我國首次火星探測任務環(huán)繞火星成功

從國家航天局獲悉，2月10日19時52分，我國首次火星探測任務“天問一號”探測器實施近火捕獲制動，環(huán)繞器3000牛軌控發(fā)動機點火工作約15分鐘，探測器順利進入近火點高度約400千米、周期約10個地球日、傾角約10°的大橢圓環(huán)火軌道，成為我國第一顆人造火星衛(wèi)星，實現(xiàn)“繞、著、巡”目標的第一步，環(huán)繞火星成功。

專家介紹，火星捕獲制動是指探測器在抵近火星時，通過主發(fā)動機長時間點火，使得在行星際空間高速飛行的探測器大速度增量減速，從而能夠被火星引力場捕獲，進入繞火軌道。作為火星探測任務中技術風險最高、技術難度最大的環(huán)節(jié)之一，制動捕獲的機會是唯一的，關系著整個工程任務的成敗。捕獲過程中，火星環(huán)繞器需要準確地進行點火制動，只有點火時機和時長都分秒不差，才能形成理想的目標捕獲軌道。

首次火星探測任務由地火轉(zhuǎn)移階段進入火星捕獲階段后，“天問一號”探測器環(huán)繞器部分攜帶的中分辨率相機、高分辨率相機、磁強計、礦物光譜分析儀、離子與中性粒子和能量粒子探測儀等載荷將陸續(xù)開始工作，對火星開展多維度探測。

自2020年7月23日成功發(fā)射以來，“天問一號”已累計飛行202天，各系統(tǒng)狀態(tài)良好。后續(xù)，“天問一號”探測器還將經(jīng)過多次軌道調(diào)整，進入火星停泊軌道，開展預選著陸區(qū)探測，計劃于2021年5月至6月間擇機實施火星著陸，開展巡視探測。

中國科學家提出首個完全實用異步共識算法

2月8日從中國科學院軟件研究所獲悉，該所科研團隊聯(lián)合美國新澤西理工學院科研團隊，在區(qū)塊鏈核心技術的拜占庭容錯(BFT)共識研究中取得重要突破，在國際上提出首個完全實用的異步共識算法“小飛象拜占庭容錯（DumboBFT）算法”（簡稱“小飛象算法”）。

“天問一號”探測器將對火星開展多維度探測

如何設計高效的異步BFT共識算法，是密碼學和分布式計算領域的著名難題。為設計完全實用的異步共識算法，中科院軟件所于2015年開展“小飛象算法”研究工作，該算法以獨到視角對“蜜獾算法”進行分析，揭示其性能受限的根源是大量隨機化子模塊調(diào)用導致運行時間增加，提出全新的可證明可靠廣播原語，通過密碼學“證明”保證了交易廣播的正確完成，并給出基于門限數(shù)字簽名技術的高效構造方法，通過一種創(chuàng)新性的多值拜占庭共識應用，將對交易的共識轉(zhuǎn)換為對“證明”的共識，使“小飛象算法”在容忍1/3的惡意節(jié)點的同時，突破異步共識算法在性能上的設計挑戰(zhàn)。

此外，研究團隊成員還進一步提出“小飛象多值共識算法”（Dubmo-MVBA），在消息數(shù)量、通信代價和運行時間等關鍵性能指標上均已達到漸進理論最優(yōu)，圓滿回答了國際密碼界關于“如何提升異步共識算法的關鍵性能指標”這一提出20年的公開問題?！靶★w象算法”的創(chuàng)造性突破，不僅解決了異步共識算法設計的理論難題，而且在性能上大幅提升并全面超越當前工業(yè)界采用的“蜜獾算法”，從而成為國際首個完全實用的異步共識算法。這項研究成果，可為中國區(qū)塊鏈基礎設施建設提供強安全、高性能、可擴展的新一代核心技術。

我國又一新礦物獲國際認可

2月7日從中核集團核工業(yè)北京地質(zhì)研究院獲悉，該院科學家發(fā)現(xiàn)并命名的自然界新礦物Haitaite-（La）（海塔鈾礦）獲得國際礦物協(xié)會新礦物、礦物命名及分類委員會（IMA CNMNC）高票批準通過，正式確認該礦物為一種新礦物。

海塔鈾礦是我國核地礦系統(tǒng)成立近70年來發(fā)現(xiàn)的第7個新鈾礦物，也是第3個原生新鈾礦物。海塔鈾礦被發(fā)現(xiàn)于四川省攀枝花市米易縣海塔地區(qū)，呈巨粒集合體形態(tài)，產(chǎn)出于中元古代云母片巖與新元古代混合花崗巖接觸帶內(nèi)，黑色，金屬光澤，具強放射性。該鈾礦化學成分復雜，在自然狀態(tài)下呈變生狀態(tài)，研究難度極大。研究團隊通過精細的物理性質(zhì)鑒定、化學成分測定、晶體結構測試等系統(tǒng)礦物學研究后，針對該礦物族中元素的占位提出了全新見解，確定其為一種自然界尚未被發(fā)現(xiàn)的尖鈦鐵礦族新礦物。

新礦物的發(fā)現(xiàn)與研究是地質(zhì)學領域重要的基礎性研究，發(fā)現(xiàn)新礦物屬于發(fā)現(xiàn)人類尚未認知的天然化合物，屬于從0到1的原創(chuàng)性科研成果。發(fā)現(xiàn)新礦物不僅對礦物學學科發(fā)展有重要意義，還可能對地質(zhì)科學的發(fā)展和礦產(chǎn)資源的開發(fā)及利用，有著重要的理論意義和實際價值。

新礦物的發(fā)現(xiàn)體現(xiàn)了一個國家的礦物學研究水平和現(xiàn)代分析技術水準的軟實力與硬實力。到2020年11月，全世界認可的礦物共5650種，由中國科學家發(fā)現(xiàn)的為140余種，其中中國鈾業(yè)地質(zhì)系統(tǒng)作為第一單位共發(fā)現(xiàn)11種。

中國科學家在類生命機器人研究領域取得新進展

近日，從中國科學院沈陽自動化研究所(以下簡稱“沈陽自動化所”)獲悉，該所類生命機器人研發(fā)團隊聯(lián)合清華大學和香港大學科研伙伴，在基于生命-機電系統(tǒng)深度融合的類生命機器人研究領域取得新進展。

科研人員通過在普通人胚胎腎上皮細胞(HEK293)異源表達光敏感跨膜離子通道蛋白(ChR2)獲得了作為生物光敏感元件的光遺傳工程化細胞，其光感知過程與人眼視網(wǎng)膜受體感知光子的原理相似，即光誘導離子通道打開進而促使細胞去極化，并產(chǎn)生生物電信號。為了檢測微弱的生物電信號，選擇了石墨烯這一具備高載流子遷移率的生物兼容性材料，構建了無損、高通量的工程化細胞和機電系統(tǒng)的物理融合和信息檢測接口。

機器人利用生命材料進行視覺感知極具可能性

除此，科研人員還進一步利用類生命光電晶體管構建了視覺感知成像系統(tǒng)。已有研究報道證明，視網(wǎng)膜的視細胞將感知的光強信息轉(zhuǎn)換為電脈沖信號，通過外側膝狀體傳遞到初級視覺皮層，視覺皮層即可產(chǎn)生灰度圖像。在所搭建的視覺感知成像系統(tǒng)中，光遺傳工程化細胞相當于視網(wǎng)膜的視細胞，將由光強編碼的視覺信息轉(zhuǎn)換為跨膜電信號，其中的非生物成分相當于外側膝狀體，將細胞跨膜生物電信號進行轉(zhuǎn)換，并通過后端的信號采集系統(tǒng)和計算實現(xiàn)灰度圖像的重建。

該研究證明了直接利用生命材料進行視覺感知的可能性，也為研發(fā)具有高性能和良好生物兼容性的新型視覺假體提供了新思路和新方法。

中國科學家為15種腫瘤細胞“畫像”

近日，中國科學家從單細胞水平對胃癌、結直腸癌、肝癌、肺癌、乳腺癌等15種癌癥的腫瘤浸潤髓系細胞特征進行了系統(tǒng)性刻畫。研究論文發(fā)表在國際學術期刊《細胞》上。

研究團隊比較了肥大細胞、樹突狀細胞及腫瘤相關巨噬細胞等髓系細胞類群在不同癌種內(nèi)的特性，為靶向不同癌種內(nèi)髓系細胞的免疫治療提供了重要依據(jù)。

我國是胃癌高發(fā)國家。科學家在研究中發(fā)現(xiàn)，對比癌旁的正常組織，胃癌腫瘤組織中的肥大細胞比例更高，表明腫瘤組織中的肥大細胞累積在胃癌的發(fā)生和進展過程中起著重要作用。胃癌腫瘤組織中存在著上調(diào)促血管生成相關信號通路的巨噬細胞類群，表明巨噬細胞類群在胃癌腫瘤微環(huán)境中起著重要作用。

研究團隊通過進一步整合團隊產(chǎn)出的單細胞轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)及已發(fā)表的公共數(shù)據(jù)，構建了包括胃癌在內(nèi)的15個癌種的髓系細胞圖譜，并系統(tǒng)比較各髓系細胞類群在不同的癌種間組成、發(fā)育及功能上的異同。

研究發(fā)現(xiàn)，肥大細胞在多癌種內(nèi)呈現(xiàn)不同的功能狀態(tài)，不同類型癌癥中均存在著上調(diào)促血管生成相關信號通路的巨噬細胞類群。巨噬細胞在不同癌種內(nèi)呈現(xiàn)高度異質(zhì)性，意味著在進行針對巨噬細胞的免疫治療方案時，尤其需要考慮其在不同癌種內(nèi)的轉(zhuǎn)錄特異性。