研究揭示猕猴前额叶皮层对有限工作记忆资源的灵活调配机制

11月24日，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心联合上海交通大学、临港实验室，揭示了前额叶皮层在认知资源有限的条件下灵活分配并高效编码工作记忆信息的机制。 生活中，大脑总在处理各种信息，其容量有限，但仍能随时应变。那么，大脑如何在资源有限的情况下，实现高效而灵活的记忆运作？ 研究团队设计了可变长度的序列工作记忆任务。在每个试次中，猕猴需要依次记住1、2、3或4个依次闪现的空间位置，并按顺序报告。这一任务要求猕猴维持多个记忆项目，还要根据当下的记忆负荷动态地组织这些信息。 团队使用双光子成像和多通道电极阵列，在猕猴前额叶皮层记录大量神经元的活动。结果显示，当需要记住的项目较少时，神经元群体表征呈现出高分辨率、彼此分离的几何结构，如同整齐地把每个记忆项目放进单独的小抽屉；随着记忆项目增多，这些表征逐渐压缩并相互重叠，提示前额叶皮层内部正在进行资源共享与竞争。 进一步的分析发现，当记忆负荷增加时，大脑并不是不断招募新的神经元，而是反复“再利用”已有的神经元。这些神经元既能稳定保留早先的信息，又能灵活调整去编码新的信息，并尽量减少不同记忆项目之间的干扰。随着需要记住的项目增多，这些神经元在保留旧信息、编码新信息以及减少信息间干扰之间进行权衡，体现了前额叶皮层对有限资源的主动调配。 这一研究揭示了前额叶皮层能够在认知资源受限的条件下，通过动态重组群体表征的几何结构，实现高效而可泛化的工作记忆编码，为理解工作记忆资源上限及其灵活调配机制提供了关键神经依据。 相关研究成果发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。研究工作得到国家自然科学基金委员会和中国科学院等的支持。 长度可变的视觉空间位置序列记忆任务 当新项目进入工作记忆时，前额叶可通过两种方式分配资源——招募新的神经元、循环利用已有神经元。循环利用的神经元包括稳定型（绿，兼顾旧/新信息）和灵活型（蓝，从旧信息切换到新信息）

研究揭示嫦娥六号着陆区月壤黏性之谜

近日，中国科学院地质与地球物理研究所分析嫦娥六号月壤样品，系统揭示了月球背面月壤表现出较高黏性特征的物理机制，从颗粒力学层面完整阐释了嫦娥六号月壤“为什么这么粘”的科学谜题。 此前，嫦娥六号在月球背面采样过程中，发现着陆区月壤似乎有点粘，还有点结块，显示出与月球正面的嫦娥五号月壤不同的物理特性。 研究团队通过固定漏斗实验和滚筒实验，精确测量了嫦娥六号月壤的休止角——这个反映颗粒材料流动性的关键指标。实验结果显示，嫦娥六号月壤的休止角显著大于月球正面样品，其流动特性更接近于地球上的黏性土体。 精细成分分析表明，月壤中含有极少量磁性矿物且不含任何黏土矿物，即排除磁力和胶结作用的影响后，研究团队确认其休止角增大主要受三种粒间力的协同控制：摩擦力、范德华力和静电力。其中，摩擦力的作用与颗粒表面粗糙度正相关，范德华力与静电力的作用则随颗粒尺寸减小而显著增强。 研究团队发现，可以通过测定D60值来判断颗粒尺寸对休止角的影响（D60是小于某一粒径的颗粒重量占到总重量60% 时的颗粒粒径值）。 对比不同D60值的非黏土矿物颗粒（石英、辉石、钙铁辉石、拉长石）的休止角变化，团队发现了一个关键“粒径阈值”：当D60值低于约100 微米时，范德华力与静电力对休止角的作用开始凸显，使得非黏性矿物颗粒表现出明显的黏性特征。 基于以上研究，团队对嫦娥六号返回样品进行了1微米的高空间分辨CT扫描，通过对超过29万个月壤颗粒的尺寸与形态进行精确厘定，并同月球正面嫦娥五号和阿波罗月壤对比，发现嫦娥六号月壤D60值最小，仅为48.4微米，颗粒更细，形态更复杂，整体球度显著偏低。 研究认为，这可能与样品中富含易破碎的长石矿物（约占32.6%），以及月球背面经历更强太空风化作用有关。嫦娥六号月壤又细又粗糙的颗粒特性，提升了摩擦力、范德华力与静电力的贡献，产生更高的休止角，造就了其更高黏性特征。 该研究首次从颗粒力学角度，系统阐释了月壤的独特黏聚行为，揭开了嫦娥六号月壤的“黏性”之谜，为未来月球探测任务提供了重要科学依据。 相关研究成果发表在《自然-天文学》（Nature Astronomy）上。 嫦娥六号月壤滚筒实验 滚筒实验正面视图

科研人员开发出新型基因组编辑策略

植物基因组编辑对作物育种技术升级、保障粮食安全具有重要意义。当前主流的精准编辑技术多数基于先导编辑系统，制约了自主创新成果的产业化进程。 近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所等，开发了一种新型基因组编辑策略——“榫卯系统”（MT）。该系统在水稻中实现了16.30%—59.47%的精准插入与替换效率，为植物基因组精准编辑提供了新工具，相关研究成果为作物遗传改良开辟了新路径。 MT系统的设计灵感源于中国古建筑传统木工榫卯结构，核心在于构建 “榫头”（tenon）和“卯眼”（mortise）的精准互补配对。研究团队利用遗传发育所高彩霞团队此前开发的精准DNA删除系统（AFID）中的APOBEC-Cas9-UDG/AP裂解酶复合体，在基因组目标位点产生独特的双链断裂结构，即带有单链或双链5’-突出端的“卯眼”，同时设计带有互补5’-粘性末端的双链DNA供体作为“榫头”，通过末端捕获作用实现供体片段的精准插入或替换。 该系统展现出三大核心优势：一是特异性强，MT系统利用APOBEC3B对TC基序的特异性识别，可精准生成预期长度的粘性末端，有效避免非特异性编辑；二是适用性广，无论是单TC基序还是多TC基序的目标位点，均可通过设计对应粘性末端的供体实现高效编辑；三是功能全面，既能完成小片段的精准插入，也能实现片段替换，且编辑事件可稳定遗传给后代。在水稻GRF1、NRT1.1B、SLR1、D53和IPA1等多个基因位点的测试中，MT系统的精准编辑效率显著优于传统系统，最高达到59.47%。 值得关注的是，MT系统在理论上具备大片段DNA编辑潜力。若能实现长链双链DNA供体的5’-粘性末端修饰，该系统有望突破现有技术对插入片段长度的限制，为作物复杂性状改良、关键基因簇导入等提供更高效的解决方案。目前，研究团队已针对MT系统的供体递送效率、大片段供体制备等关键技术进行优化探索。未来通过结合新型递送技术与供体修饰方法，有望进一步降低脱靶风险，实现基因组DNA大片段精准编辑，拓展该系统在更多作物中的应用场景。 相关研究成果发表在《分子植物》（Molecular Plant）上。研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划等的支持。 论文链接 MT系统工作原理示意图

金属卤化物发光动力学研究取得进展

圆偏振光蕴含丰富的光学信息，在成像、传感及光子学等领域具有应用潜力。近年来，具有圆偏振发光特性的手性金属卤化物，因其低成本和可溶液加工特性备受关注。然而，这类材料的手性主要源于结构中引入的手性有机阳离子，其有限的种类限制了材料成分的可调空间。目前，已报道的手性金属卤化物的圆偏振发射，多集中于绿光、橙光和红光区域，对高性能照明与光通信具有重要作用的青色圆偏振发光尚未实现。 近日，中国科学院大连化学物理研究所团队，揭示了掺杂对手性金属卤化物圆偏振发光行为的调控作用，在有机—无机杂化银基卤化物中实现了高效青色圆偏振发光和有效二次谐波响应。 团队采用非手性甲基三苯基膦阳离子与三角形银—碘无机单元组装，构建出零维手性银卤化物。研究通过掺杂铜离子，提升了材料的发光效率，并赋予其圆偏振发光活性，从而将金属卤化物的圆偏振发射拓展至青色区域。系统的光谱表征表明，铜掺杂可有效抑制主体中非辐射复合过程，同时引入新的铜相关发光中心，使材料荧光量子产率接近100%，并获得1.3×10-2的发光不对称因子。 该手性体系的本征非中心对称结构，使其具备偏振敏感的二次谐波响应，并表现出二次谐波圆二色性。研究提出无需依赖手性阳离子的金属卤化物手性光学调控策略，为设计兼具圆偏振发光活性与非线性光学响应的金属卤化物提供了新思路。 相关研究成果发表在《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）上。研究工作得到国家自然科学基金委员会等的支持。 论文链接 研究实现金属卤化物的高效青色圆偏振发光与手性非线性光学效应

江门中微子实验发布首个物理成果

11月19日，中国科学院高能物理研究所发布江门中微子实验（JUNO）装置首个物理成果——提供了两个中微子振荡参数截至目前最精确的测量结果。 构成物质世界的最基本的粒子有12种，包括6种夸克，3种带电轻子和3种中微子。它们的基本性质和相互作用由粒子物理的标准模型所描述。中微子被普遍视为通向标准模型之外新理论关键“门户”。弄清中微子质量和味混合的起源机制，是理解整个宇宙为何呈现今日面貌的核心问题之一。 团队通过对2025年8月26日至11月2日共59天有效数据的分析，测量了被称为“太阳中微子振荡参数”的theta(12)及其相关的质量参数，比此前实验的最好精度提高了1.5到1.8倍。中微子振荡参数的精确测量将打开检验三代中微子振荡的完整性之门。 JUNO由高能所提出构想，2015年启动隧道和地下实验室建设。2025年8月26日完成液体闪烁体灌注并正式运行取数，成为国际上首个运行的超大规模和超高精度中微子专用大科学装置。 JUNO除了聚焦中微子质量顺序这一核心目标，还将精确测量中微子振荡参数，开展对太阳、超新星、大气及地球中微子的研究，并寻找超出粒子物理标准模型的新现象和新理论。JUNO的设计使用寿命为30年，可升级改造为世界最灵敏的无中微子双贝塔衰变实验，以检验中微子是否为自身的反粒子，并探测中微子的绝对质量。 中微子振荡参数的拟合结果

【央视新闻】中国科学院发布“磐石V1.5”！一站式科研平台助力多学科前沿研究

记者从中国科学院自动化研究所获悉，11月9日，中国科学院联合团队研发的一站式科研平台“磐石V1.5”在2025世界互联网大会乌镇峰会上发布。该版本是继今年7月26日“磐石V1.0”发布后的重要演进。目前该平台已推动天体物理、能源材料与力学工程等多学科前沿研究取得系列重要进展。 在天体物理领域，针对恒星参数反演中计算成本高、流程复杂的挑战，团队联合国家天文台开发了恒星参数智能反演工具链。该系统显著提升了反演速度，增强了结果的可靠性、稳定性与可解释性，降低了算力成本和使用门槛，使跨领域研究人员也能轻松开展恒星参数的分析与验证工作。 在能源材料领域，为改变材料研发长期依赖“大海捞针”式经验试错的局面，团队联合中国科学院上海硅酸盐研究所构建了全自动端到端的材料逆向设计系统S1-MatAgent。该系统能自主完成文献阅读、材料计算和材料优化。以新型析氢反应合金催化材料为例，该系统成功从两千万种候选配方中快速锁定13种高性能材料，将原本需数月的设计周期缩短至30分钟。 在力学工程领域，针对高铁、飞机等复杂构型在流体载荷计算中的高成本、长周期难题，团队联合中国科学院力学研究所研发了智能载荷计算技术。该技术成功将高铁气动问题的仿真分析时间，从传统的数小时缩短至秒级，为重大装备的构型设计与优化提供了关键数据支撑。

研究发现距今2800年的气候事件或推动西周的灭亡

西周（公元前1046年‒前771年）是中国历史上的著名王朝。然而，其在统治275年后走向终局，随之而来的是社会动荡和人口迁移。关于西周灭亡的原因，学界此前提出多种解释，而气候因素在其中所起的作用仍鲜为人知。 中国科学院地质与地球物理研究所等研究发现，在西周灭亡的前后发生了一次气候突变事件，该事件发生在距今约2800年前，被称为2.8ka事件。它引发的季风环流与区域水文的显著变化，可能对西周灭亡及之后的人口南迁产生重要影响。 石笋是喀斯特地形的一种自然现象，由滴水中的碳酸钙沉积形成。其沉积生长过程中记录了渗入的雨水信息。通过高精度的铀钍定年技术与多种地球化学指标的分析，科研人员能准确反演出石笋生长时段的古气候环境。 此次研究中，研究团队使用我国东北与东南两地两个高精度、覆盖公元前1000年‒前550年的多指标石笋记录，并结合其他古气候与考古证据，系统重建了2.8ka事件期前后的季风环流与区域水文演变。 结果显示，2.8ka事件主要发生在公元前820年‒前700年，历时约120年。这一时期北半球温度降低，东亚季风减弱，我国季风区呈现“北干南湿”的偶极型格局。 2.8ka事件期间，北方的严重干旱与寒冷或深刻影响西周核心区农业与社会稳定，影响历史走向。 “幽王十年，九月，桃杏实。”这是《竹书纪年》对当时桃、杏成熟时间的记载。在通常情况下，这两种果实在农历七月份就已经成熟。《竹书纪年》的记载表明，部分作物的成熟期明显推迟，可见2.8ka事件对北方农业的深刻影响。 考古证据表明，当时北方居民被迫调整饮食结构，改为更多依赖耐寒耐旱的植物作为基础食物。 同时，环境压力或迫使北方游牧部落南下寻求资源，进而加剧与西周的军事冲突。历史资料记载，公元前771年，游牧部落进犯都城丰镐，周幽王被杀，幸存的皇室随即东迁至洛阳地区，标志着西周的灭亡。 对已发表的考古遗址14C年代的空间密度分析表明：2.8ka事件之前，遗址点集中在西周行政中心。2.8ka事件期间既往聚居区的遗址点数量减少，且分布趋于分散，而东南部长江中下游地区遗址点数量有所增加，指示人口向该地区迁移。2.8ka事件之后，长江中下游地区的遗址点数量显著增加，成为新的人口中心。 综合来看，北方干旱首先导致人口分布趋于分散，激化了当时游牧民族与西周的冲突，致使西周灭亡，人口向南迁移。在气候事件结束后，人口中心从我国北方转移到了南方。尽管气候因素不是唯一动因，但其对早期社会的发展或具有重要影响。 相关研究成果发表在《通讯-地球与环境》（Communications Earth & Environment）上。 论文链接 2.8ka事件期间的气候状况 2.8ka事件前后遗址点14C年龄空间密度变化

科学家研制出光电转换效率超27%的钙钛矿太阳能电池

钙钛矿太阳能电池经过十余年的快速发展，其光电转换效率已从最初的3.8%提升至超过26%，但与理论极限效率仍存在一定差距。制备高质量钙钛矿半导体薄膜是实现高效率钙钛矿太阳能电池的关键要素。甲基氯化铵（MACl）因能同时降低钙钛矿成核势垒并促进晶体高质量生长，被广泛作为钙钛矿薄膜生长的辅助材料。 近期，中国科学院半导体研究所研究员游经碧团队发现，基于MACl制备的钙钛矿薄膜，存在垂直方向上氯分布不均匀的问题，主要原因是MACl中的氯离子在钙钛矿结晶过程中迅速迁移至上表面引起富集。这种不均匀的氯分布会诱发钙钛矿上表面产生缺陷和界面电子势垒，引起载流子复合损失，阻碍载流子输运，制约了器件光电转换效率的进一步提升，同时影响其长期运行稳定性。 针对传统生长方法导致钙钛矿中氯元素分布不均的问题，团队提出了垂直方向均匀化氯元素分布的策略（HVCD）：通过在钙钛矿薄膜生长中引入碱金属草酸盐，利用解离出的钾离子与氯离子之间的强结合作用，有效束缚氯元素的垂直无序迁移，使其在钙钛矿材料中均匀分布。基于这一方法，研究团队成功制备出载流子寿命高达20微秒，界面缺陷态密度低至1013每立方厘米的钙钛矿半导体薄膜，显著抑制了由卤素氯元素上表面富集引起的载流子复合，并消除了界面电子势垒。 基于所开发的氯元素均匀分布的钙钛矿薄膜，团队研制出经多家权威机构认证、光电转换效率为27.2%的钙钛矿太阳能电池原型器件。器件在1个标准太阳光和最大功率输出点条件下持续运行1529小时后，仍保持初始效率的86.3%。此外，器件在1个标准太阳光与85℃光热耦合加速老化条件下，持续运行1000小时后仍能维持初始效率的82.8%。该研究实现了钙钛矿太阳能电池效率与稳定性方面的协同提升，将为其产业化发展提供重要支撑。 相关研究成果以Homogenized chlorine distribution for >27% power conversion efficiency in perovskite solar cells为题，发表在《科学》（Science）上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划等的支持。 论文链接 科学家研制出光电转换效率超27%的钙钛矿太阳能电池

研究发现肝细胞癌治疗新靶点

近日，中国科学院合肥物质科学研究院研究员杨武林团队，揭示了肝细胞癌（肝癌）与良性肝再生过程的代谢机制的差异，发现通过联合靶向特定代谢酶与维生素A衍生物，可实现比现有靶向药物更高效的肝癌抑制效果，为肝癌治疗开辟了新路径。 肝细胞癌的恶性增殖机制与正常肝组织再生修复过程存在差异。传统治疗手段易产生耐药性且副作用明显，因此亟需研发更精准的治疗策略。科研团队对比肝癌细胞与良性再生肝细胞的基因表达差异，锁定六个关键代谢酶来开展研究。研究显示，这些酶在肝癌中异常活跃，推动癌细胞快速合成生物大分子，并实现恶性增殖。其中，ATP柠檬酸裂解酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶、胸苷酸合成酶位于代谢通路上游，成为抑制肝癌增殖的“黄金靶点”。同时，研究发现，肝癌细胞中视黄醇代谢通路受阻，导致其代谢产物视黄酸水平下降，而视黄酸恰好是抑制肿瘤干细胞自我更新的关键因子。 基于上述发现，团队设计出“代谢酶抑制剂+视黄酸”联合疗法。通过特异性抑制前述三种代谢酶阻断癌细胞“能量工厂”，同时补充视黄酸抑制肿瘤干细胞再生。实验显示，这一组合疗法在体外实验中可抑制肝癌细胞增殖，并在动物模型中更展现出比索拉非尼更强的肿瘤抑制效果。 这一研究克服了传统单靶点治疗的局限，通过精准打击肝癌代谢网络中的多个关键节点，实现了抑制增殖到阻断再生的双重作用。该成果为肝癌治疗提供了新的联合用药策略，并为其他代谢异常相关癌症的研究提供了范式。 相关研究成果发表在《国际生物大分子杂志》上。 论文链接 干预靶点调控机制示意图

茫茫戈壁见证上海又一大科学装置新纪录

茫茫戈壁滩上，一座全新实验堆的建成，使核燃料实现了从“铀”到“钍”的多元化选择。 新华社发 钍基熔盐实验堆堆本体吊装。上海应物所供图 10月24日，科研人员在2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆厂房，用机械手分析燃料盐样品。新华社发 2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆模型。 黄海华 摄 原理 钍基熔盐堆，是以钍为燃料，以高温熔盐作为冷却剂的第四代先进核能系统。钍-232吸收中子后经过两次β衰变生成铀-233，形成核裂变释放出大量能量，并产生新的中子，构成一个可持续的“钍—铀燃料循环” 优势 钍是一种放射性较弱的银色金属，天然存在于岩石中。钍基熔盐堆具有无水冷却、常压工作和高温输出等优点。最大优势在于能让我国储量丰富但“不活跃”的钍，高效转化为可用的核燃料，且产生的核废料更少 前景 这一技术路线不仅可以发电，更有望与太阳能、风能、高温熔盐储能、高温制氢、煤气油化工等产业深度融合，构建多能互补低碳复合能源系统 这是一个与核能有关的梦想。 时间跨越半个世纪，空间跨越2000公里——从上海到甘肃武威红砂岗镇。 这是继上海光源之后，中国科学院上海应用物理研究所（以下简称“上海应物所”）日前创下的另一个大科学装置新纪录——全世界唯一建成运行的熔盐堆，首次实现钍铀燃料转换。 中国正引领全球熔盐堆研究，《麻省理工科技评论》发出惊叹：“半个世纪前源自橡树岭的美国科学家们的梦想，正在几千英里外的中国实现。” 茫茫戈壁滩，见证了这一非凡历程。日前，记者前往甘肃武威现场采访，追寻那些闪耀并值得铭记的瞬间，以及背后“立体的人”。 世界首个一体化堆本体 甘肃武威，古诗词里的凉州。地处腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠之间的红砂岗镇，面积比上海小500平方公里，人口仅千余。 目前的商用反应堆一般建在海边，这是因为其需要大量的水来冷却。作为国际上正在发展的第四代先进核能系统，熔盐堆主要用熔盐冷却，这一特性使它可以建在沙漠戈壁里。 熔盐堆究竟长什么样？ 记者步入反应堆大厅，只见工作人员正忙着从熔盐堆取样。“我们在对熔盐堆进行‘体检’，以评估它的运行状态。”上海应物所党委书记、副所长李晴暖告诉记者。 熔盐堆就在大厅灰色地板下14米深处，离线总装好的堆本体在3年前从21米高的大厅顶端吊下来一次性落位，创造了国际上首次整体吊装堆本体的纪录。这得益于世界首个一体化堆本体的创新设计，通过公路运输、现场直接安装，也大大降低了成本和工期。 不同于大多数核反应堆须在高压下工作，熔盐堆在常压下运行，具有突出的安全特性。万一发生问题，地底下带有核燃料的熔盐会自动流到应急罐中，核反应会立即终止，无需外部干预。熔盐堆冷却后就是个难以溶解的大盐块，不会扩散，更不会对生物圈造成影响。 “我们对熔盐堆核辐射的监测全年无休，24小时在线实时监测。”核与辐射安全技术部主任蔡军说。他胸前佩戴着记录个人核辐射的热释光剂量计，由第三方机构测量并读取，具有法律效力；进入反应堆大厅的工作人员则佩戴核辐射剂量实时报警仪。“实验堆周边的核辐射基本处于本底水平，也就是人类在自然环境中接触到的天然辐射水平。” “这一炉燃料可以烧10年，只需根据实验情况添加少量铀或钍。补充燃料时，常规的水堆要把‘盖子’全部揭开，而熔盐堆只需把燃料制成‘胶囊’，再将其置于熔盐液面之下，处理方法简单。”李晴暖说。 整体国产化率超过90% 大规模发展核能是全球趋势，核聚变尚处于研究实验阶段，核裂变早已实现商业化成熟应用，但解决核燃料供应问题迫在眉睫。 大自然中仅有铀-235可直接用来做核燃料，但其在铀中的占比只有0.7%。全球已探明可开采的铀总量为790万吨，如果仅利用铀-235，只能供给不到100年。我国的铀资源匮乏，进口依赖度超过70%。 能否换一个思路？诺贝尔物理学奖得主卡罗·卢比亚曾说，钍资源可以保证中国2万年的电力需求。我国的钍资源储量居世界前列，钍-232吸收中子后经过两次β衰变生成铀-233，核裂变释放出大量能量，并产生新的中子，构成一个可持续的“钍—铀燃料循环”。这种循环的最大优势在于，能让我国储量丰富但“不活跃”的钍，高效转化为可用的核燃料，且产生的核废料更少。熔盐堆输出温度为650℃—700℃，热电转换效率高达40%—60%。 这一技术不仅可以发电，更有望与太阳能、风能、高温熔盐储能、高温制氢、煤气油化工等产业深度融合，构建多能互补低碳复合能源系统。 因此，钍基熔盐堆成为具有中国特色的选择。目前，熔盐堆整体国产化率超过90%，关键核心设备100%国产化，供应链自主可控，已基本形成钍基熔盐堆技术产业链的雏形。 “兵马未动，粮草先行。材料就是‘粮草’。”材料研究部主任黄鹤飞表示，镍基合金与核石墨作为熔盐堆关键材料，其性能直接决定反应堆安全与寿命。立项时，此类材料在国际上仅少数企业能生产，国内几近空白。团队通过与中国科学院金属所、山西煤化所以及国内制造企业协同攻关，最终实现高温镍基合金GH3535及超细孔径核石墨的国产化开发，构建起自主可控供应链。 熔盐堆的很多设备需要焊接，焊缝的质量决定了熔盐堆的可靠性和服役寿命。“过去只有美国能生产的高温镍基合金焊丝，如今也已实现国产化。”熔盐机械工程技术部主任李志军说。 材料长时间暴露于空气中，即使有一个微小的应力，也会导致材料变形。记者之前在上海应物所嘉定园区采访时，看到一个实验记录——截至2025年10月22日已对熔盐堆材料的某一力学指标连续监测了56011个小时，相当于6年多。“我们已累积拥有全世界最长时间的熔盐堆材料力学性能数据，这才有底气做各种设计上的创新。”黄鹤飞说。 为国家需求一次次“转身” 上海应物所所长戴志敏至今清楚记得，第一次听到熔盐堆项目的日子。时任所长徐洪杰找他谈话，这是一个全新领域，可能一做就是几十年。戴志敏当场表示愿意加入。 那天正是2009年5月6日，上海光源首批线站向用户开放的日子。这一决定于两人而言都不容易。 这是徐洪杰的第二次“转身”。1995年筹建上海光源，他从熟悉的原子物理领域转向同步辐射光源，带领团队建成国际领先的上海光源。 上海光源从破土动工到出光仅用3年差6小时，这一世界纪录正是戴志敏团队创造的。这一次，他同样面临“转身”。这位说话时始终面带微笑的科学家，几乎每年从上海往返熔盐堆几十趟。 受命于国家需求之际，将个人研究轨迹与其紧密相连，于他们而言是再自然不过的选择。在他们的身后，是从零起步的全球最大钍基熔盐堆研发队伍。 还有一段往事值得一提——我国的核电起源于“728”工程，上海应物所的前身上海原子核所是“728”工程的主要建设单位。鲜为人知的是，该工程首个目标正是熔盐堆，1971年建成熔盐（冷态）零功率堆研究装置后，囿于当时的科技水平被搁置。 跨越50载的梦想，正在延续。 攻克卡住外国的极端难题 科技创新从来都需要勇气和魄力。 徐洪杰牵头规划了熔盐堆的“三步走”路线图，2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆只是第一步，下一步是建成30兆瓦研究堆，再建成百兆瓦示范堆，实现高效发电。 受日本福岛核泄漏事故的影响，实验堆选址几经周折。2017年11月，钍基熔盐实验堆选址我国核科学研究“发源地”之一的甘肃，未来可因地制宜与太阳能、风能、煤气油化工等产业深度融合，为我国能源安全提供全新解决方案。 钍铀燃料转换需在高温环境中持续进行，而熔盐在高温下腐蚀性极强，这是一道世界性难题。科研团队经过一次次努力，掌握了熔盐去杂质等腐蚀控制技术。 燃料“胶囊”经过十几米长的管道被投放到熔盐堆液面之下，精度要求控制在1毫米。“我们已加注、取样160多个胶囊，至今零失误。这是我们年轻人成百上千次训练的结果。美国橡树岭当年经常卡在这一环节，每次都不得不停堆。”李晴暖说。 同样地，作为熔盐堆的“神经中枢”，仪控系统从调试起5年来没发生过任何故障。一次，一台设备不得不在室外过夜，但其温度要求不得低于0℃。当晚，除了对设备加热保温，仪控工程技术部科研人员在附近简陋工棚中待了一晚上，一直关注着该设备的“冷暖”。 当往返上海和甘肃的“候鸟式”生活成为常态，上海应物所人没有抱怨。仅2023年驻场超过100天的就有100余人，超过200天的20余人，最长达294天。去年6月动车通到武威，交通便捷了许多。而之前，凌晨四五点从上海家中醒来，最快也要傍晚才能辗转抵达当地。 上海应物所人不会忘记，在实验堆建设的关键时刻，熔盐管道突发冻堵，大家一同坚守在45℃的现场，众志成城解决了问题。 上海应物所人不会忘记，今年1月8日徐洪杰最后一次来实验堆现场，70岁的他在上海每周都要开会推动钍基熔盐堆的发展，声音洪亮连续讲两三个小时，最后一次开会是9月12日，也就是他骤然离世的前两天。 事业虽未竟，但戈壁滩上已种下一颗核能的“种子”，来日必长成郁郁葱葱的“参天大树”。