集微網消息，2月29日，國家自然科學基金委員會發布了2023年度“中國科學十大進展”。2023年度“中國科學十大進展”主要分布在生命科學和醫學、人工智能、量子、天文、化學能源等科學領域。
2023年度“中國科學十大進展”分別為：
人工智能大模型為精準天氣預報帶來新突破
揭示人類基因組暗物質驅動衰老的機制
發現大腦“有形”生物鐘的存在及其節律調控機制
農作物耐鹽堿機制解析及應用
新方法實現單堿基到超大片段DNA精準操縱
揭示人類細胞DNA復制起始新機制
“拉索”發現史上最亮伽馬暴的極窄噴流和十萬億電子伏特光子
玻色編碼糾錯延長量子比特壽命
揭示光感受調節血糖代謝機制
發現鋰硫電池界面電荷存儲聚集反應新機制
人工智能大模型為精準天氣預報帶來新突破
天氣預報是國家重大戰略需求，也是國際科學前沿問題。華為云計算技術有限公司田奇團隊在天氣預報領域取得了新突破。基于人工智能方法，他們構建了一個三維深度神經網絡模型，稱為盤古氣象大模型。
其主要技術貢獻有三點。一是采用了三維神經網絡結構，更好地建模復雜的氣象過程。二是采用地球位置編碼技術，提升訓練過程的精度和效率。三是訓練具有不同預測時效的多個模型，減少迭代誤差、節約推理時間。
盤古氣象大模型在某些氣象要素的預報精度上超越了傳統數值方法，且推理效率提高了上萬倍。在全球高分辨率再分析數據上，盤古氣象大模型在溫度、氣壓、濕度、風速等重要天氣要素上，都取得了更準確的預測結果，將全球最先進的歐洲氣象中心集成預報系統的預報時效提高了0.6天左右。
盤古氣象大模型也可用于極端天氣預報。在2023年汛期，盤古氣象大模型成功預測了瑪娃、泰利、杜蘇芮、蘇拉等影響我國的強臺風路徑。
玻色編碼糾錯延長量子比特壽命
理論上，量子計算機具有超越經典計算機的算力，但受噪聲干擾后容易出現量子退相干，導致錯誤率比經典計算機至少高十多個量級。
量子糾錯是解決該問題的重要途徑，通過量子編碼使得一個被保護的邏輯量子比特的相干壽命，超過量子電路中最好的物理比特的相干壽命。此時，意味著糾錯過程超越了量子糾纏的盈虧平衡點，這是構建邏輯量子比特的必要條件。
但量子態具有不可克隆性，量子計算機無法通過備份來糾正錯誤，量子糾錯過程會引入新的錯誤，造成誤差累積，甚至出現越糾越錯的局面。
南方科技大學和深圳國際量子研究院的俞大鵬院士與徐源研究團隊，聯合福州大學鄭仕標、清華大學孫麓巖等團隊依據玻色編碼量子糾錯方案，開發了基于頻率梳控制的低錯誤率宇稱探測技術，大幅延長邏輯量子比特的相干壽命，超盈虧平衡點達16%，實現了量子糾錯增益。該成果是通往容錯量子計算道路上的一項重要成果。
發現鋰硫電池界面電荷存儲聚集反應新機制
鋰硫電池具有極高的能量密度和較低的成本，然而，鋰硫電池的廣泛應用還未能實現。因為它在充放電過程中，電池性能會快速下降。受限于傳統原位顯微研究技術的時空分辨率低及鋰硫體系不穩定等因素，人們對其內部發生的化學反應過程尚不清楚，無法針對性解決問題。
廈門大學廖洪鋼、孫世剛和北京化工大學陳建峰等開發高分辨電化學原位透射電鏡技術，耦合真實電解液環境和外加電場，實現對鋰硫電池界面反應原子尺度動態實時觀測和研究。
近百年來，電化學界面反應通常被認為僅存在“內球反應”和“外球反應”單分子途徑。該研究揭示出電化學界面反應存在第三種“電荷存儲聚集反應”機制，加深了對多硫化物演變及其對電池表界面反應動力學影響的認識，為下一代鋰硫電池設計提供指導。
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2024年2月29日，國家自然科學基金委員會發布了2023年度“中國科學十大進展”，分別為：人工智能大模型為精準天氣預報帶來新突破、揭示人類基因組暗物質驅動衰老的機制、發現大腦“有形”生物鐘的存在及其節律調控機制、農作物耐鹽堿機制解析及應用、新方法實現單堿基到超大片段DNA精準操縱、揭示人類細胞DNA復制起始新機制、“拉索”發現史上最亮伽馬暴的極窄噴流和十萬億電子伏特光子、玻色編碼糾錯延長量子比特壽命、揭示光感受調節血糖代謝機制、發現鋰硫電池界面電荷存儲聚集反應新機制。2023年度“中國科學十大進展”主要分布在生命科學和醫學、人工智能、量子、天文、化學能源等科學領域。
“中國科學十大進展”遴選活動旨在深入貫徹習近平總書記關于科技創新的重要論述，落實黨中央國務院關于基礎研究重大決策部署，堅持“四個面向”，堅持目標導向和自由探索“兩條腿”走路，宣傳我國基礎研究重大進展，弘揚科學家精神，激勵廣大科技工作者的科學熱情，開展科學普及，提升全民科學素養，為推動我國基礎研究高質量發展，加快實現高水平科技自立自強夯實根基。
“中國科學十大進展”遴選活動自2005年啟動已成功舉辦19屆。本次活動由國家自然科學基金委員會主辦，國家自然科學基金委員會高技術研究發展中心（基礎研究管理中心）和科學傳播與成果轉化中心承辦，《中國基礎科學》《科技導報》《中國科學院院刊》《中國科學基金》《科學通報》協辦，分為推薦、初選、終選、審議4個環節。《中國基礎科學》等推薦了2022年12月1日至2023年11月30日期間正式發表的600多項科學研究成果，由近100位相關學科領域專家從中遴選出30項成果，在此基礎上邀請了包括中國科學院院士、中國工程院院士在內的2100多位基礎研究領域高水平專家對30項成果進行投票，評選出10項重大科學研究成果，經國家自然科學基金委員會咨詢委員會審議，最終確定了入選2023年度“中國科學十大進展”的成果名單。
