¿Cuáles son los diez principales avances científicos de China en 2020?
Genomas antiguos revelan la evolución y la historia migratoria de la población de China durante los últimos diez mil años. Big data representa los 300 millones. -años de historia evolutiva de la biodiversidad de la Tierra con la mayor precisión hasta la fecha, y proporciona un análisis en profundidad de marcadores y objetivos de intervención para el envejecimiento de múltiples órganos, observó experimentalmente el fenómeno de la interferencia cuántica en reacciones químicas.
1. Los científicos chinos han respondido activamente a la epidemia de COVID-19 y han logrado avances sobresalientes.
Ante la repentina epidemia de COVID-19, los científicos chinos implementaron concienzudamente los importantes discursos de los líderes nacionales y una serie de instrucciones importantes sobre la prevención y el control de la epidemia. Bajo el mecanismo, la unidad y la cooperación han hecho un gran avance. serie de avances sobresalientes, que brindan un importante apoyo científico para ganar la guerra contra la prevención y el control de epidemias.
En términos de etiología y epidemiología, la nueva cepa de neumonía por coronavirus se aisló e identificó por primera vez, y la secuencia completa del genoma del virus se compartió con la Organización Mundial de la Salud, lo que allanó el camino para la el rápido avance de la tecnología de diagnóstico y el desarrollo de medicamentos y vacunas. La investigación y el desarrollo sentaron las bases para dilucidar el mecanismo clave por el cual el COVID-19 invade las células. Continuar profundizando la investigación sobre las vías de transmisión del virus para brindar apoyo científico y tecnológico para optimizar las estrategias de prevención y control; realizar una evaluación cuantitativa de la efectividad de las medidas de prevención y control de mi país.
En términos de investigación y desarrollo de reactivos de detección y modelos animales, los reactivos de diagnóstico de ácido nucleico y los reactivos de inmunoensayo de COVID-19 se desarrollaron rápidamente en las primeras etapas de la epidemia, brindando un fuerte apoyo para la detección de patógenos en ratones; y monos infectados con COVID-19 Los modelos animales de virus brindan apoyo para la detección de fármacos, el desarrollo de vacunas y la investigación sobre los mecanismos de transmisión de virus.
En cuanto a fármacos y tratamiento clínico, se revelan las características clínicas del COVID-19. A falta de medicamentos específicos, se ha implementado la integración de la medicina tradicional china y occidental, y se han lanzado 8 ediciones del plan nacional de diagnóstico y tratamiento de COVID-19, y se han implementado métodos de tratamiento clínicamente efectivos, como la combinación de medicina tradicional china y occidental. se han seleccionado la medicina y los "tres medicamentos y tres recetas", que han sido utilizados como referencia por muchos países para analizar la neumonía del nuevo coronavirus y la estructura de proteínas clave, revelando el mecanismo de acción de un lote de medicinas chinas y occidentales; . Se han propuesto planes científicos de prevención y control, como el establecimiento de hospitales refugio, la realización de pruebas de ácido nucleico a gran escala y la trazabilidad de big data, que han aumentado la tasa de admisión y de curación, y han reducido las tasas de infección y mortalidad.
En la investigación y desarrollo de vacunas se utilizan anticuerpos neutralizantes, vacunas inactivadas, vacunas de vectores virales, vacunas de subunidades proteicas, vacunas de ácidos nucleicos, etc. se desarrollaron simultáneamente. La vacuna de vector de adenovirus fue la primera en el mundo en realizar ensayos clínicos de Fase 1, y la vacuna inactivada fue la primera en el mundo en realizar ensayos clínicos de Fase 3, y fue aprobada para su comercialización condicional de una serie de vacunas chinas dirigidas al virus; Se identificaron y crearon anticuerpos monoclonales neutros que forman un programa de combinación de anticuerpos chinos de cóctel antiviral.
A través de esfuerzos incansables, dedicación desinteresada e investigación científica rigurosa y eficiente, los científicos chinos han brindado un fuerte apoyo científico para que China logre importantes resultados estratégicos en la lucha contra la epidemia del nuevo coronavirus.
2. Chang'e-5 logró por primera vez el retorno automático de muestras desde la superficie lunar.
165438+El 24 de octubre, la sonda Chang'e-5 fue lanzada desde el sitio de lanzamiento espacial de Wenchang en Hainan y fue enviada directamente a la órbita de transferencia Tierra-Luna por el cohete portador Gran Marcha-5. . Desde entonces, la sonda ha experimentado la transferencia Tierra-Luna, el frenado casi lunar, la órbita de la Luna, la órbita de la Luna, el muestreo y empaquetamiento lunar, el despegue lunar, el encuentro y acoplamiento en la órbita lunar y la transferencia de muestras, la entrada a la Luna, la transferencia lunar y etapa de recuperación del reingreso. El retornador Chang'e-5 tardó 23 días en aterrizar de forma segura en el área predeterminada de Siziwang Banner en Mongolia Interior.
Como el proyecto de sistema aeroespacial más complejo de China y con mayor alcance tecnológico, Chang'e 5 ha completado por primera vez varios avances tecnológicos importantes en la historia aeroespacial de China, como el muestreo y empaquetado de objetos extraterrestres, y la primera vez que la superficie de objetos extraterrestres ha sido despegue, el primer encuentro y acoplamiento en órbita lunar no tripulado y transferencia de muestras, el primer incidente en la superficie lunar y el reingreso a alta velocidad con muestras lunares, y finalmente logró el primer muestreo y regreso de objetos extraterrestres de China .
La finalización exitosa de la misión de retorno y muestreo automático de la superficie lunar Chang'e-5 marca la conclusión exitosa del plan de tres pasos de China para el proyecto de exploración lunar. Este es un gran progreso en la industria aeroespacial de China y ayudará a profundizar la comprensión humana del proyecto de exploración lunar. Comprensión científica del origen de la luna y la historia evolutiva del sistema solar.
3. El luchador estableció un nuevo récord de inmersión profunda tripulada en China.
El desarrollo del sumergible tripulado de aguas profundas "Struggle" es una tarea importante en el campo de las tecnologías y equipos clave de aguas profundas durante el "13.º Plan Quinquenal" de mi país y se lanzó en 2016. En junio de 2020, Struggler completó la integración del ensamblaje final y las pruebas del grupo. En julio de 2020, el Endeavour completó la primera fase de pruebas en el mar y realizó un total de 17 inmersiones hasta una profundidad máxima de 4.548 metros.
El 65438 de junio + 10 de octubre de 2020, el Endeavour zarpó hacia la Fosa de las Marianas para realizar la segunda fase de pruebas en el mar. Durante el período, completó 13 inmersiones, de las cuales participaron 11 y 24 personas. 8 inmersiones. Prueba de buceo profundo de más de 10.000 metros. 165438 de junio + 8:00 del 12 de octubre de 2020, Endeavour estableció un récord chino de buceo profundo tripulado de 10.909 metros.
El Struggle es el único equipo de buceo profundo tripulado en el mundo que puede transportar a tres personas hacia y desde toda la zona marítima varias veces al mismo tiempo. Su exitoso desarrollo y pruebas en el mar han mejorado significativamente la situación. El nivel de innovación independiente de la tecnología de equipos de aguas profundas de mi país, que permite a nuestro país ingresar a la parte más profunda de los océanos del mundo para llevar a cabo exploración e investigación científica, refleja la fortaleza integral de nuestro país en el campo de la alta tecnología marina. importante hito en la exploración científica y tecnológica de los fondos marinos de nuestro país.
4. Revelar los pasos clave en la transferencia de material genético humano.
La replicación del ADN es la base para la transmisión precisa del material genético humano entre células. Sin embargo, el proceso de identificación específico del origen de la replicación del ADN en organismos superiores no está claro, lo que también dificulta la comprensión de este fenómeno. y el desarrollo del cáncer hasta cierto punto.
El equipo de Li Guohong en el Instituto de Biofísica de la Academia de Ciencias de China y sus colaboradores han revelado un mecanismo sofisticado para identificar y regular el sitio de inicio de la replicación del ADN. Descubrimiento de la variante de histona H2A. z puede promover la modificación dimetila del vigésimo aminoácido de la histona H4 mediante la unión a la histona metiltransferasa SUV420H1. Sin embargo, H2A. Los nucleosomas Z con modificación con dimetilo pueden reclutar aún más proteínas de reconocimiento del sitio de origen de la replicación, lo que ayuda a identificar los sitios de origen de la replicación del ADN.
El estudio encontró además que el sitio de origen de la replicación está regulado por H2A. La vía Z-SUV420H1-H4K20me2 tiene una fuerte actividad de replicación y tiende a activarse en la etapa inicial de replicación. Después de destruir este mecanismo regulador en las células cancerosas, se inhibe la replicación del ADN y el crecimiento celular de las células cancerosas. Después de alterar los mecanismos reguladores de las células T, también se inhibe la activación inmunitaria de las células T.
Este estudio ilustra un nuevo mecanismo regulador epigenético de la replicación del ADN mediada por H2A. z, proporciona una nueva perspectiva para comprender la identificación de los sitios de origen de la replicación del ADN en organismos superiores y hace una contribución importante para resolver el problema de larga data de la selección e iniciación del origen de la replicación del ADN en células eucariotas.
5. Se desarrolló un monocristal ferroeléctrico transparente con propiedades eléctricas de voltaje ultraalto.
El monocristal ferroeléctrico relajante [Pb (Mg 1/3NB2/3) O3-PbTiO3, PMN-Pt] (nota: los números son subíndices) tiene un excelente efecto piezoeléctrico y se ha utilizado ampliamente en campos como el ultrasonido. imágenes, equipos de sonar y sistemas microelectromecánicos (MEMS). Sin embargo, desde su descubrimiento hace más de 20 años, no ha habido nuevos avances en el rendimiento piezoeléctrico. Además, debido a la existencia de paredes de dominio ferroeléctrico, su transmitancia es baja y no puede satisfacer las necesidades de desarrollo actuales de multifunción y alta sensibilidad. de dispositivos piezoeléctricos. Es urgente Se necesitan nuevas teorías y métodos de diseño.
El equipo de investigación del profesor Xu Zhuo de la Universidad Xi'an Jiaotong reveló el origen del efecto piezoeléctrico de monocristales ferroeléctricos relajantes y desarrolló un monocristal de platino PMN dopado con samario con un rendimiento piezoeléctrico superior a 4000 PC. /N es el doble que el del monocristal sin dopar.
Sobre esta base, se utilizó el ajuste de la estructura del dominio para eliminar las paredes del dominio ferroeléctrico que dispersan la luz en el monocristal. Por primera vez, se obtuvieron alto voltaje y alta transmitancia en un monocristal PMN-platino. cristal, abriéndose paso Es poco probable que perpetúen los problemas internacionales. En comparación con el monocristal piezoeléctrico transparente LiNbO3_3 (nota: 3 es un subíndice), su coeficiente piezoeléctrico aumenta 100 veces y el coeficiente electroóptico se puede aumentar hasta 40 veces. También tiene un alto umbral de daño por luz y efectos ópticos no lineales.
Este monocristal ferroeléctrico transparente puede mejorar en gran medida la resolución de imágenes de los sistemas de imágenes fotoacústicas en el diagnóstico de cáncer de mama, melanoma y enfermedades de la sangre. También es una buena opción para moduladores ópticos electroópticos de alto rendimiento. matrices en fase y El desarrollo de dispositivos ópticos cuánticos proporciona nuevos materiales clave. Se espera que este material monocristalino con excelentes efectos electroópticos, acústicos y de acoplamiento acústico-óptico abra aún más áreas de aplicación nuevas.
6. Determinación de la altitud del Monte Everest en 2020
La altura del Monte Everest ha atraído la atención del mundo durante mucho tiempo. Medir con precisión la altura del Monte Everest y anunciarlo al mundo muestra la fortaleza integral y el nivel tecnológico del país. En la medición de la elevación del Monte Everest de 2020, un equipo de científicos chinos aplicó de manera integral una variedad de tecnologías modernas de topografía y cartografía, logró una serie de importantes avances en innovación tecnológica y logró la mayor precisión en la historia de la elevación del Monte Everest.
En esta medición de elevación del Monte Everest, se utilizó por primera vez la tecnología de posicionamiento por satélite Beidou y equipos de medición domésticos, y se logró un gran avance en la aplicación de equipos de medición domésticos. Se completó por primera vez la medición de la gravedad del suelo de la cumbre y se obtuvo el primer resultado de medición de la gravedad de la cumbre del Everest en la historia de la humanidad, lo que ayudó a mejorar la precisión de la medición de la altura del Monte Everest. Un equipo de científicos superó el clima extremo y el duro entorno en el Monte Everest y logró un avance histórico en mediciones de gravedad aérea, sensores remotos ópticos y láser de 12.700 kilómetros cuadrados por primera vez en la cima del Monte Everest y sus alrededores, llenando el brecha en los datos de gravedad en el Monte Everest, mejorando enormemente la precisión de la medición de la elevación del Monte Everest.
En comparación con la medición de elevación del Everest de 2005, la precisión del geoide en el área del Everest ha aumentado en un 300%. La cooperación científica y tecnológica entre un equipo de científicos chinos y nepaleses estableció por primera vez el geoide del Monte Everest basándose en el datum de elevación global. Por primera vez en la historia, el nivel de nieve del Monte Everest según el punto de referencia de elevación global es de 8848,86 metros.
Además, los ricos datos de observación obtenidos por el estudio del Everest proporcionarán protección y restauración del entorno ecológico, gestión de recursos naturales, investigación e investigación geológica, seguimiento del movimiento de la corteza terrestre, cambio climático, investigación del permafrost glacial, etc. la región del Everest. Proporcionar información valiosa y detallada de primera mano.
7. El genoma antiguo revela la evolución y la historia migratoria de la población de China durante los últimos diez mil años.
En el campo internacional de la paleogenómica, existen pocos estudios paleogenómicos sobre humanos prehistóricos en el este de Asia, especialmente en China. El equipo de investigación de Fu del Instituto de Paleontología de Vertebrados, Instituto de Paleoantropología de la Academia de Ciencias de China, realizó por primera vez el estudio del genoma antiguo más grande, extenso y sistemático de poblaciones prehistóricas en el norte y sur de China. obtuvieron con éxito hace 25 años en 11 sitios en el norte y sur de China desde hace 9.500 a 4.200 años. El genoma de un individuo y de un individuo de hace 300 años revela el patrón de diferenciación norte-sur de la población china desde hace 9.500 años. >
El estudio encontró que las principales poblaciones del norte y sur de China se diferenciaron hace 9.500 años, pero durante el mismo período, las poblaciones del norte y sur La evolución es básicamente continua y no se ha visto afectada significativamente por poblaciones extranjeras. . Las interacciones migratorias ocurren principalmente entre poblaciones del este de Asia. Además, está claro que el pueblo austronesio, representado por los aborígenes de la provincia de Taiwán y ampliamente distribuido en las islas del Pacífico, se originó en las zonas costeras del sur de China y se remonta a hace 8.400 años. Este logro llena un importante vacío de información sobre la genética, la evolución y la adaptación de los humanos prehistóricos en Oriente, especialmente en China, y supone una importante contribución científica para dilucidar el proceso de formación de la nación china y revisar el modelo evolutivo de las poblaciones del sur de Asia oriental. .
8. Los macrodatos representan la historia evolutiva de 300 millones de años de la biodiversidad en la Tierra con la mayor precisión hasta la fecha.
El origen y evolución de la vida es uno de los diez mayores misterios científicos del mundo. Más del 99% de las criaturas que alguna vez vivieron en la Tierra se han extinguido. Reconstruir la historia de los cambios en la biodiversidad en la Tierra a través del registro fósil es una de las formas más importantes de comprender el estado actual y las tendencias futuras de la biodiversidad. Sin embargo, debido a la baja resolución temporal y la clasificación biológica aproximada, la investigación sobre los cambios en la biodiversidad de la Tierra durante períodos geológicos históricos no puede identificar con precisión eventos repentinos de evolución biológica importante, ni puede proporcionar una referencia importante para la investigación sobre la evolución de los ecosistemas terrestres modernos.
El equipo de Shen y Fan Juanxuan de la Universidad de Nanjing colaboró con expertos nacionales y extranjeros para crear una base de datos internacional a gran escala, desarrolló de forma independiente algoritmos de inteligencia artificial y utilizó la supercomputadora "Tianhe-2" para lograr avances. y obtenga los primeros 300 millones de datos paleozoicos del mundo. La curva de evolución de alta precisión de varios años de la biodiversidad marina tiene una resolución temporal más de 400 veces mayor que estudios internacionales similares.
La nueva curva representa con precisión muchos eventos importantes de extinción, recuperación y radiación en la evolución de la biodiversidad de la Tierra, revelando la relación entre los cambios de biodiversidad en ese momento y el contenido de CO2 atmosférico (nota: 2 es un subíndice) y el nivel global. Relaciones sinérgicas entre los trastornos climáticos. Esta investigación revolucionará todo el estudio de la paleontología evolutiva.
9. Análisis en profundidad de marcadores de envejecimiento multiorgánico y objetivos de intervención.
Con el creciente envejecimiento de la población, la investigación en profundidad sobre el tema del envejecimiento y la respuesta científica al envejecimiento de la población son necesidades importantes del país en la nueva era. Centrándose en cuestiones científicas fundamentales como el mecanismo y la intervención del envejecimiento, el grupo de investigación del Instituto de Zoología de la Academia de Ciencias de China y el Grupo de Investigación Qujing, el grupo de investigación del Instituto de Genómica de Beijing de la Academia de Ciencias de China, y el Grupo de Investigación Tang de la Universidad de Pekín abordaron conjuntamente cuestiones clave y utilizaron métodos multidisciplinarios para revelar a nivel sistemático nuevos biomarcadores y objetivos controlables para el envejecimiento multiorgánico de los mamíferos.
En el análisis de los mecanismos de envejecimiento, se descubrió que el desequilibrio de la vía redox es la principal característica molecular del envejecimiento ovárico en primates, lo que proporciona nuevos marcadores biológicos para la evaluación del envejecimiento ovárico y la disminución de la fertilidad femenina, y también proporciona. una base para evaluar el envejecimiento ovárico y la disminución de la fertilidad femenina. Proporciona nuevas ideas para encontrar medidas para retrasar el envejecimiento ovárico y desarrollar estrategias de intervención para enfermedades relacionadas.
En cuanto a la intervención en el envejecimiento, se explica que la restricción calórica ("siete completos") retrasa el envejecimiento de múltiples órganos regulando las vías inmunes e inflamatorias de diversos tejidos del cuerpo, y revela la ciencia de Intervención metabólica, respuesta inmune y relación con la esperanza de vida saludable. Los resultados de esta investigación han profundizado la comprensión de la gente sobre la heterogeneidad y complejidad del envejecimiento de los órganos y han sentado una base importante para el establecimiento de estrategias de alerta temprana y respuesta científica para el envejecimiento y las enfermedades relacionadas con el envejecimiento.
10. Se han observado experimentalmente fenómenos de interferencia cuántica en reacciones químicas.
El proceso de las reacciones químicas va acompañado de complejos fenómenos de la mecánica cuántica, pero suelen ser difíciles de observar directamente, por lo que resulta difícil comprender completamente la naturaleza de las reacciones químicas.
El equipo de investigación de Yang, Sun Zhigang y Xiao Chunlei del Instituto Dalian de Física Química de la Academia de Ciencias de China proporcionó un ejemplo de investigación. Descubrieron que en la reacción H+HD→H2+D, la retrodispersión del producto H2 (v'= 2, j'= 3) estaba en el rango de energía de colisión de 1,9 ~ 2,2 eV (donde v' es la vibración cuántica número, j ' es el número cuántico rotacional) se produce una oscilación significativa.
A través del análisis teórico topológico, se descubrió que existen dos caminos de reacción completamente diferentes para esta reacción, y la oscilación es causada por la interferencia mecánica cuántica entre estos dos caminos. Este estudio revela que los efectos de fase geométricos cuánticos persisten a bajas energías y pueden observarse. Esto es muy similar al conocido efecto Aharonov-Bohm, que revela claramente la naturaleza cuántica de las reacciones químicas.