由中国科学院、中国工程院主办，中国科学院学部、中国工程院办公厅、中国科学报社承办，中国科学院、中国工程院院士投票评选的2019年中国科技进步十大新闻和世界科技进步十大新闻于1月11日在北京揭晓。
这一年度评选活动至今已举办26届。
成果被新闻媒体广泛报道，在社会上产生了强烈反响，使公众更多地了解了国内外科技发展情况，对宣传和普及科技起到了积极作用。
2019年中国十大科技进展新闻
1.嫦娥四号实现了人类探测器在月球背面的首次软着陆。
2019年1月3日，嫦娥四号探测器在月球背面艾特肯盆地的丰卡门撞击坑成功着陆。在中继星鹊桥的支持下，嫦娥四号着陆器和玉兔二号巡视器分别开展了就位探测和巡视勘察。
嫦娥四号已经在月球背面工作了300多天，远远超过了设计寿命；“玉兔-2”巡逻车克服各种障碍，行驶里程突破300米，实现了“双三百”的突破。
根据搭载科学载荷获得的数据，研究团队重构了嫦娥四号月球背面的下降轨迹，精确定位了着陆点；获取着陆区的地形、结构、成分等地质信息，发现以橄榄石和低钙辉石为主要矿物成分的岩石，并对其来源作出初步判断，对揭示艾特肯盆地地质演化、月球地壳早期演化历史、月球深部物质结构和形成机制等科学问题具有重要价值。此外，还在月球表面中性原子、中子和辐射剂量、低频射电频谱等领域获得了大量数据，并获得了初步分析结果。
2.中国天文学家发现了迄今为止最大的恒星黑洞。
2019年11月28日，国际科学期刊《自然》发表了中科院国家天文台和张研究团队的一项重大发现。
依托我国自主研发的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜，研究团队发现了迄今为止质量最大的恒星级黑洞，并利用LAMOST巡天的优势，提供了寻找黑洞的新方法。
这个质量是太阳70倍的黑洞，远超理论预测的质量极限，颠覆了人们对恒星黑洞形成的认知，有望推动恒星演化和黑洞形成理论的创新。
据悉，在发现迄今为止质量最高的黑洞的基础上，研究团队下一步将实施“黑洞猎人”计划，预计未来5年将发现并测量近百个黑洞。
3.中国科学家首次观测到三维量子霍尔效应。
霍尔效应描述了当磁场作用于金属和半导体时，电功率和磁力之间的关系。在过去的140年里，国际科学界先后发现了霍尔效应和量子霍尔效应。
中国科学技术大学乔振华课题组与华南科技大学张力元课题组合作等。，并首次在毫米级碲化锆块体单晶材料中观测到三维量子霍尔效应的明确证据，指出这种效应可能是由磁场下相互作用产生的电荷密度波诱发的。这一重要研究成果于2019年5月9日在线发表在国际知名学术期刊《自然》上。
据悉，自1980年发现量子霍尔效应以来，学术界就将研究重点放在了二维系统上。三维量子霍尔效应的发现完成了霍尔效应家族的一个重要谜题。
中国科学家开发了一种新型的类似大脑的计算芯片。
中国科学家经过多年努力，成功研制出一种新型人工通用智能类脑计算芯片——“天空运动”芯片，并成功在无人自行车上进行实验。
清华大学研究中心史教授的相关论文《异构“天空运动”人工通用智能的芯片架构》于2019年8月1日作为封面文章发表在国际期刊《自然》上。
据悉，“田运动”第一代和第二代产品分别于2015年和2017年研发成功。通过不断改进设计，目前的第二代“天空运动”具有高速、高性能、低功耗的特点。
“天空运动”未来的发展方向是为人工通用智能的研究提供一个高能效、高速、灵活的计算平台。还可以用于各种应用的开发，推动人工通用智能的研究，赋能各行各业。
5.世界首台百万千瓦水电机组核心部件完成交付。
由东方电气集团东方电气有限公司研发制造的白鹤滩水电站首台百万千瓦水轮发电机组转轮于2019年1月12日上午在电站现场转轮车间正式完工，比原计划提前交付。
这将有效保证白鹤滩水电站如期实现2021年首台机组投产的目标。
据悉，百万千瓦水电机组是当今世界最大的机组，也是中国水电向世界水电“无人区”的冲刺。整个机组中最核心、最难的部件是转轮，堪称机组的“心脏”。转轮总重353吨，历经24道工序，100多名东电工匠耗时12个月才完成。整个百万千瓦机组的设计和开发历时十年。
6.“太极一号”在轨测试成功。中国的引力波探测空迈出了第一步。
我国首颗空引力波探测技术实验卫星圆满完成第一阶段在轨测试任务。
2019年9月20日，卫星命名为“太极一号”。空之间可以探测到中低频段的引力波信号。但由于引力波信号极其微弱，需要突破目前人类精密测控技术的极限。
中科院研究团队在不到一年的时间里完成了太极一号的研制任务。
第一阶段在轨测试结果表明，激光干涉仪的位移测量精度达到数百皮米，约为一个原子的大小。参考重力传感器的测量精度达到重力加速度的十亿分之一，相当于一只蚂蚁推太极一号卫星产生的加速度；微推进器的推力分辨率达到亚微牛级，约为一粒芝麻重量的万分之一。中国空之间的引力波探测已经迈出了奠基的第一步。
7.最新研究表明，自然界中约24%的物质可能具有拓扑结构。
2019年2月28日凌晨，来自中国科学院物理研究所、南京大学和普林斯顿大学的三个研究小组分别在《自然》杂志上发表了最新的相关研究成果。
他们的研究表明，数千种已知材料可能具有拓扑性质，即自然界中约24%的材料可能具有拓扑结构。拓扑学，描述几何图形或空在连续改变形状后仍能保持不变的性质。
当“拓扑学”这一数学概念被引入物理学领域时，一方面促进了基础物理研究的发展，另一方面也促使了大量新颖的拓扑材料的出现。
8.中国科学家分析“外来”光合物种硅藻的新捕光机制。
中国科学院植物研究所最近的一项研究发现，硅藻这种自然界中“奇妙”的光合物种如何通过其独特的结构高效地捕捉和利用光能。2019年2月8日在北京，知名学术期刊《科学》以长文的形式在线发表了这一成果。
基于这项研究，科学家们有望在未来设计出能够高效“捕捉光线”的新作物。中国科学院植物研究所沈和匡对硅藻主要捕光触角蛋白的高分辨率结构分析，是硅藻光合膜蛋白结构分析的首次工作，为研究硅藻光能捕获、利用和光保护机制提供了重要的结构基础。
9.中国自主研发的临床全数字化PET/CT设备获准进入市场。
华中科技大学谢庆国教授团队发明的全数字化PET/CT已于2019年5月31日通过国家医疗用品管理局注册审批，获得市场准入和对外销售资格。这意味着国产全数字PET打破了国际技术垄断，在中国高端医疗仪器研发上取得重大突破。
PET是正电子发射断层扫描(PET)的缩写，是继超声、CT、核磁共振之后的最新医学影像技术。在恶性肿瘤、神经系统疾病、心血管疾病等重大疾病的早期诊断、疗效评价和病理研究中具有重大应用价值。
10.科学家发现了16万年前丹尼索瓦人的下颌骨化石。
中国科学家联合多名国内外研究人员于2019年5月2日在《自然》杂志上发表文章称，在青藏高原东北部海拔3280米的甘肃省夏河县白石崖洞穴发现了一具人类下颌骨化石。它被鉴定为丹尼索瓦人的下颌骨化石。
这项研究成果将青藏高原史前人类最早的活动时间从4万年前推至16万年前，提前了12万年。
中科院青藏高原研究所陈发虎院士、兰州大学资源与环境学院张东举副教授、德国马普学会进化人类学研究所Jean-Jacques Hublin教授等领衔的研究团队，，对化石发现地及其周边地区进行了近十年的系统考古调查，发现了大量可能与化石共存的文物，为深入研究丹尼索瓦人在高海拔环境下的文化内涵、行为特征和适应策略提供了关键信息。
2019年十大世界科技进展新闻
1.人类第一次“看见”了黑洞。
2019年4月10日，数百名研究人员参与合作的“视界望远镜”项目在全球多地同时召开新闻发布会，发布了他们拍摄的首批黑洞照片。
照片“主角”是室女座超巨型椭圆星系M87中心的超大质量黑洞，质量是太阳的65亿倍，距离地球约5500万光年。
照片显示了一个明亮的环状结构，中心是黑色的，看起来有点像甜甜圈。黑色部分是黑洞投下的“影子”，明亮部分是围绕黑洞高速旋转的吸积盘。
照片给出了黑洞这种极端天体存在的最直接证据，验证了广义相对论，也将有助于回答星系中壮观的喷流是如何产生并影响星系演化等诸多前沿问题。
2.DNA显微镜研制成功。
霍华德休斯医学研究所和布罗德研究所共同开发了“DNA显微镜”，这是一种全新的细胞可视化技术。它利用化学手段获取细胞内部信息，绘制的图像反映了细胞内生物分子的基因序列和相对位置。
该研究发表在2019年6月20日出版的《细胞》杂志上。
据报道，DNA显微镜可以做一些光学显微镜做不到的事情。例如，光学显微镜无法区分具有不同DNA的细胞，如免疫细胞，而DNA显微镜可以通过识别可以攻击肿瘤的免疫细胞来帮助改善某些癌症的治疗。
3.隼鸟2号首次降落在小行星“龙宫”上，并对其进行了采样。
日本宇宙航空空研究开发机构2019年2月22日表示，根据收到的数据，日本当地时间7时48分，小行星探测器隼鸟2号(Hayabusa 2)成功登陆小行星“龙宫”并采集样本。短暂停留后又涨空。
据悉，隼鸟二号于2014年12月从日本鹿儿岛县种子岛宇宙中心发射升空。经过约三年半的Tai 空之旅，于2018年6月27日抵达小行星“龙宫”附近。预定在“龙宫”附近停留约一年半，2020年底返回地球。
4.谷歌研究人员宣布成功演示“量子优势”
“量子优势”用来描述量子计算机发展的关键节点，指的是量子计算机可以在合理的时间内解决一些传统计算机无法解决的特殊问题。
要实现这一目标，需要克服很多挑战，比如在产生较大计算时间空的同时保证较低的错误率，以及设计传统计算机难以处理但量子计算机可以轻松完成的基准测试。
谷歌研究人员领导的团队于2019年10月23日在英国《自然》杂志上发表论文，称其成功展示了“量子优势”，量子系统用了大约200秒完成了传统超级计算机只能在几天内完成的任务。
5.科学家合成了世界上第一个由18个碳原子组成的纯碳环
2019年8月15日，《科学》杂志发表了一项牛津大学化学系与IBM苏黎世研究实验室的合作成果。他们合成了世界上第一个环状分子——C18，其中18个碳原子通过交替的单键和三键连接。早期研究发现，C18环状分子具有半导体性质，这意味着类似的碳直链结构有可能成为分子级的电子元件。
下一步，研究小组将继续研究C18分子的基本性质，包括稳定性。
6.新的人工DNA结构的信息密度可以增加一倍。
DNA存储着遗传密码，遗传密码由四个核苷酸组成，用四个不同的字母表示。美国研究人员近日合成了一种由8个字母组成的新DNA结构，使信息存储密度翻倍，未来有望应用于合成生物学等领域。
美国应用分子进化基金会的史蒂文·本纳(Steven Benner)领导的研究团队在2019年2月的《科学》杂志上发表报告称，他们合成的新DNA分子系统与天然DNA的最大区别在于，它拥有8个生命信息成分，而不是4个。
除了腺嘌呤等四种天然核苷酸外，还含有另外四种结构相似的人工信息单元，它们共同形成双螺旋结构，可以存储和传递信息。
7.首次成功逆转人体生理年龄。
美国加州进行的一项小型临床研究首次表明，逆转人体的表观遗传生物钟是可能的。表观遗传生物钟可以用来衡量一个人的生理年龄。
在一年的时间里，9名健康志愿者服用了三种常用药物——生长激素和两种糖尿病药物。通过分析人类基因组的标记，研究人员发现这些受试者的平均生理年龄下降了2.5岁。
与此同时，这些受试者的免疫系统也出现了年轻化的迹象。该研究成果于2019年9月5日发表在《衰老细胞》杂志上。
8.艾滋病治疗奇迹再现"伦敦病人"或被治愈。
根据2019年3月5日发表在英国《自然》杂志上的论文，一位名叫“伦敦病人”的艾滋病患者在干细胞移植后18个月仍未检测出艾滋病病毒。
他可能是继“柏林病人”之后第二个被治愈的艾滋病患者，但专家们谨慎地表示，疗效需要持续监测。为了治疗癌症，这两名患者还分别接受了放疗和化疗，这可能也有助于消除艾滋病毒。但是，放疗和化疗都有副作用。
与接受全身放疗的“柏林病人”相比，“伦敦病人”接受了相对温和的化疗。研究人员认为，“伦敦病人”的经验可能会更好地推广。
9.科学家培育出一种新型大肠杆菌，可以以二氧化碳为食。
2019年11月28日，北京在《细胞》杂志上发表的一项新研究中，以色列魏茨曼科学研究所的科学家对一种通常以单糖为食的细菌进行了改造，使其能够像植物一样通过吸收二氧化碳来构建细胞。
据悉，研究人员在大肠杆菌的基因中加入了一种用于转化二氧化碳的酶，并去除了其他用于代谢糖分的酶，最终成功改变了它们赖以生存的“食物”来源。为了证明它们真的不需要糖来生存，科学家将这些细菌放在实验室里200天。
当再次研究这些细菌时，研究人员发现它们已经成功“进化”，可以在没有糖的情况下生长。这项成就为利用工程细菌将我们的废物转化为燃料、食物或其他有趣的化合物开辟了一个令人兴奋的新前景。
10.欧盟批准世界上首个埃博拉疫苗上市。
2019年11月12日，欧洲监管机构批准了一种疫苗，该疫苗已经帮助控制了埃博拉病毒的致命爆发——这是针对埃博拉病毒的免疫接种首次通过这项审查。埃博拉病毒是一种烈性传染病病毒，主要通过体液传播，可引起致命性出血热。
此前，医学研究人员在埃博拉疫苗的研发上投入了大量的精力，但大多停留在临床试验阶段，而Ervebo成为了第一个被正式批准用于人类的埃博拉疫苗。默克公司还向美国美国食品药品监督管理局提交了申请，该疫苗预计将于2020年第一季度获准在美国上市。
来源:科学网
