在肉眼看不见的微观世界里，原子、分子等基本粒子蕴藏着物质与生命的根本规律，而在微观层面的突破往往带来颠覆性技术变革，相关研究已成为全球科技竞争的关键焦点。极微观研究主要聚焦于量子科技、粒子物理、生命科学、纳米技术等前沿领域，是揭示物质世界与生命本质的根本途径。通过一组关键数据，回顾2025年我国在极微观领域取得的标志性进展。
- 阿秒激光设施布局10条束线+22个终端
2025年1月，亚洲首个“先进阿秒激光设施”开工建设。该设施布局10条束线、22个终端，预计2029年建成。1阿秒，也就是一百亿亿分之一秒，是人类迄今掌握的最短时间尺度，该设施将实现对电子运动的直接观测，为物理、化学、材料、生物医学等多学科前沿研究与产业应用提供支撑。
- “祖冲之三号”量子计算原型机构建105比特超导体系
2025年，“祖冲之三号”量子计算原型机构建105比特超导体系。计算速度比当前最快的超级计算机快千万亿倍，持续保持量子计算优越性世界纪录，是目前该体系规模最大的处理器之一。
- 五种二维金属 单原子层金属厚度为头发丝的二十万分之一
2025年3月，我国科学家在国际上首次成功制备五种二维金属，这些单原子层金属厚度仅为头发丝的二十万分之一，攻克了学界长期认为“不可能”的难题，填补二维材料关键空白，为量子霍尔效应、二维超导等研究开辟新领域。
- 首次绘制出猕猴大脑细胞级联接图谱
2025年7月，中国科学家首次绘制出猕猴大脑细胞级联接图谱。通过对10微米厚的脑切片进行上万次分析，获得了屏状核的全脑精细联接图，同时精确绘制出2000多个神经元的完整路径，首次揭示灵长类神经元联接具有高度靶向专一性，该成果实现了从鼠到猴的跨越，为理解脑功能、脑疾病及发展类脑智能提供了全新基础。
水稻装“空调”
从田间到实验室的基因攻坚
从在大脑中建立精准的极微观联接，到在水稻中解码关键的极微观基因，2025年，中国科技正从不同维度深入生命的本源。华中农业大学团队历经十余年，在2025年成功克隆出水稻耐高温关键基因QT12（十二），成果入选国际学术刊物《科学》年度十大突破。该研究从分子层面揭示了作物抗热机制，为在高温常态化背景下保障我国粮食安全提供了关键基因资源。
总台央视记者 李晶晶：在华中农大的试验田里，水稻虽然在10月底就被收割完了，但在实验室里，一群科研人员正在为未来每一个盛夏的“米饭自由”攻关。未来天气可能越来越热，会影响水稻减产、米质变差，而科研人员年复一年“追着热浪跑”，只为找到让水稻不怕热的“法宝”。
这个“法宝”，在学校的重点实验室里被找到了。光照培养架上一株株鲜绿的水稻幼苗，它们身上就带着那个关键的发现——一个叫QT12的耐高温基因。
近20年，气候变化引发的极端高温严重威胁全球粮食安全。研究表明，气温每升高1℃，水稻产量可能下降6.6%–25%，且品质显著下降。科研团队最新发现的QT12基因，展现出优异的耐高温增产特性，为解决“耐高温表型难鉴定、基因难应用”这一关键瓶颈提供了新路径。
寻找过程困难重重。团队首先需要“等天时”——让全球收集的上万份水稻材料在抽穗灌浆期精准遭遇武汉自然高温，以此筛选抗性品种并构建遗传群体。因水稻生育期差异，田间失败率高达50%。基因层面挑战更大：从12条染色体、数万个基因中定位目标，传统方法像大海捞针，往往需要七八年。
团队自主研发的专利技术，实现了对单位遗传材料的快速获取与精细定位，将基因克隆周期从7到8年缩短至3年左右。通过遗传连锁分析，可将目标区间缩小至约20KB。20KB意味着水稻里面平均只含有两个基因左右，这两个基因至少有一个基因是耐热的，再经转基因验证最终锁定耐热基因，并导入主栽品种完成功能与价值双重验证。
记者在采访中了解到，这一成果正快速走向应用。在去年罕见高温中，携带耐热基因的水稻在多地试验田表现突出，产量与米质均显著优于普通品种。目前团队已与多家种业企业合作，推动成果从实验室走向田野。
从田间观察到基因解码，中国科学家用双脚扎根泥土、用智慧深入微观，为水稻装备了面向未来的“空调”。正在武汉建设的“神农设施”大科学装置，将以更强智能监测能力推动育种技术升级，展现中国农业科技应对气候挑战的底气与远见。
（央视）
