科技短波

小鷹-700飛機成功首飛

由中國航空工業集團有限公司與通航國際（西安）飛機技術有限公司合作研發的國內具有自主知識產權的輕型多用途通航飛機——小鷹-700飛機，3月22日在位于西安閻良的航空工業試飛中心機場成功首飛。

小鷹-700飛機于2019年3月13日順利完成了首飛技術質量評審和放飛評審，飛機狀態良好，滿足首飛的全部條件。

小鷹-700飛機是全新設計的四座單發活塞式螺旋槳飛機。飛機主要用途為運輸航空、通用航空、個人飛行等駕駛人員的初級飛行訓練，并可用于其他各種通用航空領域。飛機支持包括尾旋在內的所有訓練科目，具有很好的安全性、舒適性及可維護性。

小鷹-700飛機首飛之后將在航空工業試飛中心完成預計2年左右的適航取證試飛，最終取得型號合格證并進入市場。后續將向飛行培訓型、物流貨運型、私人商用型、緊急救援型、農林業務型、雪上及水上飛行型等領域開展系列化改型發展。

我國首只克隆警犬正式“入學”

日前，3個月大的克隆犬“昆勛”輾轉2000多千米，從北京來到昆明警犬基地正式“入學”，接下來，它將在訓導員的培訓下，適時開發潛在的警用性能，為6月齡之后的“上崗培訓”做準備。

“昆勛”2018年12月在北京出生，出生時體重540克，體長23厘米，各項健康指標均正常，它的誕生標志著我國首次成功實現警用工作犬克隆。

此次遴選為供體犬的“化煌馬”是一只雌性狼青系昆明犬，現年7歲，曾因實戰能力突出被評為公安部“一級功勛犬”。經第三方機構親緣鑒定，克隆犬“昆勛”的DNA與體細胞供體犬“化煌馬”有99.9%以上的相似度，證實二者存在同一性關系。

“人造太陽”核心部件研制成功

近日，被譽為“人造太陽”的中國環流器二號M（HL-2M）裝置的核心部件——主機真空室研制成功。它將助力中國環流器二號M裝置開展堆芯級聚變等離子體物理實驗和關鍵技術研究，為裝置的建設奠定了堅實基礎。

據了解，正在建設中的中國環流器二號M裝置是中國最大的托卡馬克裝置，主要研究和平利用核聚變，使其成為一種幾乎取之不盡的清潔能源。主機真空室屬該裝置的核心部件，是為核聚變技術研究量身定制的特殊容器，屬于超高真空設備，需要耐受約1.5億攝氏度的高溫，同時還要能夠承受核聚變反應過程中的復雜電磁力和熱應力。

該設備由西安核設備有限公司和核工業西南物理研究院共同研制，是我國首臺特材全焊接-雙曲面-薄壁件結構的主機真空室。從概念設計、設計定型到制造完成凝聚了研發團隊大量心血，相繼攻克了復雜曲面成型技術、復雜結構焊接及防變形技術、聯體成環技術以及真空大窗口高精度加工技術等多項關鍵技術難題。

棉花種子萌芽“開關”被發現

浙江大學農學院張天真教授課題組在棉花種子中找到了一個能直接感知環境溫度并調控種子萌發的小分子“開關”。研究人員表示，對于種子溫度響應機制的發現，將進一步指導人們在低溫、干旱、鹽堿地精準育種。

正常情況下，棉花種子在吸足水分后24小時開始萌發，一次實驗中，研究人員發現，有一組棉花種子萌發的時間量縮減了一半，吸水后12小時就陸續萌發了。提前萌發的棉花種子內，一種小分子熱激蛋白HSP24.7的含量特別高。

“這種小分子熱激蛋白就像植物的一個溫度感受器，蛋白含量升高后，種子內的線粒體不僅會產生更多的活性氧，還會促成包裹在胚芽之外的胚乳膜的降解，使棉花種子即使在低溫下也會迅速萌發。如果缺少這個蛋白，即使環境溫暖和煦，種子仍會像在低溫中一樣‘休眠’。”張天真說，通過進一步實驗，他們發現這一機制在雙子葉植物中普遍適用。

張天真說，種子萌發是植物生命周期開始的第一步，田里的棉花如果能“統一步調”，而不是各有節奏，就能高效地實現同步采收，這是農作物精準育種的目標之一。

高密度航空燃料來了

近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員李寧、中國科學院院士張濤課題組等開發了一條以纖維素為原料制備高密度航空生物燃料的新路線。該路線有望減少二氧化碳排放和對進口原油的依賴。

傳統的以煤、石油和天然氣為代表的化石能源，不但儲量有限，具有不可再生性，使用過程中還會排放大量的二氧化碳導致氣候變暖等環境問題。為此，研究人員將目光轉向了廉價易得、可再生的生物質原料——纖維素。纖維素是農林廢棄物的主要成分之一，可通過水稻、小麥、玉米、棉花等農作物秸稈以及木屑、落葉、樹皮等林業廢棄物進行簡單的化學處理獲得。

與普通的航空煤油相比，高密度航空燃料的使用可以在不改變油箱體積的前提下有效地增加飛行器的航程、載荷、飛行速度，可為我國航空煤油的多元化供應提供技術儲備。

該混合物具有比常規航空煤油更高的密度和較低的凝固點。它既可以作為現有化石基高密度航空燃料的補充，也可以作為添加劑改善其他航空燃料的性能。

在實際應用中，可以利用高密度航空生物燃料遠航程、高載荷的特點，減少長途飛行旅程中的轉機次數和航空運輸中需要的航班次數，進而降低飛機在起飛和降落過程造成的噪聲、二氧化碳以及其他污染物排放，為綠色航空事業貢獻力量。此次開發的以纖維素為原料合成可再生高密度航空燃料技術，對于農林廢棄物資源利用、減少原油進口依賴度、環境保護等都具有重要意義。

水滴跳“芭蕾”，一滴也能發電

近日，中國科學院化學研究所宋延林課題組與清華大學馮西橋、李群仰等研究人員合作，發現下落的水滴撞擊到特殊平面后，能夠以超過每分鐘7300轉的速度高速旋轉，在空中跳起“芭蕾舞”。

研究人員利用圖案化的特殊功能表面對液滴碰撞行為進行精確調控，首次實現了液滴碰撞后的高速旋轉運動，水滴的運動形態由碰撞之前的平動變為了碰撞之后的轉動，突破了經典“牛頓碰撞定律”的研究范疇，開辟了液滴撞擊研究的新視野。

液滴碰撞后產生高速旋轉，實現液體平動能向轉動能的轉化。這與水力發電過程中，水的動能轉化為發電機轉子的動能進而產生電能類似，液滴碰撞過程中液滴的轉動能也能被收集利用。

基于此原理，研究人員研制了利用單個液滴進行物體驅動的新型液滴驅動器，將圖案化浸潤性的基底漂浮在磁懸浮系統中，水滴落在表面后產生旋轉運動。當4.8毫克的液滴碰撞到94毫克的基底后，能驅動基底以超過50°每秒的角速度轉動。該研究在水力能量收集與利用、水上漂浮物驅動、高效降溫等方面具有廣泛的應用前景。

科學家推測出青藏高原年輕時的模樣

我國科學家在青藏高原中部發現了一片距今約2500萬年的棕櫚葉化石，根據對這一化石的研究，科學家推測出了青藏高原年輕時的模樣，同時也將青藏高原中部的抬升史推后了至少約1000萬年。

該化石是中國科學院在第二次青藏高原綜合科考時發現的。科考隊在藏北倫坡拉盆地距今約2500萬年的地層中，采集到了這一葉片化石。整個標本長度達1米，葉脈清晰可見。

中國科學院西雙版納熱帶植物園研究員蘇濤說，全球現生棕櫚科植物共有2500多種，主要分布在熱帶和亞熱帶地區，在高寒高海拔地區，它們根本無法存活。能在青藏高原發現棕櫚科植物化石，實屬罕見。

研究人員結合現生棕櫚科植物分布區，分析了制約其生長的關鍵氣候要素，并利用古氣候模型模擬了13種不同的地形地貌情景后，推測出了青藏高原年輕時的模樣。

約2500萬年前，青藏高原的中部有一條東西向的峽谷，峽谷里生長著棕櫚，而峽谷兩側則是海拔約4000米的高山。“這一峽谷地貌直到約2300萬年前才逐步消失，青藏高原中部的海拔逐漸抬升，并超過了4500米，最終變成了今天我們看到的高海拔荒原。”蘇濤說。

關于青藏高原隆升的時間和幅度，學界有不同觀點。有學者曾用同位素分析，認為青藏高原中部在3500萬年前已經達到了接近現在約4500米的高程。棕櫚化石的發現將青藏高原中部的抬升歷史推后了至少約1000萬年，同時也為學界認識青藏高原的形成演變提供了新的化石證據。

新型納米機器人可進入活體癌細胞

加拿大多倫多大學研究人員最新開發出一種納米機器人。它可在磁性“鑷子”的操控下，在活體癌細胞中精準活動，未來有望用于癌癥診斷和治療。

研究人員首先在顯微鏡玻片四周放置了6個磁線圈，然后在玻片上植入活體癌細胞。當研究人員把一個直徑約700納米的磁性鐵珠也放置在顯微鏡玻片上，鐵珠被癌細胞輕松“吞噬”進細胞膜。然后，研究人員通過計算機算法改變6個磁線圈的電流以建立三維磁場，引導鐵珠到達細胞內的指定位置。

研究人員與美國和加拿大的醫院合作，利用這種機器人系統精準測量出早期和晚期的膀胱癌細胞的細胞核在反復戳刺后核硬化的程度。他們發現，晚期癌細胞和早期癌細胞在形態上相似，但晚期癌細胞的硬化反應不那么強烈，由此可將兩者區分開來，這有望成為癌癥診斷的一種新方法。

研究人員還設想，用這種納米機器人可以阻塞腫瘤血管，從而“餓死”癌細胞或直接破壞癌細胞，未來有望為化療、放療和免疫療法無效的癌癥患者提供一種新療法。

基因療法有望助失明者恢復視力

美國研究人員開發出一種基因療法，通過病毒載體將視蛋白基因導入視網膜的神經節細胞，成功恢復了因視網膜退化而失明的實驗鼠的視力。

視網膜有兩種感光細胞，一種是視錐細胞，另一種是視桿細胞。感光細胞的表面分布著視蛋白，視桿細胞中的視蛋白為視紫紅質，視錐細胞中的視蛋白為視錐蛋白。視網膜退化通常會伴隨感光細胞死亡，但其他包括神經節細胞在內的細胞層在人完全失明后的幾十年里仍可保持健康。

眼科界此前認為，如果不移植整個感光細胞信號系統，視蛋白在視桿細胞和視錐細胞之外無法發揮作用，而美國加利福尼亞大學伯克利分校等機構的研究人員認為，所有視網膜細胞中都存在受體，視蛋白會自動連接到視網膜神經節細胞的信號系統。

研究人員在滅活的腺相關病毒中植入了一種能識別綠光的受體——中波敏感視錐蛋白的基因。這種病毒可以直接被注射進眼睛的玻璃體。病毒攜帶基因進入通常對光不敏感的神經節細胞，使它們對光敏感，并能向大腦發送信號從而產生視覺。

研究人員表示，這種通過滅活病毒傳遞基因的療法，在3年內就可以在因視網膜退化而失明的人身上開展臨床試驗。

4D打印智能材料能隨溫度改變性質形狀

美國的工程師創造了一種柔性輕質材料，經4D打印后的材料可用于飛機和無人機的機翼、柔軟機器人、微型植入式生物醫療裝置等，能更好地實現減震和變形。

3D打印也被稱為增材制造，可通過逐層打印的方式，將預先構建的數字藍圖轉變為物體。基于這項技術的4D打印有一個很大的不同之處，它使用特殊材料和復雜設計來打印物體，這些物體在環境條件如溫度變化下，會隨之改變形狀。

工程師們創造的這種新“超材料”，經過精心設計后變得不同尋常。以前，超材料的性質和形狀一旦制造出來就不可逆轉，但此次用熱量來調整特性的超材料，能在被擊打時保持剛性，或像海綿一樣變軟以吸收震動。

這種神奇的材料，可用于提高飛機或無人機機翼性能，還可用于空間發射的坍塌輕質結構，甚至更大結構的太空板的重建。由這種材料制成的軟機器人像章魚一樣柔韌，可根據環境和當前任務，調整靈活性或剛度。如果將其插入微小裝置植入人體進行診斷或治療，可以讓介入裝置暫時變得柔軟和靈活，進入人體進行微創手術并減少疼痛。

無人駕駛汽車學會高速轉彎

一種自動駕駛汽車已經學會在不打滑的情況下高速轉彎。這種技能在緊急操作狀態下可能派上用場。

美國斯坦福大學的研究人員利用一種被稱為神經網絡的人工智能算法，創建了一套自動駕駛系統。他們獲取了20多萬個運動樣本數據，并基于此對神經網絡進行了訓練。這些數據來自在不同路面（包括北極圈附近軌道上的冰雪混合物表面）上進行的試驗駕駛。

研究人員為一輛大眾車配備了該算法，并在橢圓形賽道上進行了測試。在轉彎時速約50千米時，它的循跡誤差很小，偏離目標轉彎路徑不到50厘米。

研究人員發現，當路面被冰雪覆蓋時，他們的神經網絡也能工作。不同路面上的準確運動預測對于確保汽車在各種天氣條件下都能表現良好非常重要。

為了讓自動駕駛汽車安全行駛，需要一個能在危急情況下快速剎車、加速或轉向的控制系統，使其在摩擦極限下安全駕駛。操作系統可在突然需要轉向等緊急情況下提供幫助。

日本首次培養出塊狀“人造牛排”

日本研究人員近日宣布，首次成功利用牛肌肉細胞培養出塊狀的“人造牛排”。

“人造肉”已成為近年科研熱點之一。日本東京大學生產技術研究所和日清食品公司的研究小組表示，目前世界各地研究出的“人造肉”大部分是“碎肉”，他們的目標是人工培養出塊狀的肌肉組織，并讓“人造牛排”具有牛肉本身的口感。

在培養過程中，研究小組向牛肌肉細胞添加維生素C，成功培養出成熟的牛肌肉細胞。研究小組還采用特殊的立體培養法，培養出細長的肌肉組織，然后通過特殊方法培養多層肌肉組織，制成長1厘米、寬0.8厘米、厚 0.7厘米的塊狀肌肉。

研究小組說，這項工作朝著培養有牛肉本身口感的“人造牛排”邁出了第一步。隨著技術進步，今后有望培養出更大塊的“牛排”。研究小組認為，“人造肉”由體外培養細胞而獲得，對環境影響較小，可在嚴格衛生監管下生產，未來有望成為傳統肉類的替代品。

研究人員發現上百種新的腸道細菌

澳大利亞哈得孫醫學研究所研究人員與英國和加拿大同行發現了人體中100多種新的腸道細菌，有望據此開發出針對腸胃失調、胃腸道感染等疾病的新診療方法。

研究人員收集了來自英國和加拿大20名志愿者的糞便樣本，在此基礎上成功培育出737株細菌菌株，并對其開展了DNA（脫氧核糖核酸）測序。分析結果顯示，菌群由273種細菌組成，其中105種是新菌種。

此外，本次研究首次測出了其中173種細菌的基因序列，使已知的人體腸道細菌基因組數量增加了37%。哈得孫醫學研究所的塞繆爾·福斯特說：“本次研究創建了最大、最全面的腸道細菌公共數據庫，腸道菌群對健康和疾病都有著重要影響。”

“星際蝙蝠”影像被捕捉

歐洲南方天文臺超大型望遠鏡（VLT）捕捉到了距離我們約2000光年外的星際空間中，一個形似蝙蝠的星云。

歐洲南方天文臺稱，這只“宇宙蝙蝠”代號是NGC1788，藏身在獵戶座黑暗的角落，正展開它的翅膀。它被位于星云中心的年輕星星所照亮。盡管被不透明的塵云遮住，這些星星的明亮光芒仍然勾勒出了星云的樣子。

對于肉眼而言，NGC1788太暗了，但超大型望遠鏡能夠捕捉到它柔和的色彩。歐洲南方天文臺稱，這是NGC1788迄今為止最詳盡的照片。

天文學家認為，星云由強大的星風所形成。它們把熾熱的等離子體帶到這個地方，形成了云和星星，并組成了這個不同尋常的圖像。