صوت أكثر من 3000 خبير، بما في ذلك أعضاء مجموعة الخبراء الشاملة وقادة المشاريع الخاصة الرئيسية ذات الصلة بالبرنامج الوطني للبحث والتطوير الرئيسي، عبر الإنترنت على 30 تقدما علميا مرشحا، ودعوا خبراء رفيعي المستوى لمراجعة أفضل 10 تطورات علمية بعدد الأصوات، وأخيرا حددوا أفضل عشرة تطورات علمية مختارة في الصين في عام 2022.
يهدف هذا النشاط إلى نشر التقدم العلمي للبحوث الأساسية الرئيسية في الصين، وتحفيز الحماس العلمي والتفاني لغالبية العاملين في المجال العلمي والتكنولوجي، وتنفيذ تعميم علوم البحوث الأساسية، وتعزيز فهم الجمهور ورعايته ودعمه للبحوث الأساسية، وخلق جو علمي جيد في المجتمع بأسره.
مهمة استكشاف المريخ
1- يكشف رادار دورية تشو رونغ عن البنية السطحية للطبقات، لسهل يوتوبيا في المريخ، وتكشف هذه الدراسة عن البنية الدقيقة السطحية والخصائص الفيزيائية للمريخ، وتوفر أدلة مراقبة للأنشطة المائية طويلة الأجل عليه، وتقدم أساسا مهما لفهم متعمق للتطور الجيولوجي للمريخ والبيئة والتغيرات المناخية. مع العلم ان البنية التفصيلية للمريخ، تحت سطح المريخ، والخصائص الفيزيائية تعد المفتاح لدراسة تطور جيولوجيا المريخ وقابليته للسكن، وهي واحدة من المحتويات المهمة لاستكشاف المريخ.
علم الفلك
2- يصور FAST رشقات الراديو السريعة النشطة والمتكررة بتفاصيل دقيقة، ويميز FAST بدقة الاندفاعات الراديوية السريعة النشطة والمتكررة، ويبني صورة موحدة، ويضع أساس المراقبة للكشف أخيرًا عن أصل الاندفاعات الراديوية السريعة. مع العلم ان الاندفاعات الراديوية السريعة (FRBs) هي أكثر الانفجارات عنفًا في النطاق الراديوي الكوني، مع أصول غير معروفة، وهي واحدة من الجبهات الساخنة الرئيسية في مجال علم الفلك.
انتاج الهيدروجين
3- يحقق المبدأ الجديد التحليل الكهربائي المباشر لمياه البحر لإنتاج الهيدروجين، ولقد أرست الأساس لحل المشكلات التقنية التي ابتليت بها الأوساط العلمية والتكنولوجية والصناعية لفترة طويلة. مع العلم ان مشاكل التفاعلات الجانبية والتآكل الناجم عن المكونات المعقدة لمياه البحر كانت من المشكلات الرئيسية التي يصعب حلها في التحليل الكهربائي المباشر لمياه البحر لإنتاج الهيدروجين.
الوقاية من الاوبئة
4- الكشف عن خصائص الطفرة لفيروس كورونا الجديد وآلية الهروب المناعي، وتوفر البحوث ذات الصلة الأساس النظري وإرشادات التصميم للبحث والتطوير في لقاحات التاج الجديدة واسعة الطيف وأدوية الأجسام المضادة، وتوفر مرجعا مهما للوقاية من وباء التاج الجديد العالمي ومكافحته. مع العلم ان سلالة أوميكرون الطافرة لفيروس التاج الجديد ومتغيراته تستمر في الظهور. ويعد التحليل في الوقت المناسب لكيفية هروب السلالة الطافرة للتاج الجديد من الحاجز المناعي الذي أنشأه التطعيم والحصانة البشرية الناتجة عن العدوى الفيروسية أمرا ضروريا لتصميم اللقاح في المستقبل والوقاية من الأوبئة ومكافحتها.
خلايا شمسية عالية الكفاءة
5- تحقيق خلايا ووحدات شمسية ترادفية عالية الكفاءة من البيروفسكايت، وجرى تطوير تقنية تصنيع قابلة للإنتاج بكميات كبيرة للوحدات الكهروضوئية الترادفية ذات المساحة الكبيرة، باستخدام طبقة مطابقة كثيفة لأشباه الموصلات لمنع الاتصال بين البيروفسكايت والقطب الخلفي المعدني في منطقة التوصيل البيني للوحدة، مما يحسن بشكل كبير الأداء الكهروضوئي واستقرار الوحدة، ويحقق وحدة مغلفة معتمدة دوليا بكفاءة 21.7 في المائة (مساحة 20 سم 2).
حوسبة قريبة من الذاكرة
6- توفر أجهزة تبديل المبادئ الجديدة حلا جديدا للتخزين كبير السعة عالي الأداء وتعد الكثافة العالية والتخزين الهائل من الاختناقات الرئيسية في تطوير تكنولوجيا المعلومات والاقتصاد الرقمي في عصر البيانات الضخمة. اخترع فريق Song Zhitang و Zhu Min من معهد شنغهاي للنظام الدقيق وتكنولوجيا المعلومات، الأكاديمية الصينية للعلوم نوعا جديدا من أجهزة التبديل يعتمد على تأثير الواجهة لعنصر التيلوريوم وقطب نيتريد التيتانيوم، مما يفسح المجال كاملا للمزايا الفريدة لسرعة ذوبان التيلوريوم وتبلوره وانخفاض استهلاك الطاقة في الهيكل المحدود ثنائي الأبعاد النانوي، التيلوريوم “المفتوح” هو أشباه الفلزات في الحالة المنصهرة، ويشكل قطب نيتريد التيتانيوم اتصالا أوميا، مما يوفر قدرة قيادة قوية للتيار، والتيلوريوم الأولي لأشباه الموصلات “إيقاف” وقطب نيتريد التيتانيوم يشكلان حاجزا شوتكيا، ويشبك التيار تماما. يحتوي هذا النوع الجديد من أجهزة التبديل مع انتقال السائل البلوري على مكونات بسيطة، والتي يمكن أن تتغلب على مشكلة فصل المكونات الناتجة عن المكونات المعقدة لمفتاح العتبة ثنائي الاتجاه (OTS). العملية متوافقة مع CMOS ويمكن توسيع نطاقها للغاية، وهو أمر سهل لتحقيق تكامل ثلاثي الأبعاد ضخم، الأداء الشامل للمفتاح ممتاز، ويصل تيار القيادة إلى 11 مللي أمبير / سم 2، وعمر التعب > 108 مرات، وسرعة التبديل ~ 15NS، خاصة عندما لا تضيع ذرات التيلوريوم، يمكن تحسين عمر التبديل بشكل كبير. يوفر هذا البحث حلا تقنيا جديدا لتطوير التخزين كبير السعة والحوسبة القريبة من الذاكرة.
كيمياء فائقة البرودة
7- تحقيق التوليف الكمي المترابط للجزيئات ثلاثية الذرات فائقة البرودة، واستخدم فريق بان جيانوي وتشاو بو من جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين، بالتعاون مع فريق باي تشونلي التابع لمعهد الكيمياء التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، تقنية تخليق الترددات الراديوية بالقرب من صدى فيشباخ الجزيئي الذري لتجميع جزيئات ثلاث ذرات فائقة البرودة بشكل متماسك لأول مرة في خليط من جزيئات الحالة الأرضية للصوديوم والبوتاسيوم وذرات البوتاسيوم. فتح هذا البحث اتجاها جديدا للبحث في الكيمياء فائقة البرودة والمحاكاة الكمومية.
طلب متصاعد على الإيثيلين
8- يتم تحقيق تخليق جلايكول الإيثيلين تحت ظروف الضغط المعتدل، وتحقيق تخليق آلاف الجرامات من جلايكول الإيثيلين بواسطة ثنائي ميثيل أكسالات النحاس المحفز بالفوليرين تحت ظروف الضغط المعتدل، من المتوقع أن تقلل من الاعتماد على طرق تكنولوجيا البترول. مع العلم في الوقت الحاضر، يصل الطلب السنوي العالمي على جلايكول الإيثيلين إلى عشرات الملايين من الأطنان، وخاصة من البتروكيماويات.
دور الليزر في الانظمة المعقدة
9- اكتشاف الآلية الجديدة للبنية النانوية الدقيقة التي يسببها ليزر الفيمتو ثانية في الأنظمة المعقدة، وعندما يتم تركيز ليزر الفيمتو ثانية داخل مادة ما، تحدث تأثيرات غير خطية مختلفة للغاية، ويكون التفاعل بين الضوء والمادة في ظل هذه الظروف القاسية غير معروف وصعب. اكتشف فريق تشيو جيان رونغ بجامعة تشجيانغ والمتعاونين معهم آلية جديدة تحفز من خلالها ليزر الفيمتو ثانية تكوين هياكل نانوية دقيقة في الأنظمة المعقدة. تظهر البلورات النانوية المتكونة استقرارا ملحوظا في الأشعة فوق البنفسجية، والغمر في المحاليل العضوية وبيئة درجة حرارة عالية تبلغ 250 درجة مئوية. كما توضح مجموعة Micro-LED لهذه البنية المجهرية 3D بسعة كبيرة للغاية وتخزين معلومات طويلة العمر، واستقرار عالي مع الحد الأدنى من حجم البكسل ميكرون، ويحقق شاشة ثلاثية الأبعاد ملونة مجسمة ديناميكية بمستوى 1080 بكسل. يكشف هذا الإنجاز عن قانون فصل الطور على نطاق الميزوسكوبي الانتقائي مكانيا والتبادل الأيوني الناجم عن ليزر الفيمتو ثانية، ويفتح مبدأ التكنولوجيا الجديد للتصنيع الشديد ثلاثي الأبعاد لليزر الفيمتو ثانية.
طرق جديدة لتنظيم حالة المادة
10- تؤكد التجارب “أسطح فيرمي المجزأة” فائقة التوصيل، وتحدد أسطح فيرمي الخصائص الفيزيائية الكهربائية والبصرية وغيرها من الخصائص الفيزيائية للمواد الصلبة. التنظيم الاصطناعي لسطح فيرمي هو أهم طريقة للتحكم في الخصائص الفيزيائية للمواد. الموصلات الفائقة ليس لها سطح فيرمي لأن لديها فجوة طاقة على مستوى فيرمي. في عام 1965، توقع بيتر فولدي أن تحريك زوج كوبر في موصل فائق وزيادة زخمه سيؤدي إلى كسر زوج كوبر، مما يخلق نوعا خاصا من “سطح فيرمي المجزأ” في فجوة الطاقة فائقة التوصيل. قام فريق جيا جينفنغ وتشنغ هاو من جامعة شنغهاي جياو تونغ وفريق فو ليانغ من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بتصميم وإعداد نظام تقاطع غير متجانس عازل طوبولوجي / موصل فائق (Bi2Te3 / NbSe2)، مما يؤدي إلى الموصلية الفائقة في Bi2Te3 بمساعدة تأثير الجار فائق التوصيل، واستخدام مجال مغناطيسي أفقي لتوليد زخم زوج كوبر أصغر في النظام. أسطح فيرمي مجزأة”، التحقق بنجاح من التنبؤات النظرية التي تم إجراؤها قبل 58 عاما. يفتح هذا البحث طرقا جديدة لتنظيم حالة المادة وبناء الموصلية الفائقة الطوبولوجية الجديدة.
الرابط:
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
* مجلة العلوم الصينية