解读2022年度中国科学十大进展(科技自立自强)(2)
曹云龙、谢晓亮团队和王祥喜团队率先揭示了新冠奥密克戎突变株及其新型亚类的体液免疫逃逸机制与突变进化特征,揭示奥密克戎BA.1中和抗体逃逸机制,及其与病毒刺突蛋白结构特征的联系;发现奥密克戎BA.4/BA.5变异可逃逸人体感染BA.1后所产生的中和抗体,证明了难以通过奥密克戎感染实现群体免疫以阻断新冠传播;基于自主研发的高通量突变扫描技术,成功预测了新冠病毒受体结合域免疫逃逸突变位点,并前瞻性筛选出广谱新冠中和抗体。
研究加深了人们对新冠病毒和体液免疫的理解,不仅为广谱新冠疫苗和抗体药物研发方向的调整提供了重要数据参考,也积极推进了该领域的科技发展。
实现高效率的全钙钛矿叠层太阳能电池和组件
中科院化学研究所研究员胡劲松:
钙钛矿太阳能电池是利用具有钙钛矿结构的吸光材料将太阳光转化为电能的一种装置。目前单结钙钛矿电池的光电转换效率已经达到25.7%。接近31%的理论效率,构建叠层太阳能电池的理论效率可达45%左右。全钙钛矿叠层太阳能电池具有低成本溶液相处理的优势,在大规模应用中展现出广阔前景。关键的瓶颈问题包括:在基础研究方面窄带隙钙钛矿晶粒表面缺陷密度高,制约了效率的提升;在产业化应用方面大面积组件制备技术仍不成熟。
南京大学谭海仁团队发现设计钝化分子的极性,可以显著增强缺陷钝化效果,大幅提升了全钙钛矿叠层电池的效率。经测试,叠层电池效率达26.4%,创造了钙钛矿电池新的效率纪录,并首次超越了单结钙钛矿电池。在此基础上,团队开发出大面积全钙钛矿叠层光伏组件的可量产化制备技术,使用致密半导体保形层来阻隔组件互连区域钙钛矿与金属背电极的接触,显著提升了组件的光伏性能和稳定性,研究具有广阔的发展前景。
新原理开关器件为高性能海量存储提供新方案
北京大学教授张兴:
高密度与海量存储是大数据时代信息技术与数字经济发展的关键瓶颈。近年来新型存储器技术取得了很大发展,这些存储器大多都需要一个双向阈值开关器件用来改写作为存储载体材料的状态,从而实现信息的存储。现在常用的双向阈值开关器件采用的基本都是多元材料体系,组分里面包含多种元素,一是在12英寸的硅晶圆上制备出原子级均匀的材料很困难,二是这类多相材料还容易分相从而导致开关器件的寿命缩短。所以,寻找高性能开关器件成为新型存储器发展过程中的关键。
中科院上海微系统与信息技术研究所宋志堂、朱敏团队发明的基于单质碲和氮化钛电极界面效应的新型开关器件,充分发挥了纳米尺度二维限定性结构中碲熔融—结晶速度快、功耗低的独特优势,组分简单,可克服双向阈值开关复杂组分导致成分偏析问题,为发展海量存储和近存计算提供了一种新的技术方案。
实现超冷三原子分子的量子相干合成
清华大学教授尤力: