【菜科解读】

封面新闻记者 谭羽清

2023年1月12日，由中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2022年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻在北京揭晓。

今年入选的科技进展覆盖航天、生物、物理、化学、计算机、新能源等多个领域。

其中，中国十大科技进展中有4项属于航天和太空探索领域，反映出过去一年我国在太空探索领域进展神速；

世界十大科技进展中有4项涉及生物科技领域，或代表着人类对“生命”的理解、研究更加深入。

“两院院士评选中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻”活动从1994年启动至今，已成功举办了29次。

“天眼”、空间站等进展入选中国“十大”

2022年中国十大科技进展新闻中，涉及航天和太空探索领域的共有4项，包括中国天眼FAST取得系列重要进展、中国空间站完成在轨建造并取得一系列重大进展、我国迄今运载能力最大固体运载火箭“力箭一号”首飞成功以及“夸父一号”发射成功，并发布首批科学图像。

“中国天眼”探测到的“斯蒂芬五重星系”周围天区的原子气体分布（图片来源于网络）

其中，中国天眼FAST辅助相关研究团队取得5项重要成果，包括采用原创的中性氢窄线自吸收方法，首次获得原恒星核包层中具有高置信度的塞曼效应测量结果；

发现了迄今为止唯一一例持续活跃的重复快速射电暴，并确认近源区域拥有目前已知的最大电子密度；

对致密星系群“斯蒂芬五重星系”及周围天区的氢原子气体进行了成像观测，发现了一个比银河系大20倍，迄今为止在宇宙中探测到的最大的原子气体结构等。

这5项成果均在《自然》《科学》上发表。

建成空间站，建设国家太空实验室（图片来源于网络）

空间站方面，中国不仅推动“天宫”空间站形成“三舱三船”组合体，达到当前设计的最大构型，还实现了中国载人航天史上首次有两个航天员乘组在“太空会师”，中国航天员首次在空间站迎接神舟载人飞船来访，并开启了中国空间站长期有人驻留的时代。

“力箭一号”起飞（图片来源于网络）

7月27日12时12分，由中科院力学研究所抓总研制、中国迄今运载能力最大的固体运载火箭“力箭一号”（ZK-1A）在酒泉卫星发射中心成功发射，以“一箭六星”方式将六颗卫星送入预定轨道。

“力箭一号”运载火箭由中科院“十四五”重大项目支持，其面向空间科学和空间技术发展需求，以“工程科学”思想为指导，以创新、先进、高效为设计思路，发展创新性、先进性、经济性运载火箭，对于推动中国运载技术和研制模式的变革和创新、推动空间科学发展具有重要意义。

HXI在2022年11月11日“双11”观测到的一个C级耀斑硬X射线成像与AIASDO紫外1700图像的比较（图片来源于网络）

此外，我国综合性太阳探测专用卫星“夸父一号”首批科学图像于12月13日在京正式对外发布。

包括“夸父一号”自成功发射以来的3台有效载荷在轨运行两个月期间获取的若干对太阳的科学观测图像，这些成果实现多个国内外首次，在轨验证了“夸父一号”3台有效载荷的观测能力和先进性。

据悉，该卫星于2022年10月9日在酒泉卫星发射中心成功发射。

除了航天和太空探索领域的进展，我国十大科技进展新闻还涉及农业、物理、化学等方面，包括我国科学家发现玉米和水稻增产关键基因、科学家首次发现并证实玻色子奇异金属、我国科学家将二氧化碳人工合成葡萄糖和脂肪酸、新技术可在海水里原位直接电解制氢、国家重大科技基础设施“稳态强磁场实验装置”实现重大突破、“巅峰使命”珠峰科考创造多项新纪录。

人类基因、人造心脏等进展入选世界“十大”

2022年世界十大科技进展新闻中，生物科技领域进展占比最多，共有以下4项，涉及人类基因组研究、人造心脏、猪蛋白角膜以及蛋白质设计，或代表着人类对生命的理解、研究更加深入。

4月1日《科学》杂志封面：填补空缺（图片来源于网络）

首个完整人类基因组序列公布：由美国国家人类基因组研究所、加利福尼亚大学圣克鲁斯分校、华盛顿大学等机构研究人员领衔的国际科研团队3月31日公布了首个完整、无间隙的人类基因组序列。

据悉，人类基因组测序项目的重要意义被视为与阿波罗登月计划相当。

人类基因组蕴藏人类遗传信息，破译它能够为疾病诊断、新药研发、新疗法探索等带来革命性进步。

人类心脏横截面图（图片来源于网络）

人造心脏研究取得重要进展：美国哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院（SEAS）生物工程师使用一种新的增材纺织品制造方法（FRJS），开发了第一个具有螺旋排列跳动心脏细胞的人类心室生物杂交模型，并证明其肌肉排列确实会显著增加每次收缩时心室泵出的血液量。

这项工作是朝着器官生物制造迈出的重要一步，使人们更接近于建立用于移植的人体心脏的最终目标。

由猪胶原蛋白制成的角膜（图片来源于网络）

猪蛋白角膜让人重见光明：瑞典林雪平大学和LinkoCare Life Sciences公司的研究人员通过提取猪胶原蛋白制成的人工角膜，成功使失明或视力受损的人恢复了视力，且手术两年后，患者没有严重并发症或副作用的报告。

该研究结果有助于开发出一种符合人类植入物标准、可以大规模生产并储存长达两年的生物材料，从而惠及更多有视力问题的人。

人工智能工具正在帮助科学家设计出形状不同于任何自然界结构的蛋白质（图片来源于网络）

人工智能加速“原创”新蛋白质设计：随着人工智能（AI）的巨大进步，美国西雅图华盛顿大学（UW）生物化学家David Baker领导的一个团队，只需几秒钟便可以设计出“原创”新蛋白质。

最初，研究人员构想出一种新蛋白质的形状——通常是将其他蛋白质的片段拼凑在一起，然后由软件推导出与该形状对应的氨基酸序列。

但在实验室中制作这些“草稿”蛋白质时很少能折叠成所需的形状，相反，它们最终被卡在不同的状态。

而通过调整蛋白质结构预测软件AlphaFold和其他AI程序，这一耗时的步骤可以瞬间完成。

此外，入选2022年世界十大科技进展新闻的还包括银河系中心黑洞的首张照片面世、人类首次成功改变小行星轨道、美国首次成功在核聚变反应中实现“净能量增益”、詹姆斯·韦布空间望远镜顺利入轨首次传回照片、世界首台百亿亿次超级计算机打破速度纪录、科学家发现“四中子态”存在最明确证据。

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宇宙真实年龄是多少岁

主要数据来源普朗克卫星（2013–2021）测宇宙微波背景辐射（CMB），给出：137.97 亿年（138.2 亿年）。

近年（2025）CMB 高精度测量（ACT 等）精度提高到约 0.1%，结果仍确认：138 亿年。

交叉检验最老恒星年龄：126–130 亿年（比宇宙年轻，符合逻辑）。

放射性元素衰变、高红移星系年龄（如 MoM-z14 形成于宇宙约 2.8 亿岁时）均与 138 亿年一致。

简单说教科书 / 标准答案：138 亿年更精确值：137.97 亿年所有数据都建立在大爆炸 +ΛCDM 标准模型上；

如果未来有全新模型（比如有人提出宇宙可能更老，如 300 多亿年），那还需要更多证据才能取代现在的结论。

吞噬一切的宇宙深渊，黑洞引力藏着光速禁区

它拥有世间顶尖的引力束缚力，独特的视界边界划分出截然不同的时空领域，只要踏入视界范围之内，就连每秒三十万公里的光速，都没办法挣脱引力拉扯向外逃离。

今天就用闲聊述说的口吻，聊聊黑洞引力的奇特特性，讲讲视界的划分意义，理清为何光速都无法从黑洞内部脱身，一同揭开这片宇宙禁区的神秘面纱。

宇宙天体的引力强弱，一直和自身质量、密度牢牢挂钩。

普通恒星、行星的引力，只能束缚周边卫星与星际物质，物体只要达到对应速度，就能摆脱引力飞向深空。

而黑洞诞生于大质量天体的末期演化，巨型恒星燃料耗尽后，再也无法支撑自身庞大躯体，核心在自身重压下急剧向内坍缩，体积被无限压缩，密度飙升到难以想象的地步。

极致致密的结构，催生出碾压所有常规天体的超强引力，这也让黑洞拥有了独一无二的宇宙统治力。

从黑洞形成的那一刻开始，它就注定成为宇宙里特殊的存在，和我们熟知的星体运转规律彻底区分开来。

围绕黑洞存在一层无形的边界，这便是人们常说的事件视界。

它没有实体外壳，肉眼无法直接看见，却是一道无法逾越的分界线。

视界之外的宇宙空间，依旧遵循常规物理规则，光线、星体、宇宙尘埃都能自由穿梭，天体也可以依靠运动速度远离黑洞影响范围。

一旦物质、光线跨越这条无形界线，彻底进入视界内部，一切都会发生颠覆性改变。

黑洞恐怖的引力会牢牢锁定内部所有存在，再也没有力量能够带着物质脱离这片区域。

衡量天体引力束缚能力，有一个关键参照标准就是逃逸速度，也就是物体摆脱天体引力束缚，飞向宇宙远方需要具备的最低速度。

地球有着自身对应的逃逸速度，火箭突破临界数值便能冲出大气层奔向太空，太阳系里的各大行星、恒星，都有着各自固定的逃逸速度门槛。

黑洞打破了常规天体的速度极限，视界内部的逃逸速度直接超越光速。

光速是目前人类认知里宇宙最快运动速度，连光线本身都没办法积攒足够速度冲破引力牢笼，其他星体、星际物质自然更没有脱身的可能。

光线坠入黑洞视界后，无法向外反射、传播，我们没办法捕捉到黑洞自身散发的光亮，这也是黑洞漆黑一片、难以直接观测的根本原因。

任何闯入视界之内的物质，不管是庞大的恒星残骸，还是细碎的气体尘埃，都会被强大引力不断拉扯撕扯，最终向着黑洞中心奇点不断坠落，彻底消融在这片深渊之中。

超强引力不止禁锢视界内部的一切，也会剧烈扭曲周边时空。

靠近黑洞的星体运行轨迹会被强行弯折，光线途经周边空间也会发生明显偏转。

不少遥远天体发出的光芒，在奔赴地球的途中靠近黑洞区域，都会被引力改变行进路线，这也给天文观测带来了奇妙的视觉效果。

科研人员依靠光线弯折、天体异常运动等间接痕迹，一步步推算黑洞位置，测算它的质量与引力强度。

时至今日，人类依旧没办法近距离抵达黑洞视界实地探查，视界内部的时空结构、物质形态，还留存着大量未解谜题。

光速无法逃逸的特性，让黑洞成为宇宙天然的隔绝领域，里面的一切变化都无法向外传递信息。

黑洞凭借极致强大的引力，划定出超越光速束缚的视界禁区，成为宇宙中最神秘的深渊天体。

这份打破常规物理认知的特质，不断吸引着人类探索研究，随着天文观测技术持续进步，未来我们也会慢慢解锁更多黑洞隐藏的宇宙奥秘。