本刊綜合

“悟空號(hào)”AUV

創(chuàng)潛深10 896米新紀(jì)錄

11月25日，哈爾濱工程大學(xué)對(duì)外發(fā)布，由該?？蒲袌F(tuán)隊(duì)研發(fā)的“悟空號(hào)”全海深A(yù)UV（無(wú)纜水下機(jī)器人），于當(dāng)?shù)貢r(shí)間11月6日15時(shí)47分，在馬里亞納海溝“挑戰(zhàn)者”深淵完成萬(wàn)米挑戰(zhàn)最后一潛，深度10 896米！再次刷新下潛深度紀(jì)錄。

經(jīng)科研團(tuán)隊(duì)“拉距測(cè)試”證明，“悟空號(hào)”AUV已具備不需母船伴隨、支持，獨(dú)立暢游萬(wàn)米水下自主工作的能力。裝有高速水聲通信系統(tǒng)的“悟空號(hào)”AUV在萬(wàn)米海底暢游期間，在與母船直線距離超過(guò)15公里的深海中，仍可準(zhǔn)確傳輸狀態(tài)信息給母船上的科研團(tuán)隊(duì)，實(shí)測(cè)上行峰值通信速率2003kbps，數(shù)據(jù)包接收正確率超過(guò)93%。

中國(guó)團(tuán)隊(duì)問鼎“航天奧林匹克”競(jìng)賽

日前，第十一屆國(guó)際空間軌道設(shè)計(jì)大賽落下帷幕，清華大學(xué)航天航空學(xué)院與上海衛(wèi)星工程研究所聯(lián)隊(duì)摘得桂冠。

國(guó)際空間軌道設(shè)計(jì)大賽是由歐洲航天局（ESA）于2005年發(fā)起的一項(xiàng)國(guó)際性賽事。該賽事代表了國(guó)際軌道設(shè)計(jì)領(lǐng)域的最高水平，有“航天奧林匹克”之稱。本屆大賽題目以“建造太空發(fā)電站”為背景，任務(wù)是在20年內(nèi)發(fā)射10艘航天器連續(xù)探測(cè)、捕獲太陽(yáng)系小行星，建造12個(gè)圍繞太陽(yáng)環(huán)狀分布的發(fā)電站。

此次奪冠團(tuán)隊(duì)由寶音教授領(lǐng)銜的清華大學(xué)航天動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室和上海衛(wèi)星工程研究所的相關(guān)人員組成。團(tuán)隊(duì)對(duì)8萬(wàn)多顆小行星進(jìn)行優(yōu)化篩選，使用人工智能遺傳算法解決軌道設(shè)計(jì)難題，并給出了建造發(fā)電站的最佳方案，最終以明顯優(yōu)勢(shì)領(lǐng)先第二名歐洲航天局聯(lián)隊(duì)奪冠。

中國(guó)科學(xué)家證明凱勒幾何兩大核心猜想

近期，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)幾何物理中心創(chuàng)始主任陳秀雄教授與合作者程經(jīng)睿在偏微分方程和復(fù)幾何領(lǐng)域取得“里程碑式結(jié)果”，他們解出了一個(gè)四階完全非線性橢圓方程，成功證明“強(qiáng)制性猜想”和“測(cè)地穩(wěn)定性猜想”這兩個(gè)國(guó)際數(shù)學(xué)界60多年懸而未決的核心猜想，解決了若干有關(guān)凱勒流形上常標(biāo)量曲率度量和卡拉比極值度量的著名問題。相關(guān)論文日前發(fā)表于國(guó)際著名刊物《美國(guó)數(shù)學(xué)會(huì)雜志》。

論文審稿人評(píng)價(jià)：“陳秀雄和程經(jīng)睿的突破性工作原創(chuàng)性極高、技術(shù)艱深，不僅解決了凱勒幾何中重大難題，也為此類非線性方程提供了深刻的洞見。可以預(yù)見，這一系列論文將成為幾何與偏微分方程領(lǐng)域的經(jīng)典之作?！?/p>

國(guó)內(nèi)首例人工育幼瀕危物種黑腿白臀葉猴亮相

11月10日，國(guó)內(nèi)首例人工繁育成功的黑腿白臀葉猴寶寶在廣州長(zhǎng)隆靈長(zhǎng)類研究中心與觀眾見面，黑腿白臀葉猴寶寶出生于今年7月。由于黑腿白臀葉猴幼崽存活率較低，國(guó)內(nèi)相關(guān)研究和成功案例極少，為了保障猴寶寶成功存活，研究中心保育員借鑒了食性相近的川金絲猴育幼經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)葉猴特殊的生理結(jié)構(gòu)和消化方式，摸索出了一條白臀葉猴科學(xué)保育之路。

白臀葉猴被世界自然保護(hù)聯(lián)盟列為世界上最瀕危的靈長(zhǎng)類動(dòng)物之一，野生數(shù)量不足1000只，多種因素導(dǎo)致其數(shù)量不能恢復(fù)，通過(guò)人工干預(yù)讓其數(shù)量增加是目前相對(duì)有效的方法之一。

中國(guó)科協(xié)確立未來(lái)5年8項(xiàng)重點(diǎn)工程

11月19日，中國(guó)科協(xié)發(fā)布《中國(guó)科協(xié)科普發(fā)展規(guī)劃（2021—2025年）》，其中明確，到2025年，推動(dòng)形成全社會(huì)共同參與的大科普格局，為實(shí)現(xiàn)中國(guó)公民具備科學(xué)素質(zhì)的比例超過(guò)15%的目標(biāo)提供支撐。

為實(shí)現(xiàn)未來(lái)5年科普發(fā)展目標(biāo)，該規(guī)劃確立8項(xiàng)重點(diǎn)工程，分別是科普信息化提升工程、科普基礎(chǔ)設(shè)施工程、科技教育能力提升工程、基層科普服務(wù)能力提升工程、科技資源科普化助力工程、科普規(guī)范化建設(shè)工程、科普隊(duì)伍建設(shè)工程、科普對(duì)外交流合作工程。

國(guó)家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心（湖南）揭牌

11月19日，國(guó)家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心（湖南）揭牌儀式在湖南長(zhǎng)沙啟動(dòng)。同日，中心多個(gè)共建單位簽約《國(guó)創(chuàng)湖南中心共建協(xié)議》，擬緊扣國(guó)家重大戰(zhàn)略和區(qū)域科技需求，聚焦共性技術(shù)和重大瓶頸，突破核心技術(shù)，支撐第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向中高端邁進(jìn)。

據(jù)了解，該中心著力于瞄準(zhǔn)第三代半導(dǎo)體裝備前沿技術(shù)和產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)，重點(diǎn)針對(duì)第三代半導(dǎo)體器件的重大需求，以第三代半導(dǎo)體核心裝備為突破口，突破關(guān)鍵核心技術(shù)，搭建技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化孵化平臺(tái)，打造高水平的人才團(tuán)隊(duì)，創(chuàng)新體制和運(yùn)行機(jī)制，構(gòu)建具有湖南優(yōu)勢(shì)和特色的第三代半導(dǎo)體協(xié)同創(chuàng)新生態(tài)和全產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

口罩成為移動(dòng)“樣本采集器”

在近期舉辦的2021年湖南省醫(yī)學(xué)會(huì)首屆瀟湘外科周啟動(dòng)暨湖南省科技廳普外智能醫(yī)療臨床醫(yī)學(xué)研究中心授牌啟動(dòng)儀式上，中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院首次向社會(huì)發(fā)布口鼻罩網(wǎng)絡(luò)精細(xì)化管理智能終端。

當(dāng)市民進(jìn)行掃碼后，終端機(jī)器會(huì)為他的廢棄口罩打上“標(biāo)記”，其中包括其身份信息及時(shí)空地理信息，口罩送檢后，不僅可評(píng)估佩戴者是否攜帶病毒（檢測(cè)口罩內(nèi)面），還可以評(píng)估其所在行程區(qū)域是否存在病毒（檢測(cè)口罩外面），同時(shí)通過(guò)大數(shù)據(jù)對(duì)行程口鼻罩進(jìn)行聚類檢測(cè)，這樣便能更快、更廣地對(duì)行程安全性進(jìn)行評(píng)估。

科研人員人工培育出發(fā)光真菌

中科院西雙版納熱帶植物園科研團(tuán)隊(duì)目前已成功分離獲得了熒光類臍菇菌種，經(jīng)腐殖質(zhì)栽培發(fā)現(xiàn)，菌絲具有較強(qiáng)的熒光，可以制作科普產(chǎn)品滿足大眾觀賞的需求。

全世界目前報(bào)道共有發(fā)光真菌種類108種，主要種類有類臍菇、小菇屬、側(cè)耳屬、絲牛肝菌屬、膠孔菌等類群。中國(guó)發(fā)光真菌約有30種，中科院西雙版納熱帶植物園內(nèi)迄今發(fā)現(xiàn)了3種發(fā)光真菌，即東京膠孔菌、叢傘膠孔菌和熒光類臍菇。

針對(duì)真菌為什么發(fā)光這一科學(xué)問題，目前尚無(wú)定論。目前，科研團(tuán)隊(duì)正在攻關(guān)真菌發(fā)光的機(jī)理，希望不久的將來(lái)真菌發(fā)光基因可以導(dǎo)入花卉，培育發(fā)光觀賞植物新品種。

中國(guó)科學(xué)家破譯出部分衰老密碼

“十三五”期間，我國(guó)的衰老研究成果顯著，在中科院動(dòng)物研究所，劉光慧研究員團(tuán)隊(duì)找到了“保持細(xì)胞年輕態(tài)”的分子開關(guān)，可以通過(guò)重設(shè)衰老的表觀遺傳時(shí)鐘，使細(xì)胞老化的節(jié)奏放緩。

他們目前的研究發(fā)現(xiàn)，人類基因組中內(nèi)源性病毒元件的激活是誘導(dǎo)細(xì)胞和器官衰老的關(guān)鍵因素。團(tuán)隊(duì)歷時(shí)七年，對(duì)千萬(wàn)級(jí)個(gè)人類細(xì)胞進(jìn)行了培養(yǎng)和篩選，從2萬(wàn)多個(gè)人類基因中驗(yàn)證出了數(shù)十種沒有被發(fā)現(xiàn)過(guò)的可促進(jìn)細(xì)胞衰老的基因。通過(guò)反復(fù)篩查，最終確認(rèn)了一個(gè)名為KAT7的新型人類促衰老基因。

實(shí)驗(yàn)證實(shí)，將該基因在老年小鼠的肝臟中部分失活后，可使81%的小鼠年齡超過(guò)130周，而這約等于人類的80歲。

最強(qiáng)超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)“上新”了

據(jù)英國(guó)《新科學(xué)家》雜志網(wǎng)站11月15日?qǐng)?bào)道，IBM公司宣稱，其已經(jīng)研制出了一臺(tái)能運(yùn)行127個(gè)量子比特的量子計(jì)算機(jī)“鷹”，這是迄今全球最大的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)。

量子比特是量子計(jì)算機(jī)最基本的信息單元，不同于電子計(jì)算機(jī)只能是0或1，量子比特可以同時(shí)是0和1，所以其計(jì)算性能更強(qiáng)大，而且增加量子比特?cái)?shù)可使量子計(jì)算機(jī)的性能呈指數(shù)級(jí)提升。

目前，全球各地有多個(gè)科研團(tuán)隊(duì)正各出奇招，包括使用超導(dǎo)體和糾纏光子等研制實(shí)用的量子計(jì)算機(jī)。IBM表示，希望明年展示能運(yùn)行400個(gè)量子比特的處理器，并在后年推出名為“神鷹”的能運(yùn)行1000個(gè)量子比特的量子計(jì)算機(jī)。

“超級(jí)果凍”材料可抗汽車碾壓

不久前，英國(guó)劍橋大學(xué)研究人員開發(fā)了一種柔軟而堅(jiān)固的新材料，外觀和感覺就像軟軟的果凍，但其可承受相當(dāng)于大象站在上面的重量，在壓縮時(shí)就像一塊超硬、防碎的玻璃。其還可完全恢復(fù)到原來(lái)的形狀，即使其80%的成分是水。

該新材料的非水部分是聚合物網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)控制材料機(jī)械性能的可逆開關(guān)相互作用保持在一起。這是第一次將如此顯著的抗壓性融入軟材料。研究人員稱，玻璃狀水凝膠的成功研制，開啟了高性能軟材料領(lǐng)域的新篇章。

“超級(jí)果凍”具有廣泛的潛在應(yīng)用，包括柔性機(jī)器人、生物電子學(xué)，甚至作為用于生物醫(yī)學(xué)的軟骨替代品。在演示中，這種“超級(jí)果凍”材料在汽車碾壓后也可幸存下來(lái)。

纖維素制成閃光材料無(wú)毒可降解

生活中有很多閃閃發(fā)光的包裝，但它們很多是由有毒和不可持續(xù)的材料制成，會(huì)造成塑料污染。最近，英國(guó)劍橋大學(xué)的研究人員從纖維素（植物、水果和蔬菜的細(xì)胞壁的主要組成部分）中制造出可持續(xù)、無(wú)毒且可生物降解的閃光劑。

這種閃光劑由纖維素納米晶體制成，是通過(guò)結(jié)構(gòu)色來(lái)改變光線，從而呈現(xiàn)出鮮艷的顏色。研究人員稱，利用自組裝技術(shù)，纖維素可以產(chǎn)生色彩鮮艷的薄膜。在大規(guī)模地生產(chǎn)出纖維素薄膜后，研究人員將它們研磨成用于制造閃光顏料的顆粒。這種顆?？缮锝到猓缓芰?，無(wú)毒。研究人員表示，該種材料可用來(lái)替代化妝品中廣泛使用的塑料閃光顆粒和微小的礦物顏料。

全球首款注射疫苗機(jī)器人面世

加拿大初創(chuàng)公司Cobionix日前宣稱，他們研制出了全球首款能注射疫苗的機(jī)器人——Cobi，其能以自主、無(wú)痛且無(wú)針頭方式注射疫苗。

Cobi由一個(gè)帶有藥瓶?jī)?chǔ)存區(qū)的機(jī)械臂和一個(gè)與患者互動(dòng)的屏幕組成。人們可以通過(guò)這個(gè)觸摸屏在系統(tǒng)中登記，一個(gè)攝像頭會(huì)錄入登記者的身份證或證明其已經(jīng)預(yù)約接種疫苗或接收藥物的證件。

在人們完成接種登記手續(xù)后，Cobi會(huì)拿起一個(gè)裝有藥劑的小瓶，并使用其激光雷達(dá)傳感器識(shí)別患者的身體。此外，使用Cobi注射并不疼，因?yàn)樗皇褂冕橆^，而是通過(guò)壓力噴射來(lái)注射疫苗。

Cobionix公司表示，疫苗接種只是Cobi可能執(zhí)行的眾多任務(wù)之一，有朝一日它可以為人類進(jìn)行超聲波檢查、抽血和活檢。

碘動(dòng)力航天器首次完成在軌測(cè)試

英國(guó)《自然》雜志11月18日發(fā)表的一項(xiàng)工程學(xué)研究指出，在電推進(jìn)系統(tǒng)中使用碘而不是更貴也更難儲(chǔ)存的氙氣，或能提升航天器的性能。研究結(jié)果凸顯出碘作為航天業(yè)替代推進(jìn)劑的優(yōu)勢(shì)。

此次，法國(guó)ThrustMe公司科學(xué)家團(tuán)隊(duì)報(bào)告了一個(gè)使用碘工質(zhì)推進(jìn)系統(tǒng)的小型衛(wèi)星，成功實(shí)現(xiàn)在軌運(yùn)行。其工作原理是，推進(jìn)系統(tǒng)首先加熱固態(tài)碘使其升華成氣體，然后在高速電子的轟擊下使其變成碘離子與自由電子，接著帶正電的碘離子被加速至排氣口排出，成功推動(dòng)目標(biāo)向前飛。

該推進(jìn)系統(tǒng)在太空中推動(dòng)2020年11月6日發(fā)射的一個(gè)重20千克的立方體衛(wèi)星，其機(jī)動(dòng)得到了衛(wèi)星追蹤數(shù)據(jù)的確認(rèn)。研究顯示，碘不僅是一種可行的推進(jìn)劑，還能實(shí)現(xiàn)比氙氣更高效的電離化。

安全U盤能自動(dòng)銷毀信息

俄羅斯國(guó)家技術(shù)集團(tuán)網(wǎng)站發(fā)布消息稱，該集團(tuán)旗下的技術(shù)動(dòng)力公司研發(fā)出能夠借助按鈕自毀信息的U盤。

消息稱，在新開發(fā)的U盤中，儲(chǔ)存芯片、電源和控制元件都集中在一起;在需要銷毀信息的時(shí)候，只需要按下末端按鈕，激活電路，用其中儲(chǔ)存的電燒毀電路板。

有別于類似的U盤，新開發(fā)的U盤更安全，因?yàn)樵诎聪掳粹o時(shí)，不會(huì)破壞U盤本身，而且被銷毀的數(shù)據(jù)無(wú)法恢復(fù)。該設(shè)備的潛在消費(fèi)者可以是政府機(jī)構(gòu)，也可以是處理機(jī)密信息的公司。

全球第二例艾滋病自愈者出現(xiàn)

近日，美國(guó)哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院拉貢醫(yī)學(xué)研究所免疫學(xué)家徐宇研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了第二例未經(jīng)治療而自愈的艾滋病病毒（HIV）感染者。在這名新發(fā)現(xiàn)的“埃斯佩蘭薩患者”體內(nèi)超過(guò)11.9億個(gè)血細(xì)胞和5億個(gè)組織細(xì)胞中，科學(xué)家沒有檢測(cè)到完整的HIV基因組。

在艾滋病患者中有一類特殊人群，被稱為“精英控制者”，雖然他們體內(nèi)仍然存在HIV病毒庫(kù)，但一種稱為“殺傷性T細(xì)胞”的免疫細(xì)胞可抑制病毒，因而無(wú)須進(jìn)行藥物治療。

研究人員表示，兩例自愈者患者都有一種共同的特定殺傷性T細(xì)胞反應(yīng)。如果能夠理解這種反應(yīng)背后的免疫機(jī)制，他們就有可能開發(fā)出治療方法，促使其他患者的免疫系統(tǒng)在感染HIV的情況下模仿這些反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)清除性治愈。

首艘全自動(dòng)無(wú)人駕駛貨輪亮相挪威

零排放且零船員的船舶或?qū)⒑芸鞂?shí)現(xiàn)！據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，世界上第一艘全自動(dòng)無(wú)人駕駛貨輪“雅苒比爾克蘭”號(hào)在挪威亮相，這是海洋運(yùn)輸業(yè)在減排領(lǐng)域邁出的重要一步。

“雅苒比爾克蘭”號(hào)貨輪由挪威化肥巨頭雅苒公司制造，這艘全自動(dòng)駕駛貨輪長(zhǎng)80米、載重3200噸，將很快開始為期兩年的試運(yùn)行。在此期間，技術(shù)人員將對(duì)它進(jìn)行微調(diào)，以便它學(xué)會(huì)自主駕駛。

在“雅苒比爾克蘭”號(hào)上，傳統(tǒng)機(jī)房已被8個(gè)電池倉(cāng)取代，來(lái)自可再生水電提供的動(dòng)力高達(dá)6.8兆瓦·時(shí)，相當(dāng)于100輛特斯拉汽車的動(dòng)力。該貨輪每年減少的二氧化碳排放相當(dāng)于4萬(wàn)輛卡車每年排放的二氧化碳。

新全息相機(jī)揭示更多“隱秘角落”

美國(guó)西北大學(xué)研究人員最近發(fā)明了一種新型高分辨率相機(jī)，采用“合成波長(zhǎng)全息術(shù)”將相干光間接散射到隱藏物體上，這些物體再將光散射回相機(jī)，通過(guò)重建散射光信號(hào)而呈現(xiàn)隱藏的物體。利用它，人體從皮膚到骨頭將一覽無(wú)余，甚至還能看到角落和散布四周的介質(zhì)，如霧氣等。而由于具有高時(shí)間分辨率，該相機(jī)還可對(duì)快速運(yùn)動(dòng)的物體成像，例如心跳或街角飛馳的汽車。車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，該相機(jī)可看到附近車輛以防發(fā)生意外。它還可替代用于醫(yī)療和工業(yè)成像的內(nèi)窺鏡。例如，在結(jié)腸鏡檢查時(shí)，可用它觀察腸道內(nèi)的褶皺。