教育聚焦：2015中國科學十大進展揭曉

　　十大科學進展分別是

　　1 實現單光子多自由度量子隱形傳態

　　2 理論預言并實驗驗證外爾半金屬的存在

　　3 揭示埃博拉病毒演化及遺傳多樣性特征

　　4 實現對反物質間相互作用力的測量

　　5 探測到宇宙早期最亮中心黑洞質量最大的類星體

　　6 發現東亞最早的現代人化石

　　7 揭示人類原始生殖細胞基因表達與表觀遺傳調控特征

　　8 解析細胞炎性壞死的關鍵分子機制

　　9 研制出碳基高效光解水催化劑

　　10 實現對單個蛋白質分子的磁共振探測。

    科技部基礎研究管理中心今天公布2015年度中國科學十大進展遴選結果，“實現單光子多自由度量子隱形傳態”等科研成果入選。這些科研成果意義重大，獲得了廣泛的國際贊譽。

　　■ 解讀1 攻破公認“老大難”

　　實現單光子多自由度量子隱形傳態

　　1997年，國際上首次報道了單一自由度量子隱形傳態的實驗驗證。然而，真正的量子物理體系具有多個自由度而非單一自由度。因此，研究多自由度的量子隱形傳態，成為近20年來量子信息領域的一個巨大挑戰。

　　面對挑戰，中國科研團隊創造性地發展了多項新穎的多粒子多自由度糾纏操縱技術。經過多年艱苦努力，成功實現了多自由度量子體系的隱形傳態。“為理解和展示量子物理的一個最深遠和最令人費解的預言邁出了重要的一步。”國際知名量子光學專家Wolfgang Tittel教授如是評價。該成果被英國物理學會評為“2015年度國際物理學十大突破之首”。

　　■ 解讀2 力戰疫情消解恐慌

　　揭示埃博拉病毒演化及遺傳多樣性特征

　　2014年初，埃博拉病毒肆虐全球。有研究顯示，此次病毒進化速率較以往有成倍提高，這引起了全球疫情防控機構的恐慌。

　　中國科學家對大量病例標本進行基因組測序后，獲得來自塞拉利昂的175株病毒的全長基因組數據，發現埃博拉病毒的變異速率與先前暴發疫情中埃博拉病毒的變異速率接近。這些研究成果加深了對病毒進化特點以及傳播動力學的理解，消除了國際社會對于埃博拉病毒快速變異的擔憂。同時，大量基因組序列的發表為現場病毒檢測PCR引物設計提供了參考，并有助于對埃博拉病毒疫苗和治療方案的研發。

　　相關研究論文發表在《自然》雜志上，引起國外主流媒體的關注，專家盛贊此項研究成果具有重要意義。

　　■ 解讀3 挑戰國際主流觀點

　　發現東亞最早的現代人化石

　　作為人類起源與演化研究的重要組成部分，現代人起源一直是古人類學研究與爭議的熱點。目前國際學術界的主流觀點認為，現代人19萬年前起源于非洲，6萬年前擴散到歐亞大陸，成為當地現代人的祖先。

　　近10年來，中國學者在這個領域的研究取得一系列重要進展，確定早期現代人至少10萬年前在華南地區已經出現。然而，學術界對于具有完全現代形態的人類在東亞地區出現時間尚不清楚。中國科研人員在南部的湖南省先后發現47枚人類牙齒化石，牙齒齒冠和齒根呈現典型現代智人特征。最終確定，具有完全現代形態的人類至少8萬年前在華南局部地區已經出現，填補了現代類型人類在東亞地區最早出現時間和地理分布的空白。這對“中國沒有早于6萬年的現代人”這一國際主流觀點提出了有力挑戰。

　　■ 解讀4 實現徹底變革

　　研制出碳基高效光解水催化劑

　　在過去40年，聚焦于一步、四電子過程來研究光催化分解水，已經開發出多種無機和有機材料體系的光解水催化劑。然而，大多數光催化劑量子效率較低、穩定性較差。

　　中國科學家設計構建出一種非金屬碳納米點-氮化碳（C3N4）納米復合材料高效光解水催化劑，提出并示范了一種兩步、兩電子過程的高效完全光解水新機制，實現了可見光下高效的全分解水。該催化劑具有較好的穩定性以及較高的轉換效率。倫敦大學瑪麗女王學院Steve Dunn教授將該研究視為“該領域的徹底變革”。（記者潘旭濤）