科技動態

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我國22個學科發展呈現四大特點

2011中國科協學術建設發布會近期在北京舉行。會上，中國科協副主席、中科院院長白春禮通報了2010～2011年度我國化學、心理學、機械工程等22個學科的發展狀況和未來趨勢。

白春禮介紹說，22個學科近兩年的發展狀況呈現出四大特點：

服務國家發展戰略需要，推動戰略新興產業發展。近年來，我國在航空、航天、兵器和能源等戰略性科技領域取得了一系列重大研究成果，相應產業快速發展，相關學科水平穩步提高。例如，2010年，我國大型飛機和直升機研制工作取得重要進展。自主研制的大型客機C919完成了技術經濟可行性研究，確定了總體技術、制造和客戶服務總方案，展示了樣機并贏得首批啟動訂單。按計劃，C919將于今年轉入工程發展階段，2014年首飛，2016年交付用戶。我國自主研制的第一架大型民用直升機AC313首飛成功。該機整機性能達到國際第三代直升機水平，標志著我國和歐盟、美、俄一樣具備了自主研制大型直升機的能力。

加強科技成果轉化應用，加快經濟發展方式轉變?？萍汲晒D化為生產力，是國民經濟建設和社會發展的現實需要。在轉基因抗蟲棉育種領域，我國成功研制出了單價、雙價轉基因抗蟲棉，提出了棉鈴蟲對轉Bt抗蟲棉的抗性預防性治理技術，打破了跨國公司壟斷，搶占了國際生物技術制高點，成果的轉化、推廣、應用創造了重大的經濟、社會和生態效益。2009年，轉Bt抗蟲棉種植面積達400萬公頃，占棉花種植總面積的70%，其中國產抗蟲棉占93%，累計推廣面積1.27億畝以上，累計增收節支上百億元。

完善基礎研究體系，促進多學科交叉融合。近年來，我國不斷加大基礎研究投入力度，基礎研究體系不斷完善，促進了各學科之間的交叉、滲透和融合。例如，我國化學家提出并建立了“殼層隔絕納米粒子增強拉曼光譜技術”，首次在電化學條件下獲得了鉑、銠等各種原子級平滑單晶上的表面拉曼光譜，成功檢測到半導體硅表面的成鍵物種、活細胞壁的組分乃至橘子皮的殘留微量農藥。這項新技術在食品安全、環境保護、醫學診斷、材料表面分析、公共安全等領域，具有廣闊的應用前景。

著眼科技改善民生，促進社會和諧發展。例如針對我國糧食儲備特有的倉型大、糧堆高、儲期長等國情，科技工作者創立了中國儲糧生態系統理論體系，以智能糧情檢測、低劑量環流熏蒸、智能通風和高效谷物冷卻4項技術為一體的“四合一”儲糧新技術，系統解決了我國儲備糧防霉保鮮、抗性害蟲治理和降耗減排問題，使我國糧食儲藏技術總體躍居國際先進水平，部分技術水平超過歐美等發達國家，應用于全國31個省市自治區6000多萬噸倉容的糧食儲備庫，累計獲得了290多億元的經濟效益。

學科的創立、成長和發展，是科學技術體系化的重要標志。從2006年到2010年，中國科協先后組織85個全國學會開展了85個相關學科的發展研究，以總結我國自然科學、工程技術領域相關學科的最新進展，探索學科發展規律，促進學科交叉與融合，使科技工作者、有關決策部門和社會公眾更好地了解和把握相關學科的發展動態和趨勢，促進相關學科的學術建設，促進科技創新能力的提升。

（科技日報）

農林廢棄物就地一“燜”變成寶

秸稈、稻殼、食用菌基質等農林廢棄物現在都成了“寶貝”。在遼寧省岫巖縣洋河鎮，這些“垃圾”被裝在可移動式的大鐵爐里，經過一天一夜“燜制”，第二天竟變成了黑黝黝的“生物炭”，再經過加工，成為炭基緩釋肥、土壤改良劑和“炭化生物質煤”。

農林業廢棄物資源化利用，尤其是“生物炭”的研究與產業化開發近年來備受關注。“生物炭”具有“負碳”減排、改良土壤、可像煤一樣燃燒且更清潔等特點，但集中炭化型生產模式與農林廢棄物分布廣，收集、儲運困難，很大程度上制約“生物炭”產業的發展。

由中國工程院院士、沈陽農業大學教授陳溫福率領的團隊發明了可移動“組合式半封閉炭化爐和亞高溫缺氧干餾制炭新工藝”，解決了這一瓶頸，變農林廢棄物收集、儲運、異地集中炭化和深加工，為在產地就地炭化、集炭異地深加工或就地深加工，使農林廢棄物大規模炭化、利用成為可能。

2005年起，團隊開展了相關研究，并通過與遼寧金和福農業開發有限公司產學研合作，加速了成果創新和轉化，完成了具有完全自主知識產權的“生物炭”生產工藝、生產裝置研究，并獲得國家發明專利；針對水稻、玉米等作物開發出了多款炭基緩釋肥和土壤改良劑專利產品，并已取得生產許可證進行大批量生產；面向供熱研發出多種炭化生物質煤；組建了國內第一家“生物炭工程技術研究中心”，圍繞“生物炭”開展了多項基礎和應用基礎研究。

專家認為，生物炭產業潛力巨大，以生物炭為核心的多元化產品將有可能填補我國燃煤缺口的一半以上，還可通過提高肥料利用率、改良土壤等為保障我國糧食安全和環境安全提供有力支撐。

（科技日報）

井下避難設施載人驗證試驗完成

我國首次井下避難設施載人現場驗證試驗在山西省潞安集團常村煤礦順利完成。由礦工、救護隊員、科研人員等組成的80名試驗人員，在井下470余米的常村礦N3永久避難硐室完成了48小時模擬災變環境密閉現場試驗。

據了解，永久避難硐室是當災害發生、人員無法撤出時，為防止有毒、有害氣體的侵襲而設立的避難場所。常村礦N3永久避難硐室長 39m，寬3.5m，高 3.05m，可提供 80～100人避難所需。試驗人員可通過室內的通訊系統與地面指揮中心聯系，并進行雙向視頻對話。該試驗成功驗證了避難硐室內供氧系統運行的可行性和可靠性，檢測了各類設備儀器的運行狀態和環境參數，能夠進一步提升煤礦井下避難設施的安全防護技術和水平，不斷促進以礦用救生艙、井下避難硐室為核心的礦井新型安全防護體系建設。

（科技網）

北斗導航系統助力船舶清潔運行

將北斗衛星導航系統安裝在船上，不僅克服了船舶發動機“油改氣”中的技術難關，也能對船舶排放污染物的情況進行實時監測。臺架試驗顯示，改造后的船舶平均節能率20%左右，發動機二氧化碳排放量降低 26%，二氧化硫排放量降低82%，氮氧化物排放量降低21%，可吸入粉塵降低25%。

4月12日，“長江綠色物流創新工程項目”專家評審會在北京召開。包括軍事物流專家王宗喜教授，中國工程院院士、攝影測量與遙感專家王任享，國家發改委能源研究所所長韓文科等在內的15名評審專家質詢和評議后表示，該項目成功應用我國自主建設的北斗衛星系統，將導航定位、實時數據采集和智能監控有機結合；突破了柴油—天然氣雙燃料發送機改造技術瓶頸，填補了國內相關領域的技術空白。

據介紹，船舶，尤其是長江流域的船舶一直是物流行業的能耗和排放“大戶”。這些船只以傳統柴油作為動力，不僅增加了能耗成本，也對長江的水質和空氣造成污染。以清潔能源——液化天然氣代替傳統的柴油，已成為業界共識。但是船舶發動機“油改氣”存在技術難關——如何保證氣體不外漏、汽缸中的氣壓保持安全數值、剩余氣量的實時監測、尋找最近的加氣站等。

北斗衛星導航系統成功解決了這些難題。3月中旬，長航鳳凰“長訊三號”2500噸散貨船雙燃料實船航行在重慶段試驗成功，國家權威機構武漢水運行業能源利用檢測中心公布試驗數據顯示：“長訊三號”雙燃料系統平均替代率達到70%以上，平均替代比可達1∶1.05，試驗中各項熱工參數正常。項目主辦單位之一——長江航運集團表示，“長江綠色物流創新工程項目”評審完畢后，將對旗下的其他船舶進行升級改造。

（科技日報）

用廢棄粉煤灰給污染河水“凈身”

記者從南京林業大學獲悉，該校黃新教授等專家，用廢棄的粉煤灰為原料，借助美人蕉、旱傘竹、水蔥、菖蒲等植物為污染河水“凈身”。這項用微生物與植物聯合治污的科研項目《城市高污染水體生物生態處理與資源化利用技術研究》近期順利通過江蘇省環境保護廳組織的評審驗收，并申請了國家專利。

目前，城市高污染水體含有的有機物、氮磷等營養鹽濃度較高。一般直接在水體中進行修復的方法會對水體流動和瀉水功能常會造成影響，而且水生動植物及部分人工載體還會被洪水沖刷帶走，造成凈化功能喪失和部分經濟損失。

黃新介紹說，他們在研究中，另辟蹊徑，采取生物生態組合處理的方法，專門設計了一個生物濾池和植物濾床，濾池內裝有用廢棄物粉煤灰球形顆粒作為濾料，濾床內放置部分粉煤灰球形顆粒并種上美人蕉、旱傘竹、水蔥、菖蒲等水生植物。粉煤灰本身不吸毒，但用粉煤灰球形顆粒做成的濾料和濾床卻給微生物安了個溫暖的“家”，有了這樣的“家”，微生物才可以大量聚集，才能大口、大量地“吃掉”水體中有機物以及氨、氮等多種污染物。經過這樣過濾的污水隨后進入植物濾床。接下來，水生植物和微生物進一步為污染河水“排毒”。黃新說，植物為污水“排毒”有獨到之處，植物生長有周期，一個周期下來，植物通過根系吸收的毒素隨著植物的死亡也可以徹底帶出水體。經過植物和微生物聯手治理后的污水，其氮磷營養鹽，特別磷的去除量顯著。污染河水進入裝置到出水口，要經歷四道關，每一道關都是針對不同的污染物具有不同的功效，出來的水完全達到了回用水的標準，可以用來綠化、噴灑和作為景觀水體的補充水。

這樣一套處理裝置，工藝技術并不復雜，運行成本也不高，目前試驗裝置處理每噸污染河水達到回用水和排放水要求的運行成本可分別低于0.35和0.25元，規模運行的費用將更低。

（科技日報）

超細電子玻纖項目突破11項關鍵技術

國家科技支撐計劃項目“超細電子級玻璃纖維及織物開發”近期通過科技部驗收。驗收專家認為，該項目突破了多項超細電子級玻璃纖維生產關鍵技術，開發出多種高端新產品。通過以產業鏈為主線的跨區域合作，打破了國外壟斷，填補了多項國內空白。

玻璃纖維作為汽車、航空、航天產業的關鍵增強材料，是一類高技術含量、高附加值產品；而超細電子級玻璃纖維也是柔性電路板、多層電路板等高端電子產品所必需的材料。在該項目立項之前，我國只能生產低端玻璃纖維產品，相關行業長期依賴國外先進技術和產品。

在科技部支持下，2007年由重慶市科委組織，重慶國際復合材料公司牽頭，聯合重慶大學、珠海富華復合材料公司等單位，共同承擔了這一國家科技支撐計劃項目。3年間，該項目實現關鍵技術突破11項，開發高端新產品9類，申請專利19項，制定7項國家和企業標準，建成5個示范生產基地。該項目實現了產業化生產，建成產能全球第一的年產3.6萬噸的電子細紗池生產線，形成的產品以優異的性價比、穩定的質量，在替代進口產品的同時，達到全球高端PCB要求，并出口德、日、韓等國主流市場，全球市場份額已達12%—15%，產值超過30億元。

驗收專家認為，該項目的實施打通了“超細電子紗—薄型電子布—薄型覆銅板”產業鏈的關鍵核心技術，對企業的產品結構優化，玻璃纖維、電子布、薄型覆銅板產業調整和升級起到了重要作用，為我國實現由電子大國向電子強國目標邁進奠定了堅實基礎，支撐了我國電子產業發展和升級。

（科技部）

朱鹮全基因組序列圖譜繪制完成

西安交通大學和華大基因召開新聞發布會，宣布“朱鹮全基因組序列圖譜繪制完成”。這是世界上完成的第四個鳥類基因組測序項目和全基因組序列圖譜，對于挽救保護朱鹮和注釋生命現象具有重要科學價值和戰略意義。

朱鹮屬于國家一級保護鳥類，是世界上最瀕危的鳥類之一，在進化中擁有獨特的地位，具有快速趨向滅絕的生命現象特征。1960年朱鹮列入“國際保護鳥”的名單中。目前，世界上僅有陜西洋縣及其周邊地區分布著近1000只朱鹮，但他們的自然繁殖能力還很低。朱鹮基因組序列圖譜的完成為保護珍稀鳥類提供了重要理論依據，同時對尋找瀕危物種相關的分子標記和對物種步入瀕危期預警具有重大戰略意義。

朱鹮全基因組序列圖譜繪制項目采用目前最先進全基因組鳥槍法測序（WGS）策略，使用自主研發的SOAPdenovo軟件進行拼接組裝，朱鹮基因組大小約為 1.37Gb；拼接組裝所獲得的序列 Contig N50的長度為 22.2kb，Scaffold N50的長度超過5.09Mb。朱鹮基因組圖譜是進行朱鹮基因組研究的基礎，通過測序及相關研究掌握朱鹮基因組信息并探索與生物進化相關的重要基因，重點搭建數據庫及分析平臺是后續朱鹮功能基因組與生態學研究的科學保障。通過該研究可以從基因角度破解朱鹮繁殖能力低下、朱鹮幼鳥的高死亡率等問題，此外，還可以進行野生種群和培育種群基因篩選和遺傳標記研究，從而實現朱鹮疾病預警和發掘健康培育新技術。同時，該成果還可以為注釋動物滅絕這一生命現象、動植物遺傳資源保護和開展珍稀動植物司法鑒定奠定基礎。

朱鹮基因組計劃由西安交通大學和華大基因共同主持，協作組成員單位有：陜西漢中國家朱鹮保護局、陽明大學、中國鳥類學會、中國科學院、蘭州大學等，以及美國、日本、澳大利亞等國科學家。

（科技日報）

武漢大學發明電器設備開啟不費電

電器設備開啟時，會出現瞬時電流、電壓猛增現象，不僅加大了電能損耗，而且造成電壓不穩定，甚至燒壞電器。武漢大學電氣工程學院教授李曉明發明的“零過渡過程動態無功補償裝置”，攻克了這一難題，不僅成為電器設備的保護神，還可以大幅降低電力損耗。

據介紹，電力在從電源到用戶使用的過程中有大約1/3的損耗。而我國的電力損耗水平是世界平均水平的 3倍，“浪費”更為嚴重。

“零過渡過程動態無功補償裝置”可起到現有變壓器的作用，而其靈敏的動態反應能力，可以讓電器啟動時的放電時間（從電流猛增到電流恢復正常的時間）縮短為20毫秒。

李曉明介紹，國家規定的放電時間為1～3分鐘。減少放電時間，意味著省下了本來要損耗的電力。測算表明，縮短了 3000倍的放電時間，最多可節電40%。同時，“零過渡”可減少電壓波動，保障電力供應安全。

2007年，受國家標準委員會的委托，武漢國想電力科技公司作為獨家起草單位，專利發明人李曉明為起草人起草國家標準GB/T 25839-2010《零過渡過程低壓動態無功功率補償裝置》。該標準的技術和性能要求明顯高于現行的國家標準和行業標準，從技術上保證了用電功率因數可以遠大于0.95。新的國家標準將從今年5月1日起正式實施。

該標準的實施將使我國低壓無功補償裝置的整體技術水平、產品質量、技術性能和使用壽命有顯著提高，從而整體提高我國電能利用效率、提高供用電系統的電壓質量、降低企業產值能耗。

（科技網）

傳統土壤作物管理能提高糧食產量

糧食安全是否只能寄希望于生物技術的進步？傳統的土壤、作物管理能在多大程度上為保障糧食安全作出貢獻？如何解決作物高產與資源高效難于協調的問題？中國農業大學資源與環境學院陳新平、崔振嶺、張福鎖等研究人員認為，與生物技術期待同等重要的土壤—作物體系綜合管理，一樣可以在保障糧食安全和資源環境安全方面發揮重要作用。

研究人員3月28日發表在《美國科學院院報》(PNAS)的研究論文《保障糧食安全的土壤—作物綜合管理體系》指出，與農民習慣相比，高產栽培研究盡管大幅度提高了玉米產量，但氮肥用量與農民習慣相比幾乎增加了3倍，氮素生產效率不高、損失嚴重；而土壤—作物系統綜合管理在不增加氮肥用量的同時，將玉米產量從 6.8t/ha增加到13.0t/ha，增幅達91%，相應的氮肥生產效率從每公斤氮肥生產26公斤糧食增加到57公斤糧食，同時實現了作物高產與資源高效的目標。這為國際上農業科技創新提供了一個成功的案例。

“十一五”以來，張福鎖領導的團隊在973項目“主要糧食作物高產栽培與資源高效利用的基礎研究”支持下，建立全國協作網，并與美國、德國科學家開展緊密合作，以期為解決國際上快速發展中國家糧食安全和資源環境安全的問題探索可行途徑。

課題組從品種、密度和播期等措施上對玉米生產體系中進行重新設計，以最大限度利用光溫資源，提高玉米產量；基于根層養分調控的原理，合理施肥滿足高產群體的養分需求，避免不合理的施肥造成資源浪費和環境污染。近年來，研究人員還在東北、華北和西北等玉米產區開展了66個田間試驗，并將研究結果與4548個農戶調查數據、43個高產栽培研究相比較。

（科技日報）

世界首座全超導變電站在甘肅并網運行

由我國完全自主研制的世界首座超導變電站在甘肅省白銀市正式投入電網運行。這個目前世界上唯一的配電級全超導變電站創造了多項世界和中國第一，標志著我國超導電力技術取得重大突破。

超導變電站位于白銀市的國家高新技術產業開發區內，運行電壓等級為10.5kV，集成了1MJ/0.5MVA高溫超導儲能系統、1.5kA三相高溫超導限流器、630kVA高溫超導變壓器和75米長1.5kA三相交流高溫超導電纜等多種新型超導電力裝置，可大幅提高電網供電可靠性和安全性、改善電網供電質量，并有效降低系統損耗、減少占地面積。

據介紹，1MJ/0.5MVA超導儲能系統是目前世界上并網運行的第一套高溫超導儲能系統，其核心部件高溫超導磁體也是目前世界上最大的。該系統存儲的是電磁能，響應速度極快，能夠在短時輸出大功率，在解決諸如新能源發電并網暫態穩定性和電能質量綜合調控等方面的優越性十分明顯。10.5kV/1.5kA三相高溫超導限流器是我國第一臺、世界第四臺并網運行的高溫超導限流器，在原理上具有重大創新。630kVA/10.5kV/0.4kV高溫超導變壓器是我國第一臺、世界第二臺并網運行的高溫超導變壓器，也是目前世界上最大的非晶合金變壓器，具有重量輕、體積小、效率高、無火災隱患以及無環境污染等優點，同時還有一定的限流作用。75米長10.5kV/1.5kA三相交流高溫超導電纜是研制時世界上最長的三相交流高溫超導電纜，采用了分段設計、插接集成的設計和實施方案，為今后長距離高溫超導電纜的研究開發奠定了技術基礎。

中科院電工研究所所長肖立業表示，超導變電站的建成是近10年來我國在超導電力技術領域最新、最先進的研究開發成果的集中體現，在核心、關鍵技術上取得了一系列突破，獲得了近70項完全自主知識產權。

（科技日報）

我國首款自主知識產權相變存儲器芯片研制成功

記者近期從中國科學院上海微系統與信息技術研究所獲悉，我國第一款具有自主知識產權的相變存儲器（PCRAM）芯片研制成功，打破了存儲器芯片生產技術長期被國外壟斷的局面，產業化前景可觀。

據專家介紹，相比于傳統存儲器利用電荷形式進行存儲，相變存儲器主要利用可逆相變材料晶態和非晶態的導電性差異實現存儲，被稱為是“操縱原子排列而實現存儲”的新型存儲器。

中國科學院上海微系統與信息技術研究所研究員、PCRAM研究項目負責人宋志棠表示，PCRAM相變存儲器不僅綜合了目前半導體存儲器市場上主流的DRAM、SRAM和FLASH等存儲器的優良特性，而且還具有微縮性能優越、非揮發性、循環壽命長、數據穩定性強、功耗低等諸多優勢，被認為是下一代非揮發存儲技術的最佳解決方案之一。

目前，英特爾、美光、三星等國際知名半導體公司均在PCRAM產業化進程中取得有效進展，其中美光有多款替代NOR FLASH的產品，三星已研制出最大容量為512Mb的PCRAM試驗芯片，并投入量產，在手機存儲卡中開始應用。

上海微系統與信息技術研究所已制成的 PCRAM試驗芯片存儲容量為8Mb，在8英寸硅片上的每一塊存儲芯片，存儲單元成品率達 99%以上。經語音演示，已證實該芯片可實現讀、寫、擦的存儲器全部功能。截至2010年底，該款PCRAM相變存儲器已經獲得50多項發明專利授權，150多項專利公開，相關專利分布涵蓋從材料、結構工藝、設計到測試的芯片生產全部流程。專家表示，此款PCRAM芯片將可取代NOR FLASH等傳統存儲器，廣泛應用于手機存儲、射頻識別等多種消費型電子產品中。

宋志棠介紹說，我國半導體存儲器市場規模目前已接近1800億元，但由于長期缺乏具有自主知識產權的制造技術，國內存儲器生產成本極為高昂。“PCRAM相變存儲器自主研制成功，使我國的存儲器芯片生產真正擺脫國外的技術壟斷?！彼硎荆摽頟CRAM相變存儲器預計將于今年年內投入量產，“我們計劃在10年內，將中國的存儲器自給率提高到60%?！?/p>

（新華網）

我國首款自主研發的移動數據中心推出

我國“十二五”重點關注的云計算建設領域取得重大應用創新突破。由浪潮集團自主研發的移動式數據中心產品——云海集裝箱數據中心4月7日正式發布。該產品專門針對云計算的應用發展，突破了傳統數據中心從選址建設、設備采購到部署安裝的工程模式局限，提供的一種一體化交付模式的新型數據中心產品，其技術及應用水平居全球領先位置。這一自主創新成果將為我國物聯網與云計算在基礎設施建設層面跨越式發展提供有力支持。

云計算是第三次信息技術革命的核心，未來3～5年將成為全球角力的焦點。我國已明確在“十二五”期間，將云計算、物聯網技術等新一代信息技術列入國家七大戰略新興產業。而數據中心作為云計算的基礎平臺，建立核心平臺的技術優勢，將不僅是我國搶占云計算時代全球話語權的保證，同時也是保障我國信息安全，實現自主可控的關鍵點。

據了解，傳統數據中心一般是按照原有的通信機房的規格規劃和建設，普遍存在著建設周期長難度大、資源利用率低能耗高等問題，尤其是伴隨云計算、物聯網的高速發展，傳統的數據中心無法滿足實際應用需求，已成為世界性難題。

浪潮集團此次發布的創新產品云海集裝箱數據中心，打破了傳統數據中心從選址、基建、設備采購到部署安裝的建設與運維模式限制，以標準化、模塊化、可移動、“即插即用”的一體化交付方式，為構建面向云計算的數據中心提供了全新選擇。

特別是其靈活移動、即到即用的特性，可以將以往數據中心的建設周期從以年為單位縮短以周為單位，同時將能源效率從不足 40%提高到 80%以上，資源利用率從不足 20%提高到60%以上，綜合指標居于業界領先地位，可充分適應云計算未來發展的應用需求。

浪潮集團是我國在信息化領域的骨干企業。2011年明確提出向云計算轉型的業務戰略，并提出成為云計算解決方案領先提供商的目標。該產品的問世是浪潮云計算戰略的重要支撐，將與浪潮“大服務器、海量存儲”和“云操作系統”共同構成浪潮云基礎架構的三大支撐性產品。

另據了解，浪潮將于年內推出32路高端容錯服務器、PB級海量存儲設備和“云海操作系統”，屆時，浪潮將全面完成在云計算基礎架構層的產品布局，成為國內為數不多可與國際巨頭比肩的民族IT企業，為我國提供完全自主的戰略級裝備。這對于我國搶占新一代信息技術的制高點，構建自主的云計算與物聯網技術體系及相關標準，保障我國信息安全具有至關重要的戰略意義。

此次發布的浪潮云海集裝箱數據中心包括20英尺分體式和40英尺一體式兩種標準形態。其中，20英尺產品占地面積15m2，最大重量20噸，可耐受-40～60℃極端環境，抗7級以上地震。該產品可容納7680個計算核心，能夠提供百萬億次計算能力，47個云海集裝箱互聯可達到世界性能最高的天河一號峰值能力；最大 6PB存儲空間能夠容納300萬部高清電影或者50萬人口醫療視頻資料，2個云海集裝箱數據中心可存儲美國國會圖書館的所有藏書。

（科技日報）

我國首次發布智能電視視頻通訊標準

2011中國電子技術年會、2011中國（深圳）消費電子展4月8日～10日在深圳舉行。中國電子視像行業協會在展會上發布了“智能電視視頻通訊標準”。本次發布的標準包含兩個部分，分別是《網絡電視多媒體通信設備要求》和《網絡電視多媒體通信功能要求》。中國電子視像行業協會副會長兼秘書長白為民表示，電視機消費者無疑是這批標準的最大受益者。對智能電視的發展將起到更好的促進作用。

據介紹，智能電視之間早已實現了視頻通話功能，但此前只有相同品牌的智能電視之間才可實現該功能。標準起草者之一、長虹信息戰略合作總監姜鈞凱表示，在這批標準中，首次對網絡電視設備、網絡電視等相關概念進行了明確。標準中確定：網絡電視設備，又叫互聯網智能電視設備、互聯電視設備，是指具有互聯網功能的電視設備。網絡電視是利用網絡電視設備為用戶提供互聯網應用和服務的個性化、全方位服務的融合功能。包括內容封閉式管理的互聯網電視功能、內容半開放管理的智能電視功能和內容全開放的電腦電視功能。又叫互聯網智能電視、互聯電視。

據了解，標準涉及的主要是網絡電視產業中的網絡電視通信設備和功能，就是通過網絡電視設備，實現電視之間、電視與電腦之間以及更大范圍的終端間進行音視頻通話。值得注意的是，這里規定其功能范圍是通過無線或有線的公共互聯網為主要接入方式的家庭網絡電視用戶等提供的多媒體通信功能。

業內人士表示，這批標準將打破品牌等界限，統一概念、技術等的支撐，有利于電視用戶通過寬帶互聯網進行互聯互通，享受最高質量的互聯網多媒體通信功能服務。

據介紹，目前該標準剛發布，預計今年五一之后主要品牌的智能電視之間就可實現該功能，另外絕大部分品牌的智能電視實現該功能仍需要一定過渡時間。

（科技日報）

我國科學家提出元素碳的一種新結構

最近，中科院研究生院教授蘇剛及其博士生勝獻雷等人基于密度泛函第一性原理研究，設計提出了元素碳的一種新結構，該結構被命名為T型碳（T-carbon）。相關研究結果近日發表在國際著名期刊《物理評論快報》上。

碳是地球上組成生命的最基本元素之一，可以形成sp3、sp2和 sp雜化化學鍵，具有很強的結合能力，可與其他元素結合成不計其數的無機和有機化合物，構成了豐富多彩的世界。在自然界，碳一般具有三種同素異形體：石墨、金剛石和無定形碳。

蘇剛等人提出，如果將立方金剛石結構中每個原子用一個碳的正四面體來替代，將會形成碳的一種新型三維立方晶體結構。他們基于密度泛函的第一性原理研究，發現這種結構在幾何、能量以及動力學上都是穩定的，并命名該同素異形體為T-carbon。研究表明，T-carbon具有與金剛石相同的空間群，是一種具有直接帶隙的半導體，帶隙在3eV左右，并可通過摻雜來調控帶隙大小以適用于光催化；其價電子形成了各向異性的 sp3雜化鍵。T-carbon的維氏硬度為61.1GPa，與立方氮化硼的硬度相當，比金剛石的硬度小1/3左右，具有非常低的密度，僅為每立方厘米1.5克。與碳的其他同素異形體比較，T-carbon沿特定方向上的原子間距比較大，每個原子體積是金剛石的兩倍多、石墨的1.5倍；其體彈性模量是金剛石的36%、石墨的57%；其原子間空隙較大，非常有利于做儲能材料。由于上述獨特的性能，T-carbon一旦實驗上被獲得，將會在光催化、吸附、儲氫、航空航天材料等領域有潛在的廣泛應用。進一步的研究顯示，T-carbon也有可能在宇宙星際塵?；蛱栂低庑行侵斜挥^察到。

該項工作得到了國家自然科學基金委和中科院的支持。

（科技網）

我國成功制造出世界最大潛水泵

記者從合肥工業大學獲悉，近期，由合肥工業大學、三益江海泵業公司合作，目前世界上最大的4000千瓦潛水泵制造成功。此舉結束了國內企業大型潛水泵長期依靠外協、外購配套的歷史，可在礦山搶險救災中發揮巨大作用。

礦山水災一直是制約我國資源開采的瓶頸之一，而大型潛水電泵是礦井水災搶險的唯一有效設備。潛水泵與傳統水泵相比，在快速、節能、環保等方面具有明顯優勢，是傳統泵的理想替代產品。但由于絕緣、散熱等技術制約，我國潛水泵在大型化、高效率、大功率等方面與國外有明顯差距。

合肥工業大學將電機技術領域的最新理論與三益江海泵業30余年潛水電泵制造技術經驗相結合，瞄準國內外大型潛水設備技術前沿，提出干潛兩用自適應技術理論及解決措施，采用新材料新工藝消除沖擊熱應力，大幅提高推力軸承壽命和承載能力。通過集成創新，取得了10kV潛水排水裝備直接下礦井運行等一系列創新成果。在此基礎上，又開發出高電壓大電流防水隔爆引接裝置，并在國內外首家取得煤礦爆炸氣體環境下可安全使用的重型礦用潛水泵EXDI級隔爆證和煤礦安全MA證，進而成功研制出具有我國自主知識產權的大型潛水電泵技術?！皾撍么笮突P鍵技術設備研制及產業化項目”還榮獲 2010年安徽省科技進步一等獎。

有關專家指出，隨著大型潛水泵在礦山領域的投入使用，將解決礦產行業正常工況和水淹工況排水不能兼顧的難題，能有效滿足正常開采、高效排水以及突水時能搶險救災、緊急排水的需要，具有巨大的經濟和社會效益。

（科技日報）

我國投產全球最大技術最先進的油壓機

記者從洛陽中信重工機械股份有限公司采訪了解到，全球最大、技術最先進的18500噸自由鍛造油壓機和750噸／米鍛造操作機，已經完成安裝調試，并于近期成功試生產，這是我國高端裝備制造產業發展的又一重要成果。

據介紹，18500噸自由鍛造油壓機，被譽為世界自由鍛造王國的一頂“皇冠”，與配備的夾持力矩達每米750噸的鍛造操作機，形成高度自動化的鍛造裝備平臺。這是中信重工實施的產業升級“新重機”工程的核心裝備，整個工程總投資39億元，歷時4年。這套核心裝備目前是全球唯一、世界最大、技術最先進。

據中信重工負責人介紹，這一工程使中信重工達到一次性提供精煉鋼水900噸、鑄鋼件600噸、鋼錠600噸、鍛件400噸的能力，成為全球稀有制造資源，為我國重機行業構建了一個包括冶煉、鑄鍛、熱處理、機加工在內的全新的高端重型裝備制造工藝體系，形成了國內外不可替代的核心制造優勢，有效帶動了企業新一輪產品結構的調整。

（新華網）

燃煤電廠煙氣凈化關鍵技術實現國產化

由中電投遠達環保工程有限公司牽頭，聯合重慶大學等單位承擔的國家科技支撐計劃“燃煤電廠煙氣脫硫脫硝脫汞關鍵技術研究與工程示范”項目，近期通過了結題驗收。專家認為，該項目開發出的具有自主知識產權的燃煤電廠雙相整流煙氣脫硫、兩級式煙氣脫硝、煙氣脫汞關鍵技術與裝備，打破了國外對燃煤煙氣凈化先進技術的壟斷。

長期以來，我國燃煤電廠環保技術大多依賴國外技術。為提高燃煤電廠環保技術的國產化水平和產業化能力，該項目于2007年12月啟動，總投資9550萬元，分別開展了對燃煤煙氣脫硫、脫硝、脫汞關鍵技術與裝備的開發及相關技術集成、工藝優化等方面的研究工作，重點解決了燃煤煙氣二氧化硫、氮氧化物和汞污染等問題。項目先后獲得專利71項，其中發明專利39項，主持和參與編制國家、行業、企業標準共10項。當前，項目已建成國內規模最大的“原煙氣綜合實驗基地”——重慶合川雙槐電廠煙氣凈化綜合實驗基地，以及國內首臺萬噸級碳捕集中試裝置和年產能1萬立方米的脫硝催化劑制造廠項目。

該項目對降低工程建設和運行成本、提高行業技術水平和國際競爭力具有重要意義。據統計，該項目已為承擔單位實現產值3.4億元，節省工程造價1800萬元，每年減少運行維護費1000萬元，每年可減排二氧化硫7萬噸，減少氮氧化物排放5萬噸。項目技術進一步推廣后，每年可實現產值16億元，利潤近1億元，減排二氧化硫30萬噸、氮氧化物28萬噸。與現有技術相比，每年可節約建設成本2億元，節約運行電耗1.5億度。

（科技網）

我國首臺水泥回轉爐窯富氧助燃節能裝置投入運行

由山東煙臺華盛燃燒設備工程有限公司研制生產的我國首臺水泥回轉爐窯富氧助燃節能裝置，4月1日在煙臺海洋水泥有限公司正式投入運行。測試表明，在不增加燃料的前提下使爐窯火焰溫度提高180℃，節能效果顯著。

空氣中只有20.9%的氧氣參與燃燒，燃料在燃燒時因缺氧會導致設備熱效率低下，造成極大的能源浪費。煤炭（包括油品、天然氣）在26%氧濃度時燃燒最完全，燃燒速度最快，燃燒溫度最高，熱輻量最大。而富氧助燃是一種新興的燃燒技術，被稱為燃燒領域的二次革命。據膜法制氧富氧助燃節能裝置的研制者、煙臺華盛燃燒設備工程有限公司董事長姜政華介紹，富氧助燃的燃燒機理是高分子膜在壓力差的作用下使空氣中的氧氣優先通過，送入燃燒設備中，從而提高工業爐窯內氧氣含量，大幅度提高工業爐窯燃燒效率，使燃料在富氧燃燒中極大地轉化成熱能。今天投入運行的富氧助燃節能裝置采用了世界最先進的膜法制氧技術，流量達2700立方米/時，制氧濃度可達30%以上。該裝置為國家發明專利產品，填補了該領域的國內空白，節能率達10%～20%。

該節能裝置采用了自潔式電腦控制空氣過濾技術，以確保膜組件使用壽命達10年以上。同時，大型集成化膜組件的應用，改變了小型膜組件堆砌、不能大型化的瓶頸。專家稱，這項新技術的應用對促進我國節能減排具有重大現實意義，對推進我國工業爐窯節能改造具有重要示范作用。

（科技日報）

我國科學家自主開辟微生物油脂新領域

由中科院合肥物質科學研究院和武漢烯王生物工程有限公司共同承擔的“花生四烯酸資源開發及產業化”研究達到國際領先水平。這是4月2日由來自全國生物化工行業的多位院士、專家組成的鑒定委員會在武漢考察鑒定后給出的評價。

中科院合肥物質科學研究院研究員余增亮早在20多年前預測到微生物源花生四烯酸（AA）對解決國家AA資源的重要意義，率先提出了低能離子束微生物誘變的新思路，創建了離子束M.alpina細胞修飾技術，結合代謝途徑分析，突破了該領域技術瓶頸，獲得了居國際領先水平的AA油脂單細胞合成技術。烯王公司董事長易德煒先生以其企業家的敏銳眼光，涉足這一生物技術未來高技術產品的開發，從頂層設計了產業化路線。科學家和企業家的有機結合，帶領團隊突破了技術工程化和產品國際化的難題。

AA是人體必需脂肪酸，目前近百個國家將其列入營養強化劑國家標準。過去，除了母乳，AA主要從某些動物內臟提取。上世紀90年代初，為了解決AA資源，在國家自然科學基金及中科院項目等連續支持下，科研人員歷經10年的攻關研究，獲得高產菌株并創建了發酵和分離提取技術。到1999年AA得率從出發菌的2.06g/L提高到5.11g/L，處于國際最高水平，具備商業化開發前景。在國家攻關項目、國家級火炬計劃，湖北省科技攻關計劃，以及科技部中小企業創新基金等的大力支持下，高產菌株和發酵技術參股組建了武漢烯王生物工程有限公司，促進了AA資源開發和產業化的快速發展。

與會的鑒定委員會專家們經過評議，一致認為：AA資源開發和產業化是近年來我國生物技術產業化的典范。成果具有原創性和前瞻性，總體達國際領先水平。

（科技日報）

我國掌握200米水下焊接及深海潛器焊接技術

記者近期在山東省科學院海洋儀器儀表研究所采訪時了解到，海洋焊接關鍵技術已取得重大突破。該成果不僅填補了我國200米水下焊接以及深海潛器焊接技術的空白，并打破了國外技術的長期壟斷，將為我國海洋工程、石油開發、深海潛器制造等提供強有力的技術支撐。

海洋焊接關鍵技術涵蓋了水下濕法焊接切割技術以及大厚板鈦合金焊接技術。據山東省科學院副院長王軍成介紹，上述技術在世界上只有極少數國家掌握，目前我國海洋焊接材料及設備落后，而且全部依賴國外進口，在關鍵技術上受到嚴重制約。

王軍成表示，為解決海洋焊接技術難題，山東省科學院海洋儀器儀表研究所承擔了“十一五”國家“863”重點項目、國家國際合作重點項目——“海洋焊接關鍵技術研究”。在引進、吸收國際先進技術的基礎上，形成了自主知識產權。據介紹，這項海洋濕法焊接技術已達到國際先進水平，將大大提高我國在海洋領域的開發深度。

隨著海洋工程技術和海洋資源開發向深海發展，我國迫切需要實現國內海洋焊接材料及設備的規?；a。當前，山東省科學院海洋儀器儀表研究所正在籌建我國第一個海洋焊接成套技術裝備產業化基地。該基地將全面涵蓋新型海洋焊接材料、新型海洋焊接設備及新型海洋焊接技術服務。項目投產后將形成焊接材料、焊接設備和服務規模化生產能力，年產水下專用藥芯焊絲500噸，水下專用焊條400噸，水下濕法切割割條400噸，水下焊接切割專用輔助設備500套，鈦合金自動焊接設備10套，基本可以滿足當前我國海洋資源開發的技術需要，并可為我國核電、港口、橋梁、船舶、軍事等方面提供有力的技術支撐和技術保障。

（科技日報）

我國首座500千伏蘭溪變光伏發電突破5000千瓦時

500千伏蘭溪變是國家電網首座500千伏智能變電站。截至4月11日零點，該站屋頂光伏電站發電量已突破5000千瓦時，達到5042千瓦時，為變電站穩定運行添加了綠色動力。

500千伏蘭溪變位于浙江金華蘭溪市黃店鎮三峰殿口村，占地99.7畝。2010年，國家電網公司以建設堅強智能電網為目標，以“統一規劃、統一標準、統一建設”為基本原則，本著“安全務實、創新嘗試、分步實施”的思路，對該站進行了智能化升級改造。

屋頂光伏發電站建設是該站智能化升級改造的內容之一。光伏發電站安裝在主控室屋頂，面積約有200平方米，安裝容量20.8千瓦，預計年發電2萬千瓦時。

光伏發電系統引進太陽能板和屋頂光伏發電技術，主要由太陽能電池板、逆變器、太陽能直流配電箱、太陽能穩壓控制器、環境監測系統、數據采集器、防逆流裝置等組成。

該系統在白天有日照時，利用太陽能電池的光伏效應，將太陽能輻射能量直接轉換成直流電能，再通過逆變器轉換成交流電能?！跋到y正常時，并入所用電運行，緊急情況時可對直流系統進行充電，實現了電源系統應急備用功能。同時，配合LED照明、低功耗金鹵燈的使用，實現了全站的綠色照明?！痹撜矩撠熑私榻B。

屋頂光伏發電系統充分利用了低碳環保的太陽能綠色能源，不僅具有不需要占用昂貴的土地、降低施工成本以及在站內發電避免或減少輸配電損失等多種優點，而且還不會造成溫室氣體排放，具有良好的環境效益。

該系統的穩定運行，進一步提高了站內照明系統乃至整個站級輔助系統電源的供電可靠性、可用性。同時，該系統在國家電網首座500千伏智能變電站的嘗試，傳遞了一種節能、環保、綠色的建設理念，為今后太陽能光伏發電在智能電網內的進一步推廣應用提供了良好示范。

（科技日報）

在“不能停的線路”上實現不停電作業

世界首次±660千伏直流輸電線路帶電作業，近期在位于北京北郊的國家電網公司特高壓直流試驗基地獲得成功，意味著這一全新電壓等級輸電線路在今后運行中可以不斷電進行測試、檢查和維修，對確保電網安全及可靠穩定運行具有重要意義。

據悉，±660千伏是一個全新的電壓等級，目前世界范圍內該電壓等級的唯一實踐是2月28日新近投運的寧東—山東±660千伏直流輸電線路，其輸送容量為400萬千瓦，約占經濟大省山東省全部用電負荷的 1／9，被稱為“不能停的線路”。因其唯一，線路的帶電作業就沒有任何先例可尋，必須面臨一系列全新的技術挑戰。

記者今天下午在現場看到，由國網中國電科院和山東電力集團超高壓公司合作開展的此次開創性作業，前后歷經近兩個小時，在離地 30多米高的±660千伏直流超高壓電線上，身穿屏蔽服的技術人員成功完成了進出等電位、等電位導線修補、等電位間隔棒更換等操作項目。幫助他們就位的牽引、定位用繩索，是一種絕緣性、強度、耐燒蝕性都極強的特制蠶絲繩；而帶電作業安全防護服裝是一種面料中含有金屬絲的米灰色屏蔽服，外觀頗像“簡化版太空服”，它能夠有效屏蔽直流電場、旁路暫態電流，阻隔離子流，代替電位轉移棒等。

此次帶電作業試驗首個進電場的技術人員王進在接受記者采訪時表示，穿上這樣的屏蔽服進入電場的一剎那，身體會有少許針刺感，但不會產生任何損傷。他介紹，此次作業的每一步驟，都有嚴密細致的技術支持，因此不僅有力保障了操作者的人身安全，其結果更有利于形成操作規范，應用于今后±660千伏直流輸電線路的帶電作業中。

（科技日報）

我國成功研發基于圖像處理技術的汽車安全系統

一輛快速行駛的汽車在變道超車的過程中，突然失控撞向旁邊一輛正常行駛的車輛，一場重大交通事故看似不可避免。千鈞一發之際，失控車輛突然神奇地將車頭一轉，與即將相撞的車輛擦身而過……

駕駛員能如此臨危不亂果斷處置，主要是得益于南京理工大學計算機科學與技術學院研發的“基于視覺資訊處理的車輛主動安全核心技術”。4月 19日，記者在南理工親眼目睹了科研人員演示該技術的神奇之處。

目前，每年世界范圍內的公路交通事故中大約有 1000萬人受傷，40萬人死亡，造成的直接經濟損失約占世界GDP的13%。美國聯邦公路局的一份評估報告顯示，美國所有致命的交通事故中44%跟車道偏離有關。另外，汽車后視鏡普遍有視野寬度不足，存在盲區的問題，據統計，由于后視鏡盲區造成的交通事故在我國約占30%，且70%高速公路變換車道發生的交通事故是由于盲區引起的。

據南理工計算機學院院長唐振民教授介紹，2009年 6月，該校開始與香港生產力促進局合作開展ACAS與ILAS兩個汽車安全系統項目的研發工作，今年2月完成了相關技術產品的測試。所謂 ACAS，即“開發先進汽車防撞系統”。主要是在汽車周邊安裝攝像頭和毫米波雷達兩類傳感器，在行駛過程中同時對汽車的前方障礙物進行檢測，在汽車與障礙物具有發生碰撞危險的情況下進行報警，以便讓駕駛員采取相應的措施，避免追尾碰撞和側刮等交通事故的發生。而ILAS則是“行車道檢測及切線輔助系統”。主要通過視覺傳感器獲取車外環境信息，特別是車前大約80度視角區域及車兩側后視大約60度視角區域，針對汽車行駛過程中可能出現的車輛偏離行車道的危險以及變道時盲區車輛接近的碰撞危險進行及時預警，從而保障駕駛員的安全。

（科技日報）

德國光纖傳輸速度創造10.2Terabit/秒新世界紀錄

德國弗朗霍夫學會海因里希-赫茲研究所與丹麥技術大學研究人員合作，在長度為29公里的單一玻璃光纖線路上創造了每秒10.2Terabit（太比特）的光纖傳輸速率新世界紀錄，其每秒傳輸的數據量相當于240張DVD光盤。在此之前的世界紀錄是由該研究所創造的每秒2.56Terabit。該研究成果已在2011年3月美國洛杉磯舉辦的2011年光纖通訊大會（OFC2011）上進行了展示。

在信息通訊時代，光纖網絡是構建現代化、高容量數據通訊系統的基礎。盡管遭遇了經濟危機，網絡通訊流量仍保持了每年50%以上的增長速度。在未來要實現更先進的網絡服務和高清視頻傳輸，必須進一步擴大光纖網絡線路容量。弗朗霍夫學會海因里希-赫茲研究所的該項研究工作受到了德國聯邦教研部《光學技術》框架計劃的資助支持。

（科技網）

新材料可濾掉水中放射性碘

據美國物理學家組織網4月14日（北京時間）報道，美國北卡羅來納州大學的研究人員日前發現，一種由林業副產品和甲殼類動物外殼組成的復合物或能幫助我們從水中濾掉放射性污染物。

負責該項研究的北卡羅來納州大學生物材料學副教授喬爾·帕夫拉克說，正如我們目前在日本所看到的，由核電事故引發的眾多災害中，放射性碘化物對飲用水水體的污染是其中的一大問題。由于放射性碘化學性質與非放射性碘化物相同，人體無法通過感官進行區分，而這種物質一旦進入人體就會在甲狀腺中形成沉積，如果不及時采取措施便有可能引發癌癥。

研究人員稱，這種新材料是一種半纖維素的復合物，外形如同塑料泡沫一般，主要由林業副產品和殼聚糖組成，外部涂有一層木質纖維。該材料在水中能與放射性碘相結合并將其捕獲，在使用時只需將其浸入需要凈化的水中即可，不需要電力和專門的裝置。此外，帕夫拉克和他的同事還發現，該材料也能清除淡水或海水中的砷等重金屬物質。

帕夫拉克說，在發生自然災害等緊急事件時，供電一般都會出現緊張，復雜的大型電力凈化裝置一般都難以派上用場，此時這種新材料的優勢便會體現出來。該材料應用起來也較為方便靈活：小尺度應用中，可將這種材料像茶包一樣浸入杯中實現凈水；在大規模凈化中，則可以將其制成大型過濾裝置，讓需要凈化的水從其中通過即可。

（科技日報）

美國制造出超小型單電子晶體管

由美國匹茲堡大學領導的一個研究小組近期宣布，他們制造出了一種核心組件直徑只有 1.5納米的超小型單電子晶體管。該裝置是制造下一代低功耗、高密度超大規模集成電路理想的基本器件，具有極為廣泛的應用價值。相關論文發表在最新一期《自然·納米技術》雜志上。

單電子晶體管是用一個或幾個電子就能記錄信號的晶體管，其尺度都處于納米級別。隨著集成電路技術的發展，電子元件的尺寸越來越小，由單電子晶體管組成的電路日益受到研究人員的青睞，其高靈敏度的特性和獨特的電氣性能使其成為未來隨機存儲器和高速處理器制造材料的有力競爭者。

據研究人員介紹，這種新型單電子晶體管的核心組件是一個直徑只有1.5納米的庫倫島，另外還有一兩個電子負責對信號進行記錄。負責該項研究的匹茲堡大學文理學院物理學和天文學教授杰里米·利維稱，該晶體管未來可用于研制具有超密存儲功能的量子處理器。這種處理器將能輕松應對那些讓目前全世界所有的計算機同時工作數年也計算不完的復雜問題。同時因其中央的庫倫島可以被當作人工原子，該晶體管還可用來制造自然界原本并不存在的新型超導材料。

利維和其同事將這種超小型單電子晶體管命名為“SketchSET”。原因在于這項技術受到了一種名為蝕刻素描畫板（Etch A Sketch）的啟發，這種晶體管的制造原理也與其類似。在實驗中，通過原子力顯微鏡，研究人員用一種極為尖銳的電導探針就能在鈦酸鍶晶體界面上用 1.2納米厚的一層鋁酸鑭“蝕刻”出所需的晶體管。

據介紹，SketchSET是第一個完全由氧化物制成的單電子晶體管，并且其庫倫島內能容納兩個電子。經過庫倫島的電子數量可以是 0、1或 2，而不同數量的電子將決定其具有怎樣的導電性能。

利維表示，這種單電子晶體管對電荷極為敏感，且所使用的氧化物材料具有鐵電效應，該晶體管還可制成固態存儲器，即便沒有外部電源，該晶體管存儲器也不會丟失此前存儲的信息。此外，這種晶體管對壓力變化也極為敏感，根據這一特性可用其來制成納米尺度的高靈敏度壓力傳感設備。

（科技日報）

巴西用植物廢料生產超級塑料

據巴西圣保羅科研基金會報道，圣保羅州立大學農藝學系教授阿爾西德·洛佩斯·萊昂主持的一項研究項目，從植物廢料中提取纖維制造出新一代超級塑料，這種塑料較傳統的聚乙烯具有重量輕、強度高、符合生態要求等特點。

從上世紀90年代起，該科研小組就開始從植物廢物中提取原料，包括菠蘿、香蕉、椰子、劍麻以及木頭等廢料中的天然纖維素，在厘米與毫米級別上進行實驗。最近兩年來，他們進行了納米級實驗，發現這種纖維具有與碳纖維和玻璃纖維相似的強度，可以提取出來作為原料生產塑料。其產品與傳統的以石油和天然氣為原料生產的塑料相比，具有強度和持久性方面的優勢，是一種全新的產品。

阿爾西德·洛佩斯教授說：“這種納米級纖維的機械特性大大增強。用這種纖維制造的產品比傳統產品輕30倍，強度增加3到4倍?！痹摽蒲行〗M在巴西Braskem化工公司進行的實驗表明，向該公司生產的聚丙烯中添加 2%的納米纖維，聚丙烯的強度增加了50%以上。在汽車的保險杠、控制盤、齒輪箱等部件的塑料注塑實驗中，加上0.2%到1.2%的納米纖維，這些部件均顯示出比目前市場上的部件更大的強度和更輕的重量。

（科技網）

新型石墨烯材料薄如紙硬如鋼

據美國物理學家組織網4月21日報道，澳大利亞悉尼科技大學的科學家近期宣布，他們開發出了一種厚度和紙相當、強度比鋼還高的石墨烯復合材料，這種納米結構的石墨烯材料復驗性測試結果良好，有望在汽車制造、航空工業、電子以及光學等領域引發革命性變革。相關論文發表在最新一期《應用物理學》雜志上。

由悉尼科技大學王國秀（音）教授帶領的這個研究小組，通過合成法和熱加工法對石墨進行提純和過濾，進而將其制成像紙一樣薄的薄片。這種石墨烯紙（GP）在微觀上呈單層六角形碳素晶格結構，具有獨特的熱學、電學和機械性能。對比實驗顯示，與普通鋼材相比，石墨烯紙在重量上要輕6倍，密度上小5到6倍，強度上大2倍，抗拉強度大10倍，抗彎剛度大13倍。

負責該項研究的阿里·利薩·蘭迪巴托契說，此前還沒有人用類似的方法制造出有如此性能的石墨烯紙，這種材料與鋼相比不但更輕、更強、更靈活，而且還可回收和循環使用，是一種環境友好型產品，有望在汽車制造和航空工業領域首先獲得應用。與傳統的鋼材和鋁材相比，用新材料制成的汽車和飛機不但會更加省油，產生的排放也會更少，同時其運行成本也會更加低廉。

據了解，目前不少飛機和汽車制造商已經開始用碳纖維材料取代金屬材料?？湛虯350碳纖維復合材料用量已占總重量的40%；波音787機翼和機身上使用的碳纖維復合材料超過50%。采用這種材料的客機油耗少，減排效果顯著，維護方便，能夠給航空公司節省燃料和維護費用，出現后立即引起了世界各國的關注。被喻為“公路上的 F1”的梅賽德斯奔馳SLR邁凱輪跑車也采用了高強度碳復合材料，其最高時速可達334公里/小時，100公里內的加速僅需3.8秒。與碳纖維復合材料相比，石墨烯紙的性能無疑更為出色。

蘭迪巴托契說，10年來越來越多的金屬材料已經被碳基材料取代。以澳大利亞為例，在其采礦業、材料加工和制造業中，碳基材料的應用正日漸廣泛。而澳大利亞具有豐富的石墨資源，為石墨烯材料的大規模生產和開發提供了便利。

（科技日報）

增強拉曼散射傳感器靈敏度提高10億倍

據美國物理學家組織網3月22日（北京時間）報道，美國科學家研制出一種超靈敏傳感器，可使用其增強的拉曼散射來探測包括癌癥信號、炸藥等物質，其靈敏度比普通拉曼散射傳感器增強了10億倍。

拉曼散射是指光通過介質時由于入射光與分子運動相互作用而引起光的頻率變化，1928年由印度物理學家錢德拉塞卡拉·拉曼發現。在拉曼散射中，一束單色光照射到一個物體后，其反射光會包含另外兩種頻率的光，這兩種光的頻率僅與該物體的分子組成相關，這就潛在地提供了一種有效識別物質的方法。但由于這種額外的光太微弱，科學家幾十年來很難將拉曼散射付諸于實踐。

上世紀 70年代，科學家研制出表面增強拉曼散射（SERS）技術，可以通過將所鑒別物質放在粗糙的金屬表面或金、銀小粒子之上來增強拉曼信號?？茖W家隨后發現，這種增強的拉曼信號僅出現在傳感器表面的幾個隨機點上，很難預測其具體位置，仍然非常微弱。

普林斯頓大學電子工程系教授斯蒂芬·周領導的團隊摒棄了以往設計和制造拉曼傳感器的方法，研發出一種全新的SERS結構：一塊芯片上布滿一行行由金屬和半導體組成的小柱子。

新傳感器獲勝的“秘密武器”就是這些小柱子的排列方式：每個柱子上部和底部各有一個由金屬制成的中空部分；柱壁上布滿直徑約為20納米的金屬粒子（等離子體納米點），金屬粒子之間有2納米左右的空隙。金屬粒子和空隙能顯著增強拉曼信號；中空部分能捕捉光信號，讓光多次而不是僅一次地通過等離子體納米點，從而也能增強拉曼信號。迄今為止，該芯片的靈敏度比不經過拉曼增強而研制出的傳感器高10億倍，而且其靈敏度非常穩定，能可靠地應用于感應設備中。

除靈敏度大增之外，借助納米壓印技術和納米粒子自組裝技術，新芯片能實現高質量、規?；圃?，研究人員已經在4英尺的晶片上制造出這些傳感器。

美國海軍研究實驗室的科學家也在進行相關實驗，希望軍隊也能使用該技術探測化學物質、生物試劑和炸藥。

（科技網）

美國大學運用云計算技術講授進化遺傳學

美國紐約州立大學布法羅分校的教師開發了基于云計算的計算機創新教育平臺，在2010-2011的新學年中已經開始試用，使學生能夠在全新的水平上學習了解進化遺傳學。

該平臺開發得到了自然科學基金會25萬美金的項目資助，項目名稱是“數碼時代的進化遺傳學學習工具開發”。相比以往的一些遺傳學學習工具，該平臺提供了可視化、立體的展示結果而取代了以往的線性圖形，讓學生直觀的了解數字背后的含義，從而更能激發學生的學習興趣。項目團隊成員 Ramamurthy表示，現在的學生是在 MP3、無線電話、社交網絡等包圍下的互聯網時代長大，新的教育工具有助于發掘學生的科研興趣。

目前老師和學生對這套平臺的使用，反響都非常熱烈。對于老師而言，該平臺使他們對進化遺傳學的復雜問題解釋起來更簡單；而對于學生來說，這個工具就像一個視頻游戲，學習興趣高漲。

在自然科學基金會的資助下，該項目還會繼續開發新的版本。

（科技部）

新成像技術曝光組織分子結構

據美國物理學家組織網3月20日報道，最近，威斯康星大學和伊利諾斯大學共同研制出一種新型同步加速成像設備，利用比太陽光要強100萬倍的激光，以前所未有的高速和高分辨率直接拍攝到材料組織的分子結構。該研究發表在《自然·方法學》網站上。

該設備名為“紅外環境成像”（IRENI）儀，在美國國家科學基金會主要研究儀器項目的支持下，耗時3年建成，成為威斯康星—麥迪遜同步加速輻射中心的國家級設備。研究小組使用了多重同步加速光束而不是一束來照亮最先進的照相機，拍攝了從幾分鐘到幾個小時的樣本圖像。將圖像放大4倍后，生成的高分辨率樣本圖像即使在光學顯微鏡下檢驗也毫不模糊和褪色。

借助同步加速器的強大功能，IRENI擁有了多功能光源的優勢，高速電子流無間斷地涵蓋整個電磁波譜范圍，能獲得任何波長的最佳吸收光譜圖像。比如在肉眼不可見的中紅外光范圍，研究小組使用12束同步加速光源，生成了數千個重要分子的吸收光譜圖像，記錄下它們的生化“指紋”。新“指紋”極大提高了圖像的細節質量，像素化程度比傳統的紅外圖要低100倍。

IRENI技術在醫學診斷方面具有很大潛力。威斯康星大學密爾沃基分校（UWM）研究小組領導、物理學家卡羅·赫斯瑪格介紹說：“IRENI能顯示組織樣本的分子構成，看到功能組群中蛋白質、碳水化合物和脂質等物質的分布，同時獲得結構和化學組成方面的詳細情況。”他們在測試IRENI診斷癌癥和其他疾病能力的實驗中發現，IRENI能清晰地探測到乳腺和前列腺組織樣本中上皮細胞的分布特征?；|膜將細胞分為上皮細胞和基質細胞兩層，早期癌癥集中在上皮細胞，一旦基質膜被破壞，惡性細胞就會從上皮細胞擴展到基質細胞，使癌癥轉移。

論文合著者、伊利諾斯大學厄本那—香檳分校邁克爾·沃爾什說，IRENI為研究生物組織研究提供了新視野，讓我們能監控新陳代謝和干細胞分化等多種細胞過程，也為開發下一代紅外成像設備提供了經驗。新技術還能廣泛用于制藥分析、藝術品保存、法醫鑒定、生物燃料和先進材料如富勒烯等方面。

（科技網）

神經藥物首次突破血腦屏障

據英國廣播公司（BBC）3月21日（北京時間）報道，將藥物遞送入大腦細胞內一直是醫生治療腦神經疾病時面臨的重大挑戰。最近，英國科學家研發出了一種能將藥物直接遞送入大腦細胞內的方法，攻克了治療阿爾茨海默病、帕金森病和肌肉萎縮癥的重大障礙。研究發表在《自然·生物技術》雜志上。

目前，治療腦神經疾病面臨的挑戰之一是找到讓藥物突破血腦屏障的方法。血腦屏障是介于血液和腦組織之間的屏障結構，其對血液中的物質進入大腦具有選擇性通透的作用，能在阻止細菌的同時讓氧氣進入大腦，以保障腦內環境的穩定。然而，血腦屏障也將藥物阻擋在外，成為科學家治療腦神經疾病時的障礙。在最新研究中，牛津大學的科學家使用實驗鼠體內的運載蛋白——外來體將藥物直接遞送到了實驗鼠的大腦細胞內，突破了這道屏障。外來體是一種可由多種細胞分泌的納米膜性小囊泡，它猶如體內小小的穿梭巴士，能在細胞之間來回運送物質。

科學家收集了從實驗鼠的樹枝狀細胞（免疫系統的一部分，可以產生大量外來體）內提取出來的外來體，然后，讓其同從實驗鼠的病毒（會依附于大腦內的乙酰膽堿受體上）中提取出來的蛋白質靶結合在一起，隨后，他們將一段遺傳代碼siRNA填入外來體，再將外來體重新注入實驗鼠體內。siRNA被遞送到了大腦細胞內并關閉了一種同阿爾茨海默病有關的基因BACE1，結果顯示，BACE1基因的活動能力降低了60%。

研究主要負責人馬修·伍德表示，這是科學家首次使用天然系統向大腦內遞送藥物。這種方法經過修正后也可用來治療其他身體組織疾病，比如讓外來體進入肌肉中。

研究人員打算用這種方法對罹患阿爾茨海默病的老鼠進行實驗以觀察療效，并希望5年內在人體身上進行同樣的實驗。

英國阿爾茨海默病協會的研究主管蘇珊娜·索倫森表示，這項研究“令人興奮”，將有助于科學家研發出治療阿爾茨海默病的新療法。該協會首席研究員西蒙·雷德利也表示，該方法能設計出突破血腦屏障的藥物，但還處于實驗初期階段，想造福人類，需要很長時間和進一步的實驗。

（科技網）

英國開發出非侵入式血管成像術

據美國物理學家組織網近期報道，一個由英國倫敦大學國王學院和蘭索斯醫療成像公司的研究人員組成的團隊，共同開發出了一種非侵入式醫療成像技術。該技術可確定患者動脈斑塊位置，為包括心臟病和中風在內的心血管類疾病的診治提供了便利。相關研究發表在最新一期的《自然·醫學》雜志上。

目前臨床上普遍采用的侵入式檢查方法都不能獲得動脈壁的清晰影像（例如X射線檢查），也無法發現動脈壁破損風險（例如血管內超聲檢查）。而新研究借助一種被稱為彈性蛋白磁性共振造影劑(ESMA)的藥劑，可通過非侵入式方法在心血管病患者出現癥狀前發現患病風險。

這項由英國心臟基金會資助的研究歷時兩年，已在小鼠動脈斑塊檢測上獲得了成功。成像原理是利用非侵入式、無輻射的核磁共振成像（MRI）來使動脈壁上豐富的彈性蛋白成像。其步驟是：首先將造影劑通過靜脈輸入血管，然后再通過核磁共振對血管網絡進行成像，整個過程無需侵入式檢測，也不必接觸任何有害輻射。由于在動脈斑塊周圍的彈性蛋白會有顯著的增生現象，因此通過ESMA技術，這些位于動脈壁上的病變將無處遁形。

負責該項研究的英國倫敦大學國王學院教授雷內·波特納說，這項研究極具潛力，相信它很快就能走出實驗室在臨床上獲得應用。雖然這期間還有不少工作需要完成，但這項技術將為患者在 X射線檢查以及其他侵入式檢查方式之外提供一種新的選擇，在一定程度上也為患者減少了風險。在ESMA檢查之外，如能結合病史以及吸煙、高膽固醇等危險因素的評估，醫生將能為心血管病患者的病情作出更為準確的診斷，從而讓心臟病和中風在出現癥狀之前就被發現。同時它還將為其他心血管疾病的治療提供便利。

（科技網）