兩院院士評選2025年世界十大科技進展:宇宙圖譜、時間晶體等入選
中國網/中國發展門戶網訊(記者 王振紅)1月26日,由中國科學院院士和中國工程院院士投票評選的2025年世界十大科技進展新聞在北京揭曉?;顒佑芍袊茖W院、中國工程院主辦,中國科學院學部工作局、中國科學報社承辦。
兩院院士評選的2025年世界十大科技進展新聞分別是:腦機接口首次讓患者有感情地說話唱歌,可實時將思想轉化為語言;“電子-光子-量子”一體化芯片系統誕生;探測到史上最龐大黑洞合并事件,挑戰黑洞形成模型;科學家發現迄今最高能量中微子,為之前探測結果的20倍;首個肉眼可見的“時間晶體”問世;轉基因豬器官移植創存活時間紀錄;地基望遠鏡首次探測到130億年前宇宙信號;迄今最大宇宙圖譜問世;史上最大腦“地圖”詳細描述大量神經元及其活動;“深層思維”宣布人工智能測試得分達國際數學奧賽金牌水平。
深度閱讀:2025年世界十大科技進展
腦機接口首次讓患者有感情地說話唱歌,可實時將思想轉化為語言
《自然》刊發的一項研究顯示,美國加利福尼亞大學戴維斯分校研究人員開發的腦機接口系統,利用人工智能解碼使用者試圖說話時的腦電活動,從而幫助患有嚴重言語障礙的人有表現力地說話和唱歌。早期的腦機接口模型可以在3秒內輸出語音,或者只有在用戶模仿完整句子后才會輸出語音。而在最新研究中,這一系統可以模仿說話者自己的聲音,在說話者發出有說話意圖的神經活動信號后10毫秒內說出話語。研究人員指出,這一系統不僅能在表述中呈現說話者意圖,還能表現說話者語調、音調和重音等自然語音特征。
“電子-光子-量子”一體化芯片系統誕生
《自然·電子學》報道,美國波士頓大學、加利福尼亞大學伯克利分校和西北大學團隊聯合,開發出全球首個“電子-光子-量子”一體化芯片系統。這是首次在一塊芯片上集成了量子光源與穩定控制電子電路,并采用標準的45納米半導體制造工藝,為批量化生產“量子光工廠”芯片、構建大規模量子系統奠定了基礎。
探測到史上最龐大黑洞合并事件,挑戰黑洞形成模型
國際合作團隊借助美國(LIGO)等探測器,探測到迄今最大質量黑洞合并事件,該成果對理解黑洞成長意義重大。這項由LIGO-Virgo-KAGRA合作組宣布的發現,源于2023年11月捕捉到的GW231123事件。
此次合并的兩個黑洞質量分別約為太陽的100倍和140倍,合并后形成225倍太陽質量的黑洞,二者自旋速度達每秒約40次,接近理論穩定極限。黑洞分恒星級(幾倍至100倍太陽質量)、中等質量和超大質量三類,中等質量黑洞極為罕見。此次合并的黑洞質量接近或超恒星級區間,無法用傳統超新星爆發機制解釋。專家推測,它們可能由早期小黑洞分級合并形成,這為研究黑洞形成提供了新視角。
科學家發現迄今最高能量中微子,為之前探測結果的20倍
歐洲立方千米中微子望遠鏡(KM3NeT)合作項目團隊在《自然》發表論文稱,他們檢測到了迄今能量最高的宇宙中微子。研究人員認為,這些粒子來自銀河系之外,但其準確來源尚不明確。
首個肉眼可見的“時間晶體”問世
時間晶體是一種在時間維度上持續重復出現的物質形態,就像普通晶體中的原子在空間重復排列一樣。此前,時間晶體僅存在于復雜的量子物質中,但物理學家找到了一種方法,能夠在特定條件下制造出一種可用肉眼看到的時間晶體。這項成果發表于《自然·材料》。該研究涉及兼具液體與固體特性的“液晶”棒狀分子。研究人員只需將光照射在液晶上,就能在其表面產生扭曲分子的漣漪。即使改變了外部條件,漣漪也會以不同的節奏持續移動數小時。這種節奏與任何外部輸入的作用力不同步,滿足了時間晶體的兩項核心定義標準。
研究人員表示,這些時間晶體薄層可嵌入紙幣中,用于驗證真偽。他們稱,光線穿過多組有不同特征圖案的晶體后,不僅會產生單一方向的波紋,還會形成動態的二維條形碼。這種條形碼極難偽造,同時也可用于存儲信息。
轉基因豬器官移植創存活時間紀錄
科學家成功阻止了人類受體對豬腎的排斥反應。一枚豬腎在美國一名57歲的腦死亡男性體內存活了61天,創下了轉基因豬器官在腦死亡患者體內存活時間最長的紀錄。在發表于《自然》的兩篇論文中,研究人員揭示了導致人類免疫系統排斥移植器官的主要原因。他們表示,這些發現將有助于改善活人接受他人或動物器官移植的預后。
地基望遠鏡首次探測到130億年前宇宙信號
美國約翰斯·霍普金斯大學和芝加哥大學的科學家利用位于智利安第斯山脈高處的一臺地基望遠鏡,觀測了來自宇宙早期的偏振微波信號,首次用地基設備揭開宇宙誕生后僅幾億年時的神秘面紗。這是天文學中一個極其關鍵但也最不為人知的時期,被稱為“宇宙黎明”。該成果發表于《天體物理學雜志》,標志著科學家首次在地面上探測到原本被認為只能通過空間望遠鏡才能觀測到的微弱信號。
迄今最大宇宙圖譜問世
由多個國家科研機構聯合組成的項目組,正式發布了迄今最大的宇宙圖譜及相關全部觀測數據。該圖譜名為“COSMOS-Web”,基于詹姆斯·韋布空間望遠鏡(JWST)收集的數據構建,涵蓋逾78萬個星系,時間跨度達135億年,占據整個宇宙歷史的98%。這些數據正在挑戰人們對宇宙早期的認知。此前認為,形成一個擁有10億個太陽質量的星系至少需要幾億年,但新數據表明,宇宙似乎在短短幾億年內就形成了大量恒星和復雜結構。目前仍有大量細節有待研究分析。
史上最大腦“地圖”詳細描述大量神經元及其活動
《自然》和《自然·方法學》發表的一組論文顯示,科研人員繪制出迄今最大、最詳細的哺乳動物大腦連接圖譜。
這一成果來自由150余名神經科學家參與的“大腦皮層網絡機器智能”(MICrONS)項目。這張高分辨率三維腦圖包含超過20萬個腦細胞,其中約8.2萬個是神經元。它還包含超過5億個神經元連接點(稱為突觸)和超過4公里長的神經元連接?!蹲匀弧肪W站刊文指出,這一里程碑式的成果還首次在神經科學領域展現了單個神經元的大規?;顒?。
“深層思維”宣布人工智能測試得分達國際數學奧賽金牌水平
谷歌旗下“深層思維”公司宣布,其搭載了“深度思考”能力的高級版“雙子座(Gemini)”人工智能模型測試得分達到國際數學奧林匹克競賽(IMO)金牌水平,該成績已獲官方認證。
據悉,此項年度評選活動至今已舉辦了32次。評選結果使公眾進一步了解國內外科技發展動態,對普及科學前沿知識起到了積極作用。







