駕馭雷射的利器——轉角氮化硼光學晶體原創理論與材料；綠色能源的強大引擎——300兆瓦級F級重型瓦斯輪機完成總裝；拓展“心有靈犀”的邊界——“北腦二号”智能腦機系統……
4月25日上午，2024中關村論壇年會開幕式集中釋出了十項具有創新性、前瞻性、颠覆性的重大科技成果，涉及基礎研究、前沿技術、科技基礎設施等各方面。
01
《中關村世界領先科技園區建設方案（2024-2027年）》
釋出機關：工信部、科技部、北京市人民政府
開幕式上釋出了《中關村世界領先科技園區建設方案（2024-2027年）》（方案詳細内容請見：重磅！《中關村世界領先科技園區建設方案（2024—2027年）》印發）。
習近平總書記高度重視中關村創新發展，強調要加快建設世界領先科技園區。為深入貫徹落實習近平總書記重要訓示精神，工業和資訊化部、科學技術部和北京市人民政府聯合印發《中關村世界領先科技園區建設方案》，圍繞以理念領先帶動原始創新、人才發展、一流企業、高端産業、開放創新生态全面領先，部署五方面50項重點任務，推出新一批重大政策和改革措施，将中關村打造成為北京國際科技創新中心建設躍升的主陣地、京津冀協同發展的突破口、中國高品質發展的引領者、全球創新網絡的關鍵樞紐，為中國式現代化建設貢獻力量。
02
全模拟光電智能計算晶片
釋出機關：科技部、國家自然科學基金委、清華大學
AI時代，用“光”替代“電”作為資訊處理載體的光計算技術已經成為人工智能晶片的重要技術核心。清華大學戴瓊海團隊突破傳統晶片架構中的實體瓶頸，研制出國際首個全模拟光電智能計算晶片。該晶片具有高速度、低功耗的特點，在智能視覺目辨別别任務方面的算力是目前高性能商用晶片的3000餘倍，能效提升400萬倍，該成果開創了全新計算技術時代，有望成為人工智能發展的有力引擎。
03
人工智能取得系列成果
釋出機關：科技部新一代人工智能發展研究中心，中國資訊通信研究院，北京市科學技術委員會、中關村科技園區管理委員會
随着生成式人工智能（AIGC）技術的快速演進，多個千億參數基座大模型釋出，使用者規模國内領先，長文本上下文了解能力不斷增強。AI Agent智能體應用逐漸拓展，具身智能潛力初顯；文生音樂模型國内首發，生成時長和品質實作大幅提升。
“通通”看起來與普通小女孩無異，可她的身份卻不一般。她是北京通用人工智能研究院研發的全球首個通用智能人，是由價值與因果驅動的具身AGI系統原型。“通通”以原創的認知架構理論架構為頂層設計，由自主研發的國産學習和推理架構為底層支撐，擁有類人價值觀，并可通過價值體系驅動，自主生成任務。“通通”還具備複雜動态場景下的實體與社會常識，通過具身智能保障複雜、長鍊條任務高效執行。
經測試，“通通”達到3～4歲兒童的智能水準，并且正在持續成長疊代中。随着“通通”的持續疊代，不僅可作為通用底座支撐各類垂直應用場景，形成千萬個“通用智能人”賦能千行百業；也可以與具身智能機器人相結合，為智能制造、智慧城市、醫療健康等領域帶來革命性的變化。
04
轉角氮化硼光學晶體原創理論與材料
釋出機關：教育部、北京大學
雷射技術是現代科技文明的重要基石。光學晶體被譽為雷射技術的“心髒”，是實作雷射頻率轉換、脈沖壓縮、資料加密、資訊處理等功能的關鍵。然而，基于傳統光學晶體的實體理論和材料體系已臻于完善，現有晶體很難滿足未來雷射器小型化、高內建、功能化發展的新要求，新一代雷射技術的發展亟待光學晶體理論和材料的創新突破。
北京大學科研團隊基于在輕元素材料實體和光譜實體方面的長期研究基礎，首創“界面轉角相位比對理論”，并應用氮化硼首次制備出超薄、高能效的全新類型光學晶體——“轉角菱方氮化硼”。這種“薄如蟬翼”的新型光學晶體僅有微米量級厚度，是目前世界上已知最薄的光學晶體，但能效相較于傳統晶體提升了至少100倍。
這一研究成果是大陸在光學晶體領域的重要原創性突破，開辟了光學晶體領域全新的設計模型和材料體系，有望在量子光源、光子晶片、人工智能等領域實作新的應用突破。
05
量子雲算力叢集
釋出機關：北京量子資訊科學研究院、中國科學院實體研究所、清華大學
量子雲是量子計算從實驗室走向應用的關鍵，對量子計算算法發展、應用探索、産業生态培育等有着重要的戰略意義。
2023年，“量子未來-QUAFU”量子計算雲平台釋出。在平台基礎上，北京量子資訊科學研究院聯合中國科學院實體研究所、清華大學等團隊完成大規模量子雲算力叢集的建設。大規模量子雲算力叢集将五台百比特規模的新一代量子計算系統，與經典計算融合，形成叢集協同工作，可用實體比特數達到590個以上，平均兩比特門保真度達到97%以上，其中“Baihua”系統則接近99%。
大規模量子雲算力叢集在測控、編譯優化、使用者互動等軟體方面做了全面更新，支援線路編織、變分線路編譯等進階功能，綜合名額進入國際前列。
06
300兆瓦級F級重型瓦斯輪機完成總裝
釋出機關：國務院國資委、國家電力投資集團有限公司
重型瓦斯輪機是能源領域核心裝備，主要以天然氣為燃料發電，具有高效率、低排放、快速啟停等特征，廣泛應用于地面發電和電網調峰，具備重要的戰略地位和廣闊的市場前景。
2024年2月28日，大陸自主研制的最大功率、最高技術等級重型瓦斯輪機——300兆瓦級F級重型瓦斯輪機首台樣機在上海臨港總裝下線，标志着大陸大功率重型瓦斯輪機首次走完基于正向設計的制造全過程，全面進入整機試驗與驗證的最終階段。
這次下線的300兆瓦級F級重型瓦斯輪機，由國家電力投資集團有限公司研制，由5大系統、5萬餘個零部件構成，将成為帶動高端裝備制造業發展的重要力量，在保障大陸能源安全和綠色發展方面發揮重要作用。
07
第三代“香山”RISC-V開源高性能處理器核
釋出機關：中國科學院計算技術研究所、北京開源晶片研究院
近年來，開源指令集RISC-V正在加速引領新一輪處理器晶片技術與産業的變革浪潮，為大陸處理器晶片走向全球化提供了新的路徑。
中國科學院計算技術研究所、北京開源晶片研究院開發的第三代“香山”開源高性能RISC-V處理器核，是在國際上首次基于開源模式、使用靈活開發方法、聯合開發的處理器核。主頻達到3GHz@7nm，SPECINT2006評分為15分/GHz，性能水準已進入全球第一梯隊，可廣泛應用于伺服器晶片、AI晶片、GPU、DPU等高端晶片領域，為先進計算産業提供開源共享的共性底座技術。
作為國際上最受關注的開源硬體項目之一，“香山”不僅得到了工業界的廣泛應用，也成為支援學術界試驗創新想法的重要平台。
08
農作物耐鹽堿機制解析及應用
釋出機關：中國科學院遺傳與發育生物學研究所
土壤鹽漬化不僅會造成作物嚴重減産，也會破壞生态環境。目前，大陸鹽堿地面積高達一億公頃，占世界鹽堿地總面積的近1/10，鹽堿地綜合利用已上升為國家重大戰略需求。
目前，全球在植物耐鹽研究方面方法較成熟且研究力量集中，已取得了很多成果，但對于植物（作物）耐堿機制仍了解較少。中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究團隊采用起源于非洲中部貧瘠土地的高粱作為實驗材料，首次發現了重要的耐鹽堿調控基因AT1，通過對該基因的操縱，可顯著提高多種作物的鹽堿耐受性。AT1的調控機制在主要糧食作物水稻、玉米及小作物谷子中也同樣适用。
在重大理論突破基礎上，合作團隊對高粱進行耐鹽堿育種改良，實作大幅增産。該成果入選2023年度“中國科學十大進展”。
09
“北腦二号”智能腦機系統
釋出機關：北京腦科學與類腦研究所、北京芯智達神經技術有限公司
如果可以用意念控制行動，你想實作什麼操作？
由北京腦科學與類腦研究所聯合北京芯智達神經技術有限公司共同開發的“北腦二号”為我們提供了一種新的可能。作為一種侵入式腦機接口解決方案，“北腦二号”基于自主研發的高通量柔性微絲神經電極、千通道高速神經電信号采集裝置，以及基于前饋控制的生成式神經解碼，在全球首次實作猕猴通過意念控制對二維運動目标的腦控攔截，解決了大規模單細胞信号長期穩定記錄和實時解碼的國際前沿難題。這套系統已經在猴子顱内穩定植入近一年，電極性能關鍵名額國際領先。
10
重大科技基礎設施取得系列國際領先成果
釋出機關：國家發展改革委、科技部、國家自然科學基金委、中國科學院國家天文台、中國科學院高能實體研究所、中國科學院合肥物質科學研究院
國家重大科技基礎設施又稱大科學裝置，對于增強大陸原始創新能力、建設世界科技強國具有重要意義。目前大陸在各個領域布局77個重大科技基礎設施，随着不斷建成運作，為大陸創新科研成果的持續湧現提供了強有力支撐。
位于貴州省黔南布依族苗族自治州的“中國天眼”500米口徑球面射電望遠鏡FAST，是世界上最靈敏的單口徑球面射電望遠鏡，為我們探索太空奧秘擦亮了眼睛。
長期以來，受限于觀測裝置性能，蜘蛛類脈沖星從“紅背”系統向“黑寡婦”系統演化的理論尚未被完全證明。基于FAST的超高靈敏度，中國科學院國家天文台科研團隊首次探測到名為M71E的脈沖星雙星系統，長期觀測後确定這一系統兩顆星繞轉一周的時間僅為53分鐘，是目前已發現繞轉周期最短的脈沖星雙星系統。同時，其被确定為處于“紅背”系統到“黑寡婦”系統演化過程的中間狀态，填補了蜘蛛類脈沖星演化理論的缺失環節，為脈沖星雙星演化理論提供了直接證據。這一成果在Nature發表。
同樣捕捉宇宙信号的“拉索”也帶來了好消息。
中國科學院高能實體研究所科研團隊基于“高海拔宇宙線觀測站（LHAASO）”（簡稱“拉索”）探測到迄今最亮的伽馬射線暴，最高能量超過了十萬億電子伏特。該結果挑戰了傳統的伽馬暴餘輝的标準輻射模型，揭示了宇宙背景光在紅外波段強度低于預期。同時，該能譜為檢驗愛因斯坦相對論的适用範圍、探索暗物質候選粒子——軸子等新實體研究方面提供了重要資訊。相關結果在Science Advances上發表，同時入選2023年度“中國科學十大進展”。
聚變能是核能發展的最終目标，可以為雙碳目标的實作作出重大貢獻，而托卡馬克為實作穩定可控的核聚變應用提供了解決途徑。
作為大陸自主設計建造的核聚變實驗裝置，東方超環（簡稱“EAST”，俗稱“人造太陽”）是世界首個全超導托卡馬克，取得了多項國際托卡馬克運作的重大标志性成果。2023年4月12日21時，中國科學院磁限制核聚變大科學團隊基于EAST裝置成功實作了403秒穩态長脈沖高限制模等離子體運作，創造了托卡馬克裝置高限制模式運作新的世界紀錄。在4月13日19時，再次重複了403秒穩态長脈沖高限制模等離子體運作，标志着EAST全超導托卡馬克裝置高參數長脈沖穩态運作的可靠能力，為人類開發利用清潔低碳、安全高效的核聚變能源奠定了堅實的基礎。