我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)環(huán)繞火星成功

從國(guó)家航天局獲悉，2月10日19時(shí)52分，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器實(shí)施近火捕獲制動(dòng)，環(huán)繞器3000牛軌控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火工作約15分鐘，探測(cè)器順利進(jìn)入近火點(diǎn)高度約400千米、周期約10個(gè)地球日、傾角約10°的大橢圓環(huán)火軌道，成為我國(guó)第一顆人造火星衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)“繞、著、巡”目標(biāo)的第一步，環(huán)繞火星成功。

專家介紹，火星捕獲制動(dòng)是指探測(cè)器在抵近火星時(shí)，通過(guò)主發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間點(diǎn)火，使得在行星際空間高速飛行的探測(cè)器大速度增量減速，從而能夠被火星引力場(chǎng)捕獲，進(jìn)入繞火軌道。作為火星探測(cè)任務(wù)中技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)最高、技術(shù)難度最大的環(huán)節(jié)之一，制動(dòng)捕獲的機(jī)會(huì)是唯一的，關(guān)系著整個(gè)工程任務(wù)的成敗。捕獲過(guò)程中，火星環(huán)繞器需要準(zhǔn)確地進(jìn)行點(diǎn)火制動(dòng)，只有點(diǎn)火時(shí)機(jī)和時(shí)長(zhǎng)都分秒不差，才能形成理想的目標(biāo)捕獲軌道。

首次火星探測(cè)任務(wù)由地火轉(zhuǎn)移階段進(jìn)入火星捕獲階段后，“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器環(huán)繞器部分?jǐn)y帶的中分辨率相機(jī)、高分辨率相機(jī)、磁強(qiáng)計(jì)、礦物光譜分析儀、離子與中性粒子和能量粒子探測(cè)儀等載荷將陸續(xù)開(kāi)始工作，對(duì)火星開(kāi)展多維度探測(cè)。

自2020年7月23日成功發(fā)射以來(lái)，“天問(wèn)一號(hào)”已累計(jì)飛行202天，各系統(tǒng)狀態(tài)良好。后續(xù)，“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器還將經(jīng)過(guò)多次軌道調(diào)整，進(jìn)入火星停泊軌道，開(kāi)展預(yù)選著陸區(qū)探測(cè)，計(jì)劃于2021年5月至6月間擇機(jī)實(shí)施火星著陸，開(kāi)展巡視探測(cè)。

中國(guó)科學(xué)家提出首個(gè)完全實(shí)用異步共識(shí)算法

2月8日從中國(guó)科學(xué)院軟件研究所獲悉，該所科研團(tuán)隊(duì)聯(lián)合美國(guó)新澤西理工學(xué)院科研團(tuán)隊(duì)，在區(qū)塊鏈核心技術(shù)的拜占庭容錯(cuò)(BFT)共識(shí)研究中取得重要突破，在國(guó)際上提出首個(gè)完全實(shí)用的異步共識(shí)算法“小飛象拜占庭容錯(cuò)（DumboBFT）算法”（簡(jiǎn)稱“小飛象算法”）。

“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器將對(duì)火星開(kāi)展多維度探測(cè)

如何設(shè)計(jì)高效的異步BFT共識(shí)算法，是密碼學(xué)和分布式計(jì)算領(lǐng)域的著名難題。為設(shè)計(jì)完全實(shí)用的異步共識(shí)算法，中科院軟件所于2015年開(kāi)展“小飛象算法”研究工作，該算法以獨(dú)到視角對(duì)“蜜獾算法”進(jìn)行分析，揭示其性能受限的根源是大量隨機(jī)化子模塊調(diào)用導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)間增加，提出全新的可證明可靠廣播原語(yǔ)，通過(guò)密碼學(xué)“證明”保證了交易廣播的正確完成，并給出基于門限數(shù)字簽名技術(shù)的高效構(gòu)造方法，通過(guò)一種創(chuàng)新性的多值拜占庭共識(shí)應(yīng)用，將對(duì)交易的共識(shí)轉(zhuǎn)換為對(duì)“證明”的共識(shí)，使“小飛象算法”在容忍1/3的惡意節(jié)點(diǎn)的同時(shí)，突破異步共識(shí)算法在性能上的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。

此外，研究團(tuán)隊(duì)成員還進(jìn)一步提出“小飛象多值共識(shí)算法”（Dubmo-MVBA），在消息數(shù)量、通信代價(jià)和運(yùn)行時(shí)間等關(guān)鍵性能指標(biāo)上均已達(dá)到漸進(jìn)理論最優(yōu)，圓滿回答了國(guó)際密碼界關(guān)于“如何提升異步共識(shí)算法的關(guān)鍵性能指標(biāo)”這一提出20年的公開(kāi)問(wèn)題。“小飛象算法”的創(chuàng)造性突破，不僅解決了異步共識(shí)算法設(shè)計(jì)的理論難題，而且在性能上大幅提升并全面超越當(dāng)前工業(yè)界采用的“蜜獾算法”，從而成為國(guó)際首個(gè)完全實(shí)用的異步共識(shí)算法。這項(xiàng)研究成果，可為中國(guó)區(qū)塊鏈基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供強(qiáng)安全、高性能、可擴(kuò)展的新一代核心技術(shù)。

我國(guó)又一新礦物獲國(guó)際認(rèn)可

2月7日從中核集團(tuán)核工業(yè)北京地質(zhì)研究院獲悉，該院科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并命名的自然界新礦物Haitaite-（La）（海塔鈾礦）獲得國(guó)際礦物協(xié)會(huì)新礦物、礦物命名及分類委員會(huì)（IMA CNMNC）高票批準(zhǔn)通過(guò)，正式確認(rèn)該礦物為一種新礦物。

海塔鈾礦是我國(guó)核地礦系統(tǒng)成立近70年來(lái)發(fā)現(xiàn)的第7個(gè)新鈾礦物，也是第3個(gè)原生新鈾礦物。海塔鈾礦被發(fā)現(xiàn)于四川省攀枝花市米易縣海塔地區(qū)，呈巨粒集合體形態(tài)，產(chǎn)出于中元古代云母片巖與新元古代混合花崗巖接觸帶內(nèi)，黑色，金屬光澤，具強(qiáng)放射性。該鈾礦化學(xué)成分復(fù)雜，在自然狀態(tài)下呈變生狀態(tài)，研究難度極大。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)精細(xì)的物理性質(zhì)鑒定、化學(xué)成分測(cè)定、晶體結(jié)構(gòu)測(cè)試等系統(tǒng)礦物學(xué)研究后，針對(duì)該礦物族中元素的占位提出了全新見(jiàn)解，確定其為一種自然界尚未被發(fā)現(xiàn)的尖鈦鐵礦族新礦物。

新礦物的發(fā)現(xiàn)與研究是地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域重要的基礎(chǔ)性研究，發(fā)現(xiàn)新礦物屬于發(fā)現(xiàn)人類尚未認(rèn)知的天然化合物，屬于從0到1的原創(chuàng)性科研成果。發(fā)現(xiàn)新礦物不僅對(duì)礦物學(xué)學(xué)科發(fā)展有重要意義，還可能對(duì)地質(zhì)科學(xué)的發(fā)展和礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)及利用，有著重要的理論意義和實(shí)際價(jià)值。

新礦物的發(fā)現(xiàn)體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家的礦物學(xué)研究水平和現(xiàn)代分析技術(shù)水準(zhǔn)的軟實(shí)力與硬實(shí)力。到2020年11月，全世界認(rèn)可的礦物共5650種，由中國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的為140余種，其中中國(guó)鈾業(yè)地質(zhì)系統(tǒng)作為第一單位共發(fā)現(xiàn)11種。

中國(guó)科學(xué)家在類生命機(jī)器人研究領(lǐng)域取得新進(jìn)展

近日，從中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所(以下簡(jiǎn)稱“沈陽(yáng)自動(dòng)化所”)獲悉，該所類生命機(jī)器人研發(fā)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合清華大學(xué)和香港大學(xué)科研伙伴，在基于生命-機(jī)電系統(tǒng)深度融合的類生命機(jī)器人研究領(lǐng)域取得新進(jìn)展。

科研人員通過(guò)在普通人胚胎腎上皮細(xì)胞(HEK293)異源表達(dá)光敏感跨膜離子通道蛋白(ChR2)獲得了作為生物光敏感元件的光遺傳工程化細(xì)胞，其光感知過(guò)程與人眼視網(wǎng)膜受體感知光子的原理相似，即光誘導(dǎo)離子通道打開(kāi)進(jìn)而促使細(xì)胞去極化，并產(chǎn)生生物電信號(hào)。為了檢測(cè)微弱的生物電信號(hào)，選擇了石墨烯這一具備高載流子遷移率的生物兼容性材料，構(gòu)建了無(wú)損、高通量的工程化細(xì)胞和機(jī)電系統(tǒng)的物理融合和信息檢測(cè)接口。

機(jī)器人利用生命材料進(jìn)行視覺(jué)感知極具可能性

除此，科研人員還進(jìn)一步利用類生命光電晶體管構(gòu)建了視覺(jué)感知成像系統(tǒng)。已有研究報(bào)道證明，視網(wǎng)膜的視細(xì)胞將感知的光強(qiáng)信息轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào)，通過(guò)外側(cè)膝狀體傳遞到初級(jí)視覺(jué)皮層，視覺(jué)皮層即可產(chǎn)生灰度圖像。在所搭建的視覺(jué)感知成像系統(tǒng)中，光遺傳工程化細(xì)胞相當(dāng)于視網(wǎng)膜的視細(xì)胞，將由光強(qiáng)編碼的視覺(jué)信息轉(zhuǎn)換為跨膜電信號(hào)，其中的非生物成分相當(dāng)于外側(cè)膝狀體，將細(xì)胞跨膜生物電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并通過(guò)后端的信號(hào)采集系統(tǒng)和計(jì)算實(shí)現(xiàn)灰度圖像的重建。

該研究證明了直接利用生命材料進(jìn)行視覺(jué)感知的可能性，也為研發(fā)具有高性能和良好生物兼容性的新型視覺(jué)假體提供了新思路和新方法。

中國(guó)科學(xué)家為15種腫瘤細(xì)胞“畫像”

近日，中國(guó)科學(xué)家從單細(xì)胞水平對(duì)胃癌、結(jié)直腸癌、肝癌、肺癌、乳腺癌等15種癌癥的腫瘤浸潤(rùn)髓系細(xì)胞特征進(jìn)行了系統(tǒng)性刻畫。研究論文發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》上。

研究團(tuán)隊(duì)比較了肥大細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞及腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞等髓系細(xì)胞類群在不同癌種內(nèi)的特性，為靶向不同癌種內(nèi)髓系細(xì)胞的免疫治療提供了重要依據(jù)。

我國(guó)是胃癌高發(fā)國(guó)家?？茖W(xué)家在研究中發(fā)現(xiàn)，對(duì)比癌旁的正常組織，胃癌腫瘤組織中的肥大細(xì)胞比例更高，表明腫瘤組織中的肥大細(xì)胞累積在胃癌的發(fā)生和進(jìn)展過(guò)程中起著重要作用。胃癌腫瘤組織中存在著上調(diào)促血管生成相關(guān)信號(hào)通路的巨噬細(xì)胞類群，表明巨噬細(xì)胞類群在胃癌腫瘤微環(huán)境中起著重要作用。

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)進(jìn)一步整合團(tuán)隊(duì)產(chǎn)出的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)及已發(fā)表的公共數(shù)據(jù)，構(gòu)建了包括胃癌在內(nèi)的15個(gè)癌種的髓系細(xì)胞圖譜，并系統(tǒng)比較各髓系細(xì)胞類群在不同的癌種間組成、發(fā)育及功能上的異同。

研究發(fā)現(xiàn)，肥大細(xì)胞在多癌種內(nèi)呈現(xiàn)不同的功能狀態(tài)，不同類型癌癥中均存在著上調(diào)促血管生成相關(guān)信號(hào)通路的巨噬細(xì)胞類群。巨噬細(xì)胞在不同癌種內(nèi)呈現(xiàn)高度異質(zhì)性，意味著在進(jìn)行針對(duì)巨噬細(xì)胞的免疫治療方案時(shí)，尤其需要考慮其在不同癌種內(nèi)的轉(zhuǎn)錄特異性。