文章來源：人民日報 發布時間：2025-01-06
前沿領域更多突破
大至天體運行、星系演化、宇宙起源的宏觀世界，小至粒子結構、量子調控的微觀世界，都是當今世界科技發展的前沿。
過去一年，我國科學家在這些領域取得諸多突破。
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信息。探究宇宙線起源之謎，是當代天體物理學的重大前沿科學問題之一。
2024年2月26日，我國高海拔宇宙線觀測站“拉索”（LHAASO）的新發現，讓我們離解開這一謎題更近了一步。利用“拉索”的觀測數據，我國科學家在天鵝座恒星形成區發現了一個巨型超高能伽馬射線泡狀結構，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的第一個超級宇宙線源。
2024年，我國科學家通過對嫦娥六號月壤樣品的分析研究，填補了人類多項認知空白——首次揭示月球背面約28億年前仍存在年輕的巖漿活動，獲得人類首個月背古磁場信息等。
科學研究向極宏觀拓展的同時，也在向極微觀深入。
隨著量子技術的不斷進步，人類擁有了在微觀層面改造世界的能力。2024年5月6日，中國科學技術大學潘建偉院士團隊在國際上首次實現了光子體系的分數量子反常霍爾態，為高效開展更多、更新奇的量子物態研究提供了新路徑。諾貝爾物理學獎獲得者弗蘭克·維爾切克評價，這項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“基因轉錄機器”的構造，是科學界公認的世界性難題。2024年，中國科學院分子植物科學卓越創新中心張余團隊和華中農業大學周菲團隊聯手破解了這一難題。他們成功解析葉綠體“基因轉錄機器”的冷凍電鏡結構，揭示植物葉綠體基因轉錄機制，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，一系列激動人心的突破和進展更加值得期待。
空間天氣科學任務蓄勢待發。中國科學院與歐洲空間局合作研制的“微笑衛星”將深入探究太陽風及其與地球磁場之間的復雜互動，為理解太陽活動對地球環境的影響提供關鍵數據，為和平利用外空、促進全人類福祉提供科學認知。
粒子物理學方面，建于地下700米的大科學裝置——江門中微子實驗（JUNO）項目完成主體工程建設，預計2025年8月完成全部灌注任務，開始正式運行取數，將助力科學家揭開微觀世界的更多秘密。
2024年，我國首個空間科學中長期發展規劃提出，至本世紀中葉，我國空間科學將聚焦“極端宇宙”“時空漣漪”“日地全景”“宜居行星”“太空格物”五大科學主題，有望在宇宙起源演化，太陽系和生命起源等重大科學問題方面取得突破性進展。
廣袤無垠的未知領域隱藏著無數的奧秘，等待著我們去探索和揭開。
商業航天加速發展
過去一年，航天探索持續突破，亮點紛呈。
2024年6月25日，嫦娥六號返回器回到地面。歷經53天的太空旅行，突破月球逆行軌道設計與控制、月背智能快速采樣、月背起飛上升等三大技術，嫦娥六號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，神舟十九號載人飛船成功發射，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次載人飛船發射任務，2次天舟貨運飛船發射任務。在軌期間，3名航天員乘組完成多次出艙任務，并由神舟十七號航天員乘組完成了我國首次艙外維修任務。
2024年，我國商業航天邁出重要步伐，進入快速發展期：“千帆星座”首批18星成功入軌，我國向組建全球衛星互聯網邁出了重要一步。作為未來通信網絡的重要組成部分，衛星互聯網具有低延時、高速率、高可靠性的優勢，應用前景廣闊。
低成本、大運力、高頻率的火箭發射能力是星座組網的迫切需求。2024年1月，朱雀三號可重復使用垂直起降回收驗證火箭完成首次大型垂直起降飛行試驗，我國可重復使用運載火箭技術取得突破。過去一年，多家火箭企業進行垂直起降回收驗證試驗，這類試驗被比喻為“蚱蜢跳”，是火箭實現可重復使用技術突破的關鍵步驟。
如果將商業火箭比作“飛機”，商業衛星比作“乘客”，商業航天發射場就是供“乘客”登機、“飛機”起飛的“機場”。
2024年11月30日，長征十二號運載火箭發射成功，海南商業航天發射場首次發射告捷。此次發射完成了星箭制造、商業發射場測試發射、衛星數據應用服務的商業航天全產業鏈“閉環”。中國商業航天“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的組成部分，嫦娥七號、嫦娥八號研制正在抓緊推進。未來，嫦娥七號要對月球南極環境和資源進行探測，嫦娥八號將開展月球資源就位利用的技術驗證，兩者將構成正在論證的月球科研站基本型；行星探測方面，天問二號、天問三號、天問四號也將接連出征，帶去我們對火星、木星等行星的“問候”。
今年，載人航天工程將按期完成3次發射任務，按計劃執行出艙、空間實（試）驗等工作。未來，中國空間站將圍繞重大科技問題和國家重大需求，充分發揮平臺優勢，持續產出重大科技成果并加速轉化應用。
北斗系統將實現“升級”。根據規劃，我國將建設技術更先進、功能更強大、服務更優質的下一代北斗系統，計劃2029年左右開始發射組網衛星，2035年完成系統建設。2025年是下一代北斗系統關鍵技術攻關的重要年份。
隨著政策紅利持續釋放、技術創新不斷突破，我國商業航天產業有望進入發展的“快車道”。科研人員持續研究可重復使用火箭技術，降低火箭發射成本；同時積極探索航天技術與人工智能深度融合，無人化、智能化測運控系統或會成為商業航天發展的重要方向。
深海奧秘持續揭開
過去一年，我國海洋科技不斷取得新突破，持續推進深海事業邁上新臺階，交出海洋高質量發展的新答卷。
破冰踏雪，極地科考隊員鐫刻奮斗足跡。
“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，將填補太平洋扇區長期觀測的空白，更好回答氣候變化、冰雪和生態環境變化機理等前沿科學問題。第四十次和第四十一次南極考察隊繼續從南極邊緣深入南極內陸，活動范圍、考察領域持續拓展。
乘風破浪，探海利器揭開更多奧秘。
“蛟龍”號躍入海面，在潛航員熟練操控下平穩下潛。2024年，“數字化深海典型生境”大科學計劃西太平洋國際航次科考中，我國首次面向全球開放“蛟龍”號載人潛水器，中外科學家一同下潛采樣。目前，“蛟龍”號已完成317次下潛，累計搭載900余人次下潛，為深海探測提供有力支撐。
過去一年，我國自主設計建造的首艘大洋鉆探船夢想號在廣州正式入列，在深海進入、深海探測、深海開發方面再增“國之重器”；首艘設計擁有完全自主知識產權的深遠海多功能科學考察及文物考古船“探索三號”，也將進一步推進我國在深遠海深潛及綜合作業的能力。
向海而興，“藍色引擎”動力澎湃。
2024年，我國海洋開發利用取得積極進展：海上風電造福千家萬戶，“藍色糧倉”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”“南海兆瓦級波浪能示范工程”等重大示范項目順利驗收，我國建成首個具有公共測試泊位的潮流能示范工程，波浪能規?；玫募夹g和裝備基礎進一步夯實；兆瓦級潮流能發電機組持續并網運行超過32個月，累計發電超450萬千瓦時；天津南港工業區海水淡化及綜合利用一體化項目一期工程建成投產，為國產海水淡化全產業鏈發展提供了應用場景。
展望新的一年，海洋科技創新步伐將進一步加快，有力支撐海洋強國建設。
2025年，我國將加快推進南極考察，南極秦嶺站主體建筑結構安裝收尾即將完成，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，將持續開展前沿科學問題觀測和研究；繼續組織實施南極“環”行動計劃，與多國合作開展恩德比地區域航空調查任務，共同加強對南極重點區域的環境綜合考察。
2025年，“蛟龍”號完成作業能力升級改造后，將執行南海綜合海試航次，進一步驗證升級改造后作業能力，隨后將執行2025年國家自然科學基金共享航次和西太平洋綜合調查航次等；“探索三號”計劃于2025年上半年搭載“深海勇士”號載人潛水器在南海開展常規科考作業、深海裝備海試以及深?？脊诺裙ぷ?，下半年將進入深海大洋開展載人深潛作業；依托“奮斗者”號，深淵科學研究計劃展開多國聯合、多學科交叉的深潛研究，引領國際深淵科學發展。
2025年，我國將優化新增養殖用海空間布局，努力實現水產種源自主可控；繼續完善海水淡化產業鏈條，實現海水淡化工程規模進一步快速增長；構建并完善推動海洋能規?；玫恼唧w系，堅持科技創新，加速催生產業發展新動能。
人工智能深入應用
在西湖大學非編碼核酸生物學實驗室，研究員申恩志借助人工智能，開展非編碼RNA（核糖核酸）的作用機制和生物學功能研究。
“人類基因組堿基對約有30億個，高通量測序和空間轉錄組測序技術會產生大量的數據，對其進行分析，在方法和計算量上都十分復雜，現在依靠人工智能，我們可以更快地找到答案?！鄙甓髦窘榻B。
浪潮信息為西湖大學打造的人工智能計算平臺，可有效滿足多個學科領域大規模數據處理和大規?？茖W計算的需求。“人工智能驅動的科學研究”不僅大幅提升科研效率和準確性，還革新了科研范式，讓科學家們能夠挑戰更復雜的難題。
2024年，人工智能繼續快速發展：文生視頻大模型能夠“模擬并重建”物理世界的復雜影像，多癌早篩技術可在上萬病例中排查漏診病例，高階自動駕駛技術廣泛落地，諾貝爾物理學獎和化學獎均被授予人工智能領域學者……隨著基礎大模型加速迭代、人工智能創新型應用向實際場景擴展、安全治理從原則走向實踐，人工智能前所未有地影響生產生活，給各行各業帶來改變。
當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制造領域——在質檢環節，通過大模型來理解和學習少量實際缺陷圖片，就能描述生成真實的缺陷圖像，提升質檢效果。
在國網山東電力調控中心，由阿里巴巴達摩院決策智能實驗室開發、覆蓋262座風電場和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”。以大模型為底座，融合氣象實況、雷達圖像、衛星圖像、開源地形等多源多模態數據，“八觀”氣象大模型對區域輻照度、風速、云量、2米溫度等關鍵指標進行預測，精度明顯提升。
應用不斷發展的同時，我國人工智能產業基礎也不斷夯實：基于華為昇思人工智能框架原創論文發表量超1700篇；全球開發者基于阿里“通義”開源模型二次開發衍生模型突破8萬個；金山辦公自研算力平臺實現訓練推理一體化，支撐高效彈性資源利用與模型開發；360集團研發的人工智能搜索產品憑借多模態、多模型、強交互技術特色，提高了信息獲取和內容創造能力……
展望2025年人工智能發展趨勢，360集團創始人周鴻祎認為，大模型正向場景化、應用化、專業化、垂直化方向發展，模型的學習效果和泛化能力越來越好，將進一步促進應用生態繁榮。在浪潮信息董事長彭震看來，面向未來，要以應用為導向，積極推動硬件開放與軟件開源，有效推動產業協同，打造算得快、算效高、綠色節能、簡單易用的領先智算系統。
同時要看到，人工智能發展面臨著加劇數字鴻溝、泄露個人隱私、帶來安全風險等挑戰。能源消耗、可用訓練數據的“緊缺”等難題，也引起更多關注。
中國電子技術標準化研究院副院長范科峰表示，要通過更加廣泛、更加緊密的協作與配合，推動人工智能治理走向深入，推動形成安全、可靠、可控、可用的人工智能健康生態。
【責任編輯：張宇暉】