由中國科學(xué)院、中國工程兩院院士投票評選的2019年中國十大科技進(jìn)展、世界十大科技進(jìn)展11日在北京揭曉，“嫦娥四號實(shí)現(xiàn)人類探測器首次月背軟著陸”“人類首次‘看到’了黑洞”分別領(lǐng)銜2019年中國和世界十大科技進(jìn)展。
　　兩院院士評出的2019年中國十大科技進(jìn)展包括：
　　——嫦娥四號實(shí)現(xiàn)人類探測器首次月背軟著陸。2019年1月，嫦娥四號探測器成功著陸在月球背面艾特肯盆地馮·卡門撞擊坑，在“鵲橋”號中繼星的支持下，嫦娥四號著陸器與“玉兔二號”巡視器分別開展了就位探測和巡視勘察。目前，嫦娥四號在月球背面的工作時(shí)長已超過300天，遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)壽命；“玉兔二號”巡視器克服各項(xiàng)障礙，行駛里程也已超過300米，實(shí)現(xiàn)“雙三百”突破。
　　——中國天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)迄今最大恒星級黑洞。2019年11月，國際科學(xué)期刊《自然》發(fā)布了中科院國家天文臺劉繼峰、張昊彤研究團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)：依托中國自主研制的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施郭守敬望遠(yuǎn)鏡(LAMOST)，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)一顆迄今為止質(zhì)量最大的恒星級黑洞，并提供一種利用LAMOST巡天優(yōu)勢尋找黑洞的新方法。這顆70倍太陽質(zhì)量的黑洞遠(yuǎn)超理論預(yù)言的質(zhì)量上限，顛覆了人們對恒星級黑洞形成的認(rèn)知，有望推動(dòng)恒星演化和黑洞形成理論的革新。
　　——中國科學(xué)家首次觀測到三維量子霍爾效應(yīng)。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)喬振華課題組與南方科技大學(xué)張立源課題組等合作，首次在毫米級的碲化鋯(ZrTe5)塊體單晶體材料中觀測到三維量子霍爾效應(yīng)的明確證據(jù)，并指出該效應(yīng)可能是由于磁場下相互作用產(chǎn)生的電荷密度波誘導(dǎo)的。這一重要研究成果于2019年5月在線發(fā)表在國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然》上。自從1980年發(fā)現(xiàn)量子霍爾效應(yīng)后，學(xué)界把注意力集中在二維體系，這次發(fā)現(xiàn)的三維量子霍爾效應(yīng)，補(bǔ)全了霍爾效應(yīng)家族的一個(gè)重要拼圖。
　　——中國科學(xué)家研制出新型類腦計(jì)算芯片。歷經(jīng)多年努力，中國科學(xué)家研制成功面向人工通用智能的新型類腦計(jì)算芯片“天機(jī)芯”，而且成功在無人駕駛自行車上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。清華大學(xué)類腦計(jì)算研究中心施路平教授團(tuán)隊(duì)的相關(guān)論文《面向人工通用智能的異構(gòu)“天機(jī)芯”芯片架構(gòu)》，2019年8月在國際期刊《自然》雜志以封面文章的形式發(fā)表。
　　——世界首臺百萬千瓦水電機(jī)組核心部件完工交付。由東方電氣集團(tuán)東方電機(jī)有限公司研發(fā)制造的白鶴灘水電站首臺百萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)輪，2019年1月在電站工地的轉(zhuǎn)輪廠房正式完工，并較原計(jì)劃提前交付。設(shè)計(jì)研發(fā)歷時(shí)十年之久的百萬千瓦水電機(jī)組是當(dāng)今世界上單機(jī)容量最大機(jī)組，也是中國水電向世界水電“無人區(qū)”發(fā)起的沖刺。整個(gè)機(jī)組中最為核心、研制難度最大的部件就是轉(zhuǎn)輪，堪稱機(jī)組的“心臟”。轉(zhuǎn)輪總重達(dá)353噸，經(jīng)過24道工序，由100余名東電工匠耗時(shí)12個(gè)月“精雕細(xì)琢”完成。
　　——“太極一號”在軌測試成功，中國空間引力波探測邁出奠基性的第一步。中國首顆空間引力波探測技術(shù)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星第一階段在軌測試任務(wù)順利完成。2019年9月，該衛(wèi)星被命名為“太極一號”，中科院科研團(tuán)隊(duì)在不到一年時(shí)間里完成了“太極一號”的研制任務(wù)?！疤珮O一號”第一階段在軌測試結(jié)果表明，激光干涉儀位移測量精度達(dá)到百皮米量級，約為一個(gè)原子的大小；引力參考傳感器測量精度達(dá)到重力加速度的百億分之一，相當(dāng)于一只螞蟻推動(dòng)“太極一號”衛(wèi)星產(chǎn)生的加速度；微推進(jìn)器推力分辨率達(dá)到亞微牛量級，約為一粒芝麻重量的萬分之一。
　　——最新研究表明自然界中約24%的材料可能具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。2019年2月，來自中科院物理所、南京大學(xué)和美國普林斯頓大學(xué)的3個(gè)研究組分別在《自然》雜志發(fā)布最新相關(guān)研究成果表明，數(shù)千種已知材料都可能具有拓?fù)湫再|(zhì)，即自然界中大約24%的材料可能具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。拓?fù)?，描述的是幾何圖形或空間在連續(xù)改變形狀后還能保持不變的性質(zhì)。當(dāng)“拓?fù)洹边@一數(shù)學(xué)概念被引入物理學(xué)領(lǐng)域后，一方面推動(dòng)了基礎(chǔ)物理學(xué)研究的發(fā)展，另一方面也促使大量新穎拓?fù)洳牧铣霈F(xiàn)。
　　——中國科學(xué)家解析“奇葩”光合物種硅藻捕光新機(jī)制。中科院植物研究所的一項(xiàng)最新研究發(fā)現(xiàn)自然界“奇葩”光合物種——硅藻如何利用其獨(dú)特結(jié)構(gòu)去高效地捕獲、利用光能。北京時(shí)間2019年2月，知名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》以長文形式在線發(fā)表了這一成果?；谠撗芯?，科學(xué)家未來有望設(shè)計(jì)出可以高效“捕光”的新型作物。中科院植物所的沈建仁和匡廷云研究團(tuán)隊(duì)解析了硅藻的主要捕光天線蛋白高分辨率結(jié)構(gòu)，這是硅藻的首個(gè)光合膜蛋白結(jié)構(gòu)解析研究工作，為研究硅藻的光能捕獲、利用和光保護(hù)機(jī)制提供了重要的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
　　——中國自主研發(fā)臨床全數(shù)字PET/CT裝備獲準(zhǔn)進(jìn)入市場。華中科技大學(xué)謝慶國教授團(tuán)隊(duì)發(fā)明的全數(shù)字PET/CT，已于2019年5月底通過國家藥品監(jiān)督管理局注冊審批，獲得市場準(zhǔn)入和對外銷售資質(zhì)。這意味著國產(chǎn)全數(shù)字PET打破國際技術(shù)壟斷，中國高端醫(yī)療儀器開發(fā)取得重大突破。PET是正電子發(fā)射斷層成像的簡稱，是繼超聲、CT和核磁共振之后當(dāng)今的尖端醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，在惡性腫瘤、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心血管疾病等重大疾病早期診斷、療效評估、病理研究等方面，具有極大應(yīng)用價(jià)值。
　　——科學(xué)家發(fā)現(xiàn)16萬年前丹尼索瓦人下頜骨化石。2019年5月，中國科學(xué)家聯(lián)合多名境內(nèi)外研究人員在《自然》雜志上發(fā)表文章稱，在海拔3280米的青藏高原東北部甘肅省夏河縣白石崖溶洞，發(fā)現(xiàn)的一件人類下頜骨化石經(jīng)鑒定為丹尼索瓦人下頜骨化石。這一研究成果將青藏高原史前人類最早活動(dòng)時(shí)間，由距今4萬年推早至距今16萬年，整整向前推進(jìn)了12萬年。由中科院青藏高原研究所陳發(fā)虎院士、蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院張東菊副教授和德國馬普學(xué)會(huì)進(jìn)化人類學(xué)研究所Jean-Jacques Hublin教授等帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，對化石發(fā)現(xiàn)地及其周邊地區(qū)進(jìn)行近十年的系統(tǒng)考古調(diào)查，發(fā)現(xiàn)大批可能與該化石共存的文化遺存，為深入研究丹尼索瓦人的文化內(nèi)涵、行為特征和高海拔環(huán)境適應(yīng)策略等提供了關(guān)鍵信息。
　　中國兩院院士同步評出的2019年世界十大科技進(jìn)展新聞分別是：
　　——人類首次“看到”了黑洞。數(shù)百名科研人員參與合作的“事件視界望遠(yuǎn)鏡”項(xiàng)目2019年4月在全球多地同時(shí)召開新聞發(fā)布會(huì)，發(fā)布他們拍到的人類第一張黑洞照片，照片“主角”是室女座超巨橢圓星系M87中心的超大質(zhì)量黑洞，其質(zhì)量是太陽的65億倍，距離地球大約5500萬光年。
　　——DNA顯微鏡研制成功。美國霍華德－休斯醫(yī)學(xué)研究所和布羅德研究所共同開發(fā)出“DNA顯微鏡”，這是一種全新的細(xì)胞可視化技術(shù)，利用化學(xué)手段獲取細(xì)胞內(nèi)部信息，繪制的圖像反映出細(xì)胞內(nèi)生物分子的基因序列和相對位置的情況，DNA顯微鏡可以做一些光學(xué)顯微鏡做不到的事情。2019年6月，該項(xiàng)研究獲《細(xì)胞》雜志發(fā)表。
　　——隼鳥2號首次降落小行星“龍宮”并采樣。2019年2月，日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)表示，根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)判斷，小行星探測器隼鳥2號成功降落在小行星“龍宮”上并采集樣本，經(jīng)短暫停留后再次升空。
　　——谷歌研究人員宣布成功演示“量子優(yōu)勢”。2019年10月，谷歌公司研究人員領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)在英國《自然》雜志發(fā)表論文稱已成功演示“量子優(yōu)勢”，讓量子系統(tǒng)花費(fèi)約200秒完成了傳統(tǒng)超級計(jì)算機(jī)在幾天之內(nèi)才能完成的任務(wù)。“量子優(yōu)勢”被用于描述量子計(jì)算機(jī)發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，指量子計(jì)算機(jī)能解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)在合理時(shí)間范圍內(nèi)無法解決的一些特殊問題。
　　——科學(xué)家合成世界首個(gè)含18個(gè)碳原子的純碳環(huán)。2019年8月，《科學(xué)》雜志發(fā)表牛津大學(xué)化學(xué)系與IBM蘇黎世研究實(shí)驗(yàn)室合作的一項(xiàng)成果，他們合成了世界上第一個(gè)完全由碳原子構(gòu)成的環(huán)狀分子C18，其中的18個(gè)碳原子通過交替的單鍵和叁鍵連接而成，早期研究發(fā)現(xiàn)C18環(huán)分子具有半導(dǎo)體特性，這意味著類似的碳直鏈結(jié)構(gòu)可能成為分子級別的電子元件。
　　——新型人造DNA結(jié)構(gòu)，信息密度可加倍。2019年2月，美國應(yīng)用分子進(jìn)化基金會(huì)史蒂文·本納領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》雜志上發(fā)表報(bào)告說，他們合成的新型DNA分子系統(tǒng)與天然DNA最大的不同是，它擁有8個(gè)而非4個(gè)生命信息組分。據(jù)介紹，脫氧核糖核酸(DNA)中存儲著遺傳代碼，它由4種核苷酸組成，以4個(gè)不同字母表示。美國研究人員最新合成出一種由8個(gè)字母組成的新型DNA結(jié)構(gòu)，信息存儲密度加倍，未來有望應(yīng)用于合成生物等領(lǐng)域。
　　——人體生理年齡首次成功逆轉(zhuǎn)。一項(xiàng)在美國加利福尼亞州進(jìn)行的小型臨床研究首次表明，逆轉(zhuǎn)人體的表觀遺傳生物鐘是可能的。表觀遺傳生物鐘可用來測量一個(gè)人的生理年齡。在為期1年的時(shí)間里，9名健康志愿者服用了3種常見藥物——生長激素和兩種糖尿病藥物。通過分析人體基因組的標(biāo)記，研究人員發(fā)現(xiàn)，這些受試者的平均生理年齡減少了2.5歲。與此同時(shí)，這些受試者的免疫系統(tǒng)也顯示出恢復(fù)活力的跡象。2019年9月，該研究結(jié)果發(fā)表于《老化細(xì)胞》雜志。
　　——艾滋病治療奇跡再現(xiàn)，“倫敦病人”或被治愈。據(jù)《自然》雜志2019年3月發(fā)表一篇論文，一名被稱為“倫敦病人”的艾滋病患者，經(jīng)干細(xì)胞移植治療后已18個(gè)月未檢測到艾滋病病毒。他可能成為繼“柏林病人”之后艾滋病被治愈的第二人，但專家們謹(jǐn)慎認(rèn)為療效尚需持續(xù)監(jiān)測。與“柏林病人”接受全身放療相比，“倫敦病人”接受了相對溫和的化療。研究人員認(rèn)為，“倫敦病人”的經(jīng)驗(yàn)可能更好推廣。
　　——科學(xué)家培養(yǎng)新型大腸桿菌能以二氧化碳為食。2019年11月，在發(fā)表于《細(xì)胞》的一篇新研究中，以色列魏茨曼科學(xué)研究所的科學(xué)家們改造了一種通常以單糖為食的細(xì)菌，使其可以像植物一樣通過吸收二氧化碳來構(gòu)建細(xì)胞。這一成果為利用工程細(xì)菌將人們視為廢物的產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為燃料、食品或其他感興趣的化合物開辟了令人振奮的新前景。
　　——全球首支埃博拉疫苗獲歐盟批準(zhǔn)上市。2019年11月，歐洲監(jiān)管機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)了一種疫苗，這種疫苗已經(jīng)幫助控制了埃博拉病毒的致命暴發(fā)，也是針對埃博拉病毒的免疫接種首次通過這項(xiàng)審查。埃博拉病毒是一種烈性傳染病病毒，主要通過體液傳播，可引發(fā)致命性出血熱。此前，醫(yī)學(xué)研究人員已投入大量精力進(jìn)行埃博拉疫苗的研發(fā)，但大多停留在臨床試驗(yàn)階段，而Ervebo成為了首支正式獲批用于人體的埃博拉疫苗，并有望于2020年第一季度在美國獲批上市。
　　兩院院士投票評選年度中國和世界十大科技進(jìn)展活動(dòng)，由中國科學(xué)院、中國工程院主辦，中科院學(xué)部工作局、中國工程院辦公廳、中國科學(xué)報(bào)社承辦，迄今已成功舉辦26次，在社會(huì)上產(chǎn)生廣泛影響。