国内外最新科技发现与创新

◎ 本刊综合报道

国际首个治疗肺动脉高压疫苗研发成功

华中科技大学同济医学院附属协和医院心内科廖玉华教授团队研发出国际首个治疗肺动脉高压（PAH）疫苗，研究成果日前在线发表于《美国心脏病学会杂志》。据悉，团队研发出国际上首个针对内皮素A型受体（ETAR）的疫苗（ETRQβ-002），该疫苗可显著降低野百合碱（MCT）诱导的模型大鼠肺高压20mmHg，降低SU5416及低氧诱导的模型小鼠肺高压10mmHg，且显著抑制肺小动脉重构和右室肥厚，不引起肝肾功能损害，对正常血压动物及PAH模型动物的循环血压无影响。除疫苗外，该团队还研发出了针对ETAR的单克隆抗体，该抗体应用于PAH模型动物，也具有明显降低PAH及抑制肺动脉重构的作用。

我国首次实现纳米级单体磁化实验测量

从中科院强磁场科学中心获悉，该中心薛飞研究团队在国际上首次实现非特定形状纳米样品单体磁化过程的实验测量。研究团队提出并实现一种新的纳米样品转移组装方法，使用一台自主研制的动态悬臂梁测磁装置，成功观测到了纳米颗粒样品中的单磁畴变化。研究成果日前在线发表于《物理应用评论》上。薛飞研究团队实现的纳米样品转移组装方法，利用聚焦离子束（FIB）—扫描电子显微镜（SEM）双束系统和纳米机械手，能够可靠地将任意形状纳米样品有效转移至用于超灵敏扭矩探测的微纳悬臂梁上。使用该技术，研究团队成功探测到了直径小于100纳米的单个纳米样品中的磁畴翻转，实现的对磁矩探测灵敏度达到了1×10-15emu量级，比商业振动磁强计灵敏度好1000万倍。

溶瘤病毒可延长脑肿瘤小鼠存活时间

根据英国《自然·通讯》杂志5月28日发表的一项癌症学研究，欧洲科学家团队利用病毒靶向癌细胞——利用一种溶瘤病毒成功延长了两种不同类型儿童脑肿瘤模型小鼠的存活时间。这些发现促使研究人员利用该病毒展开了一项长期临床试验。溶瘤病毒是一类具有复制能力的肿瘤杀伤型病毒，其可以被设计成为“专业杀手”——只在肿瘤中复制并杀死肿瘤细胞，同时激活自身的抗肿瘤免疫系统。西班牙纳瓦拉健康研究所科学家马塔·阿隆索及其同事，利用高级别胶质瘤和弥漫内生性脑桥胶质瘤模型小鼠，检验Delta-24-RGD病毒的有效性。他们发现与未经治疗的小鼠相比，在四种不同的癌症模型中，实验小鼠的存活时间延长了。进一步的研究表明，病毒在小鼠体内触发了免疫响应，这意味着免疫系统的激活促成了抗癌响应。

我量子科学家率先观察到宇称时间对称

从中国科学技术大学获悉，国际期刊《科学》近日刊登了该校杜江峰院士领导的研究团队的最新成果。他们在世界上首次观察到宇称时间对称。这个观测方法及其过程突破了传统量子体系中对量子系统的调控方法，加深了量子系统相互作用的理解，有助于人们更好地认识微观世界的奇妙性质。浩渺的宇宙中有无数普通或者奇妙的对称性。而代表空间的宇和代表时间的宙，本身也是一对对称性。如果物质同时满足时间和空间对称，科学家就认为他们满足宇称时间对称。为了研究物质的各种奇妙特性，科学家们会用各种方法调控出宇称时间对称状态。杜江峰院士实验室近年来一直专注于单自旋体系的量子控制研究。荣星教授和伍旸博士调控金刚石中的一个氮—空位缺陷中的电子自旋作为系统比特，他们巧妙地加入核自旋做为辅助比特，实现了电子自旋的宇称时间对称调控，完成了这个领域“零的突破”。杜江峰院士评价说：“这项工作为进一步研究非传统量子体系所描述的新奇物理奠定了坚实的基础。”

全新氧化钼二维材料问世

莫斯科国立钢铁合金学院国家研究型技术大学与美国内布拉斯加大学林肯分校合作，开展二维材料合成及其性能研究，并在纳米技术科学期刊中发表了关于氧化钼（MoO2）方面的工作成果。二维材料的特征在于其厚度非常小（通常小于1纳米），因此可用于创建现代电子设备上使用的分层异质结构，比如晶体管、传感器、太阳能电池和发光二极管等。二维材料的创建和研究是现代材料科学中最有前景的方向之一。莫斯科国立钢铁合金学院国家研究型技术大学研究人员德米特里·穆拉托夫表示，他们通过化学沉积法从气相中获得了二维材料氧化钼，然后使用分析方法对其进行全面研究，并将进一步研究如何利用这些成果。他表示，新材料可用于创建异质结构和纳米器件，如晶体管、传感器、光电探测器等。据悉，该大学功能纳米系统和高温材料教研室已经开发出用于太阳能电池、发光二极管和传感器的过渡金属硫属化物，正在研究将氧化石墨烯作为改善各种钢耐腐蚀性的涂层的方法。

可解释人类进化的关键基因“现身”

据物理学家组织网5月27日报道，加拿大研究人员发现，以前被认为在不同生物体中具有相似作用的20多种基因，实际上对人类有独特作用，这些基因属于C2H2锌指转录因子，该发现有助于解释人类是如何存在以及进化的。这些基因编码名为“转录因子”（TF，控制基因活性）的蛋白质。TF识别名为“基序”（motifs）的特定DNA代码，并借助它们与DNA结合，打开或关闭基因。这些基因的作用仍然是未解之谜，但众所周知，拥有更多不同TF的生物也拥有更多细胞类型，这些细胞类型可以新颖的方式组合在一起构建更复杂的生物体。休斯认为，这些锌指TF可能具有独特的作用：可能负责人体生理学和解剖学——比如我们的免疫系统和大脑的独特特征；另外，这些锌指TF可能与性别二态性——无数可见但通常不太明显的性别差异。这些差异影响人们的择偶和生育，对个体的生理也会产生深远影响。

我国科学家发明新单晶体管逻辑结构

日前，复旦大学科研团队在集成电路基础研究领域取得一项突破。他们发明了让单晶体管“一个人干两个人的活”的新逻辑结构，使晶体管面积缩小50%，存储计算的同步性也进一步提升。相关研究成果已在线发表于《自然—纳米技术》。在冯·诺依曼架构下，计算和存储是相互分离的。如今数据的计算速度越来越快，但存储速度和传输速度却未能得到同步提升，冯·诺依曼架构的限制就主要体现在计算速度、存储速度和传输速度的不相匹配。而复旦科研团队这一新的逻辑结构可以通过器件级存算一体路径破解数据传输阻塞瓶颈问题，突破了现有逻辑系统中冯·诺依曼架构的限制。只需“一个房间”就可实现计算和存储的功能，即“房间”内分层工作，第一层负责计算，第二层负责存储，两个表层在垂直空间上形成堆叠。如果成功产业化，将推动集成电路向更轻、更快、更小、功耗更低方向发展。

智能化设备可让新疆棉花平均增产3%

新疆农业科学院经济作物研究所近日公布一项试验结果，为棉花灌溉、施肥、施药筛选出两套水肥药高效一体化智能装备。一种是适用于较大棉田的棉田PLC（可编程逻辑控制器）主动灌溉施肥施药机，另一种是适用于小型棉田的经济型被动灌溉施肥施药机。近年来，新疆棉花生产面临水资源短缺、生产成本过高、劳动力短缺等问题。而提高水肥资源的利用效率、简化劳动工序、降低成本是实现新疆棉花提质增效、绿色发展的根本出路。该研究所林涛团队从2017年开始在阿克苏地区阿瓦提县350亩示范基地进行试验，结果表明，采用水肥药高效一体化灌溉技术可以使化肥、农药的减施量均达到25%左右、使肥料的利用率提升12%、化学农药利用率提升8%以上，棉花平均增产3%。

简单便宜方法制出更坚固材料

俄罗斯国家研究型技术大学莫斯科国立钢铁合金学院（NUST MISIS）的学者们发明了一种获取立方氮化硼纳米粒子的经济方法。这种方法有助于以工业规模生产复合材料改进剂——强化剂。研究结果发表在科学杂志《材料科学与工程A》上。复合材料是多元材料，通常由塑料基础构成，而塑料基础则有坚固性高的填充物加固。该学院无机纳米材料科研实验室的学者们发明了通过在球磨机中对立方氮化硼进行可控分层和粉碎其微细粉的方法来获取纳米粒子的技术。实验室高级研究员、本项研究共同作者安德烈·科瓦利斯季介绍说：“工作成果表明，在球磨机中对立方氮化硼进行分层和粉碎的效率极高，这种方法有助于确保高效生产出平均尺寸在50纳米到100纳米的纳米粒子。”利用所获得纳米粒子，学者们在已经展示出极大硬化的铝的基础上，合成了首批复合金属陶瓷材料。按照计算，新技术获取类似纳米结构的成本可能降至利用传统高温合成法成本的二十分之一。