回顾 《科学》杂志发布2025年度十大科学突破 全球可再生能源增长势不可当 新华社洛杉矶12月18日电（记者谭晶晶）美国《科学》杂志18日公布其评选的2025年度十大科学 突破，"全球可再生能源增长势不可当"获评年度头号突破。该杂志认为，2025年全球可再生能源 在多个领域超过传统能源，这一重大转型主要由中国引领。 《科学》杂志刊文介绍，今年，全球可再生能源发电量首次超过了煤炭；太阳能和风能的增长速 度之快，足以覆盖今年上半年全球新增用电需求。文章认为，中国在太阳能电池、风力涡轮机以 及锂电池储能等领域持续扩大布局，巩固了其在全球可再生能源生产和相关技术方面的引领地 位。 文章指出，中国强大的工业体系是这一趋势的主要驱动力。全球约80%的太阳能电池、70%的风 力涡轮机及70%的锂电池由中国生产，且在成本上具备绝对优势。中国蓬勃发展的绿色技术出口 也正在改变世界其他地区，包括欧洲和全球南方国家等。 《科学》杂志评出的今年其他9项科学突破有多个与生命健康相关。例如，定制基因编辑为超罕见 病带来希望；两种淋病新药在大型临床试验中证实有效，这是几十年来首批对抗严重性传播疾病 的新武器；研究发现神经细胞通过传递线粒体 ...

新华社洛杉矶12月18日电 美国《科学》杂志18日公布其评选的2025年度十大科学突破，"全球可再生能 源增长势不可当"获评年度头号突破。该杂志认为，2025年全球可再生能源在多个领域超过传统能源， 这一重大转型主要由中国引领。 《科学》杂志评出的今年其他9项科学突破有多个与生命健康相关。例如，定制基因编辑为超罕见病带 来希望；两种淋病新药在大型临床试验中证实有效，这是几十年来首批对抗严重性传播疾病的新武器； 研究发现神经细胞通过传递线粒体助力癌细胞"超级充电"，阻断该传递或可减缓癌细胞转移；异种器官 移植实现历史性突破。 《科学》杂志刊文介绍，今年，全球可再生能源发电量首次超过了煤炭；太阳能和风能的增长速度之 快，足以覆盖今年上半年全球新增用电需求。文章认为，中国在太阳能电池、风力涡轮机以及锂电池储 能等领域持续扩大布局，巩固了其在全球可再生能源生产和相关技术方面的引领地位。 文章指出，中国强大的工业体系是这一趋势的主要驱动力。全球约80％的太阳能电池、70％的风力涡轮 机及70％的锂电池由中国生产，且在成本上具备绝对优势。中国蓬勃发展的绿色技术出口也正在改变世 界其他地区，包括欧洲和全球南方国家等。 另外 ...

采购概况 - 中国科学院国家天文台发布8项仪器设备采购意向，预算总额达1.10亿元[2][3] - 采购预计在2025年10月至11月进行[3] 具体采购项目与预算 - X频段数传信道与解调设备：采购2套，预算740万元，服务于超远距离、超高速深空数据接收任务，要求2028年4月完成验收[5] - X频段制冷接收机设备：采购1套，预算400万元，服务于深空数据接收任务，要求高灵敏度和长期连续工作能力，验收时间同为2028年4月[5][6] - 三台40米口径全可动天线项目：采购3台，预算3300万元，位于FAST核心区并与FAST组阵运行，采购周期12个月[6] - 光学望远镜镀膜设备：采购1套，预算2300万元，用于对角线尺寸为1440mm的六边形镜面批量镀膜及超大口径反射镜表面镀膜[6] - 射电天文接收机研制项目：采购天文终端设备1套，预算1000万元，交付时间为2028年8月，包含4年免费保修[6] - 射电天文终端：采购天文接收机4套，覆盖多个频段，预算1000万元，交付时间2028年8月，包含4年免费保修[6] - 天文光学望远镜：采购1套，包含2米双反射望远镜光学系统等，预算1800万元，预计2025年10月采购[6][7] - 集成化天文光谱仪和圆顶：采购1套，包含天文光谱仪及圆顶等配套设施，预算500万元，预计2025年10月采购[7]

研究背景与核心问题 - 国际研究团队首次在实验室制造出等离子体"火球"，模拟类星体耀变体喷流在星际空间的传播过程，为破解宇宙中"消失的伽马射线"之谜提供新线索[1] - 耀变体是由超大质量黑洞驱动的活动星系，会向地球方向喷射接近光速的粒子与辐射束，产生能量可达数太电子伏（TeV）的极强伽马射线[1] - 理论上，高能伽马射线在穿越星际空间时应与宇宙微波背景相互作用产生能量较低的伽马射线，但这些低能伽马射线始终未被卫星望远镜探测到，形成科学谜题[1] 实验方法与过程 - 研究团队在欧洲核子研究中心（CERN）的高辐射材料实验设施中，利用超级质子同步加速器产生电子—正电子对，并让它们穿过一米长的等离子体，构建类星体喷流传播的实验模型[2] - 通过精确测量粒子束形态及磁场信号，研究人员首次在实验室中直接检验"喷流—等离子体不稳定性"是否足以破坏喷流结构[2] 实验结果与结论 - 实验显示粒子束始终保持狭窄、几乎平行的形态，几乎没有出现显著扰动或自发磁场[2] - 据此推断，在天体尺度上"喷流—等离子体不稳定性"效应过弱，无法解释缺失的低能伽马射线[2] - 结论强化了另一种解释，即宇宙中存在极其微弱的星际磁场，它们可能是早期宇宙遗留下的"原初磁场"[2] 研究意义与未来展望 - 通过在地球上模拟极端物理条件验证宇宙尺度下的过程，是理解高能天体喷流及磁场起源的重要一步[2] - 宇宙早期磁场的种子机制仍不明确，可能涉及超越标准模型的新物理[2] - 未来，切伦科夫望远镜阵列天文台等新一代观测设施有望提供更高分辨率数据，进一步验证这一理论[2]

项目概况与战略意义 - 中国首个国家空间科学中长期发展规划《国家空间科学中长期发展规划（2024—2050年）》将"日地全景"列为五大科学主题之一[6] - 国家重大科研仪器研制项目"用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统"（AIMS望远镜）已通过结题验收并正式启用，是国际首个中红外太阳磁场观测设备[7] - 项目自2014年立项至验收，历时11年，最终选址在海拔约4000米的青海冷湖赛什腾山[12][14] 技术突破与核心优势 - AIMS望远镜将太阳磁场测量精度从国际通用的100高斯量级提升至10高斯量级，实现精度十倍跃升[12] - 团队研制出国际上首台兼具超高光谱分辨率与成像功能的红外傅里叶光谱仪，突破了此前国际上红外傅里叶光谱仪均为"非成像"型号的限制[12] - 实现了红外光谱和成像终端及真空制冷系统等核心部件的国产化[13] 科学应用与产业价值 - 太阳磁场研究是灾害性空间天气精准预报的关键，太阳风暴等空间天气事件会干扰航空航天、导航通信系统，并可能损坏输油输气管道等现代化基础设施[10][11] - 精确测量太阳磁场对保障电网安全、航天探索、气候预测及农业生产具有广泛意义[10] - AIMS望远镜已积累大批有价值的科学观测数据，有望在太阳三维大气动力学、耀斑物理等前沿研究方面取得重要进展[15] 中国天文观测体系发展 - 中国首颗太阳探测科学技术试验卫星"羲和号"于2021年10月14日成功发射，标志着中国正式进入空间"探日"时代[8] - 中国首颗综合性太阳探测专用卫星"夸父一号"于2022年10月发射升空，实现了中国天基太阳探测卫星的跨越式突破[17] - 形成"天地协同"观测体系：太空卫星聚焦太阳高层大气及剧烈爆发活动，地面望远镜主攻太阳低层大气，实现从爆发源头到地球传播的全过程追踪[17][18]

项目概况与科学意义 - 平方公里阵列射电望远镜（SKA）是全球多国出资建造的世界最大规模综合孔径射电望远镜，被誉为“世界巨眼” [5] - SKA是中国首个深度参与的国际大科学工程，采用双台址方案，低频阵列位于澳大利亚，中频阵列以南非为核心并扩展至非洲南部8个国家 [5][6] - 项目旨在通过多面天线组合形成等效大孔径观测，相当于把地球变成一个“星球级镜头”，其平方公里级的等效接收面积意味着超高的灵敏度和科学发现能力 [9] 建设进展与技术规格 - 南非台址将由分布在3000公里范围内的数千台15米口径的碟形反射面天线组成，首期项目将安装197台碟形天线，后期还会安装数千台 [6][8] - 截至目前，南非台址已建成64台天线（即先导项目MeerKAT），另有15台由中方设计承建的天线正在现场装配中 [6] - 每台天线支架高约11米，支撑起15米翼展的主反射面，主反射面由66块边长3米的独立面板组成，每块面板经过亚毫米级精度的调整以确保反射面光滑 [8][11] - SKA产生的数据量极大，平均每秒就有约8TB的数据产出，通过专用宽带输送至超级计算机进行处理 [8] 科学能力与已获成果 - SKA具有广域巡天、高灵敏度、高解像度、观测速度更快等特征 [10] - 先导项目MeerKAT已取得一系列观测成果：2022年首次合成出银河系中心照片；今年2月发现一个大小相当于银河系32倍多的巨型星系；今年10月在距离地球超过40亿光年的11个星系中探测到中性氢信号 [10] - 项目预期目标包括研究宇宙物质的连接形态，磁力、重力的影响，脉冲星的运动规律以及开发新的天文研究方法 [10] 国际合作与中国参与 - 1993年包括中国在内的10国共同发起建造SKA的倡议，2011年中国等7国创建国际SKA组织，该组织于2021年过渡为政府间国际组织SKA天文台 [9] - 中国是SKA项目的重要贡献者，提供了SKA中频天线结构，未来还将提供64台天线作为实物贡献，中国也是SKA区域科学中心的关键参与者 [11] - 中国电科网络通信研究院是SKA在建中频天线结构任务的一级承包方，负责设计、制造、运输、集成和调试等任务 [11] 协同效应与未来展望 - SKA（南天区）与中国的500米口径球面射电望远镜FAST（北天区）优势互补，FAST观测深度及精度高，SKA在观察范围和效率上更具优势 [12] - 今年5月，清华大学联合多国天文学家利用FAST和MeerKAT对银河系球状星团进行了高精度观测，绘制出更清晰的银河系磁场图谱，未来双方还将合作追踪脉冲星突变、研究星际湍流等 [12]

项目概述 - 全球首台中红外太阳磁场专用观测设备AIMS正式启用 [1] - 该设备是中国首个工作在中红外的天文望远镜 [1] - 项目于2015年启动研制 建设于海拔4000米的青海冷湖赛什腾山D观测平台 [1] 技术突破 - 通过12.3微米中红外波段观测 实现太阳磁场直接测量方法的突破 [1] - 将太阳磁场测量精度提升到优于10高斯量级 [1] - 解决了太阳磁场测量百年历史中的一个瓶颈问题 [1] 科学意义与应用 - 太阳磁场是驱动耀斑、日冕物质抛射等剧烈活动的能量总开关 [1] - 精确测量太阳磁场是理解太阳乃至恒星物理的核心 [1] - 该测量是预警空间天气的关键 [1] - AIMS已积累一大批有价值的科学观测数据 [1] - 有望在太阳三维大气动力学、耀斑物理等前沿研究方面取得重要进展 [1]

观测成果 - “中国天眼”（FAST）发现的脉冲星数量已达到1152颗，超过同一时期国际其他望远镜发现脉冲星数量的总和 [1] - 发现的脉冲星中包括大量的毫秒脉冲星和脉冲星双星，丰富了脉冲星的种类和数量 [1] 科学意义 - 脉冲星是最致密的天体之一，被公认为是物理学和天文学的“超级明星”，是研究四大相互作用和极端条件下物理规律的天然实验室 [1] - 通过观测脉冲星，可检验广义相对论、探测低频引力波等，为脉冲星物理等理论研究提供重要的数据支持 [1] - 大量脉冲星的发现对于理解脉冲星的形成和恒星演化具有重要意义 [1] 技术能力与行业地位 - 凭借很高的灵敏度，FAST在“十四五”期间取得了一批原创性重大成果 [1] - FAST的成果让中国射电天文研究实现从跟跑到领跑的跨越 [1]

AI在天文科研中的能力边界 - AI在天文学大数据时代承担大量重复性、机械性工作，实现对传统科研流程的效率革命 [3] - AI能从传统上被视为噪声的数据中提取有效信号，有望将拉索探测器的灵敏度提升数倍，相当于“再造几个拉索” [4] - AI算法在开普勒卫星数据中挖掘类地行星候选者，将原本需要一个月完成的搜寻信号缩短至一天完成 [4] - AI在大型深海多节点精密设备上能处理复杂深海信号并监控预警探测器健康运行 [4] - AI的运作本质是数据驱动和模式匹配，无法产生人类源于好奇心的探索欲，无法自发地对未知产生追问 [9] - AI目前擅长在既有范式下进行优化，但研究方向的重大突破仍需科学家基于知识积累、学科直觉和想象力来提出 [10] - AI的“黑箱特性”使其难以提供清晰的物理机制，无法解释超新星爆发的物理机制或暗能量的本质 [10] 观测范式与设备设计的智能化变革 - 算力星座计划将AI模型直接部署到太空中卫星上，实现数据实时处理，对暂现源实现快速反应，避免传统模式数小时至数天的延迟 [5] - AI可实现全球望远镜网络的秒级协同响应，例如“GOTTA司天工程”意图通过AI实现全球上百台望远镜的智能调度 [5] - AI的引入使得“计算光学”成为可能，利用算法补偿不完美光学系统误差，以软实力弥补硬件制造能力不足 [11] - 望远镜造价近似和口径的三次方成正比，AI可能使基于“大量小装置+智能算法”的性价比更高科研模式成为未来发展方向 [11] 数据融合与科研门槛的降低 - 利用AI构建智能化“数字宇宙”，未来天文学家只需用自然语言提出需求，AI即可自动融合来自不同望远镜的多波段、多信使数据 [6] - AI大语言模型的识别能力让科研人员无需精通专业SQL数据库查询语言即可轻松获取所需数据产品，大大降低数据使用门槛 [6] 对科研人才培养的影响 - AI能让有想法、有创造力的学生更早接触并解决前沿科学问题，一个博士生配上AI工具可独立承担过去需要一个团队才能完成的工作 [14] - 未来天文学家对AI工具的掌握将如同今天对编程和英语的掌握一样成为必备技能 [15] - AI的便捷性带来思维惰性，学生拿到数据后直接扔给AI模型并采纳结果，不再思考数据背后物理机制，可能导致年轻学者的科学直觉退化 [16] - 过度依赖AI易使学生知识体系空洞碎片化，一旦遇到AI无法处理的非常规问题就束手无策 [16]

活动概述 - 活动名称为“科学与中国”青海省“千名院士·千场科普”行动 [2] - 活动将于2025年9月17日在青海省西宁市启动 [4] - 活动是一次大型科普活动，旨在普及天文知识，提升公众科学素养 [4] 活动参与方 - 活动邀请崔向群、陈仙辉、景益鹏、韩占文、林海青、黄建平、史生才等7位天文科学和相关技术领域院士参与 [4] - 活动还包括十多名资深科学家团队 [4] - 活动由中国科学院学部科学普及与教育工作委员会主办 [4] - 活动由中国科学院紫金山天文台、中国天文学会、青海省科学技术协会、中共海西州委、海西州政府联合承办 [4] 活动内容与目标 - 活动将深入青海省西宁市、海西州德令哈市等地区 [4] - 活动聚焦天文学前沿进展、我国重大成果、弘扬科学家精神等主题 [4] - 活动形式包括走进机关、学校和企事业单位开展科普讲座、科技咨询等一系列活动 [4] - 活动目标是为青海地区的科技创新营造良好的社会氛围，增进公众对青海省天文发展战略重大意义的深入理解 [4] - 活动旨在激发青海地区公众尤其是青少年对天文科技领域的兴趣和热情，为当地经济和社会发展注入新的动力 [4]