231米！“海牛Ⅱ號”鉆出世界紀(jì)錄

圖/新華社

4月7日，我國首臺“海牛Ⅱ號”海底大孔深保壓取芯鉆機(jī)系統(tǒng)，在南海超2000米深水成功下鉆231米，不僅填補(bǔ)了我國海底鉆深大于100米、具備保壓取芯功能的深海海底鉆機(jī)裝備的空白，也刷新了世界深海海底鉆機(jī)的鉆深記錄，標(biāo)志著我國在這一技術(shù)領(lǐng)域已達(dá)世界領(lǐng)先水平。

“海牛Ⅱ號”由湖南科技大學(xué)教授萬步炎領(lǐng)銜研發(fā)。萬步炎介紹，“海牛Ⅱ號”由海底鉆機(jī)本體、海底原位探測儀、移動式海底鉆機(jī)配套收放系統(tǒng)等部分組成?！捌渲?，鉆機(jī)本體外觀上是一個橙黃色、八邊形的鋼質(zhì)構(gòu)造，高7.6米，‘腰圍’10米，體重12噸，是目前我國水中最重的地質(zhì)勘探科考裝備。”

新技術(shù)可高效采收頁巖氣

日前，重慶大學(xué)盧義玉研究團(tuán)隊(duì)基于超臨界二氧化碳兼具氣體的低黏度、高擴(kuò)散性和液體的高密度等特性展開了科研攻關(guān)，提出了“超臨界二氧化碳強(qiáng)化非常規(guī)天然氣高效開發(fā)與地質(zhì)封存一體化”技術(shù)。該技術(shù)的原理是將二氧化碳變成介于氣體和液體之間的超臨界態(tài)，注入頁巖層壓裂頁巖，構(gòu)建頁巖氣流動通道，置換出頁巖氣。同時，頁巖氣開采過程中產(chǎn)生的二氧化碳和封存的二氧化碳相抵消，從而實(shí)現(xiàn)開采過程的碳中和。

目前，盧義玉研究團(tuán)隊(duì)與企業(yè)合作，在延長石油延安國家級陸相頁巖氣示范區(qū)開展了超臨界二氧化碳壓裂現(xiàn)場試驗(yàn)，取得圓滿成功。試驗(yàn)證明，該技術(shù)在提高頁巖氣采收率的同時，能有效節(jié)約水資源，同時為二氧化碳規(guī)?；獯嫣峁┬逻x擇。

二倍體糧食作物黑麥基因組圖譜繪成

目前世界上二倍體糧食作物中最復(fù)雜的黑麥基因組的高質(zhì)量精細(xì)物理圖譜，由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)牽頭繪制完成。相關(guān)論文在最新一期的國際學(xué)術(shù)期刊《自然·遺傳學(xué)》上發(fā)麥。專家認(rèn)為，圖譜的構(gòu)建對麥類等作物遺傳改良有重要指導(dǎo)作用，未來有望更加高效地培育出擁有高產(chǎn)、抗病、抗寒等優(yōu)秀性狀的小麥新品種。

科研團(tuán)隊(duì)從黑麥中一共鑒定到2517個單拷貝基因，重新構(gòu)建了禾本科系統(tǒng)演化史；鑒定到了黑麥基因組中各種基因復(fù)制現(xiàn)象，在一定程度上揭示了黑麥突出抗逆性與獨(dú)特環(huán)境適應(yīng)能力的遺傳基礎(chǔ)；成功解析了黑麥高度復(fù)雜的種子儲存蛋白位點(diǎn)基因組成，為黑麥、小麥和小黑麥的品質(zhì)改良與產(chǎn)量提高打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

“燙發(fā)”新技術(shù)讓頭發(fā)秒變爬行機(jī)器人

近日，南開大學(xué)藥物化學(xué)生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、化學(xué)學(xué)院劉遵峰教授團(tuán)隊(duì)利用加捻和冷燙技術(shù)，研發(fā)出一種自行固定的智能頭發(fā)人工肌肉，可通過感知濕度實(shí)現(xiàn)自動伸縮，用它制成的毛蟲機(jī)器人可以做出爬行、扭轉(zhuǎn)等動作。該技術(shù)為含化學(xué)鍵的加捻纖維定型提供了一種新策略，在生物相容性智能材料、傳感器和軟體機(jī)器人研發(fā)領(lǐng)域中具有廣闊應(yīng)用前景。

該研究的重要意義在于通過生物相容性和可生物降解天然材料中的化學(xué)交聯(lián)實(shí)現(xiàn)捻度的保持，來制備自固定的纖維人工肌肉，并實(shí)現(xiàn)人工肌肉可逆性調(diào)節(jié)。這項(xiàng)新技術(shù)可拓展應(yīng)用于含-SH鍵的其他天然和人造材料的自固定中，并對含其他動態(tài)可逆共價鍵材料的自固定具有借鑒意義。”劉遵峰說。

圖/《科技日報(bào)》

二維石墨烯可實(shí)現(xiàn)室溫鐵磁性

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)國家同步輻射實(shí)驗(yàn)室閆文盛教授研究組與孫治湖副研究員合作，通過磁性金屬原子精確可控?fù)诫s的策略，實(shí)現(xiàn)了二維石墨烯的室溫鐵磁性。研究成果日前發(fā)表在《自然·通訊》上。

科研人員基于以往二維過渡金屬硫?qū)倩衔锏拇判哉{(diào)控研究經(jīng)驗(yàn)和DFT材料模擬設(shè)計(jì)，認(rèn)為精確可控的磁性過渡金屬（鐵、鈷、鎳等）摻雜是解決這一問題的有效方案。為了克服將過渡金屬原子嵌入石墨烯晶格的巨大勢壘，研究組利用氮原子構(gòu)造錨定位點(diǎn)，將鈷原子牢固地束縛在石墨烯晶格中，從而提供穩(wěn)定的局域磁矩，并通過鈷-氮-碳之間的軌道雜化形成鐵磁交換作用，實(shí)現(xiàn)了石墨烯的室溫鐵磁性。

熱河生物群首次發(fā)現(xiàn) 前爪挖掘型穴居哺乳動物

圖/中新網(wǎng)

前不久，來自中科院古脊椎動物與古人類研究所等單位的研究人員，報(bào)道了1.2億年前的早白堊熱河生物群的兩個哺乳形動物新屬新種，分別是產(chǎn)自九佛堂組的三列齒獸中國掘獸和義縣組的真三尖齒獸陳氏掘齒獸。為了適應(yīng)穴居和挖掘需要，這兩個新種屬演化出了相近的挖掘和適應(yīng)穴居的功能。這是熱河生物群中首次發(fā)現(xiàn)前爪挖掘型穴居哺乳動物。

三列齒獸中國掘獸和真三尖齒獸陳氏掘齒獸正型標(biāo)本的骨架都保存基本完好。其中，中國掘獸的正型標(biāo)本保存有已報(bào)道三列齒獸中最完整的頭后骨骼，也是熱河生物群里首次發(fā)現(xiàn)的基于哺乳形動物化石，代表了非哺乳下孔類迄今已知最晚的孑遺物種。

湖南率先開展重大基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目揭榜

圖/湖南省科學(xué)技術(shù)廳官網(wǎng)

湖南省科學(xué)技術(shù)廳4月9日揭榜了2021年度8個湖南省自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目。據(jù)悉，湖南是全國首個開展重大基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目揭榜的省份。

本次揭榜面向國內(nèi)外高校、科研院所、新型研發(fā)機(jī)構(gòu)、企業(yè)等法人單位，鼓勵產(chǎn)、學(xué)、研、用組成聯(lián)合體揭榜。資助額度每項(xiàng)最高可達(dá)到1000萬元，資助經(jīng)費(fèi)根據(jù)項(xiàng)目實(shí)施情況分年度撥付，當(dāng)年撥付40%，中期評估通過后第二年撥付30%，第三年再撥付30%。項(xiàng)目實(shí)施從2021年7月起，周期一般為3年，必要時可延長至5年。

此次發(fā)榜的8個項(xiàng)目選題分為重大民生類和前沿科學(xué)類兩部分，包括“湖南優(yōu)勢作物重要功能基因解析及分子育種基礎(chǔ)研究”“重金屬多介質(zhì)傳輸源頭阻斷與精準(zhǔn)修復(fù)機(jī)理”“智能感知與信息處理關(guān)鍵技術(shù)研究”“深海礦產(chǎn)資源開發(fā)理論方法與核心技術(shù)研究”等。

湖南數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展增速全國第四

工信部中國信息通信研究院4月25日發(fā)布的《中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展白皮書》顯示，2020年湖南數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模達(dá)1.15萬億元，總量位居全國第12，同比增長13.9%，發(fā)展增速排全國第4。

2020年是湖南省數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃實(shí)施第一年，以數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化雙輪驅(qū)動，聚焦5G、移動互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、軟件、信創(chuàng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力，數(shù)字經(jīng)濟(jì)正成為推動湖南省高質(zhì)量發(fā)展的新引擎。數(shù)據(jù)顯示，湖南省數(shù)字經(jīng)濟(jì)增速高于同期GDP增速10.1個百分點(diǎn)，占GDP總量比重27.5%，比2019年提升2.1個百分點(diǎn)。

圍繞數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展，湖南政策體系逐步完善，協(xié)同創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)生態(tài)基本形成。目前湖南省有國家級軟件產(chǎn)業(yè)基地1個，國家級網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)業(yè)園1個，株洲獲評特色型信息消費(fèi)示范城市。

新型激光器首次將反物質(zhì)降溫至接近絕對零度

近日，歐洲核子研究組織的研究人員宣布，他們使用加拿大國家粒子加速器中心的激光系統(tǒng)，成功將反氫原子樣品冷卻到了接近絕對零度。

普通原子的激光冷卻和激光操作已經(jīng)徹底改變了現(xiàn)代物理學(xué)，其中促成了多項(xiàng)獲得諾貝爾獎的研究。但是，反物質(zhì)和尋常物質(zhì)接觸時會湮滅，因此難以用常規(guī)方式創(chuàng)造并控制。此研究首次將激光技術(shù)應(yīng)用于反物質(zhì)冷卻和操控，解決了其中紫外波長生成、激光衰減、光學(xué)接觸限制等難題，將改變反物質(zhì)研究的格局。研究者期望下一步可以將激光冷卻的反物質(zhì)置于空間中，作為反物質(zhì)源，以進(jìn)行新的量子測量，甚至在未來最終創(chuàng)造出反物質(zhì)分子。

研究人員開發(fā)胰島素藥物口服新技術(shù)

糖尿病是全球第七大主要死因，影響近 10% 的世界人口，通常療法是注射胰島素以調(diào)節(jié)血糖水平。近日，紐約大學(xué)阿布扎比分校的研究人員開發(fā)了一種新型胰島素口服輸送系統(tǒng)，取代傳統(tǒng)的皮下注射，它不會因頻繁注射而產(chǎn)生副作用，能顯著改善糖尿病患者的用藥體驗(yàn)。

該系統(tǒng)通過層狀納米片制備耐胃酸的納米級亞胺連接共價有機(jī)骨架，并在納米片層之間裝載胰島素，可以像生理分泌的胰島素一樣進(jìn)入全身循環(huán)。實(shí)驗(yàn)表明，受試者在口服藥物后的2小時內(nèi)血糖水平即可恢復(fù)正常。與美國食品和藥物管理局（FDA）已批準(zhǔn)的兩種胰島素口服技術(shù)相比，該系統(tǒng)具有良好的生物相容性，在胃部高度穩(wěn)定，且能根據(jù)糖尿病患者的血糖水平提供適量的胰島素，防止藥物過量。

具有穩(wěn)定記憶的可編程機(jī)械超材料問世

圖/《自然》在線版

何為材料界的革命？可編程的超材料應(yīng)算其中，最近該領(lǐng)域取得重大突破。據(jù)英國《自然》期刊在線版日前發(fā)表的一項(xiàng)研究，瑞士科學(xué)家團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一種可以寫入、存儲并讀取以機(jī)械形式編碼數(shù)據(jù)的技術(shù)。

一直以來，用超材料存儲和提取非易失性數(shù)據(jù)的目標(biāo)都是“難以捉摸”的狀態(tài)。而此次成果為超材料工具集帶來了值得關(guān)注的擴(kuò)展，對于廣大需要在運(yùn)行中控制系統(tǒng)剛性和能量密度的工程應(yīng)用具備重要應(yīng)用潛力，同時，這一成果將能給超低功耗主動式超材料帶來新的設(shè)計(jì)方案。

在下一步研究中，團(tuán)隊(duì)將會讓該系統(tǒng)的36個位元轉(zhuǎn)化為3D結(jié)構(gòu)并加以微型化以及規(guī)?；?。

人工培養(yǎng)噬菌體成功阻止“超級細(xì)菌”生長

近日，一個由德國、奧地利和瑞士的研究人員組成的團(tuán)隊(duì)首次證明，專門培養(yǎng)的噬菌體比已知的野生噬菌體對多重耐藥性細(xì)菌有更好的療效。相關(guān)成果發(fā)表在《藥物學(xué)》雜志上。

為了測試人工培養(yǎng)出來的噬菌體混合物，研究人員選取了110種葡萄球菌菌株，這些菌株中43%是具有多重耐藥性的金黃色葡萄球菌（MRSA）變體（即所謂的“超級細(xì)菌”）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在110種葡萄球菌菌株中，噬菌體混合物成功阻止了101種菌株的生長。參與該研究的拉爾夫·埃里希特教授說：“這是噬菌體治療邁出的重要一步，成為臨床中抗生素的重要替代方法來治療某些MRSA感染，將使它更受關(guān)注?！?/p>

史上最白涂料能反射98.1%的陽光

據(jù)國外媒體報(bào)道，美國普渡大學(xué)研究人員研制出了迄今為止最白的涂料。該涂料可以反射98.1%的陽光，給建筑物涂上這種涂料能給它們降溫，有望使人們擺脫空調(diào)和電風(fēng)扇。

研究人員表示：“如果用這種涂料覆蓋面積約為93平方米的屋頂，估計(jì)可以獲得10千瓦的冷卻能力，這比大多數(shù)住宅使用的中央空調(diào)都要高效?！?/p>

這種新型超白涂料混合了硫酸鋇制成的顆粒，從而獲得了優(yōu)異的性能。硫酸鋇是白色相紙和化妝品中使用的一種化學(xué)化合物。這些顆?？梢允雇苛戏浅０撞⑶曳瓷湫院軓?qiáng)，但是研究人員必須尋找一種平衡，因?yàn)榱蛩徜^濃度太高會導(dǎo)致涂料剝落或破裂。

目前，已經(jīng)有一些城市正在為節(jié)能而粉刷屋頂。科學(xué)家們也在考慮使用涂料粉刷那些無人居住的地方以冷卻地球，為解決全球變暖問題帶來一種新途徑。

全球變暖迫使海洋生物“逃離”赤道

近日，新西蘭奧克蘭大學(xué)牽頭的一項(xiàng)新研究顯示，全球變暖正迫使海洋生物改變地理分布，“逃離”赤道地區(qū)，向兩極方向遷移。

研究團(tuán)隊(duì)分析了20世紀(jì)50年代以來48 661種海洋生物物種的分布數(shù)據(jù)，以評估氣候變化對跨緯度物種多樣性的影響。結(jié)果顯示，赤道附近的海洋生物物種數(shù)量減少，而亞熱帶的物種數(shù)量卻有所增加。這些物種包括生活在海底及海水中上層開闊水域的魚類、軟體動物和甲殼類動物。這種分布變化在海洋變暖效應(yīng)更顯著的北半球海域愈加明顯。

奧克蘭大學(xué)海洋生物學(xué)教授馬克·科斯特洛說，這項(xiàng)研究表明，氣候變化已在全球范圍影響海洋生物多樣性。相關(guān)成果與4月13日發(fā)表于《美國科學(xué)院院刊》。

迄今最復(fù)雜“DNA機(jī)器人”設(shè)計(jì)僅需幾分鐘

只用短短數(shù)分鐘而不是數(shù)天時間就能完成“DNA機(jī)器人”設(shè)計(jì)，現(xiàn)在科學(xué)家在這一領(lǐng)域邁出了巨大一步。據(jù)發(fā)表在近期英國《自然·材料》雜志上的研究，科學(xué)家開發(fā)了一種全新設(shè)計(jì)工具，可以在非常短的時間內(nèi)就設(shè)計(jì)出比以往任何時候都復(fù)雜得多的“DNA機(jī)器人”和納米設(shè)備。

在這一研究成果基礎(chǔ)上，未來“DNA機(jī)器人”將能在人類體內(nèi)輸送藥物、檢測致命病原體的存在，并且還有可能為其他越來越小的電子產(chǎn)品提供設(shè)計(jì)思路。

研究人員對這項(xiàng)技術(shù)充滿信心，他們認(rèn)為在未來5年到10年內(nèi)，將開始看到DNA納米器件的商業(yè)應(yīng)用。

真正“可生物降解”塑料面世

圖/物理學(xué)家組織網(wǎng)官網(wǎng)

可生物降解塑料一直被認(rèn)為可幫助解決塑料污染問題，這是因?yàn)榭缮锝到馑芰夏芡ㄟ^堆肥等方式降解。但今天大多數(shù)“可堆肥”塑料袋主要由聚乳酸（PLA）制成，不能在常規(guī)降解程序下被分解，還會污染其他可回收塑料。不過，日前發(fā)表的一項(xiàng)最新研究稱，美國科學(xué)家發(fā)明一種新工藝：僅用熱量和水，就可讓這些可堆肥的塑料更容易分解。

此前，加州大學(xué)伯克利分校材料科學(xué)與工程學(xué)教授徐婷及其研究小組發(fā)現(xiàn)一種可降解有毒的有機(jī)磷化學(xué)物質(zhì)的酶，還設(shè)計(jì)了一種名為無規(guī)雜聚物或RHP的分子，這些分子包裹著酶，保護(hù)酶不解體。

在此次研究中，研究團(tuán)隊(duì)使用了類似的技術(shù)，在制作塑料時，他們將數(shù)十億個納米級的可食用聚酯的酶包裹在RHP中，再嵌入塑料樹脂珠。研究發(fā)現(xiàn)，RHP包裹的酶不會改變塑料的特性。當(dāng)暴露于熱和水時，這種酶會擺脫聚合物包裹材料，并分解塑料聚合物。