學(xué)術(shù)界,似乎離普通人的生活很遠(yuǎn),但又真真切切地與我們息息相關(guān)。2021年,許許多多的學(xué)術(shù)界大事牽動著我們的心:天問一號著陸火星、中國空間站“天和”核心艙發(fā)射……國家的科技力量日益強(qiáng)大,讓每一位中國人都驕傲不已。除此之外,國內(nèi)外學(xué)術(shù)界今年還發(fā)生了哪些大事?從過去一年的國內(nèi)外學(xué)術(shù)追蹤報(bào)道當(dāng)中,前瞻精心挑選出了具有代表意義的十大最受關(guān)注學(xué)術(shù)事件。
今年5月15日,中國天問一號探測器成功著陸于火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū),中國成為第二個(gè)成功著陸火星的國家。
美國《華爾街日報(bào)》刊登標(biāo)題為《成功登陸火星,中國的加冕時(shí)刻》的報(bào)道,文章稱:“中方向世界發(fā)出信號,已在星際探索能力上趕上美國。”英國《自然》雜志評論稱:中國的一次火星計(jì)劃,就做到了美國幾十年才完成的三件事:進(jìn)入火星軌道、在火星表面著陸以及運(yùn)行火星車。西班牙《國家報(bào)》網(wǎng)站報(bào)道稱,作為由中國自主進(jìn)行的火星探測任務(wù),天問一號探測器獲得的成功是引人注目的。英國《金融時(shí)報(bào)》網(wǎng)站報(bào)道指出,中國的太空計(jì)劃近年來加速發(fā)展,在幾十年的追趕后逐漸向美國靠攏。
除了中國外,世界各國都在發(fā)力對火星的探索。來自阿聯(lián)酋的“希望號”和美國的“毅力號”都在今年同一時(shí)段陸續(xù)抵達(dá)火星大氣(地表),開始了各自對火星的探測。
圖片來源:天問一號火星車祝融微博截圖
4月29日上午11時(shí)23分,長征五號B遙二運(yùn)載火箭搭載中國空間站天和核心艙,在我國文昌航天發(fā)射場發(fā)射升空,這項(xiàng)備受矚目的工程邁出了堅(jiān)實(shí)的第一步。隨著天和核心艙與火箭成功分離,進(jìn)入預(yù)定軌道,之后太陽能帆板兩翼順利展開且工作正常,發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。預(yù)計(jì)在2022年的時(shí)候,我國的空間站全站就可以建成并投入運(yùn)營,中國開始正式進(jìn)入到“空間站時(shí)代”。
作為我國載人航天工作“三步走”的最后一步,空間站的建造意味著中國未來在太空領(lǐng)域的話語權(quán)變得越來越重。據(jù)初步計(jì)算,我國空間站將至少在太空中運(yùn)營十年,需要注意的是,由美國牽頭、共16個(gè)國家地區(qū)參與的國際空間站預(yù)計(jì)將于2024年左右退役,屆時(shí)中國將成為唯一的接棒者。
清華大學(xué)智能產(chǎn)業(yè)研究院(AIR)微信公眾號12月20日發(fā)布消息《聯(lián)手突破AI基礎(chǔ)領(lǐng)域:張宏江加入AIR任卓越訪問教授》。
據(jù)文章介紹,張宏江,北京智源人工智能研究院理事長,清華大學(xué)智能產(chǎn)業(yè)研究院(AIR)卓越訪問教授,中國科技大學(xué)博士導(dǎo)師,清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系客座教授,還兼任多家公司的獨(dú)立董事和顧問。曾任金山集團(tuán)執(zhí)行董事及首席執(zhí)行官兼金山云的首席執(zhí)行官,是微軟亞洲研究院創(chuàng)始人之一,曾擔(dān)任副院長、微軟亞太研發(fā)集團(tuán)(ARD)首席技術(shù)官及微軟亞洲工程院(ATC)院長以及微軟“杰出科學(xué)家”。加盟微軟之前,曾任美國硅谷的惠普實(shí)驗(yàn)室任經(jīng)理;此前還在新加坡國立大學(xué)系統(tǒng)科學(xué)研究院工作。
2021年,學(xué)術(shù)大佬回歸祖國高校任職的新聞頻出。7月消息,國際生命科學(xué)領(lǐng)域頂尖學(xué)者帥克辭去美國教職,加盟南京大學(xué);西湖大學(xué)官網(wǎng)宣布:原就職于美國西北大學(xué)材料系的黃嘉興,正式加入西湖大學(xué)工學(xué)院,任材料學(xué)講席教授。
2021年10月,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)中科院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院潘建偉、陸朝陽、劉乃樂等組成的研究團(tuán)隊(duì)與中科院上海微系統(tǒng)所、國家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心合作,發(fā)展了量子光源受激放大的理論和實(shí)驗(yàn)方法,構(gòu)建了113個(gè)光子144模式的量子計(jì)算原型機(jī)“九章二號”,并實(shí)現(xiàn)了相位可編程功能,完成了對用于演示“量子計(jì)算優(yōu)越性”的高斯玻色取樣任務(wù)的快速求解。
這一成果再次刷新了國際上光量子操縱的技術(shù)水平,進(jìn)一步提供了量子計(jì)算加速的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。相關(guān)論文于2021年10月26日以“編輯推薦”的形式發(fā)表在國際知名學(xué)術(shù)期刊《物理評論快報(bào)》上。著名量子物理學(xué)家、加拿大Calgary大學(xué)教授Barry Sanders同時(shí)受邀在Physics網(wǎng)站上謄寫長篇評述文章,稱贊該工作是“令人激動的實(shí)驗(yàn)杰作”(dramatic tour de force.....),“令人印象深刻的最前沿的進(jìn)步”(an impressive advance over the state-of-the-art)。
論文數(shù)據(jù)圖。a圖表示輸出態(tài)空間的維度。b圖表示光量子計(jì)算原型機(jī)相比超算的優(yōu)勢倍數(shù)。(圖源中科大報(bào)道)
2021年4月,近日一篇有關(guān)熟蛋返生孵雛雞論文在網(wǎng)上瘋傳,其中提到,熟蛋返生是通過特異學(xué)生的意念和能量傳播來完成的。
據(jù)悉,論文收錄在《寫真地理》期刊,作者單位為鄭州春霖職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校。據(jù)公開報(bào)道信息顯示,該校老師郭某還有物體穿瓶越壁、熟綠豆返生發(fā)芽等相關(guān)著作。
隨著事情迅速在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)酵,《寫真地理》期刊回應(yīng)該論文嚴(yán)格來說無法通過正常審核流程發(fā)表。論文作者、鄭州市春霖職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校校長郭萍回應(yīng)稱,“我不知道原理,我只知道現(xiàn)象。”
隨著官方調(diào)查逐步深入,吉林省新聞出版局對刊發(fā)“熟蛋返生孵小雞”論文的《寫真地理》雜志做出停刊整頓、主要負(fù)責(zé)人責(zé)令辭職的處理。
2021年9月,在美國紐約大學(xué)朗格尼醫(yī)學(xué)中心,研究人員進(jìn)行了一場被稱為異種器官移植的手術(shù)。移植器官腎臟來源于一頭轉(zhuǎn)基因豬,它被移植入一位腦死亡的志愿者體內(nèi)。移植后的腎臟工作了54小時(shí)。在此期間,研究人員觀察到,志愿者的尿液和肌酐水平“正常且與人類腎臟移植手術(shù)中的水平相當(dāng)”,而且未見身體的排異反應(yīng)。領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的移植外科醫(yī)生亦表示,移植腎功能的測試結(jié)果正常且超出預(yù)期。
科學(xué)家其實(shí)一直在研究使用動物器官進(jìn)行移植的可能性,但在如何防止人體立即排異的問題上一直受阻。如今,基因編輯技術(shù)讓豬的器官不被人體排異成為可能。這是一項(xiàng)潛在的重大突破,這一被稱為“變革時(shí)刻”的醫(yī)學(xué)進(jìn)步,未來可能為成千上萬需要器官移植的患者帶來新希望。
2021年4月,埃隆•馬斯克專注于精神控制的Neuralink公司又發(fā)布了一個(gè)新視頻,視頻中馬斯克成功使用Neuralink設(shè)備讓一只猴子用“意念”玩游戲。通過在腦中植入腦機(jī)接口設(shè)備,猴子可以利用它的腦部活動學(xué)習(xí)控制一臺電腦,以“品嘗到通過金屬吸管提供的美味香蕉奶昔”。
5月13日消息,美國斯坦福大學(xué)研究人員首次破譯了與手寫書信相關(guān)的大腦活動,并結(jié)合人工智能(AI)算法,實(shí)現(xiàn)“意念”打字。在這項(xiàng)研究中,患者每分鐘可鍵入90個(gè)字符,接近同齡正常人使用智能手機(jī)時(shí)每分鐘115個(gè)字符的速度——是以前用這類腦機(jī)接口(BCI)研究打字記錄的2倍多,準(zhǔn)確率更是高達(dá)99%以上。這項(xiàng)堪稱腦機(jī)接口新里程碑的研究,登上了全球首屈一指的科學(xué)期刊Nature最新一期的封面。
讓失去行動或說話能力的人恢復(fù)與外界的交流,其實(shí)是腦機(jī)接口技術(shù)的重要功能與目標(biāo)。此次聯(lián)合團(tuán)隊(duì)在研究中發(fā)現(xiàn),一位頸部以下癱瘓的研究對象在使用一種新的“手寫腦機(jī)接口”時(shí),寫字速度能達(dá)到每分鐘90個(gè)字符,準(zhǔn)確率為94.1%,表明了“手寫腦機(jī)接口”能準(zhǔn)確解碼癱瘓多年患者的快速、精細(xì)動作。
2021年,新冠病毒的不同變種接連引發(fā)大規(guī)模疫情。面對越來越強(qiáng)的新冠病毒變種,深圳市第三人民醫(yī)院在今年11月發(fā)布的論文數(shù)據(jù)顯示,在完成第二針滅活疫苗接種的7個(gè)月后,血漿中的中和抗體水平顯著下降,僅有接種完成2個(gè)月后的42.9%。為了提供更加長效的保護(hù),各路線的疫苗廠商都加緊開發(fā)了第三針。科興新冠疫苗克爾來福加強(qiáng)針的最新臨床數(shù)據(jù)顯示,所產(chǎn)抗體對德爾塔株中和效力提高2.5倍。
在冬季到來之際,多國著手為特定人群接種新冠疫苗加強(qiáng)針。美國食品和藥物管理局允許老人和高危人群接種完第二劑輝瑞疫苗至少6個(gè)月后,接種一劑輝瑞疫苗的加強(qiáng)針。英國政府開始實(shí)施新冠疫苗加強(qiáng)針計(jì)劃,向一線醫(yī)護(hù)人員、護(hù)理機(jī)構(gòu)工作人員、50歲以上人群以及16歲以上有健康問題的人群提供新冠疫苗加強(qiáng)針。以色列、奧地利、意大利、法國、德國等國家也逐步開始為特定人群接種加強(qiáng)針。
4月16日,曹原團(tuán)隊(duì)及其合作者曾在《Nature》上發(fā)表其人生中第8篇《Nature》文章。這距其上一篇《Nature》(4月7日),僅隔一周時(shí)間。進(jìn)入2021年才短短4個(gè)月,這位“天才少年”已經(jīng)一口氣連發(fā)了4篇頂刊論文!
在3月31號和2月份,曹原先后發(fā)了兩篇《Nature》文章。在這篇《Science》中,曹原等人報(bào)道了石墨烯的對稱性破缺方面的研究成果,曹原為第一作者及通訊作者。
Credit: Corinna Kern for Nature
曹原生于1996年,只用了三年的時(shí)間讀完小學(xué)、初中和高中的課程。14歲時(shí)參加高考,以669分的成績考入中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)少年班。
2018年,還在麻省理工學(xué)院讀博的曹原在《自然》連刊兩文,報(bào)道了石墨烯超導(dǎo)重大發(fā)現(xiàn):當(dāng)兩層平行石墨烯堆成約1.1°的微妙角度,就會產(chǎn)生神奇的超導(dǎo)效應(yīng)。這一發(fā)現(xiàn)轟動國際學(xué)界,直接開辟了凝聚態(tài)物理的一塊新領(lǐng)域。
2018年,24歲的曹原榮登《自然》2018年度影響世界的十大科學(xué)人物榜首。
世界上最強(qiáng)大的太空望遠(yuǎn)鏡在經(jīng)歷了數(shù)次技術(shù)故障造成的延遲后,于12月25日發(fā)射進(jìn)入軌道,前往距離地球150萬公里的目的地。
美國東部時(shí)間25日7時(shí)20分(北京時(shí)間20時(shí)20分),韋布空間望遠(yuǎn)鏡由阿麗亞娜5型火箭發(fā)射升空。在飛行27分鐘后,該望遠(yuǎn)鏡與火箭分離并順利進(jìn)入預(yù)定軌道。最終韋布空間望遠(yuǎn)鏡將在距地球約160萬千米的軌道運(yùn)行,并在太空中進(jìn)行為期約6個(gè)月的調(diào)試,包括展開望遠(yuǎn)鏡和遮陽板、冷卻設(shè)備、校準(zhǔn)等。
據(jù)美國國家航空航天局介紹,韋布空間望遠(yuǎn)鏡是該機(jī)構(gòu)迄今建造的最大、功能最強(qiáng)的空間望遠(yuǎn)鏡。其主鏡直徑6.5米,由18片巨大六邊形子鏡構(gòu)成,配有5層可展開的遮陽板。由于體型巨大,韋布空間望遠(yuǎn)鏡以折疊狀態(tài)發(fā)射。韋布空間望遠(yuǎn)鏡由美國航天局與歐洲航天局、加拿大航天局聯(lián)合研究開發(fā),被認(rèn)為是哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的“繼任者”。哈勃空間望遠(yuǎn)鏡主要在可見光和紫外波段觀測,而韋布空間望遠(yuǎn)鏡主要在紅外波段觀測。
圖源NASA