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5.23-5.30 | 最新科技成就纵览

时间:2024-01-23

1. 控制单粒子运动的“纳米阀门”问世

 纳米技术

据美国物理学家组织网近日报道,瑞士研究人员开发出一种“纳米阀门”,能在纳米尺度上控制微细管道里单个粒子的运动,有望用于研究纳米粒子的性质,帮助开发新型材料和药物。该技术由瑞士苏黎世联邦理工大学研究团队开发。他们在新闻公报中说,这种阀门适用于金属或半导体纳米粒子、病毒微粒、脂质体、抗体分子等多种微粒,在材料、化学和生物医学等领域都将找到用武之地。

研究人员还与苏黎世大学的科学家一起,成功使用该系统操控直径仅10纳米的半导体粒子和抗体微粒。

2. 一种免疫细胞有助于维持运动耐力

 生物技术

东北大学研究人员在新一期美国《细胞报告》杂志网络版上发表了这一研究成果。他们介绍,运动时肌肉内聚集的一种免疫细胞——嗜中性粒细胞在维持运动耐力方面发挥着重要作用。

在运动时,肌肉中的嗜中性粒细胞在小范围分泌出一种名为白细胞介素—1的细胞因子,它能够刺激附近的肌肉细胞,增强肌肉吸收葡萄糖的效果,使作为能源的葡萄糖供应充足,因而提高运动耐力。

3. 钻透白垩纪:我国率先完成恐龙时代之旅

 地球、空间

我国实施的松辽盆地大陆深部科学钻探工程松科二井5月26日完井,这是全球首个钻穿白垩纪陆相地层的科学钻探井,实现了“恐龙时代的旅行”。

在黑龙江省安达市实施的松科二井,开钻以来历时4年多,完钻井深7018米,成为亚洲国家实施的最深大陆科学钻井和国际大陆科学钻探计划(ICDP)成立22年来的最深钻井,也是全球首个钻穿白垩纪陆相地层的科学钻探井。工程攻克了超高温钻探和大口径取心等关键技术难题,获取了415万组24TB的深部实验数据,超额完成了预定目标任务,取得了地质科技一系列重大突破。

4. 人体中存在“组织者”细胞群

 生物技术

根据英国《自然》杂志5月23日在线发布的一项发育学最新成果,长期以来存在于理论假设中的一种帮助组织并指导胚胎发育的细胞群——“组织者”(Organizer),首次被证明存在于人体组织中。该研究为早期胚胎发育提供了一个新模型,并确立了一个能促进人们进一步理解这些细胞运作方式的系统。

5. 我国学者提出DNA纳米自组装新方法

 纳米材料

从合肥工业大学获悉,该校化学与化工学院李育林研究员课题组提出了一种全新的调控方法,使DNA纳米自组装不再依赖特殊结构设计即可实现动态控制,进一步拓宽了DNA纳米材料的应用前景。

由于其精巧的纳米结构以及超强的组装能力,DNA分子不仅可作为遗传信息的载体,还可被用作一种新型“智能”纳米材料。通过对这些结构材料进行动态控制,可在生物计算、化学传感、药物递送等多个领域实现其各种目标功能,具有广阔的应用前景。

6. 木星轨道发现“系外来客”

 天文物理

天文学家最早于2014年发现了这一天体,一颗在靠近木星的轨道上运行的名为2015 BZ509的小行星。他们知道这很不寻常,因为该小行星环绕太阳系的方向几乎与所有其他天体相反。

木星轨道是太阳系中的一个繁忙地带,在那里,一颗天体被撞出轨道的风险很高,所以不太可能存在长期稳定的偏心轨道。但研究人员发现,许多可能的轨道是稳定的,并得出结论,小行星2015 BZ509很有可能就是其中之一,而不是说它碰巧在短期的访问中到达了那里。如果时光能够倒流,其中的一些稳定轨道意味着小行星2015 BZ509从太阳系开始的时候就一直陪伴在我们身边,大约已经45亿年了。

图片来源:C. Veillet

7. 最大搜寻实验仍未发现暗物质但缩小了WIMPs粒子藏身范围

 天文物理

据美国《科学新闻》网站5月28日报道,栖居意大利的XENON1T是迄今最大、最灵敏的暗物质探测器,而最新研究表明,历经一年多的搜索,该设备仍未发现任何暗物质的“蛛丝马迹”。

尽管如此,正在与暗物质玩“躲猫猫”游戏的科学家并没有气馁,他们正准备创建更大、更灵敏的WIMPs探测器,并寻找其他可能的暗物质颗粒,比如更低调的轴子(axions)等。“轴子暗物质实验”项目(ADMX)将对轴子最有可能的一些躲藏地点进行探测。

8. 中科院FAST重点实验室成立

 政策资讯

5月29日,中国科学院FAST重点实验室在FAST现场举行揭牌仪式。依托世界最大单口径射电望远镜FAST,重点实验室旨在面向国际天文前沿问题和国家重大战略需求,致力于低频射电天文研究与技术方法发展,探索科研与技术有机结合新模式。

目前,FAST19波束装置正在调试阶段,预计6月初可投入使用,届时,FAST巡天速度将提高5—6倍,同时,也将拓展更多的科学观测目标。为了应对随之产生的超级数据,由中科院国家天文台与贵州师范大学共建的FAST早期数据中心正在进行扩容。19波束装置正式投用后,预计每天处理数据计算分析量达40T以上。

9. 上海光机所等在三维亚波长空间实现钙钛矿纳米激光输出

 先进制造

中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室与重庆大学合作,在微纳激光器研究领域取得新进展。在该项工作中,科研人员在三维尺寸均小于发射波长的单个钙钛矿纳米立方体结构中首次实现了高品质、低阈值、窄带宽、温度稳定性好的皮秒脉宽单模激光输出。这是目前已知的最小尺寸的钙钛矿纳米激光器,也是基于传统谐振腔结构的最小激光器。该研究成果将推动微型激光器进一步向小型化和短脉冲发展。

10. 合肥研究院在薄膜太阳能电池材料理论研究中取得进展

 太阳能电池

近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所物质计算科学研究室研究员曾雉课题组在薄膜太阳能电池材料的研究方面取得新进展。通过模拟计算,从理论上筛选出了Cu2ZnSnS4(CZTS)中阻碍电池效率的本征缺陷类型并提出了调控方法。

组成CZTS的所有元素在地球中储量丰富且无毒,是公认的环境友好的低成本高效率电池候选材料。然而,目前基于CZTS的太阳能电池的最高效率约为12.7%,远低于它的同类化合物Cu(In,Ga)Se2的最高效率(20.3%),其中一个重要原因就是CZTS中存在许多阻碍载流子自由输运的电荷局域型缺陷。目前的实验技术还不能从原子尺度判断缺陷的类型,而理论上可以通过研究缺陷的形成能和电荷转移能级精确判断主要的电荷局域型缺陷的类型。

11. 美NIST研究表明新型指纹采集技术可提高图像采集水平

 信息技术

美国国家标准与技术研究院(NIST)发文称,根据其最近发布的《滚动指纹挑战赛:获奖分析》报告,指纹采集技术很快将可以快速提取高质量的滚动指纹,而无需设备操作员的人工协助。这一技术进步可以帮助执法部门更快速高效、成本低廉地收集富含大量信息的指纹。

12. 西交大Advanced Materials:电场可调低功耗可穿戴自旋电子器件

 电子信息

西安交通大学电信学院“青年千人”刘明教授课题组研究了基于电场调控的柔性自旋电子器件,并实现了磁畴翻转的可视化观测。该成果尝试将磁电耦合效应从平面研究推广到柔性曲面研究,将柔性自旋电子和磁电复合技术结合,具有突破性的意义。第一性原理计算证实离子胶对人工反铁磁的耦合类型调控是由于电压改变了铁磁层的费米能级并进一步改变层间耦合能所致。

13. 特朗普政府成立人工智能特别委员会

 政策资讯

2018年5月10日,美国特朗普政府在科学和技术政策办公室(Office of Science andTechnology Policy,OSTP)组织召开的白宫高峰会议上,人工智能特别委员会(Select Committee on Artificial Intelligence)宣布成立,以协调政府和产业界在人工智能领域的工作。

14. DeepMind利用人工神经网络打造“类脑导航系统”

 生物技术

DeepMind公司的神经网络能够模仿人脑中的网格细胞,以帮助我们确定自己的位置。这项发现来自于Alphabet公司旗下DeepMind。此项研究成果被发表在《自然》杂志上。它暗示了受到生物学启发的人工神经网络可能被用于探索仍然神秘的人类大脑。

15. 《Nature》:仅需一束激光,计算机速度有望能再快100万倍

 电子信息

传统计算机芯片用电压驱动晶体管开合,而新计算机模型创新性地采用了激光脉冲驱动晶格中的电子,使其快速转变状态,从而实现从“ 0 ”到“ 1 ”的转变。这项研究发表在了 5 月 2 日的《自然》杂志上。研究人员用一束红外激光脉冲照射由钨和硒组成的六角蜂窝晶体, 使得该晶体中的电子以每秒 1000  兆(1015)次的速度在“0”和“1”状态下切换,比晶体管还要快 100 万倍。

文章来源:中科院  新华网  上海光学精密机械研究所等


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