教育聚焦：2015中国科学十大进展揭晓

　　十大科学进展分别是

　　1 实现单光子多自由度量子隐形传态

　　2 理论预言并实验验证外尔半金属的存在

　　3 揭示埃博拉病毒演化及遗传多样性特征

　　4 实现对反物质间相互作用力的测量

　　5 探测到宇宙早期最亮中心黑洞质量最大的类星体

　　6 发现东亚最早的现代人化石

　　7 揭示人类原始生殖细胞基因表达与表观遗传调控特征

　　8 解析细胞炎性坏死的关键分子机制

　　9 研制出碳基高效光解水催化剂

　　10 实现对单个蛋白质分子的磁共振探测。

    科技部基础研究管理中心今天公布2015年度中国科学十大进展遴选结果，“实现单光子多自由度量子隐形传态”等科研成果入选。这些科研成果意义重大，获得了广泛的国际赞誉。

　　■ 解读1 攻破公认“老大难”

　　实现单光子多自由度量子隐形传态

　　1997年，国际上首次报道了单一自由度量子隐形传态的实验验证。然而，真正的量子物理体系具有多个自由度而非单一自由度。因此，研究多自由度的量子隐形传态，成为近20年来量子信息领域的一个巨大挑战。

　　面对挑战，中国科研团队创造性地发展了多项新颖的多粒子多自由度纠缠操纵技术。经过多年艰苦努力，成功实现了多自由度量子体系的隐形传态。“为理解和展示量子物理的一个最深远和最令人费解的预言迈出了重要的一步。”国际知名量子光学专家Wolfgang Tittel教授如是评价。该成果被英国物理学会评为“2015年度国际物理学十大突破之首”。

　　■ 解读2 力战疫情消解恐慌

　　揭示埃博拉病毒演化及遗传多样性特征

　　2014年初，埃博拉病毒肆虐全球。有研究显示，此次病毒进化速率较以往有成倍提高，这引起了全球疫情防控机构的恐慌。

　　中国科学家对大量病例标本进行基因组测序后，获得来自塞拉利昂的175株病毒的全长基因组数据，发现埃博拉病毒的变异速率与先前暴发疫情中埃博拉病毒的变异速率接近。这些研究成果加深了对病毒进化特点以及传播动力学的理解，消除了国际社会对于埃博拉病毒快速变异的担忧。同时，大量基因组序列的发表为现场病毒检测PCR引物设计提供了参考，并有助于对埃博拉病毒疫苗和治疗方案的研发。

　　相关研究论文发表在《自然》杂志上，引起国外主流媒体的关注，专家盛赞此项研究成果具有重要意义。

　　■ 解读3 挑战国际主流观点

　　发现东亚最早的现代人化石

　　作为人类起源与演化研究的重要组成部分，现代人起源一直是古人类学研究与争议的热点。目前国际学术界的主流观点认为，现代人19万年前起源于非洲，6万年前扩散到欧亚大陆，成为当地现代人的祖先。

　　近10年来，中国学者在这个领域的研究取得一系列重要进展，确定早期现代人至少10万年前在华南地区已经出现。然而，学术界对于具有完全现代形态的人类在东亚地区出现时间尚不清楚。中国科研人员在南部的湖南省先后发现47枚人类牙齿化石，牙齿齿冠和齿根呈现典型现代智人特征。最终确定，具有完全现代形态的人类至少8万年前在华南局部地区已经出现，填补了现代类型人类在东亚地区最早出现时间和地理分布的空白。这对“中国没有早于6万年的现代人”这一国际主流观点提出了有力挑战。

　　■ 解读4 实现彻底变革

　　研制出碳基高效光解水催化剂

　　在过去40年，聚焦于一步、四电子过程来研究光催化分解水，已经开发出多种无机和有机材料体系的光解水催化剂。然而，大多数光催化剂量子效率较低、稳定性较差。

　　中国科学家设计构建出一种非金属碳纳米点-氮化碳（C3N4）纳米复合材料高效光解水催化剂，提出并示范了一种两步、两电子过程的高效完全光解水新机制，实现了可见光下高效的全分解水。该催化剂具有较好的稳定性以及较高的转换效率。伦敦大学玛丽女王学院Steve Dunn教授将该研究视为“该领域的彻底变革”。（记者潘旭涛）