19項重大科技成果集中發布

昨天,在2025中關村論壇年會重大成果專場發布會上,面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康的4類19項重大科技成果集中亮相。
市科委、中關村管委會重大處處長張東玲說,本屆論壇年會期間,發布了29項重大科技成果,展現了北京在前沿科技引領、開源開放合作、創新驅動發展、產業深度融合等方面的成效。
新晶體結構在懷柔“生長”
基礎研究是科技創新的源頭,是面向世界的“起點”。在懷柔綜合性國家科學中心,世界首個以輕元素為核心研究對象的量子材料研究平台——輕元素量子材料交叉平台,一種逼近物理極限的獨特晶體生長方式,正在創造人類晶體制造新范式。
傳統晶體制備,類似蓋房子——打好地基,再一層層砌磚。如果某一層出現裂縫等缺陷,就會越砌越歪。北京大學物理學院教授、懷柔科學城輕元素量子材料交叉平台副主任劉開輝帶領團隊,首創一種“晶格傳質—界面生長”晶體制備方式,可以使材料像生物體一樣由內向外生長,保証晶體結構的快速生長和均一排布,有效避免了缺陷積累。
這個發現是“無心插柳”。“在別的實驗進行退火操作時,本意是讓金屬的下表面更平整,沒想到操作完成后,金屬上表面變黑了,下方的物質跑到了頂部。”劉開輝經過反復實驗,發現了奧秘,“金屬材料像‘中介’,會先‘消化’底部的晶體材料原子,再‘吐’到上表面,不斷生長。”
利用這種方法,晶體生長中的缺陷發生概率降低,質量能夠達到物理極限。
目前,該方法能夠支持10萬層原子生長。生成的材料厚度可達微米級,每層原子排布都完全平行、精確可控,為制作自然界中無法穩定存在的新晶體結構提供了理論支撐。團隊已圍繞“晶格傳質—界面生長”完成裝備研發與中試試產。
上天入海實現“首創”
作為未來科技競爭的核心領域,量子科技成為發展新質生產力的重要引擎。北京科研團隊也不斷發力,打造“最強大腦”。其中,華翊博奧(北京)量子科技有限公司研發了世界首個基於二維離子量子比特陣列的通用離子阱量子計算技術架構,完成了第二代離子阱量子計算商業化原型機,關鍵性能指標達到世界一流水平。
“相對經典計算,量子計算在計算速度、規模、能耗等方面都有顯著提升,在密碼學、新藥設計、新材料發現等需要巨大算力的場景中將發揮重要作用。”該公司首席技術官楊蒿翔舉例,經典計算機需要上百萬年才能破解的密碼,量子計算機隻需要幾分鐘就能完成。
發揮量子計算的優勢,楊蒿翔團隊找到的突破口是離子阱技術。“簡單來說,就是用電場抓住帶電的離子,制備量子比特。再用微波或者激光操控離子狀態,執行量子計算。”他解釋,現有技術使用一維離子鏈來構建量子計算機。目前國際上最領先的離子阱量子計算機可以實現大約50多個量子比特的獨立尋址操控。使用二維離子陣列,可以快速將比特數規模提升1至2個數量級,實現量子計算過程中對離子的大規模精准操控。
該成果為未來大規模通用量子計算提供了前景廣闊的新方向,進一步鞏固了我國在離子量子計算領域的先進地位。楊蒿翔說,團隊將持續提升量子計算硬件性能,與相關科研單位合作,挖掘量子科技在生物醫藥、通信、金融投資、網絡安全等領域的應用,不斷加速量子計算的應用研究和產業落地。
從微觀到宏觀,科研人員不斷實現“首創”,得以上天入海。
全球首個空天計算在軌試驗平台——天算星座,能實現星地AI(人工智能)協同推理,將在軌目標識別精度提升50%以上,衛星回傳數據量減少90%以上。清華大學團隊首創“手眼腦”協同原位加工模式,研制了移動式混聯加工機器人,在載人航天與探月等國家重大工程大型構件制造中得到應用。國家電網團隊首創了海上風電柔性直流構網送出技術,可將200公裡以上的數百萬千瓦深遠海風電穩定、高效送入陸上電網。
醫藥健康產業加速創新
醫藥健康產業是北京創新發展的“雙發動機”之一。2024年,北京醫療健康產業規模首次破萬億元。其中,醫療器械產業創新發展勢頭強勁,正在加速從制造向創造轉型升級。華科精准聯合清華大學研發的腦與脊柱一體化手術機器人是其中代表。
這款機器人覆蓋神經外科全科業務。“腦部手術和脊柱手術的特點不同,我們就在神經外科手術機器人的基礎上,升級配套工具,實現‘一套設備、兩種適應症’。”華科精准高級產品經理王鵬介紹,這款機器人去年9月獲批上市,是我國首款同時具備腦外科手術機器人定位、腦外科手術導航、脊柱外科手術機器人導航定位3種功能的全能型系統。它不僅有能力開展癲癇、腦腫瘤等神經外科精細手術,還具備脊柱外科手術能力,穿刺精度可達0.1毫米。
北京擁有豐富的醫療資源,為這款機器人茁壯“成長”提供了廣闊平台。目前,它已成功實施了數百台手術。王鵬說:“企業的優勢是工程開發,醫療團隊能提供來自一線的技術需求,雙方合作實現醫工結合,能更快、更好地解決難題。”
腦科學、生物制藥等領域涌現的一批新成果,為守護生命健康提供更多可能。“北腦一號”智能腦機系統已完成128通道微型無線全植入產品研發,能夠幫助運動功能障礙患者實現腦機接口控制,幫助言語障礙患者重建交流能力。一項放射性藥物共價技術,可以將放射性藥物的腫瘤遞送效率提高10倍以上,兼顧高療效與低毒副作用。首款上市的腦膠質瘤原研靶向藥物——伯瑞替尼,填補了該類患者無藥可治的空白,將使腦膠質瘤患者生存期延長一倍,疾病進展風險降低一半。(記者 劉蘇雅 李祺瑤)
2025中關村論壇年會發布19項重大成果
一、面向世界科技前沿(4項)
我國空間科學取得國際領先成果
基於原語表示的類腦互補視覺感知芯片“天眸芯”
“晶格傳質—界面生長”晶體制備新范式
百比特離子阱量子計算原型機
二、面向經濟主戰場(5項)
朱雀二號改進型液氧甲烷運載火箭
空天計算在軌試驗平台
智簡內生6G原型系統
北汽福田液氫重卡
可持續發展科學衛星1號(SDGSAT-1)
三、面向國家重大需求(5項)
移動式混聯加工機器人
海上風電柔性直流換流裝備
全球首次海洋天然氣水合物和深海淺層氣聯合試採成功
大尺寸高溫超導鍍膜設備
大冷量稀釋制冷機“凌開一號”
四、面向人民生命健康(5項)
“北腦一號”智能腦機系統
放射性藥物共價技術
國內首創腦與脊柱一體化手術機器人
首款腦膠質瘤原研靶向藥物——伯瑞替尼
ARC生物耦合技術
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