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十大科技成果亮相中關村論壇

作者:北京商報

4月25日,2024中關村論壇年會在北京開幕,十項重大科技成果随之釋出。中關村世界領先科技園區建設方案釋出、國際首個全模拟光電智能計算晶片亮相、人工智能取得系列成果、量子雲算力叢集更新、300兆瓦級F級重型瓦斯輪機首台樣機總裝下線……十項重大科技成果不僅展示了目前這一領域的領先水準,也為新質生産力注入了科技創新的強大動能。

十大科技成果亮相中關村論壇

重大科技成果一

《中關村世界領先科技園區建設方案(2024—2027年)》釋出

劃定50項重點任務

習近平總書記高度重視中關村創新發展,強調要加快建設世界領先科技園區。為深入貫徹落實習近平總書記重要訓示精神,4月25日,工業和資訊化部、科學技術部和北京市人民政府對外釋出《中關村世界領先科技園區建設方案(2024—2027年)》,方案提出,到2027年中關村初步建成世界領先科技園區,2035年全面建成世界領先科技園區。

方案圍繞以理念領先帶動原始創新、人才發展、一流企業、高端産業、開放創新生态全面領先,部署五方面50項重點任務,推出新一批重大政策和改革措施,将中關村打造成為北京國際科技創新中心建設躍升的主陣地、京津冀協同發展的突破口、中國高品質發展的引領者、全球創新網絡的關鍵樞紐,為中國式現代化建設貢獻力量。

整體來看,到2027年,中關村将力争在生命科學等領域達到全球領先水準,在颠覆性技術和關鍵核心技術上實作重大突破;打造高水準人才集聚地,人才梯隊體系較為完備,成為全球向往的創業樂土;成為初創企業孕育地、全球領先的創新型企業栖息地,在重點領域持續湧現世界一流企業;基本形成新一代資訊技術、醫藥健康、智能裝備、綠色智慧能源4個具有技術主導權的世界級産業叢集,推進制造業重點産業鍊高品質發展,超前布局引領世界發展的未來産業;成為國際創業投資機構集聚區,創業投資基金規模世界領先;具有全球競争力的開放創新生态全面形成,打造産業高度集聚、開放創新活躍、機制高效有力、基礎設施完善、環境清新優美的中國特色社會主義創新園區,成為世界科技園區發展的重要标杆。

十大科技成果亮相中關村論壇

重大科技成果二

用“芯”加速AI——

全模拟光電智能計算晶片

AI時代,用“光”替代“電”作為資訊處理載體的光計算技術已經成為人工智能晶片的重要技術核心。清華大學戴瓊海團隊突破傳統晶片架構中的實體瓶頸,研制出國際首個全模拟光電智能計算晶片。

據了解,該晶片具有高速度、低功耗的特點,在智能視覺目辨別别任務方面的算力是目前高性能商用晶片的3000餘倍,能效提升400萬倍,該成果開創了全新計算技術時代,有望成為人工智能發展的有力引擎。

重大科技成果三

業内矚目精彩紛呈——

人工智能取得系列成果

AIGC技術快速演進,多個千億參數基座大模型釋出,使用者規模國内領先,長文本上下文了解能力不斷增強,AI Agent智能體應用逐漸拓展,具身智能潛力初顯,文生音樂模型國内首發,文生視訊模型取得原創性突破,生成時長和品質實作大幅提升。

此外,以原創引領,基于價值驅動的全球首個通用人工智能系統原型“通通”釋出,可以識别人類意圖并主動提供幫助,已達到兒童一定智力水準,并且正在持續成長中。

“我們的目标就是打造具有自主感覺、認知、決策、學習和執行能力的智能體,同時也要在價值方面符合人類的情感倫理和道德觀念,從這兩方面看,‘通通’這一項目特色就是其背後的價值和因果驅動,分别代表了其價值體系和能力的AGI系統原型。”北京通用人工智能研究院研究員陳浩對北京商報記者如此說道。

重大科技成果四

駕馭雷射的利器——

轉角氮化硼光學晶體原創理論與材料

“傳統的光學晶體厚度通常是毫米到厘米級,但我們這塊光學晶體厚度隻有1—3微米,大概是人類發絲的1/100,能效卻比傳統光學晶體提升了100—10000倍。”北京大學實體學院劉開輝教授對北京商報記者如此介紹稱。

劉開輝教授提到的這枚光學晶體,就是北京大學科研團隊研制的“轉角菱方氮化硼”。這種光學晶體将菱方氮化硼材料在特定角度旋轉并堆疊,具有超強的光學非線性效應,是世界上已知最薄的光學晶體。然而這枚薄如蟬翼的光學晶體,卻蘊含着材料和理論兩大層面的超級突破。

劉開輝教授進一步補充稱,雖然現在“轉角菱方氮化硼光學晶體”還沒能變成一種産品,但其帶來的沖擊和突破以及對于新質生産力的推動,都是意義深遠的。

重大科技成果五

構築量子計算“實用之路”——

量子雲算力叢集

2023中關村論壇期間,Quafu(誇父)量子計算雲平台正式亮相。時隔一年,Quafu迎來了一次重大更新。2024中關村論壇年會,北京量子資訊科學研究院聯合中國科學院實體研究所、清華大學釋出最新成果“大規模量子雲算力叢集”。

量子雲是量子計算從實驗室走向應用的關鍵,對量子計算算法發展、應用探索、産業生态培育等有着重要的戰略意義。據介紹,五台百比特規模的新一代量子計算系統,通過與經典計算融合,可以形成叢集協同工作。

“這一次不僅是規模上的擴大,還包括了很多技術上的疊代,使量子雲算力的品質有了顯著提升。”北京量子資訊科學研究院研究員金贻榮對北京商報記者舉例提到,平台保真度已經從原來的95%上升到了99%,這也意味着錯誤率從5%下降到了1%,相當于降低了5倍,是一個很大程度的提升。

重大科技成果六

綠色能源的強大引擎——

300兆瓦級F級重型瓦斯輪機完成總裝

重型瓦斯輪機是能源領域核心裝備,主要以天然氣為燃料發電,具有高效率、低排放、快速啟停等特征,廣泛應用于地面發電和電網調峰,具備重要的戰略地位和廣闊的市場前景。因其需在高溫、高應力、高腐蝕環境下長時間運作,涉及多實體場耦合、多學科技術內建,設計、制造、材料、測試等技術挑戰極高,整機技術內建和系統性能比對難度極大,也被譽為裝備制造業“皇冠上的明珠”。

2024年2月28日,大陸自主研制的最大功率、最高技術等級重型瓦斯輪機——300兆瓦級F級重型瓦斯輪機首台樣機在上海臨港總裝下線,這是大陸重型瓦斯輪機自主創新發展曆程中的重要裡程碑,标志着大陸大功率重型瓦斯輪機首次走完基于正向設計的制造全過程,全面進入整機試驗與驗證的最終階段。

“這次下線的300兆瓦級F級重型瓦斯輪機由五大系統、5萬餘個零部件構成,是大陸首次自主研制的最大功率、最高技術等級重型瓦斯輪機,将成為帶動高端裝備制造業發展的重要力量。”中國聯合重型瓦斯輪機技術有限公司科技管理部主任默靜飛解釋稱。

重大科技成果七

來自開源的“芯”貢獻——

第三代“香山”RISC-V開源高性能處理器核

處理器晶片産業是數字經濟的底座。開源則是凝聚産業力量、打破技術壟斷的有效手段。近年來,開源指令集RISC-V因具有高性能、功耗較低、靈活性和開源等特點,正在加速引領新一輪處理器晶片技術與産業的變革浪潮。

此次釋出的“香山”開源高性能RISC-V處理器核已經發展至第三代,實作了性能和開發模式的雙突破。據悉,第三代“香山”開源高性能RISC-V處理器核采用國際上首次基于開源模式的處理器晶片聯合開發,僅用一年半的時間便完成開發。

“‘香山’與其他處理器不一樣的地方就在于它是開源的。”中國科學院計算技術研究所副所長、北京開源晶片研究院首席科學家包雲崗進一步介紹稱,“目前‘香山’已經初步形成了一種應用态勢,預計2025年會有一批基于‘香山’的高端晶片進入市場進而被應用。”

重大科技成果八

基因改良護航糧食安全——

農作物耐鹽堿機制解析及應用

耕地事關糧食安全,意義重大。“當下全球共有14.6億公頃耕地,但常常被大衆忽視的是,全球還有14億公頃的鹽堿地,而大陸鹽堿地面積高達1億公頃,占世界鹽堿地總面積的比例接近1/10,近年來國家層面也已經越發關心鹽堿地的改造和利用。”中國科學院遺傳與發育生物學研究所(以下簡稱“遺傳發育所”)研究員謝旗如此說道。

此次遺傳發育所科研團隊與中國農大、華中農大、先正達集團等8家機關合作,以耐鹽堿作物高粱為材料,首次發現主效耐堿基因AT1及其作用機制。大田實驗證明該基因可顯著提升高粱、水稻、小米和玉米等耐鹽堿作物種質産量,在改良鹽堿地綜合利用中具有重大應用前景。

據了解,在重大理論突破基礎上,謝旗領銜的科研團隊與合作者對高粱進行耐鹽堿育種改良,例如在甯夏平羅鹽堿地(pH值9.1)進行的大田實驗表明,AT1基因的利用能夠使高粱籽粒增産20.1%,全株生物量(青貯用)增加近30.5%。

重大科技成果九

拓展“心有靈犀”的邊界——

“北腦二号”智能腦機系統

腦機接口作為生命科學和資訊技術深度交叉融合的前沿新興技術,成為未來産業發展的重要方向。

據悉,此次釋出的重大成果之一“北腦二号”,由自研高通量柔性微絲電極、千通道電生理采集系統、實時編解碼算法等關鍵技術,完成全鍊路系統建構,在全球首次實作猕猴通過意念控制對二維運動目标的腦控攔截,解決了大規模單細胞信号長期穩定記錄和實時解碼的國際前沿難題,這套系統已經在猴子顱内穩定植入将近一年,電極性能關鍵名額國際領先。

北京芯智達神經技術有限公司業務發展總監李園稱,“北腦二号”侵入式的這套電極系統,采用的材料生物相容性好,可以實作信号穩定采集,包括有效通道數、采集資訊的信噪比等方面性能均能達到世界領先水準。

重大科技成果十

重大科技基礎設施取得系列國際領先成果

1.探索太空奧秘——FAST首次探測迄今最短軌道周期脈沖星雙星系統

中國科學院國家天文台科研團隊基于“中國天眼”的超高靈敏度和超強探測能力,探測到名為M71E的雙星系統,長期觀測後确定這一系統兩顆星繞轉一周的時間僅為53分鐘,是目前已發現繞轉周期最短的脈沖星雙星系統。被确定為是處于蜘蛛類脈沖星“紅背”到“黑寡婦”系統演化過程的中間狀态,填補了蜘蛛脈沖星演化理論的缺失環節。同時,該雙星系統軌道面近乎朝向地球,極為罕見,期待進一步研究有更多發現。

2.捕捉宇宙信使——“拉索”發現史上最亮伽馬暴10萬億電子伏特光子

伽馬暴是宇宙中最劇烈的天體爆炸現象,由于其産生在特别極端的實體環境下,也被視為天體實體甚至基礎實體領域青睐的極端實體實驗室,為人類探究宇宙的演化曆史等重大問題提供了線索。

基于國家重大科技基礎設施“高海拔宇宙線觀測站(LHAASO)”,也就是人們常說的“拉索”,中國科學院高能實體研究所科研團隊正式釋出了迄今最亮的伽馬暴高能輻射的精确能譜,最高能量超過10萬億電子伏特,挑戰了傳統伽馬暴餘輝的标準輻射模型,揭示出宇宙背景光在紅外波段強度低于預期。

3.未來能源之源——EAST實作世界上最長時間可重複的高限制模等離子體運作

核聚變作為一種通過輕原子核融合形成較重原子核釋放巨大能量的過程,因其高效、安全、清潔的特點,被視為替代化石能源的理想方案,而托卡馬克就是實作可控核聚變的方式之一。

2023年4月12日21時,中國科學院磁限制核聚變大科學工程團隊基于正在運作的世界首個全超導托卡馬克EAST裝置,獲得重大成果,成功實作了403秒穩态長脈沖高限制模等離子體運作,創造了托卡馬克裝置高限制模式運作新的世界紀錄。

北京商報記者 楊月涵

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