2025年3月31日，在2025中關(guān)村論壇年會重大成果專場發(fā)布會上，面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康的4類19項重大科技成果集中亮相。
一、面向世界科技前沿（4項）
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算原型機
二、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場（5項）
朱雀二號改進型液氧甲烷運載火箭
空天計算在軌試驗平臺
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（SDGSAT-1）
三、面向國家重大需求（5項）
移動式混聯(lián)加工機器人
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“凌開一號”
四、面向人民生命健康（5項）
“北腦一號”智能腦機系統(tǒng)
放射性藥物共價技術(shù)
國內(nèi)首創(chuàng)腦與脊柱一體化手術(shù)機器人
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”。在懷柔綜合性國家科學(xué)中心，世界首個以輕元素為核心研究對象的量子材料研究平臺——輕元素量子材料交叉平臺，一種逼近物理極限的獨特晶體生長方式，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副主任劉開輝帶領(lǐng)團隊，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。
這個發(fā)現(xiàn)是“無心插柳”?！霸趧e的實驗進行退火操作時，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)實驗，發(fā)現(xiàn)了奧秘，“金屬材料像‘中介’，會先‘消化’底部的晶體材料原子，再‘吐’到上表面，不斷生長。”
利用這種方法，晶體生長中的缺陷發(fā)生概率降低，質(zhì)量能夠達到物理極限?！ ∧壳?，該方法能夠支持10萬層原子生長。生成的材料厚度可達微米級，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。團隊已圍繞“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。北京科研團隊也不斷發(fā)力，打造“最強大腦”。其中，華翊博奧（北京）量子科技有限公司研發(fā)了世界首個基于二維離子量子比特陣列的通用離子阱量子計算技術(shù)架構(gòu)，完成了第二代離子阱量子計算商業(yè)化原型機，關(guān)鍵性能指標(biāo)達到世界一流水平。
“相對經(jīng)典計算，量子計算在計算速度、規(guī)模、能耗等方面都有顯著提升，在密碼學(xué)、新藥設(shè)計、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?！痹摴臼紫夹g(shù)官楊蒿翔舉例，經(jīng)典計算機需要上百萬年才能破解的密碼，量子計算機只需要幾分鐘就能完成。
發(fā)揮量子計算的優(yōu)勢，楊蒿翔團隊找到的突破口是離子阱技術(shù)?！昂唵蝸碚f，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)行量子計算。”他解釋，現(xiàn)有技術(shù)使用一維離子鏈來構(gòu)建量子計算機。目前國際上最領(lǐng)先的離子阱量子計算機可以實現(xiàn)大約50多個量子比特的獨立尋址操控。使用二維離子陣列，可以快速將比特數(shù)規(guī)模提升1至2個數(shù)量級，實現(xiàn)量子計算過程中對離子的大規(guī)模精準(zhǔn)操控。
該成果為未來大規(guī)模通用量子計算提供了前景廣闊的新方向，進一步鞏固了我國在離子量子計算領(lǐng)域的先進地位。楊蒿翔說，團隊將持續(xù)提升量子計算硬件性能，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，科研人員不斷實現(xiàn)“首創(chuàng)”，得以上天入海。全球首個空天計算在軌試驗平臺——天算星座，能實現(xiàn)星地AI（人工智能）協(xié)同推理，將在軌目標(biāo)識別精度提升50%以上，衛(wèi)星回傳數(shù)據(jù)量減少90%以上。清華大學(xué)團隊首創(chuàng)“手眼腦”協(xié)同原位加工模式，研制了移動式混聯(lián)加工機器人，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)團隊首創(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)動機”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)展勢頭強勁，正在加速從制造向創(chuàng)造轉(zhuǎn)型升級。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)機器人是其中代表。
這款機器人覆蓋神經(jīng)外科全科業(yè)務(wù)?！澳X部手術(shù)和脊柱手術(shù)的特點不同，我們就在神經(jīng)外科手術(shù)機器人的基礎(chǔ)上，升級配套工具，實現(xiàn)‘一套設(shè)備、兩種適應(yīng)癥’?！比A科精準(zhǔn)高級產(chǎn)品經(jīng)理王鵬介紹，這款機器人2024年9月獲批上市，是我國首款同時具備腦外科手術(shù)機器人定位、腦外科手術(shù)導(dǎo)航、脊柱外科手術(shù)機器人導(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)外科精細手術(shù)，還具備脊柱外科手術(shù)能力，穿刺精度可達0.1毫米。
北京擁有豐富的醫(yī)療資源，為這款機器人茁壯“成長”提供了廣闊平臺。目前，它已成功實施了數(shù)百臺手術(shù)。王鵬說：“企業(yè)的優(yōu)勢是工程開發(fā)，醫(yī)療團隊能提供來自一線的技術(shù)需求，雙方合作實現(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，為守護生命健康提供更多可能。“北腦一號”智能腦機系統(tǒng)已完成128通道微型無線全植入產(chǎn)品研發(fā)，能夠幫助運動功能障礙患者實現(xiàn)腦機接口控制，幫助言語障礙患者重建交流能力。一項放射性藥物共價技術(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，疾病進展風(fēng)險降低一半。
