院士科普讲座现场图文纪实

科技创新的浪潮，正以前所未有的深度与广度重塑世界格局。过去一年，从微观粒子结构到宏观宇宙探索，从基础材料科学到生命健康前沿，一系列具有国际影响力的重大原创成果密集涌现。这些突破不仅深化了人类对自然规律的认知，更在多个关键核心技术领域实现了从跟跑到并跑、乃至领跑的跨越，为中国建设世界科技强国奠定了坚实基础。

中国散裂中子源。 新华社记者 毛思倩摄

一、探索微观世界：大科学装置产出重磅成果

要揭示物质的微观结构与动力学奥秘，科学家需要极其强大的探测工具。散裂中子源，正是这样一种能产生强流质子束轰击重金属靶、从而释放高通量中子的“超级显微镜”。作为探测物质微观结构的尖端利器，它为我国前沿基础科学研究提供了关键平台支撑。

近期，依托中国散裂中子源这一国家重大科技基础设施，科研团队在高温超导机理研究方面取得了突破性进展。团队首次成功观测到“电荷密度波”这一微观序参量在二维极限下的演化行为。这项发现意义重大，它为理解高温超导——这种具有零电阻和完全抗磁性梦幻特性的材料——背后的物理机制，提供了极为珍贵的直接实验证据。高温超导机理是凝聚态物理领域长期悬而未决的世界科学难题，任何实质性进展都可能为未来能源传输、磁悬浮交通、高端医疗设备等领域带来颠覆性变革。

“九章四号”量子计算原型机局部。 新华社记者 周 牧摄

二、角逐“算力巅峰”：量子计算实现里程碑式跨越

随着经典计算机芯片制程逐渐逼近物理极限，量子计算被公认为下一代信息技术的核心引擎与算力颠覆者。其核心原理在于利用量子叠加与纠缠特性实现“并行计算”——经典计算如同单人单线作业，而量子计算则能同步探索指数级数量的可能性路径。

2023年，中国科学技术大学研究团队成功构建了255个光子的“九章四号”量子计算原型机，在光量子计算领域再次取得引领性突破。在处理“高斯玻色取样”这一特定复杂任务时，“九章四号”展现了压倒性的“量子计算优越性”：它完成最复杂样本计算仅需微秒级时间，而当今全球最快的超级计算机“前沿”完成同等任务的理论预估时间超过两百亿年。这一巨大差距不仅验证了量子计算在处理特定复杂问题上的绝对优势，也标志着我国在该技术路线上持续保持国际领先地位，为未来研发专用量子模拟机乃至通用量子计算机奠定了关键基础。

镍基高温超导薄膜样品。 南方科技大学供图

三、挑战物理极限：高温超导材料取得新突破

除了利用大科学装置探索物理机理，在新型超导材料制备这一核心赛道上，我国科学家同样取得了重要进展。传统超导材料往往需要极低的温度（接近绝对零度）才能工作，高昂的冷却成本严重制约了其大规模应用。因此，寻找更高临界温度、乃至室温超导材料，是全球科学界孜孜以求的圣杯。

南方科技大学团队在新型镍基超导材料研究上获得重大进展。他们成功在钛酸锶衬底上制备出高质量的外延无限层镍氧化物超导薄膜，并将其超导转变温度提升至约80开尔文（约零下193摄氏度）。这一温度已成功进入成本低廉的液氮温区（77开尔文），打破了该体系超导温度纪录，为超导技术的实用化与产业化开辟了新的可能路径。作为铜基超导之后备受关注的新体系，镍基超导研究的突破对于构建更完善的超导理论框架、探索全新超导材料家族具有深远的科学意义。

四、解码生命奥秘：基因组研究惠及大众健康

科技创新最终要造福于民。在生命科学与健康领域，基于大规模基因组学的研究正快速将科研成果转化为普惠的公共健康产品与服务。

由我国科学家主导的“万人基因组计划”成功构建了覆盖中国人群的高精度遗传变异图谱。这份精细的“中国人基因参考地图”，系统解析了中国人群特有的遗传结构、群体演化历史与变异特征。其重大应用价值在于：为中国人疾病风险预测、靶向药物研发（实现“因人施药”的精准医疗）、遗传性罕见病筛查与诊断，提供了不可或缺的本土化基因组数据基准。这项基础性研究工作，为我国精准医学战略的全面实施与落地夯实了最关键的数据基石。

数据来源：科技部等

结语：从跟跑到并跑，乃至领跑

综观上述标志性成果，一条清晰的演进脉络已然显现：中国的原始创新能力正从过去的“单点突破”向“系统布局”与“体系化推进”转变。无论是在支撑前沿探索的大科学装置集群建设，还是在代表未来战略制高点的量子科技竞争，抑或是关乎产业核心竞争力的新材料与生物医药研发，我们都见证了从跟踪模仿到并行发展、再到局部引领的历史性跨越。

当然，原始创新之路道阻且长。每一项重大成果的背后，都离不开国家长期稳定的战略投入、科研人员“十年磨一剑”的潜心坚守，以及跨学科、大团队的协同攻关。这些成就不仅显著提升了我国在国际科技舞台上的影响力与话语权，更为重要的是，它们为孕育未来的技术革命和产业升级储备了最原始的创新“火种”。展望未来，随着国家创新体系的持续完善与生态优化，这些源自中国科学家智慧与汗水的原创发现，必将催生更强大的发展动能，深刻塑造全球科技与经济新格局。