2022年国内十大科技新闻

上海市科学技术协会供稿

由科技日报社主办、部分两院院士和媒体人士共同评选出的2022年国内十大科技新闻日前公布。

从无垠的太空到泥泞的稻田，广大科技工作者在一个个领域踏出深深足印，在自立自强的道路上勇毅前行。这一年，我们共同见证新时代中国科技事业的澎湃力量。芳华绽放，梦想生长，创新的力量托举起一个强盛的时代，创新的火炬照亮建设世界科技强国的征途。

首次制成栅极长度最小的晶体管

清华大学集成电路学院团队首次制备出具有良好电学性能的亚1纳米栅极长度的晶体管。相关成果在线发表在2022年3月15日的《自然》杂志上。

过去几十年，晶体管的栅极尺寸不断微缩。随着尺寸进入纳米尺度，电子迁移率降低、静态功耗增大等效应越发严重。新结构和新材料的开发迫在眉睫。目前主流工业界晶体管的栅极尺寸在12纳米以上。为进一步突破1纳米以下栅长晶体管的瓶颈，清华大学团队巧妙利用石墨烯薄膜作为栅极，通过石墨烯侧向电场来控制垂直的二硫化钼（MoS2）沟道的开关，从而实现等效的物理栅长为0.34纳米。石墨烯单原子层厚度和优异的导电性能，终于被实验性地体现在芯片上。

二氧化碳“变”葡萄糖和脂肪酸

2022年4月28日，《自然·催化》杂志以封面文章的形式发表了一项最新研究成果。我国科研人员通过电催化结合生物合成的方式，将二氧化碳和水高效合成高纯度乙酸，并进一步利用微生物合成葡萄糖和脂肪酸（油脂）。

科研人员首先将二氧化碳电解高效还原合成高纯度乙酸，然后用酿酒酵母对乙酸进行发酵。这个过程可以理解为，先将二氧化碳转化为酿酒酵母的“食物”——醋，然后酿酒酵母不断“吃醋”来合成葡萄糖和脂肪酸。对此，中国科学院院士、中国化学会催化委员会主任李灿评价，该工作为人工和半人工合成“粮食”提供了新技术。

“中国天眼”发现首例持续活跃重复快速射电暴

2022年6月9日，《自然》杂志发表了一项快速射电暴方面的研究成果。在“中国天眼”（FAST）的加持下，中国科学院国家天文台等单位的研究人员发现了全球首例持续活跃的重复快速射电暴FRB 20190520B。这一发现对于更好理解快速射电暴这一宇宙神秘现象具有重要意义。

快速射电暴（FRB）是宇宙中最明亮的射电爆发现象，在一毫秒的时间内能释放出太阳大约一整年才能辐射出的能量。2019年，研究人员在系统处理FAST“多科学目标同时巡天”（CRAFTS）数据时发现，2019年5月20日的数据存在重复的高色散脉冲。他们很快确定该脉冲来自一个新的快速射电暴FRB 20190520B。

为找到这一快速射电暴的家，也就是宿主星系，研究人员组织了多台国际设备天地协同观测，综合射电干涉阵列、光学、红外望远镜以及空间高能天文台的数据，成功将FRB 20190520B定位于一个距离地球30亿光年的贫金属的矮星系，确认近源区域拥有目前已知的最大电子密度，并发现了一颗与之对应的致密的持续射电源。

第三艘航空母舰福建舰下水

2022年6月17日上午，一则新闻传遍了中国军迷圈——我国“福建号”航空母舰当天在中国船舶集团有限公司江南造船厂举行了下水命名仪式。这是继辽宁舰、山东舰之后的第三艘航空母舰，舷号“18”。

福建舰是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置，满载排水量8万余吨，比上一代航母山东舰多了2万吨。福建舰外观的一个明显改进是采用了平直通长飞行甲板。福建舰还配备2具升降机、3部电磁弹射器，采用创新的电磁弹射起飞/电磁拦阻降落装置。据分析，福建舰在航母最大着舰能力状态下，在最大回收状态可以回收20架以上的战机。

有专家认为，电磁弹射器可让甲板的3个起飞点同时具备满载起飞的能力，同时原来的长起飞点在安装第三台弹射器后，起飞方向转向斜角甲板，使航母能同时多向“出机”。

稳态强磁场刷新世界纪录

2022年8月12日，安徽合肥传来好消息：国家重大科技基础设施“稳态强磁场实验装置”再攀科技高峰，创造出场强45.22万高斯的稳态强磁场，刷新了同类型磁体保持了近23年的世界纪录，成为目前全球范围内可支持科学研究的最高稳态强磁场。

稳态强磁场是物质科学研究需要的一种极端实验条件，是推动重大科学发现的利器。早在2016年，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场团队就自主研制成功中心场强40万高斯的混合磁体，场强一举跻身世界第二。

经过5年多紧张的技术攻关，强磁场团队创新了磁体结构、研发了新材料、优化了制造工艺，终于取得重大技术突破。此次产生的45.22万高斯的稳态强磁场成为我国科学实验极端条件建设，乃至世界强磁场技术发展的重要里程碑。

首次发现月球新矿物“嫦娥石”

2022年9月9日，国家航天局、国家原子能机构联合宣布，中国科学家首次在月球上发现新矿物，并将其命名为“嫦娥石”。这是嫦娥五号月球样品研究取得的又一重大科学成果。

“嫦娥石”是我国发现的首个月球新矿物，也是人类发现的第六个月球新矿物。它的发现改变了我国月球矿物发现历史，使我国成为世界第三个发现月球新矿物的国家。

专家介绍，“嫦娥石”发现于嫦娥五号月球样品的玄武岩碎屑中，是一种新的磷酸盐矿物，属于陨磷钠镁钙石族，呈微小柱状，颗粒大小为2-30微米。

“夸父一号”开启太阳探测之旅

2022年10月9日，我国综合性太阳探测卫星“夸父一号”——先进天基太阳天文台在酒泉卫星发射中心发射升空，正式开启对太阳的探测之旅。

该卫星设计寿命4年，运行在约720千米的太阳同步晨昏轨道。它的科学目标瞄准“一磁两暴”，即同时观测太阳磁场和太阳上两类最剧烈的爆发现象——耀斑和日冕物质抛射，研究它们的形成、演化、相互作用和彼此关联，同时为空间天气预报提供支持。

为实现科学目标，“夸父一号”搭载了3台有效载荷。其中，全日面矢量磁像仪用来观测太阳全日面矢量磁场；莱曼阿尔法太阳望远镜主要用来观测日冕物质抛射的形成和近日冕传播；太阳硬X射线成像仪主要用来观测太阳耀斑的非热辐射形态及能谱特征。

2022年12月13日，“夸父一号”3台有效载荷在轨运行两个月，获取的若干对太阳的科学观测图像对外公布。这些科学图像实现了多项国内外首次，验证了“夸父一号”3台有效载荷的观测能力和先进性。

二十大报告专章部署教育科技人才

2022年10月16日，党的二十大在北京召开。党的二十大报告将教育、科技、人才放在第五部分进行统筹部署，被认为是一大创新，具有深刻意义。

党的二十大报告用一整个章节专门对“实施科教兴国战略，强化现代化建设人才支撑”作出了重大部署。报告指出，教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，开辟发展新领域、新赛道，不断塑造发展新动能、新优势。这种系统化一体化统筹部署，体现了三者相辅相成、协同发力、强劲支撑社会主义现代化强国建设的重要战略地位，为我们向第二个百年奋斗目标进军制定了行动纲领。

中国空间站历史性完成“合体”

2022年10月31日15时37分，中国天宫空间站的第二个科学实验模块——梦天实验舱，搭载长征五号B遥四运载火箭，在海南文昌航天发射场成功发射。11月1日4时27分，梦天实验舱成功地与之前发射的天和核心舱完成精准对接；梦天实验舱接下来实施水平转位，三舱形成平衡对称的“T”字构型。中国空间站历史性地完成“合体”。

建设中国天宫空间站的主要目的，就是建成水平先进的国家太空实验室，为科学服务，产出重大科技成果。目前，它已规划安排了约40项在轨科学实验项目。科学家计划利用“梦天”在10年内完成1 000多次科学实验。作为性能最强的实验舱，“梦天”可以研究微重力下的植物细胞、骨骼肌肉、材料熔融、蛋白质结晶等各项领域的现象。

云南培育出多年生水稻品种

云南大学研究团队2022年10月测产成功，确定培育出可用于实际生产的多年生水稻品种，相关研究成果11月7日发表在《自然·可持续发展》杂志上。

利用长雄野生稻发达的地下茎培育的多年生稻品种，还有配套耕作栽培技术，只需栽种一次，从第二季起无需犁田耙地、买种播种、育秧插秧，只要田间管理得当，即可“割完一茬又一茬”。

云南大学团队1997年开始进行多年生稻试验。2016年开始大田试验，针对多年生稻的适应性、稳定性、丰产性以及病虫害防控等各环节耐心实验。他们利用多年生野生水稻，与一年生的栽培水稻杂交，经过多次自交，筛选培育出多年生水稻品系，最终3个水稻品种通过国家审定。

新品系水稻，在最低月平均气温不低于13.5℃，持续低于4℃的时间不超过5天的稻作区均可种植。这些多年生水稻可连续种植4年，每年收获2季，平均亩产量还略高于一年生水稻。多年生水稻可跳过育秧和栽种等耕作环节，总体上节约一半的生产投入。而且，种植多年生水稻，能改善耕层土壤结构，增加土壤有机质含量，是一项生态友好的技术。