科創中國·成果

中國團隊研發出DNA數據活字存儲打印系統

在大數據時代，全球數據量呈指數級增長，海量數據是AI解鎖大模型的鑰匙。DNA作為天然的數據信息編碼存儲材料，因高密度、長壽命、低能耗等優點，成為具有潛力的解決大數據存儲困境的替代方案。

為突破現有DNA存儲技術的應用瓶頸，、和團隊以及團隊，借鑒我國古代四大發明之活字印刷術的邏輯，提出了經濟高效的DNA活字存儲設計思路。它的核心是DNA活字，由預制的20nt短雙鏈DNA片段構成，可編碼1字節的內容、地址或校驗數據信息，且每個片段兩端帶有4nt的粘性末端，通過一步多級酶連技術形成DNA活字塊。這些活字塊可通過活字塊兩端的限制性酶切位點克隆到質粒中直接體外保存，亦可通過轉化大腸桿菌體內保存。進一步，為實現DNA活字存儲流程自動化，該團隊研發了可實現DNA活字高通量打印寫入的設備—DNA活字噴墨打印機“畢昇一號”。這一成果為DNA數據存儲技術的未來發展提供了新的思考范式，作為封面文章發表在《先進科學》（AdvancedScience）上。

寬光譜光電突觸器件研究獲進展

隨著計算機視覺技術在自動駕駛、智能機器人和智能制造等領域的應用，傳統的視覺系統因串行處理方式導致功耗增加和信息延遲等問題，逐漸難以滿足日益增長的算力需求。

神經形態視覺系統因低功耗、高數據處理速度等優勢，成為計算機視覺領域的研究熱點。當前，一體化神經形態器件在寬譜探測、弱光檢測和數據保持等方面存在不足。

中國科學院長春光學精密機械與物理研究所李紹娟和黎大兵團隊，提出了基于Ta2NiSe5/SnS2異質結的光電突觸晶體管，通過氣體吸附輔助的持久光電導策略，實現了紫外到近紅外的寬譜高光電轉換效率和長時數據保留能力。進一步，該器件模擬了人眼視網膜細胞對多光譜信號的感知與識別功能，為多光譜神經形態視覺系統的硬件實現提供了高效、仿生的解決方案。

上述成果為光電子學和神經形態計算機視覺領域的發展提供了新思路，有望在人工智能技術中得到應用。相關研究成果發表在《光：科學與應用》上。

我國在南極冰蓋開展輻射計空地聯合實驗

由中國科學院國家空間科學中心牽頭的國家重點研發計劃項目“高分辨率極區冰凍圈主被動微波探測技術”于近日完成了國際上首次在南極開展的超寬帶高光譜微波輻射計空地聯合實驗。

實驗采用機載航空實驗和冰面點測實驗相結合的方式，利用超寬帶高光譜微波輻射計完成了南極典型區域冰蓋內部層輻射亮溫觀測，實現了南極冰下溫度分布的遙感探測。

實驗觀測數據將與現有的航空和地面冰雷達數據結合，開展模型修正和反演重建，有望實現冰下溫度、結構、密度等多參數的主被動微波聯合觀測、科學驗證與評價。此次空地聯合實驗可為我國未來機載和星載平臺的主被動微波極地探測奠定理論基礎和技術基礎。

國家重大科技基礎設施子午工程二期通過國家驗收

近日，面向空間天氣研究的國家重大科技基礎設施—一子午工程二期通過國家驗收，與子午工程一期組成了世界最大的空間環境地基綜合監測網，這是我國建成的國際首個覆蓋日地空間全圈層（太陽風一磁層一電離層一中高層大氣）的綜合性空間環境地基監測設施，標志著我國空間環境地基監測能力躍居世界領先地位。

子午工程二期于2019年11月開工建設，在試運行期間，工程展現出卓越性能，如成功捕捉到2024年5月超級磁暴事件，完整記錄日地空間環境對太陽活動響應的全過程，展現了其對空間天氣事件的快速、高精度、全局監測能力。子午工程二期的建成，實現了覆蓋廣度、技術深度和探測精度的多維度突破，將顯著提升我國空間天氣預報預警能力。

我國團隊實現高效水全分解反應

中國科學院院士、大連化學物理研究所研究員李燦聯合研究員范峰滔等，在鐵電材料光催化水分解研究方面取得進展。該團隊通過精準調控鐵電材料表面結構，揭示了限制其水分解效率的關鍵因素，實現了高效水全分解反應，表觀量子效率達 4.08% 。相關研究成果發表在《自然一通訊》上。

該研究針對鐵電材料光生電荷分離與催化活性不匹配問題，以單疇鈦酸鉛為研究模型，探討了其表面結構與電荷動力學特性。研究顯示，PbTi03正極化面存在Ti空位缺陷，且這些缺陷作為電子捕獲中心，導致電荷復合并限制光催化效率。空間和時間分辨光譜分析發現，SrTi03的生長消除了正極化面Ti缺陷相關的捕獲態，降低了光生電子的捕獲與復合，使電子壽命從微秒量級延長至毫秒量級，到達反應活性位有效參與反應，從而提升了水分解效率。

新型鈉電池正極材料實現十萬次循環壽命

近年來，鈉離子電池憑借其原材料資源儲備豐富、提取成本較低、自主可控等優勢，正加速從實驗室邁向產業化，有望與鋰離子電池在儲能領域形成互補，展現出了巨大的發展潛力和廣闊的應用前景。

近日，中國科學院院士、南方科技大學機械與能源工程系講席教授趙天壽，副研究員韓美勝，副教授曾林團隊提出了一種集成聚陰離子和層狀氧化物的復合正極用于鈉離子電池，實現了十萬圈循環壽命，容量保持率達72.6% ，為長壽命、低成本鈉離子電池設計策略帶來新思路。相關成果發表在國際能源頂尖期刊《能源與環境科學》上。