科技短波

造島神器“天鯤號(hào)”將正式投產(chǎn)

1月9日12時(shí)30分，經(jīng)過(guò)近3個(gè)月的挖泥、挖巖試驗(yàn)，由中交天津航道局投資建造的亞洲最大重型自航絞吸船“天鯤號(hào)”順利返回船廠，標(biāo)志著“天鯤號(hào)”完成全部測(cè)試，正式具備投產(chǎn)能力。下一步，“天鯤號(hào)”將在船廠做最后塢檢，塢檢結(jié)束后將正式投產(chǎn)。

“天鯤號(hào)”全船長(zhǎng)140米，型寬27.8米，最大挖深35米，總裝機(jī)功率25 843千瓦，設(shè)計(jì)每小時(shí)挖泥6000立方米，絞刀額定功率6600千瓦。其挖泥能力超過(guò)了同樣由中交天津航道局投資的現(xiàn)役亞洲最大的絞吸挖泥船“天鯨號(hào)”。

在挖泥試驗(yàn)過(guò)程中，“天鯤號(hào)”智能挖泥控制系統(tǒng)調(diào)試獲得成功。這是絞吸船自動(dòng)挖泥技術(shù)在我國(guó)的首次應(yīng)用，是我國(guó)疏浚技術(shù)的又一突破。有了這個(gè)“大腦”，“天鯤號(hào)”就能實(shí)現(xiàn)無(wú)人操控自動(dòng)挖泥，并能根據(jù)施工區(qū)域?qū)嶋H情況自動(dòng)調(diào)節(jié)動(dòng)作，確保生產(chǎn)效率長(zhǎng)期保持在較高標(biāo)準(zhǔn)。

據(jù)“天鯤號(hào)”總工程師王健介紹，試驗(yàn)期間，“天鯤號(hào)”的挖掘系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)和智能挖泥系統(tǒng)等施工關(guān)鍵設(shè)備性能均成功通過(guò)了實(shí)際施工的考驗(yàn)，各項(xiàng)測(cè)試技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到或超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

我國(guó)首個(gè)移植子宮內(nèi)孕育寶寶出生

我國(guó)首個(gè)移植子宮內(nèi)孕育寶寶日前在空軍軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院出生，標(biāo)志著我國(guó)在生殖醫(yī)學(xué)子宮因素不孕治療領(lǐng)域取得突破性成就，同時(shí)在子宮移植領(lǐng)域走在國(guó)際前列。

2015年11月20日，空軍軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院專家團(tuán)隊(duì)實(shí)施中國(guó)首例人子宮移植手術(shù)，成功將母親的子宮移植給先天無(wú)子宮的女兒楊華（化名）。2019年1月20日，26歲的楊華在空軍軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院婦產(chǎn)科平安誕下一名體重2千克、身長(zhǎng)48厘米的健康男嬰。這是中國(guó)第1個(gè)、全球第14個(gè)在移植子宮內(nèi)孕育出生的寶寶。

由于器官位于人體盆腔深部，血管纖細(xì)，術(shù)中血管切取、縫合難度極大，排斥反應(yīng)強(qiáng)烈等原因，子宮移植手術(shù)至今仍是世界性醫(yī)學(xué)難題。國(guó)際上，也僅有個(gè)別國(guó)家嘗試過(guò)數(shù)例。該院婦產(chǎn)科主任陳必良介紹，目前團(tuán)隊(duì)已成功實(shí)施2例人子宮移植，完成4項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)。

陳必良表示，中國(guó)育齡婦女中，子宮性不孕人群約有100萬(wàn)左右。借助系列創(chuàng)新技術(shù)，中國(guó)首例在移植子宮內(nèi)孕育寶寶的出生，將為眾多子宮性不孕女性帶來(lái)希望。

我國(guó)探月工程首次獲取月夜溫度探測(cè)數(shù)據(jù)

1月30日20時(shí)39分，嫦娥四號(hào)著陸器接受光照自主喚醒。此前，“玉兔二號(hào)”巡視器于1月29日20時(shí)許完成自主喚醒。

兩器在月球背面成功經(jīng)受極低溫環(huán)境考驗(yàn)，根據(jù)太陽(yáng)高度角變化擇機(jī)自主退出“月夜休眠模式”，關(guān)鍵設(shè)備按預(yù)定程序相繼通電開(kāi)機(jī)，安全度過(guò)首個(gè)月夜。此外，著陸器上配置的同位素溫差電池為月夜溫度采集器順利供電，保障該采集器于測(cè)點(diǎn)位置成功監(jiān)測(cè)第一月夜溫度變化情況，我國(guó)探月工程首次獲取月夜溫度探測(cè)數(shù)據(jù)。

目前，兩器正常工作，通過(guò)“鵲橋”中繼星與地面通信和數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)穩(wěn)定。根據(jù)第一月夜溫度探測(cè)數(shù)據(jù)，月表溫度在月夜期間最低達(dá)到-190℃。長(zhǎng)時(shí)間低溫環(huán)境，對(duì)月球探測(cè)器“生存”形成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。此次嫦娥四號(hào)通過(guò)配置同位素?zé)嵩矗谠乱蛊陂g持續(xù)為探測(cè)器供應(yīng)熱量，成功解決月夜無(wú)光照和低溫難題。

月球上的一個(gè)晝夜相當(dāng)于地球上約28天。在第一個(gè)月晝里，嫦娥四號(hào)著陸器、巡視器圓滿完成工程任務(wù)，科學(xué)載荷順利開(kāi)機(jī)工作，由多個(gè)國(guó)家和組織參與的科學(xué)探測(cè)任務(wù)陸續(xù)展開(kāi)。著陸器地形地貌相機(jī)對(duì)著陸區(qū)域進(jìn)行了環(huán)拍，獲得了彩色全景圖。在第二個(gè)月晝里，著陸器和巡視器上的科學(xué)載荷將按計(jì)劃繼續(xù)開(kāi)展科學(xué)探測(cè)。

天眼與天馬“組團(tuán)”成功

1月24日，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）與上海65米射電望遠(yuǎn)鏡天馬望遠(yuǎn)鏡首次成功實(shí)現(xiàn)聯(lián)合觀測(cè)，獲得甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量（VLBI）干涉條紋。

國(guó)家天文臺(tái)FAST團(tuán)隊(duì)與上海天文臺(tái)VLBI團(tuán)隊(duì)合作，利用FAST與天馬望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行了條紋干涉實(shí)驗(yàn)，對(duì)致密射電源3C454.3進(jìn)行了聯(lián)合觀測(cè)，利用上海天文臺(tái)處理機(jī)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了條紋搜索。FAST隨著調(diào)試工作的開(kāi)展性能日趨完善，首條VLBI干涉條紋的獲得，標(biāo)志著FAST具備了參加VLBI網(wǎng)聯(lián)合觀測(cè)的能力。

FAST是世界上最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，天馬望遠(yuǎn)鏡則是國(guó)內(nèi)最大的全可動(dòng)射電望遠(yuǎn)鏡，兩臺(tái)望遠(yuǎn)鏡聯(lián)合觀測(cè)成功意義重大，有望把我國(guó)VLBI網(wǎng)在特定波段的靈敏度水平提升至世界領(lǐng)先水平，有助于科學(xué)家們開(kāi)展高靈敏度、高分辨率的射電天文觀測(cè)。

鐵路混凝土斜拉橋跨度世界紀(jì)錄刷新

由于諸多技術(shù)難題，混凝土斜拉橋在鐵路橋梁上應(yīng)用較少。隨著1月27日浙江樂(lè)清灣鐵路甌江特大橋合龍，我國(guó)已將世界同類橋主跨紀(jì)錄刷新定格于300米。

樂(lè)清灣鐵路甌江特大橋是世界上首座大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土單線貨運(yùn)鐵路斜拉橋，在國(guó)內(nèi)外尚屬罕見(jiàn)。中鐵大橋局樂(lè)清灣項(xiàng)目總工程師賴世廣介紹，“大橋在國(guó)內(nèi)首次采用了雙塔混凝土斜拉橋和魚(yú)腹式混凝土箱形主梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，解決了高窄橋面鐵路橋在結(jié)構(gòu)受力、外觀造型和氣動(dòng)外形等方面的設(shè)計(jì)難題。”

工程實(shí)施中相繼攻克了混凝土斜拉橋應(yīng)用于大跨度鐵路斜拉橋的諸多技術(shù)難題，將鐵路斜拉橋的跨度大幅度提升，改變了混凝土斜拉橋只能應(yīng)用于中小跨度（≤150m）鐵路橋梁的技術(shù)現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)了鐵路斜拉橋的重大突破。

此前世界已建成的最大跨度同類橋梁為日本新干線第二千曲川橋，主跨為133.9米。

科學(xué)家成功克隆出雜交稻種子

中國(guó)農(nóng)科院中國(guó)水稻研究所水稻生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王克劍團(tuán)隊(duì)利用基因編輯技術(shù)，建立了水稻無(wú)融合生殖體系，成功克隆出雜交稻種子，令雜交稻性狀可以穩(wěn)定遺傳到下一代。

“無(wú)融合生殖是一種通過(guò)種子進(jìn)行無(wú)性繁殖的生殖方式，可以隨著世代更迭而不改變雜交品種的雜合基因型，從而實(shí)現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)的固定，這有望給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)一次新的革命。”王克劍說(shuō)。

實(shí)驗(yàn)中，研究人員將秈粳雜交稻品種春優(yōu)84選為水稻無(wú)融合生殖研究的模式品種，利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)在春優(yōu)84中敲除了4個(gè)水稻生殖相關(guān)基因，使雜交稻產(chǎn)生了無(wú)融合生殖性狀，并產(chǎn)生了與雜交稻一樣的克隆種子。研究人員通過(guò)進(jìn)一步檢測(cè)確定，通過(guò)克隆種子培育的子代植株與一代雜交稻高度相似。這項(xiàng)工作證明了雜交稻進(jìn)行無(wú)融合生殖的可行性，是無(wú)融合生殖研究領(lǐng)域的重大突破。

新型催化劑可快速降解水中抗生素

近期，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院智能機(jī)械研究所研究人員設(shè)計(jì)出一種新穎可控的催化劑，實(shí)現(xiàn)了在寬酸堿度范圍內(nèi)對(duì)抗生素的高效降解。

由于人和動(dòng)物往往不能將服用的抗生素完全吸收，大量的抗生素以代謝產(chǎn)物甚至原態(tài)形式排入環(huán)境中，導(dǎo)致病原微生物產(chǎn)生耐藥性，進(jìn)而使敏感菌耐藥性增強(qiáng)。四環(huán)素作為一種典型的抗生素，在被人體攝入后，約75%的劑量以母體化合物的形式被人體排出，對(duì)生態(tài)環(huán)境和生物安全造成重大潛在威脅。

芬頓技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的高效降解，但常規(guī)的芬頓反應(yīng)需要在強(qiáng)酸條件下才能發(fā)揮作用，在實(shí)際應(yīng)用中受到限制。近期，研究人員成功制備出一種形貌可控的催化劑，該催化劑對(duì)提高芬頓體系降解四環(huán)素的效率有顯著作用。該項(xiàng)研究解決了四環(huán)素的難降解問(wèn)題，拓寬了類芬頓反應(yīng)的酸堿度應(yīng)用范圍，具有廣泛的應(yīng)用前景。

“天涯海角”最清晰圖像傳回

美國(guó)“新視野”號(hào)探測(cè)器團(tuán)隊(duì)日前發(fā)布了“新視野”號(hào)飛越太陽(yáng)系邊緣小天體“天涯海角”時(shí)拍攝的最新影像，這是迄今人類看到的“天涯海角”最清晰的模樣。

“天涯海角”位于太陽(yáng)系邊緣柯伊伯帶，距太陽(yáng)大約65億公里，比冥王星還遠(yuǎn)約16億公里。柯伊伯帶被認(rèn)為隱藏著大量冰凍巖石小天體，它們可能還完好保存著太陽(yáng)系剛剛形成時(shí)的信息。

此前圖像顯示，“天涯海角”表面呈淡紅色，由兩個(gè)球體連接構(gòu)成，外形酷似“雪人”，總長(zhǎng)度為31公里。最新圖像顯示，兩個(gè)球體中，直徑7公里的較大球體表面有一個(gè)深坑。許多地區(qū)的地形細(xì)節(jié)清晰可見(jiàn)，包括許多直徑約0.7公里的小坑。

團(tuán)隊(duì)表示，“天涯海角”的兩個(gè)球體顯示了一些有趣的、不明來(lái)源的明暗模式，兩個(gè)球體中間的連接部位尤其引人注目，這些都將為了解“天涯海角”如何形成提供線索。

南極冰封湖中發(fā)現(xiàn)古老生命

美國(guó)科學(xué)家在距離南極點(diǎn)600公里的一處冰封湖面下，發(fā)現(xiàn)了令人驚訝的古老生命跡象——一種微小的甲殼類動(dòng)物與緩步類動(dòng)物（俗稱水熊蟲(chóng)）的遺骸。

南極冰川下的默瑟湖是一個(gè)幾百年不受干擾的水體。2018年12月底，由美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)資助的研究人員成功打通冰層，將探測(cè)儀器送達(dá)湖中并取得沉積物樣本。

當(dāng)科學(xué)家在顯微鏡下觀察湖泊的淤泥時(shí)，內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校的古微生物學(xué)家大衛(wèi)·哈伍德除了看見(jiàn)了光合藻類的殘骸，還在透明的硅藻碎片中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)不尋常的東西：一種蝦狀甲殼類動(dòng)物的殼。它的腿還連著，甲殼上有斑點(diǎn)，顏色也發(fā)生了變化。

科學(xué)家很快又發(fā)現(xiàn)了甲殼類動(dòng)物的另一塊碎片，這塊甲殼呈健康的琥珀色，仍然覆蓋著細(xì)嫩的毛發(fā)。為排除此次發(fā)現(xiàn)是設(shè)備污染所致的可能性，哈伍德團(tuán)隊(duì)清洗設(shè)備后取回了更多的泥漿。這次，他打撈出更多的甲殼類動(dòng)物和緩步類動(dòng)物的遺骸。

此次發(fā)現(xiàn)的看起來(lái)像蠕蟲(chóng)的八條腿緩步類動(dòng)物，類似于已知棲息在潮濕土壤中的物種，很可能來(lái)自冰川覆蓋的小湖泊。研究人員推測(cè)，在1萬(wàn)年前，氣候處于短暫的溫暖時(shí)期，這些生物曾經(jīng)居住在距離此處約50公里處的山脈池塘和溪流中。隨著氣候變冷，冰塊“扼殺”了這片生命綠洲。

英國(guó)研究人員提出免疫治療癌癥新方法

近日，英國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)免疫系統(tǒng)理論不同，Gamma Delta T細(xì)胞可獨(dú)立地發(fā)揮識(shí)別和殺死癌細(xì)胞的作用，從而可能開(kāi)發(fā)免疫治療癌癥的新方法。

傳統(tǒng)理論認(rèn)為，免疫系統(tǒng)有兩大類，第一類為先天免疫，由一系列細(xì)胞和機(jī)制構(gòu)成，可非特異性地識(shí)別并作用于非正常細(xì)胞；第二類是獲得性免疫，是與特定病原體接觸后，能識(shí)別并產(chǎn)生針對(duì)性的免疫反應(yīng)。英國(guó)弗朗西斯·克里克研究所首次發(fā)現(xiàn)，Gamma Delta T細(xì)胞可以同時(shí)執(zhí)行這兩種免疫功能，既能識(shí)別病原體或危險(xiǎn)突變細(xì)胞，又能實(shí)施針對(duì)性的免疫反應(yīng)。這項(xiàng)研究基于對(duì)小鼠和人類腸道的Gamma Delta T細(xì)胞的研究以及先進(jìn)的計(jì)算模型。接下來(lái)該團(tuán)隊(duì)將開(kāi)發(fā)一種新的免疫療法，即建立適用于任何人的免疫細(xì)胞庫(kù)，用該細(xì)胞庫(kù)來(lái)增強(qiáng)病人自身的免疫能力，而不引起排異反應(yīng)，計(jì)劃在2年內(nèi)進(jìn)行人體試驗(yàn)。

英國(guó)癌癥研究中心的科學(xué)家認(rèn)為，這項(xiàng)研究對(duì)了解免疫系統(tǒng)運(yùn)作方式以及免疫治療某些癌癥有重大意義。

數(shù)碼相機(jī)能“看見(jiàn)”隱藏物體

美國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)日前成功把普通的數(shù)碼相機(jī)變成了可以查看視線外物體的設(shè)備，而以前只有非常專業(yè)的光學(xué)系統(tǒng)才能做到這一點(diǎn)。這種更加便宜簡(jiǎn)單的技術(shù)，代表了人類查看隱藏物體的一項(xiàng)重大進(jìn)步。

美國(guó)波士頓大學(xué)科學(xué)家維瓦克·高耶爾及其同事，用由計(jì)算機(jī)控制的普通數(shù)碼相機(jī)演示了計(jì)算型潛望的原理。在相機(jī)的視野之外，屏幕上顯示出一幅圖像，但圖像被不透明的物體部分遮擋。此遮擋物在反射壁上投射出一個(gè)部分陰影（半影）。數(shù)碼相機(jī)對(duì)反射壁的光分布進(jìn)行拍攝抓取快照，其中包含來(lái)自隱藏屏幕的光以及遮擋物的半影。然后，計(jì)算機(jī)算法會(huì)重構(gòu)快照以創(chuàng)建隱藏場(chǎng)景的二維彩色圖像。

研究團(tuán)隊(duì)成功展示了包括卡通形象、字母和條紋圖案在內(nèi)的重建圖像，圖像中清晰地顯示了較大的特征（例如白色和紅色斑塊），而較小的特征（例如眼睛）雖然可見(jiàn)，但是不太精確。

法國(guó)圣路易斯法德研究所科學(xué)家認(rèn)為，這些研究結(jié)果證明了使用數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行非視距成像的可行性，這或可用于監(jiān)測(cè)危險(xiǎn)環(huán)境、導(dǎo)航，以及探測(cè)隱藏的物體和敵人。

德國(guó)用納米纖維素3D打印人造耳朵

最近，德國(guó)聯(lián)邦材料測(cè)試和研究所利用木質(zhì)納米纖維素，通過(guò)3D打印技術(shù)制成了移植用的人造耳朵，可以作為先天性耳廓畸形兒童的植入物。

研究人員邁克爾·豪斯曼介紹，制造人造耳朵的原料是可生物降解的木質(zhì)納米纖維素。借助生物繪圖儀，具有黏性的納米纖維素可以完美塑造復(fù)雜的構(gòu)造，固化后的結(jié)構(gòu)仍然非常穩(wěn)定。他們研究了納米纖維素水凝膠的特性，并進(jìn)一步優(yōu)化穩(wěn)定性和3D打印工藝，制成了可用于移植的人造耳朵。可用這種人造耳朵為先天性耳廓畸形兒童重建耳廓，使畸形耳朵得以補(bǔ)救，而且不會(huì)影響聽(tīng)力。

含有納米纖維素的水凝膠還可用作膝關(guān)節(jié)植入物，用于修補(bǔ)慢性關(guān)節(jié)炎造成的關(guān)節(jié)磨損。豪斯曼表示，下一個(gè)目標(biāo)是用骨骼填充身體的細(xì)胞和活性成分，以制成生物醫(yī)學(xué)植入物。一旦將其植入體內(nèi)，一些材料可能隨著時(shí)間的推移而生物降解，并溶解在體內(nèi)。

豪斯曼稱，這項(xiàng)研究的意義還在于，原料纖維素是地球上最豐富的天然聚合物，結(jié)晶納米纖維素的使用方法簡(jiǎn)便且成本低廉。

全新礦物測(cè)量揭開(kāi)地幔之謎

近日，日本研究人員報(bào)告了對(duì)硅酸鈣（CaSiO3）鈣鈦礦的首次基于實(shí)驗(yàn)的測(cè)量。

地球內(nèi)部地震波傳播模型與等效實(shí)驗(yàn)測(cè)試之間的差異顯示，上下地幔邊界處（560千米至800千米深處）存在的化學(xué)性質(zhì)不同的物質(zhì)或?yàn)楦_洋殼，且該物質(zhì)的主要成分可能是礦物CaSiO3鈣鈦礦。不過(guò)，此前從未對(duì)CaSiO3鈣鈦礦進(jìn)行過(guò)基于實(shí)驗(yàn)的速度測(cè)量，因?yàn)檫@種測(cè)量需要在比地表更高的溫度下形成的不同立方結(jié)構(gòu)。

研究人員在實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造出了立方CaSiO3鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，并在不同壓強(qiáng)溫度（最高達(dá)上地幔底部等同條件）下對(duì)CaSiO3鈣鈦礦進(jìn)行了超聲波波速測(cè)量。研究人員發(fā)現(xiàn)，CaSiO3鈣鈦礦的剛性比理論預(yù)測(cè)的低25%，導(dǎo)致地震波會(huì)以低于先前認(rèn)為的速度傳播。研究人員認(rèn)為，這些研究結(jié)果能為下地幔頂部存在洋殼堆積的假說(shuō)提供證據(jù)。

仿真機(jī)器人“進(jìn)軍”考古界

日前，一個(gè)歐洲科學(xué)家團(tuán)隊(duì)利用新打造的名為“OroBOT”的機(jī)器人和仿真骨架進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)史前四足動(dòng)物學(xué)會(huì)在陸上更加高效地行走的時(shí)間早于此前預(yù)期，這意味著，陸上高效運(yùn)動(dòng)的發(fā)展先于羊膜動(dòng)物的演化和分化。

德國(guó)柏林洪堡大學(xué)的約翰·雅卡圖拉、瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的卡米洛·梅羅及其團(tuán)隊(duì)，研究了名為“Orobates pabsti”的大型食草四足動(dòng)物的化石，這種動(dòng)物生活在大約2.9億年前。

研究團(tuán)隊(duì)在綜合分析了該化石及其足跡，以及四種現(xiàn)存兩棲動(dòng)物和爬行動(dòng)物的測(cè)量結(jié)果后，利用數(shù)字技術(shù)構(gòu)建了“Orobates pabsti”和一個(gè)先進(jìn)仿真機(jī)器人“OroBOT”，借此探索各種可能的行走方式的合理性和有效性。

在“OroBOT”的幫助下，研究人員發(fā)現(xiàn)，與一般的非羊膜四足動(dòng)物相比，這種大型食草四足動(dòng)物可能更偏向于直立行走方式。因此，研究團(tuán)隊(duì)提出，這種先進(jìn)的運(yùn)動(dòng)方式的演化時(shí)間，比人們此前預(yù)期的更早。