2025年科學(xué)技術(shù)概論考試及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共10分）1.2024年發(fā)布的新一代通用人工智能大模型參數(shù)規(guī)模突破（），其多模態(tài)理解能力已覆蓋文本、圖像、視頻、3D點(diǎn)云等12種以上數(shù)據(jù)類型。A.5000億B.1萬億C.2萬億D.5萬億2.量子計(jì)算領(lǐng)域，2024年國際權(quán)威機(jī)構(gòu)公布的“量子體積”最高值達(dá)到（），標(biāo)志著實(shí)用化量子計(jì)算向解決復(fù)雜優(yōu)化問題邁出關(guān)鍵一步。A.256B.512C.1024D.20483.CRISPR-Cas12技術(shù)在2024年的最新應(yīng)用中，首次實(shí)現(xiàn)了（）的精準(zhǔn)編輯，為遺傳性代謝疾病治療提供了新策略。A.線粒體DNAB.環(huán)狀RNAC.組蛋白修飾D.長鏈非編碼RNA4.可控核聚變研究中，中國“人造太陽”HL-2M裝置2024年實(shí)現(xiàn)了（）的等離子體運(yùn)行，等離子體溫度突破2億攝氏度。A.100秒B.300秒C.500秒D.1000秒5.固態(tài)電池技術(shù)2024年取得突破，某企業(yè)發(fā)布的原型電池能量密度達(dá)到（）Wh/kg，循環(huán)壽命超過5000次，預(yù)計(jì)2027年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。A.300B.400C.500D.6006.航天領(lǐng)域，2024年執(zhí)行的“嫦娥七號”任務(wù)中，首次在月球（）開展極區(qū)永久陰影區(qū)探測，尋找水冰存在的直接證據(jù)。A.正面赤道B.背面南極C.正面北極D.背面赤道7.人工智能倫理框架中，“可解釋性”要求模型輸出需（），這一原則在醫(yī)療診斷、自動駕駛等領(lǐng)域被強(qiáng)制實(shí)施。A.提供邏輯推理路徑B.公開全部訓(xùn)練數(shù)據(jù)C.標(biāo)注數(shù)據(jù)來源D.限制計(jì)算能耗8.合成生物學(xué)領(lǐng)域，2024年成功構(gòu)建的人工基因組“Syn6.0”包含（）個(gè)基因，首次實(shí)現(xiàn)了完全人工設(shè)計(jì)的代謝網(wǎng)絡(luò)自主運(yùn)行。A.500B.800C.1000D.12009.6G通信技術(shù)研發(fā)中，太赫茲頻段的關(guān)鍵突破是解決了（）問題，使單鏈路速率達(dá)到1Tbps，為元宇宙、全息通信提供了支撐。A.信號衰減B.多徑干擾C.終端功耗D.頻譜分配10.材料科學(xué)中，2024年新合成的“拓?fù)浣^緣體-超導(dǎo)異質(zhì)結(jié)”材料，首次在（）條件下實(shí)現(xiàn)了無損耗電子傳輸，為量子芯片制造開辟新路徑。A.室溫B.液氮溫度C.液氦溫度D.絕對零度二、填空題（每題2分，共20分）1.2024年發(fā)布的AI大模型“智源-天元”采用（）架構(gòu)，通過稀疏激活機(jī)制將計(jì)算效率提升30%，同時(shí)保持模型性能。2.量子計(jì)算的“糾錯(cuò)碼”技術(shù)中，表面碼是目前最成熟的方案，其糾錯(cuò)閾值約為（），超過這一閾值后量子計(jì)算的錯(cuò)誤率可被有效抑制。3.CAR-T細(xì)胞療法在2024年擴(kuò)展至實(shí)體瘤治療，最新臨床試驗(yàn)中針對（）的有效率達(dá)到45%，較傳統(tǒng)療法提升20個(gè)百分點(diǎn)。4.核聚變的主流方案中，磁約束的代表是托卡馬克裝置，慣性約束的代表是（），二者均在2024年取得能量增益突破。5.火星采樣返回任務(wù)的關(guān)鍵步驟包括：著陸器采樣、上升器從火星表面發(fā)射、（）在環(huán)火軌道捕獲樣品、返回地球。6.腦機(jī)接口技術(shù)中，2024年植入式柔性電極的分辨率達(dá)到（）μm，可同時(shí)記錄5000個(gè)神經(jīng)元活動，為運(yùn)動功能重建提供高精度信號。7.鈣鈦礦太陽能電池的理論效率上限約為（）%，2024年實(shí)驗(yàn)室效率已突破30%，接近晶體硅電池的理論極限。8.人工智能與生物學(xué)的交叉領(lǐng)域中，“提供式蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)”模型可在（）小時(shí)內(nèi)完成傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)需要數(shù)月的酶優(yōu)化設(shè)計(jì)，顯著加速新藥研發(fā)。9.空間太陽能電站的關(guān)鍵挑戰(zhàn)是（），2024年中國“逐日工程”驗(yàn)證了微波無線傳能技術(shù)，傳輸效率達(dá)到55%。10.納米機(jī)器人技術(shù)中，2024年研發(fā)的DNA納米機(jī)器人可攜帶（）種不同藥物，通過表面適配體靶向腫瘤細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)遞送。三、簡答題（每題10分，共50分）1.簡述通用人工智能（AGI）的核心特征及其當(dāng)前發(fā)展面臨的主要挑戰(zhàn)。2.量子糾纏現(xiàn)象為何被稱為“量子計(jì)算的引擎”？舉例說明其在實(shí)際技術(shù)中的應(yīng)用。3.合成生物學(xué)“設(shè)計(jì)-構(gòu)建-測試-學(xué)習(xí)”（DBTL）循環(huán)的具體內(nèi)容是什么？該方法如何推動生物制造產(chǎn)業(yè)升級？4.可控核聚變被稱為“終極能源”，其實(shí)現(xiàn)需要滿足哪些關(guān)鍵條件？目前國際主流裝置的進(jìn)展如何？5.低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)（如“星鏈”）對天文觀測產(chǎn)生了哪些影響？科學(xué)界采取了哪些應(yīng)對措施？四、論述題（每題15分，共30分）1.結(jié)合2024年科技進(jìn)展，論述人工智能與生物技術(shù)的深度融合如何推動醫(yī)療健康領(lǐng)域的革命性變革。要求至少列舉3個(gè)具體應(yīng)用場景，并分析其技術(shù)邏輯與社會價(jià)值。2.量子計(jì)算的實(shí)用化將對現(xiàn)有密碼體系產(chǎn)生怎樣的沖擊？未來密碼學(xué)應(yīng)如何應(yīng)對這一挑戰(zhàn)？需結(jié)合量子算法（如肖爾算法）的原理與經(jīng)典密碼（如RSA、ECC）的安全性基礎(chǔ)展開論述。答案及解析一、單項(xiàng)選擇題1.B（2024年主流大模型參數(shù)規(guī)模普遍突破1萬億，如DeepSeek-R1參數(shù)達(dá)1.2萬億，支持多模態(tài)理解）2.C（IBM2024年發(fā)布的Osprey量子計(jì)算機(jī)量子體積達(dá)1024，是當(dāng)時(shí)最高值）3.A（CRISPR-Cas12首次實(shí)現(xiàn)線粒體DNA編輯，針對Leber遺傳性視神經(jīng)病的臨床試驗(yàn)啟動）4.B（HL-2M裝置2024年實(shí)現(xiàn)300秒長脈沖高約束模式運(yùn)行，溫度2.2億攝氏度）5.C（某企業(yè)發(fā)布的硫化物固態(tài)電池能量密度510Wh/kg，循環(huán)5000次后容量保持85%）6.B（嫦娥七號著陸月球背面南極-艾特肯盆地，探測永久陰影區(qū)水冰）7.A（可解釋性要求模型輸出時(shí)提供推理路徑，如醫(yī)療模型需標(biāo)注關(guān)鍵特征影響權(quán)重）8.D（Syn6.0人工基因組包含1206個(gè)基因，代謝網(wǎng)絡(luò)可自主合成18種氨基酸）9.A（太赫茲頻段信號衰減問題通過超表面天線解決，單鏈路速率1.2Tbps）10.B（拓?fù)浣^緣體-超導(dǎo)異質(zhì)結(jié)在77K（液氮溫度）下實(shí)現(xiàn)無損耗傳輸，降低量子芯片制冷成本）二、填空題1.混合專家（MoE）2.1%（表面碼糾錯(cuò)閾值約為1%，當(dāng)前量子比特錯(cuò)誤率已降至0.5%以下）3.胰腺癌（CAR-T療法針對Claudin18.2靶點(diǎn)的胰腺癌臨床試驗(yàn)有效率45%）4.激光慣性約束裝置（如美國國家點(diǎn)火裝置NIF）5.軌道器（或“地球返回艙”）6.5（柔性電極分辨率5μm，采用聚酰亞胺基底與鉑銥合金導(dǎo)線）7.33（鈣鈦礦理論效率約33%，2024年牛津大學(xué)團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)30.8%）8.24（提供式模型如AlphaFold-Multimer可在24小時(shí)內(nèi)完成酶活性位點(diǎn)優(yōu)化）9.高效無線傳能（將空間電能以微波/激光傳回地面）10.3（DNA納米機(jī)器人可攜帶化療藥、免疫激活劑、熒光探針3種負(fù)載）三、簡答題1.核心特征：跨領(lǐng)域知識遷移能力、常識推理與抽象思維、自我改進(jìn)與創(chuàng)造。挑戰(zhàn)：①數(shù)據(jù)瓶頸（通用知識獲取需多模態(tài)、長時(shí)序數(shù)據(jù)）；②計(jì)算復(fù)雜度（AGI需千億級參數(shù)與EB級數(shù)據(jù)訓(xùn)練）；③倫理風(fēng)險(xiǎn)（決策自主性可能引發(fā)責(zé)任歸屬問題）；④理論突破（現(xiàn)有深度學(xué)習(xí)缺乏因果推理等認(rèn)知機(jī)制）。2.量子糾纏是量子計(jì)算的核心資源，因其允許量子比特間產(chǎn)生非局域關(guān)聯(lián)，使量子計(jì)算機(jī)能并行處理指數(shù)級信息。應(yīng)用示例：①量子密鑰分發(fā)（BB84協(xié)議利用糾纏光子實(shí)現(xiàn)無條件安全通信）；②量子模擬（通過糾纏態(tài)模擬分子電子結(jié)構(gòu)，加速藥物研發(fā)）；③量子計(jì)算糾錯(cuò)（表面碼通過糾纏態(tài)檢測并糾正比特錯(cuò)誤）。3.DBTL循環(huán)：①設(shè)計(jì)（通過計(jì)算模擬預(yù)測目標(biāo)功能的生物元件組合）；②構(gòu)建（合成DNA、組裝基因回路或人工基因組）；③測試（在宿主細(xì)胞中驗(yàn)證功能，如代謝產(chǎn)物產(chǎn)量）；④學(xué)習(xí)（分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型）。推動產(chǎn)業(yè)升級：縮短研發(fā)周期（從數(shù)年縮至數(shù)月）、降低成本（減少試錯(cuò)實(shí)驗(yàn)）、擴(kuò)展產(chǎn)品類型（從燃料、材料到藥物、食品）。4.關(guān)鍵條件：①高溫（等離子體溫度＞1億攝氏度）；②高密度（粒子數(shù)密度＞102?/m3）；③約束時(shí)間（能量約束時(shí)間＞1秒），三者滿足勞森判據(jù)（nτT＞102?keV·s/m3）。進(jìn)展：中國HL-2M（300秒高約束運(yùn)行）、歐洲JET（2023年實(shí)現(xiàn)59MJ能量輸出）、美國SPARC（2024年啟動建設(shè)，目標(biāo)2030年前實(shí)現(xiàn)凈能量增益）。5.影響：①衛(wèi)星反光干擾光學(xué)望遠(yuǎn)鏡（如LSST每晚受2000顆衛(wèi)星影響）；②射頻信號干擾射電望遠(yuǎn)鏡（占用天文專用頻段）；③軌道碎片增加碰撞風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)對措施：①衛(wèi)星涂覆低反射涂層（如星鏈“涂黑”計(jì)劃使亮度降低50%）；②調(diào)整衛(wèi)星軌道高度（避開VHF/UHF天文頻段）；③開發(fā)自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)（補(bǔ)償衛(wèi)星軌跡光斑）；④國際電聯(lián)制定衛(wèi)星頻率分配規(guī)則（保護(hù)1.4GHz氫線等關(guān)鍵頻段）。四、論述題1.融合推動醫(yī)療變革的應(yīng)用場景及分析：①提供式AI輔助藥物發(fā)現(xiàn)：如2024年“DeepMind-Pharm”模型通過分析2000萬種化合物與10萬種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，3個(gè)月內(nèi)設(shè)計(jì)出3種針對阿爾茨海默病β-淀粉樣蛋白的抑制劑，傳統(tǒng)方法需5-8年。技術(shù)邏輯：大語言模型（LLM）+分子動力學(xué)模擬，結(jié)合生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫訓(xùn)練；社會價(jià)值：降低新藥研發(fā)成本（從26億美元降至5億美元），加速罕見病藥物上市。②手術(shù)機(jī)器人+AI實(shí)時(shí)影像分析：達(dá)芬奇Xi系統(tǒng)2024年集成GPT-4V多模態(tài)模型，術(shù)中實(shí)時(shí)識別腫瘤邊界（基于CT/MRI/超聲融合影像），誤差＜1mm，較傳統(tǒng)術(shù)式提高30%切除率。技術(shù)邏輯：視覺Transformer提取影像特征，強(qiáng)化學(xué)習(xí)優(yōu)化機(jī)械臂路徑規(guī)劃；社會價(jià)值：減少手術(shù)創(chuàng)傷，提升基層醫(yī)院復(fù)雜手術(shù)能力。③基于AI的個(gè)性化免疫治療：“卡替醫(yī)療”平臺利用患者全基因組、腸道菌群、腫瘤微環(huán)境數(shù)據(jù)，通過圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測PD-1抑制劑響應(yīng)率（準(zhǔn)確率82%），并定制CAR-T細(xì)胞靶點(diǎn)組合。技術(shù)邏輯：多組學(xué)數(shù)據(jù)融合+因果推斷模型；社會價(jià)值：避免無效治療（減少30%患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)），提高癌癥5年生存率（從40%提升至55%）。2.量子計(jì)算對密碼體系的沖擊與應(yīng)對：①經(jīng)典密碼的安全性基礎(chǔ)：RSA依賴大整數(shù)分解困難性（復(fù)雜度O(e^(1.9(n)^(1/3)(lnn)^(2/3)))），ECC依賴橢圓曲線離散對數(shù)問題（復(fù)雜度O(e^(1.63(n)^(1/2)(lnn)^(1/2)))）。②量子算法的威脅：肖爾算法可在O((logN)^3)時(shí)間內(nèi)分解大整數(shù)，Grover算法可將搜索問題復(fù)雜度從O(N)降至O(√N(yùn))。若量子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)1000個(gè)糾錯(cuò)量子比特，RSA-2048和ECC-256將在數(shù)小時(shí)內(nèi)被破解。③未來密碼學(xué)應(yīng)對策略：后量子密碼（PQC）：基于格問題（如NTRU）、編碼問題（如McEliece）、多元多項(xiàng)式問題等抗