12月25日，由科技日报社主办、部分两院院士和媒体人士共同评选出的2023年国内、国际十大科技新闻揭晓。从活体中的电极，到引力波的“歌声”;从单原子水平的探索，到广袤太空里中国人自己的实验室;从人类对自身细胞级的了解，到人工智能真正走入我们的生活……2024年即将开启，前行不辍的科学家们，向着科技新纪元一步步迈进。

　　1.活体组织中“长出”电极

　　瑞典研究人员通过注入以酶作为“组装分子”的凝胶，再利用人体分子作为触发器，首次成功地在活体组织中培育出电极。今年2月发表在《科学》杂志上的这项成果，为在生物体中形成完全集成的电子电路铺平了道路。这种直接在活体组织内创建电子电路的方法，提供了通过神经系统电信号或调节神经回路就能治疗疾病的途径。

　　2.雄性小鼠产生功能性卵细胞

　　雄配子和雌配子——分别为精子和卵母细胞(卵子)，由名为原生殖细胞的一类干细胞产生。这些干细胞分化成配子，需要性染色体发挥正常功能。《自然》杂志3月发表的论文报告了一项干细胞研究重磅成果：将雄性小鼠干细胞转化为雌性细胞并产生功能性卵细胞。这些卵细胞在受精后得到的胚胎中，约有1%能产生健康的后代。这是一项能启发或推动未来生育力的研究。

　　3.双缝实验在时间维度重建

　　2023年4月，英国科学家借助一种能在飞秒(千万亿分之一秒)内改变特性的“超材料”，在时间而非空间维度重现了著名的双缝实验。*实验揭示了更多光的基本性质，也为创造出能在空间和时间尺度上精细控制光的*材料奠定了基础。这项成果未来或有多种应用，例如用于信号处理和通信或光计算的光开关。

　　4.国际团队公布引力波背景辐射划时代发现

　　2023年6月，科学家们*次“聆听”到了在宇宙中荡漾着的引力波永恒合唱，声音比预期要大得多。这是针对引力波背景的划时代重大发现。此次探测到的引力波背景最可能的来源是陷入“死亡螺旋”的一对超大质量黑洞。这些黑洞庞大到能达到数十亿个太阳质量。由于几乎所有星系，包括银河系中心都盘踞着这样一个黑洞怪物。因此当两个星系合并时，它们的超大质量黑洞会相遇并开始相互绕转。一旦两个黑洞足够接近，就有可能被脉冲星计时阵列观测到。

　　5.单原子X射线信号首次探到

　　让材料检测方式发生历史性突破，并不是仅仅依靠设备升级就可以，科学家们需要从原子水平进行革新。6月，来自美国俄亥俄大学、阿贡国家实验室、伊利诺伊大学芝加哥分校等的科学家，首次拍摄到了单原子X射线信号，这一突破性的成就有望彻底改变人们检测材料的方法。

　　因为单个原子产生的X射线信号极其微弱，传统探测器的灵敏度不足以检测到它。为解决这个问题，该团队在传统的X射线探测器上添加了一个锋利的金属*，该探测器放置在待研究样品上方仅1纳米处。当锐利的*在样品表面移动时，电子穿过*和样品之间的空间产生电流，这本质上检测到每个元素独特的“指纹”，从而使该研究人员将扫描隧道显微镜的超高空间分辨率与强X射线照明提供的化学灵敏度结合了起来。

　　6.人类Y染色体组装与分析完成

　　人类Y染色体由于结构复杂一直很难测序和组装。超过一半的Y染色体在当前的人类参考基因组组装中缺失，导致人们对Y染色体的认识很不全面，限制了对其组成、复杂性以及在不同人群间差异的理解。作为“端粒到端粒”联盟的一部分，由美国国家人类基因组研究所领导、包括约翰斯·霍普金斯大学、加州大学圣克鲁斯分校等多家机构的科学家，此次报道了完整的人类Y染色体的62460029个碱基对序列。这次的组装纠正了当前人类参考基因组组装中关于Y染色体的多个错误，同时还向参考基因组中添加了逾3000万个碱基对，揭示了多个基因家族的完整结构，并确认了41个新的蛋白质编码基因。在另一篇论文中，联合团队组装了代表世界21个不同人群的43名男性的人类Y染色体。这些组装结果更详细阐释了Y染色体在18.3万年的人类演化历史中的遗传差异。

　　《自然》杂志8月发表的两篇论文公布了人类Y染色体的组装和分析。这项全球100多名科学家参与的研究，填补了当前Y染色体参考的诸多空白，带来了对不同人群演化和变异的见解。

　　7.神经网络设计出全新蛋白质

　　8月，美国麻省理工学院团队宣布将注意力神经网络与图神经网络相结合，以更好地理解和设计蛋白质。该方法将几何深度学习与语言模型的两种优势结合起来，不仅可预测现有蛋白质特性，还可设想自然界尚未设计出的新蛋白质。此次新模型通过对基本原理建模，将大自然发明的一切作为基础，重新组合了这些自然构建块。团队在训练模型时，根据不同蛋白质的功能来预测它们的序列、溶解度和氨基酸组成部分。然后，在收到新蛋白质功能的初始参数后，模型发挥出创造力并生成了全新的结构。

　　8.中国国家太空实验室正式运行

　　8月18日，中国载人航天工程办公室传来喜讯：中国国家太空实验室正式运行，空间应用正有序展开、成果频现。截至目前，空间站已开展了60余个实验项目、上万次在轨实验，获得了近60TB原始实验数据，下行了300余个科学实验样品。

　　9.迄今最全人脑细胞图谱发布

　　10月，同时刊发在美国《科学》《科学进展》和《科学·转化医学》杂志上的21篇论文，公布并阐释了迄今最全的人类大脑细胞图谱。多国科学家参与的这一系列研究，揭示了3000多种脑细胞类型的特征，将有助于深入理解人类大脑的独特之处并推进脑部疾病和认知能力等研究。这一系列研究首次在单细胞水平上绘制了人类大脑图谱，显示其复杂的分子相互作用，为更好理解人脑奠定了基础。

　　10.大型语言模型不断迭代升级

　　12月6日，谷歌公司宣布推出一种名为Gemini的新人工智能模型，并声称该模型在一系列智力测试中的表现优于GPT-4模型和“专家级”人类。谷歌声称，Gemini的中档Pro版本击败了其他一些模型，例如OpenAI的GPT3.5，但更强大的Ultra超过了所有现有AI模型的能力。它在行业标准MMLU基准上的得分为90%，而“专家级”的人类预计能达到89.8%。这是人工智能首次在测试中击败人类，也是现有模型中得分*的。

　　该测试涉及一系列棘手的问题，包括逻辑谬误、日常场景中的道德问题、医疗问题、经济和地理问题。在同一测试中，GPT-4的得分为87%，LLAMA-2的得分为68%，Claude 2的得分为78.5%。Gemini在其他9项常见基准测试中的8项中击败了所有这些模型。

　　本文由晶间腐蚀试验机厂家伟思仪器收集整理自网络，仅供学习和参考!