科技新知

植物長(zhǎng)出塑料

現(xiàn)有的化工塑料不僅僅是污染的問題，還面臨著原料缺乏的問題，因?yàn)樗芰鲜怯脽捴剖偷母碑a(chǎn)物來生產(chǎn)的。如果有一天地球上的石油匱乏了，制造塑料的原料也就沒有了。因此，可持續(xù)生產(chǎn)塑料的方法是從植物中獲取，因?yàn)橹参锸且环N可持續(xù)利用的原料。

然而，利用微生物和植物生產(chǎn)塑料生產(chǎn)周期長(zhǎng)，生產(chǎn)成本高，其成本是石化塑料的4倍。人們希望地里能夠直接長(zhǎng)出塑料，可以送到工廠制造各種塑料產(chǎn)品。最近，美國(guó)馬薩諸塞州一家生物塑料公司宣稱，它們已經(jīng)培育出可以直接生產(chǎn)塑料的植物。目前，研究人員已經(jīng)培育成功一種轉(zhuǎn)基因柳枝稷，可以長(zhǎng)出塑料顆粒。轉(zhuǎn)基因柳枝稷能夠在體內(nèi)制造出塑料微生物的相關(guān)蛋白質(zhì)，從而改變植物內(nèi)部的生物化學(xué)反應(yīng)過程，讓植物內(nèi)部的多糖和淀粉可以直接轉(zhuǎn)化為顆粒狀塑料。到目前為止，研究人員已經(jīng)在轉(zhuǎn)基因柳枝稷中獲得了6%的生物塑料膠，并有望在未來幾年能提高塑料的產(chǎn)量，最早有望在2012年進(jìn)行批量種植和生產(chǎn)。

當(dāng)然，生物塑料的推廣現(xiàn)在也面臨不少困難，不僅生產(chǎn)成本較高，它還比較容易降解，作為包裝的防水防油性能不如石化塑料，這是研究人員未來要解決的問題。

英研究找到生物鐘調(diào)節(jié)法

英國(guó)生物技術(shù)與生物科學(xué)研究委員會(huì)日前發(fā)布公報(bào)說，研究人員找到了利用藥物來“撥快”或者“撥慢”生物鐘的方法，這將有助于解決人們因時(shí)差或常上夜班導(dǎo)致的生物鐘紊亂問題。公報(bào)說，該機(jī)構(gòu)資助的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，人和許多動(dòng)物體內(nèi)的生物鐘是由一些酶控制的，其中有一種關(guān)鍵酶叫做酪蛋白激酶1。小鼠實(shí)驗(yàn)顯示，通過藥物介入控制小鼠體內(nèi)這種酶的活性，可調(diào)整小鼠生物鐘的“快慢”。研究人員安德魯·勞登說，生物鐘通常以一晝夜為一個(gè)周期，可以將此想象為以24小時(shí)為周期的一次“潮漲潮落”，酪蛋白激酶1的作用就是使潮水落得更快，如果用藥物增強(qiáng)它的活性，那么生物鐘的周期就可能縮短，反之則可能延長(zhǎng)。研究報(bào)告發(fā)表在新一期美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上。

勤洗手可大幅降低員工病假率

市政廳、銀行營(yíng)業(yè)廳等工作場(chǎng)所人流量大，傳播疾病的風(fēng)險(xiǎn)因此較高。德國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn)，只要工作人員勤洗手就能有效預(yù)防傳染性疾病的傳播，降低員工病假率。

德國(guó)格賴夫斯瓦爾德大學(xué)研究人員日前報(bào)告說，他們對(duì)129名需要經(jīng)常與公眾打交道、觸碰文案的市政管理人員進(jìn)行了為期1年的健康調(diào)查。這些人被分成兩組，其中一組被要求在飯前、便后等情況下每天至少5次用含酒精的洗手液洗手，而另外一組則遵循自己日常的衛(wèi)生習(xí)慣。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，勤洗手的一組因腹瀉請(qǐng)病假的情況銳減90%；帶咳嗽、流鼻涕等癥狀工作的情況也至少減少了50%。研究人員表示，這一結(jié)果超出他們的預(yù)期，也再次證明勤洗手是在公共場(chǎng)所預(yù)防大規(guī)模傳染性疾病傳播的有效方法。

神經(jīng)材料“神橋”修復(fù)神經(jīng)損傷

四肢周圍神經(jīng)不幸損傷后，通過植入來自異體的神經(jīng)材料“神橋”，將可以很好地修復(fù)神經(jīng)損傷，并且沒有排異性。這是中山大學(xué)科研人員日前發(fā)布的一項(xiàng)863科研成果。目前，相關(guān)的材料已經(jīng)通過國(guó)家相關(guān)部門證實(shí)其安全性，并已經(jīng)運(yùn)用到臨床試驗(yàn)。中華醫(yī)學(xué)會(huì)顯微外科學(xué)會(huì)常務(wù)委員、中山大學(xué)醫(yī)學(xué)博士顧立強(qiáng)介紹，隨著工農(nóng)業(yè)、交通和社會(huì)建設(shè)發(fā)展，周圍神經(jīng)損傷的發(fā)病率也在不斷上升。“四肢神經(jīng)損傷后不及時(shí)修復(fù)，可能終身遺留肢體癱瘓、肌肉萎縮、麻木、無力等殘疾。” 顧立強(qiáng)介紹，在以往的周圍神經(jīng)損傷的治療中，通常采用從自體取神經(jīng)接到患處進(jìn)行修復(fù)，也就是“拆東墻補(bǔ)西墻”。“這樣做盡管沒有免疫排斥，但通常造成小腿麻木或取完后神經(jīng)痛。此外，因?yàn)樯窠?jīng)再生速度慢，從肩膀部位到手指尖的長(zhǎng)度，需要成長(zhǎng)兩年多，期間，前臂因?yàn)樯窠?jīng)不夠長(zhǎng)，很可能萎縮或纖維化。”這種取名為“神橋”的材料——去細(xì)胞同種異體神經(jīng)修復(fù)材料，有別于自體神經(jīng)，這種材料取自肢體捐贈(zèng)和截肢，并去除了異體的細(xì)胞以保證安全、無免疫排斥、不帶病毒。在國(guó)外，類似“神橋”的產(chǎn)品于2008年運(yùn)用于臨床，但是價(jià)格昂貴。

我國(guó)深海載人潛水器海試首破3700米水深紀(jì)錄

科技部和國(guó)家海洋局前不久在京聯(lián)合宣布，我國(guó)第一臺(tái)自行設(shè)計(jì)、自主集成研制的“蛟龍?zhí)枴鄙詈］d人潛水器3000米級(jí)海試取得成功，最大下潛深度達(dá)到3759米。這標(biāo)志著我國(guó)成為繼美、法、俄、日之后第5個(gè)掌握3500米以上大深度載人深潛技術(shù)的國(guó)家。

目前，美國(guó)、法國(guó)、俄羅斯、日本擁有世界上僅有的5艘6000米級(jí)深海載人潛水器。“‘蛟龍?zhí)枴d人深潛器在世界上同類型的載人潛水器中具有最大設(shè)計(jì)下潛深度——7000米，這意味著該潛水器可在占世界海洋面積99.8%的廣闊海域使用，代表著深海高技術(shù)領(lǐng)域的最前沿。”“蛟龍?zhí)枴钡目傇O(shè)計(jì)師徐芑南說，“目前，‘蛟龍?zhí)枴拿總€(gè)部件都已通過了7000米壓力考核，并將在今后的5000米、7000米海試中加以驗(yàn)證。”

智能假肢讓每根手指活動(dòng)自如

據(jù)美國(guó)《每日科學(xué)》網(wǎng)站報(bào)道，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局已批準(zhǔn)一項(xiàng)高達(dá)3450萬美元的研究經(jīng)費(fèi)，用于資助馬里蘭州的約翰霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室（APL）進(jìn)行智能假肢系統(tǒng)的研究。目前，這項(xiàng)研究已經(jīng)取得了突破性的進(jìn)展，即將進(jìn)行人體上的測(cè)試。

APL的科學(xué)家和工程師們，已經(jīng)開發(fā)出了兩種復(fù)雜的原型系統(tǒng)，他們推出的最終版本——MPL（模塊化假肢），能夠提供22個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的關(guān)節(jié)，甚至連每個(gè)手指都可以獨(dú)立活動(dòng)，而總重量大約只有9磅。

此外，該項(xiàng)目組也已經(jīng)開發(fā)出了植入式微型芯片，用于記錄大腦的信號(hào)并對(duì)大腦特定部位產(chǎn)生電信號(hào)刺激。他們還將進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)，證明使用植入式腦神經(jīng)接口的安全性以及能否有效地控制假肢。

APL實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃在今年年內(nèi)進(jìn)行一次在高位截癱病人身上的試驗(yàn)。他們說，這些高位截癱的患者和其他截肢者的處境不同，這些患者想做的大部分事情是完全依賴他人的。開發(fā)的假肢系統(tǒng)如果能取得成功，將給這些患者的生活帶來極大便利。

與此同時(shí)，匹茲堡和加州理工學(xué)院正在大腦植入芯片上探索創(chuàng)新的方式，從而更好的記錄從大腦傳遞出的信息并發(fā)送有效的信號(hào)。而另一家合作單位——芝加哥大學(xué)的研究人員，則將側(cè)重于開發(fā)刺激大腦觸覺感知的技術(shù)。“我們的目標(biāo)是使用戶能夠更有效地控制動(dòng)作，比如可以拿起一杯咖啡并送到嘴邊等等。”研究人員說。

越年再生稻栽一次可多年收割

在忠縣馬灌鎮(zhèn)，一塊塊金黃的稻田中鑲嵌著一片片吐穗不久的青色稻田，不久后就能收割。在這一片片青色稻田背后，有一張國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局頒發(fā)的專利證書——《越年再生糯稻種植方法》。

越年再生糯稻俗稱“懶人稻”，不需每年播種、插秧，只需栽一次即可多年收割。馬灌鎮(zhèn)最老的兩株“懶人稻”，已生長(zhǎng)了28年。較常規(guī)雜交稻，“懶人稻”生長(zhǎng)周期要長(zhǎng)近一個(gè)月。“懶人稻”能實(shí)現(xiàn)多年收割，關(guān)鍵在于突破了植株的越冬問題。因?yàn)樯倭烁铩⒉シN、栽秧等環(huán)節(jié)，每畝地每年能節(jié)省500元左右。

電子皮膚問世機(jī)器人知冷暖

一種可以像人類皮膚一樣感知外部壓強(qiáng)和傳導(dǎo)觸覺信號(hào)的電子皮膚在美國(guó)問世。

美國(guó)研究者不久前說，這種電子皮膚的出現(xiàn)是人造科學(xué)中的“重要里程碑”，解決了機(jī)器人觸覺難關(guān)，還可臨床運(yùn)用于人類皮膚移植。經(jīng)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，這種電子皮膚幾乎可以和人體皮膚一樣感知不同的外部壓強(qiáng)，以相同速度傳導(dǎo)觸覺信號(hào)。盡管電子皮膚仍存在一些設(shè)計(jì)障礙尚未突破，但已經(jīng)可以運(yùn)用到機(jī)器人制造等領(lǐng)域。

電子皮膚由賈韋領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)團(tuán)隊(duì)制作。據(jù)描述，電子皮膚的基礎(chǔ)體是一種聚合樹脂制成的膠片，膠片表面有黏性，覆蓋有發(fā)揮信號(hào)感知和傳導(dǎo)作用的一種鍺硅混合納米線，爾后在納米線上安裝納米級(jí)傳感器，再覆蓋上一種對(duì)壓力敏感的橡膠。

現(xiàn)階段，機(jī)器人已經(jīng)能夠感知視覺和聽覺，加上已經(jīng)初步成型的觸覺，機(jī)器人距離真正的人類感知力只剩下味覺和嗅覺兩大障礙。此外，電子皮膚的問世還是臨床醫(yī)學(xué)的福音。一些移植學(xué)人士看好這項(xiàng)技術(shù)，認(rèn)為它今后可以運(yùn)用于皮膚移植，或用于改進(jìn)沒有感知力的假肢。

智能廁所如廁可體檢

日本公司Toto最近設(shè)計(jì)了一款智能廁所，如廁時(shí)可實(shí)時(shí)進(jìn)行身體檢查，每座售35萬至50萬日元(約2.8至4萬元人民幣）。據(jù)報(bào)道，這款新型智能廁所可分析如廁者的尿液樣本、量度其血壓和體溫，及用內(nèi)置于地板下的秤度量人的體重。廁所所帶的尿兜可檢查長(zhǎng)者尿液的糖分和溫度，并配置一條臂帶供長(zhǎng)者量度血壓。洗手間墻身有計(jì)算機(jī)屏幕，用于顯示長(zhǎng)者的生理數(shù)據(jù)。

新型超級(jí)電容充電僅需200微秒

據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，美國(guó)科研人員制成了一種新型超級(jí)電容 (DLC)，只需不到1毫秒的時(shí)間即可完成充電，并在交流電路的測(cè)試中獲得了成功。

超級(jí)電容也稱雙電層電容器，是一種新型儲(chǔ)能裝置，能在幾秒鐘內(nèi)完成充電，此外還具有容量大、功率高、使用壽命長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等特點(diǎn)，在數(shù)碼相機(jī)、掌上電腦、新能源汽車等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值。目前超級(jí)電容大多采用多孔化活性炭結(jié)構(gòu)來擴(kuò)大儲(chǔ)能面積，這種龐大的表面積再加上非常小的電荷分離距離，使其與普通電容相比儲(chǔ)能容量更大，與電池相比能量傳遞速度更快。但就某些設(shè)備而言，這區(qū)區(qū)幾秒的充電時(shí)間仍然顯得有些長(zhǎng)。由美國(guó)JME公司總裁約翰·米勒所帶領(lǐng)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)，對(duì)超級(jí)電容的結(jié)構(gòu)和電極進(jìn)行了新的設(shè)計(jì)，使其充電的時(shí)間縮短到了200微秒 (人類每次眨眼的時(shí)間約為0.2秒—0.4秒，即20萬微秒—40萬微秒)。新的電極由美國(guó)弗吉尼亞州威廉瑪麗學(xué)院的羅恩·奧特洛設(shè)計(jì)。整體由一組與底座垂直的石墨烯基片構(gòu)成：石墨烯基片只有一個(gè)原子厚，由等離子體化學(xué)沉積而成；其基座由10納米厚的石墨制成。

納米銀彈預(yù)防普通感冒

據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，最新研究發(fā)現(xiàn)，向細(xì)菌提供納米級(jí)銀粒子，可令其具有阻止病毒傳播的能力。目前，科學(xué)家正利用這一研究成果，研制用以預(yù)防普通感冒和其他疾病的“銀彈”。

這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，諾羅病毒(一種引起非細(xì)菌性急性胃腸炎的病毒)在與浸透了銀粒子的細(xì)菌接觸以后，即失去了在人群中傳播的能力。研究人員認(rèn)為，可以利用這種技術(shù)去預(yù)防其他病毒傳播，如引起流感和普通感冒的病毒。比利時(shí)根特大學(xué)教授威利·沃斯特拉特就發(fā)現(xiàn)了用納米級(jí)銀粒子(每個(gè)比頭發(fā)絲還細(xì))“武裝”常見于益生菌優(yōu)乳酪的無害細(xì)菌的辦法。

這種布滿銀粒子的細(xì)菌被噴射到鼻子周圍或揉搓到手上后，可防止路過的病毒感染人體細(xì)胞。由于病毒需要“劫持”人體細(xì)胞內(nèi)部機(jī)制才能生存和繁殖，所以，切斷這一通道會(huì)令它們死亡。普通感冒往往會(huì)在各年齡段人群中肆虐，由于引發(fā)感冒癥狀的病毒有許多種，迄今，科學(xué)家仍未找到治愈普通感冒的方法。

納米車直接將藥物投向癌細(xì)胞

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道，化療是當(dāng)前治療癌癥的一種有效方法，不過它也存在一些不良副作用，例如惡心反胃、肝毒性和免疫系統(tǒng)功能下降等。特拉維夫大學(xué)的丹·皮爾、利莫納·馬格利特和同事們已經(jīng)研究出一種可以直接把化療藥物輸送到癌細(xì)胞，避免與健康細(xì)胞發(fā)生互動(dòng)的“納米車”，這種方法可在增加化療效果的同時(shí)減少副作用。皮爾解釋說：“這種載具就像集束炸彈。”在納米車的里面是攜帶著化療藥物的納米粒子，它可以把這些化療藥物直接釋放到癌細(xì)胞里。這種藥物輸送平臺(tái)的關(guān)鍵是用來制造這種集束納米粒子的外殼的分子——透明質(zhì)酸 (Hyaluronan)。透明質(zhì)酸是一種可被很多類型的癌細(xì)胞的受體識(shí)別的糖分子。皮爾說：“當(dāng)納米載體與癌細(xì)胞的受體發(fā)生互動(dòng)時(shí)，受體會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，化療藥物會(huì)被直接釋放到癌細(xì)胞里。”他解釋說，這一研究結(jié)果把化療的更多注意力集中在對(duì)抗病變細(xì)胞上。據(jù)皮爾介紹，這種納米粒子載具可以用來治療多種不同類型的癌癥，例如肺癌、血癌、結(jié)腸癌、乳腺癌、子宮癌、胰腺癌，甚至幾種類型的大腦腫瘤。

未來，你的肺可以隨時(shí)“更新”？

日前，據(jù)澳大利亞廣播公司報(bào)道，美國(guó)科學(xué)家首次公布了一項(xiàng)最新研究成果：在實(shí)驗(yàn)室中用干細(xì)胞人工培養(yǎng)出肺臟，植入老鼠體內(nèi)可使其存活6小時(shí)。

美國(guó)哈佛醫(yī)學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)將老鼠肺臟上的細(xì)胞剔除，只留下細(xì)胞外間質(zhì)作為新肺生長(zhǎng)的“撐架”。隨后，他們?cè)凇皳渭堋敝兄踩肟啥ㄏ虬l(fā)展為肺細(xì)胞的人類臍帶細(xì)胞和老鼠胚胎細(xì)胞，并將其放入模擬生物體內(nèi)環(huán)境的培養(yǎng)器中進(jìn)行培養(yǎng)。這個(gè)微型的人工肺在培養(yǎng)器中不斷生長(zhǎng)，并于大約1周后開始氧氣交換，也就是像正常肺一樣“呼吸”。被植入老鼠體內(nèi)后，人工肺仍能繼續(xù)工作，成功使老鼠存活了6小時(shí)。“這個(gè)生物人工肺不是真正意義上的人工肺，可以稱為再生肺，因?yàn)檫€不是全人工制造，而是利用原有的大鼠肺支架為基礎(chǔ)，經(jīng)種植上血管內(nèi)皮細(xì)胞和肺泡上皮細(xì)胞而完成的。”專家表示：“從動(dòng)物試驗(yàn)到臨床應(yīng)用到人，需要走很長(zhǎng)的路，不是一蹴而就。但一旦成功，肯定給器官移植行業(yè)帶來巨大變化。”“新肺”會(huì)像他被摘掉的“舊肺”一樣被滋養(yǎng)、調(diào)整和生長(zhǎng)。這樣就能大幅降低排異反應(yīng)，同時(shí)解決可移植器官緊缺問題。

汽車增多誘發(fā)無云龍卷風(fēng)？

龍卷風(fēng)是一個(gè)猛烈旋轉(zhuǎn)著的圓形空氣柱，它的上端與雷雨云相接，下端有的懸在半空中，有的直接延伸到地面或水面，一邊旋轉(zhuǎn)，一邊向前移動(dòng)。

美國(guó)平均每天有5個(gè)龍卷風(fēng)發(fā)生，每年就有1000～2000個(gè)龍卷風(fēng)。美國(guó)的龍卷風(fēng)不僅數(shù)量多，而且強(qiáng)度大。美國(guó)被稱之為“龍卷之鄉(xiāng)”名副其實(shí)。那么原因何在呢？這主要是和美國(guó)的地理位置、氣候條件以及大氣環(huán)流特征有關(guān)。

一種值得注意的現(xiàn)象是，據(jù)近50年來的統(tǒng)計(jì)，美國(guó)上空發(fā)生龍卷的次數(shù)至少增加35倍。有時(shí)沒有龍卷云，也會(huì)發(fā)生“龍卷”，這種特殊的龍卷稱為“無云龍卷”，竟占美國(guó)龍卷的一半左右。這種怪現(xiàn)象究竟是怎樣形成的呢？

科學(xué)家認(rèn)為，這和奔馳在公路上的汽車數(shù)量增多有著密切的關(guān)系。現(xiàn)在美國(guó)公路干線上經(jīng)常運(yùn)行的小汽車不下200萬輛，卡車60多萬輛。每當(dāng)高速運(yùn)行的兩輛車錯(cuò)車時(shí)，就會(huì)形成逆時(shí)針方向的空氣漩渦。數(shù)百萬輛汽車產(chǎn)生的空氣漩渦疊加起來，就會(huì)形成一股強(qiáng)大的漩渦。這股強(qiáng)大的漩渦，一旦遇到有利的天氣系統(tǒng)和大氣溫濕條件，也會(huì)誘發(fā)龍卷風(fēng)。

龍卷風(fēng)的中心氣壓很低，水平氣壓梯度大，從而造成很強(qiáng)的風(fēng)速，一般為每秒50米至每秒150米，最大風(fēng)速可達(dá)每秒200米。強(qiáng)的龍卷風(fēng)具有很強(qiáng)的破壞力，不僅是風(fēng)力特大，還因?yàn)槠渲行臍鈮旱停谥行慕?jīng)過時(shí)可以把一些重物吸到天空，包括汽車、人、畜、樹木、屋頂?shù)取４箫L(fēng)還可以把大轎車和火車吹翻。龍卷風(fēng)常伴隨著雷電、冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣出現(xiàn)，尤以下午至傍晚最為多見。

當(dāng)遇到龍卷風(fēng)時(shí)，首先應(yīng)躲在堅(jiān)固的住所，最好是防風(fēng)暴的地下室或地窖。如果沒有地下室，可進(jìn)入一個(gè)小房間或者在堅(jiān)實(shí)牢固的家具什物下躲避，但不要呆在重家具下面。其次要遠(yuǎn)離窗戶，要牢牢關(guān)緊面朝旋風(fēng)刮來方向的所有門窗，而相對(duì)的另一側(cè)門窗則統(tǒng)統(tǒng)打開，這樣可以防止旋風(fēng)刮進(jìn)屋內(nèi)掀起屋頂，且可使屋內(nèi)外的氣壓得以平衡，防止房屋“爆炸”。

一升汽油跑二百九十五公里的節(jié)能車

近日，哈爾濱工程大學(xué)動(dòng)力與能源工程學(xué)院的幾名學(xué)生設(shè)計(jì)出了一款節(jié)能車，這輛車通過采取輕量化和低摩擦的做法，只用一升汽油就能跑295公里，讓人驚嘆。記者來到哈爾濱工程大學(xué)，在實(shí)驗(yàn)室里記者看到了這輛節(jié)能車。節(jié)能車有3個(gè)輪胎，外形很像f1賽車。設(shè)計(jì)者之一劉記心告訴記者，在設(shè)計(jì)制作這款節(jié)能車時(shí)，他們嘗試運(yùn)用了很多材料，最終選定了材質(zhì)輕、強(qiáng)度高的鋁合金型材。劉記心說：我們?cè)O(shè)計(jì)了好幾輛的節(jié)能車，第一輛節(jié)能車因?yàn)槿狈?jīng)驗(yàn)，采用的材質(zhì)不是很好，當(dāng)時(shí)采用的是不銹鋼材料，強(qiáng)度達(dá)不到我們的要求，通過我們?cè)囓嚭驮囼?yàn)，感覺這輛車不行。我們后面選取了更好的材料，設(shè)計(jì)了第二輛節(jié)能車，這個(gè)材料是輕而且強(qiáng)度比較高的鋁合金型材。

無人駕駛智能電動(dòng)汽車

由同濟(jì)大學(xué)新能源汽車工程中心陳慧教授團(tuán)隊(duì)與上海燃料電池汽車動(dòng)力系統(tǒng)有限公司聯(lián)合承擔(dān)的上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)項(xiàng)目——“無人駕駛智能電動(dòng)汽車研究”，近日順利通過了市科委組織的專家組驗(yàn)收。

同濟(jì)大學(xué)在項(xiàng)目中承擔(dān)了無人駕駛智能汽車環(huán)境感知與決策系統(tǒng)的研究開發(fā)，并建立了基于功能分解和行為分解的混合體系結(jié)構(gòu)的無人駕駛智能電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)。 此次研發(fā)的無人駕駛智能汽車是采用車載視覺系統(tǒng)和GPS慣性導(dǎo)航儀的信息融合進(jìn)行道路信息感知，并且采用車載視覺系統(tǒng)、GPS慣性導(dǎo)航儀、車載激光雷達(dá)與車載毫米波雷達(dá)的信息融合進(jìn)行障礙物信息感知，滿足了車輛在結(jié)構(gòu)化道路環(huán)境下的道路內(nèi)行駛、雙車道自動(dòng)避障、單車道自適應(yīng)巡航、停車線自動(dòng)停車及安全融入交通流等無人駕駛功能的需要，基本實(shí)現(xiàn)了智能電動(dòng)汽車在城市道路環(huán)境下的無人駕駛。

智利利用果皮果核提取藥物原料

據(jù)新華社報(bào)道，智利研究人員宣布，他們通過一系列生化過程，從農(nóng)業(yè)加工業(yè)廢棄的果皮、果核中提取出了可治療癌癥和心血管疾病的藥物原料。智利健康食品研究地區(qū)中心的埃爾薇拉說，很多水果的果皮、果核里含有大量的抗氧化成分，這些成分能夠有效延緩人體衰老，對(duì)于心血管疾病具有很好的防治效果。

此外，在抗氧化成分提取過程中還可以獲得植物纖維，在通過不同的生化過程后可以產(chǎn)生能夠抗癌的低聚糖。埃爾薇拉等人從研究漿果開始，不斷完善生化提取方法，現(xiàn)在這種方法已經(jīng)可以應(yīng)用于其他水果和干果，如獼猴桃、葡萄、西紅柿、甘蔗以及核桃等。

日本發(fā)明“充電鍋”

日本企業(yè)發(fā)明一款“充電鍋”，通過燒水發(fā)電，給移動(dòng)電話等電子設(shè)備充電。這款充電鍋采用特殊材料，利用水沸騰時(shí)100攝氏度左右的水溫與550攝氏度鍋底溫度之間的溫差產(chǎn)生電力，經(jīng)由安裝在鍋柄上的USB數(shù)據(jù)線給手機(jī)、音樂播放器等電子設(shè)備充電。

制造商TES新能源說，充電鍋給一部iPhone手機(jī)充電需要3～5小時(shí)。這款鍋本月在日本上市，售價(jià)2.4萬日元（約合300美元）。TES新能源總裁藤田一博告訴媒體記者，發(fā)明充電鍋的靈感來自日本3月發(fā)生的地震和海嘯。藤田說，與太陽能充電器相比，充電鍋不受時(shí)間和天氣限制，充電同時(shí)可以加熱飯菜。這款鍋體積小，方便攜帶，可滿足應(yīng)急需要，特別適用于電網(wǎng)覆蓋不到的地區(qū)。

英國(guó)截肢男子裝仿生手后學(xué)開飛機(jī)

英國(guó)伯克郡53歲男子雷·愛德華茲去年5月成為受惠于國(guó)家醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)的首位安裝仿生手的截肢病人。現(xiàn)在,他正在學(xué)習(xí)獨(dú)自一人駕駛飛機(jī)，即將成為英國(guó)首位擁有飛行執(zhí)照的截肢病人。

1980年，時(shí)年27歲的愛德華茲被確診患有惡性淋巴瘤。與此同時(shí)，他的脾臟也被切除。1987年，愛德華茲工作時(shí)不小心劃傷了手。數(shù)周后，他因傷口感染、四肢開始腐爛被送進(jìn)醫(yī)院。為挽救生命，醫(yī)生給愛德華茲做了截肢手術(shù)。他失去了雙腿膝蓋以下的部分，以及整個(gè)左前臂和右前臂的一部分。之后，愛德華茲安裝了假手和假腿。而對(duì)他身體康復(fù)最為重要的是去年安裝的仿生手。這種神奇的仿生手有5個(gè)可以自如活動(dòng)的“手指”。最令人驚嘆的是，仿生手的工作原理與人手極其相似。仿生手上布有肌電電極傳感器，可以捕捉手臂上剩余的肌肉組織所發(fā)出的肌電信號(hào)。經(jīng)過不斷練習(xí)，愛德華茲手臂和頸部逐漸適應(yīng)了仿生手的重量。他現(xiàn)在已完成6課時(shí)的培訓(xùn)，即將成為英國(guó)第一位擁有飛行駕照的截肢病人。

韓國(guó)研發(fā)用聲音給手機(jī)充電的裝置

這可能是史上又一個(gè)令人尷尬的發(fā)明——日前，韓國(guó)科學(xué)家發(fā)明了一種裝置，可以讓手機(jī)在通話時(shí)利用聲音進(jìn)行充電。該技術(shù)可將聲音轉(zhuǎn)化為電能，用戶在打電話的時(shí)候手機(jī)就會(huì)進(jìn)行充電，而且是聲音越大，充電越快。這對(duì)于愛煲電話粥的人來說，簡(jiǎn)直是天大的喜訊，但也許未來會(huì)有許多人在公共場(chǎng)合為了給手機(jī)充電而大聲喧嘩。除了給手機(jī)充電，該技術(shù)也能用在其他便攜設(shè)備上，例如音樂播放器，也許用戶在聽歌時(shí)還可以一展歌喉，同時(shí)又能為iPod充電。

韓國(guó)成均館大學(xué)研究人員Sang-WooKim表示，就像揚(yáng)聲器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲音一樣，聲音信號(hào)也能成為電源，這個(gè)過程是可逆的。他補(bǔ)充說：“很多人都在探索如何從生活環(huán)境中獲取能量，我們每天的生活和周圍環(huán)境中充斥著大量的聲音，但沒有人將它視作一種能源，實(shí)際上，演講、音樂或是噪音都可以轉(zhuǎn)換為電能來使用。”這種裝置是利用壓電效應(yīng)發(fā)電的，整個(gè)裝置就像“三明治”。氮化鎵和金-鈀化合物把氧化鋅納米管線夾在中間，當(dāng)外界聲音傳至表面時(shí)，聲波震動(dòng)會(huì)導(dǎo)致氧化鋅納米管線的壓縮和伸展，從而產(chǎn)生微量的電壓。

這種裝置能將100分貝左右的音量轉(zhuǎn)換成50毫伏的電壓，相當(dāng)于疾駛的火車或割草機(jī)的音量。對(duì)于2～3伏的手機(jī)工作電壓或70分貝左右的日常說話音量，目前該技術(shù)提供的電壓明顯還達(dá)不到要求，但起碼已經(jīng)有了更深入研究的方向。

電極植入美男子脊髓成全球首例站立癱瘓者

美國(guó)一名男子多年前因車禍造成胸部以下癱瘓后，被醫(yī)師殘酷診斷“永遠(yuǎn)無法再站立。”不過，去年醫(yī)療團(tuán)隊(duì)給他的脊髓植入電極后，竟讓他能自行站立且移動(dòng)腳步了，且他更是全世界第一位癱瘓卻借由電極治療而重新站起的人。這項(xiàng)醫(yī)療新聞一出，已振奮全球醫(yī)界人士。

現(xiàn)年25歲的薩默斯2006年發(fā)生車禍后，脊髓嚴(yán)重?fù)p傷導(dǎo)致永久性癱瘓，但他仍持續(xù)進(jìn)行3年的物理治療，其中包括腿部肌肉復(fù)健，但卻不見情況好轉(zhuǎn)。直到2009年，肯塔基州路易斯維爾大學(xué)脊髓研究中心將16個(gè)電極植入他的腰椎脊髓，以喚醒髖關(guān)節(jié)、膝蓋及腳踝等處的神經(jīng)系統(tǒng)后，終于奏效。

如今，他已能支撐自己的體重，完全站立，且時(shí)間長(zhǎng)達(dá)4分鐘，若再經(jīng)治療師的協(xié)助下，還能在跑步機(jī)上自主踏步，進(jìn)行腿部運(yùn)動(dòng)，且他部分的膀胱與性功能也已恢復(fù)。對(duì)此，薩默斯驚喜地表示，“在無法動(dòng)彈4年之后，我終于感覺到有轉(zhuǎn)機(jī)了！”他更期許自己：“最終目標(biāo)是可以走，可以跑，一定要脫離輪椅生活！”

此手術(shù)報(bào)告已發(fā)表于醫(yī)學(xué)期刊《刺胳針》上。專家也強(qiáng)調(diào)，手術(shù)的成功已讓許多癱瘓病患重拾希望。雖然這并非完全治愈的案例，但至少對(duì)于部分脊髓受損的民眾來說，可透過攜式刺激裝置，誘發(fā)站立或支撐自己體重的運(yùn)動(dòng)。

航天員在『天宮』如何生活？

“神舟”九號(hào)成功發(fā)射，“神九”與“天宮”一號(hào)交會(huì)對(duì)接任務(wù)中，航天員將在軌停留13天，那么，3名航天員在軌工作、生活的13天里，他們的生活和以往任務(wù)有何不同？《科技日?qǐng)?bào)》記者對(duì)有關(guān)專家進(jìn)行了采訪。

在地面生活時(shí)，人體內(nèi)的抗重力肌會(huì)持續(xù)起到支撐人體的作用，到了失重環(huán)境下，失去了重力負(fù)荷，人體內(nèi)的抗重力肌就會(huì)慢慢萎縮，肌力也會(huì)逐漸丟失。為了對(duì)抗失重環(huán)境對(duì)人體肌肉造成的不利影響，航天員科研訓(xùn)練中心航天醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)與應(yīng)用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成功研制出“企鵝服”。“企鵝服”是通過人為束縛，給肌體增加壓力，使航天員的肌肉得到負(fù)荷和刺激，保持基本結(jié)構(gòu)和功能。通過穿著“企鵝服”及企鵝服鞋，對(duì)航天員軀干和下肢產(chǎn)生力的負(fù)荷，對(duì)抗失重導(dǎo)致的肌肉萎縮。

為保證航天員在軌工作、生活的13天內(nèi)，既能夠得到充足的營(yíng)養(yǎng)，又能吃得舒心，航天員科研訓(xùn)練中心航天營(yíng)養(yǎng)與食品研究室根據(jù)中短期飛行期間人體物質(zhì)代謝規(guī)律和營(yíng)養(yǎng)需求，結(jié)合中華傳統(tǒng)飲食養(yǎng)生，設(shè)計(jì)出適應(yīng)航天員在軌駐留飲食需要的飛行食譜，特別是針對(duì)空間環(huán)境下女性營(yíng)養(yǎng)需求和生理特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出滿足女航天員飲食需要的飛行食譜。這次任務(wù)的食品主要包括罐頭食品、脫水食品、中水分食品、自然型食品等7大類共70余種中式食品。

對(duì)人體來說，大氣層外的空間可謂是“生命禁區(qū)”，如何為航天員在真空、溫差極大、輻射極強(qiáng)的空間里營(yíng)造一個(gè)健康、舒適的生活環(huán)境尤為重要。在“神舟”九號(hào)任務(wù)中，航天員攜帶了音樂、文學(xué)書籍、圖片、視頻等4大類電子文件進(jìn)入太空。這次任務(wù)共為航天員準(zhǔn)備了航天藥箱、航天小藥包和個(gè)人急救小藥包3類藥物。

我科學(xué)家首次實(shí)現(xiàn)高效率長(zhǎng)壽命量子存儲(chǔ)器

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室潘建偉院士及其同事包小輝、趙博等同德國(guó)研究人員合作實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了具有高讀出效率及長(zhǎng)存儲(chǔ)壽命的高性能量子存儲(chǔ)器。該實(shí)驗(yàn)在國(guó)際上首次將長(zhǎng)存儲(chǔ)壽命和高讀出效率在單個(gè)存儲(chǔ)器內(nèi)結(jié)合起來，向可升級(jí)長(zhǎng)程量子通信及可升級(jí)光學(xué)量子計(jì)算邁出了至關(guān)重要的一步。

量子存儲(chǔ)器是量子中繼及大尺度光學(xué)量子計(jì)算中的關(guān)鍵器件，其核心性能指標(biāo)是存儲(chǔ)壽命和讀出效率。在以往研究中，延長(zhǎng)存儲(chǔ)壽命和提高讀出效率這兩部分往往分開進(jìn)行，使得存儲(chǔ)壽命和讀出效率這兩個(gè)主要指標(biāo)沒有得到同步提升。具體來講，在以往實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命量子存儲(chǔ)的實(shí)驗(yàn)中，盡管存儲(chǔ)壽命已經(jīng)提升至毫秒量級(jí)以上，但讀出效率卻僅為20%左右；在實(shí)現(xiàn)高效量子存儲(chǔ)的實(shí)驗(yàn)中，盡管讀出效率已經(jīng)提升70%以上，但存儲(chǔ)壽命卻僅有幾百納秒到幾微秒左右。僅單一性能指標(biāo)較好的量子存儲(chǔ)器無法滿足量子中繼及光學(xué)量子計(jì)算等的實(shí)際應(yīng)用需求。

研究表明，通過采取共線讀寫的幾何結(jié)構(gòu)延長(zhǎng)自旋波波長(zhǎng)可以提升存儲(chǔ)壽命，通過采取光腔增強(qiáng)的方式可以提升讀出效率。這兩部分相結(jié)合帶來的一個(gè)重要技術(shù)難題是，需要實(shí)現(xiàn)光腔與4個(gè)模式的同時(shí)共振。潘建偉小組通過巧妙的方案設(shè)計(jì)將這一四重共振的技術(shù)難題簡(jiǎn)化為雙重共振，降低了實(shí)驗(yàn)難度。經(jīng)過課題組成員的艱苦努力，并通過一系列其他技術(shù)難題的攻克，最終成功實(shí)現(xiàn)了3.2毫秒的存儲(chǔ)壽命及73%的讀出效率。該成果為目前國(guó)際上量子存儲(chǔ)綜合性能指標(biāo)最好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

我國(guó)最大推力火箭發(fā)動(dòng)機(jī)研制成功

我國(guó)推力最大的新一代運(yùn)載火箭發(fā)動(dòng)機(jī)——120噸級(jí)液氧煤油高壓補(bǔ)燃循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)近日研制成功，這使我國(guó)成為繼俄羅斯之后第二個(gè)掌握液氧煤油高壓補(bǔ)燃循環(huán)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)核心技術(shù)的國(guó)家。該型發(fā)動(dòng)機(jī)將作為我國(guó)新一代運(yùn)載火箭的動(dòng)力系統(tǒng)，為載人航天、月球探測(cè)等國(guó)家重大專項(xiàng)任務(wù)提供有力保障。

據(jù)介紹，該型發(fā)動(dòng)機(jī)是我國(guó)首型擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高壓補(bǔ)燃循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，具有高性能、高可靠、無毒無污染等特點(diǎn)。其研制過程中，突破了液氧煤油高壓補(bǔ)燃循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)70余項(xiàng)，獲得了近20項(xiàng)國(guó)防科技成果及相關(guān)專利授權(quán)；形成了比較完備的發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)體系；培育了一支老、中、青相結(jié)合的科研隊(duì)伍；積累了豐富的研制、生產(chǎn)試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)；圍繞該型發(fā)動(dòng)機(jī)研制所需的近50種新材料攻關(guān)，促進(jìn)了相關(guān)領(lǐng)域基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)我國(guó)相關(guān)工業(yè)水平的提升起到了帶動(dòng)作用。該型發(fā)動(dòng)機(jī)的研制成功具有三方面重要意義：一是填補(bǔ)了我國(guó)高壓補(bǔ)燃循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)空白，縮短了我國(guó)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)水平與國(guó)外的差距，奠定了我國(guó)未來航天動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)；二是帶動(dòng)了我國(guó)民用技術(shù)，特別是工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了工業(yè)技術(shù)水平的提升。

葡萄糖燃料電池可為醫(yī)療植入物提供動(dòng)力

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道，美國(guó)麻省理工學(xué)院的工程師基于葡萄糖開發(fā)了一種新型燃料電池，有望成為未來醫(yī)療植入物的能量來源，并有助于癱瘓病人四肢運(yùn)動(dòng)能力的恢復(fù)等。這種燃料電池可從葡萄糖分子中剝離電子制造微弱的電流，允許其與其他電路結(jié)合，而這正是腦部植入物所需的。

事實(shí)上，葡萄糖燃料電池的理念并不新鮮。早在20世紀(jì)70年代，科學(xué)家就提出能以這種電池為心臟起搏器提供動(dòng)力。但這一提議最終因?yàn)槠咸烟侨剂想姵厮褂玫拿覆荒荛L(zhǎng)久發(fā)揮作用，以及鋰離子電池能在單位面積內(nèi)提供更強(qiáng)勁的能量而擱淺。基于上述問題，新型葡萄糖燃料電池作出了相關(guān)改進(jìn)。科研人員采用了與制造半導(dǎo)體電子芯片相同的技術(shù)，以硅為原料組裝而成。此外，這種燃料電池并不具備任何生物組件，可借助與人體相容性良好的鉑催化劑從葡萄糖處剝離電子，模擬細(xì)胞酶的活動(dòng)，分解葡萄糖并產(chǎn)生三磷酸腺苷（ATP），即細(xì)胞的“能量貨幣”。目前，新型葡萄糖燃料電池能產(chǎn)生高達(dá)數(shù)百微瓦的功率，足可以驅(qū)動(dòng)超低功耗的臨床神經(jīng)植入物。例如腦脊髓液（CSF） 中就只有屈指可數(shù)的細(xì)胞，因此位于其中的植入物很難能激起免疫反應(yīng)。而計(jì)算數(shù)據(jù)顯示，葡萄糖燃料電池能夠從腦脊髓液中獲得可觀的葡萄糖，從而為植入物提供動(dòng)力。另外，由于這只占據(jù)了葡萄糖燃料電池有效功率的一小部分，所以其也不會(huì)對(duì)大腦功能造成不良影響。

科學(xué)家表示，這一成果可為開發(fā)無需外界能源的植入式醫(yī)療設(shè)備提供幫助，下一步仍需證明其在活體生物內(nèi)也能良好運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)葡萄糖燃料電池與超低功耗的電子設(shè)備相結(jié)合，就能實(shí)現(xiàn)大腦等位置植入物的自行供電，從而惠及醫(yī)療和仿生學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域。

美科學(xué)家利用光成功控制了猴子的睡眠

據(jù)英國(guó)《每日電訊報(bào)》網(wǎng)站報(bào)道，美國(guó)科學(xué)家研制出了能將光脈沖遞入大腦的植入物，其能使用光脈沖隨意打開或關(guān)閉大腦細(xì)胞。他們成功地使用這種方法控制了猴子的睡眠。這種前所未有的控制大腦的方式有望為癲癇、阿爾茨海默癥等神經(jīng)疾病提供新療法，或許也能幫助人們制造新記憶。

為了找到治療神經(jīng)疾病的新方法，麻省理工學(xué)院的生物工程師愛德華·博伊登和同事攜手研制出了這款能讓光照射在大腦內(nèi)特定區(qū)域甚至單個(gè)細(xì)胞上的無線植入物原型。其能用光纖將光遞送到植入物所在的大腦區(qū)域，隨意地打開或關(guān)閉大腦細(xì)胞。首先，研究人員利用海藻和某些細(xì)菌體內(nèi)的光敏分子對(duì)腦細(xì)胞進(jìn)行遺傳修改。他們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過遺傳修改的病毒可以誘導(dǎo)這類光敏分子進(jìn)入哺乳動(dòng)物的大腦細(xì)胞（神經(jīng)元）中。這種經(jīng)過遺傳修改的病毒先將海藻的一個(gè)基因插入哺乳動(dòng)物的大腦細(xì)胞中，此后，基因中攜帶的指令就會(huì)“指導(dǎo)”細(xì)胞在神經(jīng)元表面產(chǎn)生光敏分子。當(dāng)光照射在這些經(jīng)過了遺傳修改的腦細(xì)胞上時(shí)，腦細(xì)胞會(huì)隨之打開或者關(guān)閉。他們利用這項(xiàng)技術(shù)讓實(shí)驗(yàn)鼠和猴子睡覺，也利用這項(xiàng)技術(shù)讓實(shí)驗(yàn)鼠“對(duì)光上了癮”。研究人員表示，這意味著最新技術(shù)能用于治療上癮癥，也可以幫助脊髓神經(jīng)受損的病人緩解痛苦或恢復(fù)運(yùn)動(dòng)功能。博伊登指出：“癲癇發(fā)作時(shí)，病人大腦中的某些地方會(huì)變得過度活躍。我們或許可以利用這種人造植入物讓這個(gè)過度活躍的區(qū)域關(guān)閉一段時(shí)間，從而治療癲癇。另外，也可以直接將信息送入大腦以幫助人們形成新的記憶。”

『海水淡化』解決『吃水』問題

阿什科隆海水淡化廠是全球第二大反滲透法海水淡化工廠，每天生產(chǎn)1.18億立方米飲用水，占以色列年用水需求量的55%，而每立方米成本僅為0.53美元。工廠將一公里外15米深的海水通過大型管道抽至離心設(shè)備，經(jīng)過加工處理，最終變成可以飲用的淡水。阿什科隆工廠使用了多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，包括其獨(dú)有的“三中心設(shè)計(jì)”（泵中心、膜中心和能量回收中心）、三根管路取水和獨(dú)特的脫硼系統(tǒng)。全自動(dòng)化工廠使用一流節(jié)能技術(shù)，工廠由獨(dú)立聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠供電。

以色列公司目前占有全球近一半的海水淡化市場(chǎng)，用戶遍及中國(guó)、美國(guó)、歐洲、澳大利亞等全球各地。以色列全境約三分之二的土地為沙漠，水資源非常匱乏。然而，正是這種殘酷的生存環(huán)境，令以色列自1948年建國(guó)之日起就將水資源的管理提升到國(guó)家戰(zhàn)略層面上，通過一系列法規(guī)明確規(guī)定了各部門用水的定額：每年居民用水占20%，農(nóng)田環(huán)保用水占40%，工業(yè)用水占40%，任何部門不得超額使用。

為了解決工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水，以色列將污水回收率一提再提，直至目前的75%，成為世界水資源回收利用率最高的國(guó)家。而在發(fā)展中國(guó)家，僅有約10%的污水得以回收利用。

美設(shè)計(jì)超高速空氣壓火車： 時(shí)速6400 公里

一位美國(guó)設(shè)計(jì)師近日設(shè)計(jì)了一款超高速列車，時(shí)速超過6000公里。這是一種圓筒狀列車，在一根氣密管道內(nèi)運(yùn)行。其原理是采用氣壓差推進(jìn)，抽出列車前方的所有空氣，以列車后方的氣壓差推動(dòng)列車在管道內(nèi)高速行進(jìn)。設(shè)計(jì)師表示這款列車對(duì)于連接分散各地的城市將是非常理想的工具。

據(jù)稱，超快速火車可以在1小時(shí)內(nèi)將旅客從紐約送至倫敦，其時(shí)速可以達(dá)到驚人的4000英里 (約合6400公里)。并且其每公里耗電量相比之下也要低得多。但是，他表示這一設(shè)計(jì)方案在速度和能力方面的潛力還沒有完全被展現(xiàn)出來。

科學(xué)家研制最輕材料由99.99%空氣構(gòu)成

據(jù)美國(guó)《每日科學(xué)》網(wǎng)站報(bào)道，英國(guó)基爾大學(xué)和德國(guó)漢堡科技大學(xué)的科學(xué)家們研制出了迄今為止全球最輕的材料“飛行石墨”，其密度僅為0.2毫克/立方厘米，由99.99%的空氣構(gòu)成。“飛行石墨”是由多孔的碳管在納米和微米尺度三維交織在一起組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。它可以被壓縮95%，然后恢復(fù)到原有大小。它還幾乎能吸收所有光線。因?yàn)槠洫?dú)具的特性，“飛行石墨”能被安裝在鋰離子電池的電極上，電池的質(zhì)量由此大為減輕，得到的小電池可以用在電動(dòng)汽車或電動(dòng)自行車上。其未來的應(yīng)用領(lǐng)域還包括讓合成材料具有導(dǎo)電性，困擾很多人的靜電干擾可能會(huì)因此得以避免。“飛行石墨”還可以應(yīng)用于航空航天和衛(wèi)星領(lǐng)域所用的電子設(shè)備上，因?yàn)檫@些設(shè)備必須能耐受大量的振動(dòng)；而且，新材料也有望應(yīng)用于水凈化方面，作為吸附劑吸附水中的污染物，因?yàn)樗苎趸蚍纸獠⒁瞥械奈廴疚铩Ｆ渥吭降牧W(xué)穩(wěn)定性、導(dǎo)電性以及表面積大等優(yōu)點(diǎn)，還可以用于恒溫箱或通風(fēng)設(shè)備，以凈化環(huán)境空氣。

新技術(shù):WiFi每秒傳輸2.5TB

瑞典空間物理研究所的科學(xué)家研發(fā)出一項(xiàng)新的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，能夠讓W(xué)iFi網(wǎng)絡(luò)每秒傳輸相當(dāng)于66張DVD存儲(chǔ)量的數(shù)據(jù)。他們采取的方式是利用螺旋形無線電波，能夠在同一帶寬內(nèi)傳輸多個(gè)信號(hào)。

空間物理研究所的研究員法布里齊奧·坦布里尼表示，通過將無線電波扭曲，可以在同一頻段傳輸多個(gè)信號(hào)。

在《新物理學(xué)雜志》上，科學(xué)家公布了他們的研究發(fā)現(xiàn)。研究小組領(lǐng)導(dǎo)人亞力克斯·韋爾納教授表示，他們的下一步工作是利用光纜傳輸這種信號(hào)。他說：“大氣層中的湍流是我們?cè)庥龅奶魬?zhàn)之一。這種方式也可用于衛(wèi)星之間的遠(yuǎn)距離通訊，因?yàn)樘罩胁⒉淮嬖谕牧鲉栴}。”巴塞羅納光子學(xué)研究所的胡安·托萊斯表示：“這些研究開啟了電信歷史的新篇章。它們進(jìn)一步挖掘了以太網(wǎng)OAM技術(shù)的潛力，大幅提高了數(shù)據(jù)傳輸能力。”

美韓研發(fā)新系統(tǒng)預(yù)警太陽風(fēng)暴潛在危險(xiǎn)

一個(gè)國(guó)際科研團(tuán)隊(duì)日前研發(fā)出一種新型太陽風(fēng)暴預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)能分析太陽風(fēng)暴中飛向地球的高能、高速帶電粒子流強(qiáng)度，并根據(jù)其中的質(zhì)子能量提前166分鐘發(fā)出預(yù)警。

由美國(guó)特拉華大學(xué)、韓國(guó)忠南大學(xué)和漢陽大學(xué)的科研人員共同研發(fā)的這一預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)的設(shè)備可測(cè)量太陽風(fēng)暴中首先抵達(dá)地球的高能、高速帶電粒子流強(qiáng)度，從而使研究人員提前評(píng)估，預(yù)測(cè)其潛在危險(xiǎn)水平。該系統(tǒng)可讓在太空?qǐng)?zhí)行任務(wù)的航天員及時(shí)躲進(jìn)航天器內(nèi)的隔離區(qū)，也可提醒在地球磁場(chǎng)較弱的極地飛行的駕機(jī)者及時(shí)降低飛行高度，以便受到地球磁場(chǎng)更多保護(hù)。

日本打造超薄肥皂泡屏幕可獲3D視覺效果

據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，人們不久之后或許就可以在肥皂泡上觀看電影了！一個(gè)國(guó)際科學(xué)家小組近期研制出一種技術(shù)，可以將圖像投影到肥皂泡上。他們甚至還開發(fā)出了一種超聲波，用于改變肥皂泡的性質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)平面或立體的不同顯示效果。當(dāng)然，被用作顯示屏的肥皂泡的配方并不是孩子們平時(shí)吹泡泡玩的那種，不過肥皂仍然是其中的主要配方。研究小組宣稱，這一顯示屏將是世界上最薄的透明顯示系統(tǒng)。盡管傳統(tǒng)的屏幕是不透明的，但是陽一教授和他的同事合作開發(fā)的這一款顯示屏卻擁有不同的透明度和反光性。研究小組成功地運(yùn)用超聲波技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)氣泡薄膜性質(zhì)的控制。未來這一技術(shù)將很有希望運(yùn)用于平板電腦等產(chǎn)品身上。

美從細(xì)菌獲取高強(qiáng)度合成蜘蛛絲

美國(guó)加州太平洋大學(xué)科學(xué)家創(chuàng)造性地改革了合成蜘蛛絲純化過程，為生產(chǎn)和應(yīng)用高強(qiáng)度合成蜘蛛絲奠定了基礎(chǔ)。

科學(xué)家表示，在后紡織過程中，合成蜘蛛絲分子通過機(jī)械促動(dòng)器械被拉伸而提高了纖維的強(qiáng)度。研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)械拉伸讓合成蜘蛛絲十分均勻，避免了人工紡織過程中出現(xiàn)的誤差，結(jié)果是合成蜘蛛絲與雌性黑寡婦蜘蛛產(chǎn)生的自然蜘蛛絲相近程度超出了科學(xué)家的預(yù)想。

科學(xué)家過去已掌握了獲得與自然纖維具有相同生化完整性的合成蜘蛛絲的方法，但是，存在的問題是不能模仿蜘蛛特有的后紡織技能。這種自然后紡織過程可拉伸纖維（蜘蛛絲），以便讓纖維分子整齊排列提高纖維的強(qiáng)度。為解決該難題，太平洋大學(xué)克雷格·維爾拉博士開發(fā)了利用機(jī)械促動(dòng)器械除去人為變數(shù)的技術(shù)。在實(shí)驗(yàn)室中，機(jī)械促動(dòng)器械能夠模仿蜘蛛的自然后紡織技巧，可靠地拉伸合成蜘蛛絲纖維至特定的長(zhǎng)度。維爾拉表示，在拉伸過程前，合成纖維存在著顯著的力學(xué)特征差異，拉伸處理后其差異顯著減少。鑒于其力學(xué)特性，合成蜘蛛絲具有潛在的多種工業(yè)應(yīng)用。分析表明，其強(qiáng)度可以與杜邦公司的凱夫拉爾纖維相媲美，同時(shí)其重量更輕、密度更低。如果人們能夠大量生產(chǎn)具有蜘蛛絲力學(xué)特性的合成絲，那么有望利用它取代凱夫拉爾纖維、碳纖維和鋼材。合成蜘蛛絲將給特定產(chǎn)品的生產(chǎn)帶來巨大的影響，包括防彈衣、飛機(jī)機(jī)身以及外科切口縫合線。維爾拉領(lǐng)導(dǎo)的研究小組目前在繼續(xù)研究黑寡婦蜘蛛以及合成蜘蛛絲的生產(chǎn)。他們最終的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)合成蜘蛛絲材料可再生生產(chǎn)，幫助人們改變未來。

研究發(fā)現(xiàn)首個(gè)有助抗老年癡呆的基因變異類型

英國(guó)《自然》雜志網(wǎng)站刊登報(bào)告說，冰島研究人員發(fā)現(xiàn)了首個(gè)有助抗老年癡呆的基因變異類型，攜帶這種基因變異類型的人進(jìn)入老年后出現(xiàn)癡呆癥狀的風(fēng)險(xiǎn)大大降低。這一發(fā)現(xiàn)有助于尋找治療老年癡呆癥的方法。

冰島基因解碼公司的研究人員對(duì)1795名冰島人進(jìn)行健康調(diào)查和基因測(cè)序后發(fā)現(xiàn)，影響老年癡呆癥的基因——淀粉樣前體蛋白基因有不同的變異類型。研究人員解釋說，老年癡呆癥的病因是大腦中出現(xiàn)β淀粉樣蛋白堆積。而淀粉樣前體蛋白基因上的這個(gè)變異類型就可以限制β淀粉樣前體蛋白裂解酶1的功能，從而降低老年癡呆癥的風(fēng)險(xiǎn)。參與研究的卡里·斯特凡松表示，本次發(fā)現(xiàn)為治療老年癡呆癥提供了線索，即應(yīng)該研發(fā)能夠抑制β淀粉樣前體蛋白裂解酶1的功能的藥物。目前已經(jīng)有一些醫(yī)藥公司在這個(gè)方向上努力，但還處在摸索階段。

借助宇航服科技發(fā)明體溫調(diào)節(jié)襯衫

你是否想過采取騎自行車這種環(huán)保而便捷的交通方式上下班，卻又擔(dān)心騎車會(huì)令你臭汗淋漓而最終作罷呢？外國(guó)媒體報(bào)道，近日美國(guó)麻省理工學(xué)院 (MIT)的研究生們借用美國(guó)國(guó)家航空航天局 (NASA)研發(fā)的體溫控制技術(shù)，發(fā)明了一種體溫調(diào)節(jié)襯衫，成功解決了上述難題。

這個(gè)由麻省理工學(xué)院一幫研究生組成的名為“陸軍供應(yīng)部”科研小組，期望能夠把這款取名為“阿波羅”(Apollo)的體溫調(diào)節(jié)襯衫投入批量生產(chǎn)。

據(jù)悉，“阿波羅”襯衫使用了與NASA宇航服相似的科技。襯衫由一種特殊的變相儲(chǔ)能材料制成，這種材料能夠在穿衣者感到炎熱時(shí)吸收他身上的熱量，然后在室溫降低時(shí)再把儲(chǔ)存的熱量釋放出來。同時(shí)襯衫上還有一層抗菌涂層，以保證穿衣者時(shí)刻保持體味清新。

迄今最大激光脈沖：500萬億瓦特功率

據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，位于加利福尼亞州體育場(chǎng)大小的美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置7月制造出人類歷史上能量最大的激光脈沖。7月5日，192束激光融合成一個(gè)紫外線激光脈沖，產(chǎn)生500萬億瓦特峰值功率，這比美國(guó)在任何特定時(shí)刻內(nèi)使用的總電量還要高1000多倍。對(duì)旨在用類似于發(fā)生在氫彈中的核聚變反應(yīng)產(chǎn)生巨大能量的“聚變”設(shè)備來說，這個(gè)脈沖的產(chǎn)生具有重大歷史意義。美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置負(fù)責(zé)人愛德華·摩西表示：“它正全面運(yùn)作。科學(xué)家在清潔聚變能源的探索上邁出了重要一步。”

這個(gè)脈沖只持續(xù)了230億分之一秒。這個(gè)激光陣列并未朝著目標(biāo)物發(fā)射，但2年內(nèi)，科學(xué)家將朝著一個(gè)1毫米氫球發(fā)射這192束激光。美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置的科學(xué)家希望它將來點(diǎn)燃聚變反應(yīng)堆的聚變，從而釋放出比這些激光所輸入的能量還要多的能量。

受控的核聚變可以生成一種從上世紀(jì)50年代以來科學(xué)家一種試圖制造出來的清潔能源，但在氫彈中核聚變是不受控制的。由于激光脈沖的持續(xù)時(shí)間極其短暫，所以所需總能量并不像聽起來的那么多，它們被儲(chǔ)存在美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置電池一樣的巨大容器中。

捕霧棉從沙漠霧里采集水分

在干旱的地方，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生通宵的大霧，有些人便利用“霧水收集器”來獲得淡水。這通常都通過一片片的網(wǎng)來收集霧滴，然后讓它們滾動(dòng)到下方的容器里。許多研究人員已經(jīng)嘗試增加這些收集器的效率 ，比如，通過親水性(吸水)和疏水性材料的組合。現(xiàn)在，一隊(duì)科學(xué)家們做的東西有些不同——他們已經(jīng)創(chuàng)建了一個(gè)以棉為主的捕霧材料，能夠在完全的親水性和疏水性之間切換！

荷蘭埃因霍恩科技大學(xué)和香港理工大學(xué)的科學(xué)家們是從普通的織物棉開始的。通常情況下，普通棉花只能吸收空氣中約占自身體重18%的水分，該研究小組隨后應(yīng)用了被稱為PNIPAAm(凝膠/聚合物)的涂層。

在溫度高達(dá)34℃時(shí)(華氏93°F)，PNIPAAm具有親水性的海綿狀結(jié)構(gòu)。該涂層棉能吸收高達(dá)自身重量340%的液滴。一旦溫度變得更高，聚合物的結(jié)構(gòu)就會(huì)“關(guān)閉”并顯現(xiàn)疏水性質(zhì)。在處理過的棉花身上，就會(huì)導(dǎo)致其所吸收的水分以液滴的形式被釋放出來。據(jù)報(bào)道，收集到的水是純凈和安全的，而且該聚合物能夠反復(fù)循環(huán)使用。此外，傳統(tǒng)的霧水收集器需要一定程度的風(fēng)力搖動(dòng)，以使收集到的液滴松散開，而新材料可以在完全靜止的條件下釋放液態(tài)水。有人建議，該材料可用于制作集水帳篷，或者用于排汗的運(yùn)動(dòng)服。

手指作“密碼” 開啟保險(xiǎn)箱

經(jīng)過近10年攻關(guān)，由國(guó)防科大電子科學(xué)與工程學(xué)院研制的人體靜脈特征識(shí)別系統(tǒng)，目前已取得7項(xiàng)專利授權(quán)，即將投入實(shí)際運(yùn)用。近日，該系統(tǒng)得到有關(guān)安防專家肯定，稱其填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)高級(jí)安保系統(tǒng)的空白。這是我國(guó)生物特征識(shí)別技術(shù)取得的又一重大突破。

靜脈識(shí)別系統(tǒng)，是根據(jù)血液中的血紅素有吸收紅外線光的特質(zhì)，將具近紅外線感應(yīng)度的小型照相機(jī)對(duì)著手指進(jìn)行攝影，即可將照著血管的陰影處拍攝出圖像來。將血管圖樣進(jìn)行數(shù)字處理，制成血管圖樣影像，依其結(jié)構(gòu)特征作為身份識(shí)別的依據(jù)。在國(guó)防科大實(shí)驗(yàn)室，記者看到了跟指紋識(shí)別機(jī)器外形類似的靜脈識(shí)別機(jī)器。只要事先錄入靜脈數(shù)據(jù)，無須指紋接觸，將手指懸空放入其中，照樣能打開與之相連的保險(xiǎn)箱。

據(jù)介紹，目前正在應(yīng)用的生物目標(biāo)識(shí)別安防技術(shù)主要有指紋識(shí)別、虹膜識(shí)別和人臉識(shí)別。但它們都存在缺陷：指紋識(shí)別易被復(fù)制、被竊取，指紋特征很難做到活體特征，安全性能較低；虹膜識(shí)別圖像采集設(shè)備非常昂貴，設(shè)備尺寸也很難做到小型化，而且對(duì)識(shí)別距離和眼睛狀態(tài)要求嚴(yán)格，使用起來很不方便；人臉識(shí)別容易被人臉照片、人臉視頻等攻擊和欺騙，難以做到活體識(shí)別。

手指靜脈識(shí)別完全能避免這些缺點(diǎn)。國(guó)防科大謝劍斌說：“靜脈藏匿在身體內(nèi)部，肉眼無法看到，也不會(huì)像指紋那樣在使用過程中留下印痕，不易被復(fù)制，是真正的活體檢測(cè)，安全性能很高；其次，靜脈是流動(dòng)的血液形成的，只有活體才存在靜脈，靜脈特征不易被竊取。”此外，還具有漏登錄率極低、非接觸采集、設(shè)備成本較低、體積較小等特點(diǎn)，適宜推廣。

模擬光合作用制造新能源

英國(guó)多所知名高校日前啟動(dòng)了一項(xiàng)新研究計(jì)劃，通過模擬植物光合作用的原理，將太陽光轉(zhuǎn)化為可利用的氫能源。

該項(xiàng)目首席研究員、英國(guó)東英吉利大學(xué)科學(xué)家茹萊亞·比特表示，研究人員將利用合成生物技術(shù)，把微型太陽能板與微生物綁定，建立起人工模擬的光合系統(tǒng)，從而將吸收的太陽光轉(zhuǎn)化為氫和氧。比特說：“人工光合系統(tǒng)將能捕獲太陽光，制造生產(chǎn)出‘無碳’新能源——?dú)洹＿@一能源可應(yīng)用在新能源汽車和發(fā)電等領(lǐng)域。”研究人員表示，目前太陽能、風(fēng)能等新能源開發(fā)程度尚淺，其主要原因在于這些新能源轉(zhuǎn)化方式有限。相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)家認(rèn)為，相比現(xiàn)有轉(zhuǎn)換太陽能的方式，模擬植物的光合作用制造能源會(huì)更高效。

基因技術(shù)可實(shí)現(xiàn)鏈黑菌素類抗生素高效合成

上海交通大學(xué)微生物代謝國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室林雙君研究小組通過對(duì)鏈黑菌素生物合成基因簇進(jìn)行基因解析，闡明了鏈黑菌素復(fù)雜的生物合成途徑。由此得到的鏈黑菌素類似物，不僅抗癌活性高很多，其毒性上也僅為原始鏈黑菌素的五分之一。

鏈黑菌素是由一株絨毛鏈霉菌所產(chǎn)生的抗腫瘤抗生素，具廣譜抗腫瘤活性。但在上世紀(jì)七八十年代進(jìn)行二期臨床實(shí)驗(yàn)時(shí)，因其毒性過強(qiáng)而被迫終止。

基因組測(cè)序技術(shù)為生物合成機(jī)制的研究提供了更多信息。林雙君研究小組首先克隆了鏈黑菌素潛在的抗生素基因簇，定位出鏈黑菌素的生物合成的48個(gè)獨(dú)立基因編碼，再通過微生物遺傳學(xué)、化學(xué)及生物化學(xué)技術(shù)和手段，獲得了其中17個(gè)基因的突變菌株，從中分離鑒定了12個(gè)與鏈黑菌素生物合成相關(guān)化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，提出了鏈黑菌素生物合成途徑的模型。

在這一過程中，還揭示了多個(gè)新穎或關(guān)鍵的酶催化反應(yīng)的分子生物學(xué)機(jī)制。該項(xiàng)研究為抗生素藥物新穎酶催化反應(yīng)基因的挖掘，并利用合成生物學(xué)等前沿生物技術(shù)創(chuàng)造新的結(jié)構(gòu)衍生物奠定了基礎(chǔ)。林雙君稱，這是首次在基因水平實(shí)現(xiàn)鏈黑菌素的生物合成途徑的解析。

課題組通過基因工程技術(shù)獲得的一個(gè)鏈黑菌素類似物，在抗癌活性上比目前臨床使用的抗癌藥物高很多。這個(gè)類似物在臨床應(yīng)用方面，對(duì)治療淋巴瘤、白血病、鼻咽癌等疾病將有更大的優(yōu)勢(shì)。林雙君表示，只要將產(chǎn)量提高到可規(guī)模化生產(chǎn)，就可將鏈黑菌素或類似物轉(zhuǎn)化為一個(gè)新型的抗癌藥物，不僅有望降低藥價(jià)，而且減少化療時(shí)產(chǎn)生的毒副作用。

我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)天然免疫識(shí)別與調(diào)控新機(jī)制

新一期《細(xì)胞》雜志刊登了我國(guó)科學(xué)家曹雪濤院士研究團(tuán)隊(duì)的論文，揭示核糖核酸（RNA）病毒如何通過獨(dú)特方式，在巨噬細(xì)胞與樹突狀細(xì)胞等天然免疫細(xì)胞中抑制RNA病毒識(shí)別受體功能的新型分子機(jī)制，為病毒逃逸天然免疫細(xì)胞監(jiān)控和清除提出了新途徑。

巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞是機(jī)體能夠感知、識(shí)別外源病原體入侵機(jī)體的重要天然免疫細(xì)胞。目前已發(fā)現(xiàn)天然免疫細(xì)胞能夠通過維甲酸誘導(dǎo)基因 -Ⅰ（RⅠG-Ⅰ），在細(xì)胞內(nèi)識(shí)別入侵病毒RNA，并觸發(fā)信號(hào)通路而誘導(dǎo)Ⅰ型干擾素產(chǎn)生清除病毒。可見，RNA病毒的主要識(shí)別受體RⅠG-Ⅰ在抗RNA病毒天然免疫應(yīng)答中發(fā)揮關(guān)鍵作用。但是，科學(xué)家們對(duì)這些機(jī)制仍不十分清晰。

在國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家重大科學(xué)計(jì)劃項(xiàng)目和973免疫學(xué)項(xiàng)目資助下，曹雪濤率領(lǐng)由浙江大學(xué)免疫學(xué)研究所、第二軍醫(yī)大學(xué)免疫學(xué)研究所暨醫(yī)學(xué)免疫學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室及免疫學(xué)系組成的團(tuán)隊(duì)聯(lián)合攻關(guān)，篩選到RNA病毒感染巨噬細(xì)胞后能夠特異性誘導(dǎo)表達(dá)的一個(gè)膜分子——唾液酸結(jié)合性免疫球蛋白樣凝集素-G（Siglec-G），再通過體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)Siglec-G能夠在巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞中以負(fù)反饋方式，促進(jìn)RNA病毒識(shí)別受體分子RⅠG-Ⅰ的蛋白降解，進(jìn)而抑制RⅠG-Ⅰ所活化的信號(hào)通路及其觸發(fā)的Ⅰ型干擾素產(chǎn)生，從而幫助RNA病毒逃逸機(jī)體天然免疫。

該研究為進(jìn)一步深入研究抗病毒天然免疫應(yīng)答、了解RNA病毒與機(jī)體相互作用機(jī)制開辟了新思路，也為抗病毒藥物設(shè)計(jì)提供了新靶點(diǎn)。