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·科学突破·中国工程院发布2024全球十大工程成就
12月18日，由中国工程院院刊《Engineering》评选的 “2024全球十大工程成就”在京发布。
“2024全球十大工程成就”经由全球征集提名、专家遴选推荐、公众问卷调查、评选委员会审议确定，包括：CAR-T细胞疗法、嫦娥六号、低轨通信卫星星座、柔性显示、高温气冷堆核电站、智能工厂、无人驾驶汽车、手术机器人、文生视频大模型Sora、超大型风力发电装备。
CAR-T细胞疗法：CAR-T细胞疗法，又称嵌合抗原受体T细胞免疫疗法，通过基因工程技术改造患者T细胞，使之能够识别并攻击肿瘤细胞，从而达到治疗恶性肿瘤的目的。自2017年首款CAR-T细胞疗法Kymriah获美国食品和药物管理局批准以来，全球已有多款CAR-T细胞疗法获批上市，并在治疗血液系统恶性肿瘤表现出极大的优势。CAR-T疗法开创了治疗癌症和其他严重疾病的新方法，标志着细胞治疗时代的到来。
嫦娥六号：2024年6月25日，中国探月工程嫦娥六号返回器采用半弹道跳跃式再入返回方式回到地球，标志着人类首次月球背面采样活动取得圆满成功。本次采样活动历经地月转移、近月制动、环月飞行、着陆下降、月面工作、月面上升、交会对接与样品转移、环月等待、月地转移以及再入回收11个阶段，用时53天带回1935.3克月背样品，为研究月球早期演化提供了直接证据，为人类理解月球背面与正面地质差异开辟了新的视角。
低轨通信卫星星座：2019年5月23日，美国太空探索公司猎鹰9号火箭一次性搭载60颗低轨卫星升空，首次开展其“星链”低轨互联网星座计划部署，目标是建设一个全球覆盖、大容量、低时延的天基通信系统，在全球范围内提供高速互联网服务。截至2024年8月6日，星链已发射184批次6851颗卫星，成为迄今人类历史上最大的卫星星座。低轨通信卫星星座以其独特的轨道优势和技术特点，正逐步成为全球通信网络的重要组成部分。
柔性显示：柔性显示通过使用柔性基板制备超薄、超轻、可弯曲的显示产品，广泛应用于消费电子、汽车、医疗等领域。2023年全球柔性显示器市场规模达到378.9亿美元，三星、乐金显示、京东方、TCL华星等是全球领先的柔性显示生产企业。柔性显示以其独特的魅力引领消费电子产品设计的全新革命，颠覆性地拓宽了电子产品的使用场景与边界，赋予用户前所未有的便携享受与设计创造的无限可能。
高温气冷堆核电站：2023年12月6日，位于中国山东的石岛湾高温气冷堆核电站示范工程，完成168小时持续运行考核，标志着世界上第一座模块式高温气冷堆核电站正式投入商业运行。高温气冷堆采用模块式设计，具有固有安全性好、发电效率高、环境适应性强、用途广泛等优点，可实现热电联产，提供300℃-500℃的高参数工业蒸汽，是国际公认的第四代核电技术先进堆型，具有广泛的应用前景。
智能工厂：作为当今制造业的先进形态，智能工厂通过制造技术与信息技术的深度融合，实现生产制造与管理全生命周期的数字化网络化智能化，显著提高生产效率、产品质量，有效降低能耗，增强供应链协同与用户交互，带动制造模式迈向柔性化、自主化、个性化。西门子、通用、宝马等企业的智能工厂，代表了全球智能制造的最高水平，正在引领全球未来制造革命时代的到来。
无人驾驶汽车：无人驾驶指汽车通过与周围环境的感知交互，自主决策、自主运行，达到人类驾驶员驾驶水平。在人工智能等技术支持下，无人驾驶正在实现从规则导向到端到端智能的飞跃，并接近完全无人驾驶水平。特斯拉、Waymo、百度Apollo、商汤科技等企业在商业化落地和技术创新上具有领先优势。无人驾驶广泛应用于物流运输、公共交通、共享出行等。作为一种可预见的颠覆性技术，无人驾驶将深刻改变人类出行方式。
手术机器人：手术机器人通常由控制台、机械臂和高清视觉系统等多个交互式组件构成，通过更高的控制精度、稳定性和操作灵活性，使外科医生能够执行复杂程度更高、侵入性更小的手术，从而减少手术创伤，缩短恢复时间，提高手术整体质量和患者治疗效果。本世纪以来，全球手术机器人技术已取得显著进步，涌现出达芬奇、Versius、Hugo RAS、SURGIX等多个系统。作为医疗领域的革新性技术，手术机器人有望开启未来医疗新时代。
文生视频大模型Sora：2024年2月16日，OpenAI发布文生视频生成式人工智能大模型Sora。Sora通过对内容对齐的文本句子和图像/视频数据之间关联关系学习，具备模拟和重建物理世界视频所刻画复杂现象的能力，将人工智能内容生成从文本内容生成跃升到多模态内容生成，被喻为“视频世界模拟器”。Sora的创新将人工智能泛化能力提高到一个新的高度。
超大型风力发电装备：在世界能源转型的大背景下，全球风力发电技术创新迭代加速，超大型风力发电装备朝着大容量、高轮毂、长叶片的方向不断推陈出新，单机容量10MW以上的陆上风力发电装备以及15WM以上的海上风力发电装备不断涌现。金风科技、维斯塔斯、通用电气等企业在超大型风力发电装备研发和生产方面占据全球领先优势。超大型风力发电装备的快速发展，为全球风能开发利用、推进能源转型提供了重要支撑。（Engineering公众号）
动物学
加州地松鼠中存在广泛食肉行为
一只地松鼠嘴里叼着它捕获的田鼠奔跑。（图片来源：Sonja Wild/UC Davis）
加州地松鼠是一种从华盛顿南部到加利福尼亚北部都很常见的松鼠，主要以坚果、种子、浆果和有时发现的昆虫为食。不过，近日一项（Journal of Ethology）上的研究颠覆了人们对这些松鼠的“素食者”印象，报道了它们主动捕食田鼠的行为。
科学家在加州康特拉科斯塔县，布里奥内斯公园进行长期的地松鼠行为学观察，捕食行为的频率在夏季田鼠数量大幅增长的时候达到高峰，这种一致的变化表明加州地松鼠能根据食物供应灵活调整觅食策略。这项研究说明加州地松鼠实际上是一种机会主义杂食动物，其饮食组成远比过去认为的丰富。（UNIVERSITY OF CALIFORNIA - DAVIS）
生物学梅毒可能起源于美洲
拥有类似古代梅毒基因组的骨骼样本（图片来源：Darío Ramirez）
梅毒的起源是流行病学最持久的谜团之一。几个世纪以来，科学家一直在争论梅毒究竟是从美洲传入的，还是在哥伦布第一次航行加勒比海归来之前就已经在欧洲流行。据（Science News）报道，一项发表于（Nature）的新研究发现，梅毒可能起源于美洲，在哥伦布船只的帮助下，短短几年内在欧洲和全世界传播开来。
研究团队从美洲博物馆收藏的几十具骸骨中寻找了导致梅毒的梅毒螺旋体（Treponema pallidum）菌株的DNA。他们重点研究了有500年或更久历史的遗骸，这些遗骸上有严重梅毒螺旋体感染所特有的海绵状病变。样本DNA没有与现代梅毒或其不通过性传播的近亲完全吻合，但与现代变种以及彼此间的DNA足够接近，足以借此重建疾病的家谱。通过比较这些菌株的演化速度和地理因素，研究者估计所有变种最多在9000年前拥有共同的祖先——在人类离开欧亚大陆并开始遍布美洲之后。此外，美洲最初流行的梅毒螺旋体菌株可能不会引起类似梅毒的症状，也不会通过性传播。结合新测序的基因组和早先发现的1500年代的样本，作者认为这种细菌在1500年前后经历了一次演化跳跃，也许就在1492年前后变异成了性传播的形式。（Science News, MAX PLANCK INSTITUTE FOR EVOLUTIONARY ANTHROPOLOGY）
天文学
月球年龄可能高于预期
一般认为，月球是在早期地球与一个火星大小的原行星相撞后形成的。月球在形成时表面布满了岩浆海洋，而月球岩石样本的测年结果显示，它们是在43.5亿年前凝固的，科学家由此推测月球的年龄是43.5亿年。不过，这个年龄无法解释热力模型与其他证据之间的多个差异，如月球上环形山的数量以及月球表面部分锆石矿物的年龄，这些证据显示月球的年龄可能高达45.1亿年。
最近一篇发表在（Nature）上的论文指出，频繁出现的约43.5亿年历史的岩石或许并不是月球首次出现岩浆海洋，月球或许在早期地球与原行星碰撞之前就形成了。43.5亿年前的月球岩浆海洋是一次由月球轨道演化驱动的再熔融事件。作者利用建模证明，月球可能经历了充足的潮汐加热，足以在表面形成岩浆海洋，这可能“重置”了这些月球样品的表面形成年龄。此外，月球再熔融事件或许解释了为何早期撞击形成的月球撞击盆地比预计的要少，因为这些盆地可能在加热事件中被抹去了。作者推断，这种解释或许表明月球形成时间在44.3亿至45.3亿年前，达到了之前对月球年龄估算的上限。
药学二甲双胍的作用机制
二甲双胍是最常用的糖尿病药物之一，但二甲双胍降低血糖水平的主要分子机制尚不清楚。一项发表于（Science Advances）上的新研究表明，，从而降低血糖水平。
此前的研究提出，二甲双胍或可通过抑制电子传递链的线粒体复合物I（mitochondrial complex I）来降低血糖。研究者培育了一种基因工程小鼠，这些小鼠可以表达一种酵母酶NDI1，这种酶能模拟线粒体复合体I，但对二甲双胍的抑制具有抗性。研究者比较了使用二甲双胍和不使用二甲双胍的小鼠，以及表达和不表达NDI1蛋白的小鼠的血糖水平。对照组小鼠在服用二甲双胍后血糖水平降低。相比之下，表达NDI1的小鼠能减弱二甲双胍降低血糖的能力，这表明二甲双胍以线粒体复合体I为靶点降低血糖水平。但研究者指出，表达NDI1的小鼠对二甲双胍的降血糖作用并不完全耐受，这表明二甲双胍可能还以其他途径为靶点。（NORTHWESTERN UNIVERSITY）
撰写：王昱、冬鸢、马一瑗编辑：王昱、冬鸢
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