前沿扫描六则

欧空局“鱼叉”清理太空垃圾试验成功

日前，欧空局“碎片清理”项目试验取得成功，卫星发射“鱼叉”成功捕获目标。空客公司发布的试验视频显示，模拟太空垃圾的铝板挂在由卫星伸出的碳纤维吊杆上，卫星瞄准发射一枚钢笔大小的“鱼叉”，“鱼叉”成功穿透铝板并将其拖回卫星。空客公司负责试验的高级工程师阿拉斯泰尔·韦曼表示，“鱼叉”以每秒20米的速度击中目标，尖端穿透铝板后，弹簧结构上的倒钩将铝板牢牢固定。“碎片清理”项目为人类清理太空垃圾、提高太空任务安全提供了有效途径。但这种看似“人畜无害”的“垃圾清理技术”却潜藏着骇人的军事价值。“鱼叉”既可充当太空清洁工，也能成为“超级武器”破坏对手卫星。随着这些技术逐渐趋向成熟，太空武器的“潘多拉魔盒”或将最终打开。

生命“字母表”迎来四名新成员

地球生命的DNA包含4个碱基，但现在美国科学家将生命“字母表”的数量增加了一倍。本研究中，应用分子进化基金会创始人史蒂文·本纳领导的团队，通过调整普通碱基——鸟嘌呤、胞嘧啶、腺嘌呤和胸腺嘧啶（G、C、A、T，其中A与T配对、C与G配对）的分子结构，创建出两对新碱基：S和B、P和Z。新碱基的形状与天然碱基类似，但结合方式不同。随后，他们将合成碱基与天然碱基结合，得到了由8个碱基组成的DNA。实验表明，合成序列与天然DNA拥有相同属性：它们采用相同的方式可靠地配对；无论合成碱基的顺序如何，双螺旋结构都保持稳定；DNA可忠实地转录成RNA。这一成果首次系统性证明了合成碱基与天然碱基可彼此识别并结合，且形成的双螺旋能保持稳定。

新催化剂可将气态二氧化碳转化为碳电池

人类的任何活动都有可能造成碳排放，而温室气体中最主要的气体就是二氧化碳。虽然目前很多研究都专注于将二氧化碳还原成高附加值产品，如化学原料和燃料，但这些方法无法实现永久性碳捕捉（因为合成的燃料只会被用来燃烧）。近日，澳大利亚研究团队研发了一种液态金属电催化剂，可以在室温下将气态二氧化碳直接转化为含碳固体。随后，他们将收集到的固体产物制成超级电容，该超级电容未来有望成为轻量级电池材料。研究人员指出，此前的碳纳米材料制备方法通常需要几百摄氏度的高温，而他们研发的技术可以帮助降低二氧化碳转化的高能耗需求。科学家认为，这项研究对于去除大气中的二氧化碳具有重要应用价值。

俄研发出新型外科手术机器人平台

俄罗斯国立叶夫多基莫夫口腔医科大学与莫斯科国立“斯坦金”技术大学联合，研制出一款新型外科手术机器人平台，从牙科到神经外科等各种医疗临床手术都可以使用。该外科手术机器人平台包含导航、手术规划和两个机器人三部分，其中两个机器人一个是全自动的，一个是手动的，属于机械手臂型。手动机器人（机械手臂）的外形很像一座台灯，被固定在手术台上用来管理和控制各种手术工具，包括手术刀、活检针、激光灯等。另外，还有一个可视化和导航系统平台，可以根据患者器官的数字模型规划手术，并通过视觉系统在计算机屏幕上观看手术的进程。研制该外科手术机器人平台的本质是实现外科“智能手术”，手术时不需要外科医生参加，因为机器人做手术的准确性要比外科医生高。

可净化室内雾霾的“智能窗纱”问世

中国科学技术大学俞书宏教授领导的团队通过一种浸染自组装的方法，以传统的商业尼龙网纱（聚酰胺）为基底，成功研制了超大面积的柔性透明智能窗口材料。据介绍，研究人员在20分钟内即可制备约7.5平方米的银纳米线-尼龙智能窗口，花费约100元。这种柔性透明智能窗口不仅能够和热致变色染料相结合改变室内的光照强度，还能够作为高效的雾霾收集器用以净化室内的空气质量。其中，空气净化效率最高可达99.65%，并且能够在50秒内将空气中PM2.5的浓度从严重污染降至空气优良。同时，制备得到的银纳米线-尼龙智能窗口在雾霾收集之后，只需要简单地浸泡在乙醇中20分钟，就可以清洗干净并再次使用，即使经过上百次的可重复循环，其净化效率依然可以保持稳定。

美国载人版“龙”飞船完成首次试飞返回地球

在国际空间站停留5天后，美国太空探索技术公司的首艘载人版“龙”飞船于3月8日凌晨脱离空间站，并于6个多小时后顺利降落在预定的大西洋海域，完成首次试飞任务。据美国航天局介绍，“龙”飞船此次向国际空间站送去约200千克物资和设备，并将约150千克的科学工具、空间站设备等带回地球。此外，飞船上还载有一个身穿白色宇航服、名为“里普利”的假人模型，其头部、颈部和脊柱等装有多个传感器，用于收集飞船飞行过程中的相关数据。这次试飞旨在验证载人版“龙”飞船安全运送宇航员往返国际空间站的能力。按照美国航天局的计划，本次试飞成功后，载人版“龙”飞船将于今年7月进行首次载人飞行，将两名美国宇航员送往国际空间站。