在月球科學(xué)研究領(lǐng)域,我國(guó)科學(xué)家取得了一項(xiàng)重大突破。同濟(jì)大學(xué)聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所、山東大學(xué)、深空探測(cè)實(shí)驗(yàn)室等單位的研究團(tuán)隊(duì),基于嫦娥六號(hào)任務(wù)獲取的月球背面樣品實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),運(yùn)用人工智能技術(shù)建立了全新模型,首次將月球背面真實(shí)信息融入全球化學(xué)成分圖。這一成果發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然·傳感》封面文章,為理解月球不對(duì)稱性、南極—艾肯盆地形成演化等關(guān)鍵科學(xué)問題提供了重要依據(jù)。研究清晰描繪了月球表面月海、高地、南極—艾肯盆地三大地球化學(xué)區(qū)的元素分布特征,發(fā)現(xiàn)月球背面高地中鎂質(zhì)斜長(zhǎng)巖和鎂質(zhì)巖套的出露比例顯著高于正面,為我國(guó)月球探測(cè)工程奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。
在脊椎動(dòng)物演化研究方面,中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所的團(tuán)隊(duì)經(jīng)過十余年探索,在重慶秀山和云南曲靖的志留紀(jì)地層中發(fā)現(xiàn)了全球已知最早的完整硬骨魚化石——重慶始骨魚和鈍齒宏頜魚。重慶始骨魚化石全長(zhǎng)僅3厘米,生活于4.36億年前;鈍齒宏頜魚則長(zhǎng)達(dá)1米,生活在約4.23億年前。這兩種原始硬骨魚類屬于硬骨魚類干群,代表了肉鰭魚類和輻鰭魚類分化前的共同祖先形態(tài)。它們的發(fā)現(xiàn)否定了"硬骨魚祖先更接近肉鰭魚"的推測(cè),明確了早期硬骨魚頜與牙齒的演化軌跡,證實(shí)我國(guó)華南地區(qū)是硬骨魚乃至整個(gè)有頜脊椎動(dòng)物起源的重要區(qū)域,為"從魚到人"的演化歷程填補(bǔ)了關(guān)鍵空白。
傳統(tǒng)認(rèn)知中,"超級(jí)火山"爆發(fā)會(huì)向大氣注入大量二氧化碳,引發(fā)溫室效應(yīng)。然而,北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院沈佳恒研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合多家機(jī)構(gòu),通過研究距今約2.6億年前的峨眉山大火成巖省,發(fā)現(xiàn)火山噴發(fā)期間大氣二氧化碳濃度非但未升,反而從約700ppm持續(xù)降至約350ppm。這一發(fā)現(xiàn)顛覆了傳統(tǒng)觀點(diǎn),揭示了火山活動(dòng)導(dǎo)致二氧化碳濃度下降的獨(dú)特機(jī)制。研究利用遠(yuǎn)古葉綠素生物標(biāo)志化合物植烷單體碳同位素手段,重建了古大氣二氧化碳濃度記錄,相關(guān)成果發(fā)表于《自然·通訊》。
在三維打印技術(shù)領(lǐng)域,清華大學(xué)成像與智能技術(shù)實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了新的速度紀(jì)錄。團(tuán)隊(duì)將計(jì)算光學(xué)技術(shù)應(yīng)用于增材制造,研發(fā)出"數(shù)字非相干合成全息光場(chǎng)(DISH)"三維打印技術(shù)。該技術(shù)通過調(diào)控高維光場(chǎng)直接創(chuàng)造三維實(shí)體,突破了傳統(tǒng)逐點(diǎn)或逐層掃描模式的速度瓶頸。實(shí)驗(yàn)顯示,生成毫米尺寸復(fù)雜結(jié)構(gòu)的曝光時(shí)間僅需0.6秒,體積打印速率達(dá)333 mm3/s,遠(yuǎn)超傳統(tǒng)體積打印技術(shù)的30秒水平。這項(xiàng)技術(shù)還能用生物相容性材料打印模擬血管的螺旋管、分叉管,甚至在生物組織上"原位打印",為組織工程和藥物篩選提供了新工具,相關(guān)成果發(fā)表于《自然》。
北京理工大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在微系統(tǒng)集成領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)和智能機(jī)器人對(duì)高度集成微系統(tǒng)的需求,團(tuán)隊(duì)提出基于焦耳熱效應(yīng)的超快構(gòu)筑策略,在8秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)了無負(fù)極鋅離子微電池與溫濕度傳感器的一體化單片集成。該策略通過局部焦耳熱效應(yīng)快速激活前驅(qū)體墨水,不僅實(shí)現(xiàn)了功能材料的超快合成,還在材料中原位引入氧空位,顯著提升了電化學(xué)活性。所構(gòu)筑的微電池充電時(shí)間約150秒,單次充滿電后可支持集成系統(tǒng)連續(xù)工作超6小時(shí),低功耗模式下續(xù)航達(dá)24小時(shí)。該柔性系統(tǒng)已成功應(yīng)用于機(jī)器人手臂,結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境溫濕度的自主感知與物體識(shí)別分類,識(shí)別準(zhǔn)確率超過99%,展現(xiàn)出在智能機(jī)器人和可穿戴健康監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的廣闊前景。











