2022年度中国科学十大进展公布 两项与浙江相关

本文转自：浙江日报

潮新闻 记者 林婧

3月17日，科学技术部高技术研究发展中心（科学技术部基础研究管理中心）发布了2022年度中国科学十大进展，分别为：祝融号巡视雷达揭秘火星乌托邦平原浅表分层结构；FAST精细刻画活跃重复快速射电暴；全新原理实现海水直接电解制氢；揭示新冠病毒突变特征与免疫逃逸机制；实现高效率的全钙钛矿叠层太阳能电池和组件；新原理开关器件为高性能海量存储提供新方案；实现超冷三原子分子的量子相干合成；温和压力条件下实现乙二醇合成；发现飞秒激光诱导复杂体系微纳结构新机制；实验证实超导态“分段费米面”。

其中，FAST精细刻画活跃重复快速射电暴由，以及发现飞秒激光诱导复杂体系微纳结构新机制两项都与浙江相关——

FAST精细刻画活跃重复快速射电暴

快速射电暴，是一种遥远宇宙中的无线电波大爆发，持续时间只有几毫秒，却能够释放出相当于太阳在一整天内释放的能量。这个宇宙深处“神秘信号”带给了科学家们无数的推测，也成了天文领域重大热点前沿之一。“中国天眼”FAST与之江实验室科学家联手，发现了迄今为止唯一一例持续活跃的重复快速射电暴FRB 20190520B。

寻找的快速射电暴源头到底有多难？之江实验室智能计算平台研究中心研究专家冯毅告诉记者，在于基于现有的天文设备条件，科学家们很难直接观测到银河系之外的起源细节。与此同时，绝大多数快速射电暴只在射电波段有信号，缺乏多波段的观测提供额外信息。与此同时，由于距离太过遥远，即使探测到有无线电波大爆发，也难以确定快速射电暴的基础物理机制。

然而，发现团队创新性地利用偏振频率演化关系研究快速射电暴周边环境，指出重复快速射电暴处在类似超新星遗迹的复杂环境中。快速射电暴在传播过程中，偏振特征会受到周边星际介质的影响，科学家们能够从快速射电暴的偏振数据中限制它的辐射机制，也能够推测它所穿过的介质的磁感应强度和电子数密度等信息。而对快速射电暴偏振性质的精确测量将极大地推进对快速射电暴环境及其起源的理解进程。2022年3月18日，相关研究成果在线发表于国际知名期刊《科学》上。

根据早前报道，该团队接下来将对更大的快速射电暴样本做统计学分析，研究整个快速射电暴族群的性质。FAST的持续深度监测结合其他先进设备，有望在未来2-3年回答关于FRB起源的一系列关键问题，例如重复暴与非重复暴是否有统一的起源。

发现飞秒激光诱导复杂体系微纳结构新机制

飞秒激光，是在飞秒的时间段内（1飞秒为1秒的一千万亿分之一）发出的脉冲激光，是能量在飞秒间的瞬间释放。稳准狠的飞秒激光可以应用诸多领域，比如近视手术。不过，飞秒激光与物质相互作用的机理错综复杂，为了搞清楚其中机理，科研人员做了很多努力。

浙江大学邱建荣团队及其合作者们发现了飞秒激光诱导复杂体系微纳结构形成的新机制：飞秒激光诱导的空间选择性微纳分相和离子交换规律，开拓了飞秒激光三维极端制造新技术，并且首次在无色透明的玻璃材料内部实现了带隙可控的三维半导体纳米晶结构。

事实上，邱建荣团队长期从事飞秒激光与材料相互作用研究，并取得一系列高度原创的重要突破，处于国际领先地位。比如他们发现了飞秒激光诱导折射率变化、偏振依赖纳米光栅、沿激光传播方向周期性纳米孔洞等新现象和新机制，开拓了空间选择性操控离子价态、直写三维光波导、析出和擦除功能纳米晶体等新技术，部分成果已经在集成光路、光通讯等领域得到应用。

这次成果的取得，是该团队一步一个脚印积累的结果。他们以含Cl--Br--I-的卤氧化物复合玻璃为例，实现了在玻璃中具有可调谐成分和带隙的钙钛矿纳米晶3D直接光刻，形成的纳米晶在紫外线照射、有机溶液浸泡和250摄氏度高温环境中表现出显著的稳定性，展示了这种3D结构纳米材料在光存储、Micro-LED和全息显示方面的应用。此外，这项成果将为三维、四维甚至更多维度的光储存提供方向。