本刊綜合



8874.4米!
我國創亞洲陸上最深定向井紀錄
中國石化西北油田分公司所屬順北油氣田順北53-2H井完鉆井深8874.4米,超過今年7月完鉆井深8725米的順北55X井,再創亞洲陸上最深定向井紀錄。這一深度超過了世界最高峰珠穆朗瑪峰的海拔高度,標志著我國超深井鉆井技術國際領先。
據介紹,順北油氣田超深斷溶體油藏平均深度超7600米,地質構造復雜,開發面臨地層可鉆性差、井底溫度高、易井漏和井塌等世界級難題。目前,西北油田分公司已在順北油氣田鉆成近40口8000米以上的超深井,有力推動了亞洲最深油氣田高質高效開發。
一種新型水凝膠或可用于修復受損神經
外周神經被完全切斷的損傷,例如事故造成的深切口,是很難治療的。自體神經移植是一種常見的治療策略,它是從身體其他部位移走一段外周神經,然后縫在被切斷神經的兩端。然而,該手術并不一定能恢復神經功能,有時還需要多次后續手術。
對此,南京大學教授沈群東、南京工程學院副教授王倡春、南京鼓樓醫院主任醫師朱澤章等學者試圖開發一種有效、迅速起作用的治療方法來替代自體神經移植。他們制備了一種堅韌但可拉伸的導電水凝膠,其中含有聚苯胺和聚丙烯酰胺。這種交聯聚合物具有3D微孔網絡,植入人體后,神經細胞可以進入水凝膠并附著在上面,從而幫助恢復失去的神經組織。
“萬能墨水”簡化高性能芯片生產過程
中山大學物理系助理教授楊森率領的研究團隊最近研發了一種全新的“萬能墨水”,配合單步激光直接寫入技術,只需一些簡單儀器便可掌握精準工藝,制作高性能芯片,大大降低生產成本。相關研究論文已在《自然·通訊》雜志發表。
生產高性能芯片的關鍵是掌握精準工藝,以制作微米和納米等級的金屬結構。由于技術要求十分高,導致制作成本高昂、過程繁瑣費時。研究團隊從基本的物理學原理出發,找出嶄新的方法進行高精度的材料沉積。他們將不同的金屬鹽溶液加入半導體納米顆粒溶膠,制成“萬能墨水”,再運用光鑷技術和半導體光電子效應,透過激光引發化學還原反應,合成金屬納米顆粒。
腸道菌群失調可導致孤獨癥
多數孤獨癥患兒都存在消化道疾病的情況,并且很多研究也發現了孤獨癥兒童腸道菌群失調。但腸道菌群如何參與孤獨癥的發病機制尚未被闡明。
最近,北京大學基礎醫學院王娟團隊聯合中國科學院北京基因組研究所康禹團隊給出了答案。他們研究發現,由于孤獨癥兒童微生物組的失衡,出現了微生物解毒功能受損,進而導致孤獨癥個體中毒素蓄積以及線粒體功能受損,這可能是微生物參與孤獨癥發病的重要新機制。
王娟表示,這一發現有助于解釋孤獨癥兒童為何對環境毒素暴露更為敏感,探索制訂孤獨癥醫學治療的相關策略,并有可能產生更有針對性的產品或方法。
全國首個冰川“蓋被子”試驗成效顯著
隨著全球氣候變暖,近年來全球大多數冰川快速消融。位于青藏高原東緣的達古冰川,對氣候變化的反應尤為敏感。今年8月5日,中國科學院研究團隊利用給達古冰川“蓋被子”的手段,在海拔約5000米的冰川消融區建立了500平方米的試驗區。
10月17日,研究團隊前往達古冰川評估試驗成效。現場考察發現,“蓋被子”區域的冰體消融速度明顯減少。為進一步定量試驗效果,此次科考還采用了冰川3D激光掃描雷達對冰川進行詳細測量,為后續冰川消融減緩試驗提供精確的數據支撐。
首臺國產全動飛行模擬機交付
近日,國內首臺擁有完整自主知識產權的A320 NEO/CEO全動飛行模擬機正式交付吉祥航空。此前,該飛行模擬機順利通過了中國民用航空局D級(高端模擬機)鑒定。
在民航飛行員培養訓練中,全動飛行模擬機是一個不可或缺的關鍵設備,飛行過程中的各類特殊情況都需要通過全動飛行模擬機來模擬實現。據了解,多年來,全動飛行模擬機一直為發達國家的少數企業掌握,形成技術和產品的雙重壟斷。目前國內民航大型客機高端模擬機完全依賴進口,單臺D級模擬機售價在1億元左右,是目前國內飛行員培訓的最大成本支出。
丹尼索瓦人晚更新世長期生活在青藏高原
青藏高原東北部白石崖溶洞遺址的丹尼索瓦人最新研究又獲重大進展——該遺址保存有豐富的中更新世和晚更新世古人類活動遺存,成功獲取丹尼索瓦洞以外的首個丹尼索瓦人線粒體基因序列。古DNA研究揭示,丹尼索瓦人在晚更新世長期生活在青藏高原。10月30日,研究論文被國際著名學術期刊《科學》在線發表。
“獅子座流星雨”等天象
亮相11月天宇
天文預報顯示,“水星西大距”“獅子座流星雨”“雙星拱月”“半影月食”等天象會亮相11月天宇。
首先登場的是11月11日的“水星西大距”,如果天氣晴好,公眾有望在大距前后幾天早晨一睹平日里難得一見的水星“芳容”。有著“流星雨之王”美譽的獅子座流星雨將于11月17日光臨地球,我國感興趣的公眾可在17日和18日這兩日的凌晨2時至黎明前進行觀測。11月19日,木星、土星和月亮在視野上距離更接近了,屆時,“雙星拱月”將會形成一個“歪著嘴的笑臉”。
廢棄塑料一步變氫氣
近日,牛津大學聯合劍橋大學的課題組,在《自然·催化》上報道了一種簡單且快速的一步法催化分解廢棄塑料的過程。該過程涉及微波引發的固-固催化反應,即將機械粉碎的塑料混合物與作為添加劑的鐵氧化物/鋁氧化物復合催化劑相混合,然后進行微波處理,使得大量的氫氣迅速生成。
實驗數據顯示,高效的催化劑在暴露于微波后,氫氣迅速析出,并在約90秒的時間內形成固體碳和其他小碎片。微波催化反應開始后30秒內,析出的氫氣可迅速增加到80 vol%(指體積百分比)。
據介紹,本研究中使用的塑料袋(低密度聚乙烯)、食品包裝袋(聚丙烯)和塑料泡沫(聚苯乙烯)等實際廢棄塑料均從大型連鎖超市使用的廢料中收集而來。從塑料中快速、選擇性地生產氫氣和碳納米材料,也為解決日益嚴重的塑料廢料問題提供了一條可能的途徑。
室溫超導成功了!
近日,研究人員完成了幾十年的探索,創造了第一個不需要冷卻就能消除電阻的超導體:287.7K(約15℃)溫度下的碳-硫-氫體系超導。但這種新型室溫超導體只能在相當于地球中心壓力3/4的壓力下工作。換句話說,如果研究人員能夠將這種材料穩定在環境壓力下,超導應用的夢想就有望實現,比如用于磁共振機器和磁懸浮列車的低損耗電線和不需要冷卻的超強超導磁體。相關論文10月14日刊登于《自然》。
首張人類蛋白質組測序草圖繪成
在人類基因組圖譜發布20年后,國際人類蛋白質組組織宣布,他們繪制出了人類蛋白質組首張測序草圖,有望幫助科學家更好地理解生命并治療疾病。
研究成員之一、加拿大英屬哥倫比亞大學血液研究中心的克里斯托弗·奧威爾說:“最新草圖對我們理解人類生命具有重要的里程碑意義。”人類基因組提供了人類基因的完整“藍圖”;而人類蛋白質組則確定了由上述藍圖內基因編碼的生命組成部分——蛋白質,蛋白質之間的相互作用與疾病及人類細胞結構等密切相關。
據悉,最新蛋白質組草圖囊括了人體約90%的蛋白質,有望幫助科學家更深入地了解蛋白質之間相互作用以及如何影響人類健康,從而為疾病預防和個性化醫學提供重要信息。此外,鑒于許多人類疾病由蛋白質的組成或功能發生變化而引起,因此繪制出蛋白質組圖譜將為疾病診斷、治療和精密醫學奠定基礎。
瘧原蟲可“潛伏”血液數月
惡性瘧原蟲是導致瘧疾的最主要寄生蟲。一項最新醫學研究發現,這種瘧原蟲可以通過改變自己的基因表達,在旱季存留于人類血液中,且不會導致疾病。該發現解釋了惡性瘧原蟲如何殘留在人體內同時不造成可見癥狀,等到蚊子種群在雨季卷土重來時,成為瘧疾再度蔓延的“內部潛伏者”。
2017至2018年,科學家們追蹤了年齡從3個月到45歲不等的600名馬里居民。他們發現,這些人群體內的惡性瘧原蟲在旱季快結束時的基因轉錄模式很特別。這些特征幫助惡性瘧原蟲在人體內維持了較低水平的“儲存庫”,這個“儲存庫”可以不被免疫系統發現和清除,在雨季繼續啟動瘧疾的傳播。
繞開“恩紹定理”,磁場也可遠程控制
1842年,數學家塞繆爾·恩紹提出了“恩紹定理”:單一穩定磁場無法維持一個穩定力學結構,這限制了科學家們“塑造”磁場的能力。在最新研究中,英國薩塞克斯大學和西班牙巴塞羅那自治大學等機構的研究人員攜手,研發出一套經精心設計的電線組成設備,這套設備產生的磁場可以抵消有害磁場的影響,因而繞開了恩紹定理。
盡管此前已有人在更高頻率上實現了類似效果,但這是科學家首次在低頻和靜態場域上實現這一點。研究人員表示:“我們的研究可能會帶來一些重要應用,如對運動神經疾病患者進行更準確的診斷,加速量子技術的發展等。”在量子技術領域,外部磁場產生的“噪聲”會影響實驗讀數,借助最新技術可消除這一影響,從而有望加速量子技術的發展。
月亮上的水比想象中多
月亮上真有很多的水嗎?人們猜測,在月球兩極附近,存在永久處于陰影狀態下的隕石坑,深冷的坑中,水分以冰的形式呈現出來。
關于這一說法,近日發表于《自然·天文學》的兩項研究給出了證據:月球極地真的存在陰暗的大坑,面積近4萬平方千米。而且,研究者在非月球表面的地方發現了水的痕跡。
2008年前后,人類在月球探索到水的痕跡。為了進一步探明月球中的水分儲量,科學家們做了一系列估算,確定了溫度保持在-163℃的永久陰影極地中的水可能來自隕石、彗星和其他曾撞擊月球的物體。他們還對高分辨率月球圖像做了分析,從而得出更精確的陰影區域面積,并指出這些區域有60%都位于月球的南半球。
另一項研究則為月球上存在水提供了更確切的證據。科學家們使用NASA用于紅外天文學的平流層望遠鏡,發現月球表面的窄帶上,每公斤月球土壤可能含有100毫克~400毫克的水。幾乎所有的水都被鎖定在月球土壤顆粒間的陰影區域,或困在小型隕石撞擊月球表面產生的物質里。
群體控制造出“電子藝術家”
10個以上的機器人同時在白紙上作畫,會產生怎樣的作品?近日,來自美國佐治亞理工學院的研究團隊實現了這一幕。
12臺同樣規格、同樣大小的機器人在畫布上有條不紊地涂抹5種顏色,最終繪制出漸變色彩的畫作:從黃色、橙色到粉色,再到青色和藍色——盡管機器人的筆畫略顯抽象,但不難看出這是一幅夕陽風景畫。
這些機器人之所以能完整地繪制出一幅作品,與它們的靈活應變、彼此間的協同控制有密切關聯。但在實際應用中,通過集群控制實現多機協同,還面臨著一系列挑戰。
世界最高樹木吸碳能力超估算
據英國《泰晤士報》報道,英國倫敦大學學院和美國馬里蘭大學研究人員用激光測量生長在美國加利福尼亞州北部的紅杉后發現,世界最高樹木重量遠高于原來估算,吸收的碳元素也比原來估算的要多。
紅杉是世界上最高的樹種。研究人員測量發現,一株名為“阿姆斯特朗上校”的老紅杉高88米、重110噸,而原來估算重量是70噸~90噸。與先前測量技術相比,激光測量結果更準確。基于新數據分析,加州紅杉樹林吸收的碳元素比原來估算多三成,地球熱帶地區樹林吸收的碳元素比原來估算多一成。