科技短波

小鹰-700飞机成功首飞

由中国航空工业集团有限公司与通航国际（西安）飞机技术有限公司合作研发的国内具有自主知识产权的轻型多用途通航飞机——小鹰-700飞机，3月22日在位于西安阎良的航空工业试飞中心机场成功首飞。

小鹰-700飞机于2019年3月13日顺利完成了首飞技术质量评审和放飞评审，飞机状态良好，满足首飞的全部条件。

小鹰-700飞机是全新设计的四座单发活塞式螺旋桨飞机。飞机主要用途为运输航空、通用航空、个人飞行等驾驶人员的初级飞行训练，并可用于其他各种通用航空领域。飞机支持包括尾旋在内的所有训练科目，具有很好的安全性、舒适性及可维护性。

小鹰-700飞机首飞之后将在航空工业试飞中心完成预计2年左右的适航取证试飞，最终取得型号合格证并进入市场。后续将向飞行培训型、物流货运型、私人商用型、紧急救援型、农林业务型、雪上及水上飞行型等领域开展系列化改型发展。

我国首只克隆警犬正式“入学”

日前，3个月大的克隆犬“昆勋”辗转2000多千米，从北京来到昆明警犬基地正式“入学”，接下來，它将在训导员的培训下，适时开发潜在的警用性能，为6月龄之后的“上岗培训”做准备。

“昆勋”2018年12月在北京出生，出生时体重540克，体长23厘米，各项健康指标均正常，它的诞生标志着我国首次成功实现警用工作犬克隆。

此次遴选为供体犬的“化煌马”是一只雌性狼青系昆明犬，现年7岁，曾因实战能力突出被评为公安部“一级功勋犬”。经第三方机构亲缘鉴定，克隆犬“昆勋”的DNA与体细胞供体犬“化煌马”有99.9%以上的相似度，证实二者存在同一性关系。

“人造太阳”核心部件研制成功

近日，被誉为“人造太阳”的中国环流器二号M（HL-2M）装置的核心部件——主机真空室研制成功。它将助力中国环流器二号M装置开展堆芯级聚变等离子体物理实验和关键技术研究，为装置的建设奠定了坚实基础。

据了解，正在建设中的中国环流器二号M装置是中国最大的托卡马克装置，主要研究和平利用核聚变，使其成为一种几乎取之不尽的清洁能源。主机真空室属该装置的核心部件，是为核聚变技术研究量身定制的特殊容器，属于超高真空设备，需要耐受约1.5亿摄氏度的高温，同时还要能够承受核聚变反应过程中的复杂电磁力和热应力。

该设备由西安核设备有限公司和核工业西南物理研究院共同研制，是我国首台特材全焊接-双曲面-薄壁件结构的主机真空室。从概念设计、设计定型到制造完成凝聚了研发团队大量心血，相继攻克了复杂曲面成型技术、复杂结构焊接及防变形技术、联体成环技术以及真空大窗口高精度加工技术等多项关键技术难题。

棉花种子萌芽“开关”被发现

浙江大学农学院张天真教授课题组在棉花种子中找到了一个能直接感知环境温度并调控种子萌发的小分子“开关”。研究人员表示，对于种子温度响应机制的发现，将进一步指导人们在低温、干旱、盐碱地精准育种。

正常情况下，棉花种子在吸足水分后24小时开始萌发，一次实验中，研究人员发现，有一组棉花种子萌发的时间量缩减了一半，吸水后12小时就陆续萌发了。提前萌发的棉花种子内，一种小分子热激蛋白HSP24.7的含量特别高。

“这种小分子热激蛋白就像植物的一个温度感受器，蛋白含量升高后，种子内的线粒体不仅会产生更多的活性氧，还会促成包裹在胚芽之外的胚乳膜的降解，使棉花种子即使在低温下也会迅速萌发。如果缺少这个蛋白，即使环境温暖和煦，种子仍会像在低温中一样‘休眠’。”张天真说，通过进一步实验，他们发现这一机制在双子叶植物中普遍适用。

张天真说，种子萌发是植物生命周期开始的第一步，田里的棉花如果能“统一步调”，而不是各有节奏，就能高效地实现同步采收，这是农作物精准育种的目标之一。

高密度航空燃料来了

近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员李宁、中国科学院院士张涛课题组等开发了一条以纤维素为原料制备高密度航空生物燃料的新路线。该路线有望减少二氧化碳排放和对进口原油的依赖。

传统的以煤、石油和天然气为代表的化石能源，不但储量有限，具有不可再生性，使用过程中还会排放大量的二氧化碳导致气候变暖等环境问题。为此，研究人员将目光转向了廉价易得、可再生的生物质原料——纤维素。纤维素是农林废弃物的主要成分之一，可通过水稻、小麦、玉米、棉花等农作物秸秆以及木屑、落叶、树皮等林业废弃物进行简单的化学处理获得。

与普通的航空煤油相比，高密度航空燃料的使用可以在不改变油箱体积的前提下有效地增加飞行器的航程、载荷、飞行速度，可为我国航空煤油的多元化供应提供技术储备。

该混合物具有比常规航空煤油更高的密度和较低的凝固点。它既可以作为现有化石基高密度航空燃料的补充，也可以作为添加剂改善其他航空燃料的性能。

在实际应用中，可以利用高密度航空生物燃料远航程、高载荷的特点，减少长途飞行旅程中的转机次数和航空运输中需要的航班次数，进而降低飞机在起飞和降落过程造成的噪声、二氧化碳以及其他污染物排放，为绿色航空事业贡献力量。此次开发的以纤维素为原料合成可再生高密度航空燃料技术，对于农林废弃物资源利用、减少原油进口依赖度、环境保护等都具有重要意义。

水滴跳“芭蕾”，一滴也能发电

近日，中国科学院化学研究所宋延林课题组与清华大学冯西桥、李群仰等研究人员合作，发现下落的水滴撞击到特殊平面后，能够以超过每分钟7300转的速度高速旋转，在空中跳起“芭蕾舞”。

研究人员利用图案化的特殊功能表面对液滴碰撞行为进行精确调控，首次实现了液滴碰撞后的高速旋转运动，水滴的运动形态由碰撞之前的平动变为了碰撞之后的转动，突破了经典“牛顿碰撞定律”的研究范畴，开辟了液滴撞击研究的新视野。

液滴碰撞后产生高速旋转，实现液体平动能向转动能的转化。这与水力发电过程中，水的动能转化为发电机转子的动能进而产生电能类似，液滴碰撞过程中液滴的转动能也能被收集利用。

基于此原理，研究人员研制了利用单个液滴进行物体驱动的新型液滴驱动器，将图案化浸润性的基底漂浮在磁悬浮系统中，水滴落在表面后产生旋转运动。当4.8毫克的液滴碰撞到94毫克的基底后，能驱动基底以超过50°每秒的角速度转动。该研究在水力能量收集与利用、水上漂浮物驱动、高效降温等方面具有广泛的应用前景。

科学家推测出青藏高原年轻时的模样

我国科学家在青藏高原中部发现了一片距今约2500万年的棕榈叶化石，根据对这一化石的研究，科学家推测出了青藏高原年轻时的模样，同时也将青藏高原中部的抬升史推后了至少约1000万年。

该化石是中国科学院在第二次青藏高原综合科考时发现的。科考队在藏北伦坡拉盆地距今约2500万年的地层中，采集到了这一叶片化石。整个标本长度达1米，叶脉清晰可见。

中国科学院西双版纳热带植物园研究员苏涛说，全球现生棕榈科植物共有2500多种，主要分布在热带和亚热带地区，在高寒高海拔地区，它们根本无法存活。能在青藏高原发现棕榈科植物化石，实属罕见。

研究人员结合现生棕榈科植物分布区，分析了制约其生长的关键气候要素，并利用古气候模型模拟了13种不同的地形地貌情景后，推测出了青藏高原年轻时的模样。

约2500万年前，青藏高原的中部有一条东西向的峡谷，峡谷里生长着棕榈，而峡谷两侧则是海拔约4000米的高山。“这一峡谷地貌直到约2300万年前才逐步消失，青藏高原中部的海拔逐渐抬升，并超过了4500米，最终变成了今天我们看到的高海拔荒原。”苏涛说。

关于青藏高原隆升的时间和幅度，学界有不同观点。有学者曾用同位素分析，认为青藏高原中部在3500万年前已经达到了接近现在约4500米的高程。棕榈化石的发现将青藏高原中部的抬升历史推后了至少约1000万年，同时也为学界认识青藏高原的形成演变提供了新的化石证据。

新型纳米机器人可进入活体癌细胞

加拿大多伦多大学研究人员最新开发出一种纳米机器人。它可在磁性“镊子”的操控下，在活体癌细胞中精准活动，未来有望用于癌症诊断和治疗。

研究人员首先在显微镜玻片四周放置了6个磁线圈，然后在玻片上植入活体癌细胞。当研究人员把一个直径约700纳米的磁性铁珠也放置在显微镜玻片上，铁珠被癌细胞轻松“吞噬”进细胞膜。然后，研究人员通过计算机算法改变6个磁线圈的电流以建立三维磁场，引导铁珠到达细胞内的指定位置。

研究人员与美国和加拿大的医院合作，利用这种机器人系统精准测量出早期和晚期的膀胱癌细胞的细胞核在反复戳刺后核硬化的程度。他们发现，晚期癌细胞和早期癌细胞在形态上相似，但晚期癌细胞的硬化反应不那么强烈，由此可将两者区分开来，这有望成为癌症诊断的一种新方法。

研究人员还设想，用这种纳米机器人可以阻塞肿瘤血管，从而“饿死”癌细胞或直接破坏癌细胞，未来有望为化疗、放疗和免疫疗法无效的癌症患者提供一种新疗法。

基因疗法有望助失明者恢复视力

美国研究人员开发出一种基因疗法，通过病毒载体将视蛋白基因导入视网膜的神经节细胞，成功恢复了因视网膜退化而失明的实验鼠的视力。

视网膜有两种感光细胞，一种是视锥细胞，另一种是视杆细胞。感光细胞的表面分布着视蛋白，视杆细胞中的视蛋白为视紫红质，视锥细胞中的视蛋白为视锥蛋白。视网膜退化通常会伴随感光细胞死亡，但其他包括神经节细胞在内的细胞层在人完全失明后的几十年里仍可保持健康。

眼科界此前认为，如果不移植整个感光细胞信号系统，视蛋白在视杆细胞和视锥细胞之外无法发挥作用，而美国加利福尼亚大学伯克利分校等机构的研究人员认为，所有视网膜细胞中都存在受体，视蛋白会自动连接到视网膜神经节细胞的信号系统。

研究人员在灭活的腺相关病毒中植入了一种能识别绿光的受体——中波敏感视锥蛋白的基因。这种病毒可以直接被注射进眼睛的玻璃体。病毒携带基因进入通常对光不敏感的神经节细胞，使它们对光敏感，并能向大脑发送信号从而产生视觉。

研究人员表示，这种通过灭活病毒传递基因的疗法，在3年内就可以在因视网膜退化而失明的人身上开展临床试验。

4D打印智能材料能随温度改变性质形状

美国的工程师创造了一种柔性轻质材料，经4D打印后的材料可用于飞机和无人机的机翼、柔软机器人、微型植入式生物医疗装置等，能更好地实现减震和变形。

3D打印也被称为增材制造，可通过逐层打印的方式，将预先构建的数字蓝图转变为物体。基于这项技术的4D打印有一个很大的不同之处，它使用特殊材料和复杂设计来打印物体，这些物体在环境条件如温度变化下，会随之改变形状。

工程师们创造的这种新“超材料”，经过精心设计后变得不同寻常。以前，超材料的性质和形状一旦制造出来就不可逆转，但此次用热量来调整特性的超材料，能在被击打时保持刚性，或像海绵一样变软以吸收震动。

这种神奇的材料，可用于提高飞机或无人机机翼性能，还可用于空间发射的坍塌轻质结构，甚至更大结构的太空板的重建。由这种材料制成的软机器人像章鱼一样柔韧，可根据环境和当前任务，调整灵活性或刚度。如果将其插入微小装置植入人体进行诊断或治疗，可以让介入装置暂时变得柔软和灵活，进入人体进行微创手术并减少疼痛。

无人驾驶汽车学会高速转弯

一种自动驾驶汽车已经学会在不打滑的情况下高速转弯。这种技能在紧急操作状态下可能派上用场。

美国斯坦福大学的研究人员利用一种被称为神经网络的人工智能算法，创建了一套自动驾驶系统。他们获取了20多万个运动样本数据，并基于此对神经网络进行了训练。这些数据来自在不同路面（包括北极圈附近轨道上的冰雪混合物表面）上进行的试验驾驶。

研究人员为一辆大众车配备了该算法，并在椭圆形赛道上进行了测试。在转弯时速约50千米时，它的循迹误差很小，偏离目标转弯路径不到50厘米。

研究人员发现，当路面被冰雪覆盖时，他们的神经网络也能工作。不同路面上的准确运动预测对于确保汽车在各种天气条件下都能表现良好非常重要。

为了让自动驾驶汽车安全行驶，需要一个能在危急情况下快速刹车、加速或转向的控制系统，使其在摩擦极限下安全驾驶。操作系统可在突然需要转向等紧急情况下提供帮助。

日本首次培养出块状“人造牛排”

日本研究人员近日宣布，首次成功利用牛肌肉细胞培养出块状的“人造牛排”。

“人造肉”已成为近年科研热点之一。日本东京大学生产技术研究所和日清食品公司的研究小组表示，目前世界各地研究出的“人造肉”大部分是“碎肉”，他们的目标是人工培养出块状的肌肉组织，并让“人造牛排”具有牛肉本身的口感。

在培养过程中，研究小组向牛肌肉细胞添加维生素C，成功培养出成熟的牛肌肉细胞。研究小组还采用特殊的立体培养法，培养出细长的肌肉组织，然后通过特殊方法培养多层肌肉组织，制成长1厘米、宽0.8厘米、厚 0.7厘米的块状肌肉。

研究小组说，这项工作朝着培养有牛肉本身口感的“人造牛排”迈出了第一步。随着技术进步，今后有望培养出更大块的“牛排”。研究小组认为，“人造肉”由体外培养细胞而获得，对环境影响较小，可在严格卫生监管下生产，未来有望成为传统肉类的替代品。

研究人员发现上百种新的肠道细菌

澳大利亚哈得孙医学研究所研究人员与英国和加拿大同行发现了人体中100多种新的肠道细菌，有望据此开发出针对肠胃失调、胃肠道感染等疾病的新诊疗方法。

研究人员收集了来自英国和加拿大20名志愿者的粪便样本，在此基础上成功培育出737株细菌菌株，并对其开展了DNA（脱氧核糖核酸）测序。分析结果显示，菌群由273种细菌组成，其中105种是新菌种。

此外，本次研究首次测出了其中173种细菌的基因序列，使已知的人体肠道细菌基因组数量增加了37%。哈得孙医学研究所的塞缪尔·福斯特说：“本次研究创建了最大、最全面的肠道细菌公共数据库，肠道菌群对健康和疾病都有着重要影响。”

“星际蝙蝠”影像被捕捉

欧洲南方天文台超大型望远镜（VLT）捕捉到了距离我们约2000光年外的星际空间中，一个形似蝙蝠的星云。

欧洲南方天文台称，这只“宇宙蝙蝠”代号是NGC1788，藏身在猎户座黑暗的角落，正展开它的翅膀。它被位于星云中心的年轻星星所照亮。尽管被不透明的尘云遮住，这些星星的明亮光芒仍然勾勒出了星云的样子。

对于肉眼而言，NGC1788太暗了，但超大型望远镜能够捕捉到它柔和的色彩。欧洲南方天文台称，这是NGC1788迄今为止最详尽的照片。

天文学家认为，星云由强大的星风所形成。它们把炽热的等离子体带到这个地方，形成了云和星星，并组成了这个不同寻常的图像。