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十大科技成果亮相中關(guān)村論壇

出處:北京商報 作者: 楊月涵 網(wǎng)編:王巍 2024-04-26

4月25日,2024中關(guān)村論壇年會(huì )在北京開(kāi)幕,十項重大科技成果隨之發(fā)布。中關(guān)村世界領(lǐng)先科技園區建設方案發(fā)布、國際首個(gè)全模擬光電智能計算芯片亮相、人工智能取得系列成果、量子云算力集群升級、300兆瓦級F級重型燃氣輪機首臺樣機總裝下線(xiàn)……十項重大科技成果不僅展示了當前這一領(lǐng)域的領(lǐng)先水平,也為新質(zhì)生產(chǎn)力注入了科技創(chuàng )新的強大動(dòng)能。

北京商報

重大科技成果一

《中關(guān)村世界領(lǐng)先科技園區建設方案(2024—2027年)》發(fā)布

劃定50項重點(diǎn)任務(wù)

習近平總書(shū)記高度重視中關(guān)村創(chuàng )新發(fā)展,強調要加快建設世界領(lǐng)先科技園區。為深入貫徹落實(shí)習近平總書(shū)記重要指示精神,4月25日,工業(yè)和信息化部、科學(xué)技術(shù)部和北京市人民政府對外發(fā)布《中關(guān)村世界領(lǐng)先科技園區建設方案(2024—2027年)》,方案提出,到2027年中關(guān)村初步建成世界領(lǐng)先科技園區,2035年全面建成世界領(lǐng)先科技園區。

方案圍繞以理念領(lǐng)先帶動(dòng)原始創(chuàng )新、人才發(fā)展、一流企業(yè)、高端產(chǎn)業(yè)、開(kāi)放創(chuàng )新生態(tài)全面領(lǐng)先,部署五方面50項重點(diǎn)任務(wù),推出新一批重大政策和改革措施,將中關(guān)村打造成為北京國際科技創(chuàng )新中心建設躍升的主陣地、京津冀協(xié)同發(fā)展的突破口、中國高質(zhì)量發(fā)展的引領(lǐng)者、全球創(chuàng )新網(wǎng)絡(luò )的關(guān)鍵樞紐,為中國式現代化建設貢獻力量。

整體來(lái)看,到2027年,中關(guān)村將力爭在生命科學(xué)等領(lǐng)域達到全球領(lǐng)先水平,在顛覆性技術(shù)和關(guān)鍵核心技術(shù)上實(shí)現重大突破;打造高水平人才集聚地,人才梯隊體系較為完備,成為全球向往的創(chuàng )業(yè)樂(lè )土;成為初創(chuàng )企業(yè)孕育地、全球領(lǐng)先的創(chuàng )新型企業(yè)棲息地,在重點(diǎn)領(lǐng)域持續涌現世界一流企業(yè);基本形成新一代信息技術(shù)、醫藥健康、智能裝備、綠色智慧能源4個(gè)具有技術(shù)主導權的世界級產(chǎn)業(yè)集群,推進(jìn)制造業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展,超前布局引領(lǐng)世界發(fā)展的未來(lái)產(chǎn)業(yè);成為國際創(chuàng )業(yè)投資機構集聚區,創(chuàng )業(yè)投資基金規模世界領(lǐng)先;具有全球競爭力的開(kāi)放創(chuàng )新生態(tài)全面形成,打造產(chǎn)業(yè)高度集聚、開(kāi)放創(chuàng )新活躍、機制高效有力、基礎設施完善、環(huán)境清新優(yōu)美的中國特色社會(huì )主義創(chuàng )新園區,成為世界科技園區發(fā)展的重要標桿。

北京商報

重大科技成果二

用“芯”加速AI——

全模擬光電智能計算芯片

AI時(shí)代,用“光”替代“電”作為信息處理載體的光計算技術(shù)已經(jīng)成為人工智能芯片的重要技術(shù)核心。清華大學(xué)戴瓊海團隊突破傳統芯片架構中的物理瓶頸,研制出國際首個(gè)全模擬光電智能計算芯片。

據了解,該芯片具有高速度、低功耗的特點(diǎn),在智能視覺(jué)目標識別任務(wù)方面的算力是目前高性能商用芯片的3000余倍,能效提升400萬(wàn)倍,該成果開(kāi)創(chuàng )了全新計算技術(shù)時(shí)代,有望成為人工智能發(fā)展的有力引擎。

重大科技成果三

業(yè)內矚目精彩紛呈——

人工智能取得系列成果

AIGC技術(shù)快速演進(jìn),多個(gè)千億參數基座大模型發(fā)布,用戶(hù)規模國內領(lǐng)先,長(cháng)文本上下文理解能力不斷增強,AI Agent智能體應用逐步拓展,具身智能潛力初顯,文生音樂(lè )模型國內首發(fā),文生視頻模型取得原創(chuàng )性突破,生成時(shí)長(cháng)和質(zhì)量實(shí)現大幅提升。

此外,以原創(chuàng )引領(lǐng),基于價(jià)值驅動(dòng)的全球首個(gè)通用人工智能系統原型“通通”發(fā)布,可以識別人類(lèi)意圖并主動(dòng)提供幫助,已達到兒童一定智力水平,并且正在持續成長(cháng)中。

“我們的目標就是打造具有自主感知、認知、決策、學(xué)習和執行能力的智能體,同時(shí)也要在價(jià)值方面符合人類(lèi)的情感倫理和道德觀(guān)念,從這兩方面看,‘通通’這一項目特色就是其背后的價(jià)值和因果驅動(dòng),分別代表了其價(jià)值體系和能力的AGI系統原型。”北京通用人工智能研究院研究員陳浩對北京商報記者如此說(shuō)道。

重大科技成果四

駕馭激光的利器——

轉角氮化硼光學(xué)晶體原創(chuàng )理論與材料

“傳統的光學(xué)晶體厚度通常是毫米到厘米級,但我們這塊光學(xué)晶體厚度只有1—3微米,大概是人類(lèi)發(fā)絲的1/100,能效卻比傳統光學(xué)晶體提升了100—10000倍。”北京大學(xué)物理學(xué)院劉開(kāi)輝教授對北京商報記者如此介紹稱(chēng)。

劉開(kāi)輝教授提到的這枚光學(xué)晶體,就是北京大學(xué)科研團隊研制的“轉角菱方氮化硼”。這種光學(xué)晶體將菱方氮化硼材料在特定角度旋轉并堆疊,具有超強的光學(xué)非線(xiàn)性效應,是世界上已知最薄的光學(xué)晶體。然而這枚薄如蟬翼的光學(xué)晶體,卻蘊含著(zhù)材料和理論兩大層面的超級突破。

劉開(kāi)輝教授進(jìn)一步補充稱(chēng),雖然現在“轉角菱方氮化硼光學(xué)晶體”還沒(méi)能變成一種產(chǎn)品,但其帶來(lái)的沖擊和突破以及對于新質(zhì)生產(chǎn)力的推動(dòng),都是意義深遠的。

重大科技成果五

構筑量子計算“實(shí)用之路”——

量子云算力集群

2023中關(guān)村論壇期間,Quafu(夸父)量子計算云平臺正式亮相。時(shí)隔一年,Quafu迎來(lái)了一次重大升級。2024中關(guān)村論壇年會(huì ),北京量子信息科學(xué)研究院聯(lián)合中國科學(xué)院物理研究所、清華大學(xué)發(fā)布最新成果“大規模量子云算力集群”。

量子云是量子計算從實(shí)驗室走向應用的關(guān)鍵,對量子計算算法發(fā)展、應用探索、產(chǎn)業(yè)生態(tài)培育等有著(zhù)重要的戰略意義。據介紹,五臺百比特規模的新一代量子計算系統,通過(guò)與經(jīng)典計算融合,可以形成集群協(xié)同工作。

“這一次不僅是規模上的擴大,還包括了很多技術(shù)上的迭代,使量子云算力的質(zhì)量有了顯著(zhù)提升。”北京量子信息科學(xué)研究院研究員金貽榮對北京商報記者舉例提到,平臺保真度已經(jīng)從原來(lái)的95%上升到了99%,這也意味著(zhù)錯誤率從5%下降到了1%,相當于降低了5倍,是一個(gè)很大程度的提升。

重大科技成果六

綠色能源的強大引擎——

300兆瓦級F級重型燃氣輪機完成總裝

重型燃氣輪機是能源領(lǐng)域核心裝備,主要以天然氣為燃料發(fā)電,具有高效率、低排放、快速啟停等特征,廣泛應用于地面發(fā)電和電網(wǎng)調峰,具備重要的戰略地位和廣闊的市場(chǎng)前景。因其需在高溫、高應力、高腐蝕環(huán)境下長(cháng)時(shí)間運行,涉及多物理場(chǎng)耦合、多學(xué)科技術(shù)集成,設計、制造、材料、測試等技術(shù)挑戰極高,整機技術(shù)集成和系統性能匹配難度極大,也被譽(yù)為裝備制造業(yè)“皇冠上的明珠”。

2024年2月28日,我國自主研制的最大功率、最高技術(shù)等級重型燃氣輪機——300兆瓦級F級重型燃氣輪機首臺樣機在上海臨港總裝下線(xiàn),這是我國重型燃氣輪機自主創(chuàng )新發(fā)展歷程中的重要里程碑,標志著(zhù)我國大功率重型燃氣輪機首次走完基于正向設計的制造全過(guò)程,全面進(jìn)入整機試驗與驗證的最終階段。

“這次下線(xiàn)的300兆瓦級F級重型燃氣輪機由五大系統、5萬(wàn)余個(gè)零部件構成,是我國首次自主研制的最大功率、最高技術(shù)等級重型燃氣輪機,將成為帶動(dòng)高端裝備制造業(yè)發(fā)展的重要力量。”中國聯(lián)合重型燃氣輪機技術(shù)有限公司科技管理部主任默靜飛解釋稱(chēng)。

重大科技成果七

來(lái)自開(kāi)源的“芯”貢獻——

第三代“香山”RISC-V開(kāi)源高性能處理器核

處理器芯片產(chǎn)業(yè)是數字經(jīng)濟的底座。開(kāi)源則是凝聚產(chǎn)業(yè)力量、打破技術(shù)壟斷的有效手段。近年來(lái),開(kāi)源指令集RISC-V因具有高性能、功耗較低、靈活性和開(kāi)源等特點(diǎn),正在加速引領(lǐng)新一輪處理器芯片技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的變革浪潮。

此次發(fā)布的“香山”開(kāi)源高性能RISC-V處理器核已經(jīng)發(fā)展至第三代,實(shí)現了性能和開(kāi)發(fā)模式的雙突破。據悉,第三代“香山”開(kāi)源高性能RISC-V處理器核采用國際上首次基于開(kāi)源模式的處理器芯片聯(lián)合開(kāi)發(fā),僅用一年半的時(shí)間便完成開(kāi)發(fā)。

“‘香山’與其他處理器不一樣的地方就在于它是開(kāi)源的。”中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所副所長(cháng)、北京開(kāi)源芯片研究院首席科學(xué)家包云崗進(jìn)一步介紹稱(chēng),“目前‘香山’已經(jīng)初步形成了一種應用態(tài)勢,預計2025年會(huì )有一批基于‘香山’的高端芯片進(jìn)入市場(chǎng)進(jìn)而被應用。”

重大科技成果八

基因改良護航糧食安全——

農作物耐鹽堿機制解析及應用

耕地事關(guān)糧食安全,意義重大。“當下全球共有14.6億公頃耕地,但常常被大眾忽視的是,全球還有14億公頃的鹽堿地,而我國鹽堿地面積高達1億公頃,占世界鹽堿地總面積的比例接近1/10,近年來(lái)國家層面也已經(jīng)越發(fā)關(guān)心鹽堿地的改造和利用。”中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“遺傳發(fā)育所”)研究員謝旗如此說(shuō)道。

此次遺傳發(fā)育所科研團隊與中國農大、華中農大、先正達集團等8家單位合作,以耐鹽堿作物高粱為材料,首次發(fā)現主效耐堿基因AT1及其作用機制。大田實(shí)驗證明該基因可顯著(zhù)提升高粱、水稻、小米和玉米等耐鹽堿作物種質(zhì)產(chǎn)量,在改良鹽堿地綜合利用中具有重大應用前景。

據了解,在重大理論突破基礎上,謝旗領(lǐng)銜的科研團隊與合作者對高粱進(jìn)行耐鹽堿育種改良,例如在寧夏平羅鹽堿地(pH值9.1)進(jìn)行的大田實(shí)驗表明,AT1基因的利用能夠使高粱籽粒增產(chǎn)20.1%,全株生物量(青貯用)增加近30.5%。

重大科技成果九

拓展“心有靈犀”的邊界——

“北腦二號”智能腦機系統

腦機接口作為生命科學(xué)和信息技術(shù)深度交叉融合的前沿新興技術(shù),成為未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。

據悉,此次發(fā)布的重大成果之一“北腦二號”,由自研高通量柔性微絲電極、千通道電生理采集系統、實(shí)時(shí)編解碼算法等關(guān)鍵技術(shù),完成全鏈路系統構建,在全球首次實(shí)現獼猴通過(guò)意念控制對二維運動(dòng)目標的腦控攔截,解決了大規模單細胞信號長(cháng)期穩定記錄和實(shí)時(shí)解碼的國際前沿難題,這套系統已經(jīng)在猴子顱內穩定植入將近一年,電極性能關(guān)鍵指標國際領(lǐng)先。

北京芯智達神經(jīng)技術(shù)有限公司業(yè)務(wù)發(fā)展總監李園稱(chēng),“北腦二號”侵入式的這套電極系統,采用的材料生物相容性好,可以實(shí)現信號穩定采集,包括有效通道數、采集信息的信噪比等方面性能均能達到世界領(lǐng)先水平。

重大科技成果十

重大科技基礎設施取得系列國際領(lǐng)先成果

1.探索太空奧秘——FAST首次探測迄今最短軌道周期脈沖星雙星系統

中國科學(xué)院國家天文臺科研團隊基于“中國天眼”的超高靈敏度和超強探測能力,探測到名為M71E的雙星系統,長(cháng)期觀(guān)測后確定這一系統兩顆星繞轉一周的時(shí)間僅為53分鐘,是目前已發(fā)現繞轉周期最短的脈沖星雙星系統。被確定為是處于蜘蛛類(lèi)脈沖星“紅背”到“黑寡婦”系統演化過(guò)程的中間狀態(tài),填補了蜘蛛脈沖星演化理論的缺失環(huán)節。同時(shí),該雙星系統軌道面近乎朝向地球,極為罕見(jiàn),期待進(jìn)一步研究有更多發(fā)現。

2.捕捉宇宙信使——“拉索”發(fā)現史上最亮伽馬暴10萬(wàn)億電子伏特光子

伽馬暴是宇宙中最劇烈的天體爆炸現象,由于其產(chǎn)生在特別極端的物理環(huán)境下,也被視為天體物理甚至基礎物理領(lǐng)域青睞的極端物理實(shí)驗室,為人類(lèi)探究宇宙的演化歷史等重大問(wèn)題提供了線(xiàn)索。

基于國家重大科技基礎設施“高海拔宇宙線(xiàn)觀(guān)測站(LHAASO)”,也就是人們常說(shuō)的“拉索”,中國科學(xué)院高能物理研究所科研團隊正式發(fā)布了迄今最亮的伽馬暴高能輻射的精確能譜,最高能量超過(guò)10萬(wàn)億電子伏特,挑戰了傳統伽馬暴余輝的標準輻射模型,揭示出宇宙背景光在紅外波段強度低于預期。

3.未來(lái)能源之源——EAST實(shí)現世界上最長(cháng)時(shí)間可重復的高約束模等離子體運行

核聚變作為一種通過(guò)輕原子核融合形成較重原子核釋放巨大能量的過(guò)程,因其高效、安全、清潔的特點(diǎn),被視為替代化石能源的理想方案,而托卡馬克就是實(shí)現可控核聚變的方式之一。

2023年4月12日21時(shí),中國科學(xué)院磁約束核聚變大科學(xué)工程團隊基于正在運行的世界首個(gè)全超導托卡馬克EAST裝置,獲得重大成果,成功實(shí)現了403秒穩態(tài)長(cháng)脈沖高約束模等離子體運行,創(chuàng )造了托卡馬克裝置高約束模式運行新的世界紀錄。

北京商報記者 楊月涵

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