科技短波

“万里黄河第一隧”首条公交线路开通

10月29日，随着济南公交集团一辆K260路公交车从济南黄河济泺路隧道穿过黄河，“万里黄河第一隧”首条公交线路正式开通。

多年来，黄河一直是制约济南城市发展的一道天堑。作为山东省新旧动能转换标志性工程之一，今年9月底，济南黄河济泺路隧道正式通车，成为我国首条穿越地上悬河的盾构隧道。这条隧道项目全长4760米，设计为双管双层。

济南公交集团介绍，此次开通的“万里黄河第一隧”首条公交线路途经20处公交站点，单程里程约20公里。

首台国产雪蜡车交付使用

在北京冬奥会开幕倒计时100天之际，国内首台具有完整自主知识产权的雪蜡车交付使用。

据介绍，该雪蜡车由多家山东企业与科研院所联合研发、生产，车辆厢体全部展开后的有效使用面积约92.5平方米，内设6个带有通风装置的雪板打蜡台，以及雪板雪蜡存放区、休息区、运动员热身区等设施，为打蜡师和运动员提供便捷式服务。

全球最大吨位上回转塔机常德下线

历时18个月的科研攻关，由中交二航局和中联重科共同研发的全球最大上回转塔机W12000-450，于10月25日在湖南常德下线。

据悉，W12000-450塔机最大臂长75米，最大独立起升高度92.5米，最大附着起升高度可达371.8米，是塔机制造史上一个重要的里程碑。

该塔机最大起重力矩达12500吨米，最大起重量为450吨，相当于能同时吊起300台小汽车，主要为世界最大跨度公铁两用斜拉桥——常泰长江大桥，世界最大跨度三塔斜拉桥——安徽巢马长江公铁大桥等世界级工程量身定制，必将成为助推世界开一流品质工程建设的国之重器。

科学家3D打印出

高强度高塑性钛合金

中国工程院外籍院士、香港城市大学教授刘锦川团队创造性地提出了一种3D打印策略，通过调控熔池中不同粉末的混合程度，研发出一种高强度、高塑性的钛合金。相关研究成果日前发表于《科学》。

通过早前的计算模拟研究，研究人员发现，一定程度上的成分不均匀性有助于制造出独特的异构微观结构，从而提升材料的力学性能。因此，他们认为材料的成分不均匀性可以被积极利用，并成为有效的合金设计方法。

研究人员尝试在3D打印过程中将两种常见合金粉末（包括不锈钢粉末）进行混合打印。通过精心选择的粉末种类以及特殊的打印参数，他们实现了可调控的微米级成分梯度。

刘锦川表示，这种微米级成分梯度不仅带来了相稳定性以及微观组织在空间上的调制，还提高了钛合金的力学性能，使其成为目前3D打印钛合金中所能实现的最小晶粒尺寸之一。

湖南发现4700年前木结构建筑遗迹

日前，“考古中国”重大研究项目——长江中游文明进程研究的重点课题“鸡叫城遗址考古发掘”专家现场会在湖南澧县举行。会上，专家宣布发现一处主体部分至少330平方米、加南廊至少500平方米的木结构房子。这是目前考古发现的中国最早最完整的大型木结构建筑基础，距今4700年左右。

鸡叫城遗址位于澧县涔南镇鸡叫城村，被发现于1978年，是一处新石器时代城址。考古研究人员对遗址分东、西、南3个区进行了发掘，发掘面积722平方米，揭示出了壕沟、木构建筑、台基等一批重要遗迹，其中木构建筑以63号房址规模最大、保存最好。据现场发掘情况，其单层面积至少有330平方米，加上行廊至少有500平方米。据测算，这栋距今约4700年的大院，主体建筑开间在4间以上，除西室外其余开间前后两进。

专家认为，此次发掘的木构建筑遗存，是新石器时代考古的重要发现，其工艺与式样丰富了史前中国的建筑历史。

我国发现地球已知最早苔藓虫化石

10月27日，《自然》杂志以长文形式刊发了西北大学早期生命研究团队张志飞教授指导的博士生张志亮等人的最新研究成果——《化石证据揭示苔藓动物门的寒武纪起源》，宣告在陕南镇巴县发现了地球上已知最早的苔藓动物（苔藓虫）化石。

西北大学研究团队在陕南镇巴县小洋坝剖面灯影组西蒿坪段的生物碎屑灰岩中，通过酸蚀处理实验，发现了毫米级的微体化石。研究团队认为，这些微体化石是地球上最早的苔蘚动物化石，揭示了这一门类的寒武纪起源。经过52个特征、18个类群和2个外群的贝叶斯和最大简约法分支系统学分析，表明寒武纪的苔藓虫化石Protomelission为苔藓动物的基干类群，代表最原始的祖先类型。这一发现，将苔藓动物的起源向前推进了至少5000万年。

科学家首次实现

六维光信息复用技术

来自暨南大学、上海理工大学等机构的联合团队以光为载体实现了大容量信息复用技术，有望为下一代高密度光存储技术提供新思路。10月14日，最新研究成果在线发表于《自然·光子学》。

研究人员首次揭示颗粒产生依赖于拓扑荷的吸收差异从而形成螺旋二色性的新物理现象。他们结合研究团队学科交叉优势，率先实现了世界首例六维光信息复用技术。研究结果表明，作为一个理论上具有无限自由度的物理维度，OAM复用在纳米尺度光信息编码和调控等领域具有重要作用。

该研究为开发光的OAM维度以控制光与物质的相互作用开辟了新途径，其机制也可应用至其他相关光学系统。

新材料保障信息安全潜力大

近日，中国科学院院士、西北工业大学教授黄维，南京工业大学教授安众福与新加坡国立大学教授刘小钢合作，在有机室温磷光领域再次取得突破。他们创造性地提出了“发色团限域”策略，构筑了新型离子晶体磷光材料，实现了长寿命、高效率的蓝色室温磷光，展现了该类材料在信息安全、余辉显示等领域的巨大应用潜力。相关成果近日在线发表在《自然·材料》上。

目前，各种各样蓝光材料被广泛研究开发，但是纯有机室温磷光性能提升遇到瓶颈。针对这一世界性难题，黄维院士团队创造性地提出了“发色团限域”策略，成功构筑了具有分子态高效室温磷光的有机离子晶体材料，通过调节抗衡离子和发色团单元，实现了高达96.5%的蓝色室温磷光，同时进一步验证了该设计策略的普适性，有望实现材料在防伪、指纹识别等安全领域的多功能应用。

蜗牛黏液促进皮肤伤口愈合

用蜗牛美容已经在一些国家流行了很长时间，方法是让蜗牛在脸上爬行，通过其分泌的黏液来美白和保养皮肤。但这样做的效果并不显著，原因可能是蜗牛的种类不同，分泌的黏液中的有效美容成分不充足。

不少研究人員对蜗牛黏液进行了成分研究和分析，发现其中含有尿囊素和乙醇酸，正是这些成分能起到美容作用，因为尿囊素有加速细胞生长、促进伤口愈合的作用，乙醇酸也有去除皮肤角质的功能，能让皮肤变得更为细嫩。

据国外媒体报道，最近，意大利巴里大学的研究人员首次使用来自花园蜗牛的黏液诱导形成适用于生物医学应用的环保金纳米粒子。主要成分肽和氨基酸更能发挥作用，在体外测试中能够保护人的皮肤细胞，促进皮肤伤口的愈合，有利于对抗炎症。

高空气球打造新型天文望远镜

据报道，由英国杜伦大学、加拿大多伦多大学和美国普林斯顿大学等组成的国际合作组织，建造了一台名为SuperBIT的新型天文望远镜，它由一个足球场大小的氦气球运载，在40千米的高空运行。

目前，SuperBIT还处于最后的测试阶段中，用于科学观测的首飞预计安排在2022年4月。乘着稳定的季风，它将环绕地球数周——夜间观测天空进行成像，白天则使用太阳能电池板为电池充电。

如果项目进展顺利，未来SuperBIT还将换用口径达1.5米的望远镜（气球最大能承载口径约2米的望远镜），带来关于暗物质在星系团和整个宇宙中的大尺度分布信息。

水凝胶药片能快速净化污水

据国外媒体报道，美国得克萨斯大学奥斯汀分校科学家发明了一种水凝胶片，可以迅速净化被污染的水，一粒药片可以消毒1千克水，使其适合在1小时内或者更短时间内饮用。

这种特殊的水凝胶产生双氧水用于中和细菌，净水效率超过99.999%，双氧水与活性炭颗粒一起作用，攻击细菌的基本细胞成分，扰乱细菌的新陈代谢。其独特之处在于整个过程不需要输入能量，也不会产生对人体有害的副产品，而且水凝胶很容易移除，不会留下任何残留物。

检测癌症 狗鼻强于电子鼻

人的嗅觉细胞有500万个左右，而狗的嗅觉细胞为1.25亿至2亿个，从量级上看，狗的嗅觉约是人的40倍。由于前列腺癌可以释放一种挥发性有机化合物（VOC）到尿液中，因而狗可以嗅闻这种化合物来帮助诊断癌症。人类发明的人工传感设备电子鼻也可检测前列腺癌。

意大利米兰理工大学的研究人员比较研究了两者检测癌症的准确性。参与研究的志愿者有126名，分为前列腺癌组（66人）和对照组（60人）。研究采用了2只训练有素、曾进行过爆炸物检测的德国牧羊犬，比较其与电子鼻嗅闻癌症的准确性。

结果显示，2只德国牧羊犬能够嗅闻出研究对象尿液中的前列腺特异性VOC准确率高达98%，电子鼻嗅闻前列腺癌的准确率为84%。

新型口罩自动调节透气性

最近，韩国的一个科学家团队研制出一种口罩，采用弹性体纳米纤维材料，两侧一边一个多孔过滤膜。这种试验性新口罩在不需要最大空气过滤时，可以自动使呼吸变得容易。

设计的装置内含空气探测器、气泵和微控制器芯片。这一装置与外部计算机实行无线连接。当传感器探测到空气中有害颗粒浓度很高，口罩使用者的呼吸速率相对正常时，计算机就会把泵激活。这将会使得拉伸环充气变“胖”，让膜的空隙处于最小状态，提供最高程度的过滤。

如果传感器探测到清洁空气，如进行相对安全的户外活动，计算机会提示拉伸环放气变瘦，使膜伸展，孔径增加，方便人更容易呼吸。

更为重要的是，对志愿者进行的试验显示，即使孔隙大到足以明显改善口罩的透气性，其空气过滤效率也只下降6%。

锂硫电池掺糖更稳定

锂硫电池是一种最有潜力的下一代电池。它的储能能力比目前锂离子电池提高了4倍。

长期以来，锂硫电池的稳定性一直无法解决。当电池充电时，正硫电极会膨胀和收缩，受到很大压力从而损坏电极结构。同时，负极受到硫化物污染。

据国外媒体报道，澳大利亚科学家为这种有希望的结构提出一种新的设计——添加糖来处理固有的稳定问题。研究小组推出一种以糖为基础的添加剂，置入电极网状结构，帮助调节恼人的多硫化物行为。测试发现，这一方法使电池具有至少1000次的充放电寿命。

研究人员称，生产这种电池不需要奇异、有毒或贵重的材料。他们相信，这一新研究将使锂硫电池向实际应用迈出关键一步。

人工分子机器实现主动吸附

日前，由美国西北大学化学家领导的研究小组在表面科学方面取得突破，开发出一种名为机械吸附的新吸附机制。研究表明，人工分子机器可实现主动吸附。新研究展示了如何将人工分子机器（完全合成的分子部件，可以产生类似机器的运动）嫁接到表面上，以将环状分子高浓度聚集到表面，存储大量能量。这一技术在催化剂、能量储存和环境修复等方面至关重要。

这项技术为废物和污染物的隔离、贵金属的回收、多相催化、多种形式的化学和生物分析与分离科学，以及许多其他技术提供了基础，也为氢、二氧化碳和甲烷等气体的储存打开新局面。

“人工视觉脑”植入助盲人重现视觉

据最新一期《临床研究》期刊发表的研究摘要，美国和西班牙研究人员使用硬连线的假体成功地为一位失明16年的盲人女性创造了一种“人工视觉脑”，使其能够看到字母、辨别物体的边缘，甚至可以在实验中玩简单的电子游戏。

研究表明，测试对象被植入了6个月的植入物，她的大脑活动没有受到干扰，也没有引发其他并发症。该研究进一步推动了科学家的一个长期梦想，即通过将信息直接发送到大脑的视觉皮层，让盲人获得基本视觉。

荧光染料混合物可保存数据数千年

在数字时代，每个字节的数据都需要到达指定位置，最好还能长期保存。但后者在现阶段仍是一个难题，因为数据存储系统保存时间通常不到20年。美国哈佛大学化学家正试图通过一种类似于微小墨水滴的创新来解决这个难题。在《美国化学会中心科学》近日发表的论文中，研究人员描述了一种新的存储方法，使用7种市售荧光染料的混合物来保存数据文件。

该染料由喷墨打印并用显微镜读取，显微镜可以检测每种染料发出的不同波长的光。然后，研究人员将分子中的二进制信息解码成文件、书籍、照片、视频或其他任何可以数字存储的东西。理论上，这种新方法可将数据保存数千年或更久。