造島神器“天鯤號”將正式投產(chǎn)

1月9日12時30分，經(jīng)過近3個月的挖泥、挖巖試驗，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”順利返回船廠，標(biāo)志著“天鯤號”完成全部測試，正式具備投產(chǎn)能力。下一步，“天鯤號”將在船廠做最后塢檢，塢檢結(jié)束后將正式投產(chǎn)。

“天鯤號”全船長140米，型寬27.8米，最大挖深35米，總裝機功率25 843千瓦，設(shè)計每小時挖泥6000立方米，絞刀額定功率6600千瓦。其挖泥能力超過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”。

在挖泥試驗過程中，“天鯤號”智能挖泥控制系統(tǒng)調(diào)試獲得成功。這是絞吸船自動挖泥技術(shù)在我國的首次應(yīng)用，是我國疏浚技術(shù)的又一突破。有了這個“大腦”，“天鯤號”就能實現(xiàn)無人操控自動挖泥，并能根據(jù)施工區(qū)域?qū)嶋H情況自動調(diào)節(jié)動作，確保生產(chǎn)效率長期保持在較高標(biāo)準(zhǔn)。

據(jù)“天鯤號”總工程師王健介紹，試驗期間，“天鯤號”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)備性能均成功通過了實際施工的考驗，各項測試技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到或超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

我國首個移植子宮內(nèi)孕育寶寶出生

我國首個移植子宮內(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，同時在子宮移植領(lǐng)域走在國際前列。

2015年11月20日，空軍軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院專家團隊實施中國首例人子宮移植手術(shù)，成功將母親的子宮移植給先天無子宮的女兒楊華（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48厘米的健康男嬰。這是中國第1個、全球第14個在移植子宮內(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。國際上，也僅有個別國家嘗試過數(shù)例。該院婦產(chǎn)科主任陳必良介紹，目前團隊已成功實施2例人子宮移植，完成4項創(chuàng)新技術(shù)。

陳必良表示，中國育齡婦女中，子宮性不孕人群約有100萬左右。借助系列創(chuàng)新技術(shù)，中國首例在移植子宮內(nèi)孕育寶寶的出生，將為眾多子宮性不孕女性帶來希望。

我國探月工程

首次獲取月夜溫度探測數(shù)據(jù)

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

兩器在月球背面成功經(jīng)受極低溫環(huán)境考驗，根據(jù)太陽高度角變化擇機自主退出“月夜休眠模式”，關(guān)鍵設(shè)備按預(yù)定程序相繼通電開機，安全度過首個月夜。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，保障該采集器于測點位置成功監(jiān)測第一月夜溫度變化情況，我國探月工程首次獲取月夜溫度探測數(shù)據(jù)。

目前，兩器正常工作，通過“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)第一月夜溫度探測數(shù)據(jù)，月表溫度在月夜期間最低達(dá)到-190℃。長時間低溫環(huán)境，對月球探測器“生存”形成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。此次嫦娥四號通過配置同位素?zé)嵩?，在月夜期間持續(xù)為探測器供應(yīng)熱量，成功解決月夜無光照和低溫難題。

月球上的一個晝夜相當(dāng)于地球上約28天。在第一個月晝里，嫦娥四號著陸器、巡視器圓滿完成工程任務(wù)，科學(xué)載荷順利開機工作，由多個國家和組織參與的科學(xué)探測任務(wù)陸續(xù)展開。著陸器地形地貌相機對著陸區(qū)域進行了環(huán)拍，獲得了彩色全景圖。在第二個月晝里，著陸器和巡視器上的科學(xué)載荷將按計劃繼續(xù)開展科學(xué)探測。

天眼與天馬“組團”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)鏡首次成功實現(xiàn)聯(lián)合觀測，獲得甚長基線干涉測量（VLBI）干涉條紋。

國家天文臺FAST團隊與上海天文臺VLBI團隊合作，利用FAST與天馬望遠(yuǎn)鏡進行了條紋干涉實驗，對致密射電源3C454.3進行了聯(lián)合觀測，利用上海天文臺處理機對觀測數(shù)據(jù)進行了條紋搜索。FAST隨著調(diào)試工作的開展性能日趨完善，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)鏡則是國內(nèi)最大的全可動射電望遠(yuǎn)鏡，兩臺望遠(yuǎn)鏡聯(lián)合觀測成功意義重大，有望把我國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)家們開展高靈敏度、高分辨率的射電天文觀測。

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日浙江樂清灣鐵路甌江特大橋合龍，我國已將世界同類橋主跨紀(jì)錄刷新定格于300米。

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

工程實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

中國農(nóng)科院中國水稻研究所水稻生物學(xué)國家重點實驗室王克劍團隊利用基因編輯技術(shù)，建立了水稻無融合生殖體系，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。

“無融合生殖是一種通過種子進行無性繁殖的生殖方式，可以隨著世代更迭而不改變雜交品種的雜合基因型，從而實現(xiàn)雜種優(yōu)勢的固定，這有望給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來一次新的革命?！蓖蹩藙φf。

實驗中，研究人員將秈粳雜交稻品種春優(yōu)84選為水稻無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個水稻生殖相關(guān)基因，使雜交稻產(chǎn)生了無融合生殖性狀，并產(chǎn)生了與雜交稻一樣的克隆種子。研究人員通過進一步檢測確定，通過克隆種子培育的子代植株與一代雜交稻高度相似。這項工作證明了雜交稻進行無融合生殖的可行性，是無融合生殖研究領(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)研究院智能機械研究所研究人員設(shè)計出一種新穎可控的催化劑，實現(xiàn)了在寬酸堿度范圍內(nèi)對抗生素的高效降解。

由于人和動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，進而使敏感菌耐藥性增強。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)可以實現(xiàn)有機物的高效降解，但常規(guī)的芬頓反應(yīng)需要在強酸條件下才能發(fā)揮作用，在實際應(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，該催化劑對提高芬頓體系降解四環(huán)素的效率有顯著作用。該項研究解決了四環(huán)素的難降解問題，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“新視野”號探測器團隊日前發(fā)布了“新視野”號飛越太陽系邊緣小天體“天涯海角”時拍攝的最新影像，這是迄今人類看到的“天涯海角”最清晰的模樣。

“天涯海角”位于太陽系邊緣柯伊伯帶，距太陽大約65億公里，比冥王星還遠(yuǎn)約16億公里?？乱敛畮П徽J(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系剛剛形成時的信息。

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

團隊表示，“天涯海角”的兩個球體顯示了一些有趣的、不明來源的明暗模式，兩個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

美國科學(xué)家在距離南極點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物與緩步類動物（俗稱水熊蟲）的遺骸。

南極冰川下的默瑟湖是一個幾百年不受干擾的水體。2018年12月底，由美國國家科學(xué)基金會資助的研究人員成功打通冰層，將探測儀器送達(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，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)了一個不尋常的東西：一種蝦狀甲殼類動物的殼。它的腿還連著，甲殼上有斑點，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，哈伍德團隊清洗設(shè)備后取回了更多的泥漿。這次，他打撈出更多的甲殼類動物和緩步類動物的遺骸。

此次發(fā)現(xiàn)的看起來像蠕蟲的八條腿緩步類動物，類似于已知棲息在潮濕土壤中的物種，很可能來自冰川覆蓋的小湖泊。研究人員推測，在1萬年前，氣候處于短暫的溫暖時期，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。

英國研究人員提出

免疫治療癌癥新方法

近日，英國研究人員發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)免疫系統(tǒng)理論不同，Gamma Delta T細(xì)胞可獨立地發(fā)揮識別和殺死癌細(xì)胞的作用，從而可能開發(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)胞和機制構(gòu)成，可非特異性地識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，能識別并產(chǎn)生針對性的免疫反應(yīng)。英國弗朗西斯·克里克研究所首次發(fā)現(xiàn)，Gamma Delta T細(xì)胞可以同時執(zhí)行這兩種免疫功能，既能識別病原體或危險突變細(xì)胞，又能實施針對性的免疫反應(yīng)。這項研究基于對小鼠和人類腸道的Gamma Delta T細(xì)胞的研究以及先進的計算模型。接下來該團隊將開發(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，用該細(xì)胞庫來增強病人自身的免疫能力，而不引起排異反應(yīng)，計劃在2年內(nèi)進行人體試驗。

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

數(shù)碼相機能“看見”隱藏物體

美國科學(xué)家團隊日前成功把普通的數(shù)碼相機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。這種更加便宜簡單的技術(shù)，代表了人類查看隱藏物體的一項重大進步。

美國波士頓大學(xué)科學(xué)家維瓦克·高耶爾及其同事，用由計算機控制的普通數(shù)碼相機演示了計算型潛望的原理。在相機的視野之外，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部分陰影（半影）。數(shù)碼相機對反射壁的光分布進行拍攝抓取快照，其中包含來自隱藏屏幕的光以及遮擋物的半影。然后，計算機算法會重構(gòu)快照以創(chuàng)建隱藏場景的二維彩色圖像。

研究團隊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，但是不太精確。

法國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)碼相機進行非視距成像的可行性，這或可用于監(jiān)測危險環(huán)境、導(dǎo)航，以及探測隱藏的物體和敵人。

德國用納米纖維素3D打印人造耳朵

最近，德國聯(lián)邦材料測試和研究所利用木質(zhì)納米纖維素，通過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，使畸形耳朵得以補救，而且不會影響聽力。

含有納米纖維素的水凝膠還可用作膝關(guān)節(jié)植入物，用于修補慢性關(guān)節(jié)炎造成的關(guān)節(jié)磨損。豪斯曼表示，下一個目標(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間的推移而生物降解，并溶解在體內(nèi)。

豪斯曼稱，這項研究的意義還在于，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便且成本低廉。

全新礦物測量揭開地幔之謎

近日，日本研究人員報告了對硅酸鈣（CaSiO3）鈣鈦礦的首次基于實驗的測量。

地球內(nèi)部地震波傳播模型與等效實驗測試之間的差異顯示，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)或為俯沖洋殼，且該物質(zhì)的主要成分可能是礦物CaSiO3鈣鈦礦。不過，此前從未對CaSiO3鈣鈦礦進行過基于實驗的速度測量，因為這種測量需要在比地表更高的溫度下形成的不同立方結(jié)構(gòu)。

研究人員在實驗室創(chuàng)造出了立方CaSiO3鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，并在不同壓強溫度（最高達(dá)上地幔底部等同條件）下對CaSiO3鈣鈦礦進行了超聲波波速測量。研究人員發(fā)現(xiàn)，CaSiO3鈣鈦礦的剛性比理論預(yù)測的低25%，導(dǎo)致地震波會以低于先前認(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提供證據(jù)。

仿真機器人“進軍”考古界

日前，一個歐洲科學(xué)家團隊利用新打造的名為“OroBOT”的機器人和仿真骨架進行研究，發(fā)現(xiàn)史前四足動物學(xué)會在陸上更加高效地行走的時間早于此前預(yù)期，這意味著，陸上高效運動的發(fā)展先于羊膜動物的演化和分化。

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

研究團隊在綜合分析了該化石及其足跡，以及四種現(xiàn)存兩棲動物和爬行動物的測量結(jié)果后，利用數(shù)字技術(shù)構(gòu)建了“Orobates pabsti”和一個先進仿真機器人“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物相比，這種大型食草四足動物可能更偏向于直立行走方式。因此，研究團隊提出，這種先進的運動方式的演化時間，比人們此前預(yù)期的更早。