“科学大咖带你看懂2017年度中国科学十大进展（组图）”

①“墨子号”卫星实现千公里级量子纠缠。 图片由科学技术部提供

②由两个夸克和一个上夸克组成的双重粲重子。 图片由科学技术部提供

③三简并费米子(右)、四简并狄拉克费米子(左)和双重简并外费米子(中)。 图片由科学技术部提供

④许昌人一号(右)和许昌人二号(左)头骨化石。 图片由科学技术部提供

⑤许昌人在现代人进化中的位置(单位ma为百万年)的照片由科技部提供

⑥左:质量仅为2.2的可穿戴双光子荧光显微镜。 ⑦右:科学家使用双光子荧光显微镜注意小鼠的大脑。 图片由科学技术部提供

2月27日，科技部在北京发布《年度中国科学十大进展》:实现星地千公里级量子纠缠和密钥的逐一启和隐形传态。 首次检测到双粲重子，这是将病毒直接转换为活疫苗和治疗药物。 实验是基于实现发现三缩聚费米粒子的氢气低温制造和储存的共格纳米析出强化的新一代超高强度钢的开发； 利用量子相变的明确性制备多粒子纠缠态的中国发现了新型的古人类化石。 酵母长染色体的精确定制合成； 开发了能够实现自由状态大脑图像的显微系统。

科技部基础研究管理中心主任刘敏介绍，评选出的十大进展项目完成时间为年12月1日至年11月30日，大多数评选项目相关研究成果在《自然》《科学》等国际顶级刊物上发表，受到国际学术界高度评价，是“重大突破”或

《中国科学十大进展》评选活动由科技部基础研究管理中心主导，《中国基础科学》、《科技导报》、《中国科学院院刊》、《科学通报》5个刊物部共同组织，中国科学院院士、中国工程院院士、973计划项目首席科学家等专业 评选活动分为推荐、初选、终选三个环节。 其中，最终采用网络投票，邀请两院院士、973计划顾问组和咨询组专家、973计划项目首席科学家、国家要点实验室主任等2200名专家学者对30项候选科学进展进行投票，得票数排名前10位的科学进展为

为了更好地了解和支持公众基础研究，科技部基础研究司、科技部基础研究管理中心当天在北京举行了“年度中国科学十大进展专家解读会”，邀请清华大学薛其坤院士、中科院物理研究所向涛院士、中科院理论物理研究所张肇西院士等10位专家解读了十大进展。

1 .逐个发送星地千公里级量子纠缠和密钥，实现隐形状态

中国科技大学潘建伟和彭承志研究组联合中科院上海技术物理研究所王建宇研究组等，创新了天地双向高精度光和地址、空间高亮度量子纠缠源、抗强度涨落态量子光源和空间长寿命低噪声单光子探测等许多关键技术 利用“墨子号”，在国际上实现了千公斤级星的双向量子纠缠，在此基础上，实现了空间尺度严格满足“爱因斯坦局域性条件”的量子力学的非局域性检验，千公斤级星的量子密钥逐个与地球量子的 参照图①

●清华大学教授王向斌:“墨子号”量子科学实验卫星是中国完全自主开发的世界第一颗空间量子科学实验卫星，于年8月16日发射升空，于年1月18日完成轨道测试，正式展开科学实验。 该研究为量子通信走向天地间，为我国构建覆盖全球的天地一体化量子保密通信互联网提供了可靠的技术支撑，为我国未来持续引领全球量子通信技术的快速发展和空之间尺度量子物理基本问题检测的前沿研究奠定了科学和技术基础

2 .将病毒直接转换为活疫苗和治疗药物

北京大学药学院周德敏、张礼和研究组以流感病毒为模型，在保存病毒完善结构和感染力的情况下，只以病毒基因突变的一个三联遗传密码为终止密码，流感病毒由病原性感染源变异为预防性疫苗 该复制缺陷的活病毒疫苗经小鼠、水貂、天竺葵模型验证，达到了广谱、持久性、高效的效果。

●中国医学科学院药物研究所研究员蒋建东:流感、艾滋病、埃博拉等急性传染病始终危害着人类健康，其背后的“黑手党”是结构、功能多样、快速变异的病毒，疫苗是预防病毒感染的较为有效的手段。 这个研究进展是病毒疫苗行业的革命性突破，是驯养病毒的新做法，也是我国支持长时间基础研究，鼓励基础研究临床转化的典型案例。

3 .第一次检测到双粲重子

欧洲原子核研究中心于去年7月6日宣布，来自大型强子对撞机上底夸克探测器国际合作小组的科学家们发现了一种叫做双粲重子的新粒子。 类似质子和中子，新发现的双重夸克重子由三个夸克组成，但其夸克成分不同:质子由两个上夸克和一个下夸克组成，中子由两个下夸克和一个上夸克组成，双重粲重子由两个重夸克 清华大学高原宁领导的中国研究小组，通过与国内理论家的密切合作，主导了这次双粲重子发现的物理分解事业，为该粒子的发现做出了重要贡献。 参照图②

●中国科学院理论物理研究所张肇西院士:人类首次观测到双粲重子，为科研人员提供了检验量子色动力学的独特系统。 对双粲重子性质的研究有助于人类深入理解物质的构成和强相互作用力的本质。

4 .在实验中发现了三重简并费米子

中国科学院物理研究所丁洪、钱天和石友国研究组和合作者在上海光源“梦想线”和瑞士光源利用角分辨率光电子能谱实验技术，在磷化钼晶体中观测到了三重简并的费米粒子。 参照图③

●清华大学雪其坤院士:构成宇宙的基本粒子可以分为玻斯粒子和费米粒子。 现有理论认为宇宙中只存在狄拉克费米子、外尔费米子、马拉那费米子三种，其中狄拉克费米子有四重简并，外尔费米子和马拉那费米子有双重简并 寻找新的费米粒子是近年来聚集态物理行业具有挑战性的前沿科学问题，也是该行业国际竞争的焦点之一。 这一研究进展为在聚集态体系中探索以前流传下来的费米粒子开辟了道路，促进人们对量子物质状态的认知，发现新的物理现象，开发新的电子器件具有重要的意义。

5 .实现氢气的低温制造和储存

北京大学化学与分子工程学院马丁研究组与中国科学院山西煤炭研究所温晓东和大连理工大学石川等合作研究发现，将铂单原子分散在面心立方结构的碳化钼中的催化剂可用于甲醇的液相重整，在较低温度( 150—190 )下表现出较高的产氢生活性，每摩尔铂10小时 这种优越的制氢能力远远高于以前报道的低温甲醇重整催化剂(约高两位数)。 另外，该研究小组突破了在通过水气转换生成氢气的过程中，无法兼顾低温条件下的高反应购买率和高反应速度的课题。

●中国科学院化学研究所宋卫国研究员:氢能被认为是新一代的二次清洁能源，但氢气的有效制造和安全储存与输送一直以来都是阻碍氢能大规模应用的瓶颈。 这项研究进展是氢能储存和传输系统的一大突破，点亮了氢能汽车的未来。