教育聚焦：2015中國科學十大進展揭曉

　　十大科學進展分別是

　　1 實現(xiàn)單光子多自由度量子隱形傳態(tài)

　　2 理論預(yù)言并實驗驗證外爾半金屬的存在

　　3 揭示埃博拉病毒演化及遺傳多樣性特征

　　4 實現(xiàn)對反物質(zhì)間相互作用力的測量

　　5 探測到宇宙早期最亮中心黑洞質(zhì)量最大的類星體

　　6 發(fā)現(xiàn)東亞最早的現(xiàn)代人化石

　　7 揭示人類原始生殖細胞基因表達與表觀遺傳調(diào)控特征

　　8 解析細胞炎性壞死的關(guān)鍵分子機制

　　9 研制出碳基高效光解水催化劑

　　10 實現(xiàn)對單個蛋白質(zhì)分子的磁共振探測。

    科技部基礎(chǔ)研究管理中心今天公布2015年度中國科學十大進展遴選結(jié)果，“實現(xiàn)單光子多自由度量子隱形傳態(tài)”等科研成果入選。這些科研成果意義重大，獲得了廣泛的國際贊譽。

　　■ 解讀1 攻破公認“老大難”

　　實現(xiàn)單光子多自由度量子隱形傳態(tài)

　　1997年，國際上首次報道了單一自由度量子隱形傳態(tài)的實驗驗證。然而，真正的量子物理體系具有多個自由度而非單一自由度。因此，研究多自由度的量子隱形傳態(tài)，成為近20年來量子信息領(lǐng)域的一個巨大挑戰(zhàn)。

　　面對挑戰(zhàn)，中國科研團隊創(chuàng)造性地發(fā)展了多項新穎的多粒子多自由度糾纏操縱技術(shù)。經(jīng)過多年艱苦努力，成功實現(xiàn)了多自由度量子體系的隱形傳態(tài)。“為理解和展示量子物理的一個最深遠和最令人費解的預(yù)言邁出了重要的一步。”國際知名量子光學專家Wolfgang Tittel教授如是評價。該成果被英國物理學會評為“2015年度國際物理學十大突破之首”。

　　■ 解讀2 力戰(zhàn)疫情消解恐慌

　　揭示埃博拉病毒演化及遺傳多樣性特征

　　2014年初，埃博拉病毒肆虐全球。有研究顯示，此次病毒進化速率較以往有成倍提高，這引起了全球疫情防控機構(gòu)的恐慌。

　　中國科學家對大量病例標本進行基因組測序后，獲得來自塞拉利昂的175株病毒的全長基因組數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)埃博拉病毒的變異速率與先前暴發(fā)疫情中埃博拉病毒的變異速率接近。這些研究成果加深了對病毒進化特點以及傳播動力學的理解，消除了國際社會對于埃博拉病毒快速變異的擔憂。同時，大量基因組序列的發(fā)表為現(xiàn)場病毒檢測PCR引物設(shè)計提供了參考，并有助于對埃博拉病毒疫苗和治療方案的研發(fā)。

　　相關(guān)研究論文發(fā)表在《自然》雜志上，引起國外主流媒體的關(guān)注，專家盛贊此項研究成果具有重要意義。

　　■ 解讀3 挑戰(zhàn)國際主流觀點

　　發(fā)現(xiàn)東亞最早的現(xiàn)代人化石

　　作為人類起源與演化研究的重要組成部分，現(xiàn)代人起源一直是古人類學研究與爭議的熱點。目前國際學術(shù)界的主流觀點認為，現(xiàn)代人19萬年前起源于非洲，6萬年前擴散到歐亞大陸，成為當?shù)噩F(xiàn)代人的祖先。

　　近10年來，中國學者在這個領(lǐng)域的研究取得一系列重要進展，確定早期現(xiàn)代人至少10萬年前在華南地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)。然而，學術(shù)界對于具有完全現(xiàn)代形態(tài)的人類在東亞地區(qū)出現(xiàn)時間尚不清楚。中國科研人員在南部的湖南省先后發(fā)現(xiàn)47枚人類牙齒化石，牙齒齒冠和齒根呈現(xiàn)典型現(xiàn)代智人特征。最終確定，具有完全現(xiàn)代形態(tài)的人類至少8萬年前在華南局部地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)，填補了現(xiàn)代類型人類在東亞地區(qū)最早出現(xiàn)時間和地理分布的空白。這對“中國沒有早于6萬年的現(xiàn)代人”這一國際主流觀點提出了有力挑戰(zhàn)。

　　■ 解讀4 實現(xiàn)徹底變革

　　研制出碳基高效光解水催化劑

　　在過去40年，聚焦于一步、四電子過程來研究光催化分解水，已經(jīng)開發(fā)出多種無機和有機材料體系的光解水催化劑。然而，大多數(shù)光催化劑量子效率較低、穩(wěn)定性較差。

　　中國科學家設(shè)計構(gòu)建出一種非金屬碳納米點-氮化碳（C3N4）納米復(fù)合材料高效光解水催化劑，提出并示范了一種兩步、兩電子過程的高效完全光解水新機制，實現(xiàn)了可見光下高效的全分解水。該催化劑具有較好的穩(wěn)定性以及較高的轉(zhuǎn)換效率。倫敦大學瑪麗女王學院Steve Dunn教授將該研究視為“該領(lǐng)域的徹底變革”。（記者潘旭濤）