科創(chuàng)中國

2022年2月2日，一則#院士放棄專利讓救命藥一盒僅290元#沖上熱搜詞條。這位就是中國工程院院士、我國著名內科血液專家王振義，在國際上首創(chuàng)使用國產全反式維甲酸治療急性早幼粒細胞白血病。他曾先后培養(yǎng)出三位院士，師徒接力攻克白血病，被稱為“癌腫誘導分化第一人”。

王振義說：“病人沒錢活不了，院里給我工資，已經夠吃了。看到一個病人治好后就非常開心，這個就是醫(yī)生的享受人生”。如今，已經98歲高齡的王振義還活躍在治療一線。

1月25日，清華大學計算機系AMiner團隊聯(lián)合智譜AI、清華-中國工程科技知識中心知識智能聯(lián)合研究中心共同發(fā)布“2022年人工智能全球最具影響力學者榜單——AI2000”，華人學者何愷明登頂榜首。

2022年度榜單基于2012-2021十年間AI領域46個頂級期刊會議收錄的共計185241篇論文和258268位作者的學術數據，榜單涵蓋了20個AI核心領域及1個新興領域。何愷明任職于Meta，曾獲2016CVPR最佳論文，此論文擁有接近9W的引用數（谷歌學術被引用量已超10萬+）。

洪堯燁是美國北卡羅萊納州立大學機械及航空航天工程專業(yè)的一名博士生。1月26日，他以第一作者的身份，在Nature Communications上發(fā)表了一項關于形狀可編程材料的研究成果。在這項研究中，洪堯燁用2D材料制作了一個精巧的機械手，能完好無損地抓起那些易碎的小東西，還能夠抓起超過自重1000倍的物品，例如抓起一枚生蛋黃，或捏起一根頭發(fā)絲。為此，洪堯燁做了近1500次實驗，讓它抓住、移動、放下重達400克的東西。重復這個動作上千次后，機械手仍然完好無損，還能繼續(xù)抓。

2月11日，最新一期《科學》雜志封面，刊登了美國弗吉尼亞理工大學機械工程系的助理教授李靈及其團隊所發(fā)現(xiàn)的饅頭海星的神奇結構。在掃描電子顯微鏡下，它的表面上密布著鱗次櫛比的小方解石晶體。

饅頭海星的骨骼由不計其數的、直徑只有幾毫米的“小骨”組成，這些小骨與軟組織相連，使饅頭海星能夠靈活運動;與此同時，每個小骨又由細密緊致的微晶格構成，既靈活又堅固，還能阻止裂紋進一步擴展。李靈說：“海星的骨骼是由多孔碳酸鈣材料組成的，這種材料的化學成分與粉筆一樣，是非常易碎的。但我們看到的海星卻既靈活又強韌。這是一種純天然的、具有良好性能的多孔輕質陶瓷材料?！?/p>

近日，北京理工大學宇航學院教授張凱團隊研制出的新型材料凝膠冰雪在中國科技館“科技冬奧”主題展上亮相。展臺不大，但吸引了不少路過的觀眾。

張凱帶領的凝膠冰雪團隊主要研究的是航天和水下大型裝備的減震降噪問題。幾年前，他們開始研究水凝膠，主攻方向是將它與聲學結合，研發(fā)面向海洋裝備和面向醫(yī)學的先進聲學材料。將水凝膠和冰雪結合，在世界范圍內是首創(chuàng)。團隊研發(fā)的新型水凝膠，能讓病患體驗更好，B超成像更清晰。張凱說：“水凝膠是一種很有潛力的材料，未來在很多領域都能大顯身手。”

近日，網上爆火了一段賀歲視頻。美國國家科學院院士、中國科學院外籍院士、北京生命科學研究所所長王曉東帶領他的學生“整點兒奇活”，最終制成賀歲大片《苦行僧》科研版和王曉東solo大作《曉東RAP》！

這是課題組第七次放送賀歲視頻，融合了搖滾和RAP，并用黑色幽默的形式將時下的熱梗融入科研，展現(xiàn)了科研“苦行僧”在夢想與現(xiàn)實，雜念和初心之間的“斗爭”和“修行”。風趣的賀歲視頻也打破了大家對以往碩博生的刻板印象，保持初心的科研生活其實是不枯燥的。

王曉東常說：“對娛樂的好奇心，也是好奇心的一部分，而科研呢，最最重要的，就是保持好奇心。”拍攝新年賀歲視頻是王曉東課題組近幾年的傳統(tǒng)，再往前，還有課題組的2015《小蘋果之狗血基情版》、2016《生科的意義》、2018年《CoinciScience》等。從最初的自娛自樂，到逐漸火出“圈”，不少網友直呼“這是被實驗耽誤的才華橫溢的歡樂群體”，也讓越來越多的學生開始追更“王曉東院士課題組的‘新年整活’”。

北京2022年冬奧會、冬殘奧會期間，北京衛(wèi)視里亮相的一個“冬奧手語播報數字人”，可以提供全流程智能化的手語生成服務，用手語根據語音自動播報冬奧會相關信息，使聽障群體也能享受冬奧賽事盛況。該系統(tǒng)以超大規(guī)模預訓練模型為核心技術，自主搭建多模態(tài)肢體動作、表情、手指同步采集系統(tǒng)，運用跨模態(tài)擬人生成算法、超高精度寫實數字人等行業(yè)領先技術，實現(xiàn)冬奧期間賽事新聞的實時專業(yè)手語翻譯播報。

為實現(xiàn)高精度、高自然度的人物形象和手語動作姿態(tài)，研發(fā)團隊還自主搭建了多模態(tài)肢體動作、表情、手指同步采集系統(tǒng)。通過采集多模態(tài)動作捕捉數據，運用跨模態(tài)擬人生成算法對超寫實數字人進行自然、流暢的驅動和渲染，實現(xiàn)對文本內容的手語播報。其中，通過肌肉綁定技術驅動實現(xiàn)面部采集，結合業(yè)內領先的語音識別及高清視頻合成等技術，呈現(xiàn)給聽障人群親切自然的冬奧手語播報服務。

菰米首個染色體水平基因組組裝完成

近日，中國農業(yè)科學院煙草研究所煙草功能成分與綜合利用創(chuàng)新團隊與中國水稻研究所、深圳農業(yè)基因組研究所等單位聯(lián)合，完成首個中國菰染色體水平基因組組裝，并通過共線性分析和轉錄組測序鑒定到中國菰落粒性相關基因。該研究為中國菰落粒性基因編輯提供了候選靶點，有助于加速中國菰落粒性的定向馴化改良。相關研究成果發(fā)表于《通訊—生物學》。

中國菰原產于中國，屬于禾本科稻族菰屬，主要分布于中國、韓國、日本和印度等國家。由于缺乏高質量基因組，中國菰的遺傳學及其落粒性基因研究遠遠落后于水稻等重要禾本科作物。

研究團隊運用第三代Nanopore、二代Illumina和高通量染色體捕獲技術進行全基因組測序與組裝，獲得中國菰基因組全長547.38Mb，其中含有38852個基因以及52.89%的重復序列，重疊群（Contig N50）為4.78 Mb，基因組骨架（Scaffold N50）為32.79 Mb。545.36 Mb基因組序列被定位到17條染色體上，掛載率高達99.63%。

系統(tǒng)發(fā)育分析發(fā)現(xiàn)，中國菰與假稻和稻屬植物親緣關系更近，其分化時間約為19.7百萬-31.0百萬年前。研究還發(fā)現(xiàn)，中國菰和水稻基因組之間存在顯著的共線性。該團隊通過與水稻落粒性基因共線性分析鑒定出中國菰落粒性相關基因，并分析了這些基因在離層形成和降解過程中的表達特性。

科學家發(fā)現(xiàn)桑樹有兩套染色體基數

近日，中國科技期刊《園藝研究》發(fā)表了該實驗室論文《川桑和白桑在進化過程中的染色體重構與數目的改變》，在世界上首次發(fā)現(xiàn)桑樹有14條和7條兩套染色體基數，并提出“桑樹染色體斷裂-融合循環(huán)”理論。這一研究成果為繪制桑樹親緣關系“家譜”奠定了基礎，也將為桑樹學科和產業(yè)發(fā)展提供更精準的指導。

以往的研究文獻將桑樹染色體基數定為14條，以此作為桑樹基因組測序的單倍體，不過在研究中何寧佳團隊卻發(fā)現(xiàn)很多染色體數目不是14的倍數。2012年，團隊發(fā)現(xiàn)有的桑樹染色體基數是7條，并歷時10年，搭建起分子細胞遺傳學平臺，解析桑樹全基因組，反復確證判明：14條和7條都是組成桑樹最小遺傳單位的染色體基數，而且這兩套染色體之間，不是簡單的倍數關系，不能相互取代，他們是由于1條染色體斷裂形成多染色體或者多條染色體頭尾相連地融合造成的。

高效銅催化劑助力二氧化碳“變廢為寶”

中國科學技術大學教授高敏銳課題組合成一系列暴露不同銅（100）和銅（111）晶面比例的銅催化劑，發(fā)現(xiàn)銅（100）/銅（111）的界面位點相比于單一的晶面展現(xiàn)了顯著增強地催化碳-碳電化學耦聯(lián)性能，對于利用二氧化碳制備多碳燃料具有重要意義。相關成果日前發(fā)表于《美國化學會志》。

研究人員利用電化學測試表明，與其他銅催化劑相比，這種新型銅催化劑在電流密度為每平方厘米100毫安至400毫安時，均能有利于催化二氧化碳到多碳產物的轉化。多碳產物的選擇性與銅（100）/銅（111）界面的長度呈現(xiàn)線性相關，證明該界面為催化碳-碳耦聯(lián)的活性位點。原位拉曼和紅外實驗證明，在銅（100）/銅（111）界面處，能更好吸附中間體，展現(xiàn)更強的碳-碳耦聯(lián)能力。理論計算進一步表明，銅（100）/銅（111）界面處電子結構被優(yōu)化，促進了碳-碳耦聯(lián)動力學。

奧運史上首次實現(xiàn)機器人水下火炬接力

2月2日，中國科學院沈陽自動化研究所發(fā)布消息，在北京冬奧公園舉行的2022年冬奧火炬?zhèn)鬟f活動中，該所牽頭研制的兩臺機器人實現(xiàn)奧運史上首次機器人水下火炬接力，彰顯了奧運與科技的結合。

在火炬?zhèn)鬟f中，火炬手將奧運火炬?zhèn)鬟f給水陸兩棲機器人，其手持燃燒火炬，沿冰壺賽道旋轉滑入冰洞口;水下變結構機器人向其靠攏，兩臺機器人手持火炬在水下精準對接點火;水下變結構機器人手持點燃火炬從冰洞口出水，將奧運火炬?zhèn)鬟f給下一棒火炬手?？蒲袌F隊集智攻關，突破了冰水跨介質高適應性運動控制、復雜流場擾動的水下動態(tài)對準、水下機械臂厘米級精準作業(yè)、跨介質可靠燃燒組織等關鍵技術，研發(fā)國際首支綠色清潔水空跨介質火炬，實現(xiàn)機器人水下高精度對接。

細點石斑魚相關技術通過專家現(xiàn)場驗收

近日，由中國水產科學研究院黃海水產研究所與海陽市黃海水產有限公司共同承擔的“細點石斑魚工廠化規(guī)?；绶N繁育及健康管理技術”相關研發(fā)工作通過了專家的現(xiàn)場驗收。驗收專家現(xiàn)場查看了細點石斑魚苗種生產情況，查閱了生產記錄，進行了隨機抽樣，確認了育苗池中存池的苗種數量、規(guī)格大小和健康程度。

項目組共馴化、保育細點石斑魚親魚145尾，通過營養(yǎng)強化培育和促熟調控，共獲得受精卵25kg。在2021年11月，分兩批次共布池細點石斑魚受精卵5Kg，孵化率約70%。截至驗收當天，細點石斑魚56日齡幼魚存池約1.5萬尾/池，其中大規(guī)格幼魚1池，平均全長6.15cm，普通規(guī)格幼魚9池，平均全長4.40cm;45日齡幼魚存池約1.8萬尾/池，共6池，平均全長3.59cm。兩批苗種共計存池25.8萬尾。育苗過程中采用項目組研制的抗神經壞死病毒（NNV）和抗菌復方中草藥中試產品強化輪蟲等生物餌料，并定期使用消毒劑“胍泰”（主要成分為聚六亞甲基胍）控制育苗水體細菌數量，有效控制了魚苗疾病的發(fā)生和傳播。

中外學者“超快操控”硅基自旋量子比特

中國科學技術大學郭光燦院士團隊郭國平、李海歐近期與國內外學者合作，實現(xiàn)了硅基自旋量子比特的超快操控，其自旋翻轉速率超過540兆赫，是目前國際上已報道的最高值。相關成果日前在線發(fā)表于《自然-通訊》。

硅基半導體自旋量子比特是量子計算研究的核心方向之一，其具有長量子退相干時間、高操控保真度等獨特優(yōu)勢，并且可以很好地與現(xiàn)代半導體工藝技術兼容。高操控保真度要求量子比特在擁有較長量子退相干時間的同時具備更快的操控速率，而使用材料中天然存在的自旋軌道耦合可以更有效地操控自旋量子比特。

郭光燦團隊2021年首次在硅基鍺量子線空穴量子點中實現(xiàn)朗道g因子張量和自旋軌道耦合場方向的測量與調控。在此基礎上，李海歐等人進一步優(yōu)化器件性能，在耦合強度高度可調的雙量子點中完成自旋量子比特的泡利自旋阻塞讀取，觀測到多能級的電偶極自旋共振譜。通過調節(jié)和選擇共振譜中所展示的不同自旋翻轉模式，實現(xiàn)了自旋翻轉速率超過540兆赫的自旋量子比特超快操控。

研究人員通過建模分析，揭示了超快自旋量子比特操控速率的主要貢獻來自于該體系的強自旋軌道耦合效應。研究結果表明，硅基鍺空穴自旋量子比特是實現(xiàn)全電控量子比特操控與擴展的重要候選體系。

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