前沿掃描六則

歐空局“魚叉”清理太空垃圾試驗成功

日前，歐空局“碎片清理”項目試驗取得成功，衛星發射“魚叉”成功捕獲目標。空客公司發布的試驗視頻顯示，模擬太空垃圾的鋁板掛在由衛星伸出的碳纖維吊桿上，衛星瞄準發射一枚鋼筆大小的“魚叉”，“魚叉”成功穿透鋁板并將其拖回衛星。空客公司負責試驗的高級工程師阿拉斯泰爾·韋曼表示，“魚叉”以每秒20米的速度擊中目標，尖端穿透鋁板后，彈簧結構上的倒鉤將鋁板牢牢固定。“碎片清理”項目為人類清理太空垃圾、提高太空任務安全提供了有效途徑。但這種看似“人畜無害”的“垃圾清理技術”卻潛藏著駭人的軍事價值。“魚叉”既可充當太空清潔工，也能成為“超級武器”破壞對手衛星。隨著這些技術逐漸趨向成熟，太空武器的“潘多拉魔盒”或將最終打開。

生命“字母表”迎來四名新成員

地球生命的DNA包含4個堿基，但現在美國科學家將生命“字母表”的數量增加了一倍。本研究中，應用分子進化基金會創始人史蒂文·本納領導的團隊，通過調整普通堿基——鳥嘌呤、胞嘧啶、腺嘌呤和胸腺嘧啶（G、C、A、T，其中A與T配對、C與G配對）的分子結構，創建出兩對新堿基：S和B、P和Z。新堿基的形狀與天然堿基類似，但結合方式不同。隨后，他們將合成堿基與天然堿基結合，得到了由8個堿基組成的DNA。實驗表明，合成序列與天然DNA擁有相同屬性：它們采用相同的方式可靠地配對；無論合成堿基的順序如何，雙螺旋結構都保持穩定；DNA可忠實地轉錄成RNA。這一成果首次系統性證明了合成堿基與天然堿基可彼此識別并結合，且形成的雙螺旋能保持穩定。

新催化劑可將氣態二氧化碳轉化為碳電池

人類的任何活動都有可能造成碳排放，而溫室氣體中最主要的氣體就是二氧化碳。雖然目前很多研究都專注于將二氧化碳還原成高附加值產品，如化學原料和燃料，但這些方法無法實現永久性碳捕捉（因為合成的燃料只會被用來燃燒）。近日，澳大利亞研究團隊研發了一種液態金屬電催化劑，可以在室溫下將氣態二氧化碳直接轉化為含碳固體。隨后，他們將收集到的固體產物制成超級電容，該超級電容未來有望成為輕量級電池材料。研究人員指出，此前的碳納米材料制備方法通常需要幾百攝氏度的高溫，而他們研發的技術可以幫助降低二氧化碳轉化的高能耗需求。科學家認為，這項研究對于去除大氣中的二氧化碳具有重要應用價值。

俄研發出新型外科手術機器人平臺

俄羅斯國立葉夫多基莫夫口腔醫科大學與莫斯科國立“斯坦金”技術大學聯合，研制出一款新型外科手術機器人平臺，從牙科到神經外科等各種醫療臨床手術都可以使用。該外科手術機器人平臺包含導航、手術規劃和兩個機器人三部分，其中兩個機器人一個是全自動的，一個是手動的，屬于機械手臂型。手動機器人（機械手臂）的外形很像一座臺燈，被固定在手術臺上用來管理和控制各種手術工具，包括手術刀、活檢針、激光燈等。另外，還有一個可視化和導航系統平臺，可以根據患者器官的數字模型規劃手術，并通過視覺系統在計算機屏幕上觀看手術的進程。研制該外科手術機器人平臺的本質是實現外科“智能手術”，手術時不需要外科醫生參加，因為機器人做手術的準確性要比外科醫生高。

可凈化室內霧霾的“智能窗紗”問世

中國科學技術大學俞書宏教授領導的團隊通過一種浸染自組裝的方法，以傳統的商業尼龍網紗（聚酰胺）為基底，成功研制了超大面積的柔性透明智能窗口材料。據介紹，研究人員在20分鐘內即可制備約7.5平方米的銀納米線-尼龍智能窗口，花費約100元。這種柔性透明智能窗口不僅能夠和熱致變色染料相結合改變室內的光照強度，還能夠作為高效的霧霾收集器用以凈化室內的空氣質量。其中，空氣凈化效率最高可達99.65%，并且能夠在50秒內將空氣中PM2.5的濃度從嚴重污染降至空氣優良。同時，制備得到的銀納米線-尼龍智能窗口在霧霾收集之后，只需要簡單地浸泡在乙醇中20分鐘，就可以清洗干凈并再次使用，即使經過上百次的可重復循環，其凈化效率依然可以保持穩定。

美國載人版“龍”飛船完成首次試飛返回地球

在國際空間站停留5天后，美國太空探索技術公司的首艘載人版“龍”飛船于3月8日凌晨脫離空間站，并于6個多小時后順利降落在預定的大西洋海域，完成首次試飛任務。據美國航天局介紹，“龍”飛船此次向國際空間站送去約200千克物資和設備，并將約150千克的科學工具、空間站設備等帶回地球。此外，飛船上還載有一個身穿白色宇航服、名為“里普利”的假人模型，其頭部、頸部和脊柱等裝有多個傳感器，用于收集飛船飛行過程中的相關數據。這次試飛旨在驗證載人版“龍”飛船安全運送宇航員往返國際空間站的能力。按照美國航天局的計劃，本次試飛成功后，載人版“龍”飛船將于今年7月進行首次載人飛行，將兩名美國宇航員送往國際空間站。