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京張高鐵東花園隧道使用多項智能技術
自動控制降水與預警系統、“深孔測斜”監測項目防邊坡被水泡、新材料機器人噴塗防水……
這些新技術全部用在了這條智能高鐵隧道上。7月19日，2022年北京冬奧會重點配套工程、全國首條智能化高速鐵路——全長4.97公里、北京至張家口高鐵東花園隧道貫通。
東花園隧道緊鄰官廳水庫、康西草原、野鴨湖國家溼地公園，環境十分特殊，日最大涌水量達35.4萬立方米，設計必須以防滲水為主。
在現場看到，這條隧道縱斷面呈“V”字形設計，最大縱坡為25‰，最大覆土厚度8.1米、最大開挖深度22米，洞身位於常水位線以下3—5米。
施工方中鐵十八局與西安交通大學合作，研發“自動控制降水與預警”系統，把“眼睛”安在深水基坑中，實時監控降水情況。
而縱形坡度泡在水裡，就會變形。建設者又同北京交通大學合作，實施“深孔測斜”監測項目，開發出邊坡穩定性安全監控軟件，變形與否一目瞭然。
隧道的牆面絕不能被水泡，必須噴塗防水材料。“人工噴塗，厚度不均，影響隧道面光潔。建設者研發出自動噴塗機器人，還首次採用速凝橡膠瀝青噴塗防水材料，既能做到無縫連接，不竄水，又不含揮發性有機化合物，無毒無味，無廢氣排放。”項目工程師周廣平說。
所謂速凝橡膠瀝青噴塗防水材料，是一種採用特殊工藝，先將超細、懸浮、微乳型的改性陰離子乳化瀝青，與合成高分子聚合物配製，再與特種固化劑混合、反應生成的材料。
“東花園隧道採用的新技術，不僅凝練出一套施工工法，還貢獻出一道明挖隧道預留沉降值線性公式，為同類型隧道施工填補了空白。”項目常務副經理宋庚銀說。
配合京張智能高鐵建設，東花園隧道建設還採用了全機械隧道施工、原材料二維碼管理、鋼筋數控加工、混凝土信息化管理、沉降觀測控制等智能化管理手段，並配置揚塵監控儀嚴格進行環保施工。
——《科技日報》
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我國實現顆粒物毒性活體生物標誌物無創在線監測
近日，北京大學環境科學與工程學院要茂盛教授與復旦大學化學系鄭耿峰教授合作集成利用活體大鼠暴露呼出氣採樣、微流控以及商業化硅納米線生物傳感器創建了dLABer系統，實現實時監測活體呼出氣中的汙染物暴露生物標記物，可直接用於無創在線研究空氣汙染所導致的健康效應。
為了驗證該系統，課題組首先給大鼠注射不同來源同質量大氣顆粒物，然後利用dLABer系統實時監測大鼠呼出氣中的炎症因子白細胞介素—6（IL—6）水平。研究發現對於不同來源的顆粒物暴露產生的IL—6水平有高達1000倍的差異，該結果與通過酶聯免疫吸附測定（ELISA）分析大鼠血液樣品中的IL—6水平趨勢相吻合。同時研究也發現通過利用傳統方法如二硫蘇糖醇（DTT）測定的不同來源PM毒性結果與dLABer所獲得的結果也一致。課題組發展的dLABer系統具有比ELISA高几個數量級的信噪比，並且可以連續監測活體動物呼出的生物標記物水平。通過dLABer對呼出氣中生物標記物的實時監測，不僅幫助我們更直接瞭解大氣汙染物對呼吸系統（呼吸道和肺）的損傷作用，也為了解與呼吸系統有關的病理生理過程提供有力的依據。
——《人民日報》
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中科院大化所柔性鈣鈦礦太陽能電池研究獲新進展
近日，中科院大連化物所薄膜硅太陽電池研究團隊劉生忠研究員，和陝西師範大學楊棟研究員、馮江山博士等在柔性鈣鈦礦太陽能電池研究方面取得新進展。相關結果發表在《先進材料》（Advanced Materials）上。
柔性太陽能電池由於具有質量輕、便攜帶、易於運輸、安裝簡單等優點備受關注。高性能柔性鈣鈦礦太陽能電池的關鍵部分是低溫界面層和高質量鈣鈦礦吸光層。該團隊前期通過開發低溫界面層，在柔性鈣鈦礦電池中取得了一系列成果。
研究團隊運用二甲硫醚作為添加劑，通過控制鈣鈦礦吸光層的結晶過程，得到晶粒尺寸較大、結晶性較好、以及缺陷態密度較低的鈣鈦礦薄膜，將柔性鈣鈦礦太陽能電池的效率提高到18.40%，同時將大面積（1.2cm2）柔性鈣鈦礦太陽能電池的效率提升到13.35%。另外，利用添加劑製備的鈣鈦礦吸光層穩定性得到顯著增加，在35%的溼度下放置60天，電池的效率仍能保持86%的原有效率，而無添加劑製備的鈣鈦礦太陽能電池效率相同條件下僅可保持原有效率的50%。
本項研究成果是目前柔性鈣鈦礦電池的最高效率，為柔性鈣鈦礦太陽能電池的發展奠定了實驗和理論基礎。
——新華網
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中外醫學科研人員攜手肝病新藥創制
肝病是我國的高發疾病之一，並已成為全球性公共健康問題。為改善肝病患者生存質量、提高治癒率，中外醫學科研人員在新藥創制等方面開展合作，有望為肝病患者帶去福音。
中國工程院院士、肝病專家莊輝表示，我國肝病防控領域近30年來成果顯著，但病毒性肝炎、脂肪肝、酒精肝、藥物性肝損傷等以及由此引起的肝硬化、肝癌帶來的挑戰嚴峻，開展肝病與感染性疾病藥物創新協作計劃勢在必行。
以肝內膽管癌為例，“這是一種僅次於原發性肝細胞肝癌的排名第二位的肝臟原發性惡性腫瘤。”解放軍307醫院消化道腫瘤科主任徐建明表示，在加強早期診斷、提高手術治癒率的同時，亟須加強治療藥物的研發，以改善患者的生存質量、提高患者生存率。
讓肝病患者儘早用上新藥好藥，需要發揮科學家和企業家的創新主體作用，依靠科研人員與企業合作進行自主創新研發。由海歸科學家創立的中國新藥創制企業侖勝醫藥與中聯肝健康促進中心日前啟動“肝病與感染性疾病藥物創新協作計劃”，聚焦肝臟腫瘤、重症感染兩個專業領域，打造新藥創制平臺。
“針對中國人群高發的惡性腫瘤等疾病，新藥研發方向為具有變革性及突破性療效的新分子實體藥物，目前企業已有11個產品進入臨床研究階段。”侖勝醫藥CEO姜燦文說，此次協作將依託國內外專家網絡加速引進國際創新藥物，並聯合國內外科研人員推動具有自主知識產權的本土新藥創制的國際化，有望為肝內膽管癌患者帶來臨床創新和有效的治療選擇。
——新華網
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新方法打破化學鍵能研究多年沉寂
沉寂多時的化學鍵能研究領域最近傳來新“聲音”。中科院院士、南開大學化學學院教授程津培課題組藉助當前熱點有機化學實驗，確定了可量化鍵能新數據指標，並得到驗證支持。日前，該研究成果在最新一期化學頂級期刊《美國化學會志》以“前瞻性”文章發表，這也是整個鍵能領域的首篇“前瞻性”文章，該研究同時還被JACS Spotlights作為“亮點研究”進行報道。
據介紹，化學反應的本質是通過化學鍵的斷裂和再構實現鍵的重組，而鍵能就是表徵化學鍵強度的物理量，可以用鍵斷裂時所需的能量大小來衡量。鍵能的研究有助於人們深刻理解化學物質轉化規律和機制、設計新試劑新反應。然而，近年來隨著所研究的有機體系變得日趨複雜（如C-H鍵活化/官能團化、生物及光催化等），傳統的解析方式往往難以觀察到鍵能和反應活性之間簡單的對應關係，從而導致鍵能“失效”，也嚴重影響了鍵能學研究進步。
針對鍵能研究難以觀察和數據“失效”，程津培團隊結合“質子耦合電子轉移”等當前有機化學研究熱點，改變過去只考慮單一變量的思維模式，多維度利用鍵能來理解複雜的化學反應體系。實驗中“組合”地使用“有機化合物平衡酸度”和氧化還原電位預測質子耦合電子轉移反應，“互補”地使用共價鍵斷裂和新鍵生成的能量解讀碳氫鍵活化中“反直覺”的產物選擇性，利用新的模型精確地得到了離子液體特殊的溶劑化行為數據，詮釋了化學鍵能在揭示覆雜體系的反應規律、指導合成設計、理解反應活性和選擇性上的強大功能。
——《科技日報》
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錢德拉望遠鏡或首次見證行星被吞噬的“血腥”場景
藝術概念圖NASA供圖
據美國國家航空航天局（NASA）官網7月18日消息，科學家可能首次觀察到一顆年輕恆星吞噬周圍行星的“血腥”場景——NASA錢德拉X射線望遠鏡的觀測表明，母恆星在吞噬行星碎片。這一發現有助科學家深入瞭解影響嬰兒行星生存的過程。
自1937年以來，天文學家一直對距離地球約450光年的年輕恆星RW Aur A的奇怪變化感到困惑。RW Aur A僅有幾百萬年曆史，仍被一團灰塵和氣體包圍。科學家發現，每隔幾十年，這顆恆星的光會短暫消失，然後再次變亮。而近年來，它變得更暗且它的光消失的時間更長。
現在，錢德拉望遠鏡或許發現了這顆恆星最近變暗的原因：兩顆嬰兒行星體的碰撞。當碰撞產生的行星碎片落入恆星時，會產生厚厚的灰塵和氣體，暫時遮擋恆星的光線，導致恆星變暗。
研究負責人、麻省理工學院卡夫利天體物理與空間研究所漢斯·莫里特茲·岡瑟爾說：“長期以來，計算機模擬預測行星會落入一顆年輕恆星的‘虎口’，但我們從未觀察到這一點。如果我們對數據的解釋是正確的，那麼這將是我們第一次直接觀察到一顆年輕恆星吞噬一顆或多顆行星。”
錢德拉曾在2013年光亮期、2015年和2017年昏暗期觀察過該恆星。由於X射線來自恆星熱外層大氣，因此在觀測中，X射線光譜的變化——在不同波長下測量的X射線強度——可用來探測恆星周圍吸收材料的密度和組成。
團隊發現，恆星發出的光和X射線光亮度的下降是由於密集氣體遮擋了恆星的光線。而且，2017年的觀察發現了鐵原子的強烈釋放。研究人員解釋，如果兩顆嬰兒行星體中一顆或兩顆都由鐵組成，它們的碰撞可能會釋放出大量鐵進入恆星圓盤。
——《科技日報》
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