两院院士评选"2021年中国十大科技进展新闻"(3)

10月19日,中国科学院发布嫦娥五号月球科研样品最新研究成果。中国科学院地质与地球物理研究所和国家天文台主导,联合多家研究机构通过3篇《自然》论文和1篇《国家科学评论》论文,报道了围绕月球演化重要科学问题取得的突破性进展。

在最新的研究中,科研人员利用超高空间分辨率铀—铅(U-Pb)定年技术,对嫦娥五号月球样品玄武岩岩屑中50余颗富铀矿物(斜锆石、钙钛锆石、静海石)进行分析,确定玄武岩形成年龄为20.30±0.04亿年,表明月球直到20亿年前仍存在岩浆活动,比以往月球样品限定的岩浆活动延长了约8亿年。

研究显示,嫦娥五号月球样品玄武岩初始熔融时并没有卷入富集钾、稀土元素、磷的“克里普物质”,嫦娥五号月球样品富集“克里普物质”的特征,是由于岩浆后期经过大量矿物结晶固化后,残余部分富集而来。

这一结果排除了嫦娥五号着陆区岩石的初始岩浆熔融热源来自放射性生热元素的主流假说,揭示了月球晚期岩浆活动过程。据悉,此次研究采用的超高空间分辨率的定年和同位素分析技术处于国际领先水平,为珍贵地外样品年代学等研究提供了新的技术方法。

07、异源四倍体野生稻快速从头驯化获得新突破

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异源四倍体野生稻与二倍体栽培稻的植株表型 中科院种子创新研究院/遗传与发育生物学研究所供图

随着世界人口的快速增长,至2050年粮食产量或将增加50%才能完全满足需求。与此同时,近年来世界气候变化加剧,全球气候变暖、极端天气频发等都为粮食安全带来了巨大挑战。在此背景下,如何进一步提高作物单产成为亟待解决的严峻问题。

中国科学院种子创新研究院/遗传与发育生物学研究所李家洋院士团队首次提出了异源四倍体野生稻快速从头驯化的新策略,旨在最终培育出新型多倍体水稻作物,从而大幅提升粮食产量并增加作物环境变化适应性。本项研究为未来应对粮食危机提出了一种新的可行策略,开辟了全新的作物育种方向。相关研究成果2月4日发表于《细胞》。

08、我国研发成功-271℃超流氦大型低温制冷装备

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液氦到超流氦温区大型低温制冷系统(模型)中科院理化技术研究所供图

4月15日,由中国科学院理化技术研究所承担的国家重大科研装备研制项目“液氦到超流氦温区大型低温制冷系统研制”通过验收及成果鉴定,标志着我国具备了研制液氦温度(零下269摄氏度)千瓦级和超流氦温度(零下271摄氏度)百瓦级大型低温制冷装备的能力,可满足大科学工程、航天工程、氦资源开发等国家战略高技术发展的迫切需要。

项目的成功实施,还带动了我国高端氦螺杆压缩机、低温换热器和低温阀门等行业的快速发展,提高了一批高科技制造企业的核心竞争力,使相关技术实现了从无到有、从低端到高端的提升,在我国初步形成了功能齐全、分工明确的低温产业群。

09、植物到动物的功能基因转移首获证实

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Cell论文机理图 中国农科院蔬菜花卉研究所张友军团队供图

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