231米！“海牛Ⅱ號”鉆出世界紀錄等

231米！“海牛Ⅱ號”鉆出世界紀錄

4月7日，我國首臺“海牛Ⅱ號”海底大孔深保壓取芯鉆機系統(tǒng)，在南海超2000米深水成功下鉆231米，不僅填補了我國海底鉆深大于100米、具備保壓取芯功能的深海海底鉆機裝備的空白，也刷新了世界深海海底鉆機的鉆深記錄，標志著我國在這一技術領域已達世界領先水平。

“海牛Ⅱ號”由湖南科技大學教授萬步炎領銜研發(fā)。萬步炎介紹，“海牛Ⅱ號”由海底鉆機本體、海底原位探測儀、移動式海底鉆機配套收放系統(tǒng)等部分組成?！捌渲?，鉆機本體外觀上是一個橙黃色、八邊形的鋼質構造，高7.6米，‘腰圍10米，體重12噸，是目前我國水中最重的地質勘探科考裝備。”

新技術可高效采收頁巖氣

日前，重慶大學盧義玉研究團隊基于超臨界二氧化碳兼具氣體的低黏度、高擴散性和液體的高密度等特性展開了科研攻關，提出了“超臨界二氧化碳強化非常規(guī)天然氣高效開發(fā)與地質封存一體化”技術。該技術的原理是將二氧化碳變成介于氣體和液體之間的超臨界態(tài)，注入頁巖層壓裂頁巖，構建頁巖氣流動通道，置換出頁巖氣。同時，頁巖氣開采過程中產生的二氧化碳和封存的二氧化碳相抵消，從而實現開采過程的碳中和。

目前，盧義玉研究團隊與企業(yè)合作，在延長石油延安國家級陸相頁巖氣示范區(qū)開展了超臨界二氧化碳壓裂現場試驗，取得圓滿成功。試驗證明，該技術在提高頁巖氣采收率的同時，能有效節(jié)約水資源，同時為二氧化碳規(guī)?；獯嫣峁┬逻x擇。

二倍體糧食作物黑麥基因組圖譜繪成

目前世界上二倍體糧食作物中最復雜的黑麥基因組的高質量精細物理圖譜，由河南農業(yè)大學科研團隊牽頭繪制完成。相關論文在最新一期的國際學術期刊《自然·遺傳學》上發(fā)麥。專家認為，圖譜的構建對麥類等作物遺傳改良有重要指導作用，未來有望更加高效地培育出擁有高產、抗病、抗寒等優(yōu)秀性狀的小麥新品種。

科研團隊從黑麥中一共鑒定到2517個單拷貝基因，重新構建了禾本科系統(tǒng)演化史;鑒定到了黑麥基因組中各種基因復制現象，在一定程度上揭示了黑麥突出抗逆性與獨特環(huán)境適應能力的遺傳基礎;成功解析了黑麥高度復雜的種子儲存蛋白位點基因組成，為黑麥、小麥和小黑麥的品質改良與產量提高打下堅實基礎。

“燙發(fā)”新技術讓頭發(fā)秒變爬行機器人

近日，南開大學藥物化學生物學國家重點實驗室、化學學院劉遵峰教授團隊利用加捻和冷燙技術，研發(fā)出一種自行固定的智能頭發(fā)人工肌肉，可通過感知濕度實現自動伸縮，用它制成的毛蟲機器人可以做出爬行、扭轉等動作。該技術為含化學鍵的加捻纖維定型提供了一種新策略，在生物相容性智能材料、傳感器和軟體機器人研發(fā)領域中具有廣闊應用前景。

該研究的重要意義在于通過生物相容性和可生物降解天然材料中的化學交聯實現捻度的保持，來制備自固定的纖維人工肌肉，并實現人工肌肉可逆性調節(jié)。這項新技術可拓展應用于含-SH鍵的其他天然和人造材料的自固定中，并對含其他動態(tài)可逆共價鍵材料的自固定具有借鑒意義?！眲⒆穹逭f。

二維石墨烯可實現室溫鐵磁性

中國科學技術大學國家同步輻射實驗室閆文盛教授研究組與孫治湖副研究員合作，通過磁性金屬原子精確可控摻雜的策略，實現了二維石墨烯的室溫鐵磁性。研究成果日前發(fā)表在《自然·通訊》上。

科研人員基于以往二維過渡金屬硫屬化合物的磁性調控研究經驗和DFT材料模擬設計，認為精確可控的磁性過渡金屬（鐵、鈷、鎳等）摻雜是解決這一問題的有效方案。為了克服將過渡金屬原子嵌入石墨烯晶格的巨大勢壘，研究組利用氮原子構造錨定位點，將鈷原子牢固地束縛在石墨烯晶格中，從而提供穩(wěn)定的局域磁矩，并通過鈷-氮-碳之間的軌道雜化形成鐵磁交換作用，實現了石墨烯的室溫鐵磁性。

熱河生物群首次發(fā)現前爪挖掘型穴居哺乳動物

前不久，來自中科院古脊椎動物與古人類研究所等單位的研究人員，報道了1.2億年前的早白堊熱河生物群的兩個哺乳形動物新屬新種，分別是產自九佛堂組的三列齒獸中國掘獸和義縣組的真三尖齒獸陳氏掘齒獸。為了適應穴居和挖掘需要，這兩個新種屬演化出了相近的挖掘和適應穴居的功能。這是熱河生物群中首次發(fā)現前爪挖掘型穴居哺乳動物。

三列齒獸中國掘獸和真三尖齒獸陳氏掘齒獸正型標本的骨架都保存基本完好。其中，中國掘獸的正型標本保存有已報道三列齒獸中最完整的頭后骨骼，也是熱河生物群里首次發(fā)現的基于哺乳形動物化石，代表了非哺乳下孔類迄今已知最晚的孑遺物種。

湖南率先開展重大基礎和應用基礎研究項目揭榜

湖南省科學技術廳4月9日揭榜了2021年度8個湖南省自然科學基金重大項目。據悉，湖南是全國首個開展重大基礎和應用基礎研究項目揭榜的省份。

本次揭榜面向國內外高校、科研院所、新型研發(fā)機構、企業(yè)等法人單位，鼓勵產、學、研、用組成聯合體揭榜。資助額度每項最高可達到1000萬元，資助經費根據項目實施情況分年度撥付，當年撥付40%，中期評估通過后第二年撥付30%，第三年再撥付30%。項目實施從2021年7月起，周期一般為3年，必要時可延長至5年。

此次發(fā)榜的8個項目選題分為重大民生類和前沿科學類兩部分，包括“湖南優(yōu)勢作物重要功能基因解析及分子育種基礎研究”“重金屬多介質傳輸源頭阻斷與精準修復機理”“智能感知與信息處理關鍵技術研究”“深海礦產資源開發(fā)理論方法與核心技術研究”等。

湖南數字經濟發(fā)展增速全國第四

工信部中國信息通信研究院4月25日發(fā)布的《中國數字經濟發(fā)展白皮書》顯示，2020年湖南數字經濟規(guī)模達1.15萬億元，總量位居全國第12，同比增長13.9%，發(fā)展增速排全國第4。

2020年是湖南省數字經濟發(fā)展規(guī)劃實施第一年，以數字產業(yè)化和產業(yè)數字化雙輪驅動，聚焦5G、移動互聯網、工業(yè)互聯網、軟件、信創(chuàng)、大數據、人工智能等領域持續(xù)發(fā)力，數字經濟正成為推動湖南省高質量發(fā)展的新引擎。數據顯示，湖南省數字經濟增速高于同期GDP增速10.1個百分點，占GDP總量比重27.5%，比2019年提升2.1個百分點。

圍繞數字經濟發(fā)展，湖南政策體系逐步完善，協(xié)同創(chuàng)新產業(yè)生態(tài)基本形成。目前湖南省有國家級軟件產業(yè)基地1個，國家級網絡安全產業(yè)園1個，株洲獲評特色型信息消費示范城市。

新型激光器首次將反物質降溫至接近絕對零度

近日，歐洲核子研究組織的研究人員宣布，他們使用加拿大國家粒子加速器中心的激光系統(tǒng)，成功將反氫原子樣品冷卻到了接近絕對零度。

普通原子的激光冷卻和激光操作已經徹底改變了現代物理學，其中促成了多項獲得諾貝爾獎的研究。但是，反物質和尋常物質接觸時會湮滅，因此難以用常規(guī)方式創(chuàng)造并控制。此研究首次將激光技術應用于反物質冷卻和操控，解決了其中紫外波長生成、激光衰減、光學接觸限制等難題，將改變反物質研究的格局。研究者期望下一步可以將激光冷卻的反物質置于空間中，作為反物質源，以進行新的量子測量，甚至在未來最終創(chuàng)造出反物質分子。

研究人員開發(fā)胰島素藥物口服新技術

糖尿病是全球第七大主要死因，影響近 10% 的世界人口，通常療法是注射胰島素以調節(jié)血糖水平。近日，紐約大學阿布扎比分校的研究人員開發(fā)了一種新型胰島素口服輸送系統(tǒng)，取代傳統(tǒng)的皮下注射，它不會因頻繁注射而產生副作用，能顯著改善糖尿病患者的用藥體驗。

該系統(tǒng)通過層狀納米片制備耐胃酸的納米級亞胺連接共價有機骨架，并在納米片層之間裝載胰島素，可以像生理分泌的胰島素一樣進入全身循環(huán)。實驗表明，受試者在口服藥物后的2小時內血糖水平即可恢復正常。與美國食品和藥物管理局（FDA）已批準的兩種胰島素口服技術相比，該系統(tǒng)具有良好的生物相容性，在胃部高度穩(wěn)定，且能根據糖尿病患者的血糖水平提供適量的胰島素，防止藥物過量。

具有穩(wěn)定記憶的可編程機械超材料問世

何為材料界的革命？可編程的超材料應算其中，最近該領域取得重大突破。據英國《自然》期刊在線版日前發(fā)表的一項研究，瑞士科學家團隊研發(fā)出一種可以寫入、存儲并讀取以機械形式編碼數據的技術。

一直以來，用超材料存儲和提取非易失性數據的目標都是“難以捉摸”的狀態(tài)。而此次成果為超材料工具集帶來了值得關注的擴展，對于廣大需要在運行中控制系統(tǒng)剛性和能量密度的工程應用具備重要應用潛力，同時，這一成果將能給超低功耗主動式超材料帶來新的設計方案。

在下一步研究中，團隊將會讓該系統(tǒng)的36個位元轉化為3D結構并加以微型化以及規(guī)模化。

人工培養(yǎng)噬菌體成功阻止“超級細菌”生長

近日，一個由德國、奧地利和瑞士的研究人員組成的團隊首次證明，專門培養(yǎng)的噬菌體比已知的野生噬菌體對多重耐藥性細菌有更好的療效。相關成果發(fā)表在《藥物學》雜志上。

為了測試人工培養(yǎng)出來的噬菌體混合物，研究人員選取了110種葡萄球菌菌株，這些菌株中43%是具有多重耐藥性的金黃色葡萄球菌（MRSA）變體（即所謂的“超級細菌”）。實驗結果顯示，在110種葡萄球菌菌株中，噬菌體混合物成功阻止了101種菌株的生長。參與該研究的拉爾夫·埃里希特教授說：“這是噬菌體治療邁出的重要一步，成為臨床中抗生素的重要替代方法來治療某些MRSA感染，將使它更受關注?！?/p>

史上最白涂料能反射98.1%的陽光

據國外媒體報道，美國普渡大學研究人員研制出了迄今為止最白的涂料。該涂料可以反射98.1%的陽光，給建筑物涂上這種涂料能給它們降溫，有望使人們擺脫空調和電風扇。

研究人員表示：“如果用這種涂料覆蓋面積約為93平方米的屋頂，估計可以獲得10千瓦的冷卻能力，這比大多數住宅使用的中央空調都要高效?！?/p>

這種新型超白涂料混合了硫酸鋇制成的顆粒，從而獲得了優(yōu)異的性能。硫酸鋇是白色相紙和化妝品中使用的一種化學化合物。這些顆?？梢允雇苛戏浅０撞⑶曳瓷湫院軓?，但是研究人員必須尋找一種平衡，因為硫酸鋇濃度太高會導致涂料剝落或破裂。

目前，已經有一些城市正在為節(jié)能而粉刷屋頂?？茖W家們也在考慮使用涂料粉刷那些無人居住的地方以冷卻地球，為解決全球變暖問題帶來一種新途徑。

全球變暖迫使海洋生物“逃離”赤道

近日，新西蘭奧克蘭大學牽頭的一項新研究顯示，全球變暖正迫使海洋生物改變地理分布，“逃離”赤道地區(qū)，向兩極方向遷移。

研究團隊分析了20世紀50年代以來48 661種海洋生物物種的分布數據，以評估氣候變化對跨緯度物種多樣性的影響。結果顯示，赤道附近的海洋生物物種數量減少，而亞熱帶的物種數量卻有所增加。這些物種包括生活在海底及海水中上層開闊水域的魚類、軟體動物和甲殼類動物。這種分布變化在海洋變暖效應更顯著的北半球海域愈加明顯。

奧克蘭大學海洋生物學教授馬克·科斯特洛說，這項研究表明，氣候變化已在全球范圍影響海洋生物多樣性。相關成果與4月13日發(fā)表于《美國科學院院刊》。

迄今最復雜“DNA機器人”設計僅需幾分鐘

只用短短數分鐘而不是數天時間就能完成“DNA機器人”設計，現在科學家在這一領域邁出了巨大一步。據發(fā)表在近期英國《自然·材料》雜志上的研究，科學家開發(fā)了一種全新設計工具，可以在非常短的時間內就設計出比以往任何時候都復雜得多的“DNA機器人”和納米設備。

在這一研究成果基礎上，未來“DNA機器人”將能在人類體內輸送藥物、檢測致命病原體的存在，并且還有可能為其他越來越小的電子產品提供設計思路。

研究人員對這項技術充滿信心，他們認為在未來5年到10年內，將開始看到DNA納米器件的商業(yè)應用。

真正“可生物降解”塑料面世

可生物降解塑料一直被認為可幫助解決塑料污染問題，這是因為可生物降解塑料能通過堆肥等方式降解。但今天大多數“可堆肥”塑料袋主要由聚乳酸（PLA）制成，不能在常規(guī)降解程序下被分解，還會污染其他可回收塑料。不過，日前發(fā)表的一項最新研究稱，美國科學家發(fā)明一種新工藝：僅用熱量和水，就可讓這些可堆肥的塑料更容易分解。

此前，加州大學伯克利分校材料科學與工程學教授徐婷及其研究小組發(fā)現一種可降解有毒的有機磷化學物質的酶，還設計了一種名為無規(guī)雜聚物或RHP的分子，這些分子包裹著酶，保護酶不解體。

在此次研究中，研究團隊使用了類似的技術，在制作塑料時，他們將數十億個納米級的可食用聚酯的酶包裹在RHP中，再嵌入塑料樹脂珠。研究發(fā)現，RHP包裹的酶不會改變塑料的特性。當暴露于熱和水時，這種酶會擺脫聚合物包裹材料，并分解塑料聚合物。

（此欄目內容由本刊綜合）