向新求质 2024年度四川十大科技新闻出炉

2025-01-14 09:22:57来源:四川在线编辑:蒋华

四川在线记者 宁宁 兰珍 高杲 海报 刘津余 汪银

人工智能、量子科技、宇宙起源……刚刚过去的2024年,哪一项科技让你印象深刻?

科技创新,催生新产业、新模式、新动能,是发展新质生产力的核心要素。2024年,四川在实现高水平科技自立自强的路上行稳致远,“科技改变生活”“未来已来”愈加落地和具象,前沿技术正以前所未有的方式重塑生产方式、产品形态和服务模式。AI就像“开了挂”,“钻入”各行各业,大搞智能升级;稻城海子山的“拉索”在宇宙里发现个“大泡泡”;国内首创的e-Flash200A超高剂量率电子射线放疗系统发布,开辟肿瘤治疗新赛道;“四川造”全球最大的国产化26兆瓦级海上风力发电机组下线……

新年伊始,四川日报·川观新闻、中国科学院成都文献情报中心、四川省创新驱动发展中心、长城战略咨询、雨前顾问联合组织了由院士领衔,科研人员、科技智库专家、媒体专家组成的专家团,共同评选出2024年度四川十大科技新闻。回首过去一年,是科技创新带来信心和希望。

发力人工智能,全省1号创新工程稳步推进

2024年初,四川省将人工智能列为1号创新工程,从省级层面建立人工智能产业链协同推进机制,全力推动产业建圈强链。

过去一年里,四川在人工智能领域取得积极进展,前三季度产业营收达969.2亿元、同比增长32.9%,预计全年营收超1200亿元,将首次迈上千亿级台阶。

除了“面”上增长,“点”上也在突破。一批标志性创新产品接续落地投产,成功研制出自主可控国产高性能DCU芯片,具备理解、推理和执行能力的人形机器人整机产品贡嘎二号,建成全球首个中药全产业链大模型“本草智库”、全球领先的浸没式液冷服务器等一批重大创新成果。算力数据供给能力有效提升,天府智算西南算力中心、成渝中心算力枢纽智算中心(一期)等4个项目竣工投产,全省在用算力规模约15E。标杆应用场景不断涌现,引进落地科大讯飞星火大模型全国软件工程总部项目;公开发布长虹云帆等本土行业垂直大模型34个,通过国家备案9个、居全国第6位;攀西地区数字隧道智能建造、绵阳城市出行与物流服务自动驾驶2个项目入选全国智能交通先导应用试点;地震波大模型场景应用等4个案例入选工信部典型应用案例。

“拉索”确认首个超级宇宙线源

高能宇宙线从哪里来?这是一个世纪之谜。位于四川省甘孜藏族自治州稻城县的高海拔宇宙线观测站(简称“拉索”)的新发现,让我们离解开这一谜题更近了一步。

2024年2月26日,《科学通报》发表了一项关于高能宇宙线起源的重要成果。利用“拉索”的观测数据,我国科研人员在天鹅座恒星形成区发现了一个巨型超高能伽马射线泡状结构,在国际上首次找到能量高于1亿亿电子伏的宇宙线的起源天体。

宇宙线是来自宇宙空间的高能带电粒子,主要由质子和多种元素的原子核组成。由于它携带着宇宙起源、天体演化、太阳活动及地球空间环境等重要科学信息,因此,研究宇宙线及其起源是探索宇宙的重要途径。

“拉索”此次发现的巨型超高能伽马射线泡状结构,距我们约5000光年。泡状结构内有多个能量超过1000万亿电子伏的光子,其中最高的达到2000万亿电子伏。

一般来说,产生能量为2000万亿电子伏的伽马光子,需要能量至少高10倍的宇宙线粒子。因此,这表明泡内部存在超级宇宙线加速器,源源不断地产生能量至少达到2亿亿电子伏的高能宇宙线粒子,并注入星际空间。

这是迄今人们能够认证的第一个超级宇宙线加速源,随着观测时间的增加,“拉索”将可能探测到更多的千万亿电子伏乃至更高能量宇宙线的加速源,有望破解银河系宇宙线起源之谜。此前,该成果入选了2024年全国十大科技新闻。

国内首列氢能市域列车成功试跑

2024年3月21日,中车长客股份公司自主研制的国内首列氢能源市域列车在长春成功试跑。该列车时速达160公里,实现了全系统、多层级性能验证,标志着我国在氢能轨道交通领域取得新突破。该列车由中车长客与成都轨道集团联合研制,于2022年12月在成都天府智能制造产业园下线。列车采用内置氢能动力系统,每公里能耗5千瓦时,续航里程可达1000公里以上。此外,列车还通过了-25℃至35℃环境温度下的性能验证。

此次试验是我国轨道交通行业在氢能源技术研发应用中的重要里程碑,为高端交通载运装备的关键技术自主可控提供了科技支撑。

该列车内置了由四川荣创新能动力系统有限公司提供的氢燃料电池发动机系统,该系统是其核心部件之一,每个发动机系统大小不足2立方米,却能够为百吨重的轨道列车提供强劲持久的动力源。

据测算,一列时速160公里的氢能源市域列车,一天来回运行500公里,一年大概可以减少1万多公斤二氧化碳的排放。同时,该列车的成功研制还将带动氢能源相关产业链的发展,可以拉动轨道交通产业,带动整个氢能源产业的良性循环和创新发展,促进成都市、四川省乃至全国氢能源产业的高质量发展。

四川团队研制出世界首个氮化镓量子光源芯片

2024年4月15日,电子科技大学基础与前沿研究院信息与量子实验室发布研究团队在国际上首次研制出氮化镓量子光源芯片,这是电子科技大学“银杏一号”城域量子互联网研究平台取得的又一项重要进展。该成果发表在国际著名学术期刊《物理评论快报》上,并被选为“物理亮点”进行重点宣传报道。

量子互联网被认为是本世纪最重要的前沿科技之一,与传统互联网相比,由于利用“量子隐形传态”或“量子离物传态”等独特原理和资源进行量子信息传递,具备信息传输更加安全可靠、信息获取更加精准低噪、信息处理更加快速高效等优势。量子光源芯片是量子互联网基础设施中的核心器件,可以看作点亮每个“量子房间”的“量子灯泡”,为互联网用户提供进行量子信息交互的能力。

目前,量子光源芯片多使用氮化硅等材料进行研制,与之相比,使用氮化镓制作量子光源芯片,可在输出波长范围等关键指标上实现突破,输出波长的范围从此前的不足26纳米增加到100纳米,并可朝着单颗芯片集成发展。

2024年,电子科技大学“银杏一号”城域量子互联网研究平台取得多项研究进展:成功实现光纤通信波段单光子的时-频模式复用存储,突破了固态量子存储器容量的世界纪录;在国际上首次研发出了基于掺铒铌酸锂晶体波导的光—原子纠缠芯片。团队研究成果为高效率、大规模量子互联网的四川方案奠定基础。

国内首台核电厂稳压器先导式安全阀研制成功

核电厂先导式安全阀用于反应堆一回路及重要的核辅助系统,对核电厂的安全运行起着至关重要的作用,其中稳压器先导式安全阀是核电厂安全等级最高、国产化难度最大的设备。目前国内在役在建核电厂先导式安全阀全部依赖进口,对我国核电供应链安全和核电机组出口造成了不利影响和严重制约。

2024年5月,中国核动力研究设计院联合中核苏阀科技实业股份有限公司共同成功研制国内首台核电厂稳压器先导式安全阀。通过研制核电厂先导式安全阀,我国形成并掌握了自主可控的核心技术,性能指标达到国际先进水平,解决了核电阀门领域最后一个“卡脖子”关键设备自主化问题,补全了该领域最后一块国产化的拼图。这也标志着我国成为世界上少数掌握该项技术的国家之一,打破了国外技术垄断,提升了我国核电项目的自主性,保障了国内核电供应链安全,对加快推动我国核电“走出去”具有重要意义。

四川造“飞行汽车”完成首次公开试飞

2024年6月23日,四川沃飞长空科技发展有限公司举行AE200航空器(eVTOL)首次公开试飞。AE200具有纯电动力、垂直起降水平飞行、智能飞行技术等特点。此次试飞成功是其研发取得的阶段性成果,让沃飞长空成为中国首个、全球第二个完成全倾转过渡飞行试验项目的企业。

目前,AE200正处于研发以及适航取证的过程,预计在2026年内完成整个适航取证,后续可投入城市交通运输商用化中,届时市民或能体验“空中出租车”。

目前,沃飞长空正加大在成都低空产业的布局,其总部及生产制造基地落户于此,加速科技成果转化,凭借技术优势已迈入全球第一梯队。而四川作为全国首个低空空域协同管理改革试点省份,积极建设“空中高速公路”等基础设施,目前已建成多个通用机场并开展通航业务,未来还将在多方面持续发力,推动低空经济发展。

东方电气成功研制全球最大26兆瓦级海上风电机组

2024年10月12日,由中国东方电气集团有限公司研制,拥有完全自主知识产权的全球单机容量最大、叶轮直径最长的26兆瓦级海上风力发电机组成功下线,为我国海上风电装备技术突破续写了新的华章,并成功入选2024年度央企十大国之重器。东方电气26兆瓦级海上风力发电机组是我国风电装备全产业链技术快速进步的最新成果。整台机组由3万余个零部件组成,发电机、叶片、轴承、电控系统等关键部套技术均达到了世界领先水平,供应链实现了完全自主可控。

该机组是我国风电技术实现自主创新的重要体现。机组突破叶片气动与结构耦合难点,采用先进的三电平全功率变频技术和传动链方案,整体发电水平提升2%以上,年利用小时数超过4000小时。该机组具有广泛的应用前景。机组为中高风速海域量身定制,工程造价、运维成本显著降低,能提供更便宜的度电成本,全面适应平价要求。在年平均10米/秒风速下,单台机组每年可输出1亿度清洁电能,满足5.5万户普通家庭一年的生活用电,节约标准煤3万余吨,减少二氧化碳排放8万余吨。

近年来,东方电气成功引领中国海上风电大兆瓦时代,为助力我国构建新型电力系统,实现“双碳”目标提供了坚强的技术支撑。

四川省种质资源中心库全面运行

2024年10月20日,四川省种质资源中心库全面运行启动仪式在天府现代种业园举行。四川省种质资源中心库是目前全国唯一省级综合性种质资源库,也是国家种质资源保存体系的重要组成部分,可实现年保存各类种质资源188.4万份(剂),其中植物资源52.4万份,食用菌5万份,畜禽水产131万剂。四川省种质资源中心库将聚焦种质资源保存、分析、利用三大功能,成为四川种业创新基础性平台。

种质资源是核心战略资源,是农业科技原始创新、可持续发展不可替代的物质基础。四川是农业大省,是农作物、畜禽等种质资源最为丰富的地区之一。为解决我省种质资源保存零散、标准化程度、管理水平低等问题,我省基于实际出发,创造性提出建设涵盖农、林、草、畜牧、水产等一体的综合性资源库,最大化地实现资源整合和效率提升。

四川省种质资源中心库全面运行是载入四川种业发展历史的一件大事和幸事,为我省“一库多圃”资源保护体系的建立奠定了坚实基础,也为国家新型农作物种质资源保护体系的不断完善贡献了四川力量。对于持续推动种业资源要素集聚,筑牢川种振兴的种源基础,建设新时代更高水平“天府粮仓”和农业强省具有重要意义。

e-Flash200A超高剂量率电子射线放疗系统成果发布

2024年11月7日,长虹中玖闪光医疗科技有限公司自主研发的全球领先、国内首创的e-Flash200A超高剂量率电子射线放射治疗系统在绵阳举办阶段成果发布,标志着我国在Flash放射治疗系统研发领域迈出关键一步,开辟肿瘤治疗新赛道,填补了国内空白。Flash放疗技术是一种革命性的肿瘤治疗技术,以超高剂量率(≥40Gy/s)射线进行瞬时照射,能够显著降低对正常组织的毒副作用,大幅提高肿瘤放疗效率,被誉为肿瘤放疗领域的第三次技术革命,已成为全球前沿科技热点。与传统放疗相比,Flash放疗技术能大幅减少放疗疗程的照射次数,单次照射治疗时间缩短至1秒以内,可显著降低毒副作用、减轻患者病痛,降低治疗成本、提升治疗效率。

此次发布会宣布了e-Flash200A产品的型式检验顺利通过,打开了通往临床应用的大门。随着我国医疗装备产业自主创新能力的不断提升,Flash放疗技术的成功应用进程将进一步加速,也将有助于打破国外高端医疗器械在国内市场的垄断格局,推动我国高端医疗设备的国产化进程,促进相关产业链的协同发展,提升我国高端医疗装备的自主创新能力,增强国内高端医疗器械产业的核心竞争力。

PandaX实验合作组首次观测到太阳中微子和原子核相干弹性散射迹象

暗物质,通俗来讲就是“看不见”的物质,目前科学家普遍认为它在宇宙中广泛存在,是理解物质构成和宇宙演化的重要关节。但暗物质和普通物质的作用非常微弱且极其稀有,想要使用探测器直接观测到暗物质非常困难。不过,如果能探测到,将为人类认识宇宙带来革命性的突破。

美国物理学会Physics网站指出,在多年搜寻零结果之后,暗物质探测或许终于有了一个实实在在需要应对的信号。但这个信号并非来自暗物质粒子,而是来自太阳核反应产生的中微子流。位于四川的锦屏地下实验室,由上海交通大学牵头的PandaX-4T四吨级液氙实验利用总曝光时间为259天的数据,以2.64σ的置信度首次观测到太阳中微子和原子核相干弹性散射的迹象,标志着液氙实验已经到达了里程碑式的暗物质探测灵敏度,也验证了利用相干弹性散射探测低能中微子这一新方式的可行性。

2024年11月,研究论文发表于《物理评论快报》。这一成果标志着暗物质搜寻的灵敏度达到了一个新高度,观测到“太阳中微子迷雾”的迹象是暗物质直接探测的一个重要里程碑事件。除了暗物质探测以外,该成果也说明未来液氙探测器将能实现对超新星等各类天体中微子的有效探测,开展独特的粒子物理和天体物理研究,甚至在核安全核监测等应用方向也未来可期。此外,该成果还入选全球最权威的物理学术组织之一——美国物理学会Physics网站公布的2024十大年度亮点,成为唯一入选的中国成果。

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