石墨烯旋轉(zhuǎn)特定角度可變超導(dǎo)體、精確定位“幽靈粒子”來源、首例體細(xì)胞克隆猴誕生……新發(fā)現(xiàn)、高科技井噴，不斷鼓舞著國內(nèi)外科技工作者前行。在剛剛過去的2018年里，國內(nèi)外科學(xué)領(lǐng)域發(fā)生了哪些大事？本刊綜合梳理出這些值得被記住的科學(xué)事件。

國內(nèi)十大科技事件盤點

2018年1月25日，克隆猴“中中”和“華華”登上《細(xì)胞》雜志封面，這意味著我國科學(xué)家成功突破了現(xiàn)有技術(shù)無法克隆靈長類動物的世界難題。自1996年第一只克隆羊“多莉”誕生以來，20多年間，各國科學(xué)家利用體細(xì)胞先后克隆了牛、鼠、貓、狗等動物，但一直沒有攻克與人類最相近的非人靈長類動物克隆的難題。中科院神經(jīng)科學(xué)研究所孫強團(tuán)隊經(jīng)過5年努力，成功突破了世界生物學(xué)前沿的這個難題。未來，科研團(tuán)隊可在一年時間內(nèi)，培育出大批基因編輯和遺傳背景相同的模型猴。

由國防科技大學(xué)牽頭研制，運算速度預(yù)計可達(dá)“天河二號”10倍以上的“天河三號E級原型機(jī)系統(tǒng)”已在國家超級計算天津中心完成研制部署，并于2018年7月22日順利通過項目課題驗收，將逐步進(jìn)入開放應(yīng)用階段?！疤旌尤朎級原型機(jī)系統(tǒng)”的部署完成并順利通過驗收，預(yù)示著中國E級計算機(jī)將很快進(jìn)入實質(zhì)性研發(fā)階段。

2018年初，武漢國家生物安全（四級）實驗室順利通過原國家衛(wèi)計委實驗室活動資格和實驗活動現(xiàn)場評估，完全具備開展高致病性病原微生物實驗室活動資質(zhì)。至此，中國首個P4實驗室正式投入運行。該實驗室將為我國提供一個完整、國際先進(jìn)的生物安全體系，我國的科研工作者可以在自己的實驗室里研究世界上最危險的病原體。

中科院研究團(tuán)隊在國際上首次人工創(chuàng)建了單條染色體的真核細(xì)胞，是繼原核細(xì)菌“人造生命”之后的一個重大突破。2018年8月2日，該成果在線發(fā)表于《自然》雜志。歷經(jīng)4年，通過15輪染色體融合，中科院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所覃重軍研究團(tuán)隊與合作者采用工程化精準(zhǔn)設(shè)計方法，成功將天然釀酒酵母單倍體細(xì)胞的16條染色體融合為1條，染色體“16合1”后的釀酒酵母菌株被命名為SY14。經(jīng)鑒定，染色體三維結(jié)構(gòu)發(fā)生巨大變化的SY14酵母具有正常的細(xì)胞功能，除通過減數(shù)分裂有性繁殖后代減少外，SY14酵母表現(xiàn)出與野生型幾乎相同的轉(zhuǎn)錄組和表型譜。

2018年9月18日，國審稻新品種“中科804”現(xiàn)場會上，“中科804”從3000畝示范片中脫穎而出，其在產(chǎn)量、抗稻瘟病、抗倒伏等農(nóng)藝性狀方面均表現(xiàn)突出。“中科804”和“中科發(fā)”系列水稻新品種是中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所李家洋院士團(tuán)隊成功利用“水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)性狀形成的分子機(jī)理及品種設(shè)計”理論基礎(chǔ)與品種設(shè)計理念所育成的標(biāo)志性品種，實現(xiàn)了高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗水稻的高效培育。

2018年，科學(xué)家們追尋百年的科學(xué)問題有了新的答案，比如萬有引力常數(shù)G值。2018年8月30日，《自然》雜志刊發(fā)了華中科技大學(xué)羅俊院士團(tuán)隊這一最新測G成果。以往G值測量的相對精度雖然接近10-5，但相互之間的吻合程度僅達(dá)到10-4水平。因為精度問題，很多與之相關(guān)的基礎(chǔ)科學(xué)難題至今無法解決。此次羅俊團(tuán)隊采用兩種不同方法，用扭秤周期法和扭秤角加速度反饋法測G，精度均達(dá)到國際最好水平，吻合程度接近10-5水平。

北京大學(xué)物理學(xué)院量子材料科學(xué)中心江穎、王恩哥和徐莉梅研究組及化學(xué)與分子工程學(xué)院高毅勤研究組等合作，開發(fā)了一種基于高階靜電力的新型掃描探針技術(shù)，刷新了掃描探針顯微鏡空間分辨率的世界紀(jì)錄，實現(xiàn)了氫原子的直接成像和定位，在國際上首次獲得了單個鈉離子水合物的原子級分辨圖像，并發(fā)現(xiàn)水合離子的遷移率與特定水分子數(shù)目相關(guān)這一全新的動力學(xué)幻數(shù)效應(yīng)。該成果2018年5月14日在線發(fā)表于《自然》雜志。

我國首款大型水陸兩棲飛機(jī)——“鯤龍”AG600于2018年10月20日在湖北荊門成功實施水上首飛。而在2017年12月24日，AG600已在廣東珠海實施陸上首飛，這意味著，該飛機(jī)已經(jīng)圓滿完成首飛任務(wù)。AG600是全球在研最大的水陸兩棲飛機(jī)，未來將主要用于森林滅火和水上救援。

在2018年8月16日發(fā)表于《科學(xué)》雜志的一項研究中，中科院物理研究所高鴻鈞院士與丁洪研究員領(lǐng)導(dǎo)的一個聯(lián)合研究團(tuán)隊首次在鐵基超導(dǎo)體中觀察到了馬約拉納零能模，即馬約拉納任意子。這種馬約拉納任意子純凈度較高，能夠在相比以往更高的溫度下得以實現(xiàn)，且材料體系簡單。該發(fā)現(xiàn)或?qū)Ψ€(wěn)定的高容錯量子計算機(jī)研發(fā)有極大幫助。

全球最長跨海大橋——港珠澳大橋于2018年10月24日正式通車運營。港珠澳大橋跨越伶仃洋，東接香港特別行政區(qū)，西接廣東省珠海市和澳門特別行政區(qū)，全長55公里，使用壽命120年，抗16級臺風(fēng)、8級地震，是在“一國兩制”框架下、粵港澳三地首次合作建設(shè)的超大型跨海交通工程。

國際十大科技事件盤點

根據(jù)1957年的超導(dǎo)電性理論，某些材料能夠以零電阻導(dǎo)電。然而，許多材料表現(xiàn)出所謂的非常規(guī)超導(dǎo)電性，無法用該理論解釋。2018年，美國麻省理工學(xué)院科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)兩層石墨烯以1.1度的“魔角”旋轉(zhuǎn)疊加在一起時，可模擬被稱為銅酸鹽的銅基材料的超導(dǎo)行為。也就是說，研究團(tuán)隊在兩層石墨烯中發(fā)現(xiàn)了新的電子態(tài)，其可以簡單實現(xiàn)絕緣體到超導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變。這一發(fā)現(xiàn)轟動業(yè)界，被稱為石墨烯超導(dǎo)的重大進(jìn)展。更令人驚訝的是，在《自然》雜志上連發(fā)兩篇論文的第一作者，年僅22歲，他就是年輕的中國物理學(xué)家曹原。

2018年8月22日，加拿大和歐洲核子研究中心的物理學(xué)家首次實現(xiàn)并觀察了反氫內(nèi)基準(zhǔn)的原子能量躍遷——萊曼-α（Lyman-alpha）躍遷，向冷卻和操縱反物質(zhì)的基本形式邁進(jìn)了一步。萊曼-α躍遷是常見的氫原子內(nèi)最基本、最重要的躍遷，在反氫中捕獲到相同的現(xiàn)象，開辟了反物質(zhì)科學(xué)的新時代。

美國《科學(xué)》雜志2018年6月刊登的一項研究說，藍(lán)藻可利用近紅外光進(jìn)行光合作用，其機(jī)制與之前了解的光合作用不同。英國帝國理工學(xué)院的研究人員認(rèn)為，這一發(fā)現(xiàn)可以用來搜尋外星生命，在一些存在近紅外光的地方也可能有進(jìn)行光合作用的生命。該發(fā)現(xiàn)還可用來指導(dǎo)設(shè)計新作物，讓作物能利用更廣譜的光。

美國科學(xué)家2018年3月在《科學(xué)》雜志上介紹了一種能在原子層面“無縫縫制”兩種超薄晶體的新技術(shù)。這將為制造高質(zhì)量新型電子產(chǎn)品提供可能。在電子學(xué)領(lǐng)域，兩種不同的半導(dǎo)體接觸形成的界面區(qū)域“異質(zhì)結(jié)”是太陽能電池、LED（發(fā)光二極管）或計算機(jī)芯片的重要構(gòu)件。兩種材料的接觸界面越平坦，電子流動越容易，產(chǎn)品性能越優(yōu)越。這種材料將有助于開發(fā)出柔性LED、幾個原子厚度的二維電路以及拉伸后可以變色的纖維等。

多國科學(xué)家于2018年7月12日宣布，他們首次發(fā)現(xiàn)了宇宙高能中微子的來源。這項突破性進(jìn)展將為認(rèn)識宇宙提供一種新方法，推動多信使天文學(xué)進(jìn)入一個新的時代。由于中微子能自由穿過人體、行星和宇宙空間，難以捕捉和探測，科學(xué)家也將它稱為宇宙中的“幽靈粒子”。長期以來，天文學(xué)家主要利用X射線、可見光、無線電波等電磁波來研究天文現(xiàn)象。2016年，科學(xué)家宣布第一次直接探測到引力波的存在，開啟了觀測宇宙的一個新窗口。

美國科學(xué)家于2018年2月借助“微引力透鏡”效應(yīng)，首次發(fā)現(xiàn)了銀河系外行星存在的跡象。這批行星數(shù)量約有2000顆，遠(yuǎn)在38億光年之外，質(zhì)量介于月球和木星之間。他們在美國《天體物理學(xué)雜志通訊》上發(fā)表報告說，該天體是一個星系的核心區(qū)域，中央有一個超大質(zhì)量黑洞。這些行星不隸屬于任何恒星，很久以前脫離了母星的引力束縛，成為星際流浪兒。光譜中的這些微小偏移也可能來自類星體自身活動或其他小星系。

美國研究人員利用一種方法，成功使先天失明的小鼠復(fù)明，為治療視網(wǎng)膜色素變性等致盲疾病帶來了新希望。這項研究成果于2018年8月15日發(fā)表在《自然》雜志上。研究人員在小鼠實驗中利用基因轉(zhuǎn)移的方法，促使“米勒膠質(zhì)細(xì)胞”分裂并發(fā)育為可感光的視桿細(xì)胞。新發(fā)育的視桿細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上與天然視桿細(xì)胞沒有差別，且形成了突觸結(jié)構(gòu)，使其能與視網(wǎng)膜內(nèi)其他神經(jīng)細(xì)胞交流。

月球黑暗、寒冷的極地地區(qū)一直被推測含有水冰。美國夏威夷大學(xué)等機(jī)構(gòu)研究人員2018年8月21日宣布，他們首次發(fā)現(xiàn)了月球兩極表面存在水冰的確切證據(jù)，這有可能為未來人類月球探測甚至定居提供便利。研究人員在美國《國家科學(xué)院院刊》上發(fā)表研究報告說，他們分析了印度“月船1號”探測器攜帶的月球礦物質(zhì)繪圖儀所得到的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了固態(tài)水-冰的近紅外吸收光譜的特征，直接證明了那是月球上的水冰。而此前觀察結(jié)果僅間接發(fā)現(xiàn)了月球南極存在水冰的跡象。

美國航天局“洞察”號無人探測器于美國東部時間2018年11月26日14時54分許在火星成功著陸，執(zhí)行人類首次探究火星“內(nèi)心深處”的任務(wù)。美國航天局的直播畫面顯示，“洞察”號進(jìn)入火星大氣層后，約7分鐘完成了進(jìn)入、下降和著陸，此后順利降落在火星艾利希平原。隨后，“洞察”號通過與其同行的迷你衛(wèi)星于15時許傳回了火星的照片。美國航天局噴氣推進(jìn)實驗室首席工程師羅伯·曼寧表示，這張照片意義重大，標(biāo)志著“洞察”號已經(jīng)正式開始工作。

2018年11月21日，美國麻省理工學(xué)院的研究人員在《自然》雜志上發(fā)表的一篇論文稱，他們創(chuàng)造并試飛了第一架不需要任何活動部件的飛機(jī)。這架重2.45千克的實驗飛機(jī)不依靠任何旋轉(zhuǎn)渦輪葉片的推動，在直接使用電動力推進(jìn)的情況下自主飛行了60米。研究人員認(rèn)為，如果這種技術(shù)實現(xiàn)在大尺寸上的運用，那么未來將能夠生產(chǎn)出更安全、更安靜、更易于維護(hù)的飛機(jī)。最重要的是，這種技術(shù)可以完全不釋放燃燒后的排放物，因為整個飛行過程完全由電池作為能源。（本刊綜合）※