接下來(lái)這個(gè)獎(jiǎng)就是2023年度的“科學(xué)大突破”，這一年里我們向地下突破，去探索地球深處的秘密；也在微觀世界突破，破解農(nóng)作物豐收的密碼；還在向未來(lái)突破，比如研究太陽(yáng)能電池的新形態(tài)，那這個(gè)獎(jiǎng)到底會(huì)被誰(shuí)奪得呢？

科探目標(biāo)“大突破”：深地塔科1井，向地下萬(wàn)米挖呀挖

突破小播報(bào)：如果要向地下挖掘一萬(wàn)米，將會(huì)遇到什么呢？是未知的油氣寶藏？還是打開(kāi)奇幻的地底世界的大門(mén)？這些都不確定。確定的是，正常情況下，越接近地球中心100 米，溫度升高1 ～ 3℃。作為我國(guó)首個(gè)萬(wàn)米科探井的深地塔科1 井，它的井底溫度預(yù)計(jì)將超過(guò)200℃，鉆桿將像“煮熟的面條”一樣難以控制。對(duì)此我國(guó)自主研發(fā)了全球首臺(tái)12000 米特深井自動(dòng)化鉆機(jī)，同時(shí)創(chuàng)新研發(fā)耐220℃超高溫工作液，為鉆探萬(wàn)米特深井提供裝備保障。

農(nóng)作物耐堿“大突破”：敲除控堿基因AT1，提升鹽堿地農(nóng)作物產(chǎn)量

突破小播報(bào)：鹽堿地，常常和一片荒涼的景象畫(huà)等號(hào)。目前全球約有10 億公頃的鹽堿地，這個(gè)數(shù)字還會(huì)增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)到2050年，將有50% 的可用耕地受到鹽漬化的影響，對(duì)糧食供應(yīng)造成巨大威脅。當(dāng)前，我國(guó)已經(jīng)研制了能在鹽堿地生長(zhǎng)的高粱等農(nóng)作物，更好的消息是，中國(guó)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，敲除農(nóng)作物的主效控堿基因AT1，能夠顯著提升高粱、水稻、玉米、小麥和谷子等作物在鹽堿地的產(chǎn)量。

單晶硅柔性“大突破”：它變“圓滑”了，也變強(qiáng)了

突破小播報(bào)：提到太陽(yáng)能電池，你腦海中浮現(xiàn)的是不是那些方方正正排列的地面光伏電站呢？這些吸收太陽(yáng)精華的電池像極了“薄脆餅干”，因?yàn)闊o(wú)法彎曲所以只能在空曠的地方一字排開(kāi)?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，單晶硅太陽(yáng)電池“脆弱”的原因是，一旦施加應(yīng)力，單晶硅片邊緣處的“V”字形溝槽容易產(chǎn)生裂痕。將硅片邊緣的表面和側(cè)面尖銳的“V”字形進(jìn)行圓滑處理之后，單晶硅太陽(yáng)能電池就可以變得薄如紙，還能像紙一樣進(jìn)行彎曲、折疊。這意味著，將來(lái)單晶硅太陽(yáng)能電池可以被廣泛應(yīng)用于帳篷、汽車(chē)、帆船甚至飛機(jī)上，清潔能源在我們?nèi)粘Ｉ钪袑?huì)越來(lái)越普遍。

獲獎(jiǎng)?wù)撸呵贸貕A基因AT1

頒獎(jiǎng)詞：改變不了環(huán)境，就適應(yīng)環(huán)境，鹽堿地也會(huì)有豐收的景象。

喚醒沉睡的鹽堿地，充實(shí)人類(lèi)的糧倉(cāng)

我國(guó)鹽堿地的總面積約15 億畝，而其中具有開(kāi)發(fā)利用潛力的約5 億畝，如何喚醒鹽堿地這一“沉睡”資源？從20 世紀(jì)60 年代起，科學(xué)家就開(kāi)始了對(duì)鹽堿地的改良利用，主要采用“淡水泡田、壓鹽瀝堿”方式來(lái)降低土壤中的鹽堿度。實(shí)踐證明，這種方式造成淡水資源難以支撐，生態(tài)環(huán)境不可持續(xù)。

與其讓鹽堿地變得適應(yīng)作物，不如讓作物變得適應(yīng)鹽堿地。中國(guó)科學(xué)院遺傳發(fā)育所的科學(xué)家們長(zhǎng)期扎根在黃河三角洲鹽堿地一線進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，打響了一場(chǎng)“選育耐鹽堿植物”的持久戰(zhàn)。

小麥育種專(zhuān)家、遺傳發(fā)育所老所長(zhǎng)李振聲院士帶領(lǐng)青年科學(xué)家們長(zhǎng)期致力于鹽堿地糧食生產(chǎn)，成績(jī)斐然。團(tuán)隊(duì)成員參與選育的耐鹽水稻鹽黃香粳，在6‰的鹽堿地上用3‰的微咸水灌溉，畝產(chǎn)515 千克，米質(zhì)優(yōu)一級(jí)，實(shí)現(xiàn)了耐鹽高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的統(tǒng)一；耐鹽大豆科豆35，在中度鹽堿地畝產(chǎn)超過(guò)270 千克，并創(chuàng)造了中度鹽堿地306 千克的高產(chǎn)紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)了耐鹽、高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)。

更好的消息在于，科學(xué)家通過(guò)基因敲除技術(shù)對(duì)高粱進(jìn)行全基因組大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)了主效調(diào)控耐堿的基因AT1，并揭示了作物高抗鹽堿的分子機(jī)制。在寧夏平羅鹽堿地的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，AT1基因的利用能夠使高粱籽粒增產(chǎn)20.1%， 谷子增產(chǎn)近19.5%，在吉林大安鹽堿地，水稻不同年份增產(chǎn)22.4%～27.8%。并且，敲除該基因也能顯著增強(qiáng)玉米在鹽堿地的存活率。研究人員預(yù)測(cè)，如果全球20% 的鹽堿地種植AT1 基因改良的作物，可每年為全球增產(chǎn)至少2.5 億噸糧食，從而提高鹽堿地產(chǎn)能。鹽堿地變糧倉(cāng)的夢(mèng)想有望實(shí)現(xiàn)了！