今年3月27日,2024年度“中国科学十大进展”正式发布。包括440余位两院院士在内的2700多名专家学者,对进入候选名单的700余项基础研究成果进行两轮评审投票,最终确定十项重大科学成果。
国家自然科学基金委发布的“中国科学十大进展”,是我国科研领域的年度高光总结。其中,不少是由我国高校独立、主导或参与完成的,这些成果在标记我国基础科学研究领域前沿水平的同时,也展现了高校对我国科研创新的卓越贡献。今年是“中国十大科学进展”第20次发布,通过回顾2015-2024年度“中国科学十大进展”,我们来一睹过去十年中国基础研究发展和高校科研攀峰的面貌。
Top5,谁与争锋?
统计数据显示,2015-2024年度入选的100项“中国科学十大进展”中,60项有高校身影,其中又有49项由高校主导完成,占比近半。北京大学作为第一完成单位入选12项科学进展,也是唯一入选项目数超过10项的高校,领跑全国高校,中国科学技术大学牵头8项,清华大学6项,牵头项目入选数在前五的高校还有南京大学(4项)、浙江大学(3项)。
2025年是“十四五”收官和“十五五”谋划的关键之年,也是北京大学的“科技创新年”、清华大学全力推进学校高质量发展的关键之年。“科技创新”绝非一日之功,作为我国高等教育界的“领头羊”,十年来,北大、清华主导和参与的科学进展共24项,连续涌现高水平成果,北大一度连续6年“榜”上有名。这些进展分布在生命医学、数理天文信息等领域,体现了北大、清华在保持高水平自由探索的同时,亦注重支持面向国家重大需求的科学研究。
对于中国科学技术大学而言,量子信息科技是个恒常如新的命题,在其十年来主导或参与的10项科学进展中,6项均以“量子”为题。量子信息科技属于战略性、基础性的前沿科技创新领域,事关全球科技革命和产业变革的走向,是国际竞争的焦点,而中科大撑起我国量子信息科技研究的半壁江山。在中国科学院院士潘建伟的带领下,中科大量子物理与量子信息研究部在多光子纠缠操纵及光量子计算等研究方向上取得了国际领先的成果,相关成果除了6次入选“中国科学十大进展”外,先后12次入选两院院士评选的“中国年度十大科技进展新闻”,项目“多光子纠缠及干涉度量”获2015年度国家自然科学一等奖,已经成为国际著名的量子物理与量子信息研究组。
2024年度,南京大学物理学院杜灵杰教授团队以“凝聚态物质中引力子模的实验发现”成果、天文与空间科学学院王涛教授团队以“发现超大质量黑洞影响宿主星系形成演化的重要证据”成果入选“中国科学十大进展”,南大也成为这一年度北大之外唯一有2项成果同时入选的高校。以基础研究见长的南大,近年来全力推进“国家基础研究创新提升工程”“学科突破先导项目”,持续加强对基础学科的精准支持,加快原子极限微制造实验设施等大科学装置和“羲和二号”等重大工程重大研究计划建设。能“从0到1”做原创性科研,也能“从1到10”,创造技术、实现成果转化,南大在构建全链条创新模式的路上一往无前。
把产出重大科技成果视为科技创新工作“生命线”的浙江大学,主持完成的3个项目入选中国科学十大进展。医学院胡海岚团队,在抗抑郁机制研究方面取得了重大突破,成果被国际顶刊《自然》杂志以两篇研究长文同期刊发;由航空航天学院交叉力学中心李铁风教授团队领衔的仿生软体智能机器鱼研究,登上《自然》封面;光电科学与工程学院邱建荣团队发现飞秒激光诱导复杂体系微纳结构新机制,原创性成果处国际领先地位。在生命科学、智能装备等多个领域,浙江大学敢闯科研“无人区”,彰显基础研究主力军的浙大之为。
非985,当主角!
一枝独秀不是春,百花齐放春满园。纵观历年中国科学十大进展,大部分入选的科研成果仍集中于985头部高校,多数年份能够“榜”上有名的高校不超过5个。即使在这样的情况下,仍有少数非985,甚至非211、“双一流”的高校打破办学层次限制,凭借在某一领域的深耕,钻探学科前沿,主导实现了多项重大成果。
最年轻的“双一流”南方科技大学,跑出了科研“加速度”。学校成果3次入选“中国科学十大进展”,且无一例外也都聚焦于量子领域——2019年度物理系教授张立源团队“首次观测到三维量子霍尔效应”,2020年度副校长杨学明院士团队“实验观测到化学反应中的量子干涉现象”,2023年度量子科学与工程研究院“玻色编码纠错延长量子比特寿命”。作为我国高等教育改革试验田,南科大以奋进之姿,在新型研究型大学的赛道上先试先行、创造奇迹,成为中国新型研究型大学的“冲锋舟”。
10年2次以第一完成单位入选,2024年度,苏州大学通过创新设计将核废料中锕系核素衰变释放的能量转化为持久电能,实现了放射性核素衰变能到光能转换效率近8000倍的提升。作为我国放射医学领域的唯一国家重点实验室,苏大放射医学与辐射防护国家重点实验室先后承担国家级重大重点项目71项。瞄准放射医学和辐射防护科技前沿,苏大的放射医学学科已被成了一块响当当的“金字招牌”。
新型锕系微型核电池的结构设计理念示意图(图源:苏州大学)
有“钢铁摇篮”之誉的北京科技大学,不负“钢铁”之名,练出了人才,也炼出了好钢。由该校吕昭平教授团队研发的新一代“超高强钢”入选2017年度中国科学十大进展,不但成本降低,还让抗拉强度达到2200兆帕,综合性能大幅提高。“十三五”以来,学校在冶金、材料等与经济社会发展息息相关的领域共获得20项国家科学技术奖,“块体非晶合金的结构与强韧化研究”等基础研究为科研攻关“开山辟路”,“电弧炉炼钢复合吹炼技术的研究应用”等成果在国民经济建设中发挥重要作用,为我国钢铁工业发展铸就“钢筋铁骨”。
十年中国科学十大进展,2022年度无疑是最为“百花齐放”的一年。这一年,8所大学作为第一完成单位主导的7个项目入选,其中最亮眼的,当属唯一一所非“双一流”高校——深圳大学。深圳大学/四川大学谢和平院士团队研究成果“全新原理实现海水直接电解制氢”,破解海水直接电解制氢半世纪难题,有望加速推进形成多能互补的中国原创“海洋绿氢”全球新兴战略产业,该成果也同时入选了2022年中国十大科技进展新闻。除了谢和平院士牵头的深地科学与绿色能源研究团队,深大还通过引进高端人才和培育人才,构建以院士或国家杰青领衔牵头的优势学科科研团队,如毛军发院士牵头组建的射频异质异构集成全国重点实验室、范滇元院士牵头的微纳光子学与光信息技术学科团队、郭仁忠院士牵头的智慧城市研究团队、陈国良院士牵头的大数据研究团队、Carson院士牵头的国际肿瘤医学团队等,为学校基础研究激发了学科发展的强大生命力。
可再生能源海水无淡化原位直接电解制氢平台(图源:深圳大学)
还有两所“双一流”高校——海军军医大学、中国科学院大学,2024年度是两校近十年来首次入选中国科学十大进展。海军军医大学第二附属医院徐沪济教授,联合攻关团队研制出异体通用型CAR-T细胞,成果已应用治疗3名患有严重自身免疫性疾病患者;中国科学院理论物理研究所/中国科学院大学苏刚、李伟等联合团队首次在固体物质中发现了自旋超固态存在的实验证据,揭示该物态可引起巨磁卡效应,有望为空间探测、量子科技等国家重大需求提供重要支撑。
增强基础研究原创能力,是提升科技支撑力的起始点。没有强大的基础研究,就很难做出原创性、变革性、颠覆性的关键核心技术。从传统基础学科到新兴学科领域,从前沿领域理论突破到交叉学科协同攻关,作为国家基础研究的主力军与重大科技突破的策源地,高校以“十年磨一剑” 的定力,在量子信息、生命科学、材料科学等 “无人区” 拓荒,为解决 “卡脖子” 难题筑牢理论根基,引领中国在世界科技强国之林挺膺前行。
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