通过电化学耦合生物发酵实现将二氧化碳和水转化为长链产品的示意图。
“华龙一号”全球示范工程福清核电5、6号机组。 中核集团供图
中国新一代“人造太阳”（HL-2M）等离子体电流突破100万安培（1兆安）。中核集团核工业西南物理研究院供图
2022年，四川科技领域结出累累硕果——玻色子奇异金属首次在高温超导体中被发现并证实、“华龙一号”示范工程全面建成投运、新一代“人造太阳”迎来重大进展……这一年，我们共同见证四川科技事业动力澎湃。
站在新一年的起点，四川日报联合中国科学院成都文献情报中心、四川省创新驱动发展中心发布2022年度四川十大科技新闻。回望2022年，让我们再次走进四川科技这些令人骄傲的高光时刻！
玻色子奇异金属首次被发现并证实
2022年1月12日，国际期刊《自然》发表《玻色子体系中的奇异金属态》一文。该研究由电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室李言荣院士团队为主完成，成功突破了费米子体系的限制，首次在玻色子体系中诱导出奇异金属态。
在宇宙中，基本粒子分为费米子与玻色子两种。目前，人类社会赖以生存的电子工业与器件发展几乎完全基于费米子体系，但存在能耗高、损耗大，物理尺寸已近极限等瓶颈问题。而以高温超导体为代表的玻色子器件，具有完美的零损耗能量传递特性，有望带来电子信息工业的革命性变化。
早在30年前，科学家们就发现了费米子奇异金属，但是否存在玻色子奇异金属，是长期以来难以攻克的科学难题。业内人士评价，玻色子奇异金属的发现，是凝聚态物理领域的重大突破。这是该团队继2019年在国际期刊《科学》上首次报道实验发现量子金属态后，在量子科技领域取得的又一重大发现。
玉米大豆带状复合种植明确向全国示范推广
2022年2月22日，中央一号文件正式发布，提出在黄淮海、西北、西南地区推广玉米大豆带状复合种植。这项由四川农业大学团队钻研20余年的技术，是“四川造”大豆扩面增产的“秘密武器”。
大豆单产水平较低，种植效益差，导致我国大豆播种面积逐年萎缩。与之相对的，则是大豆消费与日俱增，进口依赖度高。要实现增产，就要解决“地”的问题。
上世纪90年代，西南丘陵地区流行旱地小麦、玉米和甘薯间套种，但这3种作物都很耗地，搭配起来容易造成水土流失和土壤肥力下降。2000年前后，四川农业大学教授杨文钰提出以能养地的豆科作物代替甘薯，并开始组建团队启动“麦玉豆”新三熟间套种模式研发。最终，通过“选配品种、扩间增光、缩株保密”及其配套技术，实现了“玉米不减产、多收一季豆”，还实现了耕、种、收全程机械化。
记者了解到，复合种植大面积推广的第一年，已经涌现出大批地方首创模式，成效显著，为在更大范围内推广复合种植打下了坚实基础。
“华龙一号”示范工程全面建成投运
2022年3月25日，我国自主三代核电“华龙一号”示范工程第2台机组——中核集团福清核电6号机组正式具备商运条件，至此，“华龙一号”示范工程全面建成投运，标志着我国核电技术水平和综合实力跻身世界第一方阵。
“华龙一号”是我国完全自主知识产权的三代先进核电技术，拥有一份“四川基因”：其核心——反应堆及一回路系统由在川的中国核动力研究设计院研发设计。其中，由177个燃料组件构成的“177堆芯”就像一颗心脏，为核电站提供能量源泉。同时，“华龙一号”还创造性地结合了非能动安全系统与能动安全系统，安全性达到最高标准。
“华龙一号”示范工程全面建成后，两台机组年发电近200亿千瓦时，单是一个机组并网发电，就能满足一个中型城市的用电需求。
“华龙一号”是当前核电市场接受度最高的三代核电机型之一。2023年1月10日，我国西部地区首台“华龙一号”核电机组——中广核广西防城港核电站3号机组首次并网成功，我国核电走向世界的这张“国家名片”，又迈出了重要的一步。
二氧化碳转化为“糖”和“油”
2022年4月28日，国际期刊《自然·催化》以封面文章的形式发表了电子科技大学夏川课题组、中国科学院深圳先进技术研究院于涛课题组和中国科学技术大学曾杰课题组的重要研究成果：通过电催化与生物合成相结合，成功以二氧化碳和水为原料合成了葡萄糖和脂肪酸（油脂），为人工和半人工合成“粮食”提供了新路径。
此前，我国科学家曾在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。联合课题组则独创了一种二氧化碳转化新路径——科研人员先将二氧化碳转化成酿酒酵母的“粮食”乙酸，酿酒酵母再不断“吃醋”，进而合成葡萄糖和脂肪酸。
业内人士评价，该研究开辟了电化学结合活细胞催化制备葡萄糖等粮食产物的新策略，为进一步发展基于电力驱动的新型农业与生物制造业提供了新范例，是未来二氧化碳利用的重要发展方向。
全球首个梯级水光蓄互补电站并网运行
2022年5月13日，全球首个梯级水光蓄互补电站在阿坝藏族羌族自治州小金县并网运行。作为国家重点研发计划项目的示范工程，该系统的投产，实现了国内首台变速恒频可逆式抽蓄机组全功率运行，攻克了梯级水光蓄互补联合发电系统容量优化配置及接入、联合运行控制与智能调度等世界性难题。
2009年以来，中电建水电开发集团有限公司在小金川河陆续建成木坡水电站、春厂坝水电站等，这些小水电站每年丰水期都被弃水问题所困扰。通过改造后的梯级水光蓄互补联合发电系统，可以实现运行的最优化——电能过剩时，把水从下库抽到上库储存，等用电高峰时，再从上库向下库放水发电；日照条件好时，光伏出力最大化，晚上停光伏，抽蓄机组再顶上。
该项目汇集了国网四川省电力公司、中国电建水电开发集团、中国电建成都勘测设计院、清华大学、四川大学等15家研发团队，创造出国内首台变速恒频可逆式抽蓄机组、世界首个梯级水光蓄互补电站联合运行控制与智能调度系统等多项第一。
“拉索”观测到迄今最亮伽马射线暴
2022年10月9日，高海拔宇宙线观测站“拉索”、高能爆发探索者和慧眼卫星同时探测到迄今最亮的伽马射线暴，打破了多项伽马射线暴观测纪录。
伽马射线暴是宇宙中最剧烈的天体爆发现象，短至几毫秒，长达数小时，释放的能量超过太阳辐射能量的总和。
作为坐落在稻城的“观天神器”，“拉索”肩负着捕捉和高统计量观测伽马射线暴的重要使命。此次亮度空前的爆发，正好发生在其视场的中心附近。在本次观测中，“拉索”探测到了大量的高能光子，探测到的最高能量光子达到了18万亿电子伏（TeV），在国际上首次打开了10万亿电子伏波段的伽马射线暴观测窗口——在过去半个多世纪探测到的数千个伽马射线暴中，最高能量光子大约在1万亿电子伏。
记者了解到，2022年6月，四川天府新区宇宙线研究中心正式投用，正逐渐成为“拉索”的另一个“大本营”，不仅能够在“后方”提供技术支撑，同时也将成为未来探测技术的研发基地。
新一代“人造太阳”等离子体电流突破1兆安培
2022年10月19日，我国新一代“人造太阳”取得突破性进展,等离子体电流突破1兆安培,创造了我国可控核聚变装置运行新纪录。这标志我国向可控核聚变点火又近一步，跻身国际第一方阵，技术水平居国际前列。
“人造太阳”是进行可控核聚变研究的主流装置“托卡马克”的通俗说法，因工作原理与太阳内部的核聚变情况类似得名。
新一代“人造太阳”则指的是HL-2M装置，这是由中核集团核工业西南物理研究院研发的我国新一代先进磁约束可控核聚变实验研究装置，在当前同类型装置中规模最大、参数能力最高，历时十余年在川建成。
等离子体电流强度是“托卡马克”装置的核心参数，这种类型的核聚变堆必须要在1兆安培电流基础上稳定运行。达到这一条件，对我国深度参与全球最大“人造太阳”——国际热核聚变实验堆（ITER）及自主设计运行聚变堆具有重要意义。
记者了解到，2022年底，我国已全面突破“ITER增强热负荷第一壁”关键技术，建造起“人造太阳”的“防火墙”，实现该项核心科技持续领跑。
当前全球规模最大的太阳射电成像望远镜设备主体完工
2022年11月13日，国家重大科技基础设施“子午工程”二期圆环阵太阳射电成像望远镜设备最后一座天线在稻城安装成功，标志着这颗巨大的“千眼天珠”主体工程正式完工，进入联调联试阶段。
圆环阵太阳射电成像望远镜是由313台直径6米的天线构成的综合孔径射电望远镜，天线均匀分布在直径1公里的圆环上，由圆环中心100米高的定标塔为整个观测链路提供定标基准。当前，它是国际上规模最大、性能最强的太阳射电成像观测设施。
圆环阵太阳射电成像望远镜运行后，便能实时监测地球空间天气事件的源头——太阳，在150兆赫兹—450兆赫兹的射电频段对太阳爆发活动进行成像成谱观测。它还能够实现对太阳爆发所携带的高能粒子到达地球的时刻进行精确预报，为航天发射、地面电网、通信设备的安全运行提供预警和保障。
该设备预计将于2023年6月进入试运行阶段，全面投入科学研究。
国内首台自主研制的F级50兆瓦重型燃气轮机发运
2022年11月25日，国内首台自主研制F级50兆瓦重型燃气轮机在川正式完工发运，即将进入工程应用阶段，标志着我国在重型燃气轮机领域完成了从“0”到“1”的突破。
重型燃气轮机是发电和驱动领域的核心设备，被誉为装备制造业“皇冠上的明珠”。2009年，东方电气集团联合产业链上中下游近300家企业，率先在国内开展具有完全自主知识产权的F级50兆瓦重型燃气轮机研制。
燃气轮机涉及材料学、流体力学等十余个学科的复杂系统，还需要在高温、高应力等极端环境下工作，研发困难重重。其间，团队建立了完整可靠的F级燃气轮机气动设计、结构设计和可靠性评估体系，攻克了F级燃气轮机高温部件燃烧器制造、透平叶片精密铸造的难题等，最终打通了自主燃机从攻关走向应用的“最后一公里”，是名副其实的“争气机”。
2022年最后一天，首台国产F级50兆瓦重型燃气轮机在广东华电清远华侨工业园天然气分布式能源站首次点火成功。这为“争气机”的商业化运行，又迈出了关键一步。
“四川造”新冠疫苗获批紧急使用
2022年12月，在四川省重大科技专项等科技计划支持下，四川大学华西医院、成都威斯克生物医药有限公司联合研发的重组新型冠状病毒蛋白疫苗（Sf9细胞）威克欣，经国家相关部门批准纳入紧急使用。
这是我国首个获批紧急使用的昆虫细胞技术平台生产的重组新型冠状病毒蛋白疫苗，也是我国高校牵头研发的首个获批紧急使用的新冠疫苗。
重组新型冠状病毒蛋白疫苗（Sf9细胞）属于国家资助的5条新冠疫苗研发技术路线之一。数据显示，威克欣能够明显诱导针对新冠病毒原型株及变异株的中和抗体，并且在现有疫苗免疫的基础上序贯加强免疫能获得更强的免疫反应。在制备技术上，威克欣使用国际上先进的生产技术，将新冠病毒的基因引入昆虫细胞，制备新冠病毒S蛋白，诱导人体产生抗体阻断病毒感染，目前已实现大规模生产。
目前，威克欣已经率先在成都开打，市民在多个社区卫生服务中心均可进行第二剂次加强免疫接种。（四川日报全媒体记者 文露敏 整理）
