两院院士评选2025年世界十大科技进展:宇宙图谱、时间晶体等入选

中国网/中国发展门户网讯（记者 王振红）1月26日，由中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2025年世界十大科技进展新闻在北京揭晓。活动由中国科学院、中国工程院主办，中国科学院学部工作局、中国科学报社承办。

两院院士评选的2025年世界十大科技进展新闻分别是：脑机接口首次让患者有感情地说话唱歌，可实时将思想转化为语言；“电子-光子-量子”一体化芯片系统诞生；探测到史上最庞大黑洞合并事件，挑战黑洞形成模型；科学家发现迄今最高能量中微子，为之前探测结果的20倍；首个肉眼可见的“时间晶体”问世；转基因猪器官移植创存活时间纪录；地基望远镜首次探测到130亿年前宇宙信号；迄今最大宇宙图谱问世；史上最大脑“地图”详细描述大量神经元及其活动；“深层思维”宣布人工智能测试得分达国际数学奥赛金牌水平。

深度阅读：2025年世界十大科技进展

脑机接口首次让患者有感情地说话唱歌，可实时将思想转化为语言

《自然》刊发的一项研究显示，美国加利福尼亚大学戴维斯分校研究人员开发的脑机接口系统，利用人工智能解码使用者试图说话时的脑电活动，从而帮助患有严重言语障碍的人有表现力地说话和唱歌。早期的脑机接口模型可以在3秒内输出语音，或者只有在用户模仿完整句子后才会输出语音。而在最新研究中，这一系统可以模仿说话者自己的声音，在说话者发出有说话意图的神经活动信号后10毫秒内说出话语。研究人员指出，这一系统不仅能在表述中呈现说话者意图，还能表现说话者语调、音调和重音等自然语音特征。

“电子-光子-量子”一体化芯片系统诞生

《自然·电子学》报道，美国波士顿大学、加利福尼亚大学伯克利分校和西北大学团队联合，开发出全球首个“电子-光子-量子”一体化芯片系统。这是首次在一块芯片上集成了量子光源与稳定控制电子电路，并采用标准的45纳米半导体制造工艺，为批量化生产“量子光工厂”芯片、构建大规模量子系统奠定了基础。

探测到史上最庞大黑洞合并事件，挑战黑洞形成模型

国际合作团队借助美国（LIGO）等探测器，探测到迄今最大质量黑洞合并事件，该成果对理解黑洞成长意义重大。这项由LIGO-Virgo-KAGRA合作组宣布的发现，源于2023年11月捕捉到的GW231123事件。

此次合并的两个黑洞质量分别约为太阳的100倍和140倍，合并后形成225倍太阳质量的黑洞，二者自旋速度达每秒约40次，接近理论稳定极限。黑洞分恒星级（几倍至100倍太阳质量）、中等质量和超大质量三类，中等质量黑洞极为罕见。此次合并的黑洞质量接近或超恒星级区间，无法用传统超新星爆发机制解释。专家推测，它们可能由早期小黑洞分级合并形成，这为研究黑洞形成提供了新视角。

科学家发现迄今最高能量中微子，为之前探测结果的20倍

欧洲立方千米中微子望远镜（KM3NeT）合作项目团队在《自然》发表论文称，他们检测到了迄今能量最高的宇宙中微子。研究人员认为，这些粒子来自银河系之外，但其准确来源尚不明确。

首个肉眼可见的“时间晶体”问世

时间晶体是一种在时间维度上持续重复出现的物质形态，就像普通晶体中的原子在空间重复排列一样。此前，时间晶体仅存在于复杂的量子物质中，但物理学家找到了一种方法，能够在特定条件下制造出一种可用肉眼看到的时间晶体。这项成果发表于《自然·材料》。该研究涉及兼具液体与固体特性的“液晶”棒状分子。研究人员只需将光照射在液晶上，就能在其表面产生扭曲分子的涟漪。即使改变了外部条件，涟漪也会以不同的节奏持续移动数小时。这种节奏与任何外部输入的作用力不同步，满足了时间晶体的两项核心定义标准。

研究人员表示，这些时间晶体薄层可嵌入纸币中，用于验证真伪。他们称，光线穿过多组有不同特征图案的晶体后，不仅会产生单一方向的波纹，还会形成动态的二维条形码。这种条形码极难伪造，同时也可用于存储信息。

转基因猪器官移植创存活时间纪录

科学家成功阻止了人类受体对猪肾的排斥反应。一枚猪肾在美国一名57岁的脑死亡男性体内存活了61天，创下了转基因猪器官在脑死亡患者体内存活时间最长的纪录。在发表于《自然》的两篇论文中，研究人员揭示了导致人类免疫系统排斥移植器官的主要原因。他们表示，这些发现将有助于改善活人接受他人或动物器官移植的预后。

地基望远镜首次探测到130亿年前宇宙信号

美国约翰斯·霍普金斯大学和芝加哥大学的科学家利用位于智利安第斯山脉高处的一台地基望远镜，观测了来自宇宙早期的偏振微波信号，首次用地基设备揭开宇宙诞生后仅几亿年时的神秘面纱。这是天文学中一个极其关键但也最不为人知的时期，被称为“宇宙黎明”。该成果发表于《天体物理学杂志》，标志着科学家首次在地面上探测到原本被认为只能通过空间望远镜才能观测到的微弱信号。

迄今最大宇宙图谱问世

由多个国家科研机构联合组成的项目组，正式发布了迄今最大的宇宙图谱及相关全部观测数据。该图谱名为“COSMOS-Web”，基于詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）收集的数据构建，涵盖逾78万个星系，时间跨度达135亿年，占据整个宇宙历史的98%。这些数据正在挑战人们对宇宙早期的认知。此前认为，形成一个拥有10亿个太阳质量的星系至少需要几亿年，但新数据表明，宇宙似乎在短短几亿年内就形成了大量恒星和复杂结构。目前仍有大量细节有待研究分析。

史上最大脑“地图”详细描述大量神经元及其活动

《自然》和《自然·方法学》发表的一组论文显示，科研人员绘制出迄今最大、最详细的哺乳动物大脑连接图谱。

这一成果来自由150余名神经科学家参与的“大脑皮层网络机器智能”（MICrONS）项目。这张高分辨率三维脑图包含超过20万个脑细胞，其中约8.2万个是神经元。它还包含超过5亿个神经元连接点（称为突触）和超过4公里长的神经元连接。《自然》网站刊文指出，这一里程碑式的成果还首次在神经科学领域展现了单个神经元的大规模活动。

“深层思维”宣布人工智能测试得分达国际数学奥赛金牌水平

谷歌旗下“深层思维”公司宣布，其搭载了“深度思考”能力的高级版“双子座（Gemini）”人工智能模型测试得分达到国际数学奥林匹克竞赛（IMO）金牌水平，该成绩已获官方认证。

据悉，此项年度评选活动至今已举办了32次。评选结果使公众进一步了解国内外科技发展动态，对普及科学前沿知识起到了积极作用。