變溫室氣體為能源列榜首
圖:2016中國科學十大進展中,生命科學佔半壁江山。圖為哈工大科學家團隊對基因編輯運行機制進行實驗/資料圖片
□科技部20日公布2016年度中國科學十大進展,旨在發掘基礎研究及前沿探索領域的突破進展。其中,中國科學團隊在引領科學前沿方面持續取得突破,包括得票最高的將二氧化碳高效清潔轉化為液體燃料的新型鈷基電催化劑,以及首次在世界上將量子效應從電子拓展到原子核等。另外,在十項進展中,生命科學領域佔半壁江山,科技部高技術研究發展中心主任耿建東指出,「這說明中國在基因組測序、結構生物學、幹細胞等領域的發展在國際上已經佔據優勢性地位。」/大公報記者周琳北京報道
中國科學十大進展至今已舉辦十二屆,評選是按學科分為物理和天文科學、化學和材料科學、地球科學、生命科學4個組,根據專家遴選、網上投票等方面最終評選出的。按照得票排序,前三名分別為研製出將二氧化碳高效清潔轉化為液體燃料的新型鈷基電催化劑;開創煤製烯烴新捷徑;揭示水稻產量性狀雜種優勢的分子遺傳機制。
研製新型高效催化劑
2016年中國科學家在化石能源的清潔利用和新能源開發方面取得重要突破。由中科大合肥微尺度物質科學國家實驗室謝毅教授、孫永福特任教授課題組設計出一種新型電催化材料,這種鈷/氧化鈷雜化二維超薄結構催化劑可將二氧化碳高效清潔轉化為液體燃料,不僅提供了一種潛在的替代化石原料的清潔能源策略,並將有助於降低二氧化碳排放及其對氣候造成的不利影響。該成果已刊登於1月7日的《自然》雜誌。
團隊科學家指出,他們的研究目前還處於純基礎研究階段,距離實際應用還有很多關鍵的問題需要克服,如二氧化碳的富集和產物的分離等。
水結構奧秘首次被揭示
「水的結構是什麼」是《科學》雜誌提出的125個最具挑戰性的科學問題之一。北京大學教授王恩哥和江穎領導的課題組在國際上首次揭示了水的核量子效應,從全新的角度詮釋了水的奧秘。
江穎課題組和王恩哥課題組基於掃描隧道顯微鏡研發了一套「針尖增強的非彈性電子隧穿譜」技術,在國際上首次獲得了單個水分子的高分辨振動譜,並由此測得了單個氫鍵的強度。他們進一步分析表明,氫核的非簡諧零點運動會弱化弱氫鍵,強化強氫鍵,這個物理圖像澄清了學術界長期爭論的氫鍵的量子本質。《科學》雜誌審稿人盛讚該工作是「實驗的傑作,為研究氫核量子效應提供了一個絕佳的平台」。
同時,耿建東指出,中國生命科學研究領域取得快速發展,在基因組測序及其關聯分析、結構生物學、幹細胞等領域佔據一定優勢地位,在免疫學、神經生物學、表觀遺傳學等領域取得了豐富成果。