华夏聚焦网讯（岳占平），编者按 中国碳中和技术新一代专利《碳同化碳中和组合物、光合溶剂、其制备方法及其应用》（发明专利证号：ZL 2022 1 0606178.5），该久经考验的成熟生物技术于2022年5月31日正式提交发明专利申请文件，基于其重要的不可替代的堪称“国之重器”的战略意义，即我们的地球急需碳中和来缓解人与生物生存压力之伟大的时代，经过一系列必须的程序流程，于2022年9月20日开始实质审查，10月10日决定授予发明专利。即：该技术在国家知识产权局的实质审查时间只用了20天，自专利申请书提交至正式下证只用了整整五个月便取得发明专利证书，足可见其战略意义之重大，更可见国家之重视。

2022年10月16日，习近平在中国共产党第二十次全国代表大会《高举中国特色社会主义伟大旗帜，为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗》的报告中，以《推动绿色发展，促进人与自然和谐共生》独立章节，对今后中国经济社会发展的宏观战略做了精辟阐述，国际社会普遍认为这些阐述具有广阔的国际现实意义，尤其是为广大发展中国家提供了“中国模式”和“中国方案”。

习近平指出：构建人类命运共同体是世界各国人民前途所在。万物并育而不相害，道并行而不相悖。只有各国行天下之大道，和睦相处、合作共赢，繁荣才能持久，安全才有保障。中国提出了全球发展倡议、全球安全倡议，愿同国际社会一道努力落实。中国坚持对话协商，推动建设一个持久和平的世界；坚持共建共享，推动建设一个普遍安全的世界；坚持合作共赢，推动建设一个共同繁荣的世界；坚持交流互鉴，推动建设一个开放包容的世界；坚持绿色低碳，推动建设一个清洁美丽的世界。

习近平指出，大自然是人类赖以生存发展的基本条件。尊重自然、顺应自然、保护自然，是全面建设社会主义现代化国家的内在要求。必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，站在人与自然和谐共生的高度谋划发展。

我们要推进美丽中国建设，坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理，统筹产业结构调整、污染治理、生态保护、应对气候变化，协同推进降碳、减污、扩绿、增长，推进生态优先、节约集约、绿色低碳发展。

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种碳同化碳中和的光和作用组合物,该组合物包括主料和辅料，主料包括以下藻类：小球藻、金胞藻、色球藻、珊瑚藻、海链藻、网管藻、冠甲藻、囊裸藻、鸟巢藻和黄丝藻。本发明还提供了该组合物的制备方法、含有该组合物的光和作用制剂、以及该制剂的制备方法，该光合作用制剂能够替代化学肥料，把二氧化碳变成清洁肥料，促进植物的光合作用，在不用化学肥料、化学农药、化学激素等化学农业生产资料的前提下，以太阳能为动力，含有60亿颗/ml以上核糖核酸光合放氧细胞，喷施到地球陆生植物植株和水体表面，可提高陆生植物与水生生物碳同化、碳捕集、碳中和、碳利用等二氧化碳消耗能力3-5倍甚至更多。

随着本专利的授予，新一轮国际大合作正在风云际会中。本网《煦丰追踪》栏目即日起选择具有全球意义的科技资讯刊播，以便广大受众了解中国碳中和技术今后合作的趋势、方向、范围和动态。本期是——

 

中国碳氢产业网  由中国科学院、中国工程院主办，中国科学院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办，中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2022年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻于2023年1月12日在京揭晓。

此项年度评选活动至今已举办了29次。评选结果经新闻媒体广泛报道后，在社会上产生了强烈反响，使公众进一步了解国内外科技发展的动态，对普及科学技术起到了积极作用。本网授权发布《2022年世界十大科技进展新闻》：

 

一.首个完整人类基因组序列公布
 

本图为2022年04月011日《科学》杂志封面：填补空缺。

 

由美国国家人类基因组研究所、加利福尼亚大学圣克鲁斯分校、华盛顿大学等机构研究人员领衔的国际科研团队3月31日公布了首个完整、无间隙的人类基因组序列。与这项重大成果相关的6篇论文当天发表在美国《科学》杂志上。美国国家人类基因组研究所在一份公报中表示，人类基因组含有约30亿个DNA（脱氧核糖核酸）碱基对，完成这些碱基对的完整、无间隙测序对于了解人类基因组变异全谱、掌握基因对某些疾病的影响至关重要。据悉，人类基因组测序项目的重要意义被视为与阿波罗登月计划相当。人类基因组蕴藏人类遗传信息，破译它能够为疾病诊断、新药研发、新疗法探索等带来革命性进步。早在2001年，由包括中国在内的6国科学家共同参与了国际“人类基因组计划”，并在英国《自然》杂志上发布了人类基因组草图及初步分析。但由于当时的测序技术所限，这份人类基因组草图中留有许多空白。
 

二.人造心脏研究取得重要进展
 

本图为人类心脏横截面图图片来源：matis75  stock.adobe.com

 

为了从头开始构建人类心脏，研究人员需要复制构成心脏的独特结构。这包括重建螺旋几何形状——当心脏跳动时，螺旋几何形状会产生扭曲的运动。这种扭曲运动对大量泵血至关重要，但由于制造具有不同几何形状和排列的心脏难度较大，这项工作极具挑战性。如今，美国哈佛大学约翰•保尔森工程与应用科学学院（SEAS）生物工程师使用一种新的增材纺织品制造方法（FRJS），开发了第一个具有螺旋排列跳动心脏细胞的人类心室生物杂交模型，并证明其肌肉排列确实会显著增加每次收缩时心室泵出的血液量。相关研究结果发表于7月7日出版的《科学》杂志。研究的目标是建立一个模型，测试心脏的螺旋结构是否对达到大的射血分数（即每次收缩时心室泵送的血液百分比）至关重要，并研究心脏螺旋结构的相对重要性。这项工作是朝着器官生物制造迈出的重要一步，使人们更接近于建立用于移植的人体心脏的最终目标。
 

三.银河系中心黑洞的首张照片面世
 

本图为银河系中心黑洞的首张照片。EHT合作组织供图。

 

5月12日，包括中国在内的全球多地天文学家同步公布了一个超大质量黑洞——人马座 A* （Sgr A*）的照片。相关研究成果以特刊形式发表在《天体物理学杂志通讯》上。这是人类“看见”的第二个黑洞，也是银河系中心超大质量黑洞真实存在的首个直接视觉证据。这个超大质量黑洞距离太阳系约2.7万光年，质量超过太阳质量的400万倍。这张银河系中心黑洞的照片，与人类看到的第一张黑洞照片的拍摄者和拍摄时间均相同，都是由“事件视界望远镜”（EHT）合作组织在2017年通过分布在地球上由8个射电望远镜组成的一个等效于地球般口径大小的“虚拟望远镜”所拍摄。EHT研究团队花了五年时间，用超级计算机合成和分析数据，编纂了前所未有的黑洞模拟数据库，与观测结果进行严格比对，并提取出不同照片平均后的效果，最终得以将银河系中心这个超大质量黑洞的“真实容貌”第一次呈现出来。
 

四.人类首次成功改变小行星轨道

本图为DART航天器撞击小行星Dimorphos后，哈勃空间望远镜拍摄到喷出的尘埃和碎片羽流图像。图片来源：NASA。

 

9月26日，美国宇航局（NASA）利用双小行星重定向测试（DART）航天器，撞击了一颗近地双小行星系统中较小的小行星——Dimorphos，以期改变其运行轨道。这是世界上首个旨在防御地球免受小行星撞击威胁的测试任务。10月11日，NASA证实这次任务取得成功——DART航天器的撞击，将Dimorphos推向其伴星Didymos，并将前者近12小时的轨道周期缩短了32分钟。据悉，NASA在撞击开始前表示，将轨道周期缩短73秒就代表任务成功。大多数天文学家则预测，撞击可能导致轨道周期缩短10分钟。但该撞击造成的偏斜程度远远大于预期。这也在一定程度上表明，动能撞击是行星防御的可行方法。
 

五.美国首次成功实现核聚变“净能量增益”
 

本图为美国加州，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）国家点火设施的目标室，192束激光束向一个微小的燃料球传递了超过200万焦耳的紫外线能量，以产生聚变点火。图片来源：视觉中国

 

12月13日，美国能源部（DOE）和能源部国家核安全管理局（NNSA）宣布，劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的美国国家点火装置（NIF）团队首次在可控核聚变实验中实现核聚变反应的净能量增益，即通过核聚变产生的能量比激发聚变所使用的能量更多，这项突破将为美国国防的发展和清洁能源的未来铺平道路。据悉，美国国家点火装置团队用192束激光束，向一个微型燃料颗粒输送了205万焦耳的激光能量，点燃核聚变燃料，最终产生了315万焦耳的聚变能量输出，实现净能量增益，首次证实了惯性核聚变能（IFE）的基本科学原理和可行性。
 

六.詹姆斯•韦布空间望远镜首次传回照片
 

本图为韦布空间望远镜图片来源：dima_zelGetty ImagesiStockphoto

 

詹姆斯•韦布空间望远镜是由美国宇航局与欧洲空间局、加拿大航天局联合研究开发，是NASA建造的迄今最大、功能最强的空间望远镜，其主镜直径6.5米，由18片巨大六边形镜片构成；配有5层可展开的遮阳板，被认为是哈勃空间望远镜的“继任者”。该望远镜于2021年12月25日从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空，2022年1月24日顺利进入围绕日地系统第二拉格朗日点的运行轨道，并于7月12日正式公布了其拍摄的一批宇宙全彩色照片。此后，韦布空间望远镜还拍摄到距离地球约280亿光年的最遥远恒星的新图像并首次在系外行星上明确探测到二氧化碳。据悉，韦布空间望远镜任务目标主要有4个方面：寻找135亿多年前的宇宙中诞生的第一批星系；研究星系演化的各阶段；观察恒星及行星系统的形成；测定包括太阳系行星系统在内的行星系统的物理、化学性质，并研究其他行星系统存在生命的可能性。
 

七.世界首台百亿亿次超级计算机打破速度纪录
 

本图为“前沿”超级计算机。图片来源：英国《新科学家》杂志网站

 

5月31日，国际超算组织宣布，位于美国橡树岭国家实验室的超级计算机“前沿”在2022年国际超算Top500榜单中拔得头筹，成为现今世界上运行速度最快的超级计算机，算力高达每秒1.1百亿亿次，也是目前国际上公告的首台每秒能执行百亿亿次浮点运算的计算机。据悉，普通笔记本电脑每秒只能进行几万亿次运算，而“前沿”的运行速度是其100多万倍。百亿亿次超级计算机也被称为E级超级计算机，每秒计算次数超过1018，它的研制占据了国际高端信息技术创新和竞争的制高点，可用于对气候变化、核聚变模型进行精确建模，有助于新药的研发以及加密技术破解，因此也将成为国家安全的重要工具。
 

八.猪蛋白角膜让人重见光明

本图为由猪胶原蛋白制成的角膜。图片来源：THOR BALKHED、林雪平大学。

 

长期以来，科学家一直在寻找可替代人类角膜的移植物。如今，瑞典林雪平大学和LinkoCare Life Sciences公司的研究人员通过提取猪胶原蛋白制成的人工角膜，成功使失明或视力受损的人恢复了视力，且手术两年后，患者没有严重并发症或副作用的报告。相关研究8月11日发表于《自然-生物技术》。林雪平大学的Mehrdad Rafat和同事通过从猪皮中提取和纯化胶原蛋白，制造了一种柔韧有弹性的类似隐形眼镜的人工角膜。在相关实验成功后，研究小组开始在志愿者中对人工角膜进行测试。在接受人工角膜移植后，每个人的视力都有所提高，其中有3名失明患者术后视力恢复到正常人水平。该研究结果有助于开发出一种符合人类植入物标准、可以大规模生产并储存长达两年的生物材料，从而惠及更多有视力问题的人。
 

九. 人工智能加速“原创”新蛋白质设计
 

本图为人工智能工具正在帮助科学家设计出形状不同于任何自然界结构的蛋白质。图片来源：Ian C HaydonUW Institute for Protein Design

 

随着人工智能（AI）的巨大进步，美国西雅图华盛顿大学（UW）生物化学家David Baker领导的一个团队，只需几秒钟便可以设计出“原创”新蛋白质。相关研究发表于9月15日出版的《科学》。最初，研究人员构想出一种新蛋白质的形状——通常是将其他蛋白质的片段拼凑在一起，然后由软件推导出与该形状对应的氨基酸序列。但在实验室中制作这些“草稿”蛋白质时很少能折叠成所需的形状，相反，它们最终被卡在不同的状态。而通过调整蛋白质结构预测软件AlphaFold和其他AI程序，这一耗时的步骤可以瞬间完成。在Baker团队开发的一种名为“幻觉”的方法中，研究人员将随机的氨基酸序列输入结构预测网络；根据网络的预测，改变其结构，使之变得更像蛋白质。
 

十.科学家发现“四中子态”存在最明确证据
 

本图为科学家发现“四中子态”存在最明确证据。图片来源：ANDREY SHIROKOV。

 

由数十个国家的科学家组成的联合团队发现了迄今“四中子态”（tetraneutron）奇异物质存在的最明确证据，相关论文6月22日发表于《自然》。20年前，科学家意外发现了一种奇异物质“四中子态”的存在迹象，该物质由4个中子组成。此次，国际联合团队找到了迄今“四中子态”存在的最明确证据。德国慕尼黑工业大学Roman Gernhauser等研究人员利用不同的粒子碰撞，制造出平常多出4个中子的氦原子，然后与质子碰撞，在碰撞后，只剩下四个中子，并且可以结合成一个“四中子态”。该实验旨在抑制可能干扰或被误认为是产生“四中子”的每一个反应，因此他们以无与伦比的精度测量了缺失的能量。通过追踪缺失的能量，他们推断出“四中子”形成的时间非常短暂，仅有10-22秒钟。据悉，这一发现将有助于物理学家对核力本质的理论进行微调。
 

（资料图片由中国国际碳氢农业科学研究院、山东碳汇农业科技有限公司提供，中国煦丰碳中和技术可以为全球提供数十项碳同化、碳能源、碳金融颠覆性技术和项目服务。加盟本项目可拨打400 116 6172    139 1119 5172）
 

编辑：岳占平
审核：王德芳