科技短波

中國天眼向全世界天文學(xué)家開放

新華社 歐東衢 攝

本著開放天空的原則，被譽(yù)為“中國天眼”的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——500 米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）于北京時間2021 年3 月31 日0 時起向全世界天文學(xué)家發(fā)出邀約，征集觀測申請，所有國外申請項目統(tǒng)一參加評審。征集項目的評審結(jié)果將于今年7 月20 日對外公布。觀測時間將從今年8 月開始。

中國天眼坐落于貴州省黔南州平塘縣的大窩凼，于2016 年落成，是具有自主知識產(chǎn)權(quán)、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡，能接收到100 多億光年以外的電磁信號。射電望遠(yuǎn)鏡與光學(xué)望遠(yuǎn)鏡一樣，口徑越大接收到的電磁波越多，其靈敏度就越高，探測能力就越強(qiáng)。中國天眼能把覆蓋30 個足球場的信號，聚集在藥片大小的空間里。借此，中國天眼能夠監(jiān)聽到宇宙中微弱的射電信號。

通過國家驗收啟動運行以來，中國天眼已發(fā)現(xiàn)300 顆脈沖星，并在快速射電暴等研究領(lǐng)域取得重大突破。

全國首臺電動智能挖掘機(jī)在長沙下線

3 月31 日，由山河智能自主研發(fā)的全國首臺電動智能挖掘機(jī)在長沙下線。

該電動智能挖掘機(jī)以電池代替燃油，以電機(jī)代替發(fā)動機(jī)，同時移植了山河智能成熟的近程、遠(yuǎn)程遙控技術(shù)，適用于對尾氣排放和噪聲控制要求高的城區(qū)，地表高寒、溫差大、供氧不足的高原場地，以及井下、隧道等相對密閉空間的施工場所。目前，該電動智能挖掘機(jī)已實現(xiàn)了本地、近程及遠(yuǎn)程三種操作模式，并完成了有關(guān)裝備性能及熱平衡系列測試。

已有的前期測試數(shù)據(jù)顯示，該電動智能挖掘機(jī)充一次電可連續(xù)工作6 小時以上，使用雙槍充電，從5%充滿電僅需1.5 小時。

全球首座20萬千瓦高溫氣冷堆今年發(fā)電

全球首座20 萬千瓦高溫氣冷堆核電站示范工程將于4 月裝料，今年底發(fā)電正式投入商業(yè)運行。

高溫氣冷堆具有安全性好、出口溫度高等特點，被國際核能界認(rèn)定為最具發(fā)展?jié)摿Φ南冗M(jìn)堆型之一。示范工程采用傳統(tǒng)的蒸汽循環(huán)，發(fā)電效率可以超過40%，是目前發(fā)電效率最高的核反應(yīng)堆。作為國家重大科技專項，20 萬千瓦高溫氣冷堆示范工程由10 兆瓦高溫氣冷實驗堆提升發(fā)展而來。

中核集團(tuán)科技與信息化部主任錢天林介紹，為保持我國在高溫氣冷堆技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，高溫氣冷堆后續(xù)采取示范工程改進(jìn)版、超臨界版、制氫版的技術(shù)發(fā)展路線。目前，60 萬千瓦高溫氣冷堆改進(jìn)版項目已完成方案設(shè)計，超臨界版高溫氣冷堆技術(shù)研發(fā)預(yù)計將于2023 年完成。

我國科學(xué)家研發(fā)出全柔性織物顯示系統(tǒng)

近日，復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系教授彭慧勝領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊，成功將顯示器件的制備與織物編織過程實現(xiàn)融合，在高分子復(fù)合纖維交織點集成多功能微型發(fā)光器件，揭示了纖維電極之間電場分布的獨特規(guī)律，研制出大面積柔性顯示織物和智能集成系統(tǒng)。相關(guān)研究成果3 月11 日在線發(fā)表于《自然》。

顯示織物由發(fā)光經(jīng)線和導(dǎo)電緯線交錯搭接而成，其中一根為涂覆有發(fā)光材料的導(dǎo)電紗線，另一根透明導(dǎo)電纖維通過編織與其經(jīng)緯搭接。施加交流電壓后，位于發(fā)光纖維上的高分子復(fù)合發(fā)光活性層在搭接點區(qū)域被電場激發(fā)，就形成一個個發(fā)光“像素點”。在電場的激發(fā)下，電極和發(fā)光層憑借物理搭接即可有效發(fā)光。

團(tuán)隊通過熔融擠出方法制備了一種高彈性透明高分子導(dǎo)電纖維，在兩根纖維發(fā)生相對滑移、旋轉(zhuǎn)、彎曲的情況下，交織發(fā)光點亮度變動范圍仍控制在5%以內(nèi)，可耐受上百次的洗衣機(jī)洗滌。

圖/新華網(wǎng)

“天問一號”拍攝火星側(cè)身影像

圖/國家航天局

3 月26 日，國家航天局發(fā)布兩幅由我國首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器拍攝的南、北半球火星側(cè)身影像。圖像中，火星呈“月牙”狀，表面紋理清晰。

“天問一號”探測器飛行至距離火星1.1萬公里處，利用中分辨率相機(jī)拍攝了火星全景。此時，由于探測器處于火星側(cè)后方上空（以面向太陽為前方），得到兩幅“側(cè)身”影像。

目前，“天問一號”探測器已經(jīng)在停泊軌道運行1個月，高分辨率相機(jī)、中分辨率相機(jī)、礦物光譜儀、火星能量粒子分析儀、離子與中性粒子分析儀、磁強(qiáng)計等載荷陸續(xù)開機(jī)，對火星開展探測，獲取科學(xué)數(shù)據(jù)。

微型機(jī)器人可攜帶藥物抑制腦部腫瘤

具有自推進(jìn)和導(dǎo)航功能的微型機(jī)器人能夠?qū)⑺幬锿斗胖岭y以到達(dá)的身體部位，然而該技術(shù)面臨一項主要難題，就是如何應(yīng)對人類免疫系統(tǒng)的攻擊。近日，來自哈爾濱工業(yè)大學(xué)和哈爾濱醫(yī)科大學(xué)的科學(xué)家制造了一種微型機(jī)器人，能夠穿過難以通過的血腦屏障，將藥物投放至位于腦部的膠質(zhì)瘤。

中性粒細(xì)胞能夠在不被免疫系統(tǒng)探測的情況下通過血腦屏障，該研究將這種能力與磁性的微型機(jī)器人結(jié)合。含有腫瘤治療藥物的磁性納米凝膠顆粒被包裹在大腸桿菌中，從而被中性粒細(xì)胞消化吸收，并減少藥物在輸送途中的泄漏。微型機(jī)器人的磁性使得藥物在體內(nèi)的輸送可被磁場控制，從而在腦部靶點處積累。相比于傳統(tǒng)的藥物注射手段，微型機(jī)器人可以顯著地抑制腦部的增生腫瘤。這項研究于 3 月 24 日發(fā)表于《科學(xué)機(jī)器人》。

湖南獲批建設(shè)國家耐鹽堿水稻技術(shù)創(chuàng)新中心

國家耐鹽堿水稻技術(shù)創(chuàng)新中心由湖南雜交水稻研究中心牽頭，聯(lián)合海南大學(xué)、青島海水稻研究發(fā)展中心有限公司等單位共同組建。

創(chuàng)新中心將充分發(fā)揮湖南水稻種業(yè)創(chuàng)新優(yōu)勢，聚焦耐鹽堿水稻雜種優(yōu)勢利用關(guān)鍵技術(shù)、耐鹽堿種質(zhì)功能基因挖掘及其分子育種技術(shù)、耐鹽堿水稻新品種配套應(yīng)用技術(shù)等關(guān)鍵核心技術(shù)，建設(shè)完善科研條件平臺與研發(fā)體系，形成重大關(guān)鍵技術(shù)源頭供給。

創(chuàng)新中心按照“共商、共建、共治、共享、共用”原則，多方協(xié)作，實行“總部、研究中心、區(qū)域分中心和試驗站/基地”建設(shè)模式。通過跨區(qū)域、跨領(lǐng)域、跨學(xué)科統(tǒng)籌推進(jìn)和任務(wù)協(xié)同，水稻雜種優(yōu)勢利用技術(shù)與農(nóng)業(yè)分子生物技術(shù)、鹽堿地改良綜合生態(tài)技術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)有機(jī)銜接，基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究與技術(shù)創(chuàng)新融合，與雜交水稻國家重點實驗室、雜交水稻國家工程技術(shù)研究中心等平臺緊密銜接，推動資源開放共享，構(gòu)建整體高效的管理運行機(jī)制。

植物穿上“電子皮膚”

最近，浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院智能生物產(chǎn)業(yè)裝備創(chuàng)新團(tuán)隊劉湘江、應(yīng)義斌，信息與電子工程學(xué)院汪小知和農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院胡仲遠(yuǎn)，聯(lián)合為植物發(fā)明了一款穿戴式“電子皮膚”。相關(guān)研究近日刊發(fā)于《先進(jìn)科學(xué)》。

這種植物可穿戴莖流傳感器，通過將柔性穿戴電子技術(shù)應(yīng)用到植物體表，成功在自然生長狀態(tài)下，首次持續(xù)監(jiān)測草本植物體內(nèi)水分的動態(tài)傳輸和分配過程。同時，科研人員還發(fā)現(xiàn)植物果實生長與光合作用不同步的現(xiàn)象，這不僅改變了人們長期以來對植物生長發(fā)育過程的基本認(rèn)識，更為作物高產(chǎn)育種及栽培技術(shù)研發(fā)提供新的思路。

圖/《中國科學(xué)報》

俄啟用大型水底太空望遠(yuǎn)鏡

圖/俄羅斯衛(wèi)星通訊社

3 月13 日，俄羅斯科學(xué)家在貝加爾湖啟用了北半球最大的水下太空望遠(yuǎn)鏡——貝加爾-GVD，計劃用其進(jìn)行中微子觀測，以便更好地了解宇宙的起源和演化過程。

據(jù)了解，該望遠(yuǎn)鏡自 2015 年開始建造，由捷克、德國、波蘭、俄羅斯、斯洛伐克科學(xué)家合作完成。由于水可以作為觀測中微子的有效媒介，同時考慮到貝加爾湖的容積、深度、清澈度和冰覆蓋，最終該望遠(yuǎn)鏡被安置在距離湖邊 4000 米、水深 750 米 至 1300 米的位置。

俄羅斯聯(lián)合核子研究所研究員表示，過幾年，該望遠(yuǎn)鏡的體積就可從目前的半立方千米擴(kuò)大到 1 立方千米，與美國南極研究站極冰下的“冰立方”匹敵。

日本下一代主力火箭H3全貌亮相

據(jù)日本共同社報道，當(dāng)?shù)貢r間3 月17 日，日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)在種子島宇宙中心（鹿兒島）的發(fā)射場設(shè)置了下一代主力火箭“H3”1 號機(jī)。由搭載主力引擎的第一節(jié)和安裝在其上部的第二節(jié)等連接而成的火箭全貌首次亮相。

據(jù)報道，受降雨影響，作業(yè)較預(yù)定時間晚20 分鐘開始，沒有出現(xiàn)明顯故障，歷時約45 分鐘設(shè)置完畢。

直到18 日，該火箭將填充作為燃料的液氫和液氧，進(jìn)行“極低溫檢查”以確認(rèn)機(jī)體性能。火箭力爭今年內(nèi)發(fā)射升空。

H3 火箭全長63 米、直徑5.2 米，是日本國內(nèi)最大的液體燃料火箭。與目前的H2A 火箭相比，它能發(fā)射1.3倍以上重量的人造衛(wèi)星。

超靈敏“分子溫度計”可提高腫瘤治療準(zhǔn)確性

近日，俄羅斯與芬蘭兩國研究人員合作，研制出醫(yī)用超靈敏分子溫度計，可在分子水平進(jìn)行超精密測溫，有助于提高各類腫瘤治療的準(zhǔn)確性和有效性。相關(guān)研究發(fā)表在《材料與設(shè)計》雜志上。

先進(jìn)的腫瘤治療方法需要在單分子水平定期準(zhǔn)確地測量生命系統(tǒng)的溫度，但理論計算和現(xiàn)有的溫度計極不方便，且不能保證測量的高精度。

研究人員羅曼·阿卡索夫稱，“分子溫度計”是一類光學(xué)特性隨溫度變化的物質(zhì)，他們合成了兩種這樣的物質(zhì)，并研究了其發(fā)光特性。合成物質(zhì)屬于一類經(jīng)過充分研究的水溶性卟啉，易于合成與修飾。加熱時，其發(fā)射光譜和熒光“壽命”發(fā)生變化，可將溫度變化精確到0.1℃。

此外，研究人員發(fā)現(xiàn)其中一種化合物在激光照射下具有足夠的毒性，不僅可用作“分子溫度計”，還可用作帶有內(nèi)置溫度計的成熟光動力藥物，以對抗腫瘤細(xì)胞。

2D到3D繪圖首次用筆就能實現(xiàn)

近日，在一項發(fā)表于《科學(xué)·進(jìn)展》的研究中，來自韓國首爾國立大學(xué)的研究人員打造了一只可以直接實現(xiàn)3D打印的“神筆”。這只筆的外觀像一只普通的馬克筆，但用其在2D 平面上進(jìn)行繪畫后，只需要將圖像在過硫酸鉀溶液中浸泡3 分鐘，2D 繪畫就會變?yōu)?D 物體。

據(jù)了解，這一神奇工藝得益于兩種特殊的顏料。紅色顏料含有表面活性劑，在遇水溶液時能夠膨脹，能讓2D 繪畫變得立體。而黑色顏料不含表面活性劑，可以牢固地附在2D 平面上，起到固定紅色顏料的作用。而過硫酸鉀溶液則可以將3D 物體迅速定型，使其能方便地從附著物上取下。研究人員表示，這一技術(shù)有助于實現(xiàn)3D 打印技術(shù)的大規(guī)模使用。

圖/《科學(xué)》雜志網(wǎng)站

野生倭黑猩猩首現(xiàn)跨群收養(yǎng)事件

《自然·科學(xué)報告》近日發(fā)表的研究稱，日本京都大學(xué)科學(xué)家對野生倭黑猩猩種群的觀察顯示，有兩只幼崽可能曾被來自不同社群的成年雌性收養(yǎng)。

研究人員之所以相信發(fā)生了收養(yǎng)行為，是因為他們觀察到了兩只成年雌猩猩瑪麗亞和基奧對兩只幼崽佛洛拉和露比表現(xiàn)出了“母愛行為”，包括背在背上、理毛、哺乳，以及一直筑巢，且持續(xù)時間分別超過了18 個月和12 個月。此外，他們沒有觀察到瑪麗亞和基奧的社群對佛洛拉或露比表現(xiàn)出攻擊行為。對糞便線粒體DNA 樣本的分析也顯示，幼崽和它們的照顧者之間并非親生關(guān)系。

研究結(jié)果表明，倭黑猩猩的收養(yǎng)行為可能不僅發(fā)生在收養(yǎng)母親與親生母親有血緣關(guān)系或社交聯(lián)系的情況下?？茖W(xué)家認(rèn)為，潛在收養(yǎng)行為可能源自倭黑猩猩的利他主義、對幼崽的喜愛，以及對本社群外的個體具有很高的包容性。

圖/《自然·科學(xué)報告》

植物和土壤能“此消彼長”互換儲碳能力

3 月25 日，英國《自然》雜志發(fā)表的一項研究顯示，當(dāng)二氧化碳水平升高導(dǎo)致植物生物量增加時，土壤能夠儲存的碳量反而會減少。由于當(dāng)前的陸地碳匯模型并沒有計入這種此消彼長的關(guān)系，因此未來的氣候變化模型和預(yù)測數(shù)據(jù)，都可能需要修改。

據(jù)了解，陸地生態(tài)系統(tǒng)每年大約能去除30%的人為活動排放的二氧化碳。植物在借助光合作用促進(jìn)自身生長的過程中能固定二氧化碳，而土壤可以把碳作為分解生物量封存起來。不過，目前并不清楚這種碳匯會對二氧化碳排放的持續(xù)增加作何反應(yīng)。

研究團(tuán)隊指出，這種互為消長的關(guān)系，可能與植物獲取營養(yǎng)的方式有關(guān)。生長過程中，植物的根部會從土壤中汲取營養(yǎng)元素，而研究人員認(rèn)為這可能會降低土壤的固碳能力。

最小可自動折疊千紙鶴誕生

圖/《科學(xué)·機(jī)器人》

近日，一只千紙鶴登上了最新一期《科學(xué)·機(jī)器人》的封面。與傳統(tǒng)千紙鶴不同，這只千紙鶴只有大約100 微米長，并且通電即可自動折疊。這是由美國康奈爾大學(xué)的科學(xué)家研發(fā)出的可自折疊、具有記憶功能的微米級傳動裝置。該裝置在施加電壓時，利用鉑的氧化反應(yīng)以及改變鉑片的位置，可實現(xiàn)多種折疊結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)調(diào)控。實驗表明，該裝置能在100 毫秒內(nèi)完成折疊，并可重復(fù)折疊上千次。

目前，該團(tuán)隊正在嘗試將該裝置應(yīng)用到納米機(jī)器人上，實現(xiàn)機(jī)器人的行走。納米機(jī)器人在醫(yī)療衛(wèi)生、機(jī)械制造、軍工裝備等領(lǐng)域均具有廣泛前景，新研究或能有助于尋找與機(jī)器人相配的傳動裝置，解決這一長期無法解決的問題。

新材料能從水中提取可再生能源

近日，瑞典林雪平大學(xué)研究人員開發(fā)出一種新材料——納米多孔立方碳化硅（3C-SiC），它可以捕獲太陽能，并將水分解以生產(chǎn)氫氣。

研究人員稱這種材料為納米多孔3C-SiC，它有很好的性能，可以利用陽光從水中產(chǎn)生氫氣。實驗顯示，這種新型多孔材料可以有效地捕捉和收集紫外線和大部分可見光。而且，這種碳化硅有許多非常小的孔，多孔結(jié)構(gòu)促進(jìn)了具有所需能量電荷的分離，而小孔隙則提供了較大的活性表面積，增強(qiáng)了電荷轉(zhuǎn)移，增加了反應(yīng)位點的數(shù)量，從而進(jìn)一步提高了水分解效率。

“我們已經(jīng)證明納米多孔3C-SiC 具有更高的電荷分離效率，這使得水分解氫效率比使用平面碳化硅好得多?！痹撗芯控?fù)責(zé)人、林雪平大學(xué)物理、化學(xué)和生物系高級講師孫建武（音譯）說。