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近年来高校在考察学生综合素质能力时，科学新闻一直热点话题，墨子号、人工智能、5G、大数据……这些耳熟能详的科技词汇也是往年的高频考点。

1.基础学科推动科技创新，对中美当前的科技战有何启示。

2.互联网大数据你有什么理解？

3.请简述人工智能是什么？它的分类、发展史。

4.简述你对5G的理解，相比于4G有何优势？目前限制它发展的主要是什么？5.你了解量子通讯吗，它可能有什么用途。6.墨子号量子科学实验卫星在酒泉用长征二号运载火箭成功发射升空。此次发射任务的圆满成功，标志着我国空间科学研究又迈出重要一步。“墨子号”为什么要被称为“墨子号”？7.量子物理指的是物理学中的一种理论，尽管量子力学是为描述远离我们的日常生活经验的抽象原子世界而创立的，但它对我们日常生活的影响无比巨大。除了量子计算机和墨子号，量子物理在生活中的应用还有哪些？近日，《环球科学》杂志近日在专家顾问团队和优秀学术媒体的大力支持下评选出了年十大科学新闻，一起来看看吧！1

新冠疫情改变世界面貌

图片来源：中国微生物组数据中心

因为这场疫情，将注定成为一个被长久铭记的特殊年份。疫情从年末开始，随后迅速席卷全球，深刻影响着这个星球上的所有个体。在新冠疫情中，各国科学家团结一致，展现了现代科学的强大力量：疫情初期，我国科学家迅速测序并共享新冠病毒RNA序列；多国团队将疫苗研发时间缩短到一年以内。但与此同时，我们也认识到人类在面对全新病原体威胁时的不足：世界卫生组织发起的“团结试验”宣告失败，我们至今没有找到对抗新冠肺炎的特效药；在一些国家，科学的声音不断被忽视，不到位的防控使得疫情持续加速蔓延。在全球超过万人感染、万人死亡的今天，我们仍然难以预测这场疫情的最终走向。但可以肯定的是，唯有科学界与公众共同努力，才能最终遏制疫情。

2

“嫦娥五号”时隔44年

再次带回月球样本

图片来源：国家航天局

年12月17日，携带着月球样本的“嫦娥五号”返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，标志着“嫦娥五号”任务圆满完成，同时也奏响了我国探月绕、落、回三部曲的最后一个音符。这枚于11月24日发射升空的探测器在抵达月球轨道后，向位于月海的吕姆克山脉成功释放着陆器。后者结合使用钻探取样和表面抓取两种方式，取回了超过2千克月球岩石及土壤样本。这也是时隔44年后，人类再次将月球样本带回地球。这些样本有望填补此前月球样本的空白时间段，构建更加完整的月球演化历史。

3

人类首次实现室温超导

图片来源：罗切斯特大学在距离首次发现超导现象多年后，人类首次见证了室温超导的诞生。年10月15日，《自然》以封面文章的形式发表了美国罗切斯特大学、内华达大学等多个研究单位合作完成的室温超导实验结果。研究通过光化学合成，在超导材料硫化氢体系中掺杂碳元素，实现了在.7K（约15℃）下的超导。这代表人类向长久以来的目标——创造没有电阻的高效电力系统——迈出了重要一步。这次的实验条件仍然苛刻，必须给超导体施加Gpa的高压（相当于多万倍标准大气压）才能实现室温超导。尽管其距离实际应用还有遥远的距离，但已经带来了革命性的突破，物理学家追寻了一个世纪的能源效率“圣杯”曙光初现。4

新一轮火星探测季开启，

“天问一号”发射升空

图片来源：中国航天科技集团

今年夏季，两年一度的“火星探测窗口”再度开启。7月20日，阿联酋的“希望”号发射升空，拉开新一轮火星探测热潮的帷幕。3天后，中国首个火星探测器“天问一号”在海南文昌航天发射场成功发射，迈出了中国航天走向深空的第一步。作为中国的首次火星任务，“天问一号”计划一次性完成绕、落、巡三大任务，绘制火星的地质结构图，帮助人类了解火星的水冰和磁场分布。而在7月30日发射升空的美国“毅力”号火星车，除了试图搜寻火星生命的证据，还将首次在火星上释放直升机。这3台火星探测器均计划于年上半年抵达目标工作地点，为我们揭开关于这颗地球近邻的更多秘密。

5

AlphaFold解决蛋白折叠难题

图片来源：CASP14

年诺贝尔生理学或医学奖得主克里斯蒂安·安芬森（ChristianAnfinsen）在颁奖典礼上提出猜想：我们应该能从一个蛋白的氨基酸序列，推测出该蛋白的三维结构。这就是困扰生物学家近半个世纪的蛋白折叠问题。年11月30日，曾发布AlphaGo的DeepMind公司宣布其算法AlphaFold解决了该问题。两年一度的蛋白结构预测关键评估比赛，需要参赛者利用已知的氨基酸序列预测蛋白的三维结构。在年的比赛中，AlphaFold一举夺得90分的高分，达到“解决蛋白折叠问题”的标准。考虑到蛋白在生命中无处不在，AlphaFold的出现将极大地推动各个领域的生物学研究。

6

量子计算原型机“九章”

实现量子优越性

图片来源：中国科学技术大学；摄影：马潇汉，梁竞，邓宇皓

年12月3日，在《科学》杂志的一篇论文中，中国科学技术大学潘建伟团队领衔研发的量子计算原型机“九章”，在运行高斯玻色采样时，最多成功测量76个光子，实现了量子优越性——即量子计算速度超过经典计算机。对于这个“九章”用秒解决的问题，经典计算机中的佼佼者“神威·太湖之光”需要25亿年才能完成。年，谷歌的“悬铃木”首次实现量子优越性；如今，“九章”首次使用光子量子比特实现这一目标。和其他量子计算原型机相比，“九章”不需要昂贵的冷却系统，在室温下即可运行。这是对量子计算潜力的又一次有力验证。

7

确定银河系内快速射电暴的来源

图片来源：ESO/L.Cal?ada

快速射电暴（fastradioburst）是一种持续时间只有几毫秒的神秘高能天体物理现象，在7年首次发现这类信号之后，对于快速射电暴的来源始终没有定论。一种候选理论认为，快速射电暴的来源是磁陀星——一种具有极强磁场的年轻中子星。年4月28日，一支加拿大科研团队检测到了来自银河系内磁陀星SGR+持续时间只有毫秒级的射电暴，其强度是此前磁陀星射电辐射的倍。进一步的研究确认，这是人类首次探测到银河系内的快速射电暴，并表明磁陀星至少是部分快速射电暴的来源。相关研究成果发表在《自然》杂志的三篇论文中，包括一篇由中国团队利用米口径球面射电望远镜（FAST）取得的成果。

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首张人类细胞图谱公布

图片来源：浙江大学

年3月26日，《自然》杂志发表了由浙江大学郭国骥团队绘制的全球首张人类细胞图谱。他们通过高通量单细胞测序技术，测序并分析来自中国汉族婴儿和成人共60种人体组织样品的70多万个细胞，首次从单细胞水平全面分析了跨越不同年龄段的人体细胞种类，并揭示了一个普适性的哺乳动物细胞命运决定机制：细胞分化经历了一个从混乱到有序的发展过程。这项成果是人类细胞图谱计划的一项重要阶段性成果，构建出完整的人类细胞图谱的基本框架。人类细胞图谱计划将通过细胞数字化，极大地推动精准医疗和再生医学的发展，对于鉴别异常的细胞状态和起源，修复疾病导致的人体细胞、组织受损都具有重大意义。

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澳大利亚遭遇严重山火

图片来源：CopernicusEMS;Sentinel2/ESA

一轮持续时间、波及范围历史罕见的严重山火袭击了澳大利亚，直到年3月31日，澳大利亚官方才宣布这场持续半年的大火结束。根据世界自然基金会和悉尼大学联合发布的报告，这场大火的起火点有10多个，烧毁的土地面积超过11万平方千米，近30亿只动物在大火中丧生，其中爬行动物的死亡数占据了三分之二，另有上亿只哺乳动物和鸟类死亡。除了惨痛的生态损失，这场大火对气候变化还可能造成更长远的影响。根据英国气象局预测，澳洲大火向大气释放4亿~7亿吨CO2，导致今年全球CO2的排放量将比预期高出2%。在澳大利亚大面积成熟森林被烧毁后，我们可能需要超过年的时间，才能等到森林复苏并重新吸收掉被释放的碳。

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SpaceX实现首次商业载人航天飞行

年5月30日，美国时隔9年重新在本土利用航天器将宇航员送入地球轨道。这一次帮助美国重拾航天梦的是美国太空探索技术公司（SpaceX），这也是历史上的首次商业载人航天任务。此次任务属于Demo-2演示任务的最后一环，载人龙飞船携带了两名宇航员前往国际空间站。龙飞船在整个任务期间完成了发射、国际空间站对接、脱离轨道和溅落的近乎全自动化流程，并确保了宇航员的安全。11月，载人龙飞船在首次经批准的正式载人航天任务中，运送3名NASA宇航员和1名日本宇航员发射升空，4名宇航员将开展约半年的太空站任务。至此，商业载人航天的序幕也正式开启。

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