解读2017中国高校十大科技进展

2018-01-08 09:14:00 来源:中国教育报 作者:
  日前,由教育部科学技术委员会组织评选的2017年度“中国高等学校十大科技进展”揭晓。“中国高等学校十大科技进展”的评选自1998年开展以来,至今已20届,这项评选活动对提升高等学校科技的整体水平、增强高校的科技创新能力发挥了积极作用,并产生了较大的社会影响,赢得了较高的声誉。本版特邀高校专家对2017年“中国高等学校十大科技进展”入选项目进行解读,剖析科技成果的深层意义。

  北京大学:非对称微腔光场调控新原理研究

  动量守恒是自然界客观规律之一,一个封闭系统的广义动量总是保持不变。北京大学“极端光学创新研究团队”龚旗煌院士和肖云峰研究员等在非对称光学微腔中提出混沌辅助的光子动量转换新原理,实现了光学微腔的高效、超宽谱光耦合。非对称光学微腔打破了空间旋转对称性,调控了局域光场,从而在支持分立回音壁模式的同时获得了准连续混沌模式。

  专家解读:

  作为增强光与物质相互作用的主要物理体系之一,光学微腔与外部光场的直接耦合需满足动量匹配条件,但往往仅在较窄光谱范围内实现,使得微腔宽带光物理与应用面临挑战。研究团队利用光学克尔效应的非线性调制,在实验上首次观测到微腔光场的自发对称性破缺,并获得了微腔手征光场。这标志着我国微腔光学研究达到了一个全新高度。(北京大学龚旗煌教授)

  北京大学:5纳米碳纳米管CMOS器件

  北京大学电子学系彭练矛教授团队在碳纳米管CMOS器件物理和制备技术、性能极限探索等方面取得重大突破,放弃传统掺杂工艺,通过控制电极材料来控制晶体管的极性,抑制短沟道效应,首次实现了5纳米栅长的高性能碳管晶体管,性能超越目前最好的硅基晶体管,接近量子力学原理决定的物理极限,有望将CMOS技术推进至3纳米以下技术节点。

  专家解读:

  芯片是信息时代的基础与推动力,现有CMOS技术将触碰其极限。碳管晶体管有望提供更高的性能和更低的功耗,且较易实现三维集成,系统层面的综合优势将高达上千倍。碳管晶体管被这样评价:“工作速度是英特尔最先进的14纳米商用硅材料晶体管的三倍,而能耗只是其四分之一。”意味着中国科学家“有望在芯片技术上赶超国外同行”,“是中国信息科技发展的一座新里程碑”。(北京大学电子学系彭练矛教授)

  广州医科大学:慢性阻塞性肺病早期干预

  慢性阻塞性肺病早期症状轻微甚至没有明显症状,很容易被忽视和漏诊,中晚期治疗效果差,死亡率、再住院率和致残率均较高。广州医科大学冉丕鑫团队首次发现吸入抗胆碱能药物噻托溴铵,能够显著改善早期慢阻肺患者的肺功能和生活质量,研制了符合国情的慢阻肺初筛技术,为实现早期诊断、开展早期干预提供支持;建立了社区分层精准综合防治模式,发现减少生物燃料烟雾暴露可降低慢阻肺发病危险度。