2024中關村論壇年會集中發布19項重大科技成果

清華團隊研制的全球首顆全系統集成、支持高效片上學習的存算一體芯片，全面突破了傳統架構下的能效瓶頸，讓功耗大幅下降。

全球首顆全系統集成、支持高效片上學習的存算一體芯片，首創人工智能輔助的基于結構的蛋白聚類方法，全球首枚成功入軌的液氧甲烷火箭開啟國內可重復使用液氧甲烷運載火箭研制新征程，全球首創的靶向藥物有望為癌癥患者帶來全新的治療方案……4月29日下午，2024中關村論壇年會重大成果專場發布會在中關村國際創新中心舉辦。面向世界前沿科技、經濟主戰場、國家重大需求和人民生命健康四大方向，集中發布19項重大科技成果。

面向世界科技前沿

懷柔綜合性國家科學中心，是北京建設國際科技創新中心的核心支撐，已經進入建設與運行并重階段，涌現出一批國際先進的原創成果。正在加快建設的高能同步輻射光源是世界上亮度最高的第四代同步輻射光源之一，其二級加速器——增強器，已經建設完成、成功出束，距離發出“最亮的光”越來越近。北京大學國家生物醫學成像科學中心成功研制空間站雙光子顯微鏡，在國際上首次實現在航天飛行過程中解析航天員皮膚細胞結構和代謝成分等信息，為未來利用中國空間站平臺開展航天醫學和腦科學研究提供重要技術手段。如何不用氦元素實現極低溫制冷，是科學界的一個重要課題。中國科學院物理研究所團隊依托綜合極端條件實驗裝置，首次在實際材料中發現自旋超固態，可作為一種性能優越的新原理極低溫磁制冷工質，為解決人類深空探測等領域的極低溫制冷難題提供一種新的方案。中國科學院大氣物理研究所發布地球系統模式CAS-ESM2.0，通過數值模擬，可以反演地球的過去，觀察地球的現在，預測地球的未來，為防災減災及應對氣候變化等全球挑戰提供決策依據。

納米尺度的激光器是未來光電集成芯片的核心器件，對發展低能耗和高算力的信息科學技術至關重要。北京大學科研團隊首次提出了結合莫爾條紋和納米激光技術的莫爾納米激光器，實現了納米激光器的相干可重構功能，為探索更小、更智能、更強大的激光光源開辟了路徑。

AI模型所需要的算力每100天就要翻一倍，人工智能的飛速發展帶來了巨大的算力需求，傳統的數據計算已經遠遠不能滿足人類對更高智能水平日益增長的需求。清華團隊研制的全球首顆全系統集成、支持高效片上學習的存算一體芯片，全面突破了傳統架構下的能效瓶頸，在人工智能運算場景下，簡化的系統架構不僅助力運行效率提升，更讓功耗大幅下降。在萬物互聯的數字文明新時代，為高算力芯片發展提供新路徑。

堿基編輯被視作下一代基因編輯技術，相較于現有其他基因編輯技術，它更為精確，可以對DNA或RNA上的特定堿基對進行編輯修改。中國科學院遺傳與發育生物學研究所科研團隊首創了人工智能輔助的基于結構的蛋白聚類方法，突破了堿基編輯工具酶來源受限的卡點問題，開發了堿基編輯器CyDENT，其成果將對農業育種、精準醫療領域產生積極廣泛的影響。

嵌合體實驗是評估胚胎干細胞發育潛能的金標準。中國科學院腦智卓越中心研究團隊首次成功構建了高比例胚胎干細胞來源的出生存活嵌合體猴，證明了靈長類的胚胎干細胞可以高效生成嵌合體，在靈長類干細胞領域處于國際領先水平，該工作也為遺傳修飾模型猴的構建奠定了技術基礎。

面向經濟主戰場

2023年7月，朱雀二號在酒泉衛星發射中心騰空而起，它是全球首枚成功入軌的液氧甲烷火箭。藍箭航天團隊突破多項關鍵技術，研制出全球首款連續、穩定發射成功入軌的朱雀二號液氧甲烷運載火箭，代表著我國已全面掌握液氧甲烷運載火箭關鍵技術，開啟國內可重復使用液氧甲烷運載火箭研制新征程。

今年3月4日，12000米特深井自動化鉆機助力中國石油向地球深部進軍的萬米“雙子星”科探井之一塔科1井鉆達地下萬米，創亞洲第一深井紀錄。該成果實現了全球首創的萬米井鉆機自動化作業，裝備實現了全面國產化，運行綠色化，運維數字化，是深層油氣開發與深地科學探索的大國重器。

當前數據已成為驅動全球數字經濟發展的關鍵生產要素，但數據的安全流通與合理利用面臨著隱私保護、可信交換等諸多挑戰。長安鏈開創性地將區塊鏈與隱私計算相結合，打造可信隱私計算解決方案，可為高敏感、高價值的金融、政務等多領域數據流通提供強力保障，助力數據要素安全可信有序流轉，釋放數據價值，加快形成數字經濟新動能。

在“煤變油”過程中，催化劑的重要性堪比電子產業中的芯片，它能夠很大程度影響“煤變油”的效率。“新一代鐵基費托合成催化劑”在產油率上相比上一代催化劑提升了約20%；在減碳上，每生產100萬噸燃料油品，可實現二氧化碳減排15萬噸。該成果進一步提升了煤制油技術能力，保障國家能源安全。

我國電網規模、新能源并網容量及發展速度世界第一。針對超大型電力系統全天候“體檢”這一世界級科學難題，國家電網公司研發新型電力系統分析基礎工業軟件，首次將大型電力系統分析尺度由毫秒級精細至微秒級，掃描精細度提升千倍，成果關鍵技術填補多項國際技術空白。為我國特高壓輸電、大型新能源和水電基地外送提供了系統級關鍵技術支撐，實現了電力工業基礎軟件的中國創造和中國引領。

面向國家重大需求

光量子芯片是實現量子計算與量子通信實用化的重要技術平臺之一。北京大學、中國科學院微電子研究所、浙江大學等組成的科研團隊研制的國際上最大集成規模的光量子芯片，實現了基于圖論的量子計算功能，拓展了光量子芯片的應用場景，成果在集成光量子芯片研究領域具有重要意義，有助于為量子計算機的研制提供可擴展、可編程、高穩定的量子芯片內核。

里德堡原子電磁探測系統，也稱作原子天線，是利用一種高激發態的原子，實現遠超傳統金屬天線的頻譜探測范圍和更高的靈敏度。該成果是一套高度集成的原子天線系統，實現了無線高清視頻信號接收，驗證了多頻無干擾通信，電磁探測范圍和靈敏度達到國際領先水平，已在電磁計量、雷電探測、原子雷達等多領域取得初步應用。

中國移動、北京郵電大學和TD產業聯盟聯合發起成立的中關村泛聯移動通信技術創新應用研究院，打造云原生的開放6G通感算智融合試驗驗證平臺，為我國6G跨域融合研究提供了基礎底座，成功孵化全球首套6G云化端到端語義通信系統，實現信息傳輸效率提升3倍，有望大幅降低全社會信息流通成本，未來在各領域擁有廣闊應用前景。

中國農業大學研究團隊通過10年大規模田間表型調查和遺傳學研究，鑒定到一個顯著提升小麥群體產量的關鍵基因位點，為培育高產高效半矮稈小麥新品種提供了重要基因資源和新的育種策略，該項成果實現小麥增產10%以上，為世界糧食富足提供有力科技支撐。

面向人民生命健康

北京大學科研團隊利用原子磁強計技術研發的腦磁圖儀，成功突破了小型化、高帶寬、多軸探測的弱磁傳感和開放式磁屏蔽等關鍵核心技術，極大增強了腦磁信號的捕捉能力，實現了國際首例無線腦磁檢測，為腦重大疾病診斷和腦科學研究提供新的強大工具。

華大生命科學研究院自主研發的時空組學技術，是一種原位全景式空間組學技術，可以從時間和空間維度研究細胞及分子在組織中的定位和功能，將認識生命空間的分辨率提高到了500納米的亞細胞層級，視野最大可達13厘米×13厘米，被譽為“超廣角百億像素生命照相機”。作為人類重新認知器官結構、生命發育、物種演化和定義疾病的底層工具，迄今已有37個國家和地區超過300位頂尖科學家自發組成國際時空組學聯盟，運用這一工具，攜手解碼“生命天書”。

神經肽是大腦中的特殊信息物質，控制著大腦的復雜信號網絡，是協同調控神經系統功能的活性物質。北京大學研發的“通用型神經肽熒光探針工具包”，可在細胞、組織和動物活體上對神經肽濃度變化進行高時空分辨率的動態監測，為研究神經肽在生理和病理狀態下的釋放、調控和功能提供了重要工具，更為腦科學研究提供了重要的平臺型技術支持。

底盤細胞是生物制造的關鍵“芯片”，是實現化學品和材料高效低碳合成的核心技術共性平臺。清華大學和北京衍微科技團隊在國際上率先闡明紅球菌高抗逆機理，成功開發高抗逆高表達紅球菌底盤細胞，為食品、醫藥、日化、能源等領域高值化學品提供全新的生物合成方案。

北京生命科學研究所邵峰院士團隊在全球首先發現ALPK1靶點，炎明生物在此基礎上開發出全球首創的靶向藥物，解決目前腫瘤免疫療法響應率不高的難題，有望為癌癥患者帶來全新的治療方案。億一生物研發的艾貝格司亭α注射液是國內首個在中、美、歐三地獲批上市的創新生物藥，用于預防及治療腫瘤患者在化療后出現的中性粒細胞減少癥，已成為美國臨床腫瘤學會指南推薦首選用藥。安諾優達研發的我國首個基于二代測序方法學、產前“染色體非整倍體及基因微缺失”檢測試劑盒，通過檢測羊水樣本中染色體變異進行產前診斷，對于出生缺陷防治具有積極意義。