科技短波

中国天眼向全世界天文学家开放

新华社 欧东衢 摄

本着开放天空的原则，被誉为“中国天眼”的国家重大科技基础设施——500 米口径球面射电望远镜（FAST）于北京时间2021 年3 月31 日0 时起向全世界天文学家发出邀约，征集观测申请，所有国外申请项目统一参加评审。征集项目的评审结果将于今年7 月20 日对外公布。观测时间将从今年8 月开始。

中国天眼坐落于贵州省黔南州平塘县的大窝凼，于2016 年落成，是具有自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜，能接收到100 多亿光年以外的电磁信号。射电望远镜与光学望远镜一样，口径越大接收到的电磁波越多，其灵敏度就越高，探测能力就越强。中国天眼能把覆盖30 个足球场的信号，聚集在药片大小的空间里。借此，中国天眼能够监听到宇宙中微弱的射电信号。

通过国家验收启动运行以来，中国天眼已发现300 颗脉冲星，并在快速射电暴等研究领域取得重大突破。

全国首台电动智能挖掘机在长沙下线

3 月31 日，由山河智能自主研发的全国首台电动智能挖掘机在长沙下线。

该电动智能挖掘机以电池代替燃油，以电机代替发动机，同时移植了山河智能成熟的近程、远程遥控技术，适用于对尾气排放和噪声控制要求高的城区，地表高寒、温差大、供氧不足的高原场地，以及井下、隧道等相对密闭空间的施工场所。目前，该电动智能挖掘机已实现了本地、近程及远程三种操作模式，并完成了有关装备性能及热平衡系列测试。

已有的前期测试数据显示，该电动智能挖掘机充一次电可连续工作6 小时以上，使用双枪充电，从5%充满电仅需1.5 小时。

全球首座20万千瓦高温气冷堆今年发电

全球首座20 万千瓦高温气冷堆核电站示范工程将于4 月装料，今年底发电正式投入商业运行。

高温气冷堆具有安全性好、出口温度高等特点，被国际核能界认定为最具发展潜力的先进堆型之一。示范工程采用传统的蒸汽循环，发电效率可以超过40%，是目前发电效率最高的核反应堆。作为国家重大科技专项，20 万千瓦高温气冷堆示范工程由10 兆瓦高温气冷实验堆提升发展而来。

中核集团科技与信息化部主任钱天林介绍，为保持我国在高温气冷堆技术及应用领域的领先地位，高温气冷堆后续采取示范工程改进版、超临界版、制氢版的技术发展路线。目前，60 万千瓦高温气冷堆改进版项目已完成方案设计，超临界版高温气冷堆技术研发预计将于2023 年完成。

我国科学家研发出全柔性织物显示系统

近日，复旦大学高分子科学系教授彭慧胜领衔的研究团队，成功将显示器件的制备与织物编织过程实现融合，在高分子复合纤维交织点集成多功能微型发光器件，揭示了纤维电极之间电场分布的独特规律，研制出大面积柔性显示织物和智能集成系统。相关研究成果3 月11 日在线发表于《自然》。

显示织物由发光经线和导电纬线交错搭接而成，其中一根为涂覆有发光材料的导电纱线，另一根透明导电纤维通过编织与其经纬搭接。施加交流电压后，位于发光纤维上的高分子复合发光活性层在搭接点区域被电场激发，就形成一个个发光“像素点”。在电场的激发下，电极和发光层凭借物理搭接即可有效发光。

团队通过熔融挤出方法制备了一种高弹性透明高分子导电纤维，在两根纤维发生相对滑移、旋转、弯曲的情况下，交织发光点亮度变动范围仍控制在5%以内，可耐受上百次的洗衣机洗涤。

图/新华网

“天问一号”拍摄火星侧身影像

图/国家航天局

3 月26 日，国家航天局发布两幅由我国首次火星探测任务“天问一号”探测器拍摄的南、北半球火星侧身影像。图像中，火星呈“月牙”状，表面纹理清晰。

“天问一号”探测器飞行至距离火星1.1万公里处，利用中分辨率相机拍摄了火星全景。此时，由于探测器处于火星侧后方上空（以面向太阳为前方），得到两幅“侧身”影像。

目前，“天问一号”探测器已经在停泊轨道运行1个月，高分辨率相机、中分辨率相机、矿物光谱仪、火星能量粒子分析仪、离子与中性粒子分析仪、磁强计等载荷陆续开机，对火星开展探测，获取科学数据。

微型机器人可携带药物抑制脑部肿瘤

具有自推进和导航功能的微型机器人能够将药物投放至难以到达的身体部位，然而该技术面临一项主要难题，就是如何应对人类免疫系统的攻击。近日，来自哈尔滨工业大学和哈尔滨医科大学的科学家制造了一种微型机器人，能够穿过难以通过的血脑屏障，将药物投放至位于脑部的胶质瘤。

中性粒细胞能够在不被免疫系统探测的情况下通过血脑屏障，该研究将这种能力与磁性的微型机器人结合。含有肿瘤治疗药物的磁性纳米凝胶颗粒被包裹在大肠杆菌中，从而被中性粒细胞消化吸收，并减少药物在输送途中的泄漏。微型机器人的磁性使得药物在体内的输送可被磁场控制，从而在脑部靶点处积累。相比于传统的药物注射手段，微型机器人可以显著地抑制脑部的增生肿瘤。这项研究于 3 月 24 日发表于《科学机器人》。

湖南获批建设国家耐盐碱水稻技术创新中心

国家耐盐碱水稻技术创新中心由湖南杂交水稻研究中心牵头，联合海南大学、青岛海水稻研究发展中心有限公司等单位共同组建。

创新中心将充分发挥湖南水稻种业创新优势，聚焦耐盐碱水稻杂种优势利用关键技术、耐盐碱种质功能基因挖掘及其分子育种技术、耐盐碱水稻新品种配套应用技术等关键核心技术，建设完善科研条件平台与研发体系，形成重大关键技术源头供给。

创新中心按照“共商、共建、共治、共享、共用”原则，多方协作，实行“总部、研究中心、区域分中心和试验站/基地”建设模式。通过跨区域、跨领域、跨学科统筹推进和任务协同，水稻杂种优势利用技术与农业分子生物技术、盐碱地改良综合生态技术等相关领域和产业有机衔接，基础研究、应用研究与技术创新融合，与杂交水稻国家重点实验室、杂交水稻国家工程技术研究中心等平台紧密衔接，推动资源开放共享，构建整体高效的管理运行机制。

植物穿上“电子皮肤”

最近，浙江大学生物系统工程与食品科学学院智能生物产业装备创新团队刘湘江、应义斌，信息与电子工程学院汪小知和农业与生物技术学院胡仲远，联合为植物发明了一款穿戴式“电子皮肤”。相关研究近日刊发于《先进科学》。

这种植物可穿戴茎流传感器，通过将柔性穿戴电子技术应用到植物体表，成功在自然生长状态下，首次持续监测草本植物体内水分的动态传输和分配过程。同时，科研人员还发现植物果实生长与光合作用不同步的现象，这不仅改变了人们长期以来对植物生长发育过程的基本认识，更为作物高产育种及栽培技术研发提供新的思路。

图/《中国科学报》

俄启用大型水底太空望远镜

图/俄罗斯卫星通讯社

3 月13 日，俄罗斯科学家在贝加尔湖启用了北半球最大的水下太空望远镜——贝加尔-GVD，计划用其进行中微子观测，以便更好地了解宇宙的起源和演化过程。

据了解，该望远镜自 2015 年开始建造，由捷克、德国、波兰、俄罗斯、斯洛伐克科学家合作完成。由于水可以作为观测中微子的有效媒介，同时考虑到贝加尔湖的容积、深度、清澈度和冰覆盖，最终该望远镜被安置在距离湖边 4000 米、水深 750 米 至 1300 米的位置。

俄罗斯联合核子研究所研究员表示，过几年，该望远镜的体积就可从目前的半立方千米扩大到 1 立方千米，与美国南极研究站极冰下的“冰立方”匹敌。

日本下一代主力火箭H3全貌亮相

据日本共同社报道，当地时间3 月17 日，日本宇宙航空研究开发机构在种子岛宇宙中心（鹿儿岛）的发射场设置了下一代主力火箭“H3”1 号机。由搭载主力引擎的第一节和安装在其上部的第二节等连接而成的火箭全貌首次亮相。

据报道，受降雨影响，作业较预定时间晚20 分钟开始，没有出现明显故障，历时约45 分钟设置完毕。

直到18 日，该火箭将填充作为燃料的液氢和液氧，进行“极低温检查”以确认机体性能。火箭力争今年内发射升空。

H3 火箭全长63 米、直径5.2 米，是日本国内最大的液体燃料火箭。与目前的H2A 火箭相比，它能发射1.3倍以上重量的人造卫星。

超灵敏“分子温度计”可提高肿瘤治疗准确性

近日，俄罗斯与芬兰两国研究人员合作，研制出医用超灵敏分子温度计，可在分子水平进行超精密测温，有助于提高各类肿瘤治疗的准确性和有效性。相关研究发表在《材料与设计》杂志上。

先进的肿瘤治疗方法需要在单分子水平定期准确地测量生命系统的温度，但理论计算和现有的温度计极不方便，且不能保证测量的高精度。

研究人员罗曼·阿卡索夫称，“分子温度计”是一类光学特性随温度变化的物质，他们合成了两种这样的物质，并研究了其发光特性。合成物质属于一类经过充分研究的水溶性卟啉，易于合成与修饰。加热时，其发射光谱和荧光“寿命”发生变化，可将温度变化精确到0.1℃。

此外，研究人员发现其中一种化合物在激光照射下具有足够的毒性，不仅可用作“分子温度计”，还可用作带有内置温度计的成熟光动力药物，以对抗肿瘤细胞。

2D到3D绘图首次用笔就能实现

近日，在一项发表于《科学·进展》的研究中，来自韩国首尔国立大学的研究人员打造了一只可以直接实现3D打印的“神笔”。这只笔的外观像一只普通的马克笔，但用其在2D 平面上进行绘画后，只需要将图像在过硫酸钾溶液中浸泡3 分钟，2D 绘画就会变为3D 物体。

据了解，这一神奇工艺得益于两种特殊的颜料。红色颜料含有表面活性剂，在遇水溶液时能够膨胀，能让2D 绘画变得立体。而黑色颜料不含表面活性剂，可以牢固地附在2D 平面上，起到固定红色颜料的作用。而过硫酸钾溶液则可以将3D 物体迅速定型，使其能方便地从附着物上取下。研究人员表示，这一技术有助于实现3D 打印技术的大规模使用。

图/《科学》杂志网站

野生倭黑猩猩首现跨群收养事件

《自然·科学报告》近日发表的研究称，日本京都大学科学家对野生倭黑猩猩种群的观察显示，有两只幼崽可能曾被来自不同社群的成年雌性收养。

研究人员之所以相信发生了收养行为，是因为他们观察到了两只成年雌猩猩玛丽亚和基奥对两只幼崽佛洛拉和露比表现出了“母爱行为”，包括背在背上、理毛、哺乳，以及一直筑巢，且持续时间分别超过了18 个月和12 个月。此外，他们没有观察到玛丽亚和基奥的社群对佛洛拉或露比表现出攻击行为。对粪便线粒体DNA 样本的分析也显示，幼崽和它们的照顾者之间并非亲生关系。

研究结果表明，倭黑猩猩的收养行为可能不仅发生在收养母亲与亲生母亲有血缘关系或社交联系的情况下。科学家认为，潜在收养行为可能源自倭黑猩猩的利他主义、对幼崽的喜爱，以及对本社群外的个体具有很高的包容性。

图/《自然·科学报告》

植物和土壤能“此消彼长”互换储碳能力

3 月25 日，英国《自然》杂志发表的一项研究显示，当二氧化碳水平升高导致植物生物量增加时，土壤能够储存的碳量反而会减少。由于当前的陆地碳汇模型并没有计入这种此消彼长的关系，因此未来的气候变化模型和预测数据，都可能需要修改。

据了解，陆地生态系统每年大约能去除30%的人为活动排放的二氧化碳。植物在借助光合作用促进自身生长的过程中能固定二氧化碳，而土壤可以把碳作为分解生物量封存起来。不过，目前并不清楚这种碳汇会对二氧化碳排放的持续增加作何反应。

研究团队指出，这种互为消长的关系，可能与植物获取营养的方式有关。生长过程中，植物的根部会从土壤中汲取营养元素，而研究人员认为这可能会降低土壤的固碳能力。

最小可自动折叠千纸鹤诞生

图/《科学·机器人》

近日，一只千纸鹤登上了最新一期《科学·机器人》的封面。与传统千纸鹤不同，这只千纸鹤只有大约100 微米长，并且通电即可自动折叠。这是由美国康奈尔大学的科学家研发出的可自折叠、具有记忆功能的微米级传动装置。该装置在施加电压时，利用铂的氧化反应以及改变铂片的位置，可实现多种折叠结构的精准调控。实验表明，该装置能在100 毫秒内完成折叠，并可重复折叠上千次。

目前，该团队正在尝试将该装置应用到纳米机器人上，实现机器人的行走。纳米机器人在医疗卫生、机械制造、军工装备等领域均具有广泛前景，新研究或能有助于寻找与机器人相配的传动装置，解决这一长期无法解决的问题。

新材料能从水中提取可再生能源

近日，瑞典林雪平大学研究人员开发出一种新材料——纳米多孔立方碳化硅（3C-SiC），它可以捕获太阳能，并将水分解以生产氢气。

研究人员称这种材料为纳米多孔3C-SiC，它有很好的性能，可以利用阳光从水中产生氢气。实验显示，这种新型多孔材料可以有效地捕捉和收集紫外线和大部分可见光。而且，这种碳化硅有许多非常小的孔，多孔结构促进了具有所需能量电荷的分离，而小孔隙则提供了较大的活性表面积，增强了电荷转移，增加了反应位点的数量，从而进一步提高了水分解效率。

“我们已经证明纳米多孔3C-SiC 具有更高的电荷分离效率，这使得水分解氢效率比使用平面碳化硅好得多。”该研究负责人、林雪平大学物理、化学和生物系高级讲师孙建武（音译）说。