剛剛過去的2024年，科技領域熱潮奔涌，新質生產力加快培育，一項項重大突破為經濟社會高質量發展注入強勁動能，展現了中國人逐夢星辰大海的豪情壯志。
新的一年，新的征程。從人工智能到量子計算，從基因編輯到深空探索，宇宙奧秘、前沿科技的探索突破令人心動，技術變革和應用的深度廣度不斷拓展。
前沿領域更多突破
大至天體運行、星系演化、宇宙起源的宏觀世界，小至粒子結構、量子調控的微觀世界，都是當今世界科技發展的前沿。
過去一年，我國科學家在這些領域取得諸多突破。
宇宙線是來自宇宙空間的高能粒子，攜帶著宇宙起源、天體演化等方面的重要科學信息。探究宇宙線起源之謎，是當代天體物理學的重大前沿科學問題之一。
2024年2月26日，我國高海拔宇宙線觀測站“拉索”（LHAASO）的新發現，讓我們離解開這一謎題更近了一步。利用“拉索”的觀測數據，我國科學家在天鵝座恒星形成區發現了一個巨型超高能伽馬射線泡狀結構，并從中找到了能量高于1億億電子伏宇宙線起源的候選天體。這是迄今人類能夠確認的第一個超級宇宙線源。
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▲“拉索”發現巨型超高能伽馬射線泡，認證第一個超級宇宙線加速源。
2024年，我國科學家通過對嫦娥六號月壤樣品的分析研究，填補了人類多項認知空白——首次揭示月球背面約28億年前仍存在年輕的巖漿活動，獲得人類首個月背古磁場信息等。
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▲嫦娥六號玄武巖樣品磁場記錄揭示28億年前存在相對活躍的月球磁場發電機。圖片由章敏、祁鍇賢、石平原等繪制。
科學研究向極宏觀拓展的同時，也在向極微觀深入。
隨著量子技術的不斷進步，人類擁有了在微觀層面改造世界的能力。2024年5月6日，中國科學技術大學潘建偉院士團隊在國際上首次實現了光子體系的分數量子反常霍爾態，為高效開展更多、更新奇的量子物態研究提供了新路徑。諾貝爾物理學獎獲得者弗蘭克·維爾切克評價，這項研究向基于任意子的量子信息處理邁出重要一步。
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▲“首次實現光子體系的分數量子反常霍爾態”成果示意圖。
破解植物葉綠體“基因轉錄機器”的構造，是科學界公認的世界性難題。2024年，中國科學院分子植物科學卓越創新中心張余團隊和華中農業大學周菲團隊聯手破解了這一難題。他們成功解析葉綠體“基因轉錄機器”的冷凍電鏡結構，揭示植物葉綠體基因轉錄機制，為提高植物光合作用效率提供了新思路。
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▲葉綠體“基因轉錄機器”構造。
探索未知，永不停歇。新的一年，一系列激動人心的突破和進展更加值得期待。
空間天氣科學任務蓄勢待發。中國科學院與歐洲空間局合作研制的“微笑衛星”將深入探究太陽風及其與地球磁場之間的復雜互動，為理解太陽活動對地球環境的影響提供關鍵數據，為和平利用外空、促進全人類福祉提供科學認知。
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▲“微笑”衛星空間運行示意圖。
粒子物理學方面，建于地下700米的大科學裝置——江門中微子實驗（JUNO）項目完成主體工程建設，預計2025年8月完成全部灌注任務，開始正式運行取數，將助力科學家揭開微觀世界的更多秘密。
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▲江門中微子實驗探測器。
2024年，我國首個空間科學中長期發展規劃提出，至本世紀中葉，我國空間科學將聚焦“極端宇宙”“時空漣漪”“日地全景”“宜居行星”“太空格物”五大科學主題，有望在宇宙起源演化，太陽系和生命起源等重大科學問題方面取得突破性進展。
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▲《國家空間科學中長期發展規劃（2024—2050年）》發布會現場。劉健 攝
廣袤無垠的未知領域隱藏著無數的奧秘，等待著我們去探索和揭開。
商業航天加速發展
過去一年，航天探索持續突破，亮點紛呈。
2024年6月25日，嫦娥六號返回器回到地面。歷經53天的太空旅行，突破月球逆行軌道設計與控制、月背智能快速采樣、月背起飛上升等三大技術，嫦娥六號完成了世界首次月球背面采樣返回的壯舉，成功帶回1935.3克月背樣品。
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▲科研人員在月球樣品實驗室展示嫦娥六號月球樣品。新華社記者 金立旺 攝
2024年10月30日凌晨，神舟十九號載人飛船成功發射，太空迎來中國90后訪客。過去一年，中國載人航天工程完成2次載人飛船發射任務，2次天舟貨運飛船發射任務。在軌期間，3名航天員乘組完成多次出艙任務，并由神舟十七號航天員乘組完成了我國首次艙外維修任務。
2024年，我國商業航天邁出重要步伐，進入快速發展期：“千帆星座”首批18星成功入軌，我國向組建全球衛星互聯網邁出了重要一步。作為未來通信網絡的重要組成部分，衛星互聯網具有低延時、高速率、高可靠性的優勢，應用前景廣闊。
星空浩瀚無比，探索永無止境。作為探月工程四期任務的組成部分，嫦娥七號、嫦娥八號研制正在抓緊推進。未來，嫦娥七號要對月球南極環境和資源進行探測，嫦娥八號將開展月球資源就位利用的技術驗證，兩者將構成正在論證的月球科研站基本型；行星探測方面，天問二號、天問三號、天問四號也將接連出征，帶去我們對火星、木星等行星的“問候”。
今年，載人航天工程將按期完成3次發射任務，按計劃執行出艙、空間實（試）驗等工作。未來，中國空間站將圍繞重大科技問題和國家重大需求，充分發揮平臺優勢，持續產出重大科技成果并加速轉化應用。
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▲中國空間站科學實驗柜。
北斗系統將實現“升級”。根據規劃，我國將建設技術更先進、功能更強大、服務更優質的下一代北斗系統，計劃2029年左右開始發射組網衛星，2035年完成系統建設。2025年是下一代北斗系統關鍵技術攻關的重要年份。
隨著政策紅利持續釋放、技術創新不斷突破，我國商業航天產業有望進入發展的“快車道”。科研人員持續研究可重復使用火箭技術，降低火箭發射成本；同時積極探索航天技術與人工智能深度融合，無人化、智能化測運控系統或會成為商業航天發展的重要方向。
深海奧秘持續揭開
過去一年，我國海洋科技不斷取得新突破，持續推進深海事業邁上新臺階，交出海洋高質量發展的新答卷。
乘風破浪，探海利器揭開更多奧秘。
過去一年，我國自主設計建造的首艘大洋鉆探船夢想號在廣州正式入列，在深海進入、深海探測、深海開發方面再增“國之重器”；首艘設計擁有完全自主知識產權的深遠海多功能科學考察及文物考古船“探索三號”，也將進一步推進我國在深遠海深潛及綜合作業的能力。
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▲“探索三號”船駛入三亞崖州灣科技城南山港公共科考碼頭。
展望新的一年，海洋科技創新步伐將進一步加快，有力支撐海洋強國建設。
2025年，我國將加快推進南極考察，南極秦嶺站主體建筑結構安裝收尾即將完成，首次秦嶺站越冬考察也將開展；第四十一次、第四十二次南極考察和第十五次北冰洋考察，將持續開展前沿科學問題觀測和研究；繼續組織實施南極“環”行動計劃，與多國合作開展恩德比地區域航空調查任務，共同加強對南極重點區域的環境綜合考察。
2025年，“蛟龍”號完成作業能力升級改造后，將執行南海綜合海試航次，進一步驗證升級改造后作業能力，隨后將執行2025年國家自然科學基金共享航次和西太平洋綜合調查航次等；“探索三號”計劃于2025年上半年搭載“深海勇士”號載人潛水器在南海開展常規科考作業、深海裝備海試以及深海考古等工作，下半年將進入深海大洋開展載人深潛作業；依托“奮斗者”號，深淵科學研究計劃展開多國聯合、多學科交叉的深潛研究，引領國際深淵科學發展。
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▲“深海勇士”號載人潛水器。高懷寧 攝
2025年，我國將優化新增養殖用海空間布局，努力實現水產種源自主可控；繼續完善海水淡化產業鏈條，實現海水淡化工程規模進一步快速增長；構建并完善推動海洋能規模化利用的政策體系，堅持科技創新，加速催生產業發展新動能。
節選自《二〇二五，這些科技熱點值得期待》
作者：吳月輝 喻思南 劉詩瑤 谷業凱
來源：人民日報（2025-01-06 第19版）
責任編輯：王穎