文 |中国科学报记者 孟凌霄
临近年末，2024年国内外“年终科技盘点”榜单已于近日发布。
在年度最耀眼的科技新闻中，有一个名字频频出现：中国科学院。
可以抬头使用“中国天眼”快速探索宇宙，可以俯视盐碱地上增加粮食产量
在智光，它可以支撑国家空间实验室，在最小的地方，它可以绘制出人类免疫系统发展的地图。
这是中国科学院作为“国家队”和“国民人”，关心“国家事务”，肩负“国家责任”，履行国家战略科技力量主力的责任和担当的责任和担当。
1、12月26日，在人民**发布的《今年，我国重大科技成果（223专题报告）》中，入选了中国科学院5项成果，其中自主完成3项，主导1项，完成1项。
《套索》完整记录了“宇宙烟花”爆炸的全过程。
精确测量迄今为止最亮的伽马暴的高能辐射光谱
高空宇宙射线天文台“套索”的广角切伦科夫望远镜阵列（WFCTA）。 摄影：任辉。
编辑感言。 在大约20亿光年之外的宇宙深处，一个“超级太阳”在燃料耗尽**时坍塌，发出持续数百秒的灿烂“宇宙烟花”——伽马射线暴GRB 221009A。 我国高空宇宙射线天文台“套索”首次完整记录了迄今为止最亮伽马射线暴的万亿电子伏特伽马射线暴全过程，并在此基础上，“套索”国际合作组精确测量了迄今为止最亮伽马射线暴的高能辐射光谱，刷新了对伽马射线暴的认识。 （陈媛媛）。
目击者说。 一系列重大发现使拉索成为国际宇宙射线研究的中心，开启了“超高能伽马天文学”的新纪元。 - 曹震，“套索”项目首席科学家。
中国空间站进入应用发展阶段
首次发布中国空间站高清图像
中国空间站建筑群的全景。 图片由中国载人航天工程办公室提供。
编辑感言。 在经常以亿万年为单位的浩瀚宇宙中，30多年的载人航天飞行或许只是弹指间，却标志着一个古老文明无边无际的天空中科学探索的新高度。 2024年，中国空间站进入应用发展阶段，中国空间站高清图像首次发布。 （关玄月）。
目击者说。 身体可以失重，但心灵永远不可能失重，只有全力以赴，才能不辜负时代和梦想。 - 神舟17号机组长唐洪波。
目击者说。 构建量子计算原型“Chapter 9 No. 3”。
光量子信息技术新世界纪录
量子计算原型“九战三号”实验装置示意图（部分）。 图片由中国科学技术大学提供。
编辑感言。 从“第九章算术”到今天的“第九章”量子计算机，几千年来镌刻着中国人对计算的追求。 由中国科学技术大学潘建伟、卢朝阳组成的研究团队，与中科院上海微系统与信息技术研究所、国家并行计算机工程技术研究中心合作，成功打造了255光子量子计算样机“九号三号”， 它再次创造了光量子信息技术的新世界纪录，解决了高斯玻色子采样数学问题，比当时最快的超级计算机快了1亿倍。（陈诗涵）。
目击者说。 做科学研究，需要付出很多努力才能跳起来，拿到它，而且要做到极致。 ——卢朝阳教授，中国科学技术大学。
目击者说。 墨子巡天望远镜正式投入运行
全球功能最强大的光学时域测量设备
墨子巡天望远镜。 图片由中国科学技术大学提供。
编辑感言。 2000多年前，墨子率先记录并解释了小孔成像现象。 如今，以“墨子”命名的大视场巡天望远镜，让人们可以仰望同一片天空。 9月17日，拥有世界上最强光学时域巡天能力的墨子巡天望远镜在青海冷湖天文观测基地正式投入观测，每三晚可巡天一次。 仰望浩瀚的宇宙，探索璀璨的星辰，追逐天空，人类在不断的行走。 （曹雪萌）。
目击者说。 我们将利用墨子巡天望远镜开展高能时域巡天观测和近地小天体监测预警，推动我国时域天文观测能力达到国际先进水平。 ——孔旭，墨子巡天望远镜总设计师。
目击者说。 中国的天眼看到了“时空的涟漪”。
发现纳赫兹引力波存在的关键证据
中国天眼。 资料来源：中国科学院国家天文台。
编辑感言。 引力波被称为“时空涟漪”，承载着宇宙的奥秘。 中国脉冲星时空阵列研究团队利用中国天眼FAST探测了纳赫兹引力波存在的关键证据，这是寻找纳赫兹引力波的重要突破，有助于理解宇宙结构的起源。 中国的天衍号屡创佳绩，不断拓展人类观测宇宙的极限。 （陈媛媛）。
目击者说。 我国大型科研设施的发展给科学界带来了巨大的机遇和挑战，未来我们将更加努力地探索，不负时代使命。 ——李克佳，中国科学院国家天文台研究员
目击者说。 2、**在广播电视总台发布的2024年十大国内外科技新闻中，入选中科院科研成果6项，其中自主完成 2项，主导2项，参与2项。
[中国入选5项]。
[1 次国际选拔]。
3、12月25日，由中国科学技术学会主办，中科院、中科院部分院士联合评选的2024年国内外十大科技新闻揭晓。 遴选中国科学院科研成果6项，其中自主完成1项，主导2项，参与3项。
[中国入选5项]。
首次揭示了作物主要耐碱基因及其作用机制
盐碱地变成了肥沃的土地，这是人类几千年来的梦想。 现在，中国科学家的最新成果使人类离这个目标更近了一步——他们利用耐盐碱作物高粱首次发现了主要的耐碱基因AT1及其作用机制。 田间试验证明，该基因能显著提高盐碱地高粱、水稻、小麦、玉米和谷子的产量，有望大大提高盐碱地的综合利用水平。
该研究由中科院遗传与发育生物学研究所研究员谢琦、中国农业大学教授于飞飞、华中农业大学教授欧阳一丹等科研团队及多家合作单位共同完成。 研究结果于3月24日发表在《科学》和《国家科学评论》上。
吉林省白城市，种植AT1 GS3改良水稻的试验田（航拍照片）。 *中国科学院遗传与发育生物学研究所.
世界上有数亿公顷的盐碱地，培育和推广优质耐盐碱作物品种，将有效提高盐碱地的生产能力，对保障粮食安全具有重要意义。 谢琦介绍道。 目前，在作物耐盐性研究方面已经做了大量研究，但对作物耐碱的机理还知之甚少。
研究团队对高粱遗传资源进行了全基因组大数据关联分析，发现了一种主要的耐碱基因AT1。 该基因与水稻粒形调节基因GS3同源，研究团队还揭示了作物耐盐性的分子机制。 后续研究发现，AT1 GS3基因在水稻、小麦、玉米和谷子中的调控机制也高度相似。
“中国天眼”发现纳赫兹引力波存在的关键证据
寻找纳赫兹引力波是国际物理学和天文学领域最重要的问题之一。 利用被称为“中国天空之眼”的500米口径球面射电望远镜，中国脉冲星时间测量阵列（CPTA）研究团队发现了纳赫兹引力波存在的关键证据。 这是纳赫兹引力波研究的重要突破，表明我国纳赫兹引力波研究已达到与世界同步的领先水平。 研究结果于6月29日发表在《天文与天体物理研究》上。
中国天眼。 **中国科学院国家天文台。
纳赫兹引力波作为一种低频引力波，波长为数光年，是宇宙中永恒的背景噪声。 与2024年首次发现的高频引力波相比，它们更难“监听”，需要多年的数据收集。
使用大型射电望远镜对一组具有极规则旋转的毫秒脉冲星进行长期时间测量观测是唯一已知的纳赫兹引力波探测方法。
利用“中国天眼”，我们对57毫秒脉冲星进行了长期系统监测，并将这些毫秒脉冲星组成一个银河级引力波探测器，以搜索纳赫兹引力波。 *通讯作者、中国科学院国家天文台研究员、北京大学研究员李克佳表示，功夫不负有心人，在对“中国天眼”三年零五个月收集的数据进行深入分析后，CPTA团队发现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一扇新的窗口。
51个超导量子比特的簇制备创造了新的世界纪录
继制备10位、12位、18位真纠缠态后，中国科学技术大学等机构的研究人员取得了重要突破——成功实现了51个超导量子比特团簇态的制备和验证，创造了所有量子系统中真正纠缠比特数的新世界纪录。 研究结果于7月12日发表在《自然》杂志上。
量子真纠缠中比特数的发展历史。 中国科学技术大学.
超导量子计算被广泛认为是最有可能率先实现实用量子计算的解决方案之一，因此备受关注。 量子比特作为量子计算的基本单元，不同于非0或1的经典比特，它们可以“同时”处于0和1的叠加态，即量子相干叠加态。
当人们将量子叠加扩展到多量子比特系统时，自然而然地导致了量子纠缠的概念。 一旦多个量子比特相干叠加，它们所代表的状态空间将随着量子比特数量的增加呈指数级增长。 这被认为是量子计算加速效应的根本原因。 多年来，实现大规模多量子比特纠缠一直是世界各国科学家一直在努力的目标。
然而，由于真纠缠态的大规模制备需要高连接性量子系统、高保真多比特量子门以及高效准确的量子态保真度表征方法，因此真纠缠比特的规模尚未超过24个量子比特。
该研究极大地打破了量子系统中真正纠缠比特数从24个到51个的记录，充分证明了超导量子计算系统优异的可扩展性，对多体量子纠缠的研究、大规模量子算法的实现和基于测量的量子计算具有重要意义。
国家空间实验室正式投入运行
“天宫课堂”为我们带来了精彩有趣的太空实验，更多对太空奥秘的探索正在国家空间实验室有序进行。
在8月18日举行的载人航天计划空间应用发展情况通报会上，中国载人航天工程发言人、中国载人航天工程办公室副主任林锡强表示，我国空间国家实验室已正式投入运行，建立了独具中国特色的近地空间科学与应用体系。
神舟十六号航天员拍摄空间站组装的全景图像。 **中国载人航天工程办公室。
2024年底，中国空间站全面建成，进入历时10余年的应用发展阶段。 现阶段，我国将定期开展载人飞行，航天员将长期在轨飞行，在多个领域开展大规模的空间科学实验和技术实验。 中国全建成空间站是中国空间科学相关学科覆盖最全面、在轨保障能力最强、载人参与、上下行运输等独特优势的国家空间实验室。
6月4日，神舟十五号成功返回地球。 在这次“太空商务旅行”中，神舟十五号的三名航天员成功进入中国空间站，神舟十四号的宇航员首次实现了“太空交会”。 10月29日，再次上演“太空交会”，神舟十七号和神舟十六号两名机组在中国空间站成功相遇。 今年是中国第一艘载人飞船神舟五号实现中华民族千年飞天梦20周年，也是中国第二、第三批航天员首次在中国空间站同台作战。
绘制人体免疫系统的发育图
免疫细胞作为抵御病毒、细菌等病原体入侵的“防护装置”，是人体免疫系统不可或缺的一部分。 阐明免疫细胞的类型、分化和功能状态，对于了解免疫，揭示免疫相关疾病的发生和发展机制具有重要意义。
9月12日，Cell**发表了一篇关于免疫细胞的重要进展。 来自中科院深圳先进技术研究院等单位的研究人员成功绘制了一幅组织覆盖面最广、时间跨度最长、采样密度最高的人体免疫系统发展图谱，有望推动世界免疫学和发育生物学领域的发展。
构建人体免疫系统发育的时空图。 **中国科学院深圳先进技术研究院。
在这项研究中，研究人员使用自动化、高通量的合成生物学研究大科设备，构建了一个单细胞转录组测序平台来“解码”发育中的免疫细胞，并基于如此海量的数据绘制出人类免疫系统的发育图谱。
同时，他们还发现了两种新型的免疫细胞：广泛存在于多个组织和器官中，促进血管生成的巨噬细胞，以及存在于中枢神经系统外的小胶质细胞。
对于这项研究，中科院院士、厦门大学教授韩家怀给予了高度评价。 “这项研究拓展了我们对人类免疫发育的认识，特别是巨噬细胞的多样性、分化和功能，有助于更深入地了解免疫系统的功能和调控机制，为疾病诊断、免疫和新发展提供重要基础，”他说。 ”
[1 次国际选拔]。
中国国家空间实验室正式投入运行
今年是中国首次载人飞行成功20周年。 8月18日，中国载人航天工程办公室收到喜讯：中国国家空间实验室正式投入运行，空间应用正在有序开展，成果频发。
在第十四届中国航展上拍摄的中国空间站总成显示模块的问天实验舱。 新华社记者刘大伟摄。
中国载人航天工程发言人、中国载人航天工程办公室副主任林锡强表示，目前空间站科学实验设施已基本完成在轨试验，在轨运行稳定可靠，具备大规模开展空间科学研究的能力。 截至目前，空间站已开展实验项目60余项，在轨实验数万次，获得原始实验数据近60TB，送下科学实验样本300余份。
作为中国航天史上规模最大、长期的载人航天实验平台，国家空间实验室将利用太空的环境优势，开展大部分在地球上无法模拟的科研工作。 问天实验舱、梦天实验舱、天河核心舱部署的多个实验柜，将开展上千项科学实验，探索宇宙的奥秘，将孵化的科技成果转化为实际应用，造福地球普通民众的生活。
4、12月26日，共青团发布“十大民族兵器”评选工作，其中入选中科院成果3项，其中自主完成1项，主导1项，参演1项。
“天神器” +1
9月27日，位于四川稻城的环形阵列太阳射电成像望远镜顺利通过工艺试验，正式完工。 整个望远镜的形状像一个巨大的“千眼天珠”，是目前世界上最大的综合口径射电望远镜。
作为“天体神器”，该项目由中科院国家空间科学中心牵头，是国家重大科技基础设施子午工程二期工程的标志性设备之一，将开展对太阳的连续监测和空间天气预报预警。
未来，这台“观天神器”还将与贵州的FAST中国天眼、中国的复眼和三亚的非相干散射雷达联合监测，在低频射电、脉冲星和小行星的监测、防御和预警中发挥重要作用。
自主研发新款！
新一代国产CPU发布
11月28日，新一代国产CPU——龙芯3A6000在北京发布。 龙芯3A6000采用中国自主设计的指令系统和架构，不依赖任何国外授权技术，是国内自主研发可控的新一代通用处理器，可运行多种跨平台应用。
龙芯3A6000可以满足各种大规模、复杂的桌面应用场景，它的推出标志着中国自主研发的CPU在自主可控性和产品性能方面都达到了一个新的高度，其性能达到了国际主流产品水平。
第一次！中国空间站“全家福”。
11月28日，中国载人航天工程办公室发布了神舟十六号乘组在飞船返回地面前用高清摄像头拍摄的空间站组装全景图。 这是中国首次获得以地球为背景在轨空间站总成的全画面，也是中国空间站首套全配置工作照片。
5、12月14日，《科学》杂志公布了编辑团队评选出的2024年十大科学突破，中国科学院上海天文台参与完成入选的《大尺度黑洞合并产生的星际信号》。
大规模黑洞合并产生的星际信号
aurore simonnet/nanogr** collaboration
今年，天体物理学家发现了一种微弱的、长期寻找的宇宙咆哮。 这些是由宇宙中的超大质量黑洞相互摩擦产生的引力波。 这一观测结果是迄今为止对它们存在的最有力支持，也是利用遥远恒星的信号探测引力波的方法的有力证明。
超大质量黑洞位于星系的中心，质量是太阳的数百万或数十亿倍。 当星系合并时，其中心的黑洞最终可能会被引力锁定在一个缩小的轨道上。 在这个被称为“死亡螺旋”的初始阶段，地面仪器无法探测到信号，但随着黑洞在光年内彼此靠近，它们的相互运动会释放引力波。
激光干涉引力波天文台（LIGO）无法探测到这些引力波，该天文台于2024年首次探测到两个恒星大小的黑洞合并产生的引力波。 为了感知这些毫秒波，Ligo测量了激光束沿着4公里长的真空管传播的距离。 但是捕获超大质量黑洞产生的波需要测量更长的距离。
结果，天文学家转向脉冲星，脉冲星烧毁每秒旋转数百次的恒星，同时喷射出携带无线电波的粒子射流。 当灯塔般的波穿过地球时，射电望远镜记录的脉冲与原子钟一样有规律。 在过去的20年里，天文学家定期监测数十颗最有节奏的脉冲星，以寻找脉搏节律的微小变化。 传递的引力波压缩或拉伸脉冲星和地球之间的空间，微妙地改变了脉冲到达地球所需的时间。
今年6月，来自世界各地的五个团队联合宣布，经过15年的观测，他们已经将数据中的噪声降低到足够低的水平，其余的数据反映了宇宙中超大质量黑洞合并引起的轰鸣声。
事实**：1