2025年中國重大科學、技術和工程進展

原文發表于《科技導報》2026 年第4 期 《 2025年中國重大科學、技術和工程進展 》

本著分門別類、本刊推薦、專家遴選、寧缺毋濫、敘述事實的原則，從國內外重要科技期刊和科技新聞媒體所報道的中國科技成果中，按科學、技術、工程3個類別，由《科技導報》編輯部遴選、推薦候選條目，經《科技導報》編委、審稿人等專家通信評選，推選出了2025年中國重大科學、技術和工程進展30項。

《科技導報》自2004年以來，至今已連續22年遴選發布中國年度重大科學、技術和工程進展。為盤點2025年中國重大科學、技術和工程進展，《科技導報》編輯部從國內外重要科技期刊和科技新聞媒體2025年1月1日至12月31日間發表、公布或報道的中國科技成果中，遴選、推薦30項重大科學進展、28項重大技術進展、30項重大工程進展候選條目，由《科技導報》編委、審稿人等專家評選，參考每項進展得票情況，推選出2025年中國重大科學、技術和工程進展各10項。以下按發表、公布及報道的時間順序逐一介紹。

1 2025年中國重大科學進展

1.1 首次聆聽到距地球16萬km的“太空合聲”

合聲波是地球和行星空間等離子體中幅值最強的電磁波動之一，在地球輻射帶高能電子加速和極區脈沖極光的產生過程中起著關鍵作用。然而，數十年來，學術界對合聲波的激發機制充滿爭議。北京航空航天大學空間與地球科學學院曹晉濱團隊劉成明等發現了距離地球16萬km處遙遠空間的“太空合聲”（圖1）。在對合聲波非線性理論進行深入研究后，認為合聲波的產生是一個基本空間等離子體物理過程，不僅在傳統觀點認為的近地空間偶極磁場區域存在，在非偶極磁場區域，也應該存在。這項工作打破了學術界關于合聲波只能在地球偶極磁場控制的近地區域出現這一持續70多年的傳統觀點，為合聲波非線性激發機制提供了迄今最直接、最重要的科學證據。

圖1 合聲波在地球磁層空間中的空間分布

（圖片來源：北京航空航天大學官網）

1.2 揭秘氮主導全球大氣有機氣溶膠的吸光效應

由于有機氣溶膠組分復雜且在大氣中不斷演化，其氣候效應的評估一直存在挑戰。南方科技大學傅宗玫及香港科技大學郁建珍團隊提出了通過量化吸光性有機氮組分——“棕色氮”評估全球有機氣溶膠的輻射吸收（圖2）。研究團隊模擬量化了有機氣溶膠中棕色氮的全球豐度，并揭示了其光學性質隨化學老化的演變規律。該研究建立了一個以氮元素為核心的全新有機氣溶膠理論框架，對表征及追蹤有機氣溶膠的氣候影響意義重大。

圖2 有機氣溶膠中含氮組分及其吸光性變化示意

1.3 揭示溶瘤病毒VG161在難治性肝癌中的作用

溶瘤病毒是一類用于具有復制能力的腫瘤殺傷型病毒，經過基因修飾安裝上癌細胞“定向GPS”，再接入一些外源性“助手”，它就可以選擇性地感染并殺死腫瘤細胞而不損傷正常細胞，同時激活機體免疫系統，使得這些病毒產生全身性的抗腫瘤效應（圖3）。浙江大學醫學院附屬第一醫院梁廷波等將溶瘤病毒療法應用于肝癌患者的治療，設計開發了一種攜帶多免疫刺激因子的新型溶瘤病毒VG161。此外，研究團隊進一步開發了ViroPredict 1.0預測模型，用于識別可能從VG161治療中獲益的潛在人群，并對患者生存結局進行風險分層與預后評估。

圖3 溶瘤病毒的作用機制

1.4 揭示植物葉片能通過氣孔吸收大氣微塑料

南開大學汪磊課題組和孫紅文課題組揭示了植物葉片能夠通過氣孔吸收大氣微塑料，研究人員通過質譜檢測發現，植物葉片中可普遍檢出微塑料及塑料低聚物，其中滌綸工廠與垃圾填埋場等重污染區域聚酯或聚苯乙烯微塑料濃度高達104 ng·g?1，且其含量隨大氣濃度和葉片生長時間增加而升高。此外，研究人員還通過玉米的實驗室模擬培育試驗證實，微塑料顆粒可被葉片氣孔吸收，通過細胞間隙運輸至維管組織，并在葉片氣孔區域和葉片毛狀體中積累（圖4）。該研究明確提出葉片吸收大氣微塑料是微塑料進入食物鏈和人體的重要途徑。

圖4 微納塑料進入作物葉片的途徑

1.5 破解水稻耐高溫“基因開關”

華中農業大學作物遺傳改良全國重點實驗室李一博團隊揭示了水稻對抗高溫的關鍵基因QT12，該基因如同作物內置天然“空調系統”，調節水稻耐高溫機制（圖5）。團隊還提出性狀調控單倍型（TRHs）概念，揭示了秈稻與粳稻耐熱性差異的分子基礎，為作物性狀遺傳研究提供新視角。在應用方面，通過2023、2024年在長江流域極端高溫下的大規模田間試驗發現，低表達QT12的水稻在高溫下表現出強大的耐熱性，產量提升顯著，稻米品質大幅改善。

圖5 NF?Ys?QT12分子模塊調控水稻品質耐熱性的工作機制

1.6 FAST發現罕見掩食脈沖星

中國科學院國家天文臺韓金林帶領團隊利用中國天眼（FAST）發現了一個罕見的掩食脈沖星，它與伴星（1個氦星）以3.6 h的周期相互繞轉，且有1/6的時間被伴星遮擋（即掩食，猶如日食或月食）（圖6）。這種新類型脈沖星雙星作為雙星公共包層演化階段的產物，有望為恒星群體演化、致密星吸積、引力波源預測等多領域科學研究提供觀測依據；這一發現驗證了研究幾十年的恒星演化理論預言的雙星演化階段，對銀河系雙星演化形成引力波源、致密天體吸積等物理研究具有重大意義。

圖6 FAST發現的由毫秒脈沖星和氦星構成的新型雙星系統示意

1.7 證實哈爾濱古人類為丹尼索瓦人

中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員付巧妹團隊與河北地質大學季強團隊合作，對距今至少14.6萬年的哈爾濱古人類近完整顱骨開展了分子古生物學研究（圖7）。基于2項關鍵分子證據，研究成功鑒定哈爾濱人屬于早期丹尼索瓦人譜系，證實其在中更新世時期已廣泛分布于亞洲廣大區域，更首次解鎖15年未知“神秘丹尼索瓦人”的形態特征之謎，填補了分子證據與形態學證據之間的空白。

圖7 近乎完整頭骨牙結石中的丹尼索瓦人線粒體DNA的演化示意

1.8 揭示從分子解碼到細胞編程的衰老機制與干預新范式

中國科學院動物研究所劉光慧團隊與合作者系統性地完成了從“分子解碼”繪制衰老全景圖譜到解析關鍵干預機制、直至在靈長類模型中進行“細胞編程”實現工程化干預的完整閉環，推動了該領域從“認識衰老”向“設計衰老干預”的范式轉變（圖8）。研究首次提出“蛋白質穩態失衡—血管衰老樞紐”模型，為理解系統性衰老機制提供新范式。此外，研究團隊基于合成生物學方法，對長壽基因FOXO3通路進行重編程，成功構建了具有延緩衰老、抗應激及抗惡性轉化三重功能的工程化人類抗衰型間充質祖細胞（SRC）。該研究成果不僅為深入解析衰老機制、實現早期預警奠定了關鍵科學基礎，也為衰老及相關疾病的防治提供了新策略。

圖8 SRC治療能延緩靈長類多器官衰老

1.9 發現貴金屬近100%原子利用率的固體催化劑制備新策略

天津大學鞏金龍等發現了金屬原子間尺寸和成鍵強度差異驅動的金屬原子偏析新機制，基于此開發了“原子抽提”策略。通過向含有鉑（Pt）的合金納米顆粒中引入適量原子半徑較大、且與Pt成鍵較強的助劑金屬錫（Sn），促進Pt原子向表面偏析，將Pt原子在開放表面的暴露率從約30%提升至近100%，達到了催化材料設計的理論極限（圖9）。該研究為解決稀缺貴金屬資源的高效利用問題提供了關鍵理論基礎與技術方案，對推動化工過程的高效與可持續發展具有重要意義。

圖9 貴金屬表面暴露率與催化劑性能關系示意

1.10 首創“3D水凝膠晶體管”

香港大學張世明團隊提出了一種基于水凝膠的3D半導體晶體管，同時具備生物組織級別的柔軟度和生物相容性（圖10）。研究設計了雙網絡水凝膠系統：首先構建一個多孔的彈性水凝膠作為3D模板，引導另外一個具備氧化還原活性的導電水凝膠的3D組裝。這種設計既保證了電子傳輸的連續性，又優化了離子傳輸路徑。這項工作彌合了2D電子學和3D生命系統之間的差距，為生物混合傳感和神經形態計算等前沿生物電子技術向類組織化、體積化和空間演化提供了半導體材料和器件基礎。

圖10 3D水凝膠晶體管示意

2 2025年中國重大技術進展

2.1 快速固?固硫反應的全固態鋰硫電池

北京大學龐全全團隊設計了一種新型碘摻雜硫銀鍺礦固態電解質（LBPSI）（圖11），通過引入可逆表面氧化還原活性的碘，使電解質不僅作為離子導體，還充當表面氧化還原介導劑。在5 C充放電條件下，電池循環2.5萬次后容量保持率高達80.2%，表現出卓越的循環穩定性。該研究為開發高能量高安全性的電池提供新思路。

圖11 全固態鋰硫電池快速充電機制的設計原理

2.2 發現鎳基材料常壓高溫超導電性

南方科技大學薛其坤、陳卓昱團隊利用自主研發的強氧化原子逐層外延技術，通過強氧化環境下的激光脈沖沉積，精確控制La和Pr的摻雜比例，并優化了薄膜的層狀結構，在SrLaAlO4襯底上成功制備出三單元胞厚的（La,Pr）3Ni2O7 單晶薄膜（圖12），在常壓下觀測到高達45 K的超導起始轉變溫度，突破了McMillan極限。這一發現擺脫了高壓極端條件的應用限制，使鎳基材料成為繼銅氧化物之后又一極具潛力的高溫超導候選體系。

圖12 超導鎳基氧化物薄膜的結構表征及超導電性測量

2.3 集成光量子芯片實現連續變量多體糾纏

北京大學王劍威和龔旗煌團隊與山西大學蘇曉龍團隊合作，利用超低損耗氮化硅集成微環諧振腔，通過多色相干泵浦技術，在光學參量振蕩閾值以下激發真空壓縮頻率超模，首次在集成光量子芯片上確定性地制備出連續變量多比特糾纏簇態（圖13）。同時團隊自主研發多色本地振蕩光相位與振幅調控系統，成功制備出四模鏈狀、星狀、盒狀及六模鏈狀等多種拓撲結構的糾纏簇態，展現了系統的高可編程性。該研究解決了以往集成光量子芯片面臨的擴展性難題，為未來實現更大尺度的量子糾纏與量子調控提供了新的技術路徑。

圖13 連續變量光量子芯片制備糾纏簇態原理

2.4 全球首次制備大面積二維金屬材料

中國科學院物理研究所張廣宇團隊通過將金屬熔化并利用單層二硫化鉬（MoS2）范德華壓砧擠壓，實現了埃米（1 ?=0.1 nm）極限厚度下各種二維金屬的普適制備（圖14）。該研究填補了二維材料家族的空白，為低功耗全金屬晶體管、高頻器件、超靈敏探測器等技術革新提供了核心材料。

圖14 范德華擠壓技術普適制備埃米極限厚度二維金屬

2.5 首次實現萬千米級量子密鑰分發

中國科學技術大學潘建偉團隊成功突破了低成本小型化誘騙態量子光源技術、復合激光通信的實時密鑰提取技術、基于衛星姿控的高精度跟瞄等關鍵技術，完成星載量子密鑰分發載荷、量子微納衛星平臺研制，載荷質量約23 kg，相比“墨子號”降低約1個數量級，光源頻率提升約6倍，密鑰生成時效性由數天時間完成提高到單軌實時成碼。在系列技術突破基礎上，該團隊研制的國際首顆量子微納衛星“濟南一號”于2022年7月27日成功發射入軌，配合便攜式光學地面站首次實現單次過境分發超百萬比特安全密鑰，完成中國與南非之間超過1.29萬km距離的量子密鑰分發（圖15）。該研究突破了傳統QKD衛星系統的體積、質量和成本等工程難題，為構建全球化、低成本、高效率的量子衛星星座奠定基礎。

圖15 “濟南一號”量子微衛星與地面站之間量子密鑰分發實驗裝置示意

2.6 全球首例基因編輯豬肝異位輔助移植成功

空軍軍醫大學（第四軍醫大學）西京醫院竇科峰團隊利用六基因編輯巴馬小型豬供體，敲除豬源免疫排斥相關基因（GGTA1、B4GALNT2、CMAH），并插入人源補體調節蛋白基因（CD46、CD55）和血栓調節蛋白基因（THBD），以降低免疫排斥和凝血紊亂風險。采用異位輔助肝移植方式，在腦死亡受體中成功實施全球首例豬肝異位輔助移植（圖16），表明豬肝在人體內可發揮部分生理功能，并且血流動力學穩定，未見超急性排斥、凝血功能障礙，未檢測到豬內源性逆轉錄病毒（PERV）和豬巨細胞病毒（PCMV）傳播，組織學證實肝細胞再生且無排斥跡象。研究系統驗證了多靶點免疫抑制與凝血調控方案的有效性，為未來原位異種肝移植奠定了基礎。

圖16 基因編輯豬肝臟移植示意

2.7 鈣鈦礦光伏產業化實現全球領跑

杭州纖納光電科技有限公司顏步一團隊聯合浙江大學楊旸團隊首創3D層流輔助干燥（LAD）技術，通過精確控制氣流速度和干燥時間，有效去除高沸點溶劑（如N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基亞砜（DMSO）），減少薄膜缺陷，提升結晶質量（圖17）。該研究闡釋了穩效協同的平米級鈣鈦礦組件“效率—穩定性—量產良率”的產業化路徑，是中國率先邁向吉瓦級鈣鈦礦光伏產業化的關鍵工程突破。

圖17 鈣鈦礦薄膜形成與太陽能電池性能概覽

2.8 開創超大片段DNA精準無痕編輯新方法

中國科學院遺傳發育生物學研究所高彩霞團隊通過對位點特異性重組酶Cre-Lox系統進行迭代改造，解決了Cre-Lox系統的可逆性問題并大幅提高了其重組效率，進一步結合優化的無痕編輯策略，開發了一種新型染色體精準工程技術——可編程染色體工程技術（PCE）和無痕染色體編輯系統（RePCE），實現了無縫染色體重排。該技術能夠在植物和人類細胞中高效地進行從千堿基到兆堿基規模的大尺度DNA的精準無縫編輯，顯著擴展了基因組編輯的應用范圍（圖18）。該技術一次性解決了當前基因組編輯領域公認的最大瓶頸之一——“尺度困境”，實現了技術能力的革命性躍升。

圖18 PCE系統的開發和精準染色體編輯概述

2.9 DeepSeek打破人工智能大模型堆算力的發展路徑

深度求索團隊提出無需人類標注推理軌跡的純強化學習訓練框架，基于群體相對策略優化（GRPO）算法，去除價值網絡，通過組內相對優勢計算優化策略，降低訓練資源消耗，提升訓練效率和穩定性。在訓練時僅根據最終答案的正確性給予獎勵，不對推理過程施加約束，迫使模型自主探索最優解題路徑，在DeepSeek?V3基座模型上成功訓練出DeepSeek?R1系列大模型（圖19）。R1作為首個接受同行評審的LLM模型，以其低成本、開源共享的特征打破技術壟斷，推動了人工智能技術在全球的普遍應用。

圖19 DeepSeek-R1的多級管道

2.10 全音節實時解碼突破中文語音腦機接口瓶頸

腦機接口（BCI）技術旨在通過解讀大腦信號幫助癱瘓或失語患者重新溝通。復旦大學附屬華山醫院吳勁松團隊、中國科學院上海微系統與信息技術研究所周志濤團隊、上海科技大學李遠寧團隊、上海腦虎科技有限公司等合作，選取一位癲癇患者作為研究參與者，在幫助患者定位癲癇病灶的同時進行語言解碼任務。研究創新性地將音節和聲調分開解碼，采用256通道高密度柔性微皮層電極陣列，精準覆蓋大腦語言處理關鍵區域，僅通過神經信號就實現了對394個常用漢語音節（占漢語總音節95% 以上）的穩定解碼（圖20）。研究首次實現了實時漢語語句解碼，為漢語乃至其他聲調語言的植入式BCI系統研發奠定基礎。

圖20 漢語語言腦機接口解碼框架及解碼結果

（圖片來源：Science Advances）

3 2025年中國重大工程進展

3.1 世界第一高橋貴州花江峽谷大橋順利合龍

2025年1月17日，由貴州交投集團投資、貴州橋梁集團承建的貴州花江峽谷大橋主橋順利合龍。該橋全長2890 m，橋面距谷底約625 m，主跨達1420 m，刷新了世界橋梁高度和山區跨徑紀錄（圖21）。大橋通車后，將打破花江大峽谷的地理阻隔，兩岸通行時間將從2 h縮短至2 min，大幅完善西南地區高速公路路網布局。

圖21 貴州花江峽谷大橋

（圖片來源：貴州交投集團）

3.2 EAST“人造太陽”實現1066 s穩態高約束運行

2025年1月20日，中國科學院合肥物質科學研究院研制的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）實現了1億℃等離子體穩態高約束運行1066 s（圖22），刷新自身保持的世界紀錄。此次實驗攻克了等離子體芯部與邊界物理集成、等離子體與壁相互作用、高功率加熱系統注入耦合等系列關鍵技術，標志著可控核聚變從基礎科學向工程實踐跨越。

圖22 世界首個全超導托卡馬克裝置EAST

（圖片來源：中國科學院合肥物質科學研究院）

3.3 長征八號改型運載火箭首飛成功

2025年2月11日，由中國運載火箭技術研究院抓總研制的長征八號改型運載火箭在文昌航天發射場首飛成功（圖23），將多顆低軌互聯網衛星送入預定軌道。該火箭針對低軌衛星批量組網需求進行了系統優化，可實現一箭多星發射，助力破解高空通信、物聯網覆蓋等難題，推動數字基礎設施升級。

圖23 長征八號改型運載火箭整流罩及芯二級

（圖片來源：中國運載火箭技術研究院）

3.4 “祖沖之三號”超導量子計算原型機構建完成

2025年3月3日，由中國科學技術大學牽頭構建的超導量子計算原型機“祖沖之三號”完成研制并正式發布（圖24）。該系統在特定計算問題上表現出對經典超級計算機的顯著優勢，顯著提高了信息傳遞與輸出的時長與準確率。

圖24 “祖沖之三號”量子計算原型機低溫測試系統

（圖片來源：中國科學技術大學）

3.5 中國首個億噸級頁巖油油田通過國家評審

2025年3月22日，中國石化勝利油田宣布，位于山東淄博市的濟陽頁巖油新興油田樊頁平1區塊通過國家儲量評審備案（圖25），探明頁巖油地質儲量超過1.4億t，技術可采儲量1135.99萬t，成為中國首個億噸級頁巖油油田。勝利油田有效攻克頁巖油高溫、高壓、涌漏并存的世界級難題，探索形成“儲—縫—壓”三元儲滲理論認識，攻關全周期立體化開發技術，建成地質工程一體化平臺，頁巖油立體開發由3層拓展到7層。

圖25 勝利濟陽頁巖油國家級示范區鉆井施工現場

（圖片來源：中國石油化工集團有限公司）

3.6 “深海一號”二期工程全面建成投產

2025年6月25日，中國海油宣布，首個超深水千億m3級大氣田——“深海一號”二期工程全面建成并投入運行（圖26）。至此，“深海一號”大氣田最高日產能達1500萬m3，對保障國家能源安全、帶動區域經濟發展、推動海洋強國建設有著重要意義。

圖26 海上作業人員站在平臺高點俯瞰“深海一號”能源站

（圖片來源：中國海洋石油集團有限公司）

3.7 國家超重力場大科學裝置核心設備正式啟用

2025年10月11日，由浙江大學牽頭建設、中國電建設計承建的國家重大科技基礎設施——超重力離心模擬與實驗裝置核心設備正式啟用（圖27）。依托“時空壓縮”特性，該設備能以極小尺寸和極短時間再現真實世界的變遷，為多領域研究提供關鍵支撐。

圖27 超重力離心模擬與實驗裝置啟動的首臺離心機主機

（圖片來源：浙江大學）

3.8 釷基熔鹽實驗堆首次實現釷鈾燃料轉換

2025年11月1日，中國科學院上海應用物理研究所牽頭建成的2 MWt液態燃料釷基熔鹽實驗堆（圖28），在國際上首次實現釷鈾核燃料轉換。該成果驗證了釷基熔鹽堆技術路線的可行性，也為中國釷資源高效利用與核能低碳轉型奠定了技術基礎。

圖28 釷基熔鹽實驗堆堆主體裝置

（圖片來源：中國科學院上海應用物理研究所）

3.9 電磁彈射航母“福建艦”正式入列

2025年11月5日，中國首艘常規動力電磁彈射型航空母艦“福建艦”在海南三亞正式入列（圖29）。該艦采用電磁彈射系統，可支持艦載機滿載起飛和固定翼預警機部署，顯著提升了單艦作戰能力與海空體系化作戰能力。“福建艦”的入列，標志著中國航母技術實現從滑躍起飛向電磁彈射的技術跨越，海軍裝備體系邁入新階段。

圖29 中國第一艘電磁彈射型航空母艦福建艦在海南三亞入列

（圖片來源：新華社）

3.10 未來網絡試驗設施正式投入運行

2025年12月3日，由江蘇省未來網絡創新研究院牽頭建設的信息通信領域首個國家重大科技基礎設施——未來網絡試驗設施工程，正式建成并投入運行。該工程圍繞超高速率、超大容量和確定性傳輸等核心需求，構建了跨區域協同的未來網絡實驗與驗證平臺，在真實環境中實現了Tb/s量級的穩定數據傳輸能力。該設施構建了覆蓋全國、輻射全球的跨區域協同實驗與驗證平臺，是全球首個基于全新網絡架構構建的大規模、多尺度、跨學科網絡試驗環境。

本文作者：徐麗嬌，劉洋，黃文光，林潤華

作者簡介：徐麗嬌，科技導報社，副編審，研究方向為科技編輯學；林潤華（通信作者），科技導報社，編審，研究方向為電子信息前沿科技、科技成果轉化、科技期刊出版。

文章來 源 ： 徐麗嬌, 劉洋, 黃文光, 等. 2025 年中國重大科學、技術和工程進展[J]. 科技導報, 2026, 44(4): 27?43 .

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