今日科技話題:中國草原「天眼」將與美國「帕克」科研互動、山西研發出我國最薄不鏽鋼、直立人滅絕原因

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中國草原“天眼”將與美國“帕克”科研互動

今日科技話題:中國草原“天眼”將與美國“帕克”科研互動、山西研發出我國最薄不鏽鋼、直立人滅絕原因

“隨著‘帕克’太陽探測器在美國發射升空,中國草原‘天眼’開始密切關注這顆探測器,並將與有關方面進行太陽觀測的科研互動。”國際天文學聯合會太陽與日球分會主席、中科院太陽活動重點實驗室主任顏毅華說。

北京時間8月12日15時31分,一枚重型運載火箭搭載著“帕克”太陽探測器從美國發射升空。據介紹,美國“帕克”太陽探測器將以橢圓軌道繞日飛行,通過7次經過金星附近時的引力變軌逐漸靠近太陽,其最小近日點距太陽表面約610萬千米,比水星與太陽的距離還要近很多。

“帕克”太陽探測器的計劃任務期為7年。在此期間,隨著新設備投入使用,中國草原“天眼”——明安圖射電頻譜日像儀將更加強大,成為地球上觀測能力最強的專用太陽射電頻譜成像設備,這意味著兩者可以進行更多太陽觀測的科研互動。

記者瞭解到,未來隨著明安圖米波十米波射電日像儀、行星際閃爍望遠鏡等國家重大科技基礎設施建設項目建成,中國草原“天眼”的射電觀測範圍將從距太陽表面70萬千米擴大到700萬千米,與“帕克”太陽探測器的觀測範圍實現交叉重疊。

顏毅華說,“帕克”太陽探測器的科學任務之一是研究太陽風是如何加速離開日冕進入太空的,而中國即將建設的行星際閃爍望遠鏡就是用來探測行星際太陽風三維空間結構的,且其建成後將成為國際上靈敏度最高、性能最優的行星際閃爍專用望遠鏡。

“無論從觀測範圍,還是從具體的科學任務,中國草原‘天眼’都將與‘帕克’太陽探測器之間形成科研互動,雙方的觀測數據可以實現同時分析、雙向印證、互相補充。”顏毅華說。

——新華網

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厚度僅0.02毫米!山西研發出我國最薄不鏽鋼

今日科技話題:中國草原“天眼”將與美國“帕克”科研互動、山西研發出我國最薄不鏽鋼、直立人滅絕原因

8月11日從山西太鋼不鏽鋼精密帶鋼有限公司獲悉,目前中國最薄的不鏽鋼,由該公司研發成功,使我國不鏽鋼箔材的製作工藝提高到世界領先水平。記者瞭解到,該公司首批超薄不鏽鋼產品日前已從山西太原運往德國。

這種超薄不鏽鋼也叫“手撕鋼”,厚度僅為0.02毫米,相當於A4紙厚度的1/4,該產品因工藝控制難度大,長期被日本等國家壟斷。

據介紹,這種超薄不鏽鋼主要應用在航空航天、石油化工、汽車、電子、家電、計算機等領域,這也是該公司繼研發成功“筆尖鋼”之後的又一項自主研發、可替代進口的新型不鏽鋼產品。

——《中國科學報》

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新研究:直立人滅絕可能源於“懶惰”

今日科技話題:中國草原“天眼”將與美國“帕克”科研互動、山西研發出我國最薄不鏽鋼、直立人滅絕原因

▲圖:直立人的生活場景 來源:中國科學院南京地質古生物研究所

一個國際研究團隊最新發現,古人類“直立人”於約20萬年前滅絕,部分原因可能在於他們“懶惰”。

直立人屬於人科人屬,出現於大約200萬年前,與現代人(智人)分屬不同的種。

澳大利亞和英國等國研究人員近期在美國《科學公共圖書館·綜合》雜誌上發表報告說,他們分析了沙特阿拉伯中部代瓦迪米附近一處遺址後發現,處於石器時代早期的直立人在製作工具和收集原料時並不“勤快”,而是一直採用“最省力策略”。

研究人員介紹說,這些直立人在製造石器時會隨意使用住地周圍的石頭,而不願費力去附近小山上收集質量更好的石頭。這與早期智人和尼安德特人形成鮮明對比。早期智人和尼安德特人都會登山尋找優質石頭,並將其從遠處運回。

研究還發現,直立人的“懶惰”還表現在技術革新上非常保守。儘管周遭環境已經改變,他們仍是按照老辦法和依靠已有工具生活,而不是想辦法做出改變。

研究人員由此推斷,“懶惰”可能對直立人滅絕起到了重要作用。

——新華網

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分子植物卓越創新中心:讓家蠶“吐出”蜘蛛絲

中科院分子植物科學卓越創新中心/植物生理生態研究所譚安江研究組利用基因定點替換的方法在家蠶絲腺和蠶繭中大量表達蜘蛛絲蛋白。近日,相關研究成果在線發表於美國《國家科學院院報》。

蜘蛛絲是自然界中機械性能最好的天然蛋白纖維,其強度甚至高於製作防彈衣的凱夫拉縴維,在工業、醫療和國防上都有著廣泛的應用前景。但是如何大量獲取蜘蛛絲纖維一直以來難以解決。由於蠶絲蛋白和蜘蛛絲蛋白在結構上有一定的相似性,因此利用家蠶遺傳改造大量獲取類蜘蛛絲纖維是一個可行性高的策略。

譚安江研究組利用基因組編輯工具轉錄激活因子樣效應物核酸酶,完全敲除了絲素重鏈基因編碼區,同時保留了編碼區上下游完整的調控序列。在此基礎上定點整合了含有部分蜘蛛絲基因和熒光標記的DNA片段,實現了完全去除內源性絲蛋白絲素重鏈基因的表達;並利用絲素重鏈基因的內源性調控序列來調控外源性蜘蛛絲基因的表達。在轉化個體的絲腺和蠶繭中均可檢測到蜘蛛絲蛋白的表達,其含量在純和個體的繭層中可達35.2%,遠遠高於已報道的轉基因方法。

該系統拓展了家蠶絲腺生物反應器的應用,為利用家蠶大量生產新型纖維材料及表達其他高附加值蛋白提供了新的策略。

——《中國科學報》

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美國研究人員新近開發出一種人工智能模型,能夠為膠質母細胞瘤患者設計出最小劑量給藥方案,在縮小腫瘤的同時減少藥物帶來的毒副作用,改進患者生活質量。

膠質母細胞瘤是一種常見的惡性腦瘤,常見療法是先儘可能地切除腫瘤,再採取放療和化療延長壽命,同時還需服用多種藥物。為儘量縮小腫瘤,醫生一般會在安全劑量範圍內給患者開出最大劑量的藥物,但由於藥性強,這些藥物往往會給患者帶來一些毒副作用。

美國麻省理工學院研究人員新開發出的這種人工智能模型,能通過學習現有給藥方案來反覆調整劑量,在縮小腫瘤的同時找到儘可能最小的給藥劑量和頻率,最終發現最佳治療方案。

機器學習模型以50名膠質母細胞瘤患者的情況為基礎訓練數據,模擬開展了每名患者約2萬次的給藥試驗。訓練結束後,機器學習模型掌握了最佳給藥方案參數。當向系統提供新患者的數據時,機器學習模型就能根據這些參數以及患者的個體條件來設計新的給藥方案。結果發現,人工智能模型設計出的方案,針對不同患者,可將給藥劑量減少四分之一或近一半;有時甚至不給某些藥物,腫瘤縮小的程度能達到與傳統方案相當的水平。

研究人員表示,他們希望在幫助病人縮小腫瘤的同時,能夠保證患者的生活質量。此外,這種機器學習模型的體系結構還有助於發展精準醫療。有關這一人工智能系統的研究論文將在“2018醫療保健領域機器學習”大會上發佈,大會將在8月17日至18日在美國斯坦福大學舉行。

——新華網

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中科院大化所多相酸鹼催化研究取得新進展

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在納米和原子水平上研究酸鹼催化是多相催化領域頗具挑戰性的課題,其難點在於既要考慮活性中心的幾何結構和位置,也要考慮活性位點的酸鹼強度。日前,大連化物所生物能源研究部生物能源化學品王峰研究員團隊在多相酸鹼催化研究中取得新進展,其結果印證了上述酸鹼催化研究中的難點問題。

研究團隊在二氧化鈰穩定的釕簇多相催化劑(Ru-clusters/ceria)的研究中發現,在部分氧化的釕簇(1 nm)與二氧化鈰界面處存在由氧空位與界面氧構成的路易斯酸鹼對,並在此基礎上首次提出“界面路易斯酸鹼對”(interfacial Lewis acid-base pair)的概念(J. Am. Chem. Soc.)。其進一步研究發現,Ru-clusters/ceria催化劑可催化烯烴、CO和胺的三分子反應,生成新的C-C、C-N和C=N化學鍵,從而合成出喹唑啉酮類化合物。該工作現已在線發表於《德國應用化學》(Angew. Chem. Int. Ed.),並被該刊遴選為熱點文章(Hot Paper)。

上述研究認為,烯烴、CO和胺的三分子反應首先經歷烯烴的胺羰基化反應生成中間產物酰胺,然後中間產物酰胺在CeO2路易斯酸位點的催化作用下脫去一分子水,得到產物喹唑啉酮類化合物,其分離收率最高可達99%。由於烯烴的胺羰基化反應必須在酸性條件下進行,而胺作為鹼性分子不利於反應的進行,因此中間產物酰胺的生成為該反應的難點。本研究則克服了這一困難:利用Ru/CeO2中的界面路易斯酸鹼對成功實現了對胺的活化解離,在界面氧處原位形成布朗斯特酸。

本項課題研究為喹唑啉酮類化合物的合成提供了一條環境友好的新路徑,也進一步擴展了“界面路易斯酸鹼對”概念的應用。

——科學網

中國科協各級組織要堅持為科技工作者服務、為創新驅動發展服務、為提高全民科學素質服務、為黨和政府科學決策服務的職責定位,推動開放型、樞紐型、平臺型科協組織建設。接長手臂,紮根基層,團結引領廣大科技工作者積極進軍科技創新,組織開展創新爭先行動,促進科技繁榮發展,促進科學普及和推廣,真正成為黨領導下團結聯繫廣大科技工作者的人民團體,成為科技創新的重要力量。——習近平


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