

“珠海一號”03組衛星發射成功
9月19日,我國在酒泉衛星發射中心用長征十一號運載火箭,采取一箭五星的方式成功將“珠海一號”03組衛星發射升空。衛星順利進入預定軌道,任務獲得圓滿成功。
“珠海一號”衛星工程是商業遙感衛星項目,規劃研制發射34顆衛星組成星座,具備視頻、高光譜、合成孔徑雷達、紅外成像等觀測能力,獲取衛星遙感數據為自然資源、生態環境、農業農村等行業應用提供服務。該星座已于2017年6月15日發射01組兩顆視頻衛星,2018年4月26日發射02組5顆衛星。
此次發射的03組5顆衛星,包括1顆0.9米分辨率視頻衛星和4顆空間分辨率10米、光譜分辨率2.5納米、幅寬150公里、具有256個波段的高光譜衛星。發射成功后,該星座共有8顆高光譜衛星在軌組網運行,可實現兩天半覆蓋全球,對特定區域一天重訪,將大幅度提高我國高光譜衛星數據采集獲取能力。
我國成功研制ITER首個大型超導磁體線圈
近日,由中科院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所(下稱“等離子體物理研究所”)承擔研制的國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃首個大型超導磁體線圈——極向場6號線圈(PF6線圈)竣工交付,將通過海運方式運送至法國ITER現場。
PF6線圈將被安裝于ITER實驗堆超導磁體的底部,它由9個繞制成雙餅結構的線圈本體(鈮鈦超導導體)以及一系列支撐附件組成,總重高達400噸,是目前世界上研制成功的重量最大、難度最高的超導磁體,對“點亮”并維持等離子體的穩態“燃燒”起著重要作用,是ITER裝置運行成敗的最重要線圈之一。
作為ITER中國工作組的重要單位之一,等離子體物理研究所承擔了導體、校正場線圈、超導饋線、電源、診斷等采購包,占中國承擔ITER采購包任務的近80%。此次PF6線圈項目團隊經過密集攻關,使得超導線圈絕緣體能夠滿足耐超低溫、抗強輻射、耐高壓及高力學性能需求,突破了超導線圈高精度雙線并繞的核心技術,實現了大型超導線圈繞制裝備的完全國產化。
PF6線圈項目的圓滿完成,為中歐雙方共同推進ITER項目建設與合作積累了寶貴經驗,也為今后進一步拓展中歐核聚變能源領域合作的深度和廣度提供了成功范例。
基因疫苗有望攻克小麥“黃疸病”
小麥條銹病俗稱“黃疸病”,對小麥來說是致命威脅,嚴重時甚至會導致小麥大面積絕產。日前,山東農業大學吳佳潔團隊與四川農業大學劉登才團隊、美國愛達荷大學付道林團隊等合作,成功克隆了小麥抗條銹病基因YrAS2388(國際編號Yr28),從而為預防該病害流行提供了新的“基因疫苗”。
科研團隊從小麥D基因組祖先粗山羊草中獲得了抗條銹病基因YrAS2388。與已有抗病基因不同,YrAS2388具有重復的3′非編碼區并產生5種或更多的轉錄本,其可變剪切受溫度和病原菌的調控。通過調整不同剪切體的富集水平和編碼蛋白的互作模式,能有效控制宿主的抗條銹病水平。
值得注意的是,抗條銹病基因YrAS2388只在粗山羊草和由粗山羊草創制的人工合成小麥中存在,而在普通小麥及其他麥族物種中未檢測到,因此該基因在小麥育種中具有重要的利用價值。研究人員根據該基因序列開發了功能標記,利用這些標記可實現YrAS2388的分子輔助選擇,加速該基因向小麥品種中的轉移利用。該成果為改良小麥和大麥等作物的抗條銹病水平提供了新的基因資源。
“臘八蒜”里發現三種新型活性肽
活性肽被稱為動植物體內的“化學信使”,調節著機體生長、發育、繁殖、代謝和行為等生命過程。日前,天津大學陳海霞教授帶領天然藥物化學團隊從我國傳統美食“臘八蒜”中首次發現3種新型活性肽,這些活性肽具有顯著抑菌性,有望成為抗生素替代品。
研究表明,這些活性肽作用于細菌時,能以“桶狀孔道模型”和“地毯模型”的作用機制,在細菌細胞表面形成孔道,破壞細菌細胞膜,造成細胞內容物泄露,從而達到抑菌的目的。
“新型活性肽廣泛的生物學活性顯示了其在醫學上良好的應用前景。”團隊高旭東博士介紹,新型活性肽不僅抑菌活性較好,且具有低毒性、不易產生耐藥菌的特點,有望成為適合人體的安全有效的抗生素替代品,相關研究成果為進一步開發、應用天然抗菌肽藥物提供了理論依據。
科學家成功研發新型柔性電子印刷術
折疊屏手機淘汰報廢可以無毒無害降解、植入身體的電子芯片到期自動溶于體內……不久前,天津大學精密儀器與光電子工程學院黃顯教授團隊成功研發“水致燒結”柔性電子印刷術,在全球首次實現低能耗、低成本生產生物可吸收柔性電子元器件,有望成為柔性電子材料生產領域的革命性突破。
“水致燒結”柔性電子印刷術是利用酸酐遇水產生弱酸的特性,研發的一種新型納米金屬導電油墨及新型燒結方法,無需高溫、激光和高強度光脈沖,使用水蒸氣即可在室溫環境下制造柔性電子線路。這種方法生產的柔性電子元器件在常規使用條件下可以長期穩定工作,在特定濕度下能實現無毒害降解,具有良好的生物可吸收性,在生物醫學領域具有廣闊前景。
黃顯表示,使用“水致燒結”印刷技術和納米導電油墨,用戶無需購買昂貴的燒結設備,大規模批量生產柔性電子元器件成本有望降至現有成本的1%。新型柔性電子元器件的加工和處理技術為生物可吸收柔性電子設備大規模商業化生產帶來了巨大便利。
我國首片8.5代TFT-LCD玻璃基板下線
9月18日,我國首片8.5代TFT-LCD玻璃基板產品在安徽蚌埠正式下線,標志著我國自主研發的高世代液晶玻璃基板將實現工業化生產。
TFT-LCD玻璃基板是是液晶顯示面板的核心部件,是電子信息顯示產業的關鍵戰略材料。其生產控制精度與半導體行業相當,代表著目前全球現代玻璃規模化制造領域的最高水平。
此前,全球8.5代及以上TFT-LCD玻璃基板技術和市場被發達國家少數企業封鎖壟斷,我國大尺寸液晶電視所需的8.5代TFT-LCD玻璃基板尚無法實現自主生產,這成為制約我國信息顯示產業發展的“卡脖子”關鍵材料。
中建材蚌埠玻璃工業設計研究院院長彭壽介紹,項目量產后,我國將成為繼美日之后全球第三個掌握高世代TFT-LCD玻璃基板生產技術的國家。這對全面提升我國電子玻璃在國際市場的主動權與話語權,保障我國信息顯示產業安全具有重要意義。同時也意味著我們日常生活中常見的大尺寸液晶顯示屏的價格將會大大降低。
我國再添兩項世界灌溉工程遺產
在9月4日召開的國際灌排委員會第70屆國際執行理事會全體會議上,2019年(第六批)世界灌溉工程遺產名錄正式公布。我國的內蒙古河套灌區、江西撫州千金陂兩個項目全部申報成功。至此,我國的世界灌溉工程遺產已達19項。
據介紹,河套灌區位于內蒙古自治區巴彥淖爾市,是黃河多沙河流引水灌溉的典范,引黃灌溉的歷史可以追溯到漢代。千金陂位于江西省撫州市撫河干流上,始建于唐咸通九年(公元868年),是長江中游贛撫平原灌溉農業發展史上的里程碑。
世界灌溉工程遺產名錄自2014年設立,旨在梳理世界灌溉文明發展脈絡、促進灌溉工程遺產保護,總結傳統灌溉工程優秀的治水智慧。
新型吸附劑可吸出污水中重金屬
前不久,俄羅斯南烏拉爾國立大學開發出一種可以清潔污水的混合吸附劑,可高效從污水中把重金屬吸附出來。目前,這種吸附劑已經通過測試,并獲得了專利。
吸附劑具有大表面、高度開放多孔的結構,由硅酸鹽、水云母、火山玻璃形成的顆粒狀熱處理混合物組成,大大提高了把重金屬從污水中吸出來的能力。該大學建筑研究所主任、吸附劑的研發者德米特里·烏爾里希說:“混合物成分比例的選擇是為了確保所清潔污水的過濾速度不低于技術指定速度。吸附過程的重要指標是吸附劑與受污染污水的接觸時間,因此依靠所選定比例,吸附劑的結構確保了系統的最佳孔隙率。”
烏爾里希稱,新型吸附劑能夠吸收重金屬鹽(銅、鉛、鋅)、石油和石油制品、放射性核素、毒素、農藥和其他有毒化合物。目前,研究人員正在尋求工業伙伴——對清潔污水感興趣的礦山開采企業和冶金企業。
迄今最小加速傳感器問世
幾十年來,微機電系統(MEMS)一直是醫療技術等領域創新的基礎。現在,這些系統正開始進入下一階段——納米機電系統(NEMS)。近日,瑞典查爾姆斯理工大學(KTH)的研究人員利用高導電性納米材料石墨烯,研制出了迄今最小的加速傳感器。
研究人員范旭格說:“由于石墨烯的原子級厚度,我們可以縮小元件的尺寸,發明了一種壓阻式NEMS加速傳感器,比目前任何可用的MEMS加速傳感器都要小得多。盡管小,但無損其靈敏度。”
這種小型加速傳感器未來有望應用于多個領域。范旭格說:“最終有望應用于手機導航、手機游戲和計步器、心臟病監測系統和可以監測人體運動的運動捕捉可穿戴設備。”
研究人員稱,這些NEMS傳感器的其他潛在用途還包括超小型NEMS傳感器和執行器,如諧振器、陀螺儀和麥克風等。此外,這些NEMS傳感器也可以作為一個系統,用來表征石墨烯的機械和機電性能。
人工智能可提前一年半預測厄爾尼諾事件
據英國《自然》雜志9月18日發表的一項人工智能與氣候學研究,韓國科學家報告了一種可以提前一年半預測厄爾尼諾事件的深度學習方法,克服了該領域長期存在的一項難題。
韓國全南國立大學研究團隊訓練了一種能夠預測厄爾尼諾事件的深度學習方法。該模型利用1871年至1973年的歷史氣候數據,以及厄爾尼諾事件的模擬數據進行訓練,并通過1984年至2017年的數據進行測試。
與現行的氣候預測方法相比,該深度學習算法的預測準確性更高,預測時間最多可提前一年半。研究團隊還能借此預測某一厄爾尼諾事件是發生于太平洋中部還是東部,并在其發生之前鑒定海面溫度變化。
厄爾尼諾事件的發生對全球各地區的氣候災害均有預兆意義,因此對它的監測已成為氣候預測中最重要內容之一。研究人員表示,此次新方法提供的預測結果,將幫助政府和相關機構制定政策,應對厄爾尼諾的影響。
新型機器魚速度和能效大幅提高
近日,由美國弗吉尼亞大學生物工程研究實驗室朱建忠教授領導的研究團隊,以游泳速度快而聞名的黃鰭金槍魚和大西洋鯖魚為原型,開發出一種新型機器魚。機器魚體長255.3毫米、寬49.2毫米、高67.8毫米,由頭部組件、中央致動組件和尾鰭組件3部分組成,其尾擺頻率能達到15赫茲,此時其每秒可行進4個體長的距離,也就是1米。該機器魚的能量效率表現也很優異,當游泳速度為每秒0.4米時,一個10瓦時電池組可支持其續航9.1公里;當游泳速度為每秒1米時,一個10瓦時電池組可支持其續航4.2公里。
研究人員表示,生物學研究可以激發高性能機器人的設計和開發,而黃鰭金槍魚、大西洋鯖魚等鯖科魚類就是研究水下高性能運動行為的理想群體,他們希望通過觀察和模仿這些魚類的運動模式,將其生物特征結合到機器人平臺中,以優化仿生型水下航行器的性能,并最終實現超越。
日本境內發現最大恐龍化石
英國《科學報告》近日發表一項研究,考古學家報告了一個此前未知的晚白堊世鴨嘴龍的新屬種。新化石發掘于日本,骨骼完整,被命名為“日本龍神”。這是日本境內發現最大的恐龍骸骨,同時,這一新發現再次向人們揭示了恐龍多樣性。
鴨嘴龍是晚白堊世的一類恐龍,它們的化石曾出現在北美洲、南美洲、亞洲、歐洲和南極洲。此次,日本北海道大學研究人員小林快次和同事,在北海道一處地層的海相沉積中發現了這一鴨嘴龍的新屬種,并將其命名為日本龍神。研究人員指出,在受海洋影響的環境中發現鴨嘴龍實屬罕見,新發現將幫助研究人員更好地認識鴨嘴龍科恐龍在這類環境中的多樣性。
該樣本有7200萬年的歷史,長約8米,來自于一個中等體型、完全發育的鴨嘴龍。對該樣本的分析顯示,它與遠東其他鴨嘴龍具有親緣關系,如中國的萊陽龍和俄羅斯的克貝洛斯龍。研究人員表示,這一發現有助于進一步認識遠東地區的鴨嘴龍多樣性以及鴨嘴龍科在晚白堊世的演化,同時也可以論證在早期演化階段,沿海環境是促進恐龍物種多樣性的重要因素。
神經型義肢為患者提供感覺反饋
根據《自然·醫學》9月9日發表的一項針對兩名患者展開的案例研究,一種能恢復感覺反饋信號的新型假腿可以提高他們在使用時的行走表現,并減少幻肢痛。
神經型義肢可以讓神經系統與外部裝置直接交互,這種技術也被稱為腦機接口,有望提高腦損傷或脊髓損傷、退行性疾病或截肢患者的生活質量。雖然該領域已取得進展,但腦機接口離實際應用仍有一段距離,主要障礙在于這種義肢不能提供“感覺”反饋。
此次,瑞士蘇黎世聯邦理工學院科學家斯坦尼撒·拉斯珀波維克及其同事,描述了一種經過改良的假腿裝置。這種裝置配有數個外部傳感器,可以感知足部接觸和壓力,以及膝關節的角度。這些傳感器通過一組植入脛神經的刺激電極將感覺信號傳回神經系統。研究團隊發現,在實驗室和現實環境中,兩名下肢截肢者在使用這種假腿后,行走表現和行走耐力都有所提高。此外,使用該假肢還能減少患者的幻肢痛。
新藥可有效殺滅瘧原蟲遏制瘧疾傳播
英國格拉斯哥大學近日發表新聞公報稱,該校學者領銜的國際團隊新研發出一種藥物,可有效殺滅瘧原蟲,在對抗瘧疾方面展示出很好的效果,未來有可能在防治瘧疾方面發揮作用。相關論文發表在《科學》雜志上。
新藥物是他們經過嚴格篩選后發現的一種化合物,在瘧原蟲生存的不同階段都能將其殺滅。其發揮作用的主要原理是阻止一種名為PfCLK3的蛋白質發揮作用,通過抑制PfCLK3,瘧原蟲無法制造出許多它生存所需要的蛋白質。
研究團隊表示,通過阻止PfCLK3發揮作用,這種新藥物能有效殺死瘧原蟲,不僅阻止了瘧原蟲的傳播,也為人類瘧疾的臨床治療提供了新的可能性。
報告通信作者、格拉斯哥大學安德魯·托賓教授說:“我們不但發現了治療瘧疾的一個可能方案,并且找到了方法來阻止這種疾病從人傳播到蚊蟲,然后再感染其他人。”
瘧疾是由瘧原蟲寄生于人體引起的寄生蟲病,其癥狀包括發熱、頭痛、嘔吐等,如不及時治療可能危及生命,目前全球有2億人受其影響。
銀河系最大“氣泡”亮相
近日,國際天文學家團隊通過南非射電天文觀測臺(SARAO)的MeerKAT射電望遠鏡陣列,觀測到銀河系中心存在兩個呈沙漏狀、高度達數百光年的射電“氣泡”。
早在20世紀80年代,科學家就發現距地球2.5萬光年外存在大規模的高度有序的磁絲,但它的起源一直是未解之謎。如今,借助MeerKAT射電望遠鏡,科學家發現射電氣泡有可能揭示磁絲起源。他們認為,造就射電氣泡的能量事件也加速了磁絲的電子,進而產生了射電輻射。由于此次發現的兩個射電氣泡大小和形態幾乎相同,科學家推斷它們很可能是數百萬年前超大質量黑洞引起的能量爆發,短時間向相反方向穿透星際介質產生的。
研究者表示,巨大射電氣泡一直被銀河系中心明亮的射電發射所掩蓋,因此,從背景噪聲中梳理出射電氣泡是個技術活,只有借助MeerKAT的獨特性能和理想位置才能實現。