2025年3月31日，在2025中關(guān)村論壇年會(huì)重大成果專場發(fā)布會(huì)上，面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康的4類19項(xiàng)重大科技成果集中亮相。
一、面向世界科技前沿（4項(xiàng)）
我國空間科學(xué)取得國際領(lǐng)先成果
基于原語表示的類腦互補(bǔ)視覺感知芯片“天眸芯”
“晶格傳質(zhì)—界面生長”晶體制備新范式
百比特離子阱量子計(jì)算原型機(jī)
二、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場（5項(xiàng)）
朱雀二號(hào)改進(jìn)型液氧甲烷運(yùn)載火箭
空天計(jì)算在軌試驗(yàn)平臺(tái)
智簡內(nèi)生6G原型系統(tǒng)
北汽福田液氫重卡
可持續(xù)發(fā)展科學(xué)衛(wèi)星1號(hào)（SDGSAT-1）
三、面向國家重大需求（5項(xiàng)）
移動(dòng)式混聯(lián)加工機(jī)器人
海上風(fēng)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(lián)合試采成功
大尺寸高溫超導(dǎo)鍍膜設(shè)備
大冷量稀釋制冷機(jī)“凌開一號(hào)”
四、面向人民生命健康（5項(xiàng)）
“北腦一號(hào)”智能腦機(jī)系統(tǒng)
放射性藥物共價(jià)技術(shù)
國內(nèi)首創(chuàng)腦與脊柱一體化手術(shù)機(jī)器人
首款腦膠質(zhì)瘤原研靶向藥物——伯瑞替尼
ARC生物耦合技術(shù)
新晶體結(jié)構(gòu)在懷柔“生長”
基礎(chǔ)研究是科技創(chuàng)新的源頭，是面向世界的“起點(diǎn)”。在懷柔綜合性國家科學(xué)中心，世界首個(gè)以輕元素為核心研究對(duì)象的量子材料研究平臺(tái)——輕元素量子材料交叉平臺(tái)，一種逼近物理極限的獨(dú)特晶體生長方式，正在創(chuàng)造人類晶體制造新范式。
傳統(tǒng)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(xiàn)裂縫等缺陷，就會(huì)越砌越歪。北京大學(xué)物理學(xué)院教授、懷柔科學(xué)城輕元素量子材料交叉平臺(tái)副主任劉開輝帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，首創(chuàng)一種“晶格傳質(zhì)—界面生長”晶體制備方式，可以使材料像生物體一樣由內(nèi)向外生長，保證晶體結(jié)構(gòu)的快速生長和均一排布，有效避免了缺陷積累。
這個(gè)發(fā)現(xiàn)是“無心插柳”?！霸趧e的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行退火操作時(shí)，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(zhì)跑到了頂部?！眲㈤_輝經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了奧秘，“金屬材料像‘中介’，會(huì)先‘消化’底部的晶體材料原子，再‘吐’到上表面，不斷生長?！?/p>
利用這種方法，晶體生長中的缺陷發(fā)生概率降低，質(zhì)量能夠達(dá)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(dá)微米級(jí)，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(wěn)定存在的新晶體結(jié)構(gòu)提供了理論支撐。團(tuán)隊(duì)已圍繞“晶格傳質(zhì)—界面生長”完成裝備研發(fā)與中試試產(chǎn)。
上天入海實(shí)現(xiàn)“首創(chuàng)”
作為未來科技競爭的核心領(lǐng)域，量子科技成為發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的重要引擎。北京科研團(tuán)隊(duì)也不斷發(fā)力，打造“最強(qiáng)大腦”。其中，華翊博奧（北京）量子科技有限公司研發(fā)了世界首個(gè)基于二維離子量子比特陣列的通用離子阱量子計(jì)算技術(shù)架構(gòu)，完成了第二代離子阱量子計(jì)算商業(yè)化原型機(jī)，關(guān)鍵性能指標(biāo)達(dá)到世界一流水平。
“相對(duì)經(jīng)典計(jì)算，量子計(jì)算在計(jì)算速度、規(guī)模、能耗等方面都有顯著提升，在密碼學(xué)、新藥設(shè)計(jì)、新材料發(fā)現(xiàn)等需要巨大算力的場景中將發(fā)揮重要作用。”該公司首席技術(shù)官楊蒿翔舉例，經(jīng)典計(jì)算機(jī)需要上百萬年才能破解的密碼，量子計(jì)算機(jī)只需要幾分鐘就能完成。
發(fā)揮量子計(jì)算的優(yōu)勢(shì)，楊蒿翔團(tuán)隊(duì)找到的突破口是離子阱技術(shù)。“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(tài)，執(zhí)行量子計(jì)算?！彼忉專F(xiàn)有技術(shù)使用一維離子鏈來構(gòu)建量子計(jì)算機(jī)。目前國際上最領(lǐng)先的離子阱量子計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)大約50多個(gè)量子比特的獨(dú)立尋址操控。使用二維離子陣列，可以快速將比特?cái)?shù)規(guī)模提升1至2個(gè)數(shù)量級(jí)，實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算過程中對(duì)離子的大規(guī)模精準(zhǔn)操控。
該成果為未來大規(guī)模通用量子計(jì)算提供了前景廣闊的新方向，進(jìn)一步鞏固了我國在離子量子計(jì)算領(lǐng)域的先進(jìn)地位。楊蒿翔說，團(tuán)隊(duì)將持續(xù)提升量子計(jì)算硬件性能，與相關(guān)科研單位合作，挖掘量子科技在生物醫(yī)藥、通信、金融投資、網(wǎng)絡(luò)安全等領(lǐng)域的應(yīng)用，不斷加速量子計(jì)算的應(yīng)用研究和產(chǎn)業(yè)落地。
從微觀到宏觀，科研人員不斷實(shí)現(xiàn)“首創(chuàng)”，得以上天入海。全球首個(gè)空天計(jì)算在軌試驗(yàn)平臺(tái)——天算星座，能實(shí)現(xiàn)星地AI（人工智能）協(xié)同推理，將在軌目標(biāo)識(shí)別精度提升50%以上，衛(wèi)星回傳數(shù)據(jù)量減少90%以上。清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)“手眼腦”協(xié)同原位加工模式，研制了移動(dòng)式混聯(lián)加工機(jī)器人，在載人航天與探月等國家重大工程大型構(gòu)件制造中得到應(yīng)用。國家電網(wǎng)團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)了海上風(fēng)電柔性直流構(gòu)網(wǎng)送出技術(shù)，可將200公里以上的數(shù)百萬千瓦深遠(yuǎn)海風(fēng)電穩(wěn)定、高效送入陸上電網(wǎng)。
醫(yī)藥健康產(chǎn)業(yè)加速創(chuàng)新
醫(yī)藥健康產(chǎn)業(yè)是北京創(chuàng)新發(fā)展的“雙發(fā)動(dòng)機(jī)”之一。2024年，北京醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)規(guī)模首次破萬億元。其中，醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，正在加速從制造向創(chuàng)造轉(zhuǎn)型升級(jí)。華科精準(zhǔn)聯(lián)合清華大學(xué)研發(fā)的腦與脊柱一體化手術(shù)機(jī)器人是其中代表。
這款機(jī)器人覆蓋神經(jīng)外科全科業(yè)務(wù)?！澳X部手術(shù)和脊柱手術(shù)的特點(diǎn)不同，我們就在神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人的基礎(chǔ)上，升級(jí)配套工具，實(shí)現(xiàn)‘一套設(shè)備、兩種適應(yīng)癥’?！比A科精準(zhǔn)高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理王鵬介紹，這款機(jī)器人2024年9月獲批上市，是我國首款同時(shí)具備腦外科手術(shù)機(jī)器人定位、腦外科手術(shù)導(dǎo)航、脊柱外科手術(shù)機(jī)器人導(dǎo)航定位3種功能的全能型系統(tǒng)。它不僅有能力開展癲癇、腦腫瘤等神經(jīng)外科精細(xì)手術(shù)，還具備脊柱外科手術(shù)能力，穿刺精度可達(dá)0.1毫米。
北京擁有豐富的醫(yī)療資源，為這款機(jī)器人茁壯“成長”提供了廣闊平臺(tái)。目前，它已成功實(shí)施了數(shù)百臺(tái)手術(shù)。王鵬說：“企業(yè)的優(yōu)勢(shì)是工程開發(fā)，醫(yī)療團(tuán)隊(duì)能提供來自一線的技術(shù)需求，雙方合作實(shí)現(xiàn)醫(yī)工結(jié)合，能更快、更好地解決難題?！?/p>
腦科學(xué)、生物制藥等領(lǐng)域涌現(xiàn)的一批新成果，為守護(hù)生命健康提供更多可能?！氨蹦X一號(hào)”智能腦機(jī)系統(tǒng)已完成128通道微型無線全植入產(chǎn)品研發(fā)，能夠幫助運(yùn)動(dòng)功能障礙患者實(shí)現(xiàn)腦機(jī)接口控制，幫助言語障礙患者重建交流能力。一項(xiàng)放射性藥物共價(jià)技術(shù)，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(zhì)瘤原研靶向藥物——伯瑞替尼，填補(bǔ)了該類患者無藥可治的空白，將使腦膠質(zhì)瘤患者生存期延長一倍，疾病進(jìn)展風(fēng)險(xiǎn)降低一半。
