使先天失明的小鼠复明，为治疗视网膜色素变性等致盲疾病带来了新希望。这项研究成果于2018年8月15日发表在《自然》杂志上。研究人员在小鼠实验中利用基因转移的方法，促使“米勒胶质细胞”分裂并发育为可感光的视杆细胞。新发育的视杆细胞在结构上与天然视杆细胞没有差别，且形成了突触结构，使其能与视网膜内其他神经细胞交流。
月球存在水冰获确切证据
月球黑暗、寒冷的极地地区一直被推测含有水冰。美国夏威夷大学等机构研究人员2018年8月21日宣布，他们首次发现了月球两极表面存在水冰的确切证据，这有可能为未来人类月球探测甚至定居提供便利。研究人员在美国《国家科学院院刊》上发表研究报告说，他们分析了印度“月船1号”探测器携带的月球矿物质绘图仪所得到的数据，发现了固态水-冰的近红外吸收光谱的特征，直接证明了那是月球上的水冰。而此前观察结果仅间接发现了月球南极存在水冰的迹象。
广东省已对2011年度和2012年度连续开展了两年考核工作。通过考核工作，使水资源管理日益受到地方政府领导重视、部门之间的协作也明显加强，考核也给地方政府尤其是得分排名靠后的地区带来了压力，促使这些地区加强节水和治污力度，加强对高耗水和高污染企业的限制和转型升级，取得了较为明显的成效。
“洞察”号无人探测器成功登陆火星
美国航天局“洞察”号无人探测器于美国东部时间2018年11月26日14时54分许在火星成功着陆，执行人类首次探究火星“内心深处”的任务。美国航天局的直播画面显示，“洞察”号进入火星大气层后，约7分钟完成了进入、下降和着陆，此后顺利降落在火星艾利希平原。随后，“洞察”号通过与其同行的迷你卫星于15时许传回了火星的照片。美国航天局喷气推进实验室首席工程师罗伯·曼宁表示，这张照片意义重大，标志着“洞察”号已经正式开始工作。
首架离子驱动飞机研制成功
2018年11月21日，美国麻省理工学院的研究人员在《自然》杂志上发表的一篇论文称，他们创造并试飞了第一架不需要任何活动部件的飞机。这架重2.45千克的实验飞机不依靠任何旋转涡轮叶片的推动，在直接使用电动力推进的情况下自主飞行了60米。研究人员认为，如果这种技术实现在大尺寸上的运用，那么未来将能够生产出更安全、更安静、更易于维护的飞机。最重要的是，这种技术可以完全不释放燃烧后的排放物，因为整个飞行过程完全由电池作为能源。（本刊综合）※
▲在天津梅江会展中心展出的“天河三号”原型机（新华社李然摄）
▲“洞察”号降落火星模拟图（图/《环球时报》）
▲克隆猴“中中”和“华华”（图/科学网）
▲“鲲龙”AG600在水面降落后驶向陆地（新华社程敏摄）
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