學術(shù)期刊《物理世界》2024年度10大突破于12月12日揭曉,。中國兩項科研成果入選：自帶“開關”的半導體石墨烯,，以及從月球背面返回的第一批樣本?！段锢硎澜纭肪庉媹F隊回顧了今年以來報道過的所有科學發(fā)現(xiàn),，并挑選出他們認為的最重要的10項。這些突破必須滿足以下標準：知識或理解上的重大進步,、對科學進步和/或?qū)嶋H應用開發(fā)的重要性,，以及受到讀者普遍關注。這十大突破如下,，排名不分先后,。1.吸光染料把動物皮膚變成“透明窗”皮膚是一種散射介質(zhì),，是不透明的,。但美國得克薩斯大學達拉斯分校與斯坦福大學的聯(lián)合團隊，在活體小鼠頭部和腹部皮膚上涂抹水與檸檬黃的混合液,，讓（略）域變得透明,。該過程在動物試驗中可逆，有望在廣泛的醫(yī)學診斷中發(fā)揮重要作用,。2.（略）與日本東京大學團隊成功演示了正電子的激光冷卻技術(shù),。通過將正電子冷卻至低溫，團隊不僅能夠更精確地研究這些反粒子,，還能顯著提高反氫（由正電子和反質(zhì)子組成的反原子）的產(chǎn)量,，預計可增加一到兩個數(shù)量級。這一成就標志著在理解和研究反物質(zhì)領域的一個重要進展,。3.對肺細胞進行建模以個性化放療放射療法是肺癌治療的一種有效手段,，但其對健康組織有潛在損害。英國,、德國及美國科學家組成的聯(lián)合團隊開發(fā)了一個計算模型,，在微觀及納米尺度上模擬了肺泡接受輻射的過程,。該模型能夠依據(jù)傳遞給每個細胞的輻射劑量及其分布情況，預測細胞的存活或死亡,，并評估從數(shù)小時到數(shù)年時間段內(nèi)輻射損傷的程度,。其將優(yōu)化肺癌的放射治療方案。4.自帶“開關”的半導體石墨烯問世中國天津大學與美國佐治亞理工學院團隊,，成功地攻克了長期以來阻礙石墨烯電子學發(fā)展的關鍵技術(shù)難題：通過對外延石墨烯生長過程的精確調(diào)控,，成功地在石墨烯中引入了帶隙，創(chuàng)造了一種新型穩(wěn)定的半導體石墨烯,。同樣在今年,，英國曼徹斯特大學團隊利用石墨烯能夠同時傳導質(zhì)子和電子的特性開發(fā)了新型器件，其中質(zhì)子電流被用來執(zhí)行邏輯操作,，而電子電流則用于編碼部分內(nèi)存,。這些成果被認為是開啟石墨烯芯片制造領域大門的重要里程碑。
超大單層單晶疇半導體外延石墨烯（SEG）研究示意圖,。圖源：（略）
該石墨烯器件是在碳化硅襯底上生長的,。圖源：美國佐治亞理工學院5.探測單個氦核的衰變美國耶魯大學團隊開發(fā)了一種技術(shù)，通過將放射性鉛-212原子嵌入微米尺寸的二氧化硅球中,，并測量這些原子核衰變時從球體逸出所產(chǎn)生的反沖,，以此來檢測單個氦核的衰變。這項技術(shù)提供的高靈敏度,，也使得中微子的檢測成為可能,。6.兩種不同的原子核描述首次統(tǒng)一美國麻省理工學院、德國明斯特大學等國際研究團隊首次成功統(tǒng)一了兩種不同的原子核描述方式：（略）
（略）探測器完成人類從月球背面采樣的壯舉,。圖源：中國國家航天局來源：科技日報