科技動態

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中國創新指數為57.9排名21位

中國科技發展戰略研究院2月24日在京首次發布“國家創新指數 2010”研究成果。研究顯示，中國創新指數為57.9，在全球40個主要國家中排名21位；美國、瑞士、韓國和日本在“國家創新指數2010”排位中，分居1至4位。

為監測和評價創新型國家建設進程，中國科技發展戰略研究院從2006年起開展國家創新指數研究。該研究借鑒了國內外關于國家競爭力和創新評價等理論和方法，建立了包括創新資源、知識創造與應用、企業創新、創新績效和創新環境5個一級指標和31個二級指標的評價指標體系。報告選擇占世界R&D經費總量98%、全球GDP總量88%的40個國家作為評價對象，以2000～2008年的統計（調查）數據為基礎，測算40個國家的創新指數。

從主要科技指標表現看，我國R&D經費總量已位居世界第四位，R&D人員總量位居世界第一，被SCI數據庫收錄的論文數居第二位，本國人發明專利年度授權量進入世界前三，高技術產業增加值位居世界第二位，高技術產業產品出口穩居世界首位。

在國家創新指數的5個一級指標的國際排名中，我國創新資源指數排名第33位，比2000年提升5位，以2000年為基數，創新資源指數平均增速為12%，反映我國對科技創新的投入持續增加，為國家創新能力的提升提供了基礎保障。知識創造指數排名第33位，比2000年提升6位，該指數年均增速達24%，反映我國基礎研究能力大大增強，知識的創造和技術的轉化應用給予創新越來越強的支撐。創新績效指數已迅速躍升到世界第9位，比2000年提升23位，指數年均上升速率為14%，反映我國科技創新的成果顯著增長，創新的效率明顯提升。企業創新指數排名第12位，比2000年提升13位，但該指數本身增長相對較慢，平均增速為10%，這也說明我國產業結構調整的任務還很艱巨，企業的創新能力還有待加速提高。創新環境指數排名第23位，比2005年提升4位，我國在市場經濟體制、知識產權保護等方面的環境明顯改善。

值得一提的是，在“創新資源”和“知識創造”方面，我國雖然具有規模優勢，但許多相對指標，如效率指標、強度指標、質量指標，與主要創新型國家相比仍然有較大差距。而我國在“創新績效”和“企業創新”方面的排名進步，較多地依靠了資金和自然資源要素的投入以及三資企業出口的拉動所帶來的經濟績效的提高，我們對國外先進技術依賴程度依然較高，自然資源要素的利用效率依然很低。在創新環境方面，我國在創新融資、反壟斷等方面改善尚不明顯。（科技日報）

我國水稻株高調控研究獲重要進展

中國科學院上海生科院植物生理生態研究所植物分子遺傳國家重點實驗室何祖華研究組在水稻株高發育的調控研究上取得新的重要進展，其研究成果于2月9日在線發表于植物科學研究權威期刊《Plant Cell》。

水稻株高是控制水稻產量的重要農藝性狀，主要由水稻節間的伸長調節。水稻最上節間的伸長可以促進幼穗的抽出，進而開花、授粉和灌漿。因此，最上節間的發育是影響水稻產量的重要節點。繼克隆和功能分析了水稻長節間基因ELONGATED UPPERMOST INTERNODE（Eui）后（Zhu et al.，2006，Plant Cell）,該研究組一直致力于水稻節間發育的研究，成功克隆了BENT UPPERMOST INTERNODE1（BUI1）基因并系統闡述了BUI1蛋白的生理和生化功能。

BUI1編碼一個植物特異的Class Ⅱ formin蛋白，調控細胞微絲骨架（actin cytoskeleton）的裝配和動態變化。微絲骨架是細胞形態和多種生理過程的基礎。BUI1的突變導致細胞中F-actin含量降低、actin bundles數目減少，細胞的伸長和極性擴展受到抑制，進而影響了BUI1突變體植株的節間發育，表現為最上節間嚴重縮短，呈彎曲生長。通過與中科院植物所研究員黃善金課題組合作，他們系統分析了BUI1的生化功能，證明BUI1參與了微絲骨架裝配的各個過程，并呈現其特有的調控性能。該研究通過一系列體內染色和體外生化實驗，證明Class Ⅱ成員BUI1是微絲骨架的重要調控因子，在高等植物微絲骨架裝配和生長發育中發揮重要作用，該研究同時為水稻株高發育調節提供了一個新的研究方向。

該工作得到了中國科學院知識創新工程、科技部、國家自然科學基金委等的支持。（科學時報）

我國科學家完成大黃魚全基因組序列圖譜繪制

浙江省科技廳、上海市科委近期在浙江省舟山市共同宣布，來自浙江海洋學院、復旦大學、上海交通大學等院所的科學家已繪制完成大黃魚的全基因組測序、組裝和序列圖譜。

據介紹，這是我國科學家完成的第二個魚類基因組序列圖譜，也是世界上首個石首魚科魚類基因組序列圖譜。

大黃魚屬硬骨魚綱，鱸形目、石首魚科、黃魚屬，是中國特有的名貴優質魚類，也是中國海水網箱養殖產量最大的魚類品種。目前我國大黃魚養殖約 50萬個網箱，年產量7萬噸，產值30多億元，從業人員達80萬。

項目組專家，上海交通大學劉赟副教授說，研究結果表明，大黃魚基因組包含48條染色體，比人類多兩條，全基因組大小在750M左右，相當于人類的四分之一。

“一個物種基因組計劃的完成，標志著對這一物種生命密碼天書進行人工編輯時代的到來，意味著這一物種學科和產業發展的新開端。”該項目負責人、浙江海洋學院副校長吳常文教授說。

據介紹，大黃魚肉質細嫩、味道鮮美、營養豐富，深受消費者喜愛，國內和東南亞等已形成“大黃魚文化”色彩濃厚的消費市場。歷史上大黃魚年產量最高近20萬噸，由于多年酷漁濫捕，自然資源已近枯竭。近年來，養殖大黃魚種質退化、病害頻發等，更是困擾著大黃魚產業的發展。

吳常文說，大黃魚全基因組的測定和序列圖譜的成功繪制，將會對大黃魚基礎生物學研究和大黃魚產業的發展產生深遠的影響。其中包括更深入地了解與大黃魚生產性狀如生長、抗病、耐寒等性狀的遺傳機制，為性狀改良和遺傳育種奠定基礎，快速開發出大黃魚部分疾病的有效藥物，通過基因工程手段生產對人類有益的生物活性物質和海洋藥物等。

項目組同時表示，希望大黃魚圖譜作為一種公共資源，與致力于大黃魚研究和保護的研究人員共享，相關網站建設預計于2011年6月完成，屆時研究人員可以下載到大黃魚圖譜完整的數據庫。（科技日報）

微生物次生代謝生物合成研究取得進展

近期，記者從中科院南海海洋研究所獲悉，該所海洋微生物代謝工程與組合生物合成課題組研究員張長生領導的團隊在次生代謝產物的生物合成研究方面取得重大進展。該團隊完成了重要抗菌劑臺勾霉素的生物合成基因簇的克隆、鑒定和關鍵酶的功能闡述。這項研究的部分成果已于近期在線發表在《美國化學會志》（Journal of the American Chemical Society）上。

據專家介紹，臺勾霉素（tiacumicins）由放線菌指孢囊菌NRRL 18085產生，具有抗各種革蘭氏陽性菌的活性，針對艱難梭菌引起腹瀉的療效優于萬古霉素，目前已經在美國進入三期臨床試驗。

張長生課題組從指孢囊菌NRRL 18085中克隆和鑒定了長約111 kb的DNA片段，包含了50個開放閱讀框（ORFs），涵蓋了完整的臺勾霉素生物合成基因簇。通過構建指孢囊菌的遺傳操作體系并進行基因敲除突變，確定了臺勾霉素生物合成基因簇的邊界，證實了其中31個ORF與臺勾霉素的生物合成相關，同時從 7個關鍵基因的突變株中分離鑒定了18個臺勾霉素新結構類似物，從而清晰闡明了 2個糖基轉移酶（TiaG1和TiaG2）、2個細胞色素P450氧化酶（TiaP1和 TiaP2）、1個酰基轉移酶（TiaS6）、1個 C-甲基轉移酶（TiaS2）和1個鹵化酶（TiaM）的體內功能。另外，體外生化實驗表明，鹵化酶TiaM能夠以脫氯的臺勾霉素作為底物進行兩次有序的鹵化反應，從而首次在原核生物中發現并證實了具有后修飾功能的鹵化酶。這項研究揭示了臺勾霉素的生物合成途徑和生物合成機理，充分展示了組合生物合成技術在豐富天然產物結構多樣性方面的潛力。

這項研究獲得國家自然科學基金、中國科學院“百人計劃”和知識創新工程以及“973”計劃等的支持。（科學時報）

我國首次利用冷凍電鏡技術解析生物大分子原子結構模型

今年1月10日，美國《國家科學院院刊》（PNAS）在線發表了中科院生物物理研究所朱平研究組副研究員程凌鵬與其他單位研究者合作完成的論文 Atomic model of a cypovirus built from cryo-EM structure provides insight into the mechanism of mRNA capping，該發現對研究dsRNA病毒的mRNA加帽（Capping）機制有重要意義。

中科院生物物理研究所在中科院蛋白質科學研究平臺二期建設當中，重點發展了生物大分子冷凍電鏡三維重構研究平臺，已建成具有世界先進水平的生物成像技術實驗室，擁有目前最先進的300千伏Titan Krios場發射冷凍透射電子顯微鏡。

該研究利用生物成像技術實驗室于2010年4月調試成功的冷凍電鏡平臺，用單顆粒圖像處理技術獲得了呼腸孤病毒科的質型多角體病毒近原子分辨率的三維結構（3.9埃），并獨立構建了全原子模型。

這是我國首次利用冷凍電鏡技術解析的生物大分子原子結構模型，也是世界上首次利用冷凍電鏡的CCD圖像獲得的生物大分子復合體的全原子模型。該研究確認了呼腸孤病毒mRNA的流出通道，定位了呼腸孤病毒科質型多角體病毒的兩個甲基轉移酶（7-N-methyltransferase 和 2’-O-methyltransferase），并揭示了該流出通道是如何引導mRNA依次經過這兩個甲基轉移酶以完成“加帽”過程的。

這項成果表明我國獨立開展的生物大分子冷凍電鏡高分辨率研究工作達到了該領域的先進水平。

該工作得到了國家自然科學基金、科技部“973”計劃，以及中科院“百人計劃”等項目的資助。（科學時報）

我國形成自主同位素計量基標準

近期，由中國計量科學研究院承擔的“同位素豐度基準的研究”課題通過了國家質檢總局組織的專家驗收。該課題形成了具有自主知識產權的同位素計量基標準，填補了我國同位素豐度基準研究的空白，為我國同位素測量溯源體系的建立奠定了堅實的基礎，為改變我國同位素標準依賴國外的被動狀況創造了條件。

元素的同位素組成被認為是其特有的“指紋”，同位素豐度變化信息反映和傳遞了該元素在自然熔化、蒸發、沉淀以及食物鏈傳遞過程中的變化，從而使同位素成為生態環境、地質、核工業、食品安全、生物醫學等領域重要的研究手段。準確可靠的計量基標準是支撐同位素體系良好應用發展的關鍵要素。目前，由于國內同位素計量基標準嚴重匱乏，導致相關研究領域的同位素測量不得不依賴和受制于外國的計量標準或實驗室參考標準。

為改變這一狀況，中國計量科學研究院聯合中科院地質與地球物理研究所、核工業北京地質研究院、中科院地球化學所等 3家單位開展了同位素豐度基準方面的研究。據了解，該課題為國家“十一五”科技支撐計劃項目“以量子物理為基礎的現代計量基準研究”中的一項。

據課題負責人中國計量科學研究院研究員王軍介紹，課題組經過4年的探索研究和大量的實驗工作，建立了我國同位素豐度基準的研究模式和總體方案，建立了鋅、釤、硒、鎘、鐿等5種元素的同位素基準測量方法，研制了鋅、釤、硒、鎘等4種元素同位素系列基準物質共計152種、系列標準物質共計50種，測定了硒、鐿的原子量。

課題組實現了多方面的創新：國際上首次在寬泛的鋅、釤、硒、鎘等4種元素的同位素比值變化范圍內，研究了多接收電感耦合等離子體質譜的質量歧視效應變化規律，發現同一對同位素比值隨著比值的變化，質譜儀質量偏倚校正系數并非呈線性變化，比值差異越大，變化越明顯；首次建立了使用3種以上濃縮同位素配制校正樣品的硒、鐿同位素的絕對質譜測量方法，用該方法測量的硒、鐿原子量，不確定度均好于目前國際標準值；首次建立了鋅、釤、鎘、鐿同位素全蒸發熱電離質譜測量技術，并測量了相應元素的多種濃縮同位素樣品的豐度值；推導出不確定度靈敏系數的計算公式；鋅、釤、鎘、硒、鐿主同位素豐度比測量值的不確定度（0.01%～0.05%），達到國際領先或先進水平。

課題研究成果將為我國同位素技術的研究和應用提供同位素測量量值溯源保障，為能源、公共安全、生物醫學等重點領域的研究提供有力支撐。（科學時報）

微藻能源“973”項目全面啟動

我國微藻能源方向的首個國家重點基礎研究發展計劃（“973”計劃）項目“微藻能源規模化制備的科學基礎”，2月19日在浙江嘉興科技城正式啟動。該項目由華東理工大學、中國海洋大學、南京工業大學、北京化工大學、中國科學院海洋研究所、中國石油大學（北京）、中國科學院天津工業生物技術研究所、中國科學院過程工程研究所、中國科學院遺傳與發育生物學研究所、華南理工大學、廈門大學、中國科學院水生生物研究所和江西新大澤實業集團有限公司等單位聯合組織實施。

據項目的首席科學家、華東理工大學生物反應器工程國家重點實驗室教授李元廣介紹，微藻與能源植物相比，具有光合作用效率高、含油量高、生長周期短、油脂單位面積產率高，還可利用非可耕地和非淡水資源，富含色素、多糖和蛋白等高附加值產品等獨特優勢，被認為是發展潛力巨大、最有可能替代石油的生物能源大宗生產原料。

與其他油料作物相比，利用微藻培養積累的油脂生產生物柴油不僅用地面積最少，而且不占用耕地。因此，只有發展微藻培養生產生物柴油才最有可能滿足我國未來運輸燃料的供應。同時微藻特別是海水微藻培養，還可以利用灘涂地和海水資源，有效規避發展生物能源存在“與人爭糧、爭地和爭水”的矛盾。

“我國在微藻生物技術領域如種質資源和大規模培養技術等方面具有較好的研究工作基礎，且微藻產業初具規模，如螺旋藻產量居世界第一。”李元廣強調。微藻能源雖然發展前景廣闊、優勢獨特，已獲國內外公認，但迄今為止世界各國在該領域的研發工作還停留在實驗研究和中試論證的起步階段，均遇到技術不成熟而導致成本高的瓶頸，因而微藻能源在全球尚未實現規模化制備且基礎研究薄弱。

據悉，該項目將以推動微藻能源規模化制備中核心技術的重大突破為目標，以能源微藻戶外大規模培養的實際條件為背景，以提高微藻能源規模化制備系統中各單元的效率為主線，研究從藻種選育到微藻能源規模化制備系統構建過程中亟待解決的生物學及工程學方面的 3個關鍵科學問題——能源微藻胞內代謝及油脂合成與積累的系統生物學機制、能源微藻規模化光自養培養的物質和能量轉化及環境調控規律和微藻能源規模化加工及系統集成優化原理。（科學時報）

發光二極管作人工植物光源既節能又提高作物品質

以發光二極管（LED）替代傳統人工光源用于農作物生長補光，既節能降耗，又提高作物品質。由中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所楊其長研究員主持完成的“LED植物光源節能高效生產關鍵技術研究與應用”通過了農業部組織的專家鑒定。以方智遠院士為首的鑒定委員會評價該成果總體上達到了國際先進水平，經濟、社會、生態效益顯著，推廣和應用前景廣闊，為設施農業、組織培養、植物工廠等提供了重要技術支撐。

人工光是密閉式植物生產系統（組織培養、植物工廠、育苗等）的唯一光源。目前，人工植物光源主要采用熒光燈、高壓鈉燈、白熾燈，耗能高且熱輻射大，光合效率較低。

據楊其長介紹，植物光合作用主要是利用波長為610～720納米（波峰為660納米）的紅橙光，吸收的光能約占生理輻射的55%左右；其次是波長為 400～510納米（波峰為450納米）的藍紫光，約占8%左右。因此，開發出以這兩個波段（特別是波峰）的人工光源將會大大提高光能利用率。LED光源的出現為實現這一目標提供了可能。

以楊其長為首的課題組研制出光質、光強、頻率可調，且具有耐高溫高濕環境的LED植物專用光源和植物工廠LED光源系統，針對植物育苗、組織培養、葉菜與藥用植物設施種植、溫室補光等不同用途對光照的特定需求，開發出以紅藍光LED為主要成分、光環境智能可調、易于安裝的LED柔性燈帶、燈管、燈板等多個系列的LED光源，并通過LED與太陽能光伏發電技術的結合，顯著降低了系統能耗。提出了采用紅藍LED組合光源對采前水培葉菜實施2～5天短期連續光照、提高葉菜綜合品質的方法，并結合營養液調控技術，實驗表明有利于降低水培葉菜硝酸鹽含量、提高可溶性糖及維生素C含量，解決了無土栽培的品質調控難題。（科技日報）

中加科學家發現孤獨癥致病基因參與突觸發育

作為目前世界上患病人數增長最快的疾病之一，孤獨癥越來越受關注，但其發病機理依舊是一個謎團，存有爭議。近期，美國《神經科學雜志》發表了東南大學生命科學研究院謝維研究組和加拿大多倫多大學鮑利安·加布里埃爾課題組合作的研究成果，可能為孤獨癥發生的分子神經生物學機制提供重要線索。

大腦通過數萬億個突觸連接而成的巨大通訊網絡來處理信息、行使功能。突觸通過自身的可塑性，傳遞、轉變和完善信號。突觸細胞粘附因子，通過連接突觸前、后細胞，調節突觸傳遞信號，并且通過形成特異性的突觸功能來決定神經網絡的特性。其中，非對稱突觸細胞粘附分子Neuroligin和Neurexin可能參與突觸信號傳遞并與人類認知相關而最引人注目。

該項研究采用果蠅作為模式生物對Neuroligin功能進行研究，發現果蠅Neuroligin2在胚胎和幼蟲的中樞神經系統以及幼蟲的神經肌肉接頭部位存在較強表達，提示其可能在高級神經活動中發揮作用。研究人員進而制備突變體并用神經肌肉接頭（NMJ）為研究材料探討Neuroligin2的作用，發現了突變體果蠅運動行為缺陷和突觸傳遞異常；深入分析顯示神經肌肉接頭生長缺陷，每個突觸活性位點出現分化異常，突觸后功能性受體的平衡遭到破壞；Neuroligin2和Neurexin雙突變導致更嚴重的表型。這些結果表明Neuroligin2和 Neurexin參與突觸的發育和突觸功能的發揮。

孤獨癥主要特征表現為社會交往障礙、語言交流技巧障礙，以及重復刻板的行為和狹窄的興趣。該研究工作闡明了孤獨癥重要的致病基因Neuroligin和Neurexin參與突觸的發育與功能，為進一步探討孤獨癥發病的分子機制提供了重要線索，并可能為篩選相應的藥物提供較簡單的模式系統。（科技日報）

“吉星”地震成像技術使石油勘探精度更高更準

我國科學家經多年努力，近期自主研發成功一種質量和效率更高的地震成像系統，為更準更快地石油勘探提供了可能。

在科技部和國家自然科學基金相關項目的支持下，中科院地質與地球物理研究所和北京吉星吉達科技有限公司聯合研制成功“油氣勘探GPU（圖形處理器）/CPU（中央處理器）協同并行計算系統”——“吉星”。

這一系統運用超強異構并行計算、逆時偏移等高端技術，大幅提高了地震成像質量和效率。在多種復雜地質類型的測試中，表現出高速運算、高速存儲、高速通訊的特點。與普通成像系統相比，使用該系統可使每節點運算能力提高150倍，每千瓦耗電運算能力提高 37倍，每萬元采購運算能力提高50倍。

在“油氣勘探GPU/CPU協同并行計算系統”成果匯報會上，中石化股份有限公司總地質師蔡希源表示，該成果有望扭轉我國不停從國外買機器、買軟件的局面。尤其是它成本低，占地、用電少，對石油產業發展有積極作用。

由于勘探難度大，石油產業是世界公認的高風險、高投入產業。地震成像技術是石油物勘的關鍵技術。如同做“CT”，成像精度越高，反映地球構造就越準確。同時海量數據對計算性能的要求極高，算法也復雜。

“系統的最大突破是‘計算換存儲’，用超大規模并行計算‘繞開’存儲‘瓶頸’，從而使我國疊前逆時偏移圖像處理器加速技術大大領先于國際同行。”課題組組長、中科院地質與地球物理研究所劉洪研究員說。

吉星吉達科技有限公司總經理劉欽表示，這套系統在理論和技術上有諸多創新。課題組在國際上率先提出并實現了在地震成像系統中，應用高度“解耦”的算法“釋放”圖像處理器的效能。

中石油集團科技發展部副總經理方朝亮表示，這是我國擁有自主知識產權的高端石油科技成果，是地球物理技術與IT技術結合的范例。（科技日報）

我國建成首套近地面沙塵觀測系統

近地面 50米范圍內是沙塵暴發展變化最為劇烈的區域，綠洲防護林可以減少 70%的沙塵水平通量，消減風速30.5%～52.9%，防風固沙林和農田防護林網對沙塵暴的阻截作用非常顯著。這是甘肅民勤荒漠草地生態系統國家野外科學觀測研究站經過5年的觀測研究獲取的一組結論，該站研發的“0～50米近地面沙塵觀測系統”為沙塵暴災害防治和荒漠綠洲防護體系建設提供了新的研究方法。

這套系統由“風沙流流量監測儀”等6種自主知識產權的沙塵暴觀測系統和風沙流觀測儀器組成。科研人員對民勤地區沙漠、沙漠—綠洲過渡帶和綠洲3種地貌的氣象、沙塵、環境、土壤、植被等進行了全面監測，系統開展了沙塵暴演變過程中風場結構與變化特征、沙塵通量、氣溶膠濃度、降塵結構與時空變化、不同防護體系對沙塵暴過程的影響等多方面的研究，開創了中小尺度范圍沙塵空間結構新學科領域。

“以前我國沙塵暴主要由氣象部門靠衛星和激光雷達高空監測，50米以下地面條件是雷達監測的盲區，更是人類活動頻繁的區域。”項目組負責人趙明介紹說，這套系統為沙塵污染預測預報和防沙固沙工程提供了科學依據，解決了世界范圍內沙塵暴的研究難題，在探索荒漠生態微觀演變、干旱區經濟模式、沙區資源可持續利用方面具有積極作用。

民勤縣位于甘肅河西走廊東北部，石洋河流域下游，巴丹吉林沙漠和騰格里沙漠之間，是全國四大沙塵暴策源地之一。其生態狀況關乎河西走廊綠洲和祁連山冰川的穩定，對黃河流域、河套平原乃至華北地區的氣候環境，有著至關重要的影響。

中國科學院院士鄭曉靜等專家認為，這套系統改進和完善了近地面沙塵天氣野外監測研究方法，建立的風沙流定位觀測數據庫和沙塵樣品檔案庫，達到國際領先水平，填補了研究空白。（科技日報）

中國首臺自主研發6兆瓦風電機組即將下線

記者從總部位于北京中關村的華銳風電科技（集團）股份有限公司了解到，全球最先進的單機容量6兆瓦風力發電機組研發工作進展順利，首臺樣機將于今年6月下線。這意味著，中國有可能成為繼德國之后，第二個能自主生產當今最大單機容量風機的國家。

中國風能協會秘書長秦海巖表示，6兆瓦風機下線是中國風電技術進入國際最先進行列的有力證明。根據公開資料，全球還沒有一臺6兆瓦風機進入商用階段，目前只有德國的兩家公司有兩到三臺樣機處于運行測試階段。

據悉，華銳風電6兆瓦樣機下線后也要經過一段時間的運行測試，待驗收達標后，才可以投入建設發電。華銳風電副總裁陶剛說，華銳不僅擁有6兆瓦風電機組的全球知識產權，而且帶動了一條完整的零部件國產化產業鏈，完全掌握產業控制權。

陶剛說，6兆瓦風機下線將大大推動中國風電，特別是海上風電資源開發進程。“由于海上特殊的自然條件帶來的安裝維修高費用，必須依靠大型化風電機組技術才能解決大規模商用的成本問題。”

近年來，在土地資源稀缺和減排要求的雙重壓力下，歐美國家均開始大力開發海上風電資源。根據英、法兩國公布的未來十年規劃，新建設的7600臺海上風電機組平均單機容量都要求在5兆瓦以上。

秦海巖說，中國同樣擁有豐富的海上風能資源，海上風電資源的開發將對緩解東部沿海經濟發達地區用電壓力有明顯作用，而華銳風電已經初步展露了實力。

2010年8月，華銳風電承擔的中國第一個國家海上風電示范項目——上海東海大橋10萬千瓦海上風電項目通過240小時預驗收考核。所發電能通過海底電纜輸送回陸地，預計年發電量可供上海20多萬戶居民使用一年。

目前中國在東部沿海已經建成和完成招標的海上風電項目共有140萬千瓦，華銳包攬了其中100萬千瓦。（科技日報）

長春應化所石墨烯研究獲系列進展

中國科學院長春應化所現代分析技術工程實驗室材料電化學課題組近 3年圍繞石墨烯材料研發這一前沿性重要科學問題開展攻關，取得了系列創新性研究結果，得到國內外同行的廣泛關注。

據介紹，石墨烯是碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結構的一種碳質新材料，是構建其他維數碳質材料（如零維的富勒烯、一維的納米碳管和三維的石墨等）的基本單元，具有極好的結晶性及電學質量，可廣泛應用于微電子、柔性顯示、航空航天、能源、化學傳感等領域。

在中科院知識創新工程重要方向項目的支持下，中國科學院長春應化所現代分析技術工程實驗室材料電化學課題組結合國際石墨烯材料研發的最新趨勢，從基礎和應用基礎研究入手，圍繞石墨烯的制備、化學修飾、性能研究等，開展了系列卓有成效的研究工作，并積極探索其在眾多領域的應用，取得了系列創新性的研究進展，不但在石墨烯的制備、化學修飾、性能研究等方面取得了長足進步，還研制開發出多種高強度、高韌性樹脂材料等。此外，該課題組還在石墨烯透明電極、生物傳感等方面進行了初步探索，獲得一系列相關研究結果，引起國內外同行的廣泛關注。

近年來，該課題組已在《分析化學》（Anal. Chem.）、《化學通訊》（Chem. Commun.）等國際學術期刊上發表相關文章15篇。其中發表于2009年Anal. Chem.上的文章僅一年左右時間就被引用100余次，并被中國科學信息技術研究所評選為2009年度“中國百篇最具影響國際學術論文”。（科學時報）

全球多家大企業支持中國4G移動通信標準

全球多家大企業近期在西班牙巴塞羅那聯合發起名為“全球TD－LTE發展倡議”的行動，支持TD－LTE作為下一代移動通信的國際標準，而中國移動通信集團公司等企業在該標準的制定中起著關鍵和主導性作用。

當天，在正于巴塞羅那舉行的世界移動通信大會期間，中國移動組織舉行了關于TD－LTE技術的高峰論壇。中國移動董事長王建宙、印度最大移動通信運營商巴蒂電信公司的董事長巴蒂·米塔爾、日本軟銀公司董事長孫正義都出席會議并表示對TD－LTE技術的全力支持。此外，歐洲的沃達豐、美國的 Clearwire等一些移動通信領域的著名企業也都是本次倡議的發起方。

國際電信聯盟（ITU）副秘書長趙厚麟和中國工業和信息化部科技司司長聞庫也出席會議，表示對TD－LTE技術的關注和支持。

中國移動副總裁李正茂在接受新華社記者采訪時說，TD－LTE是全球下一代移動通信網絡的候選標準之一，中國在這個標準的形成中起了主導作用，中國移動組織本次高峰論壇，目的就是進一步推動該標準的國際化應用。

他說：“今天有超過60家運營商來參加論壇，并且有超過15家以上的運營商宣布采用這個標準，這使中國自主創新的TD－LTE變成國際化標準方面邁出的重大一步，可以說取得了突破性的進展。”

目前國際電信聯盟正在制定下一代的 4G移動通信標準，LTE是呼聲很高的候選方案，而TD－LTE是LTE技術的主要類型之一。目前LTE的競爭對手是WiMax技術，而李正茂透露說，當天參會的除LTE運營商外，還有不少前來觀望的使用WiMax的運營商，其中許多企業已表示將轉投TD-LTE陣營。

中國移動還在當天的論壇上宣布，在中國政府的大力支持下，已經啟動了涵蓋6個大城市的大規模TD-LTE實驗。（科技日報）

我國自主研制成功疲勞試驗機動態力校準裝置

記者近期從中國計量科學研究院獲悉，我國自主研制成功疲勞試驗機動態力校準裝置，經專家鑒定填補該領域國內空白。

不僅人類會產生疲勞，汽車零部件、航空工程結構材料經過多次循環使用后也會產生疲勞——在無顯著外觀變形情況下而發生斷裂，從而導致災難性的設備或人身傷亡事故。

據統計，汽車零部件破壞中85%是由疲勞引起的，航空工程中有60%～80%的斷裂是由結構材料的疲勞破壞引起的。相關行業主要通過疲勞試驗機來測量試件材料的疲勞極限和疲勞壽命等，而動態力值誤差是疲勞試驗機的一個主要性能指標。目前，受技術水平和研究能力的限制，國內對疲勞試驗機檢定或校準，通常只針對靜態力值，明顯降低了疲勞試驗機動態力值計量的準確度，并增大了測量不確定度。此次研制的疲勞試驗機動態力校準裝置就可解決這一難題。

課題負責人、中國計量科學研究院副研究員胡剛告訴記者，此套疲勞試驗機動態力校準裝置，由電阻應變式力傳感器及動態應變信號數據采集系統兩部分組成，靜態準確度達到 0.1級。在 500Hz頻率范圍內，歸一化動態靈敏度優于1%，實現了高準確度的動態力測量。可實現校準裝置動態特性測試、疲勞試驗機動態力校準，主要技術指標達到國際先進水平。

該裝置的成功研制，為疲勞試驗機校準、檢定和定型鑒定提供了高準確度的計量標準和科學合理的裝置和方法。為航空航天、汽車、船舶、冶金、建筑等行業的材料可靠性與使用壽命測試提供有力的技術支撐，并為材料計量提供強有力的量值溯源保障，具有較大的社會效益和經濟效益。（科技日報）

我國率先在國際上研發出第三代汽車鋼

經過太鋼和中鋼研科技集團科技人員共同努力、緊密合作，攻克了第三代汽車用鋼工業化生產流程中冶煉、連鑄、熱軋、冷軋等方面的技術難題，初步具備了批量生產的能力。

隨著人們對汽車輕量化和防撞安全性要求的提高，汽車鋼不斷向高強度和高塑性方向發展，強塑積成為衡量汽車鋼性能的重要指標。第三代汽車鋼，是指輕量化和安全性指標高于第一代汽車鋼、生產成本又低于第二代汽車鋼的高強高塑鋼，其成功研制從根本上改變了我國長期以來跟蹤學習國外汽車鋼技術的局面。

從2010年10月開始，太鋼與中國鋼研科技集團合作，僅用一個月就成功地在工業生產流程上開發出第三代汽車鋼熱軋板卷和冷軋板，強塑積均超過了 30GPa%。用第三代汽車鋼，汽車板將更薄，汽車也就更輕、更省油了。歐洲一家大汽車廠測算過，用第三代汽車鋼，一部車成本大概增加240歐元，但可以節油5%。另一個更重要的好處是汽車安全性將大幅提高。使用第三代汽車鋼，在正常碰撞下不會造成人員死亡。目前，太鋼正在進行科技攻關，進一步優化生產流程，完善生產條件，努力使第三代汽車用鋼早日投放商業市場。

太鋼是全球最大的不銹鋼生產企業，在不銹鋼、特殊鋼和高等級碳素鋼的研究開發和生產加工方面擁有雄厚的研發實力和可靠的質量保障能力。（科技日報）

我國科學家首次發現具有“節肢”的古老葉足動物

今年2月24日出版的英國《自然》雜志以封面論文形式發表了西北大學早期生命研究所劉建妮、舒德干等人在早期動物起源演化研究上的又一突破性成果——《中國發現具有“節肢”的早寒武世葉足動物》。首次揭示了“原口動物亞界”中最令學術界困惑的起源謎團，即節肢動物門的起源與早期演化難題。（科技網）

太陽能電池新技術

日本研究人員近期在世界上首次開發出了通過涂抹液體硅形成非晶硅薄膜，進而生產太陽能電池的技術。新技術將有助于降低薄膜太陽能電池的成本。

硅是制造手機、液晶和太陽能電池的重要原料。目前多用固態和氣態的硅材料制造太陽能電池，但是加工固態和氣態的硅材料成本較高，所需時間也較長。

北陸尖端科學技術研究生院大學教授下田達也率領的研究小組，2006年以一種含硅和氫的高分子化合物為溶質制造出穩定的液體硅。此次，他們在徹底研究液體硅特性的基礎上，開發出了這種制造薄膜太陽能電池的新技術。

新技術生產太陽能電池首先要清除液體硅中的雜質，然后在充滿氮的設備內，把液體硅滴到玻璃基板上，并讓基板以每分鐘約3000次的高速旋轉，使液體硅均勻分布在基板上，形成薄薄的一層，最后在約400攝氏度的高溫下加熱數十秒，就制成了性能穩定的非晶硅薄膜。

重復上述工序3次，并加入硼和磷等成分，就可以制造出 3層性質不同的硅薄膜。在加入電極制造出太陽能電池后，其發電效率為普通太陽能電池的20%左右。雖然效率尚不高，但是成本降低了60%～70%。（科技日報）

納米疫苗能更有效激發免疫反應

據美國物理學家組織網報道，麻省理工大學工程人員設計出一種新型納米粒子，可安全高效地傳送抗艾滋病病毒（HIV）和瘧疾等疾病的疫苗，并能更有效地激發機體免疫反應。近日出版的《自然·材料學》上對這種新型納米疫苗進行了詳細介紹。

納米粒子中心有一個脂質球，能攜帶人工合成的蛋白質，這些合成粒子能引發強烈的免疫反應。論文作者之一、麻省理工大學材料科學工程與生物工程副教授達雷爾·歐文說，這跟活性病毒造成的免疫反應相仿，但更加安全。

設計疫苗時，研究人員需要激發機體兩個主要免疫反應中的一個：激活T細胞攻擊被病菌感染的體細胞；或激活B細胞，這是血液或其他體液中針對病毒或細菌的秘密抗體。

對那些喜歡呆在細胞內部的病毒，比如HIV，需要激發“殺手”T細胞的強烈反應，讓它們殺滅病毒或讓病毒喪失活性。但事實上，這種方法并不能有效對付HIV——因為HIV很難滅活。為此，科學家一直在研制HIV、B型肝炎等病毒的人工合成疫苗。

雖然人工疫苗安全性更高，卻很難引發強烈的T細胞反應。此前，科學家曾打算將疫苗裝在一種叫做脂質體的油脂小粒中，以加強T細胞反應。但這些脂質體在血液和體液中很不穩定。

歐文研究小組研制出一種納米粒子，能把多種脂粒聚集在一起。一旦脂質體聚集，相鄰的脂質體壁就會通過化學作用粘在一起，使整體結構更穩定，注射之后短期內很難裂開。一旦納米粒子被細胞吸收，它們就會很快分解，釋放出疫苗引發T細胞反應。

歐文和沃特·里德軍事研究院合作，在小鼠身上測試這種納米粒子傳送瘧疾疫苗的能力。他們發現在低劑量疫苗作用下，3個免疫過程產生了強烈的T細胞反應，免疫之后，小鼠體內30%的殺手T細胞對疫苗蛋白產生了特效作用。

歐文指出，這是由蛋白質疫苗產生的最強T細胞反應之一，可以和病毒疫苗相比，粒子引發了強烈的抗體反應。佐治亞理工學院副教授尼倫·默西也表示，這種新粒子的出現是一個很大的進步，但在激發人體抗病免疫反應方面，還需要更多實驗。

除了瘧疾疫苗，歐文還與麻省理工里根研究院、哈佛大學和麻省總醫院等機構合作，把這種方法用于傳送癌癥疫苗。（科技日報）

原子間單量子能量交換首次實現

據美國物理學家組織網今年報道，美國國家標準研究院物理學家首次在兩個分隔的帶電原子（離子）之間建立了直接運動耦合，實現了原子之間的單量子能量交換。這一技術簡化了信息處理過程，可用于未來的量子計算機、模擬技術和量子網絡中。相關研究發表在今年2月23日的《自然》雜志上。

研究人員解釋說，他們讓兩個鈹離子在電磁勢阱中震蕩進行能量交換，這一交換中是以最小能量單位——量子來進行的。這意味著離子被“耦合”在一起，表現出像宏觀世界中如鐘擺、音叉那樣的“和諧震蕩”，做重復的來回運動。

實驗利用了一種單層離子勢阱，并將其浸在液氦浴中冷卻到零下269攝氏度。離子之間相隔40微米，漂浮在勢阱表面。勢阱表面裝有微小電極，讓兩個離子靠得更近，以便產生更強的耦合作用。超低溫度可以抑制熱量，避免擾亂離子行為。研究人員在勢阱上放了震蕩脈沖來檢測鈹離子頻率。

研究人員還用激光制冷減弱兩個離子的運動，再用兩束反向紫外激光束將一個離子進一步冷卻到靜止狀態，調節勢阱電極間的電壓，就開啟了耦合作用。經測量，離子的能量交換每155微秒僅有幾個量子，而達到單個量子交換時頻率更低，間隔為218微秒。從理論上講，離子之間這種能量交換過程能一直持續，直到被熱量打斷。

“首先，一個離子輕微震動而另一個靜止，然后震動傳給了另一個離子，它們之間的能量運動是一個最小的能量單位。”論文第一作者、國家標準技術研究院博士后研究員坎頓·布朗說，“我們可以調節耦合作用，影響能量交換的速度和程度，還能控制耦合作用的開啟或終止。”用電極電壓來調整兩個離子的頻率，讓它們離得更近，耦合作用就開始了。當兩個離子頻率最接近時，耦合作用最強。由于正電荷離子之間的靜電作用，它們之間傾向于互相排斥。耦合使每個離子都具有了兩個電子的特征頻率。

在未來的量子計算機中，上述技術可用于解決量子系統的復雜問題，破解當今使用最廣的數據加密編碼。不同位置的離子直接耦合可以簡化邏輯運算，有助于校正運算過程錯誤。該技術還可能用于量子模擬，以解釋復雜量子系統如高溫超導現象的原理機制。

研究人員還指出，類似的量子交換作用可以用來連接不同類型的量子系統，如離子和光子，在未來的量子網絡中傳遞信息，如勢阱中的離子可以在超導量子比特（昆比特）和光子比特之間作“量子轉換器”。（科技網）

科學家首次在分子遺傳學層面揭示音樂天賦遺傳性

芬蘭赫爾辛基大學和西貝柳斯音樂學院研究人員的一項最新研究成果表明，人類的音樂天賦具有很強的遺傳性。

當地媒體報道說，芬蘭研究人員選擇來自31個芬蘭家族的400名音樂家、業余愛好者和未受過音樂訓練的人為研究對象，通過聽覺構建能力測試、西肖爾音高分辨和時間辨別測試等評估受試者的音樂才能。此外，研究人員還采集了12歲以上受試者的血樣。

結果發現，在芬蘭音樂世家的音樂才能中，約有 50%可解釋為基因因素。研究人員說，這是首次在分子遺傳學層面揭示音樂天賦的遺傳性。（科技網）

富勒烯或可形成純碳新膠體

據美國物理學家組織網報道，球形碳分子富勒烯（碳-60）在納米技術和電子領域有很多獨特性質和潛在應用。最近科學家發現，碳-60在一定條件下還能形成一種單一成分的膠體。目前為止，已知的膠體都是由兩種成分構成：均勻分布的溶質和溶劑。

此前，科學家發現碳-60能形成多種物質形態，包括固體和液體。英國布里斯托爾大學化學家帕德里克·羅伊爾和澳大利亞國立大學的斯蒂芬·威廉姆發現，從理論上講，碳-60存在一種包含著分子團的稠密液體狀態，形成一種完全由碳元素組成的“拐點態”膠體。

研究人員通過計算機模擬證明，在適當高溫下，碳-60能以很高的淬火速率形成膠體。淬火是將物體加熱到一定高溫，再迅速冷卻至室溫以改變其內部組織結構。根據模擬中的最長時間顯示，碳-60形成膠體只需 10納秒左右。盡管膠體顆粒顯出一些粗化，據研究人員預測，它在室溫下能保持穩定狀態超過100納秒。最后，這種膠體會分離成晶體和氣體兩種狀態。

研究人員指出，單一成分膠體在一定條件下確實存在，這一事實能讓人們從整體上更好地掌握膠體的性質。然而因為所需淬火速率很高，當前要在實驗中演示碳-60膠體還很難做到。但他們希望能找到一種對淬火速率要求較低的膠體制作方法，或用更大的富勒倫尼斯碳簇如碳-540來代替碳-60形成碳膠體。（科技網）

新式超細纖維可安全儲氫

據美國物理學家組織網近期報道，英國科學家研發出了一種廉價且實用的新儲氫方法，有望使氫氣在很多應用領域代替汽油，也加快了氫動力汽車面世的步伐。

英國科學與技術設施理事會（STFC）盧瑟福·阿普爾頓實驗室、英國牛津大學的科學家真樂普·庫班、內爾·斯基普以及英國倫敦大學學院的阿瑟·洛弗爾研發出了一種新的納米結構技術——共電子紡絲（co-electrospinning）技術，并使用該技術制造出了纖薄柔順的超細纖維，這種纖維的直徑僅為頭發絲的三十分之一。科學家使用這些中空的超細纖維來封裝富含氫氣的化學物質，在這種方式下，氫氣能在比以前更低的溫度下以更快的速率釋放出來。

另外，這種封裝方法也讓含氫化學物質遠離了氧氣和水，可延長其壽命，并確保人們能在空氣中安全地處理這些含氫化學物質。

質量相等的情況下，這種新納米物質能和目前氫動力概念車模型中使用的氫高壓柜容納一樣多的氫。而且，這種新納米物質被制造成微小的珠子后能像液體一樣流動和傾倒，因此能像汽油一樣裝在汽車和飛機的油罐內。最關鍵的是，氫氣給汽車和飛機提供動力時不會排放出二氧化碳。

真樂普·庫班在這項研究中起到關鍵的作用，他表示，這項新技術為很多與氫存儲系統有關的關鍵問題提供了解決辦法，讓氫動力汽車離我們更近了一步。（科技網）

世界首個毫米級計算系統原型問世

據美國物理學家組織網報道，美國科學家研制出一種可供青光眼病人使用的植入式眼壓監測器，據信這是世界首個完整的毫米級計算系統原型。輔之以一套無需調諧便可找準頻率的緊湊型無線電設備，多個毫米級計算系統就能搭建成一個無線傳感器網絡。這兩項進展是朝著毫米級計算進軍征程上的重要里程碑，而毫米級計算被認為是未來電子學研究領域的前沿。研究人員已在今年2月22日舉行的國際晶體管電路研討會上提交了相關論文。

該眼壓監測器由密歇根大學電子工程和計算機科學系教授丹尼斯·西爾維斯特和大衛·布洛烏以及助教大衛·文茨洛夫負責研發，他們將一個超低功耗微處理器、一個壓力傳感器、存儲器、一個薄膜電池、一塊太陽能電池和一個帶有天線的緊湊型無線電設備整合在一起，整個系統大小不過一厘米見方。該系統每隔15分鐘進行一次測量，平均功耗為5.3納瓦，暴露在室內光線下10個小時或者陽光直曬1.5個小時就可完成電池充電，并能夠儲存一周之內的測量信息。研究小組稱，該裝置有望在未來幾年內投放市場。

這套新系統雖然是專門針對醫用人體傳感器網絡而開發的，但其在追蹤環境污染、監測結構的完整性等方面也有廣泛的應用前景。

不過，這一毫米級計算系統雖然很完整，但所攜帶的無線電設備還無法讓它和類似的其他系統進行“交談”，而這種節點對節點通信是一個無線傳感器網絡必須具備的重要特征。為此，研究人員正在研制一種帶有集成片上天線（on-chip antenna）的無線電設備。他們采用先進的互補型金屬氧化物半導體（CMOS）工藝來控制天線的形狀和尺寸，由此可控制天線對電子信號的反應，從而避免使用目前兩個孤立的設備之間“通話”時必須依賴的粗重的外置平衡線，大大縮減了無線電系統的尺寸。

研究人員現正在研究如何降低該無線電設備的功耗，以使其與毫米級電池兼容。他們同時也希望為這些看上去微小但意義重大的進展申請專利，并尋找商業伙伴將這些技術推向市場。（科技網）

“豆莢”復合材料可延長鋰離子電池使用壽命

據美國物理學家組織網報道，新加坡A-STAR研究院化學工程研究所的科學家們日前研發出一種可減少電極退化的新技術，進而可延長鋰離子電池的使用壽命和容量保持率。

該技術使用了一種豌豆莢結構的復合材料，這種材料由氧化鈷（四氧化三鈷）納米顆粒（類似于豌豆莢中的豌豆）和納米碳纖維（類似于覆蓋在豌豆外的豆殼）組成。氧化鈷納米顆粒作為活性材料來存儲鋰離子，四周的中空碳纖維則可以起到保護氧化鈷顆粒防止其斷裂的作用。此外，這些碳纖維還扮演著從納米粒子中傳導電子的角色。

由于與目前傳統的陽極材料（如錫）相比，氧化鈷具有更強的離子吸附和保持能力，它被認為是極富潛力的陽極材料。此外，氧化鈷能很容易地轉化為已進入商業化應用的陰極材料——氧化鈷鋰。

為制造這種豆莢結構材料，研究人員首先在充滿惰性氣體的密閉空間內以 700攝氏度的溫度對表面附著有聚合葡萄糖的粗制碳酸鈷進行加熱，而后再將其放置在空氣中以250攝氏度的溫度加熱。電子掃描顯微鏡顯示，這種結構的復合材料在結構上十分整齊，其長度大都是幾個微米，直徑一般在50納米左右。

由這種豌豆莢結構復合材料制成的電極能顯著提升鋰離子電池的電池容量和儲電能力，實驗發現在經過50次充放電循環后，由其制成的電池仍具有91%的容量。

研究人員稱，除在鋰離子電池領域的應用前景外，這種豆莢結構復合材料本身就是一個成就，因為該技術首次實現了將具有磁性的納米顆粒嵌入到中空的碳纖維之中。這種“納米顆粒膠囊”技術可以推廣到多個領域，如基因工程、催化、氣體探測、電容以及磁性材料制造等。(科技網)

稻殼可制成高性能活性炭

水稻脫粒時產生的稻殼往往被當做廢棄物扔掉，然而日本研究人員近期報告說，他們開發出了利用稻殼制造高性能活性炭的技術。

日本長岡技術科學大學的齋藤秀俊教授在論文中說，長岡農業合作社的工作人員曾向他反映處理稻殼很麻煩，在嘗試將稻殼回收利用的研究中，齋藤秀俊和同事發現，如果單純將稻殼加熱后制成炭，稻殼內殘留的二氧化硅會阻礙其作為活性炭發揮作用。但是將上述“稻殼炭”與氫氧化鉀和氫氧化鈉混合在一起，然后進行熱處理，就可以成功去除二氧化硅。

在去除了二氧化硅的這種稻殼活性炭表面，分布著大量直徑約1.1納米的微小孔隙。由于這些孔隙的表面積累積后非常可觀，因此具有強大的吸附能力。據測算，與普通活性炭相比，這種稻殼活性炭及其孔隙的表面積相當于前者的2.5倍。

參與這項研究的一家日本企業介紹說，這種稻殼活性炭在經過進一步加工后有望成為蓄電裝置的電極材料，該企業正加緊開發相關技術。（科技網）

永凍土融化釋放過量碳加速全球變暖

美國一項最新研究稱，隨著氣溫的上升，到2200年地球的永久凍土層估計有多達三分之二將融化消失，從中釋放出的大量碳反過來又會加速全球變暖。

來自科羅拉多大學的研究人員介紹說，永凍土融化釋放出的碳主要來自于上個冰川期被凍在土壤中的植物根莖殘余等物質，這就好比把菜凍在冰箱里可以冷凍許多年，然而一旦從冰箱中拿出來（環境溫度升高），菜就會解凍腐爛。

根據他們的推算，隨著地球升溫，在接下來的200年里，地球永久凍土層的融化將向大氣中釋放約1900億噸碳，其中大多數將在未來100年里釋放，相當于工業化時代以來所釋放的碳總量的一半。

研究人員稱，從現在到2200年，地球永凍土融化過程中釋放的碳將相當于目前地球大氣中碳總量的五分之一。這些碳的釋放將不僅加速全球變暖影響地球氣候，而且還將影響國際社會的碳減排進程。（科技網）

美國研制出雙向同步無線廣播技術

據美國物理學家組織網報道，無線廣播一直是單向進行，在某個特定的頻率，無線電信號每次只能流向一個方向。現在，美國科學家首次研發出了能同時發送和接收信號的雙向無線廣播技術，使無線廣播傳送信號的信息量提高了一倍，從而有望研制出更快捷高效的網絡。

這項技術對未來的通訊網絡意義重大。盡管目前手機網絡已使用戶能同時聽話和交談，但由于手機網絡的運行環境非常昂貴且需要復雜規劃，因此，不適用于其他無線通訊網。

同時發送和接收信號最明顯的作用是讓發送的信息增加了一倍，科學家可借此改進家用和辦公網絡，讓其更快、擁堵更少。另外，這項技術還可以克服空中交通面臨的一個重要問題。在目前的系統中，如果兩架飛機以同樣的頻率同時呼叫地面控制臺，那么，沒有一個信號能被接收，信號受阻可能導致飛機發生碰撞，而新系統能有效解決這一難題。（科技網）

硅表面生長納米激光器技術問世

美國物理學家組織網近期報道，美國加利福尼亞大學伯克利分校科學家利用新技術直接在硅表面生長出了極微小的納米柱，形成一種亞波長激光器。這一成果將為制造納米光學設備如激光器、光源檢測儀、調制器、太陽能電池等帶來新的突破。

加利福尼亞大學伯克利分校的研究人員通過金屬—有機化學蒸發沉積的方法，在400攝氏度條件下，用一種III-V族材料銦鎵砷在硅表面生長出納米柱。這種納米柱有著獨特的六角形晶體結構，能將光線控制在它微小的管中，形成一種高效導控光腔。它能在室溫下產生波長約950納米的近紅外激光，光線在其中以螺旋形式上下傳播，經過光學上的相互作用而得以放大。

加州大學伯克利分校電學工程與計算機科學教授康妮·張-哈斯南指出，這種亞波長激光器技術將對多科學領域產生廣泛影響，包括材料科學、晶體管技術、激光科學、光電子學和光物理學，促進計算機、通訊、展示和光信號處理等領域光電子學的革命。“最終，我們希望加強這些激光的特征性能，以實現光子和電子設備的結合。”（科技網）

荷蘭將嘗試海底儲存二氧化碳

荷蘭政府近日宣布，將放棄早先計劃將二氧化碳氣體存儲在地下的計劃，轉而尋求嘗試在海底開展存儲二氧化碳的試驗。

荷蘭經濟大臣費爾哈亨今年2月15日表示，選擇海底存儲二氧化碳“將不會再引起一些沒有必要的擔心。”他同時敦促有關方面盡快批準并發放在海底存儲二氧化碳所需要的許可。

荷蘭政府去年曾計劃在南部靠近鹿特丹的一個小鎮開展地下存儲二氧化碳的試驗。消息公布后，引起當地民眾的激烈反對，政府被迫放棄此項計劃，隨后尋求在北部的三個省份進行類似計劃，但同樣引起了當地民眾的憂慮。幾經波折之后，荷蘭政府最終決定，嘗試在海底存儲二氧化碳。（科技網）

以蔗糖為原料制造石墨烯

據美國物理學家組織網報道，美國科學家使用普通的蔗糖制造出了純凈的石墨烯，用這種石墨烯可以研制出更輕、更快、更廉價、更緊實柔韌的計算機電子設備，廣泛運用于軍用飛機和醫療領域。

美國萊斯大學化學教授詹姆斯·圖爾領導的科研小組首先將少量的蔗糖放置在一薄層銅箔上，然后在加熱和低壓下讓這些蔗糖接觸流動的氫氣和氬氣。10分鐘后，這些蔗糖縮減成純凈的單層石墨烯，調整氣體的流動可控制石墨烯薄膜的厚度。

該研究團隊的這種一步式低溫處理方法不僅相對簡單而且可控，不需要使用更難處理的化學氣相沉積法以及其他需要高溫的方法，使制造石墨烯變得更加容易。圖爾解釋道，在傳統化學氣相沉積法中，科學家需要持續使用氣體（甲烷或乙烷）來調整石墨烯的生長環境和摻雜物質以讓石墨烯的質量達到最優。新方法使用了不同的碳原料，可以更好地控制石墨烯中摻雜的物質和石墨烯的厚度。（科技網）

摻雜稀土讓熱電材料轉換率提高25%

據美國物理學家組織網報道，美國能源部阿姆斯國家實驗室的科學家發現，只需在一種熱電材料中摻雜 1%的稀土元素鈰或鐿，就可將這種熱電材料的轉換效率提高25%。該項目負責人伊維根·列文表示：“這是科學家首次如此大幅度地提高熱電轉換效率。”

阿姆斯實驗室的科學家去年就觀察到，在TAGS材料中增加 1%稀土元素鈰或鐿能顯著提高其轉換效率。為了弄清楚為何組成成分如此小的改變會對性能產生如此大的影響，該實驗室的科學家施密特·羅爾使用固態核磁共振光譜對摻雜了稀土元素的TAGS進行了研究，并于近日證實，摻雜1%的鈰或鐿讓這種熱電材料的轉換效率提高了25%。列文表示：“稀土元素改變了熱電材料的晶體結構，或許因此改變了其熱電性能。”（科技網）

首臺反激光器在美國研制成功

據美國科學促進會網站報道，在人類發明激光器50多年后，耶魯大學科學家近期研制出世界上首臺反激光器（anti-laser）。與激光器發射激光不同，反激光器能通過光束間互相干涉從而完全被消耗掉，達到將光束吸收而不是發射的目的。這一發現將為光學計算和放射學應用領域新技術的發展鋪平道路。相關研究成果發表在2月18日出版的《科學》雜志上。

耶魯大學物理學家道格拉斯·斯通和他的研究團隊曾于去年夏天發表過關于反激光器的理論文章，認為這種裝置可以用硅這種最普通的半導體材料制成。通過與同事曹輝（音譯）的實驗小組合作，研究團隊最終研制出了一臺功能性反激光器，并將之命名為相干完全吸收器（coherent perfect absorber，簡稱CPA）。CPA將兩束相同頻率的光集中于含有一個硅晶片的諧振腔中，硅晶片作為“損耗媒介”捕捉光波，直到光波在往返振蕩過程中被完全吸收并轉化成熱量。

研究人員用裝有普通硅晶片的 CPA演示了吸收近紅外線放射物的效果。他們希望通過對諧振腔和損耗媒介的不斷完善，CPA能夠吸收可見光和一些紅外波段，以應用在光纖通訊中。

斯通教授表示，他相信CPA有一天會應用于下一代計算機——光學計算機的光學開關、探測器及其他部件。另外也可運用于醫用放射學領域，利用CPA原理將電磁輻射對準人體組織中很小的某個區域，用來治病或者成像。

據介紹，CPA理論上可以吸收99.999%的光，但由于實驗條件的限制目前只能吸收99.4%。電腦模擬證明，CPA的大小也可以從現在1厘米發展到6微米（相當于人頭發粗細的1/20）。（科技網）