科創中國·成果

中國科學家新成果奠定光晶格量子計算基礎

中國科學技術大學9月6日發布消息，該校中國科學院院士潘建偉、教授苑震生等與清華大學副教授馬雄峰、復旦大學副研究員周游合作，近期使用光晶格中束縛的超冷原子，通過多項創新技術制備出多原子糾纏態，向制備和測控大規模中性原子糾纏態邁出重要一步，為研制新型高性能量子計算機奠定了基礎。國際知名學術期刊《物理評論快報》不久前發表了該成果。

在實現量子比特的眾多物理體系中，光晶格中的超冷原子比特具備良好的相干性、可擴展性和高精度的量子操控性，成為實現量子信息處理的理想體系之一。但受技術影響，此領域中缺乏多原子糾纏判定的有效方法。為此，科研團隊研發了一種新型的等臂交叉束干涉、自旋依賴超晶格系統，并集成了自主研發的單格點分辨、寬波段消色差的量子氣體顯微鏡和多套用于光斑形狀編輯的數字顯微鏡，兼具多原子全局并行和局域單格點測控的能力，實現了晶格相位長期穩定。

我國科研團隊實現從二氧化碳到糖的精準全合成

8月16日，著名學術期刊《科學通報》上線最新研究成果顯示，中國科學家在實驗室內實現了從二氧化碳到糖的精準全合成，人工合成糖邁出關鍵一步。

糖是人體所需能量的主要來源。人工合成糖是近年來科學界孜孜以求的方向，在此之前，全球已有多位科學家作出不同程度的貢獻。

此次研究成果由中國科學院天津工業生物技術研究所與大連化學物理研究所科研團隊歷時兩年多攻關完成。論文第一作者楊建剛介紹，團隊將高濃度二氧化碳等原料在反應溶液中按一定比例調配，在化學催化劑和酶催化劑的作用下，得到了葡萄糖、阿洛酮糖、塔格糖、甘露糖4種己糖。己糖是在自然界廣泛分布，與機體營養代謝最為密切的糖的統稱。

整套實驗的反應時長約17小時。與通過種植甘蔗等農作物提取糖分的傳統方式相比，糖的獲取時長實現了從“年”到“小時”的跨越。此次糖合成的效率為0.67克每升每小時，比已知成果提高了10倍以上。葡萄糖的碳固定合成效率達到每毫克催化劑每分鐘59.8納摩爾碳，是目前已知的國內外人工制糖最高水平。

研究還實現了人工合成糖的精準控制。“通過控制不同酶的不同催化效果，理論上可以合成幾乎任一類型的糖。”楊建剛說。

國內首款可重構5G射頻收發芯片研制成功

8月30日，中國移動正式發布國內首款可重構5G射頻收發芯片“破風8676”。該芯片可廣泛商用于云基站、皮基站、家庭基站等5G網絡核心設備。這項核心自主創新成果實現了關鍵性突破，填補了該領域的國內空白，有效提升了我國5G網絡核心設備的自主可控度。

射頻收發芯片是5G網絡設備中的關鍵器件，研發難度高，產業應用需求迫切。中國移動于2021年成立芯片研發企業聯合實驗室，開展“破風8676”可重構5G射頻收發芯片研發，貫穿芯片規格定義、前后端設計、仿真驗證、性能調測和整機集成全流程。中國移動研究院相關團隊創新性提出可重構技術架構，支持信號帶寬、雜散抑制頻點和深度等重要規格參數靈活匹配，利用架構優化和功能重組，以系統集成創新打破單點性能瓶頸，打造了一款達到國際先進水平的產品。

首片“丹棱造”高效異質結太陽能電池片下線

近日，位于四川省丹棱縣經濟開發區的眉山璉升光伏8GW高效異質結電池項目投產，首片高效異質結太陽能電池片正式下線。該項目總投資達45億元，是四川省2023年重點建設項目。

據了解，異質結電池綜合了晶體硅電池與薄膜電池的優勢，具備高效率、低衰減、耐高溫、高雙面率四大特性。高效異質結電池則是當前太陽能行業提高轉換率和功率輸出達到先進水平的電池技術之一，代表了新一代電池平臺技術發展方向。

我國首次約4000米深海電磁聯合探測地質實驗獲突破

中國科學院南海海洋研究所近期與中國地質大學（北京）科研人員合作，在南海中央海盆水深約4000米處，進行了我國第一條跨洋中脊深海人工源電磁與大地電磁聯合探測剖面的實驗，這標志著我國在復雜的深海地形條件下，大功率人工源電磁探測技術取得了進一步突破。

項目負責人、中國科學院南海海洋研究所研究員孫珍表示，本航次使用的全部是我國科學家自主研發的電磁發射和接收裝備。為了進行本次實驗，項目組籌備時間長達4年。實驗于今年7至8月進行，整個剖面長度近100公里，共有16個接收測點，取得了質量較好的電磁數據。

海洋電磁法是一種重要的探測海底地質結構的方法。此前，國際上少數單位具備在深海中開展人工源電磁與大地電磁聯合探測的成熟技術和裝備。近20年，經國內多家單位研究學者長期不懈的努力，我國在海底電磁場觀測、大功率人工源電磁發射、電磁法海上作業技術、數據分析與處理等領域取得了重要進展。

全球首臺套最大功率、超大采高智能化采煤機問世

8月22日，全球首臺套最大功率、超大采高智能化高端采煤機MG1250/3430-WD系列采煤機在中國煤炭科工集團上海研究院問世。

據了解，3430系列采煤機集智能感知、智能控制、智能診斷與智能通信于一體，更好滿足了綜采工作面智能化、少人化建設需求，針對7～10米厚與特厚煤層開發，截割功率1250千瓦，牽引功率250千瓦，裝機功率3430千瓦，最大采高10米，為實現超大采高工作面安全、高效、智能開采奠定了基礎。

3430系列采煤機有效解決了傳統放頂煤工藝對工作面資源回收率低的問題，能夠滿足年產2000萬噸工作面高效開采需求，僅需兩臺此設備進行采煤即可滿足上海全年發電的用煤需求。

我國科學家在豬體內再造出人源中期腎臟

9月7日，中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院研究團隊在國際學術期刊《細胞干細胞》上發表封面論文，報告他們在豬體內成功培育出人源中期腎臟。這也是世界范圍內首次報告人源化功能器官異種體內培育案例。

本次研究利用具有高分化潛能、強競爭及抗凋亡能力的新型人誘導多能干細胞，結合優化的胚胎補償技術體系，在腎臟缺陷豬模型體內實現了人源化中腎的異種體內培育。該研究嚴格遵守相關倫理規定以及國際慣例，在3～4周胎齡內終止了豬妊娠。該成果首次證明了基于干細胞及胚胎補償技術在異種大動物體內再造人源化功能性實質器官的可行性，對解決供體器官嚴重短缺難題具有重要意義。