科创中国·成果

全球首次！中国团队获得深海原位固体可燃冰样品

9月29日，中国工程院院士谢和平团队自主研制的全球首套深海沉积物（可燃冰）保压保温取样/存储装备搭载“奋斗者”号万米载人深潜器完成海试任务。本次海试实现了深海原位压力温度的固体可燃冰样本主动保压保温获取，实现全球零的突破，有望破解可燃冰资源原位勘探开发难题，同时也为深海原位保压保温科研与工程提供了全新的仪器装备。

谢和平领衔的深圳大学、四川大学团队与金石钻探（唐山）有限公司团队，基于国家重大科研仪器研制项目“深部岩石原位保真取心与保真测试分析系统”技术成果，自主拓展研制了全球首套深海沉积物（可燃冰）保压保温取样/存储装备。该装备采用深部原位自触发保压与主动-被动联合保温等技术手段，保持样本在取心、转移全过程温度压力与深海原位一致，设计保压能力40兆帕、保温范围0～20℃。9月29日，依托海南省深海技术创新中心“深海深渊科考与装备海试共享航次”（TS-36-2），经8小时的深潜作业，研究团队在1385米深海成功获得保持14.5兆帕原位压力3℃原位温度的固体深海沉积物/可燃冰样品，攻克了深海沉积物（可燃冰）保压取样技术难题。

我国首个可以实现数十种能源同时管理的智慧大脑

9月22日，国家电力投资集团有限公司“天枢一号”智慧能源系统在京正式发布。它是我国首个可以实现数十种能源同时协同管理的“智慧大脑”，集成了能源监视、预测、调控、运维和服务等全功能于一体，为用户提供智能、高效的“能源一站式”综合服务。

“天枢一号”系统具备千万级计算能力，拥有800多个核心智能算法。它通过大数据+大模型和AI技术，赋能综合能源领域，助力企业提升能源效率、节能减排，属于全国首创。

据了解，“天枢一号”系统应用之后在诸多场景里实现了综合能源的能耗降低超过15%，节能成本降低超过30%，综合能源利用率提升到75%以上，对于构建新型能源体系具有重要价值。

截至目前，“天枢一号”智慧系统已覆盖全国30个省市自治区、1288个县域，部署光伏场站24010座、户用光伏近76万户，设备物联测点1.7亿个，链接源、储、荷总装机容量近27000兆瓦。到2023年底，天枢一号链接管理的综合能源总规模将超过40000兆瓦，将成为全球最大的综合智慧能源数字化平台。

直径8.61米！全球最大直径盾构机主轴承在长沙下线

10月12日，由中国铁建重工集团自主研制的直径8.61米盾构机主轴承在长沙下线，这是迄今全球直径最大、单体最重、承载最高的整体式盾构机主轴承。它的成功研制，标志着国产超大直径主轴承研制及产业化能力跻身世界领先水平，意味着盾构机主轴承取得全面国产化，实现了国产盾构机主轴承从中小直径到超大直径型谱的全覆盖。

这套主轴承可用于驱动18米超大直径盾构机，产品重达62吨，三层楼高，能够承受超万吨级载荷；在直径8米多的滚道平面内，平面度小于20微米，制造难度不亚于在米粒上雕花。

据了解，盾构机主轴承被列入制约我国工业发展的35项“卡脖子”关键技术，是盾构机全产业链自主化的“最后一环”。随着8.61米国产超大直径盾构机主轴承顺利下线，我国企业彻底攻克并自主掌握了盾构机主轴承全系列产品从设计、材料到制造、试验全过程关键核心技术，使国产盾构机有了全系列的“中国心”。

清华团队在忆阻器存算一体芯片领域获突破

近期，清华大学集成电路学院教授吴华强、副教授高滨基于存算一体计算范式，研制出全球首颗全系统集成的、支持高效片上学习（机器学习能在硬件端直接完成）的忆阻器存算一体芯片，在支持片上学习的忆阻器存算一体芯片领域取得重大突破，有望促进人工智能、自动驾驶可穿戴设备等领域的发展。该研究成果日前发表在《科学》上。

记忆电阻器，是继电阻、电容、电感之后的第四种电路基本元件。它可以在断电之后，仍能“记忆”电阻状态，被当作新型纳米电子突触器件。面向传统存算分离架构制约算力提升的重大挑战，吴华强、高滨聚焦忆阻器存算一体技术研究，探索实现计算机系统新范式。忆阻器存算一体技术在底层器件、电路架构和计算范式上全面颠覆了冯·诺依曼传统计算架构，可实现算力和能效的跨越式提升，同时，该技术还可利用底层器件的学习特性，支持实时片上学习，赋能基于本地学习的边缘训练新场景。

课题组基于存算一体计算范式，创造性提出适配忆阻器存算一体实现高效片上学习的新型通用算法和架构，通过算法、架构、集成方式的全流程协同创新，研制出全球首颗全系统集成的、支持高效片上学习的忆阻器存算一体芯片。

我国科学家揭示生命体自我保护行为背后的分子机制

10月2日，《自然》杂志在线发表了我国科学家的一项关于免疫系统如何发挥作用的重要成果。通过海量的实验与计算，来自中国科学院物理所、中国医学科学院等单位的研究人员，成功解析与原核短Ago系统相关的高分辨率三维蛋白结构，同时彻底弄清楚了原核短Ago系统在病毒入侵前后所发生的结构变化。

Argonaute（Ago）蛋白是一种能够接受外源核酸诱导，并行使防御机制对抗入侵者的功能载体。在生命体健康的情况下，Ago蛋白会以个体的形式在生命体内游弋。当检测到病毒的核酸入侵时，它们会迅速组合成功能单位，迅速分解体内的辅酶I。辅酶I参与生命体内的糖酵解、呼吸链等生命活动，它的大量消耗意味着被病毒感染的生命体会迅速走向死亡。而随着宿主的死去，入侵的病毒同样无法继续生存，从而不可能继续复制再去侵染其他的生命体。早在20世纪50年代，科學家们就通过间接的手段检测到了生命体内存在着这种同归于尽的自我保护行为，但受限于当时的软硬件水平，这一过程的实现机制，一直是困扰科学家们的谜题。

该研究通过高分辨冷冻电镜技术与自主研发的自动化结构解析策略，在数百万计的冷冻电镜蛋白质颗粒中，高效地筛选并重构了与原核短Ago系统相关的高分辨率三维蛋白结构，并以此结构为基础结合体外功能实验，彻底揭示了原核短Ago系统在病毒入侵前后所发生的结构变化。

我国学者完成山刺番荔枝全基因组测序

近日，华南农业大学林学与风景园林学院副教授唐光大与福建农林大学教授刘仲健团队合作完成了山刺番荔枝的全基因组测序。

该研究通过比较基因组学分析表明木兰科植物是真双子叶植物的姐妹，而基于串联法（ASTRAL）的系统发育树与并联法的系统发育树木兰科系统发育位置不一致，这可能是由不完全谱系分类（ILS）引起。全基因组复制（WGD）分析表明，山刺番荔枝和鹅掌楸的共同祖先经历了一次WGD事件，而这次WGD事件发生在木兰目和樟目分化之后。

该研究结果为探讨被子植物基部类群的系统演化积累了新的数据，并发现木兰目与樟木分化之后，木兰目内的番荔枝和鹅掌楸两个分支均发生过一次WGD，这可能与被子植物基部类群的地质演化时间和地质事件有关。