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由中國科學院、中國工程院主辦，中國科學院學部工作局、中國工程院辦公廳、中國科學報社承辦，中國科學院院士和中國工程院院士投票評選的2018年中國十大科技進展新聞、世界十大科技進展新聞，于1月2日在京揭曉。其中，港珠澳大橋正式通車運營、我國新一代百億億次超級計算機“天河三號”原型機首次亮相、我國水稻分子設計育種取得新進展等入選2018年度中國十大科技進展新聞；“洞察”號無人探測器成功登陸火星、科研人員發現新型光合作用、首架離子驅動飛機研制成功等入選2018年度世界十大科技進展新聞。

此項年度評選活動至今已舉辦了25次。評選結果經新聞媒體廣泛報道后，在社會上產生了強烈反響，使公眾進一步了解國內外科技發展的動態，對宣傳、普及科學技術起到了積極作用。

2018年中國十大科技進展新聞

1 港珠澳大橋正式通車運營

全球最長跨海大橋——港珠澳大橋10月24日正式通車運營。港珠澳大橋跨越伶仃洋，東接香港特別行政區，西接廣東省珠海市和澳門特別行政區，全長55公里，使用壽命120年，抗16級臺風、8級地震，是在“一國兩制”框架下、粵港澳三地首次合作建設的超大型跨海交通工程，2009年12月正式開工。如今，港珠澳大橋正式通車運營，讓珠江口天塹變通途，改變了珠三角的地理格局，香港將獲得更廣闊的珠江西岸腹地。

2 我國新一代“E級超算”“天河三號”原型機首次亮相

國家超算天津中心于5月17日對外展示了我國新一代百億億次超級計算機“天河三號”原型機，這也是該原型機首次正式對外亮相。據了解，百億億次超級計算機也稱“E級超算”，被全世界公認為“超級計算機界的下一頂皇冠”，它將在解決人類共同面臨的能源危機、污染和氣候變化等重大問題上發揮巨大作用。

3 我國水稻分子設計育種取得新進展

9月18日，國審稻新品種“中科804”現場會上，“中科804”從3000畝示范片中脫穎而出，其在產量、抗稻瘟病、抗倒伏等農藝性狀方面均表現突出。“中科804”和“中科發”系列水稻新品種是中科院遺傳與發育生物學研究所李家洋院士團隊成功利用“水稻高產優質性狀形成的分子機理及品種設計”理論基礎與品種設計理念所育成的標志性品種，實現了高產優質多抗水稻的高效培育。“水稻高產優質性狀形成的分子機理及品種設計”研究成果于2017年獲國家自然科學獎一等獎。

4 兩只克隆猴在我國誕生

1月25日，克隆猴“中中”和“華華”登上《細胞》雜志封面，這意味著我國科學家成功突破了現有技術無法克隆靈長類動物的世界難題。自1996年第一只克隆羊“多莉”誕生以來，20多年間，各國科學家利用體細胞先后克隆了牛、鼠、貓、狗等動物，但一直沒有攻克與人類最相近的非人靈長類動物克隆的難題。中科院神經科學研究所孫強團隊經過5年努力，成功突破了世界生物學前沿的這個難題。利用該技術，科研團隊未來可在一年時間內，培育出大批基因編輯和遺傳背景相同的模型猴。

5 科學家測出國際最精準萬有引力常數

華中科技大學引力中心羅俊院士團隊歷經30年艱辛工作，測出目前國際上最精準的萬有引力常數G值，8月30日《自然》雜志刊發了羅俊團隊這一最新測G成果。以往G值測量的相對精度雖然接近10-5，相互之間的吻合程度僅達到10-4水平。因為精度問題，很多與之相關的基礎科學難題至今無法解決。此次羅俊團隊采用兩種不同方法，用扭秤周期法和扭秤角加速度反饋法測G，精度均達到國際最好水平，吻合程度接近10-5水平。

6 科學家首次在超導塊體中發現馬約拉納任意子

在一項最新的研究中，中科院物理研究所高鴻鈞院士與丁洪研究員領導的一個聯合研究團隊首次在鐵基超導體中觀察到了馬約拉納零能模，即馬約拉納任意子。這種馬約拉納任意子純凈度較高，能夠在相比以往更高的溫度下得以實現，且材料體系簡單。該發現或對穩定的高容錯量子計算機研發有極大幫助，于8月16日發表于《科學》雜志。

7 科學家“創造”世界首例單條染色體真核細胞

中科院研究團隊在國際上首次人工創建了單條染色體的真核細胞，是繼原核細菌“人造生命”之后的一個重大突破。8月2日，該成果在線發表于《自然》。歷經4年，通過15輪染色體融合，中科院分子植物科學卓越創新中心／植物生理生態研究所覃重軍研究團隊與合作者采用工程化精準設計方法，成功將天然釀酒酵母單倍體細胞的16條染色體融合為1條，染色體“16合1”后的釀酒酵母菌株被命名為SY14。經鑒定，染色體三維結構發生巨大變化的SY14酵母具有正常的細胞功能，除通過減數分裂有性繁殖后代減少外，SY14酵母表現出與野生型幾乎相同的轉錄組和表型譜。

8 國產大型水陸兩棲飛機AG600成功水上首飛

10月20日，國產大型水陸兩棲飛機“鯤龍”AG600在湖北荊門漳河機場成功實現水上首飛起降。AG600飛機是我國首次按照中國民航適航規章要求自主研制的大型特種用途飛機，也是目前世界上在研最大的水陸兩棲飛機。AG600飛機具有執行森林滅火、水上救援、海洋環境監測與保護等多項特種任務的能力，是國家應急救援重大航空裝備，對于填補我國應急救援航空器空白、滿足國家應急救援和自然災害防治體系能力建設需要具有里程碑意義。

9 科學家首次揭示水合離子微觀結構

北京大學江穎和中科院王恩哥院士領銜的一支聯合研究團隊利用自主研發的高精度顯微鏡，首次獲得水合離子的原子級圖像,并發現其輸運的“幻數效應”，未來在離子電池、海水淡化以及生命科學相關領域等有重要應用前景。該成果5月14日于《自然》雜志在線發表。

10 我國首個P4實驗室正式運行

中科院武漢國家生物安全四級實驗室1月通過原國家衛計委高致病性病原微生物實驗活動現場評估，成為中國首個正式投入運行的P4實驗室，標志著我國具有開展高級別高致病性病原微生物實驗活動的能力和條件。據介紹，P4實驗室是人類迄今為止能建造的生物安全防護等級最高的實驗室。埃博拉等危險病毒只有在P4實驗室里才能研究。專家表示，該實驗室對增強我國應對重大新發、突發傳染病預防控制能力，提升抗病毒藥物及疫苗研發等科研能力起到基礎性、技術性的支撐作用。

其他候選新聞條目

我國首個深海實時科學觀測網建成

我國新一代海洋綜合科考船“科學”號在完成2017年西太平洋綜合考察航次后，于2018年2月7日返回位于青島西海岸新區的母港。我國科學家在本航次成功建成我國第一個深海實時科學觀測網，西太平洋深海3000米范圍內的溫度、鹽度和洋流等數據實現1小時1次實時傳輸。據悉，觀測網獲取的連續和實時數據將為我國科學家研究西太平洋環流的三維結構、暖池變異及其對中國氣候變化的影響提供寶貴資料，為我國的氣候預報和環境保障業務提供重要的基礎支撐。

科學家揭開人類胚胎發育激活機制

中科院北京基因組研究所等單位合作，在國際上首次解讀了指揮人類胚胎基因表達的“編程語言”，相關論文于3月9日發表于《細胞》雜志。中科院北京基因組所研究員劉江團隊與山東大學附屬生殖醫院陳子江團隊、廣州醫科大學劉見橋團隊協同攻關，解決了研究材料缺乏的難題，建立了微量細胞的研究方法，在國際上首次揭示了人類胚胎基因組的激活機制。

“向陽紅01”科考船完成我國首次環球海洋綜合科考

我國新一代遠洋綜合科考船“向陽紅01”船圓滿完成中國首次環球海洋綜合科考任務，5月18日返回青島母港。183名科考隊員在六個航段跨越三大洋，登上南極，布放“白龍”浮標，抓取中國單體最大塊狀硫化物，發現富稀土沉積區，首次在南極發現海底熱液與冷泉并存，書寫了諸多中國海洋科考新紀錄。

高性能條紋相機研制成功

國家重大科研裝備、我國具有自主知識產權的高性能條紋相機5月22日在西安宣布研制成功。由中國工程院院士劉文清擔任組長的驗收專家組表示，條紋相機整體性能達到國際先進水平，部分核心關鍵技術和工藝難題得以突破，達到國際領先水平。該研制項目由中科院西安光學與精密機械研究所承擔。據悉，該項目解決了我國條紋相機這一高端科學儀器受制于人的窘境，對我國精密測量儀器水平的提高以及打破國際封鎖、滿足國家戰略高技術等領域需求具有重要推動作用。

我國自主研發疏浚重器“天鯤號”首次試航成功

6月12日，經過為期近4天的海上航行，首艘由我國中交天津航道局有限公司自主設計建造的亞洲最大自航絞吸挖泥船——“天鯤號”成功完成首次試航。海試期間，“天鯤號”的動力系統和推進系統等諸多設備均成功經受了海洋環境考驗，向成為一艘真正的疏浚利器邁出關鍵一步。據悉，“天鯤號”全船長140米，寬27.8米，最大挖深35米，總裝機功率25843千瓦，設計每小時挖泥6000立方米，絞刀額定功率6600千瓦。

“渤海糧倉”項目一期目標如期完成

7月，由中科院遺傳與發育生物學研究所劉小京團隊牽頭的“渤海糧倉”項目一期結題。該項目2017年帶動95個縣市區3110.9萬畝中低產田糧食增產增效，5年累計增糧209.5億斤。5年來，科研人員在該項目的支持下，圍繞環渤海中低產區擴面積、增單產、水保障的糧食增產總體思路，從新品種、新技術到標準化技術體系，再到循環生態農場試驗，以點帶面取得了一系列成果。

中國散裂中子源通過國家驗收

8月23日，建在廣東東莞的國家重大科技基礎設施——中國散裂中子源項目順利通過由國家發改委委托中國科學院組織的國家驗收，投入正式運行。據中國科學院院士、中國散裂中子源工程總指揮陳和生介紹，歷經6年半的緊張建設，中國散裂中子源的技術和綜合性能進入了國際同類裝置先進行列，將正式對國內外各學科領域的科研用戶開放。

科學家首次實現哺乳動物孤雄生殖

一項10月發表在美國《細胞—干細胞》雜志的研究顯示，中科院動物研究所周琪院士、胡寶洋和李偉等人利用基因編輯技術處理單倍體胚胎干細胞，成功培育出了雙親都是雌性或雄性的小鼠，其中“雙母”小鼠健康生長到成年，還能繁育下一代。研究人員說，這一方法應用于其他哺乳動物仍有障礙，因為每個物種都有獨特的印記基因。但新方法開創了研究基因印記的新技術，發現了阻礙同性雙親小鼠發育的關鍵印記區，對研究動物克隆以及與基因印記相關的疾病具有重要意義。

科學家首次解析造血干細胞體內歸巢全過程

中科院上海營養與健康研究院研究員潘巍峻帶領研究團隊，在國際上首次高清解析了體內造血干細胞歸巢的完整動態過程，該研究成果11月20日在線發表于《自然》。造血干細胞是血液系統中的“始祖細胞”，它通過增殖、分化產生白細胞等多類細胞維持生命。造血干細胞需要成功歸巢到造血組織后才能發揮功能，而理解歸巢的全過程是提高臨床干細胞移植成功率的關鍵。

科學家發現4萬年前人類已登上青藏高原

11月30日，《科學》雜志在線發表中科院古脊椎動物與古人類研究所的一篇論文，公布了尼阿底遺址這處來自青藏高原腹地的重大考古發現及其研究成果。該發現將人類首次登上青藏高原的歷史推前到4萬年前，這是世界范圍內史前人類征服高海拔極端環境的最高、最早的記錄。此前人類活動的最高遺跡發現于安第斯高原的Cuncaicha巖廈遺址，海拔4480米，年代為約1.2萬年前。尼阿底遺址的發現書寫了人類挑戰與征服高海拔極端環境的新紀錄。

2018年世界十大科技進展新聞

1 “洞察”號無人探測器成功登陸火星

美國航天局“洞察”號無人探測器于美國東部時間11月26日14時54分許在火星成功著陸，執行人類首次探究火星“內心深處”的任務。美國航天局的直播畫面顯示，“洞察”號進入火星大氣層后，約7分鐘完成了進入、下降和著陸，此后順利降落在火星艾利希平原。隨后，“洞察”號通過與其同行的迷你衛星于15時許傳回了火星的照片。美國航天局噴氣推進實驗室首席工程師羅伯·曼寧表示，這張照片意義重大，標志著“洞察”號已經正式開始工作。

2 科研人員發現新型光合作用

美國《科學》雜志6月刊登的一項新研究說，藍藻可利用近紅外光進行光合作用，其機制與之前了解的光合作用不同。這一發現有望為尋找外星生命和改良作物帶來新思路。英國帝國理工學院的研究人員認為，這一發現可以用來搜尋外星生命，在一些存在近紅外光的地方也可能有進行光合作用的生命；該發現還可用來指導設計新作物，讓作物能利用更廣譜的光。

3 首架離子驅動飛機研制成功

11月21日，美國麻省理工學院的研究人員在《自然》雜志上發表的一篇論文稱，他們創造并試飛了第一架不需要任何活動部件的飛機。這架2.45千克的實驗飛機不依靠任何旋轉渦輪葉片的推動，在直接使用電動力推進的情況下自主飛行了60米。研究人員認為，如果這種技術實現在大尺寸上的運用，那么未來將能夠生產出更安全、更安靜、更易于維護的飛機。最重要的是，這種技術可以完全不釋放燃燒后的排放物，因為整個飛行過程完全由電池作為能源。

4 美科學家在原子層面“無縫縫制”兩種晶體

美國科學家3月在最新出版的《科學》雜志上介紹了一種能在原子層面“無縫縫制”兩種超薄晶體的新技術。這將為制造高質量新型電子產品提供可能。在電子學領域，兩種不同的半導體接觸形成的界面區域“異質結”是太陽能電池、LED（發光二極管）或計算機芯片的重要構件。兩種材料的接觸界面越平坦，電子流動越容易，產品性能越優越。這種材料將有助于開發出柔性LED、幾個原子厚度的二維電路以及拉伸后可以變色的纖維等。

5 新方法使先天失明小鼠復明

美國研究人員利用一種新方法，成功使先天失明的小鼠復明，為治療視網膜色素變性等致盲疾病帶來了新希望。這項研究成果8月15日發表在英國《自然》雜志上。研究人員在小鼠實驗中利用基因轉移的方法，促使“米勒膠質細胞”分裂并發育為可感光的視桿細胞。新發育的視桿細胞在結構上與天然視桿細胞沒有差別，且形成了突觸結構，使其能與視網膜內其他神經細胞交流。

6 宇宙高能“幽靈粒子”來源首度現蹤

多國科學家7月12日宣布，他們首次發現了宇宙高能中微子的來源。這項突破性進展將為認識宇宙提供一種新方法，推動多信使天文學進入一個新的時代。由于中微子能自由穿過人體、行星和宇宙空間，難以捕捉和探測，科學家也將它稱為宇宙中的“隱身人”。長期以來，天文學家主要利用X射線、可見光、無線電波等電磁波來研究天文現象。2016年，科學家宣布第一次直接探測到引力波的存在，開啟了觀測宇宙的一個新窗口。

7 歷經13年小麥基因組圖譜繪制完成

經過13年努力，來自20個國家73個研究機構的200多名科學家終于繪制完成完整的小麥基因組圖譜。國際小麥基因組測序協會8月16日在美國《科學》雜志上發表論文說，他們以一種叫做“中國春”的小麥遺傳研究模式品種為材料，研究整合了21條小麥染色體參考序列，獲得107891個基因的精確位置、超過400萬個分子標記以及影響基因表達的序列信息。科學家相信，小麥基因組圖譜的繪制完成，可幫助培育出抗旱、抗病和高產優質的小麥品種。國際小麥基因組測序協會指出，全球人口到2050年預計將達到96億，小麥產量需每年增長1.6％才能滿足未來需求。

8 科學家首次發現銀河系外行星存在的跡象

美國科學家2月借助“微引力透鏡”效應，首次發現了銀河系外行星存在的跡象。這批行星數量約有2000顆，遠在38億光年之外，質量介于月球和木星之間。他們在美國《天體物理學雜志通訊》上發表報告說，該天體是一個星系的核心區域，中央有一個超大質量黑洞；這些行星不隸屬于任何恒星，很久以前脫離了母星的引力束縛，成為星際流浪兒。光譜中的這些微小偏移也可能來自類星體自身活動或其他小星系。

9 研究人員用基因剪刀技術開發“基因試紙”

美國布羅德研究所華裔專家張鋒帶領團隊開發出“基因試紙”，在實驗室中成功檢測出一些病毒感染及肺癌患者的腫瘤標記物。2月15日發表在美國《科學》雜志上的論文顯示，只需將“基因試紙”浸入處理過的樣品，一條線就會顯示出是否檢測到靶分子。CRISPR基因編輯技術發明人之一張鋒說，這種工具可用于檢測病毒、腫瘤DNA（脫氧核糖核酸）等核酸物質。基因試紙最多可一次檢測4個標靶，從而節約了樣品用量。

10 月球存在水冰獲確切證實

月球黑暗、寒冷的極地地區，一直被推測含有水冰。美國夏威夷大學等機構研究人員8月21日宣布，他們首次發現了月球兩極表面存在水冰的確切證據，這有可能為未來人類月球探測甚至定居提供便利。研究人員在美國《國家科學院院刊》上發表研究報告說，他們分析了印度“月船１號”探測器攜帶的月球礦物質繪圖儀所得到的數據，發現了固態水——冰的近紅外吸收光譜的特征，直接證明了那是月球上的水冰。而此前觀察結果僅間接發現了月球南極存在水冰的跡象。

其他候選新聞條目

科學家發現非洲之外最古老現代人化石

一個國際科研小組1月25日說，他們在以色列一處史前洞穴遺址發現了非洲之外最古老的現代人類化石，將人類首次走出非洲的時間推前了至少5萬多年。發表在美國《科學》雜志上的研究顯示，這塊化石屬于現代人類的上頜骨，上面帶著幾顆牙齒，被發現于以色列迦密山的史前洞穴米斯利亞洞穴。據3種獨立的測年法測定，這塊化石的年齡距今20萬年至17.5萬年間。

超微型“砧臺”可用于“鍛造”分子

美國能源部SLAC國家加速器實驗室和斯坦福大學研究人員2月在英國《自然》雜志上發表報告說，他們利用金剛石產生巨大壓強，再用結構牢固的碳硼烷分子作為“砧臺”，把壓強傳遞給比較“松軟”的分子，使后者的化學鍵斷裂。研究人員說，這項成果有助于研究壓強對材料性質的影響，進而開發新型材料。如果能用機械壓縮的方式簡化一些重要的化學反應，也將為化工合成開辟新路，如降低合成氮肥的成本等。

日本開展IPS細胞治療心臟病與帕金森病臨床研究

日本厚生勞動省5月16日批準了大阪大學利用異體誘導多能干細胞（IPS細胞）治療心臟病的臨床研究計劃。大阪大學研究小組招募了3名參與臨床試驗的心臟病患者，隨后在年內進行了首例試驗，并在移植后的1年內跟蹤觀察移植的安全性和有效性。此外，日本京都大學11月9日宣布，該校研究人員已經開展了利用IPS細胞治療帕金森病的臨床試驗。研究人員向一名患者腦部移植了由IPS細胞培養的神經祖細胞。據介紹，這是全球首例利用IPS細胞治療人類帕金森病的移植手術。目前患者恢復情況良好，但手術效果和安全性還需長期觀察。按計劃，這次開展的臨床試驗將為7名患者進行移植。

胚胎首次細胞分裂研究獲“改變教科書”發現

長期以來，科學家認為在哺乳動物胚胎的首次細胞分裂過程中，只有一個紡錘體負責將胚胎染色體分配到兩個細胞中。但歐洲研究人員利用小鼠開展的最新實驗觀察發現，這個過程中實際上有兩個紡錘體，分別負責來自父親和母親的染色體。歐洲分子生物學實驗室研究人員7月12日在美國《科學》雜志上表示，最新發現意味著在胚胎首次細胞分裂過程中，父母的基因信息被分別保存。研究人員強調，這是“改變教科書”的研究結果，有望解釋哺乳動物早期發育階段的頭幾次細胞分裂為何容易發生錯誤，甚至有可能改變一些國家對生命開始時間的定義。

天文學家測定迄今最精確宇宙膨脹速度

一個國際研究團隊報告說，其用天文望遠鏡確定星系距離，對宇宙膨脹速度進行了迄今最精確的測量。宇宙膨脹速度通常被稱為哈勃常數。研究人員7月在美國《天體物理學雜志》上發表論文說，最新測得的哈勃常數值為73.5公里/（秒·百萬秒差距），即一個星系與地球的距離每增加百萬秒差距，其遠離地球的速度就增加73.5公里/秒。研究人員利用美國航天局的哈勃太空望遠鏡和歐洲航天局的蓋亞太空望遠鏡，觀測銀河系內的50顆造父變星，將這個標尺“打磨”得更為精確。在此基礎上得到的哈勃常數僅有2.2％的不確定性，這是迄今有關哈勃常數最低的不確定性。

人類首個“觸日”探測器升空

有史以來飛得最快的航天器——美國“帕克”太陽探測器8月12日升空，正式開啟人類歷史上首次穿越日冕“觸摸”太陽的逐日之旅，這也成為迄今最“熱”的太空探測任務。作為第一個直接從位于太陽大氣最外層的日冕中穿越的探測器，“帕克”將使人類近距離測量太陽外層空間的電場和磁場，研究日冕物質拋射的物理機制，從而更準確地預測太陽風暴對人類生活可能造成的影響。

“上帝粒子”常見衰變被“捕獲”

歐洲核子研究中心8月28日宣布，在發現“上帝粒子”——希格斯玻色子6年后，研究人員終于觀測到它衰變為被稱為底夸克的基本粒子。這一“常見衰變”的捕獲被研究人員看作是探索希格斯玻色子的里程碑。根據粒子物理學標準模型預測，約60％的時間內希格斯玻色子都會衰變成一對底夸克，也就是6種夸克中第二重的夸克。新的觀測結果支持了標準模型對這一“常見衰變”的預測。研究人員說，如果觀測結果與標準模型的預測不符，則會動搖標準模型的基礎并指出新的物理學方向。

新研究用電刺激助截癱患者行走

瑞士研究人員發明了一種幫助截癱患者恢復行走能力的新方法，即利用無線植入物對脊髓精確釋放電刺激，促進腿部肌肉活動，可讓患者借助拐杖等工具自己行走。瑞士洛桑聯邦理工學院、洛桑大學等機構的研究人員10月在新一期英國《自然》和《自然—神經學》雜志上發表兩篇論文，介紹了這種名為STIMO的方法。研究人員說，這種方法還有助于改善患者神經系統控制腿部肌肉的能力，在外部電刺激停止后，患者神經系統中相關功能仍然有持續存在的跡象。研究人員認為，今后可在此基礎上為截癱患者量身定制治療方案，盡可能幫助患者恢復行走能力。

地球生物基因組計劃正式啟動

科學家于11月1日在英國倫敦正式啟動了一個龐大的全球性項目——地球生物基因組計劃（EBP），準備在10年內對地球上所有150萬種已知真核生物的基因組進行測序、編目和分類，預計耗資47億美元。科學家稱，地球生物基因組計劃是繼人類基因組計劃（HGP）之后的“下一個生物學登月計劃”。人類基因組計劃歷時13年，耗資30億美元（按現在的價格約為50億美元），于2003年完成了對人類DNA圖譜的繪制。新計劃擬收集生物的數據量有望達到“百億億級”，超過推特或整個天文學的數據量。

美批準一款靶向不同腫瘤的抗癌新藥

美國食品和藥物管理局通過加速審批通道批準了一款抗癌新藥，用于治療惡性實體瘤。這是該機構第二次批準基于不同腫瘤的共同“生物標記物”而非腫瘤病灶的抗癌藥，成為抗癌藥開發的一種新范式。該機構11月26日發布公報說，新獲批的藥物Vitrakvi可用于治療“神經酪氨酸激酶受體”（NTRK）基因與無關基因發生異常融合并導致蛋白變異的實體瘤，這是第一款靶向這種變異的抗癌藥。這種NTRK基因融合實體瘤不局限于特定細胞或組織，它是可能發生在身體任何部位的癌癥，包括乳腺癌、結直腸癌、肺癌和甲狀腺癌等。

來源：中國科學報 ）