2024年度“中国科学十大进展”发布

　　王殳凹

　　王涛

　　杜灵杰

　　3月27日发布的2024年度“中国科学十大进展”中，三大科学进展来自江苏。其中，“凝聚态物质中引力子模的实验发现”“发现超大质量黑洞影响宿主星系形成演化的重要证据”的主要完成单位，均为南京大学，主要完成人分别为杜灵杰、王涛；“高能量转化效率锕系辐射光伏微核电池的创制”主要完成单位为苏州大学、西北核技术研究所和湘潭大学，主要完成人为王殳凹、王亚星和欧阳晓平。 扬子晚报/紫牛新闻记者 杨甜子

　　2024年度“中国科学十大进展”分别为：

　　●嫦娥六号返回样品揭示月背28亿年前火山活动

　　●实现大规模光计算芯片的智能推理与训练

　　●阐明单胺类神经递质转运机制及

　　相关精神疾病药物调控机理

　　●实现原子级特征尺度与

　　可重构光频相控阵的纳米激光器

　　●发现自旋超固态巨磁卡效应与极低温制冷新机制

　　●异体CAR-T细胞疗法治疗自身免疫病

　　●额外X染色体多维度影响男性生殖细胞发育

　　●凝聚态物质中引力子模的实验发现

　　●高能量转化效率锕系辐射光伏微核电池的创制

　　●发现超大质量黑洞影响宿主星系

　　形成演化的重要证据

　　凝聚态物质中引力子模的实验发现

　　根据波粒二象性，引力子被视为引力波所对应的自旋2的假想粒子，是连接广义相对论与量子力学的关键。理论推测分数量子霍尔效应中或涌现出类引力子，这种凝聚态准粒子是自旋2的低能模式激发(称为引力子模或引力子激发)，但一直未观测到。

　　南京大学杜灵杰等自主设计、组装了极低温强磁场共振非弹性偏振光散射系统，基于砷化镓量子阱，在分数量子霍尔效应中首次观察到引力子模。这种类引力子的实验发现从二维空间角度揭示度规扰动的量子是自旋2的低能激发，为在凝聚态物质中研究量子引力问题提供了新思路，也有助于理解引力子物理的量子规律。该成果证实了分数量子霍尔效应新的几何描述，有望推动半导体电子系统微观结构探测及拓扑量子计算发展。

　　发现超大质量黑洞影响宿主星系形成演化的重要证据

　　星系是构成宇宙的基本单位，探索星系中恒星形成的触发和停止机制是星系宇宙学的核心任务之一。理论推测星系中心的超大质量黑洞生长过程中释放的能量是影响星系从“生”（恒星形成星系）到“死”（宁静星系）转变的重要机制，但长期缺乏观测支持。

　　南京大学王涛等发现星系中心黑洞的质量是调制星系中冷气体含量的最关键物理量：黑洞质量越高的星系其冷气体含量越低。该研究揭示了中心黑洞主要通过限制冷气体这一恒星形成的原料来调控星系演化，解释了宁静星系普遍含有一个较大质量的中心黑洞的原因，向着最终揭开星系生死之谜迈出了关键一步。

　　高能量转化效率锕系辐射光伏微核电池的创制

　　苏州大学放射医学与辐射防护国家重点实验室教授王殳凹、王亚星团队联合苏州大学纳米科学技术学院、西安高新技术研究所、西北核技术研究所、湘潭大学等研究人员提出了一种基于“内置能量转换器”的锕系微型核电池结构设计理念，通过将锕系元素与发光镧系元素的分子层级耦合，实现了放射性核素衰变能到光能转换效率近8000倍的提升，并组装了目前已知效率最高的辐光伏核电池。