2013年度高校十大科技進(jìn)展揭曉

2013年度高校十大科技進(jìn)展揭曉相關(guān)內(nèi)容，小編在這里做了整理，希望能對(duì)大家有所幫助，關(guān)于2013年度高校十大科技進(jìn)展揭曉信息，一起來(lái)了解一下吧！

　　本報(bào)北京12月24日訊(記者 宗河)今天，由教育部科學(xué)技術(shù)委員會(huì)組織評(píng)選的2013年度“中國(guó)高等學(xué)校十大科技進(jìn)展”在京揭曉。北京大學(xué)主持的化學(xué)小分子誘導(dǎo)體細(xì)胞重編程為多潛能性干細(xì)胞等10個(gè)高?？萍柬?xiàng)目，獲評(píng)本年度高校十大科技進(jìn)展。

　　據(jù)介紹，“中國(guó)高等學(xué)校十大科技進(jìn)展”評(píng)選自1998年開展以來(lái)，至今已舉辦16屆，這項(xiàng)評(píng)選活動(dòng)對(duì)提升高等學(xué)?？萍嫉恼w水平、增強(qiáng)高校的科技創(chuàng)新能力發(fā)揮了積極作用，并產(chǎn)生了較大的社會(huì)影響。

附：2013年度“中國(guó)高等學(xué)校十大科技進(jìn)展”入選項(xiàng)目介紹

2013年度“中國(guó)高等學(xué)校十大科技進(jìn)展”

入選項(xiàng)目介紹

 一、化學(xué)小分子誘導(dǎo)體細(xì)胞重編程為多潛能性干細(xì)胞

　　傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，哺乳動(dòng)物細(xì)胞只有在胚胎發(fā)育的早期具有分化為各種類型組織和器官的“多潛能性”，而隨著生長(zhǎng)發(fā)育成為成體細(xì)胞之后會(huì)逐漸喪失這一特性。人類一直在尋找方法讓已分化的成體細(xì)胞逆轉(zhuǎn)，使之重新獲得“生命之初”的多潛能性，并將其重新定向分化成為有功能的細(xì)胞或器官，應(yīng)用于治療多種重大疾病。此前，通過(guò)借助卵母細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞核移植或者使用導(dǎo)入外源基因的方法，體細(xì)胞被證明可以被“重編程”獲得“多潛能性”，這兩項(xiàng)技術(shù)還獲得了2012年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。但是，這兩項(xiàng)技術(shù)具有倫理限制或潛在的遺傳突變等風(fēng)險(xiǎn)，大大限制了其在再生醫(yī)學(xué)中的進(jìn)一步臨床應(yīng)用。

　　鄧宏魁團(tuán)隊(duì)開辟了一條全新途徑，首次使用小分子化合物誘導(dǎo)體細(xì)胞重編程成為多潛能干細(xì)胞，該種細(xì)胞被稱為“化學(xué)誘導(dǎo)的多潛能干細(xì)胞（CiPS細(xì)胞）”。該方法擺脫了以往技術(shù)手段對(duì)于卵母細(xì)胞和外源基因的依賴，避免了傳統(tǒng)重編程技術(shù)在應(yīng)用上的缺陷。提供了更加簡(jiǎn)單和安全有效的方式來(lái)重新賦予成體細(xì)胞“多潛能性”，是體細(xì)胞重編程技術(shù)的一個(gè)飛躍。該成果于7月8日發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)權(quán)威雜志《Science》。這為未來(lái)細(xì)胞治療甚至器官移植提供了理想的細(xì)胞來(lái)源，將極大地推動(dòng)治療性克隆——克隆組織和器官以用于疾病治療——的發(fā)展。

　　二、晝夜不對(duì)稱增溫對(duì)北半球陸地生態(tài)系統(tǒng)的影響研究

　　相比于白天，地球在夜晚時(shí)正以更高的速率變暖：在過(guò)去的50年里，日最低溫度升高速度比日最高溫度升高速度要快40%。然而，一直以來(lái)人們很少關(guān)注這種晝夜不對(duì)稱增溫對(duì)植被生長(zhǎng)和生態(tài)系統(tǒng)功能的影響，成為當(dāng)前的全球變化研究的一個(gè)空白點(diǎn)。為了解答這一問(wèn)題，北京大學(xué)研究小組與中科院青藏所、法國(guó)科學(xué)院以及河南大學(xué)等單位合作，利用遙感數(shù)據(jù)、大氣CO2濃度觀測(cè)數(shù)據(jù)、以及氣象數(shù)據(jù)，并結(jié)合大氣反演模型，系統(tǒng)地研究了白天和晚上溫度上升對(duì)北半球生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力和碳源匯功能影響及其機(jī)制。

　　研究發(fā)現(xiàn)，晝夜不對(duì)稱增溫對(duì)北半球生態(tài)系統(tǒng)碳源匯功能的影響顯著，而且表現(xiàn)出明顯的地帶性規(guī)律。白天溫度升高有利于大部分寒帶和溫帶濕潤(rùn)地區(qū)植被生長(zhǎng)及其碳匯功能，但并不利于溫帶干旱和半干旱地區(qū)植被生長(zhǎng)。而夜間溫度上升對(duì)植被生長(zhǎng)的影響則與白天相反。這一發(fā)現(xiàn)糾正了過(guò)去普遍認(rèn)為溫度上升有利于北半球植被的生長(zhǎng)、從而有利于提高生態(tài)系統(tǒng)碳匯功能的認(rèn)識(shí)，為科學(xué)預(yù)測(cè)陸地生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)變化研究提供了一個(gè)重要的理論基礎(chǔ)。

　　該研究結(jié)果于2013年9月發(fā)表在Nature雜志，得到了國(guó)內(nèi)外同行的高度評(píng)價(jià)。Nature雜志在同一期專門發(fā)表了一篇來(lái)自于全球生態(tài)學(xué)專家Dr. Still的評(píng)述，探討了這項(xiàng)工作的重要性及其意義。

　　三、高速鐵路跨區(qū)間無(wú)縫線路理論體系、關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用

　　跨區(qū)間無(wú)縫線路是用焊接長(zhǎng)軌條連續(xù)鋪設(shè)的軌道，徹底消除了鋼軌接頭，是保障高速鐵路高平順、低維修的核心技術(shù)。沒(méi)有跨區(qū)間無(wú)縫線路，劇烈的輪軌作用將嚴(yán)重制約高速鐵路發(fā)展。在研究之初，跨區(qū)間無(wú)縫線路面臨與復(fù)雜氣候適應(yīng)性、長(zhǎng)大橋及高架站協(xié)調(diào)性及安全服役可控性等關(guān)鍵難題。

　　北京交通大學(xué)高亮教授研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)理論創(chuàng)新與技術(shù)突破，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的跨區(qū)間無(wú)縫線路理論與應(yīng)用技術(shù)體系。創(chuàng)建了無(wú)縫道岔精細(xì)化分析理論及設(shè)計(jì)方法，攻克了大溫差地區(qū)大號(hào)碼道岔無(wú)縫化的技術(shù)難題；創(chuàng)立了無(wú)縫線路—長(zhǎng)大橋梁空間耦合分析理論，突破了長(zhǎng)大橋無(wú)法連續(xù)鋪設(shè)無(wú)縫線路的技術(shù)瓶頸；自主研發(fā)了協(xié)同仿真系統(tǒng)，創(chuàng)建了高架站無(wú)縫道岔分析理論和設(shè)計(jì)方法，解決了高速鐵路這一重大難題；構(gòu)建了跨區(qū)間無(wú)縫線路監(jiān)測(cè)、評(píng)估體系，填補(bǔ)了該領(lǐng)域空白。

　　該項(xiàng)目形成相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)7項(xiàng)、并取得知識(shí)產(chǎn)權(quán)數(shù)十項(xiàng)，在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論著上百篇，專著《高速鐵路無(wú)縫線路關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用》被專家認(rèn)為“具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值及應(yīng)用價(jià)值”。

　　研究成果整體處于國(guó)際先進(jìn)水平，在國(guó)內(nèi)多條高速鐵路及泰國(guó)、伊朗等國(guó)鐵路建設(shè)中獲得廣泛應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)效益顯著，對(duì)我國(guó)乃至世界高速鐵路大規(guī)模建設(shè)具有重要意義。

　　四、天河二號(hào)超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

　　天河二號(hào)超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)峰值性能每秒5.49億億次，持續(xù)性能每秒3.39億億次，能效比每瓦特19億次，名列2013年6月第41屆國(guó)際超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排行榜TOP500的第一名，并在11月第42屆TOP500蟬聯(lián)世界第一。*中央*、國(guó)家主席、中央軍委主席*對(duì)天河二號(hào)研制成功作出重要批示，并親臨學(xué)校視察了該系統(tǒng)。

　　項(xiàng)目起步于2009年，在國(guó)家自然科學(xué)基金委、國(guó)家“核高基”重大科技專項(xiàng)的支持下開始預(yù)先研究與關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)；2011年在國(guó)家“十二五”863計(jì)劃“高效能計(jì)算機(jī)及應(yīng)用服務(wù)環(huán)境”重大項(xiàng)目支持下開始工程實(shí)施，2013年5月完成研制任務(wù)。自主研制了3款芯片、4類結(jié)點(diǎn)、2套網(wǎng)及系統(tǒng)軟件等核心構(gòu)件，具有高性能、高能效、應(yīng)用面廣、易用性好和可用性高等顯著特點(diǎn)。系統(tǒng)研制過(guò)程中取得了異構(gòu)多態(tài)體系結(jié)構(gòu)、微異構(gòu)計(jì)算陣列、自主高性能CPU、支持十億億次級(jí)系統(tǒng)的自主定制高速互連網(wǎng)絡(luò)、層次式加速存儲(chǔ)架構(gòu)、自主并行編程模型和多領(lǐng)域并行編程框架、多層次容錯(cuò)設(shè)計(jì)和一體化故障管理、綜合化能耗控制等一系列核心關(guān)鍵技術(shù)突破，綜合技術(shù)水平進(jìn)入世界領(lǐng)先行列。

　　天河二號(hào)作為國(guó)家超級(jí)計(jì)算廣州中心業(yè)務(wù)主機(jī)已投入運(yùn)行，主要應(yīng)用于大科學(xué)、大工程、產(chǎn)業(yè)升級(jí)和信息化建設(shè)等領(lǐng)域。

　　五、空間機(jī)械臂技術(shù)

　　空間機(jī)械臂安裝在航天器外側(cè)、暴露在太空，工作環(huán)境惡劣。它具有六維空間精確定位和手爪精細(xì)操作能力，是航天器在軌維修和維護(hù)的核心裝備。哈爾濱工業(yè)大學(xué)劉宏教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，在國(guó)家“863”計(jì)劃支持下，十余年來(lái)從基礎(chǔ)研究到關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)再到工程應(yīng)用，在空間機(jī)械臂的設(shè)計(jì)、*、裝配、集成、測(cè)試與試驗(yàn)等取得重大進(jìn)展。

　　發(fā)明了具有冗余容錯(cuò)，集機(jī)、電、熱、控于一體的模塊化關(guān)節(jié)，并在此基礎(chǔ)上提出了可折疊機(jī)械臂構(gòu)型，實(shí)現(xiàn)了最小空間的發(fā)射鎖緊配置；發(fā)明了位姿大容差、結(jié)構(gòu)緊固連、釋放微干擾的輪廓漸進(jìn)收攏式手爪，攻克了空間目標(biāo)的分離和捕獲技術(shù)瓶頸；建立了柔性關(guān)節(jié)的空間機(jī)械臂動(dòng)力學(xué)模型，有效抑制了機(jī)械臂的末端殘余抖動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械臂的精確定位；提出了動(dòng)基座下動(dòng)目標(biāo)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)了浮動(dòng)基座情形下大時(shí)延的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)自主視覺伺服跟蹤；提出了重力環(huán)境下物理半物理相融合的方法，建立了模擬空間微重力的機(jī)械臂三維運(yùn)動(dòng)綜合平臺(tái)，攻克了機(jī)械臂地面測(cè)試的技術(shù)難題。

　　空間機(jī)械臂的在軌試驗(yàn)結(jié)果達(dá)到預(yù)期，各項(xiàng)指標(biāo)滿足要求，定位精度屬于國(guó)際領(lǐng)先，填補(bǔ)了我國(guó)在該領(lǐng)域的空白，為空間機(jī)械臂在我國(guó)空間站建設(shè)、行星探測(cè)等領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　六、星地激光鏈路試驗(yàn)

　　隨著航天技術(shù)的發(fā)展，需要從衛(wèi)星下傳給人們的信息越來(lái)越多，傳統(tǒng)的衛(wèi)星微波通信技術(shù)已經(jīng)遇到了信息傳輸?shù)钠款i問(wèn)題。如果用激光光束在空間架設(shè)“光纜”，使高速信息從衛(wèi)星傳到地面，將極大地提高星間、星地的信息傳輸能力，有效地解決這一難題，這就是衛(wèi)星激光通信技術(shù)，所建立的星地之間激光信息傳輸通道就是星地激光鏈路。

　　衛(wèi)星激光通信具有通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn)、保密性好等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，采用該技術(shù)可以建立空中高速信息公路，為用戶提供高清圖像、多媒體等巨大容量的通信服務(wù)。這是一項(xiàng)具有極大難度和廣闊應(yīng)用前景的軍民兩用新技術(shù)，美歐日等進(jìn)行了多年研究，已進(jìn)入到空間試驗(yàn)階段。

　　哈爾濱工業(yè)大學(xué)衛(wèi)星光通信團(tuán)隊(duì)在馬晶、譚立英教授帶領(lǐng)下進(jìn)行了二十多年的艱苦攻關(guān)，突破了衛(wèi)星光通信關(guān)鍵技術(shù)。在國(guó)防科工局民用航天項(xiàng)目支持下，哈工大成功進(jìn)行了海洋二號(hào)衛(wèi)星與光通信地面站之間的星地雙向激光通信，鏈路距離近2千公里，光束對(duì)準(zhǔn)精度達(dá)到微弧度量級(jí)，相當(dāng)于針尖對(duì)麥芒的百倍，實(shí)現(xiàn)了“對(duì)得準(zhǔn)、捕得快、跟得穩(wěn)、通得好”。這是我國(guó)首次星地激光鏈路試驗(yàn)，主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。

　　該項(xiàng)試驗(yàn)的成功，標(biāo)志著我國(guó)在空間高速信息傳輸方面取得了重大突破，是我國(guó)衛(wèi)星通信發(fā)展史上新的里程碑！

　　七、量子反?；魻栃?yīng)的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)

　　拓?fù)浣^緣體是一種新的量子物質(zhì)。這種體絕緣材料的表面存在受拓?fù)湫再|(zhì)保護(hù)的導(dǎo)電態(tài)。理論預(yù)言，在鐵磁性拓?fù)浣^緣體薄膜中會(huì)存在量子反常霍爾效應(yīng)，即不需要外加磁場(chǎng)的量子霍爾效應(yīng)。當(dāng)薄膜處于量子反?；魻枒B(tài)時(shí)，其體內(nèi)是絕緣的，邊緣存在無(wú)能量耗散的導(dǎo)電通道。實(shí)現(xiàn)這一效應(yīng)不但在科學(xué)上具有重要意義，還有可能推動(dòng)新一代低能耗電子學(xué)器件的發(fā)展，有可能推動(dòng)信息技術(shù)的革命。

　　從2009年開始，清華大學(xué)薛其坤院士帶領(lǐng)的、由清華大學(xué)王亞愚、陳曦、賈金鋒和中科院物理所馬旭村、何珂、呂力組成的實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，理論上與美國(guó)斯坦福／清華大學(xué)張首晟以及中科院物理所方忠、戴希合作，對(duì)量子反?；魻栃?yīng)展開實(shí)驗(yàn)攻關(guān)。他們利用分子束外延技術(shù)制備出了高質(zhì)量拓?fù)浣^緣體薄膜，利用半導(dǎo)體能帶工程得到了理想的電子結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)生長(zhǎng)過(guò)程原子尺度上的控制得到了幾乎絕緣的鐵磁性薄膜-Cr摻雜的(Bi,Sb)2Te3，并首次在實(shí)驗(yàn)上觀測(cè)到量子反?；魻栃?yīng)，即在美國(guó)物理學(xué)家霍爾1881年發(fā)現(xiàn)反?；魻栃?yīng)132年后終于實(shí)現(xiàn)了反?；魻栃?yīng)的量子化。該成果發(fā)表在2013年《科學(xué)》雜志上。量子反常霍爾效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)是凝聚態(tài)物理基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的一項(xiàng)里程碑式的發(fā)現(xiàn)，是我國(guó)對(duì)世界物理學(xué)發(fā)展所做出一項(xiàng)重要貢獻(xiàn)。

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