3月27日，國家自然科學(xué)基金委員會在2025中關(guān)村論壇年會開幕式上發(fā)布2024年度“中國科學(xué)十大進展”。

十大進展中有三項來自江蘇，分別為南京大學(xué)主要完成的凝聚態(tài)物質(zhì)中引力子模的實驗發(fā)現(xiàn)、蘇州大學(xué)主要完成的高能量轉(zhuǎn)化效率錒系輻射光伏微核電池的創(chuàng)制、南京大學(xué)主要完成的發(fā)現(xiàn)超大質(zhì)量黑洞影響宿主星系形成演化的重要證據(jù)。

凝聚態(tài)物質(zhì)中引力子模的實驗發(fā)現(xiàn)

 成果簡介 

根據(jù)波粒二象性，引力子被視為引力波所對應(yīng)的自旋2的假想粒子，是連接廣義相對論與量子力學(xué)的關(guān)鍵。理論推測分數(shù)量子霍爾效應(yīng)中或涌現(xiàn)出類引力子，這種凝聚態(tài)準粒子是自旋2的低能模式激發(fā)(稱為引力子?；蛞ψ蛹ぐl(fā))，但一直未觀測到。

南京大學(xué)杜靈杰等自主設(shè)計、組裝了極低溫強磁場共振非彈性偏振光散射系統(tǒng)，基于砷化鎵量子阱，在分數(shù)量子霍爾效應(yīng)中首次觀察到引力子模。這種類引力子的實驗發(fā)現(xiàn)從二維空間角度揭示度規(guī)擾動的量子是自旋2的低能激發(fā)，為在凝聚態(tài)物質(zhì)中研究量子引力問題提供了新思路，也有助于理解引力子物理的量子規(guī)律。該成果證實了分數(shù)量子霍爾效應(yīng)新的幾何描述，有望推動半導(dǎo)體電子系統(tǒng)微觀結(jié)構(gòu)探測及拓撲量子計算發(fā)展。

高能量轉(zhuǎn)化效率錒系輻射光伏微核電池的創(chuàng)制

新型錒系微型核電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念示意圖

 成果簡介 

蘇州大學(xué)放射醫(yī)學(xué)與輻射防護國家重點實驗室教授王殳凹、王亞星團隊聯(lián)合蘇州大學(xué)納米科學(xué)技術(shù)學(xué)院、西安高新技術(shù)研究所、西北核技術(shù)研究所、湘潭大學(xué)等研究人員提出了一種基于“內(nèi)置能量轉(zhuǎn)換器”的錒系微型核電池結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，通過將錒系元素與發(fā)光鑭系元素的分子層級耦合，實現(xiàn)了放射性核素衰變能到光能轉(zhuǎn)換效率近8000倍的提升，并組裝了目前已知效率最高的輻光伏核電池。日前，相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然》。

發(fā)現(xiàn)超大質(zhì)量黑洞影響宿主星系形成演化的重要證據(jù)

 成果簡介 

星系是構(gòu)成宇宙的基本單位，探索星系中恒星形成的觸發(fā)和停止機制是星系宇宙學(xué)的核心任務(wù)之一。理論推測星系中心的超大質(zhì)量黑洞生長過程中釋放的能量是影響星系從“生”（恒星形成星系）到“死”（寧靜星系）轉(zhuǎn)變的重要機制，但長期缺乏觀測支持。

南京大學(xué)王濤等發(fā)現(xiàn)星系中心黑洞的質(zhì)量是調(diào)制星系中冷氣體含量的最關(guān)鍵物理量：黑洞質(zhì)量越高的星系其冷氣體含量越低。該研究揭示了中心黑洞主要通過限制冷氣體這一恒星形成的原料來調(diào)控星系演化，解釋了寧靜星系普遍含有一個較大質(zhì)量的中心黑洞的原因，向著最終揭開星系生死之謎邁出了關(guān)鍵一步。

2024年度“中國科學(xué)十大進展”分別為：

· 嫦娥六號返回樣品揭示月背28億年前火山活動

· 實現(xiàn)大規(guī)模光計算芯片的智能推理與訓(xùn)練

· 闡明單胺類神經(jīng)遞質(zhì)轉(zhuǎn)運機制及相關(guān)精神疾病藥物調(diào)控機理

· 實現(xiàn)原子級特征尺度與可重構(gòu)光頻相控陣的納米激光器

· 發(fā)現(xiàn)自旋超固態(tài)巨磁卡效應(yīng)與極低溫制冷新機制

· 異體CAR-T細胞療法治療自身免疫病

· 額外X染色體多維度影響男性生殖細胞發(fā)育

· 凝聚態(tài)物質(zhì)中引力子模的實驗發(fā)現(xiàn)

· 高能量轉(zhuǎn)化效率錒系輻射光伏微核電池的創(chuàng)制

· 發(fā)現(xiàn)超大質(zhì)量黑洞影響宿主星系形成演化的重要證據(jù)

“中國科學(xué)十大進展” 遴選活動由國家自然科學(xué)基金委員會主辦，包括440余位兩院院士在內(nèi)的2700多名專家學(xué)者，對進入候選名單的700余項基礎(chǔ)研究成果進行兩輪評審?fù)镀?，最終確定十項重大科學(xué)成果。今年是“中國十大科學(xué)進展”的第20次發(fā)布。