科技动态

科技动态

2010年度中国科学十大进展出炉

近期，由科技部基础研究管理中心组织开展的2010年度“中国科学十大进展”评选在京揭晓，基于超材料实现微波段三维隐身和电磁黑洞、实验实现最远距离自由空间量子隐形传态等成果榜上有名。

经过专家无记名投票，评选出2010年度“中国科学十大进展”分别是：拓扑绝缘体研究取得重要进展，相对论重离子对撞机上发现首个反超核粒子——反超氚核，揭示三氧化二砷和全反式维甲酸联合治疗急性早幼粒白血病的分子机制，中国发现10万年前的早期现代人化石，全基因组关联研究发现银屑病、白癜风和麻风易感基因，揭示水稻理想株型形成的分子调控机制，大地电磁测量揭示青藏高原东部有两条地壳物质流，揭示蛋白质赖氨酸乙酰化在细胞代谢中的调控作用，基于超材料实现微波段三维隐身和电磁黑洞，实验实现最远距离自由空间量子隐形传态。

分析近几年我国科学十大进展，与会专家认为：我国原始性创新能力持续增强；弱势学科呈现快速发展，群体性突破不断涌现。其中，在量子通信方面，2006年、2007年连续有 1项成果入选十大进展，在此基础上，今年又取得重大突破，实验实现了16km自由空间量子隐形传态，向应用又迈进了一步。医学一直是我国的薄弱领域，但近年来呈现出快速发展的态势，2008年有2项成果入选，2009年有3项成果入选十大进展，今年又有 3项成果入选，表明我国医学领域在多年积累的基础上，已经出现群体性突破的势头。

本次评选结果也显示，基础研究为国家重大需求服务的作用日益凸现。如：针对我国乃至全球粮食紧张的问题，这两年在水稻研究方面连续取得突破，2009年的成果找到了与超级杂交水稻杂种优势相关的潜在功能基因，2010年的成果揭示了水稻理想株型形成的分子调控机制，这些成果都为将来培育分蘖减少、茎秆粗壮、穗粒数和千粒重增加的理想株型，增加作物产量具有重要意义。针对银屑病、白癜风和麻风等人类常见的复杂疾病，我国科学家采用全基因组关联方法研究发现银屑病、白癜风和麻风的易感基因，为理解这些疾病的遗传基础提供了新的认识，对深入揭示这些疾病的发病机制及疾病的风险预测、基因诊断、新药研发及个体化治疗奠定了基础。

此外，近几年我国在科学前沿领域不断取得新突破。如：在探寻宇宙起源方面，2006年在北京正负电子对撞机上发现一个新粒子——X1835，2008年发现了暗物质湮灭的一个可能的证据，2010年，我国科学家利用美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机(RHIC)上开展了实验研究，发现首个反超核粒子——反超氚核。同时，我国传统优势学科持续稳步发展。我国在古生物学研究方面有独特的学术资源和地域优势，已形成较为完整的研究体系，出现了一批能与国际地学界对话的研究集体，在诸多领域已经与国际同步。2009年有一项关于鸟类起源方面的成果入选十大进展，2010年又有一项关于早期现代人化石的研究成果入选，此项成果表明智人洞的人类可能是生活于东亚的最早的现代人，比此前已知生活于东亚的最早的现代人提前了6万多年。

从2010年入选成果的完成单位看，国家科技计划和国家重点实验室发挥越来越大的作用，至少有6项成果得到过973计划或国家重大科学研究计划的支持，有 6项成果由国家重点实验室取得或参与取得。同时，基础研究国际合作不断深化，在入选的十大进展中，其中有 7项是通过国际合作取得的。

“中国科学十大进展”评选活动的前身是“中国基础研究十大新闻”评选，已成功举办 6次。评选的重点是研究成果的新闻性、原创性以及社会影响力。（科技日报）

青岛农大成功研制新型育种试验播种机

由青岛农业大学机电工程学院教授尚书旗主持的国家“948”引进国际先进农业科学技术项目“柔性精密播种机综合技术的引进”，去年12月29日通过农业部专家的验收。该项目的核心技术成果“2BY-6型育种试验播种机的研制”,经鉴定总体技术达到同类机具的国际先进水平。

不同于普通大田播种，育种研究的重要特点是需要大量的田间试验数据评价，其中涉及各因素、水平、重复的科学设计，试验十分繁重。一个育种单位针对不同系列、品种、条件，每年都需要进行大量小区试验，试验需在最短时间内完成，且小区之间绝不能混种，若用普通播种机必须每播完一个小区后停下来吸出机内的遗留种子。以上这些因素加上数据的收集和处理，都大大制约了育种学家的工作效率。

针对这一问题，该研究项目引进新西兰 Flexiseeder柔性及小区播种技术，消化吸收创新研制了 2BY-6型育种试验播种机，解决了育种试验小区播种伤种率高、播种不均匀及换种频繁等技术难题，提升了育种自净排种技术、电力驱动电控变速技术、精确控制等关键技术。

项目组对育种试验播种机柔性排种器的良好改进，降低了种子损伤率。采用对称式分配转子，提高了种子分配均匀性和稳定性。成功研制的电控传动系统，能根据地速实现排种器转动速度与机组前进速度比的精确调节，简化了结构，适应小区不同长度的播种作业。创新研制的自动供种装置，实现了种子品种及时快速换种的要求，减少了人工配置。使用 2BY-6型育种试验播种机，一个育种学家可规划管理上千个小区，与人工操作或使用大田机械相比，效率大大提高，也较容易获得理想的试验结果。（科技日报）

我国首次利用冷冻电镜技术解析生物大分子原子结构模型

美国国家科学院院刊在线发表了中科院生物物理研究所朱平研究组及其合作伙伴利用冷冻电镜技术解析的一个质型多角体病毒原子分辨率结构模型的研究论文。这是我国首次利用冷冻电镜技术解析的生物大分子原子结构模型，也是目前已报道的国内最高分辨率的冷冻电镜三维重构结果。同时，这是世界上首次利用冷冻电镜的 CCD图像（电荷耦合器件图像传感器）获得的生物大分子复合体的全原子模型。

据生物物理所有关专家介绍，本工作完全基于生物物理所生物成像技术实验室去年4月建成并试运行的Titan Krios电镜及其附属设备完成，用单颗粒图像处理技术获得了呼肠孤病毒科的质型多角体病毒近原子分辨率的三维结构（3.9埃），并独立构建了全原子模型。呼肠孤病毒科病毒是一类重要的双链核糖核酸（RNA）病毒，其感染宿主包括植物、无脊椎动物、脊椎动物和人类，其中的质型多角体病毒是其两个亚科之一。该研究解析了呼肠孤病毒科质型多角体病毒的近原子分辨率三维结构并构建了完整原子模型，确认了该病毒新生信使RNA的流出通道，对研究双链RNA病毒的RNA加帽机制，新生信使 RNA的释放过程，以及呼肠孤病毒的蛋白衣壳的稳定性和进化具有重要意义。

此前普遍认为目前使用的 CCD图像成像精度还不足以看到氨基酸侧链的原子或近原子分辨率三维重构结果，因此已发表的利用冷冻电镜解析的高分辨率带氨基酸侧链的全原子结构模型，都是利用照相底片作为电镜成像记录介质完成的。底片冲洗和数字化扫描不仅耗费大量时间和人力物力，而且不能实现全自动、高通量的数据收集。中国专家的创新表明利用CCD图像进行原子分辨率的三维重构是完全可行的。

本工作得到了国家自然科学基金、科技部国家重点基础研究973计划以及中科院百人计划等项目资助。（科技日报）

芦笋全雄杂交种通过专家鉴定

我国第一个芦笋全雄无性系杂交种《京绿芦 4号》近期在北京市农林科学院培育成功。由北京市种子管理站组织农业部的种子管理首席专家、中国农业大学蔬菜专家、中国农科院蔬菜所等 5名专家组成的鉴定组，在田间鉴定了《京绿芦4号》的长势及全雄品种纯度，在组培室观看了亲本增殖、生根、扩繁全过程，听取了育种专家品种选育过程汇报。经过讨论，一致通过鉴定意见，并给予较高评价。

芦笋学名石刁柏，系百合科天门冬属的宿根性多年生草本植物，芦笋是一种营养价值极高的高档蔬菜和保健食品。其嫩茎质地细腻、纤维柔软、风味鲜美，有特殊的芳香味，能增进食欲，帮助消化，因其品味兼优，在国际市场上享有“蔬菜之王”的美称。

芦笋的营养价值极高，它的嫩茎中富含多种氨基酸、蛋白质和维生素，其中维生素 A的含量是胡罗卜的 1.5倍，B类维生素的含量之多，为一般蔬菜和水果所不能比拟。

芦笋的全雄育种时间长、难度大，迄今只有少数几个发达国家能育出全雄芦笋杂交种。据介绍，北京市农林科学院培育的《京绿芦4号》，是我国第一个通过省市级鉴定的芦笋全雄杂交种。

北京市农林科学院经过几年的研究和探索，总结整理出一套露地芦笋亩产1000公斤规范化生产技术规程，在河北、山东、山西等地推广应用，取得了显著的经济效益。

（科技日报）

我国发现317种精子定位蛋白并在国际注册

由山东省干细胞工程技术研究中心、烟台毓璜顶医院、烟台大学李建远教授率领的研究团队，经过十年的潜心研究，在人类精子成熟相关蛋白研究中取得重大突破，研究成果连续被美国国际著名学术期刊 MCP《分子与细胞蛋白质组学》2010年11期和12月22日在线发表。

李教授的研究团队，以源头创新为起点，采用系统工程化分子生物学研究技术手段，在成功解析了正常人附睾基因表达谱的基础上，又解析了人类附睾、睾丸蛋白表达谱，附睾管腔液分泌型蛋白谱，并建立了相应1030种蛋白抗体库，鉴定发现附睾和睾丸表达的精子定位蛋白 317种（包含了人附睾分泌精子结合蛋白家族），对其进行了科学系统的分类编号与命名，并注册于国际人类组织基因库（GenBank）。这对于人们进一步了解精子上的定位蛋白的潜在功能提供了基础。该团队通过功能研究发现了与精子运动、穿卵、获能、抗氧化和免疫防御等功能有关的重要靶蛋白。其所建立的人类精子成熟相关蛋白生物信息数据库，通过网络对国际开放，实现了信息资源共享。（科技网）

我国建成全球首台百万千瓦空冷机组

随着稳定试运行 168小时圆满结束，全球首个百万千瓦超超临界空冷发电机组项目——华电集团宁夏灵武二期工程正式投产发电。作为我国百万千瓦机组空冷技术装备自主国产化示范项目，机组节水率高达80%，彻底改变我国空冷机组技术、设备依赖进口的历史。

据华电宁夏灵武发电有限公司总经理李其浩介绍，华电宁夏灵武二期工程共包括两台百万千瓦超超临界空冷机组。项目同步建设脱硫和脱硝装置，符合世界低碳经济发展方向。李其浩表示，目前正加快灵武三期工程前期工作，力争实现远期装机容量 556万千瓦的目标，把华电灵武电厂建设成为全国最大的空冷发电厂。

据介绍，该项目节能减排效果十分突出，年节约标准煤25.3万吨，每年减少向大气排放二氧化硫7.2万吨；两台百万千瓦超超临界空冷机组节水效果显著，实际耗水量为 640万吨/年，与同容量湿冷机组耗水量3304万吨/年相比，节水量达2664万吨/年，相当于近80万人一年的用水量。

华电灵武二期工程作为宁夏宁东能源化工基地的标志性工程和国家“西电东输”的重要电源支撑点，努力实现“安全最好、质量最优、工期最短、造价最低”的建设目标。

我国西北地区煤炭储藏丰富，水资源相对匮乏。有关人士表示，此次华电灵武二期两台百万千瓦超超临界空冷机组项目的实施，对于加速推进我国大型电站空冷系统国产化实施进程，确保我国富煤、贫水地区电力工业的可持续发展具有重要的标志意义。（科技网）

我国学者在常温常压下快速制备出尖晶石纳米材料

南开大学先进能源材料化学教育部重点实验室教授陈军课题组在尖晶石型电催化纳米材料方面取得重要进展。近期，这一研究成果发表在国际学术期刊《自然—化学》（Nature Chemistry）上。该研究得到了科技部、教育部、国家自然科学基金委员会、天津市科委的支持。

尖晶石类化合物具有丰富的物理和化学性质，广泛应用于电、磁、催化、能量储存与转化等领域。尖晶石材料可作为氧还原/氧析出电化学反应的廉价双功能催化剂，在金属空气电池、燃料电池中有着潜在的用途。

传统方法制备尖晶石材料通常需要较高的加热温度和较长的反应时间，合成步骤复杂，并且产物粒径大、比表面积小、电化学活性低。

这项研究将理论与实验有机结合，发展了一种可控的基于还原—转晶新合成方法，在室温和常压条件下实现了锰系尖晶石纳米材料的快速制备。这种新合成方法步骤简单，十分有利于节能减排，并且所获得的产物晶型和形貌可控，具有大比表面积和丰富的金属离子缺陷，对氧还原/氧析出反应展现出良好的电化学催化性能，在新能源的金属—空气电池、燃料电池等方面具有应用前景。（科学时报）

研究揭示全新细菌自我防卫机制

近期，记者从上海交通大学获悉，该校邓子新院士团队对DNA骨架硫修饰生物学意义的研究又获得两项重要突破。

国际学术期刊《核酸研究》（Nucleic Acids Research）以特写文章发表了该团队由副教授德林主持，博士生徐铁刚和姚芬为共同第一作者的论文《沙门氏菌中与 DNA骨架上硫修饰直接关联的一种新的限制系统》。该论文报道了一种新的宿主专一性限制—修饰系统，它与以前人们熟知的 DNA甲基化限制—修饰系统截然不同，由7个基因负责，其功能与DNA骨架上的硫修饰直接相关。编辑部在特写中写道：“在沙门氏菌中所发现的这种宿主专一性硫修饰系统，看来是细菌为了抵御外源对DNA的限制性所装备的又一种新的细胞防卫机制，它被一种新的途径酶所编码，堪比细菌在依赖于 DNA甲基化之外加装了又一套新的防御体系。”

与之相反的另一套全新的细胞防卫系统发现于天蓝色链霉菌中，由副教授贺新义主持，博士生刘光为第一作者，以《一种IV型限制内切酶ScoMcrA对硫修饰和甲基化修饰DNA都切割》为题发表在《公共科学图书馆—遗传学》（PLoS Genetics）上。这种酶不仅可以切割 DNA骨架上发生了硫修饰的DNA，还可以切割DNA碱基上发生了甲基化修饰的DNA。另外，这套限制—修饰系统分别位于两个相互排斥的基因组岛上，具有“水火不容”的敌对性，二者同时表达会导致细胞瞬时死亡。论文评审员称这是一篇“重要、划时代”的论文。这项发现是上海交大与中国科学院微生物研究所和英国Leicester大学合作的结晶。

这是邓子新院士团队自发现 DNA骨架硫修饰以来，瞄准科技界普遍关注的有关 DNA硫修饰的生物学，尤其是修饰的生理功能这个重大科学问题，公开发表的新的引人注目的原创性成果，充分显示了我国在此前沿新兴领域持之以恒的开拓性和创新性。与 DNA甲基化限制—修饰系统一样，这类新系统的广泛和深度挖掘可能具有重大的分子生物学和生物工程学意义。

目前，DNA骨架硫修饰的研究已成为该团队瞄准前沿、奋力开拓的主要科研方向之一，自他们首次报道 DNA硫修饰以来，已先后发表了十余篇相关的系统性研究论文，把对此新兴领域的研究稳步推向新的高度。（科学时报）

我国掌握柔性直流输电核心技术

我国在世界公认的新能源接入电网最佳方式——柔性直流输电技术领域取得重大突破。国家电网中国电力科学研究院研制的柔性直流输电成套设备，在通过国际标准、国内行业标准规定的全部型式试验之后，于1月3日下午顺利完成国内第一个柔性直流输电示范工程首站设备的包装、装货，正式发往上海南汇风电场的工程现场。此举标志着国家电网公司成为继ABB、西门子之后，世界第三家完全掌握柔性直流输电成套设备设计、试验、调试和生产全系列核心技术的企业。

柔性直流输电技术是当今世界电力电子技术应用领域的制高点，也是智能电网关键技术之一。其最突出特点是采用全控型电力电子器件IGBT（绝缘栅双极型晶体管）。与采用晶闸管的传统直流输电相比，其系统反应速度快、可控性较好、运行方式灵活；比常规交、直流输电能极大地减少系统短路，还能向无源电网供电，是解决大面积区域停电、实现远距离孤立送电的有效途径。

据中国电科院专家介绍，风能、太阳能发电等新能源接入电网的最大障碍就是其间歇性和不确定性，而柔性直流输电技术就像在输电线路中增加了一个“等效电容”，可以有效解决因不确定性而引发的谐波污染、电压间断和波形闪变等问题，是公认新能源接入电网的最好方式，甚至在很多场合下是唯一选择。

国网公司于2006年5月全面启动该领域研究。2007年12月，中国电科院开始相关的前期研究及其基础理论研究。经过攻关，掌握了基于IGBT可关断器件柔性直流输电关键技术，拥有完全自主知识产权并实现量产。此次发货，是南汇风电场并网的重要节点；该示范工程建成，将成为我国智能电网建设的标志性成果之一，其系统理论研究及工程化应用在亚洲尚属首次。（科技日报）

我国创光通信单波超长距离新纪录

近期，武汉邮电科学研究院、光纤通信技术和网络国家重点实验室及烽火通信公司在北京宣布完成“单光源1-Tbit/s LDPC码相干光 OFDM 1040公里传输技术与系统实验”。经过测试和工信部鉴定，专家组一致认为该项目成果填补了国内空白，达到国际领先水平。

该项目意义在于，通过提高单波比特速率的方式来增加光传送网络的传送容量，以解决互联网流量爆炸式增长带来的骨干传输网拥堵问题。以现在铺设的40Gb/s网络为例，假设家庭用户所使用的信号流量为1Mb/s，则一根光纤所能支持的最大用户数量为40000户。而对于1Tb/s骨干传输网络，则可支持最大用户100万户，每户的使用速率为原有的25倍。

目前光纤通信骨干网链路上通常采用密集波分复用（DWDM）技术，近两年国际上也有公司开通或测试通过了单通道速率为 100Gbit/s的系统。但是当单通道速率达到400Gbit/s或1-Tbit/s后，由于受各种因素制约，需要采用新的技术。无线移动通信与光通信技术的发展也不断出现交叉和融合，原来在宽带无线移动通信系统中广泛使用的OFDM（正交频分复用）和LDPC（低密度校验码）等编码技术，已成为超高速超大容量超长距离光通信基础研究的热点。科技部从 2009年开始加大力度支持这项“973”基础研究。在实验室取得单波1-Tbit/s 600公里系统实验是近期国际上的最高记录。

据介绍，400Gbit/s和1-Tbit/s光传输技术正是构筑下一代光通信网络的核心技术和支柱，科技部从2007年开始部署在条件好的企业建设国家重点实验室，取得很好成效。（科技日报）

我国成功研制直流大电流比例自校准装置

记者近期从中国计量科学研究院获悉，由该院承担的科技部科技基础性工作专项项目“直流大电流测量技术研究”通过了国家质检总局组织的专家鉴定。经鉴定，该课题自主研制的 5KA直流大电流比例自校准装置具有国际领先水平，填补了国内在高耗能工业生产和科学研究领域量值溯源和传递的空白。

据介绍，不仅核物理和高能物理等科学研究中需要对直流大电流进行准确的测量、控制和校准，在高速铁路、电动汽车、电冶、电化等高耗能工业生产中更需要准确测量直流大电流并实现校准溯源。近10年来，直流电流比较仪（DDC）的理论研究和设计技术虽然取得了较大进展，但目前国际国内各计量实验室面临的最大问题就是缺少在实际工作磁势和强干扰磁场条件下用有效技术手段对其进行校准。此次研制成功的直流大电流比例自校准装置成功解决了这一技术难题。

据课题负责人、中国计量科学研究院电量所副所长邵海明介绍，该直流大电流比例自校准装置测量不确定度为 1×10-8—2.6×10-7，K=2。解决了高准确度 DCC在额定磁势和强漏磁干扰下准确自校准的难题。装置的成功研制和相关理论设计以及校准技术的研究，将提高我国直流大电流测量仪器的测量和校准能力；对于我国“十二五”规划重点发展的高速铁路、电动汽车等战略新兴产业提供有力支撑。同时，对智能电网的实施推广、提高国家和行业对企业节能减排指标考核的有效性和准确性具有重要意义。（科技日报）

一项新技术将垃圾变成水泥原料

利用水泥厂回转窑消纳城市生活垃圾，将城市垃圾变成水泥原料，中信重工在国内首开先河。近期，中信重工与河南省建投在郑州签订了国内首个“利用水泥厂回转窑消纳城市生活垃圾项目”示范工程总承包合同。

“利用水泥回转窑系统消纳城市生活垃圾”项目，是中信重工自主设计研发的城市垃圾处理技术和工艺、装备，利用水泥回转窑系统的高温环境，对混合收集的垃圾进行有毒有害物质的彻底分解，杜绝垃圾焚烧过程中二恶英的合成与排放，并将飞灰和灰渣通过煅烧和水化反应固化到水泥中，避免二次污染。同时，生活垃圾中的热量，还可以替代水泥厂部分煤的用量加以利用。目前，该项目已经申报 4项国家发明专利。

此次签订的示范工程将利用洛阳黄河同力现有 5000t/d水泥干法回转窑系统，建设一条500t/d城市生活垃圾处理线，项目设计年处理生活垃圾16.5万吨。二期5000t/d水泥生产线投产后，年处理生活垃圾能力可达到33万吨。（科技日报）

我国首台大气二氧化碳探测拉曼激光雷达研制成功

由中科院安徽光学精密机械研究所承担的中科院重点装备“二氧化碳拉曼激光雷达”近期研制成功，并通过中科院组织的专家组验收。

二氧化碳拉曼激光雷达系统是我国第一台具有自主知识产权的探测大气温室气体二氧化碳时空分布的激光雷达系统，能够全方位探测大气二氧化碳浓度距离分布。二氧化碳拉曼激光雷达与二氧化碳分析仪观测结果表明具有很好的一致性。该系统探测范围水平方向大于2000米，垂直方向大于3000米，探测分辨率30米，探测精度（方差）在1千米范围内优于1%，在3000米范围内优于3%。专家组对激光雷达系统进行了现场测试，测试显示系统各项指标均符合或部分超过实施方案的设计指标。

最近几十年来，由于人类活动导致大气中温室气体和污染气体的浓度急剧增加，但目前人们对大气二氧化碳的了解远远不够，至今仍非常缺乏大气二氧化碳垂直分布的数据。研究表明，大气中二氧化碳的浓度是逐年增加的，但增加的二氧化碳只是人类和自然净排放的三分之二，还有约三分之一不知去向。气候变化预测与环境评估离不开二氧化碳分布的数据，目前二氧化碳垂直分布探测的方法非常少，虽然可以利用气球探空、飞机和火箭等进行采集测量，但这些方法非常麻烦，费用巨大，是一般科学研究无法完成的，迄今我国还没有二氧化碳空间分布的数据。

专家指出，二氧化碳拉曼激光雷达填补了我国大气二氧化碳空间分布探测技术空白，对完成好“监测气候变化的过程和要素”等气候变化监测预测预警，应对气候变化专项行动重点任务具有重要意义。（科技日报）

我国首次研制出超精密直径和形状综合测量标准装置

精密回转体零件是构成现代精密机械的最基本、最主要零件之一，也是保证精密装备精度的关键部件。记者今天从中国计量科学研究院获悉，经过 3年的科技攻关，该院成功研制出国内首台超精密直径和形状综合测量标准装置，已于去年12月21日通过国家质检总局组织的专家验收。该装置填补了我国在超精密直径和形状综合参数测量的空白，为我国精密仪器制造领域提供技术支撑。

据介绍，近年来，随着超精密制造业的高速发展，我国现行的测量水平和装置，已不能满足超精密制造业对精密回转体零件的尺寸精度、几何形状精度、表面质量等的测量需求，限制了超精密仪器生产链的形成。为打破这一困境，中国计量科学研究院承担了“超精密直径和形状综合测量标准装置”课题，选择对生产制造影响最广泛的、最急需统一的关键量——直径和形状进行研究。

据课题负责人薛梓研究员介绍，通过对仪器设计的多项共性关键技术的研究，目前课题组已成功研制出超精密直径和形状综合测量标准装置，完成了基于误差分离技术的超精密直径和相关形状评价方法的研究，可实现对回转体类零件的直径、截面圆度、母线直线度、圆柱度等的精密测量。该装置的成功研制及相关形状评价方法的研究，为降低直径和形状测量不确定度、提高我国直径和形状测量水平、有效监控与实现直径和形状量仪的进口及使用提供强有力的技术支撑。对于我国 GPS标准的制订和实施、提高我国精密仪器制造业的核心竞争力具有重要意义。（科技日报）

我国成功开发长81.5mm毛型大麻纤维

大麻纤维由于存在果胶及木质素含量较高、分裂度偏低、纤维较粗硬等问题，很难制成符合要求的毛型纤维，如今这一难题已被我国科学家破解。去年12月20日，由中国工程院院士周国泰、大连工业大学教授季英超主持的“毛型大麻纤维生产技术研究”项目顺利通过鉴定。

据周国泰介绍，大麻由于抗盐碱、能固氮、几乎无病虫害等优点，在我国适宜种植的地域很广，如果大麻纺织能够取代棉花纺织的20%，对我国纺织业发展、耕地保护等的贡献就很大。毛型纤维要求纤维长度在65mm以上、细度在5.5dtex以下，二者必须同时保证。而大麻纤维是一种“工艺纤维”，是多根大麻单纤维依靠果胶、木质素黏结在一起的。工艺纤维长度的增加，单纤维根数、果胶及木质素的含量也随之增加，工艺纤维变粗变硬。

项目组创新性提出了采用果胶酶与柔软剂联合作用的两步柔软技术、生物与化学结合的渐进式脱胶技术、针板与针布联合作用的两步法大麻纤维梳理技术，开发出纤维长度81.5mm、细度 4.6dtex的毛型大麻纤维，并批量生产了大麻纤维含量45%、毛纤维含量55%的毛/大麻混纺纱，开发了毛/麻混纺、天丝/羊绒/麻混纺等系列面料，使大麻面料更加丰富。

主持鉴定的中国工程院院士季国标等专家认为，该项目形成了自主知识产权的多项专有技术，整体水平达到国际领先。成果对可再生生物质纤维的优质化应用、缓和毛纤维资源短缺压力、纺织行业可持续发展等具有重要意义，对实现大麻纤维制品的高值化具有很好的经济价值。（科技日报）

上海交大首创国内百米级超导带材

从上海交通大学获悉，该校物理系教授李贻杰领衔的科研团队历时 3年，首创国内百米级第二代高温超导带材，实现了国内超导带材领域的新突破，使我国跻身该技术领域国际先进行列，成为继美国、日本、德国等国家之后掌握该技术的国家。

高温超导技术被喻为21世纪最具潜力的电工技术。现有的电力系统约有8%～10%的电能损耗在传输环节，如果采用超导技术来传输，几乎可以达到零损耗，全国节电效果将超过千亿度电，超过了三峡水电站全年的发电量。许多国家已将发展超导产业上升到战略高度，如美国将其2030智能电网的目标定为超导电力。此外，超导材料由于其独特的零电阻和完全抗磁特性，在工业、医学、国防等诸多领域具有广阔的应用前景，如电缆、电机、变压器、限流器、储能、核磁共振成像仪等，产业前景不可限量。

李贻杰团队从2008年论证到2009年1月开始实施，再到研发成功，历时3年，终于成功掌握了100米量级的第二代高温超导带材制备工艺，而美、日、德等国掌握百米量级工艺，用了近10年的时间。据李贻杰介绍，在国内外能研制第二代高温超导带材的单位本身为数不多，在国内只有上海交通大学掌握了动态连续制备百米以上第二代高温超导带材技术。

近年来随着超导带材制备技术的不断提高，其成本正在快速下降，目前同样规格的带材价格仅为5年前的五分之一，超导技术正在逐步进入实用阶段。该团队研制成功了载流能力达到 194安培、百米级的第二代高温超导带材这一阶段性成果，有利于加快实现大规模商业化应用的最终目标。该项目现已和赣商集团签订协议，并获得数亿资助，应用前景可观。（科技日报）

郭春平首创“绿色再制造矿用隔爆外壳”技术

高新技术企业山西全安新技术开发有限公司董事长、教授级高工、国务院特殊津贴专家郭春平，继矿用开关两防锁、矿用本安型开盖传感器（又名“三开一防”传感器）系列产品发明成功并进入市场后，又一重大发明“绿色再制造矿用隔爆外壳方法”，近期通过了山西省财政厅、山西省经信委组织的专家鉴定，获得2010年重大科技成果转化项目资金资助。该项目是以废旧隔爆外壳为毛坯进行产业化再制造，实现隔爆外壳循环利用的新型低碳技术项目。

经过近30年研究，郭春平2006年获“一种再制造隔爆外壳方法”发明专利。该方法使隔爆外壳变“一次性使用”(钢铁原材料—制造新的—使用—严重失效—报废)为“多次重复使用”(废旧外壳—再制造—再使用—再失效—再制造—再使用……多次循环)，还可使隔爆设备具备“两防（防止擅自送电，防止擅自开盖操作）”功能和“三开一防（开盖报警、或开盖断电、或开盖闭锁及防止擅自开盖操作）”功能，填补了国内外一项技术空白，具有创造性、先进性和实用性，可产业化开发，预计国内市场效益约400亿元。

据统计，全国约2000万台隔爆设备，以每年报废200万台测算，若利用该项目对废旧隔爆外壳全部进行再制造，今后即使不生产一台传统隔爆设备也能满足需求，从而可实现该领域的资源循环利用和节能减排。（科技日报）

哈工大“机器人”高压线上行走自如除冰雪

中央气象台近期同时发布暴雪和冰冻预警。预计南方将自西向东再次遭遇大范围雨雪冰冻天气，云贵至江南一带将有中到大雪，此次冰冻的范围和强度将进一步加剧。由哈尔滨工业大学传出的消息为除冰带来喜讯。他们研发的“高压线除冰巡检机器人”，不仅可以清除高压线上的积冰，有效维护电力供应，还可避免人工高危作业，提高救灾抢险效率。目前，研发者正在搜集南方雨雪冰冻的最新相关数据，对机器人进行适应性改进。

据哈工大机电学院大学生机械创新实践基地副主任王滨生介绍，这部除冰机器人曾在去年获得第四届全国大学生机械创新设计大赛一等奖，目前正在申请专利。这部机器人长44厘米、宽24厘米，看上去就像吊在金属电线上的小坦克模型。按下开关，它便紧紧地夹着电线稳步前进，最前端安装的两把月牙形除冰刀有力开合，将附着在金属电线上的冰凌击碎。

近年来，我国南方部分地区频繁发生雨雪冰冻灾害，导致输电线表面结冰、重力增大，高压输电线路大面积受损。而除冰工作要由人工进行，不仅工作量大、效率低，而且十分危险。这部机器人能除掉 8—15毫米线径上包裹的直径达60毫米的冰柱，速度可达每小时750米。研发小组还为这部“除冰机器人”自主研发了随动越障扇轮、人字定心机构、碟形链传动等机构，使得该机器人在塔桥悬挂式电线上能穿越障碍物且不减速，还能爬上30度斜坡，可承受8级风力。

这部除冰机器人上装有远程遥控模块，操作者可在室内控制机器人，无线摄像功能可帮助工作人员在室内通过视频随时观察除冰动态及电线破损情况。机器人上部还装有夜视灯，可以在夜间和雾霾天气下作业。（科技日报）

“长眼”的钻头会从一个油层钻进另一个油层

由胜利油田钻井研究院开展的“复杂断块油藏立体开发技术研究”获得重要进展，该院研究设计的井永3-平9井顺利完成固井，预计春节前后可出油。这是胜利油田第一口跨断层阶梯水平井。

“胜利油田复杂断块油藏立体开发技术研究”是中石化集团科技攻关项目，永3-平9井是该项目的重点试验井。这一科技攻关项目针对胜利油田断裂系统复杂、断块小、油层多、井段长、非均质强、油水关系复杂的地质体，以 MRC（Maximum Reservoir Contact，油藏最大接触）技术为基础，集成地质、油藏、钻井、采油等多学科技术，综合应用层系、井网和先进的复杂结构井立体调整技术，优化投资，最大程度地提高水驱控制和动用程度，以达到均匀水驱和大幅度提高采收率的目的。

该井设计井深2440.74米，完钻井深2418.00米，断层前钻遇油层180米、最大井斜91.6度，断层后钻遇油层110米、最大井斜93.3度。在胜利油田复杂地质结构条件下，该技术使得钻头像安装了眼睛，在地层深处找到一个油层后，水平延伸一段又垂直或斜向穿透断层，进入下一个油层。

此项目还充分应用井身结构优化设计、跨断块多靶点水平井井眼轨道优化设计、跨断块水平井井眼轨迹控制、水平井优快钻井、新一代四参数地质导向钻井技术等石油工程新技术研究成果，通过“转滑结合，勤调微调、加密测量”等手段优化轨迹控制，提高井眼轨迹控制质量和油层有效延伸率，保障了跨断层阶梯水平井的顺利完钻。（科技日报）

我国首次实现辐射法测量热力学温度

记者近期从中国计量科学研究院获悉，该院承担的国家“十一五”科技支撑计划重点项目“以量子物理为基础的现代计量基准研究”中《辐射法测量热力学温度研究》通过了国家质检总局组织的专家验收。该课题通过对金属—碳高温热力学温度的研究，在国内首次实现辐射法测量热力学温度，完成对高温固定点的热力学温度赋值，相对标准不确定度达到（1.0～1.7）×10-4，标志着我国高温计量步入国际先进行列和前沿研究领域。

据介绍，现行的国际温标（ITS-90）高温段固定点只有银、金、铜三个定义凝固点，其中最高温度是铜凝固点（1084.62℃）。温标规定，银凝固点（961.78℃）以上温度，从定义固定点外推获得，这导致随着温度升高，国际温标复现和高温测量的不确定度将显著增大。由于在更高温度条件下，缺乏性能良好的高温固定点，高温固定点已成为国际温度计量界亟待解决的一大难题。近年来，金属（碳）—碳高温固定点的发现，使得寻找更高温度的固定点成为可能。

课题负责人原遵东研究员告诉记者，经过近4年的努力，课题组解决了绝对辐射温度计的滤光片辐射计绝对响应度、物镜透射比及几何参数测量等主要关键技术的理论与实验研究。目前，该课题组在国内首次建立了绝对辐射温度计及与之配套的性能测量实验装置，自主完成对金属—碳高温固定点（钴—碳、铂—碳、铼—碳共晶点）和银凝固点热力学温度测量；实现对高温固定点的热力学温度赋值，确定了高温固定点温度下我国热力学温度与现行国际温标ITS-90之差，使我国进入国际温度计量的前沿领域。对于我国参与对新型高温固定点热力学温度国际赋值测量具有重要意义，使我国在实行“开尔文的实用温标实现”等国际计量的重要发展事件中具备话语权。（科技日报）

我国生产高端薄膜太阳能电池有了“利器”

不久，一种更“给力”并实惠的能源将走入寻常百姓家。近期，首台代表着国际尖端技术水平的薄膜太阳能电池关键生产设备——等离子体增强型化学气相沉积设备（PECVD）在位于上海张江的理想能源设备公司正式下线。这台设备的研制成功和下线，大幅降低硅薄膜电池生产成本，打破了高端薄膜太阳能电池设备市场一直被国外厂商垄断的局面，填补了光伏电池高端设备国产化的空白。中共中央政治局委员、上海市委书记俞正声致信祝贺。

据介绍，一片约 1.5平方米的普通平板玻璃完成导电层覆膜后，进入 PECVD反应腔，完成化学气象材料叠层结构的覆膜，厚度增加了两个微米，即成为转化率可达10%的薄膜太阳能电池。代表第二代光伏技术的薄膜太阳能电池是在玻璃、金属或塑料等基板上沉积很薄的光电材料形成的一种太阳能电池。它在弱光条件下仍可发电，既可应用于大规模光伏电站，也可制成柔性及半透明电池，实现真正的光伏建筑一体化应用。这种电池可大幅降低生产过程的能耗，具备显著降低原料和制造成本的潜力，近年来逐渐成为光伏产业的热点。

由该公司研制的PECVD，采用了先进的超高频射频技术、真空和温度控制技术，以及自主创新的自动传输技术。其中采用非晶微晶双结硅薄膜太阳能电池结构，首次实现独立多腔多片的反应腔系统，大大提高了产能。该系统能够同时处理3个反应腔中30片的玻璃覆膜过程，并且各腔又具有单腔独立运作的灵活性，可以分别沉积非晶微晶薄膜，属世界领先技术水平。产品性能可与国际一流设备媲美，售价仅为进口设备的一半。（科技日报）

我国积极开展火星自主探测研究

火星作为太阳系中最近似地球的天体之一，对人类有一种天然的吸引力。火星探测是21世纪人类深空探测的重点之一，我国正在积极开展火星自主探测的相关研究。

据中国空间技术研究院有关专家介绍，2011年，我国将与俄罗斯合作共同探测火星。与此同时，我国航天工业部门还先期启动了基于探月一二期技术的自主火星探测器研究和方案设计工作，目前正在积极开展技术攻关，目标是瞄准2013年的发射“窗口”，利用我国长征三号乙运载火箭发射。

据悉，我国自主火星探测器的科学载荷重量达 100公斤以上，科学探测能力将大大提高。

我国首个火星探测器“萤火一号”原计划于 2009年 10月和俄罗斯的“福布斯—土壤”卫星一起，搭乘“天顶”号运载火箭从拜科努尔航天中心发射升空，后因故推迟到2011年10月。

进入21世纪以来，大规模深空探测已成为人类重要航天活动之一。与以往相比，目标更明确、规模更宏大、参与国家更多。

目前，世界各主要航天国家都将深空探测视为显示国家综合国力和国际地位的重要战略性领域，各国未来深空探测规划涵盖整个太阳系，既有以增强科学认知为主的科学探测活动，又有以扩大人类活动空间为最终目标的探索活动。

在世界各国未来探测规划中，较为关注的探测目标是月球、火星、金星和小行星。

我国的深空探测活动起步于月球，到目前为止，我国共实施了两次月球探测。嫦娥一号和嫦娥二号任务的圆满完成，使我国突破了地球外天体环绕探测关键技术，研制了探测器、深空测控网、运载火箭等一系列功能单元，同时建立了基本配套的深空探测工程体系，为后续任务和深空探测奠定了坚实的物质和技术基础。（科技日报）

四军医大发现并命名一种新的肿瘤类型

近期，一种起源于淋巴管内皮细胞的恶性肿瘤类型，即真正意义上的淋巴管肉瘤，在第四军医大学被首次发现并证实。该项发现，填补了 WHO淋巴管肿瘤分类中空缺淋巴管恶性肿瘤的空白，对肿瘤学的分类、诊断和治疗具有重要的理论和临床意义。

据了解，该肿瘤由第四军医大学基础部病理学与病理生理学教研室王哲、黄高昇两位教授领衔的科研团队发现，并将其命名为“炎症性单形性未分化肉瘤”。所撰写的论文，已经全文发表在肿瘤学国际权威杂志临床肿瘤学(《J Clinical Oncology》)上。

据介绍，该肿瘤常发生于年轻患者的骨和软组织，患者临床表现为疼痛性肿物生长，肿物局部有红、肿、热、痛等化脓性炎症，伴有全身发热、白细胞升高的化脓性炎症表现。

肿瘤形态非常特殊，由单一的胞浆丰富的上皮样细胞组成，胞浆嗜酸性，胞膜明显；泡状肿瘤细胞核大、圆形或卵圆形，染色质开放，具有巨大的嗜酸性核仁；肿瘤中可见大量的嗜中性粒细胞浸润，并有许多微脓肿形成。该肿瘤生长迅速，早期发生局部复发和淋巴结转移，对多种化疗方案无反应，患者均在发病后 4月内死于广泛转移和严重并发症。肿瘤局部可穿刺抽出脓液，但多种微生物培养均为阴性结果，多种抗生素治疗无效。通过免疫组化和电镜等技术，未能发现肿瘤细胞特异的分化。

王哲说，炎症性单形性未分化肉瘤的临床表现、病理学形态和预后特征独特，与目前已发现的肿瘤都不相同，在世界卫生组织的肿瘤病理学分类中没有相似类型。澳大利亚皇家病理学院的官方病理专业杂志对此次新肿瘤类型的发现进行了报道。

肿瘤类型是由第四军医大学首次发现并命名的，具有自主知识产权，是我国病理界学者首个自主发现和命名的新的肿瘤类型。（科技日报）

我国科学家成功破解人体代谢废物2HG致癌机制

神经胶质瘤和白血病是恶性程度最高的肿瘤之一，复旦大学生物医学研究院发现一种名叫 2HG的代谢物诱发神经胶质瘤和白血病的作用机制。这一新突破于1月18日作为封面文章发表在肿瘤研究的国际顶级期刊《癌细胞》上。

以熊跃、管坤良和赵世民 3位教授为首的复旦大学生物医学研究院研究团队，联合复旦大学病理系等开始一系列攻关。他们的研究结果证明，2HG作为异柠檬酸脱氢酶突变后生成并累积的代谢废物，一般在人体细胞中含量很低，但是如果 2HG大量累积，就会促进正常细胞向癌细胞的转化。因为2HG的累积可以直接抑制包括人体内“组蛋白去甲基化酶”与 DNA去甲基化酶在内的多个重要双加氧酶的活力，而双加氧酶是人体内可控制多种细胞功能的生物酶，如果它们的活性降低，就可能导致癌症发生。也就是说，双加氧酶的活力降低后，会改变细胞的增殖和生长方式，进而诱发肿瘤。人细胞内的组蛋白甲基化水平高低是由组蛋白去甲基化酶的活力来控制，控制得好，人不会罹患癌症，反之，易患癌症。

《癌细胞》期刊表示，复旦大学生物医学研究院研究团队这一研究成果的重要性在于发现了以人体内“代谢物”为核心、众多双加氧酶参与、控制癌细胞发生和恶变的新途径。这一发现可能对寻找新的神经胶质瘤治疗靶点有积极的作用。（科技网）

我国科学家首次发现只有一个手指的恐龙

记者从中科院古脊椎动物与古人类研究所获悉，一个由该所研究员徐星领导的国际古生物科考小组在内蒙古临河地区的早白垩世时期沉积的岩石中发现了一种奇特的小型恐龙。这种被命名为“单指临河爪龙”的恐龙是世界上首次发现的只发育一个手指的恐龙。这一成果发表在最新出版的《美国科学院院刊》上。

据介绍，单指临河爪龙体型只有鹦鹉大小，属于阿尔瓦兹龙超科，是兽脚类恐龙的一个分支。它体长只有几十厘米，体重不足 500克。这种奇特的恐龙前肢上只有一个手指，科学家推测其功能可能是用于掘开蚁穴获取食物。

科学家介绍说，手指退化现象是进化生物学研究领域的一个热点研究方向。在脊椎动物的研究历史当中，许多不同脊椎动物支系都出现过手指退化现象，恐龙也是如此。一般来说，原始的恐龙有 5个手指，在其演化过程中，一些兽脚类恐龙逐渐退化了其中两个手指，变成了三指动物，并最终演化成鸟类。有些恐龙甚至进一步退化手指，比如著名的霸王龙只有两个短小手指。此次发现的临河爪龙代表一种更加极端的情况，只剩下一个手指，它的发现揭示了兽脚类恐龙手部形态的多样性和复杂性。

据了解，在世界其他地区发现的阿尔瓦兹龙类除了有一个和单指临河爪龙一样非常粗长的大拇指外，还有两个非常小的手指。科学家推测阿尔瓦兹龙类的外侧小手指属于退化结构。像其他生物类群中的退化结构，如某些鲸类和蛇的后肢一样，这种高度退化的手指在演化过程中会随机保留或遗失。大多数阿尔瓦兹龙类保留了外侧两个小手指，而临河爪龙则遗失了外侧小手指。科学家推测，阿尔瓦兹龙类的手指退化现象很可能是一种中性进化和适应性进化相互作用的结果。（科技日报）

IBM预测未来5年5大技术

据美国物理学家组织网报道，近期，IBM发布了名为《未来5年5大技术》的报告，对未来5年的科技发展作了5大预测。报告称，空气动力电池、能够投影全息影像的3D手机和个性化上下班换乘车技术等都将在未来5年大展拳脚。

空气动力电池。目前广泛使用的锂离子电池可能被空气动力电池所取代，空气动力电池让空气与能量密集型金属发生反应，释放出能够延长电池寿命的抑制剂。IBM表示：“如果这项技术取得成功，将会有一批功能强大的、轻量的、可充电电池问世，这些电池可应用于从电动汽车到消费电子设备等在内的所有产品”。

IBM称：“未来，随着每个晶体管消耗的能量会很小很小，以及能量收集技术的兴起，在某些情况下，较小的设备甚至可能不再需要电池。另外，晶体管和电池技术取得的突破会将目前设备的使用寿命提高 10倍”。比如，现在有些手表已经开始使用这项技术：这些手表不需要上发条，而且甩甩手臂就可以给它充电。也可以使用同样的概念来给手机充电，或许未来某一天，我们摇晃一下手机就可以给其充电，然后就可以拨号了。

3D全息手机。IBM预计，3D和全息照相技术正在不断提高，并逐渐在手机上找到用武之地。目前，科学家正在研发3D远程视频。该技术将对物体的光线进行调整并重组物体的画面。届时，配备了3D全息摄像头的手机将使用户可以与好友实时进行3D全息视频聊天。

个性化上下班换乘车方案。这是 IBM正着力研发的一项新技术，科学家正在使用新的数据模型和预测分析技术为上班族提供最好的换乘车方案。

传感器无所不在。IBM表示，未来，传感器将无所不在，人将慢慢变为一个“行走着的传感器”，为人类最终战胜气候变暖；保护濒危物种或追踪入侵物种提供有价值的数据。

IBM表示：“在未来五年内，传感器可能会出现在手机中，出现在车里，让科学家可以实时了解你的用户所处的环境。届时，将会出现一大批‘平民科学家’，他们会利用已有的简易传感器搜集大量数据，并进行科学研究。”

能源循环利用。IBM称，科学家最终会找到更好的方法来从数据中心回收热量和能源，让建筑物达到冬暖夏凉。IBM公司正在研发的新技术，比如芯片内部水冷系统以及从很多计算机处理器那儿获得的热能都可以被有效地回收，为办公室或者家庭提供热水。（科技网）

美国研发出新型真空紫外激光亮度是目前最强激光的100倍

据美国物理学家组织网近期报道，美国托马斯杰斐逊国家加速器实验室的科学家制造出了一种新式真空紫外激光，其亮度是目前最强激光的100倍。

这种激光由该实验室的自由电子激光装置所产生，它能以光子形式发出真空紫外光，光子的能量为10电子伏特，波长为 124纳米。之所以称其为真空紫外光是因为其会被空气中的分子所吸收，需要在真空中使用。

该实验室自由电子激光部门副主任乔治·尼尔说：“我们首次成功地发出10电子伏特的光子。使用杰斐逊实验室紫外线演示自由电子激光装置上的一个耦合输出镜子，我们将真空紫外线谐振光发送到一个校准的真空紫外线（VUV）光电二极管上，同时，我们测量出，每个微脉冲中的完全相干光的能量为5纳米焦耳。”

这项研究奇迹将为许多以前无法进行的研究打开一扇大门。例如，这种自由电子激光可以用来测定物质的年龄，这些物质存在的时间可能超出了碳元素年代测定法可以测定的年代。放射性碳测定法使科学家能估算很多年龄超过 6.2万岁的物质年代。放射性氪测定法使科学家能测定10万到100万年前的物质，而从自由电子激光器发出的这种10电子伏特的光可以产生亚稳定的氪原子。另外，这种方法有助于研究海洋环流模式，并且绘制出地下水的运动情况，同时测算极地冰的年代。

自由电子激光装置研究项目主管管根·威廉姆斯表示：“这种新式激光也是研发能源和环保领域新材料的一个完美工具，在开始这些运用之前，我们仍然还有很多工作要做。”并表示将于明年 3月之前再次把激光引入一个实验室中，进行测量和实验。（科技网）

英美联合研制出千核微处理器可将顶级台式电脑计算速度提高20倍

据英国《每日邮报》近期报道，科学家研制出了新的计算机中央处理器（CPU），其拥有1000多个内核。新处理器不仅可把现在计算机的运算速度提高20倍，而且能耗更低、更环保。

虽然目前计算机的多核处理器能同时执行不同任务，但由于必须访问一个内存资源，这会拖慢系统的速度。而科学家新开发的千核处理器通过给每个内核分配一定数量的专用内存而提高了处理速度。（科技网）

美国研制能自我修复的太阳能电池

据美国物理学家组织网近期报道，美国研究人员正在研制一种新式太阳能电池，通过使用碳纳米管和 DNA等材料，该电池能像植物体内天然的光合作用系统一样进行自我修复，从而延长电池寿命并减少制造成本。

新设计利用了单壁碳纳米管非同寻常的电学特性。碳纳米管可包含一层到上百层石墨片，只有一层石墨片的称为单壁碳纳米管，其管径约 1.5纳米左右，是一种非常理想的纳米通道，一根开口的单壁碳纳米管可以被用作“电动马达”和“发电机”。科学家在实验中将单壁碳纳米管用作“捕光电池中的分子电线”。研究人员解释说，在新电池中，碳纳米管的主要功能是固定DNA片段。科学家也对DNA进行编程，让其具有核苷酸所拥有的特定序列，使其能识别并且依附染料。一旦 DNA识别出染料分子，系统就开始自我组装，完成染料更新，就像植物体内时时刻刻都在进行的自我再生。

基于这种想法研制的革新性光电化学电池，只要不断向其中添加新染料，就能开足马力继续工作。而通过化学过程或通过增加具有不同核苷酸序列的新 DNA片段，击落旧染料分子，接着朝其中添加新染料分子，就可实现染料的新旧更替。（科技网）

新技术能将太阳能电池印在纸上

据美国物理学家组织网近期报道，麻省理工研究人员展示了一种新型印刷技术，该技术能将太阳能电池印制到薄薄的、柔软的材料如普通卫生纸上。尽管用卫生纸做基底不像实际的太阳能设备那么高效，但它是低成本印制技术，广泛用于各种材料的多元化体现。

新技术称为氧化化学气相淀积（oxidative chemical vapor deposition ，oCVD），将原料单体和氧化剂气化后喷在基底材料上，单体和氧化剂相遇后聚合形成一种 PEDOT薄膜。PEDOT薄膜能导电，通过控制基底温度，形成很小的纳米微孔，能紧密固定导电性更高的银粒子，可将 PEDOT薄膜的导电性能增强1000倍。（科技网）

新型“隐声衣”让物体销声匿迹

据美国物理学家组织网近期报道，最近伊利诺斯大学一个实验室新开发出一种连声呐也探测不到的“隐声衣”，研究人员在《物理评论快报》的一篇论文中，详细论述了这种能让物体在声呐或其他超声波探测中销声匿迹的技术。研究人员下一步计划拓展这种隐声技术的应用，从军方的秘密行动到卫生保健领域隔音。如医疗中普遍应用的超声及声波成像技术，如用超材料制成的绷带或防护罩就可以有效遮蔽干扰。（科技网）

新染料可改进太阳能电池效率

据美国物理学家组织网报道，美国布法罗分校教授迈克尔·戴缇和罗彻斯特大学教授理查德·杰西艾森柏格领导的研究团队合成了一种新的光敏染料，能大大增强太阳能电池和氢燃料电池的效率。研究发表在最近的《美国化学学会会刊》上。

科学家已在实验室测试中证明，这种染料系统比传统染料产生氢气的速度更快，部分原因是该染料能够更好地吸收太阳光，同时更有效地运送电子。科学家还发现，新染料在同质的制氢系统中更有效，这些系统使用钴或者沉积在二氧化钛的铂作为催化剂。

这种染料一旦商业化生产，将成为一项物美价廉的基础性技术，为家用电器和氢燃料电动汽车等提供电力。戴缇希望其研究将能够有助于研发出更好的商业技术来制备太阳能电池和氢电池。(科技网)

芬兰研发出天然气燃料电池系统

芬兰国家技术研究中心近期发布的公报说，该中心研发出独特的燃料电池系统，能够以天然气为燃料并网发电。其独特性在于利用10千瓦级的单个平板式固体氧化物燃料电池堆来生产电能。

单个燃料电池功率有限，为增强其实用性，研究人员将若干燃料电池以串联、并联等方式组装成燃料电池堆，平板式固体氧化物燃料电池堆是一种形似“多层夹心饼干”的组装结构。

芬兰国家技术研究中心的专家介绍说，他们在两个月前首次将10千瓦级的单个平板式固体氧化物燃料电池堆组装成系统，并在实际运行条件下进行测试。

该中心指出，提高单个燃料电池堆的功率，可为将来建造大规模固体氧化物电池发电厂创造条件。目前市场上单个平板式燃料电池堆的功率多为 0.5千瓦到数千瓦，如果要用燃料电池技术建造一座发电厂，就需要很多燃料电池堆，加上组装、维护和管理，成本很高。提高单个平板式燃料电池堆的功率可减少这种新型发电厂的建设和维护成本。（科技网）

科学家造出迄今最大的稳定合成分子

据《新科学家》网站近期报道，一个由瑞士、德国等国家研究人员组成的国际合作研究小组最近制造出了迄今最大的稳定的合成分子PG5。该技术为制造精密分子结构以容纳药物、连接多种物质铺平了道路。

巨型分子PG5直径约10纳米，质量相当于2亿个氢原子，结构好像树枝，大小和烟草花叶病毒相仿。为了制造这种大分子，瑞士联邦理工学院迪尔特·斯格鲁特和同事从标准的聚合反应开始，先把小分子连接起来形成长链，做好了碳氢骨架后，再为其加上由苯环、氮以及碳和氢构成的分枝。经过几次类似的过程，再给每一个分枝加上次级分枝，构成像树一样的结构，就成了PG5。整个过程需要合成17万个分子键。（科技网）

新氮氧化合物成火箭燃料家族新丁

据美国物理学家组织网近期报道，瑞典皇家工学院（KTH）科学家发现了一种新式的氮氧化合物分子，这种名为“Trinitramid”的氮氧化合物有望成为未来火箭燃料家族的新成员，与目前最好的火箭燃料相比，新燃料的效率将提高20%到30%。该研究成果发表在德国《应用化学》杂志上。

瑞典皇家工学院物理化学教授托尔·布林克和同事在氮的氧化物团队中发现了这种可替代目前火箭燃料的新分子。该研究团队目前已掌握如何制造和分析这种分子，并能在试管中制造出足够多该化合物。他们接下来还将研究这种分子在固态形式的稳定性。（科技网）

美国研发可快速制造烃类燃料的反应器

据美国物理学家组织网近期报道，美国科学家研发出了一种新反应器，其能利用太阳光、二氧化碳、水和氧化铈快速地制造烃类燃料。该研究发表在上周出版的《科学》杂志上。

这个过程类似于植物的生长过程，植物为维持生长也会使用来自太阳的能源将二氧化碳转变为糖基聚合物和芳香烃化合物。这些化合物中包含的氧被去除后即可转变为燃料，其方式或是通过在地下历经数千年的降解以形成化石燃料，或通过一种更加迅速的分解、发酵和氢化过程来产生生物燃料。（科技网）

新铸模法利用二氧化碳作溶剂

据美国科学促进会近期报道，德国弗朗霍夫学会环境安全与能源技术（UMSICHT）研究院正在开发一种新的模型铸造方法，利用二氧化碳作为溶剂导入高分子材料，能塑造出从有色隐形眼镜到抗菌门把手等各种高科技产品。

研究人员表示，这种新型灌注方法有很广泛的新用途。能定做高价值塑材和时尚产品如手机外壳等。此外，还可用于制造有色隐形眼镜，镜片中还能注入丰富的药物成分，在整个白天缓慢释放到眼睛里，作为一种可重复使用的眼药水替代品，治疗青光眼等病症。

新工艺的最大优点是，能在温度远低于材料的熔点时将颜料、添加剂或其他活性成分导入接近表面的夹层，比传统灌注工艺更加温和。而且二氧化碳不可燃，无毒且廉价。它有类似于溶剂的性质，却不会像一般颜料溶剂那样对人体健康和环境造成危害。（科技网）

科学家首次在晶体中存入量子纠缠态信息

加拿大卡尔加里大学科学家和德国科学家合作首次成功在一种特殊晶体中存入光量子纠缠态的编码信息。参与研究工作的加拿大科学家认为，该项研究成果是量子网络发展的一个里程碑，有望在不久的将来让量子网络成为现实。相关研究论文发表在最新出版的《自然》杂志上。（科技网）

新材料在紫外线下展现超强自修复能力

割伤的皮肤、断裂的骨骼会随着时间自动愈合，而汽车喷漆的刮痕、飞机机翼的裂缝却没这种能力。据美国物理学家组织网1月12日报道，最近科学家研究出一种具有自修复能力的材料，只需紫外线照射就能重新长在一起，大大提高了产品的耐用性，也更容易维修。近日出版的德国国际专业杂志《应用化学》对这种材料进行了详细介绍。

实验中，研究人员将聚合材料浸入液体内，或切成大块儿，反应都能顺利进行。将切开的边缘紧密地压在一起，用紫外线照射，边缘处会通过根的重组而长在一起。即使切成小碎片，只要把碎片压在一起进行照射，也能融合成一片完整的材料。由于同一片材料能反复地进行这种自我修复，它也能作为一种新型的可循环利用产品。（科技网）

新材料首次将热电转化效率提高到14%

据美国物理学家组织网1月19日报道，美国西北大学的化学家、物理学家和材料学家携手研发出一种新材料，这种新材料展示出了高性能的热电特性，能更有效地将机动车的排气系统、工业生产过程和设备、太阳光等发热系统产生的废热转化为电力，其转化效率高达14%，这在科学史上尚属首次。该突破可广泛应用于汽车、玻璃制造等领域。研究结果发表在《自然·化学》杂志上。（科技网）

新型固体氧化物燃料电池问世

日本产业技术综合研究所近期宣布，该所研究人员和美国同行研制出一种微型固体氧化物燃料电池，这种燃料电池添加了特殊的催化剂层，可大大降低电池的工作温度。

产业技术综合研究所的新闻公报说，固体氧化物燃料电池的能源转换效率在燃料电池中是最高的，但这种电池工作温度高，体积较大，只适合用于大型、固定电源。针对目前小型、便携电源的需求日趋旺盛，需要研发微型固体氧化物燃料电池，这就要使用烃类化合物作为燃料。而在原有技术条件下，烃类化合物在低于 600摄氏度的环境下难以直接用于发电。因此，降低燃料电池的工作温度是亟待解决的问题。

产业技术综合研究所和美国科罗拉多矿业学院研究人员使一种管状微型固体氧化物燃料电池内壁形成纳米尺寸的二氧化铈层，作为燃料电池的重整催化剂层，并证实，这种管状结构和催化剂层能使烃类化合物燃料电池在 450摄氏度的相对低温下发电。

公报说，这一研究成果有助于早日研制出能在相对低温环境下工作的紧凑型烃类化合物燃料电池系统。该成果已发表在英国《能源与环境科学》杂志上。（科技网）