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科技强国

2024-03-02

作文周刊(高考版) 2024年8期
关键词:量子科技

“中国天眼”发现纳赫兹引力波存在的关键证据、清华大学团队研制出新款忆阻器存算一体芯片、全球首座第四代核电站正式投产……2023年,我国基础研究取得重大原创成果,关键核心技术攻关实现新突破,科技创新支撑高质量发展交出精彩答卷。凡是过往,皆为序章。展望未来,广大科技工作者正踔厉奋发、勇毅前行、团结奋斗,谱写着中国式现代化的崭新篇章。

“中国天眼”发现

纳赫兹引力波存在关键证据

搜寻纳赫兹引力波是国际物理和天文领域备受关注的焦点问题之一。利用被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜,我国脉冲星测时阵列(CPTA)研究团队收集了3年5个月的数据,找到了纳赫兹引力波存在的关键证据。北京大学讲席教授、美国艺术与科学院院士何子山认为,这一重大科学突破对星系演化和超大质量黑洞研究具有深远影响,也为引力波天体物理学打开了全新的窗口。

51个超导量子比特簇态制备

刷新世界纪录

继实现10比特、12比特、18比特的真纠缠态制备之后,来自中国科学技术大学等单位的研究人员又取得了重要突破——成功实现51个超导量子比特簇态制备和验证,刷新了所有量子系统中真纠缠比特数目的世界纪录。该研究充分展示了超导量子计算体系优异的可扩展性,对研究多体量子纠缠、实现大规模量子算法以及基于测量的量子计算等具有重要意义。

人体免疫系统发育图谱绘制

中国科学院深圳先进技术研究院等单位的科研人员成功绘制了覆盖组织范围最广、时间跨度最长、采样密度最高的人体免疫系统发育图谱,有望推动全球免疫学和发育生物学领域的发展。这项研究拓展了人们对人体免疫发育特别是巨噬细胞多样性、分化和功能的认知,有助于深入理解免疫系统的功能和调控机制,为疾病诊断、免疫治疗和新疗法开发提供了重要的基础。

新款忆阻器存算一体芯片

成功研制

清华大学集成电路学院教授吴华强、副教授高滨团队研制出全球首款全系统集成、支持高效片上学习(机器学习能在硬件端直接完成)的忆阻器存算一体芯片。相关成果可应用于手机等智能终端设备,还可应用于边缘计算场景,比如汽车、机器人等。更重要的是,相同任务下,这款芯片实现片上学习的能耗仅为先进工艺下专用集成电路系统的3%。它揭示了人工智能时代下边缘学习的新范式,为突破冯·诺依曼传统计算架构下的能效、算力瓶颈提供了一种创新发展路径。

全球首座第四代核电站投产

2023年12月6日,华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程在稳定电功率水平上正式投产,转入商业运行。这是我国具有完全自主知识产权的全球首座第四代核电站,标志着我国在高温气冷堆核电技术领域已处于全球领先地位。依托这一工程,我国系统掌握了高温气冷堆设计、制造、建设、调试、运维技术,形成了一套可复制、可推广的标准化管理体系,并建立起了以专利、技术标准、软件著作权为核心的自主知识产权体系。

超越硅基极限的

二维晶体管问世

芯片是信息世界的基础核心,传统晶体管因接近物理极限而制约了芯片的进一步发展。北京大学彭练矛院士、邱晨光研究员团队构筑了10纳米超短沟道弹道二维硒化铟晶体管,创造性地提出“稀土钇元素掺杂诱导二维相变理论”,并发明了“原子级可控精准掺杂技术”,是国际上迄今速度最快、能耗最低的二维晶体管。

我国科学家

发现耐碱基因可使作物增产

我国盐碱地面积达1亿公顷,占世界盐碱地总面积的近十分之一,全球气候变化、淡水缺乏及化肥大量使用,使可耕土地盐渍化速度加快。为了更好地利用盐碱地资源,中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗研究员科研团队与国内多家科研机构和院校合作,经过多年研究发现主效耐碱基因AT1,可以显著提高高粱、水稻、小麦、玉米、谷子等作物在盐碱地上的产量,且在改良盐碱地的综合利用中具有重大应用前景,有望为我国粮食安全发挥重要支撑作用。

我国首个万米深地科探井开钻

2023年5月30日上午,中国石油塔里木油田公司“深地塔科1井”开钻入地,旨在探索万米级特深层地质、工程科学理论,标志着我国向地球深部探测技术系列取得新的重大突破,钻探能力也正式开启“万米时代”。为保障万米级特深井“打成、打快、打好”,中国石油攻关研发智能控制一体化平台、钻井自主决策工控系统、超高重载井架底座等一批关键核心技术装备,自主研制国际领先的智能钻机,成功产出1.2万米特深井自动化钻机,为万米深地工程科学探索研究提供了装备和技术保障。

全链路全系统空间太阳能电站

地面验证系统落成启用

西安电子科技大学段宝岩院士团队完成的逐日工程——世界首个全链路、全系统SSPS地面验证系统,阐述了欧米伽SSPS创新设计方案、理论创新、技术突破、工程实现及实验结果,其远距离高功率微波无线传能效率与功质比等主要技术指标世界领先。逐日工程突破的远距离高功率微波无线传能技术,应用前景广阔。在太空,可助力构建空间能源网、空间充电桩,破解空间算力、星上信息处理、空间攻防及超远程探测的供电难题。

【素材解读】

我国科技发展创新的脚步永不停歇,每一年都有科技突破和创新,尤其是在2023年,掀起了一场知识风暴。在這个充满活力和创意的时代,我国的科技创新不仅引领着世界科技潮流,更为人类未来描绘出崭新的篇章。

大语言模型

大语言模型(LLM)是指使用大量文本数据训练的深度学习模型,可以生成自然语言文本或理解语言文本的含义。大语言模型可以处理多种自然语言任务,如文本分类、问答、对话等,是通向人工智能的一条重要途径。常见的大语言模型有ChatGPT、文心一言等。

生成式人工智能

生成式人工智能是指基于算法、模型、规则生成文本、图片、声音、视频、代码等内容的技术,提供生成式人工智能产品或服务。可用于多种活动,如创建软件代码、促进药物研发和有针对性的营销,但同时也有被滥用于诈骗、欺诈、造谣、伪造身份等的风险。

量子计算

量子计算是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算模式。从可计算的问题来看,量子计算机只能解决传统计算机所能解决的问题,但是从计算的效率上,由于量子力学叠加性的存在,某些已知的量子算法在处理问题时速度要快于传统的通用计算机。

脑机接口

脑机接口是一种在脑与外部设备之间建立直接的通信渠道,其信号来自中枢神经系统,传播中不依赖于外周的神经与肌肉系统,实现脑与设备的信息交换。常用于辅助、增强、修复人体的感觉—运动功能,或提升人机交互能力。

智慧城市

智慧城市起源于传媒领域,是指在城市规划、设计、建设、管理与运营等领域中,通过物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等智能计算技术的应用,使得城市管理、教育、医疗、房地产、交通运输、公用事业和公众安全等城市组成的关键基础设施组件和服务更互联、高效和智能,从而为市民提供更美好的生活和工作服务、为企业创造更有利的商业发展环境、为政府赋能更高效的运营与管理机制。

碳足迹

碳足迹是指企业机构、活动、产品或个人通过交通运输、食品生产和消费以及各类生产过程等引起的温室气体排放的集合。其中“碳”,就是石油、煤炭、木材等由碳元素构成的自然资源;碳耗用得多,导致全球变暖的元凶二氧化碳也制造得多。如今,部分企业开始践行减少碳足迹的环保理念。

再生稻

再生稻是水稻种植的一种技术,就是种一茬收获两回的水稻,中稻收割后,利用稻桩上存活的休眠芽,在适宜的水分、养分和温度、光照等环境条件下,再长一茬水稻,再收一季。

【素材解读】

在这些科技热词中,我们看到了科技的跨越之势、创新的巅峰表现,以及人类不懈探索的决心。在科技的大潮中,我们既要保持对新事物的敏感,也要用智慧去引导科技的发展。

【结语】

科技立则民族立,科技强则国家强。党的二十大提出到2035年“实现高水平科技自立自强,进入创新型国家前列”。我们要深入实施创新驱动发展战略,加快实现高水平科技自立自强。

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