前沿科技动态

英国南安普敦大学开发出可传输更强信号的空心光纤

据科技纵览杂志官网2020年12月13日消息，英国南安普顿大学研究人员开发出一种空心光纤，其较传统实心光纤可传输功率更大的信号。传统光纤传输光信号时，输入过高的功率将破坏光纤内部的介质，而嵌套结构纤芯的空心光纤使光信号可在该种光纤的空心层中传输。由此，空心光纤能承受更高的功率。由于光在空气中的传播速度比在玻璃中的传播速度快50%，且不会对光纤产生破坏，因此空心光纤可应用于速度要求极高的短数据链路。除能提供抗破坏性和更快的光速外，将光信号在光纤的中空部分传输，还可以减弱纤芯材质特性导致的非线性效应，提高信号的保真度，降低信号损耗。（唐乾琛）

(图片来源：IEEE Spectrum)

美国麻省理工学院研究人员开发出新型硅基LED，有望集成到计算机芯片中

据Tech Xplore网2020年12月14日消息，美国麻省理工学院（MIT）研究人员开发出新型硅基发光二极管（LED）。此前，LED很难由硅基材料制造，必须单独制造后嵌入电子设备中。MIT研究人员开发的新型硅基LED具有经过特殊设计的结点（二极管不同区域之间的触点），能够在较低的电压下发出较亮的光线，且开关速度更快。在测试中，研究人员使用该LED以250赫兹的频率发送信号，这表明该技术不仅可以用于照明、传感应用，还可以用于数据传输。未来，将LED集成到硅基芯片中，有望为纳米级电子产品简化制造过程、提高性能。（唐乾琛）

(图片来源：Phys.org）

香港理工大学提出近传感器和传感器内计算概念

据Tech Xplore网2020年12月21日消息，香港理工大学研究人员提出近传感器和传感器内计算概念，以应对随着物联网设备不断增多，不同传感器和计算单元间冗余数据传输量增加，给网络和计算设备带来的负担。香港理工大学研究人员提出近传感器和传感器内计算的概念，希望将计算任务部分转移到传感终端，以减少功耗并降低延迟。在演示实验中，研究人员使用光电电阻式开关存储阵列证明，传感器收集的预处理图像可提高图像识别算法性能。下一阶段的工作中，研究人员希望能扩大近传感器和传感器内计算的规模，提高系统的整体性能，并最大程度地减少冗余数据的传输。（唐乾琛）

(图片来源：Tech Xplore）

美国FDA 批准首款基因编辑改造的家猪上市，可供食用和生产药物

据FDA官网2020年12月14日消息，美国食品药品监督管理局（FDA）批准由Revivicor公司开发的基因编辑家猪GalSafe上市。该公司通过基因编辑技术，敲除在猪细胞表面添加α-半乳糖的蛋白酶，从而使猪细胞不再表达α-半乳糖，解决了可能由猪的组织和器官引起的急性免疫排斥问题。这是FDA批准的首个可同时用于人类食物以及潜在疗法的IGA动物，或可用于生产不含α-半乳糖的人类医疗产品及血液稀释药物肝素。（刘发鹏）

(图片来源：MEDPAGE TODAY）

英国科学家利用干细胞首次成功重建出完整的人类胸腺

据GEN网2020年12月14日消息，英国弗朗西斯·克里克研究所科学家利用人类干细胞和生物工程支架成功重建了人类胸腺。研究人员从人类供体中提取胸腺上皮细胞和胸腺间质细胞，培养出数十亿个胸腺干细胞群落。细胞在支架上仅生长五天后，胸腺就能发育至与出生九周后的胎儿相似的阶段。当研究小组将这些胸腺植入小鼠体内时，在超过75%的接受移植的个体中，胸腺能够支持人类淋巴细胞的发育，发挥免疫功能。这是科学家首次成功地重建出完整的人类胸腺，不仅推进研究和治疗严重免疫缺陷，而且将对开发培养人造器官的新技术产生影响。相关研究成果发表于《自然·通讯》期刊。（刘发鹏）

(图片来源：EuroStemCell)

美国研究人员利用人工智能设计出血清素传感器，有助于研究睡眠和心理健康

据NIH官网2020年12月23日消息，美国加州大学戴维斯医学院的研究人员利用先进的基因工程技术和人工智能将细菌蛋白质（OpuBC）转化为血清素传感器。该传感器可能比目前的方法更精确地监测血清素的传播，可帮助科学家在更自然的条件下研究血清素的神经传递，检测大脑血清素水平的微妙、实时变化，以及测试精神活性新药物的有效性。该研究的部分资金来源于美国国立卫生研究院（NIH）的大脑研究计划。相关研究成果发表于《细胞》期刊。（肖尧）

（图片来源：Cell 官网）

美空军开展F-22、F-35A 和XQ-58A 飞机编队飞行数据共享测试

据aerotime网站2020年12月15日消息，美空军F-22“猛禽”战斗机、F-35A“闪电”II战斗机和XQ-58A“女武神”无人机首次进行编队飞行测试，并利用“一号网关”系统实现数据共享。美空军表示，F-22和F-35A能通过“一号网关”系统共享数据，但是XQ-58A无人机在测试中无法与上述两型战斗机实现数据共享传输。“一号网关”系统是美空军“先进作战管理系统”（ABMS）开发计划的一部分，旨在创建一个军事物联网，以实现信息的快速自动共享，提高决策速度和作战响应。试验验证了“一号网关”系统强大的空中组网能力，为美军推进多域联合作战能力提供帮助。（张嘉毅）

（图片来源：aerotime.aero）

奥地利完成氢动力火车测试

据railway-technology网2020年12月2日消息，法国阿尔斯通公司制造的氢燃料电池火车Coradia iLint近日成功地完成了奥地利联邦铁路的客运运行测试，并获得了奥地利运输网的完全批准。Coradia iLint是世界上第一列由氢燃料电池驱动的客运列车，其运行时速可达每小时140千米，仅排放水和蒸汽。自2018年9月首批两列氢动力列车已在德国下萨克森州投入运营以来，阿尔斯通公司已经在德国售出了41列氢动力列车，英国、荷兰、法国和意大利等国家对氢动力列车的兴趣愈发上升。（张宇麒）

(图片来源：alstom）

韩国建立“放射性灾害控制系统”

据ajudaily 网2020 年12 月7 日消息，韩国原子力研究院（KAERI）建立由机器人和无人机组成的“灾害控制系统”，可实时监测放射性，远程操作封锁核泄漏设施。韩国“灾害控制系统”包括3 型移动式机器人：“跟踪辐射区域监测”“事故监测远程控制系统”和“事故响应机械手”。“跟踪辐射区域监测”是一种室内放射性监测机器人，配备有热探测器和剂量仪。“事故监测远程控制系统”是一种全地形四轮车辆机器人，携带一架特殊的无人机来监测场址和辐射泄漏情况。“事故响应机械手”是一种履带式机器人，配备一对机械手，可对物体进行精细操作。（张宇麒）

(图片来源：KAERI）

日本提出新海洋探测技术，利用海洋生物绘制海床地图

据cnBeta网2020年12月10日消息，日本理化研究所研究人员开发出一种利用海底生物探测海洋的技术。研究人员将装有脉冲发射器的黄貂鱼和电鱝（底栖动物），连同四个接收器一起发射到海底。在两个小时的时间里记录下这些鱼在活动时声波发射器的位置并利用这些数据编制出一张海床地图。随后，研究人员将这幅图跟现有的海底地图进行比较，发现数据基本一致，精确度约能达到10厘米。在该项研究中，研究人员能区分黄貂鱼是在水中快速游动还是在海床上缓慢掠过，这对于它们在深海中移动时收集可靠的地图数据至关重要。（武志星）

(图片来源：cnBeta）

挪威启动海底碳封存项目

据Ocean News网2020年12月28日消息，挪威政府近日批准了北极光项目。该项目的目标是将二氧化碳注入和封存在北海海床下2600米处。挪威政府同意提供第一阶段建设所需资金69亿挪威克朗（约合人民币52.9亿元）的80%。挪威石油和能源部长蒂娜·布鲁在发布会中表示，碳捕获和封存是实现《巴黎协定》目标的一项重要技术。从2024年起，北极光项目每年将能够处理和封存150万吨二氧化碳，后期将达到500万吨。（武志星）

(图片来源：Ocean News）

欧洲计划投资60 亿欧元构建卫星互联网星座

据ADVANCED TELEVISION网站2020年12月23日消息，欧洲计划投资60亿欧元构建卫星互联网星座，以使欧洲在卫星互联网竞赛中保持竞争力。欧盟委员会相关人士透露，欧盟官员签署了一项类似于“星链”的近地轨道网络研究项目，该卫星网络将为政府机构提供安全通信，并为偏远地区提供互联网服务。预计，欧盟将于2021年开展相关技术研究。当前，主要航天国家均在谋划构建低轨小卫星星座，并拟加快部署进程，以抢占太空资源，从而夺取未来太空战略优势。未来，低轨小卫星星座将成为新时期太空竞争的制高点。 （张嘉毅）

(图片来源：witanworld.com）

美空军研究实验室试验高速武器小型战斗部

据赖特帕特森空军基地官网2020年12月14日消息，美空军研究实验室（AFRL）成功演示了一种用于高速武器的小型战斗部。据悉，该战斗部重量约为传统战斗部的一半，且占用空间大幅降低，将使武器能容纳更多燃料，并能增加武器射程。AFRL表示，美空军第846试验中队对该型高速武器小型战斗部进行了火箭橇试验，其在实际测试中展现了良好的飞行效果。未来，美军的高超声速武器一旦装备这种小型战斗部，将进一步提升武器的攻击效能。（张嘉毅）

(图片来源：wpafb.af.mil）

法国法马通公司利用3D 打印技术制造金属铀燃料物质

据3dprintingmedia网2020年12月14日消息，法国法马通公司旗下的法国原子燃料研究和制造公司研究和创新实验室（CRIL）利用3D打印技术成功制造出全球首种铀-钼和铀-硅物质。这套打印设备由法马通和贝尔福特蒙彼利亚德科技大学合作开发，使用激光束逐层对铀-钼和铀-硅物体进行3D打印。这一里程碑将推动研究堆用金属铀燃料板、第四代先进反应堆的原型燃料，以及医用同位素辐照靶等燃料或组件的开发与生产。（张宇麒）

(图片来源：framatome）

麻省理工研究人员开发出可自动设计机器人形态的计算机系统

据engadget 2020年12月1日消息，麻省理工学院研究人员开发出计算机系统RoboGrammar，能对机器人的形状进行仿真，确定最优设计效果。研究人员首先在该系统中确定可用于制造机器人的零件类型，如轮子等，以及机器人需要在什么类型的地面运行，系统通过“图形语法（Graph Grammar）”规则，对机器人组件排列进行约束，就能够生成成千上万个机器人结构和控制程序。这种神经网络算法迭代地对机器人集合进行采样和评估，学习哪种设计更适合给定任务，并随着时间的推移而不断提高，给出最优的机器人设计。这种更具创造性的新型机器人设计方法，将给机器人领域带来新的计算机辅助创造力。（张宇）

(图片来源：engadget ）

美国西北大学研发出类似水生动物的微型机器人

据西北大学官网2020年12月9日消息，美国西北大学研究人员开发出一种外表与行为都类似微型水生动物的迷你机器人。该机器人由水凝胶材料制成，身体90%由水构成，内部嵌有铁磁纳米线支架，可响应外部磁场控制而改变形状。该机器人通过吸收和排出水分，使柔软躯体完成行走、滚动等动作。结合光源、磁场以及高精度计算，该机器人可沿着所需路径产生精确运动，能执行货物运输等任务。该机器人有望在化学和医疗领域开辟新的应用场景。（张宇）

(图片来源：西北大学官网）