231米！“海牛Ⅱ號(hào)”鉆出世界紀(jì)錄

4月7日，我國(guó)首臺(tái)“海牛Ⅱ號(hào)”海底大孔深保壓取芯鉆機(jī)系統(tǒng)，在南海超2000米深水成功下鉆231米，不僅填補(bǔ)了我國(guó)海底鉆深大于100米、具備保壓取芯功能的深海海底鉆機(jī)裝備的空白，也刷新了世界深海海底鉆機(jī)的鉆深記錄，標(biāo)志著我國(guó)在這一技術(shù)領(lǐng)域已達(dá)世界領(lǐng)先水平。

“海牛Ⅱ號(hào)”由湖南科技大學(xué)教授萬(wàn)步炎領(lǐng)銜研發(fā)。萬(wàn)步炎介紹，“海牛Ⅱ號(hào)”由海底鉆機(jī)本體、海底原位探測(cè)儀、移動(dòng)式海底鉆機(jī)配套收放系統(tǒng)等部分組成?！捌渲校@機(jī)本體外觀上是一個(gè)橙黃色、八邊形的鋼質(zhì)構(gòu)造，高7.6米，‘腰圍10米，體重12噸，是目前我國(guó)水中最重的地質(zhì)勘探科考裝備?！?/p>

新技術(shù)可高效采收頁(yè)巖氣

日前，重慶大學(xué)盧義玉研究團(tuán)隊(duì)基于超臨界二氧化碳兼具氣體的低黏度、高擴(kuò)散性和液體的高密度等特性展開(kāi)了科研攻關(guān)，提出了“超臨界二氧化碳強(qiáng)化非常規(guī)天然氣高效開(kāi)發(fā)與地質(zhì)封存一體化”技術(shù)。該技術(shù)的原理是將二氧化碳變成介于氣體和液體之間的超臨界態(tài)，注入頁(yè)巖層壓裂頁(yè)巖，構(gòu)建頁(yè)巖氣流動(dòng)通道，置換出頁(yè)巖氣。同時(shí)，頁(yè)巖氣開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳和封存的二氧化碳相抵消，從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)采過(guò)程的碳中和。

目前，盧義玉研究團(tuán)隊(duì)與企業(yè)合作，在延長(zhǎng)石油延安國(guó)家級(jí)陸相頁(yè)巖氣示范區(qū)開(kāi)展了超臨界二氧化碳?jí)毫熏F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，取得圓滿成功。試驗(yàn)證明，該技術(shù)在提高頁(yè)巖氣采收率的同時(shí)，能有效節(jié)約水資源，同時(shí)為二氧化碳規(guī)?；獯嫣峁┬逻x擇。

二倍體糧食作物黑麥基因組圖譜繪成

目前世界上二倍體糧食作物中最復(fù)雜的黑麥基因組的高質(zhì)量精細(xì)物理圖譜，由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)牽頭繪制完成。相關(guān)論文在最新一期的國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然·遺傳學(xué)》上發(fā)麥。專家認(rèn)為，圖譜的構(gòu)建對(duì)麥類等作物遺傳改良有重要指導(dǎo)作用，未來(lái)有望更加高效地培育出擁有高產(chǎn)、抗病、抗寒等優(yōu)秀性狀的小麥新品種。

科研團(tuán)隊(duì)從黑麥中一共鑒定到2517個(gè)單拷貝基因，重新構(gòu)建了禾本科系統(tǒng)演化史;鑒定到了黑麥基因組中各種基因復(fù)制現(xiàn)象，在一定程度上揭示了黑麥突出抗逆性與獨(dú)特環(huán)境適應(yīng)能力的遺傳基礎(chǔ);成功解析了黑麥高度復(fù)雜的種子儲(chǔ)存蛋白位點(diǎn)基因組成，為黑麥、小麥和小黑麥的品質(zhì)改良與產(chǎn)量提高打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

“燙發(fā)”新技術(shù)讓頭發(fā)秒變爬行機(jī)器人

近日，南開(kāi)大學(xué)藥物化學(xué)生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、化學(xué)學(xué)院劉遵峰教授團(tuán)隊(duì)利用加捻和冷燙技術(shù)，研發(fā)出一種自行固定的智能頭發(fā)人工肌肉，可通過(guò)感知濕度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)伸縮，用它制成的毛蟲(chóng)機(jī)器人可以做出爬行、扭轉(zhuǎn)等動(dòng)作。該技術(shù)為含化學(xué)鍵的加捻纖維定型提供了一種新策略，在生物相容性智能材料、傳感器和軟體機(jī)器人研發(fā)領(lǐng)域中具有廣闊應(yīng)用前景。

該研究的重要意義在于通過(guò)生物相容性和可生物降解天然材料中的化學(xué)交聯(lián)實(shí)現(xiàn)捻度的保持，來(lái)制備自固定的纖維人工肌肉，并實(shí)現(xiàn)人工肌肉可逆性調(diào)節(jié)。這項(xiàng)新技術(shù)可拓展應(yīng)用于含-SH鍵的其他天然和人造材料的自固定中，并對(duì)含其他動(dòng)態(tài)可逆共價(jià)鍵材料的自固定具有借鑒意義?！眲⒆穹逭f(shuō)。

二維石墨烯可實(shí)現(xiàn)室溫鐵磁性

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室閆文盛教授研究組與孫治湖副研究員合作，通過(guò)磁性金屬原子精確可控?fù)诫s的策略，實(shí)現(xiàn)了二維石墨烯的室溫鐵磁性。研究成果日前發(fā)表在《自然·通訊》上。

科研人員基于以往二維過(guò)渡金屬硫?qū)倩衔锏拇判哉{(diào)控研究經(jīng)驗(yàn)和DFT材料模擬設(shè)計(jì)，認(rèn)為精確可控的磁性過(guò)渡金屬（鐵、鈷、鎳等）摻雜是解決這一問(wèn)題的有效方案。為了克服將過(guò)渡金屬原子嵌入石墨烯晶格的巨大勢(shì)壘，研究組利用氮原子構(gòu)造錨定位點(diǎn)，將鈷原子牢固地束縛在石墨烯晶格中，從而提供穩(wěn)定的局域磁矩，并通過(guò)鈷-氮-碳之間的軌道雜化形成鐵磁交換作用，實(shí)現(xiàn)了石墨烯的室溫鐵磁性。

熱河生物群首次發(fā)現(xiàn)前爪挖掘型穴居哺乳動(dòng)物

前不久，來(lái)自中科院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所等單位的研究人員，報(bào)道了1.2億年前的早白堊熱河生物群的兩個(gè)哺乳形動(dòng)物新屬新種，分別是產(chǎn)自九佛堂組的三列齒獸中國(guó)掘獸和義縣組的真三尖齒獸陳氏掘齒獸。為了適應(yīng)穴居和挖掘需要，這兩個(gè)新種屬演化出了相近的挖掘和適應(yīng)穴居的功能。這是熱河生物群中首次發(fā)現(xiàn)前爪挖掘型穴居哺乳動(dòng)物。

三列齒獸中國(guó)掘獸和真三尖齒獸陳氏掘齒獸正型標(biāo)本的骨架都保存基本完好。其中，中國(guó)掘獸的正型標(biāo)本保存有已報(bào)道三列齒獸中最完整的頭后骨骼，也是熱河生物群里首次發(fā)現(xiàn)的基于哺乳形動(dòng)物化石，代表了非哺乳下孔類迄今已知最晚的孑遺物種。

湖南率先開(kāi)展重大基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目揭榜

湖南省科學(xué)技術(shù)廳4月9日揭榜了2021年度8個(gè)湖南省自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目。據(jù)悉，湖南是全國(guó)首個(gè)開(kāi)展重大基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目揭榜的省份。

本次揭榜面向國(guó)內(nèi)外高校、科研院所、新型研發(fā)機(jī)構(gòu)、企業(yè)等法人單位，鼓勵(lì)產(chǎn)、學(xué)、研、用組成聯(lián)合體揭榜。資助額度每項(xiàng)最高可達(dá)到1000萬(wàn)元，資助經(jīng)費(fèi)根據(jù)項(xiàng)目實(shí)施情況分年度撥付，當(dāng)年撥付40%，中期評(píng)估通過(guò)后第二年撥付30%，第三年再撥付30%。項(xiàng)目實(shí)施從2021年7月起，周期一般為3年，必要時(shí)可延長(zhǎng)至5年。

此次發(fā)榜的8個(gè)項(xiàng)目選題分為重大民生類和前沿科學(xué)類兩部分，包括“湖南優(yōu)勢(shì)作物重要功能基因解析及分子育種基礎(chǔ)研究”“重金屬多介質(zhì)傳輸源頭阻斷與精準(zhǔn)修復(fù)機(jī)理”“智能感知與信息處理關(guān)鍵技術(shù)研究”“深海礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)理論方法與核心技術(shù)研究”等。

湖南數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展增速全國(guó)第四

工信部中國(guó)信息通信研究院4月25日發(fā)布的《中國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展白皮書(shū)》顯示，2020年湖南數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模達(dá)1.15萬(wàn)億元，總量位居全國(guó)第12，同比增長(zhǎng)13.9%，發(fā)展增速排全國(guó)第4。

2020年是湖南省數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃實(shí)施第一年，以數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化雙輪驅(qū)動(dòng)，聚焦5G、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、軟件、信創(chuàng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力，數(shù)字經(jīng)濟(jì)正成為推動(dòng)湖南省高質(zhì)量發(fā)展的新引擎。數(shù)據(jù)顯示，湖南省數(shù)字經(jīng)濟(jì)增速高于同期GDP增速10.1個(gè)百分點(diǎn)，占GDP總量比重27.5%，比2019年提升2.1個(gè)百分點(diǎn)。

圍繞數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展，湖南政策體系逐步完善，協(xié)同創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)生態(tài)基本形成。目前湖南省有國(guó)家級(jí)軟件產(chǎn)業(yè)基地1個(gè)，國(guó)家級(jí)網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)業(yè)園1個(gè)，株洲獲評(píng)特色型信息消費(fèi)示范城市。

新型激光器首次將反物質(zhì)降溫至接近絕對(duì)零度

近日，歐洲核子研究組織的研究人員宣布，他們使用加拿大國(guó)家粒子加速器中心的激光系統(tǒng)，成功將反氫原子樣品冷卻到了接近絕對(duì)零度。

普通原子的激光冷卻和激光操作已經(jīng)徹底改變了現(xiàn)代物理學(xué)，其中促成了多項(xiàng)獲得諾貝爾獎(jiǎng)的研究。但是，反物質(zhì)和尋常物質(zhì)接觸時(shí)會(huì)湮滅，因此難以用常規(guī)方式創(chuàng)造并控制。此研究首次將激光技術(shù)應(yīng)用于反物質(zhì)冷卻和操控，解決了其中紫外波長(zhǎng)生成、激光衰減、光學(xué)接觸限制等難題，將改變反物質(zhì)研究的格局。研究者期望下一步可以將激光冷卻的反物質(zhì)置于空間中，作為反物質(zhì)源，以進(jìn)行新的量子測(cè)量，甚至在未來(lái)最終創(chuàng)造出反物質(zhì)分子。

研究人員開(kāi)發(fā)胰島素藥物口服新技術(shù)

糖尿病是全球第七大主要死因，影響近 10% 的世界人口，通常療法是注射胰島素以調(diào)節(jié)血糖水平。近日，紐約大學(xué)阿布扎比分校的研究人員開(kāi)發(fā)了一種新型胰島素口服輸送系統(tǒng)，取代傳統(tǒng)的皮下注射，它不會(huì)因頻繁注射而產(chǎn)生副作用，能顯著改善糖尿病患者的用藥體驗(yàn)。

該系統(tǒng)通過(guò)層狀納米片制備耐胃酸的納米級(jí)亞胺連接共價(jià)有機(jī)骨架，并在納米片層之間裝載胰島素，可以像生理分泌的胰島素一樣進(jìn)入全身循環(huán)。實(shí)驗(yàn)表明，受試者在口服藥物后的2小時(shí)內(nèi)血糖水平即可恢復(fù)正常。與美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）已批準(zhǔn)的兩種胰島素口服技術(shù)相比，該系統(tǒng)具有良好的生物相容性，在胃部高度穩(wěn)定，且能根據(jù)糖尿病患者的血糖水平提供適量的胰島素，防止藥物過(guò)量。

具有穩(wěn)定記憶的可編程機(jī)械超材料問(wèn)世

何為材料界的革命？可編程的超材料應(yīng)算其中，最近該領(lǐng)域取得重大突破。據(jù)英國(guó)《自然》期刊在線版日前發(fā)表的一項(xiàng)研究，瑞士科學(xué)家團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一種可以寫(xiě)入、存儲(chǔ)并讀取以機(jī)械形式編碼數(shù)據(jù)的技術(shù)。

一直以來(lái)，用超材料存儲(chǔ)和提取非易失性數(shù)據(jù)的目標(biāo)都是“難以捉摸”的狀態(tài)。而此次成果為超材料工具集帶來(lái)了值得關(guān)注的擴(kuò)展，對(duì)于廣大需要在運(yùn)行中控制系統(tǒng)剛性和能量密度的工程應(yīng)用具備重要應(yīng)用潛力，同時(shí)，這一成果將能給超低功耗主動(dòng)式超材料帶來(lái)新的設(shè)計(jì)方案。

在下一步研究中，團(tuán)隊(duì)將會(huì)讓該系統(tǒng)的36個(gè)位元轉(zhuǎn)化為3D結(jié)構(gòu)并加以微型化以及規(guī)模化。

人工培養(yǎng)噬菌體成功阻止“超級(jí)細(xì)菌”生長(zhǎng)

近日，一個(gè)由德國(guó)、奧地利和瑞士的研究人員組成的團(tuán)隊(duì)首次證明，專門培養(yǎng)的噬菌體比已知的野生噬菌體對(duì)多重耐藥性細(xì)菌有更好的療效。相關(guān)成果發(fā)表在《藥物學(xué)》雜志上。

為了測(cè)試人工培養(yǎng)出來(lái)的噬菌體混合物，研究人員選取了110種葡萄球菌菌株，這些菌株中43%是具有多重耐藥性的金黃色葡萄球菌（MRSA）變體（即所謂的“超級(jí)細(xì)菌”）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在110種葡萄球菌菌株中，噬菌體混合物成功阻止了101種菌株的生長(zhǎng)。參與該研究的拉爾夫·埃里希特教授說(shuō)：“這是噬菌體治療邁出的重要一步，成為臨床中抗生素的重要替代方法來(lái)治療某些MRSA感染，將使它更受關(guān)注。”

史上最白涂料能反射98.1%的陽(yáng)光

據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，美國(guó)普渡大學(xué)研究人員研制出了迄今為止最白的涂料。該涂料可以反射98.1%的陽(yáng)光，給建筑物涂上這種涂料能給它們降溫，有望使人們擺脫空調(diào)和電風(fēng)扇。

研究人員表示：“如果用這種涂料覆蓋面積約為93平方米的屋頂，估計(jì)可以獲得10千瓦的冷卻能力，這比大多數(shù)住宅使用的中央空調(diào)都要高效?！?/p>

這種新型超白涂料混合了硫酸鋇制成的顆粒，從而獲得了優(yōu)異的性能。硫酸鋇是白色相紙和化妝品中使用的一種化學(xué)化合物。這些顆?？梢允雇苛戏浅０撞⑶曳瓷湫院軓?qiáng)，但是研究人員必須尋找一種平衡，因?yàn)榱蛩徜^濃度太高會(huì)導(dǎo)致涂料剝落或破裂。

目前，已經(jīng)有一些城市正在為節(jié)能而粉刷屋頂?？茖W(xué)家們也在考慮使用涂料粉刷那些無(wú)人居住的地方以冷卻地球，為解決全球變暖問(wèn)題帶來(lái)一種新途徑。

全球變暖迫使海洋生物“逃離”赤道

近日，新西蘭奧克蘭大學(xué)牽頭的一項(xiàng)新研究顯示，全球變暖正迫使海洋生物改變地理分布，“逃離”赤道地區(qū)，向兩極方向遷移。

研究團(tuán)隊(duì)分析了20世紀(jì)50年代以來(lái)48 661種海洋生物物種的分布數(shù)據(jù)，以評(píng)估氣候變化對(duì)跨緯度物種多樣性的影響。結(jié)果顯示，赤道附近的海洋生物物種數(shù)量減少，而亞熱帶的物種數(shù)量卻有所增加。這些物種包括生活在海底及海水中上層開(kāi)闊水域的魚(yú)類、軟體動(dòng)物和甲殼類動(dòng)物。這種分布變化在海洋變暖效應(yīng)更顯著的北半球海域愈加明顯。

奧克蘭大學(xué)海洋生物學(xué)教授馬克·科斯特洛說(shuō)，這項(xiàng)研究表明，氣候變化已在全球范圍影響海洋生物多樣性。相關(guān)成果與4月13日發(fā)表于《美國(guó)科學(xué)院院刊》。

迄今最復(fù)雜“DNA機(jī)器人”設(shè)計(jì)僅需幾分鐘

只用短短數(shù)分鐘而不是數(shù)天時(shí)間就能完成“DNA機(jī)器人”設(shè)計(jì)，現(xiàn)在科學(xué)家在這一領(lǐng)域邁出了巨大一步。據(jù)發(fā)表在近期英國(guó)《自然·材料》雜志上的研究，科學(xué)家開(kāi)發(fā)了一種全新設(shè)計(jì)工具，可以在非常短的時(shí)間內(nèi)就設(shè)計(jì)出比以往任何時(shí)候都復(fù)雜得多的“DNA機(jī)器人”和納米設(shè)備。

在這一研究成果基礎(chǔ)上，未來(lái)“DNA機(jī)器人”將能在人類體內(nèi)輸送藥物、檢測(cè)致命病原體的存在，并且還有可能為其他越來(lái)越小的電子產(chǎn)品提供設(shè)計(jì)思路。

研究人員對(duì)這項(xiàng)技術(shù)充滿信心，他們認(rèn)為在未來(lái)5年到10年內(nèi)，將開(kāi)始看到DNA納米器件的商業(yè)應(yīng)用。

真正“可生物降解”塑料面世

可生物降解塑料一直被認(rèn)為可幫助解決塑料污染問(wèn)題，這是因?yàn)榭缮锝到馑芰夏芡ㄟ^(guò)堆肥等方式降解。但今天大多數(shù)“可堆肥”塑料袋主要由聚乳酸（PLA）制成，不能在常規(guī)降解程序下被分解，還會(huì)污染其他可回收塑料。不過(guò)，日前發(fā)表的一項(xiàng)最新研究稱，美國(guó)科學(xué)家發(fā)明一種新工藝：僅用熱量和水，就可讓這些可堆肥的塑料更容易分解。

此前，加州大學(xué)伯克利分校材料科學(xué)與工程學(xué)教授徐婷及其研究小組發(fā)現(xiàn)一種可降解有毒的有機(jī)磷化學(xué)物質(zhì)的酶，還設(shè)計(jì)了一種名為無(wú)規(guī)雜聚物或RHP的分子，這些分子包裹著酶，保護(hù)酶不解體。

在此次研究中，研究團(tuán)隊(duì)使用了類似的技術(shù)，在制作塑料時(shí)，他們將數(shù)十億個(gè)納米級(jí)的可食用聚酯的酶包裹在RHP中，再嵌入塑料樹(shù)脂珠。研究發(fā)現(xiàn)，RHP包裹的酶不會(huì)改變塑料的特性。當(dāng)暴露于熱和水時(shí)，這種酶會(huì)擺脫聚合物包裹材料，并分解塑料聚合物。

（此欄目?jī)?nèi)容由本刊綜合）