重磅！专家解读2024年度“中国科学十大进展”

摘要：当地玄武岩属低钛低铝类型，形成于约28亿年前的火山喷发，还发现42亿年前的玄武质火山活动，指示月球背面存在长期的火山活动历史。

3月27日

2024年度“中国科学十大进展”

在2025中关村论坛年会开幕式上发布

本次活动由国家自然科学基金委员会主办

近140位相关学科领域专家学者参与遴选

包括440余位两院院士在内的

2700余位专家学者进行实名投票

经国家自然科学基金委员会

咨询委员会审议

最终选出这10项重大科学研究成果

这些科学进展都是什么？

它们为何格外重要？

一起来看专家解读

01 嫦娥六号返回样品

揭示月背28亿年前火山活动

中国科学院地质与地球物理研究所李秋立等联合团队发布首批嫦娥六号月球背面样品的研究成果：

当地玄武岩属低钛低铝类型，形成于约28亿年前的火山喷发，还发现42亿年前的玄武质火山活动，指示月球背面存在长期的火山活动历史。

02 实现大规模光计算芯片

的智能推理与训练

针对人工智能推理与训练面临的算力、能效双重桎梏，清华大学方璐、戴琼海建立了光子干涉-衍射联合传播模型，研制出大规模通用智能“太极”光计算芯片，实现了大规模光子神经网络的推理与训练，有望为人工智能大模型、通用人工智能和智能无人系统等注入算力发展的“光子”动力，为后摩尔时代高速高能效智能计算探索了新路径。

03 阐明单胺类神经递质转运机制

及相关精神疾病药物调控机理

神经递质在大脑信号传导中经历“释放-回收-再装载”的循环过程，该过程的紊乱会引发多种精神疾病。

为阐明神经递质转运机制和药物作用机制，中国科学院生物物理研究所赵岩等联合团队系统阐明了多种神经递质转运体介导多巴胺、去甲肾上腺素、甘氨酸和囊泡单胺的转运过程，并发现新型低成瘾性药物结合位点，为设计副作用小、成瘾性低的精神疾病治疗药物提供了结构基础，将推动我国精神疾病药物研发的进程。

04 实现原子级特征尺度

与可重构光频相控阵的

纳米激光器

激光器的微型化开启了光子技术发展的新纪元，深刻变革了人类的科技与生活。北京大学马仁敏等提出了奇点色散方程，并研制出迄今模式体积最小的激光器。这为物质科学和生命科学提供了全新的原子级成像工具。

与常规激光器相比，纳米激光器具有更低能耗、更快调制速度等特点，有望在信息技术等领域得到广泛应用。

05 发现自旋超固态巨磁卡效应

与极低温制冷新机制

极低温制冷在空间探测、物质科学、量子科技和大科学装置等研究领域被广泛应用，但该技术高度依赖全球极其短缺的氦3资源。

为发展无氦3极低温制冷新技术，中国科学院理论物理研究所苏刚等联合团队经过长期探索，发现了兼具固体和超流体特征的新奇量子物态——自旋超固态，在此基础上发现了巨磁卡效应，成功实现了亚开温区无氦3极低温固态制冷，开辟了极限制冷新途径。

06 异体CAR-T细胞疗法

治疗自身免疫病

长期以来，如何缓解和治愈自身免疫性疾病是全球共同面临的医学难题。CAR-T细胞疗法带来了新希望，但传统自体CAR-T细胞疗法存在个性化生产周期长、费用高等局限性。

海军军医大学徐沪济等联合团队用研制的异体通用型CAR-T细胞，成功治疗了2例严重难治性硬皮病和1例炎性肌病患者，对广泛使用CAR-T细胞疗法和降低其治疗费用起到推动作用。

07 额外X染色体多维度

影响男性生殖细胞发育

X染色体的基因表达量对生殖发育至关重要。克氏综合征（XXY）是男性不育最常见的遗传学原因，其额外的X染色体损害男性生殖细胞发育的分子机制数十年来始终未解。

北京大学乔杰、袁鹏、闫丽盈等研究发现，克氏综合征男性生殖细胞的发育缺陷始于胎儿期，其生殖细胞的额外X染色体未发生失活，导致X染色体基因表达失衡，迫使细胞滞留于幼稚状态。此外，该团队还发现抑制TGF-B通路可促进生殖细胞分化。这不仅为克氏综合征患者不育的发病机制提供重要见解，也为早期治疗提供重要理论依据。

08 凝聚态物质中

引力子模的实验发现