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“悟空”号全海深AUV最大下潜深度达7709米

4月1日，哈尔滨工程大学科研团队顺利完成第三阶段深海海试试验，返回青岛母港。该团队研发的“悟空”号全海深AUV最大下潜深度达到7709米，创造了中国无人无缆潜水器AUV下潜深度的新纪录。

全海深AUV是无人、无缆潜水器，具有作业范围广、机动性强、对母船依赖小的优势，具备在海洋最深处进行自主作业的能力。

2017年，在科技部“深海关键技术与装备”专项的支持下，哈尔滨工程大学获准牵头开展全海深无人无缆潜水器AUV关键技术研究。项目开展适合于全海深AUV的水声通信、单信标导航定位、水样／沉积物采样、定点悬停作业、自主安全决策等重点方向的研究，研制全海深AUV集成验证系统。经过潜心研发，2019年春秋，“悟空”号完成了两次1500米级海试。2020年尽管在疫情之下，项目组也没有停止向深海挑战。2021年从2月24日到4月1日，在中国国家深海基地管理中心组织的西太平洋深海科考航次中，“悟空”号全海深AUV最大下潜深度达到7709米，打破原最大潜深纪录5213米，创造了中国无人无缆潜水器AUV下潜深度的新纪录。这也是继俄罗斯“勇士-D”AUV后，AUV潜深的世界第二深度。

小麦是保障我国粮食安全的重要主粮作物

科学家获得一代聚合多个优异基因的小麦新种质

据中国农科院最新消息，近日，该院作物科学研究所作物转基因及基因编辑技术与应用创新团队，利用多基因编辑技术，实现了冬小麦一代多个优异等位基因聚合，并成功获得了无转基因、聚合多个优异等位基因的小麦新种质，为小麦和其他多倍体农作物开展多基因聚合育种提供了重要的技术支撑。相关研究成果最新在线发表于《分子植物》。

小麦是保障我国粮食安全的重要主粮作物。目前，利用CRISPR/Cas9系统介导的基因编辑技术已广泛应用于农作物功能基因组学研究和作物遗传育种改良，但由于小麦为异源六倍体，基因组比较庞大且背景复杂，遗传转化效率相对较低，目前仍然缺乏高效的小麦多基因编辑体系。

团队利用CRISPR/Cas9系统和多顺反子tRNA自剪切体系，开发了一种高效、通用的多基因编辑技术。以控制穗发芽抗性、氮吸收利用、株型、支链淀粉合成和磷转运的6个基因作为靶基因，分别构建同时靶向2个、3个、4个和5个基因组合的多基因编辑载体，以黄淮麦区大面积种植的小麦品种郑麦7698为受体材料，实现15个基因组位点同时编辑，获得了2、3、4、5个基因编辑植株，最高编辑效率可达50%。团队进一步通过胚拯救和后代分离，成功获得了无转基因、多个优异等位基因聚合的小麦新种质。

CRISPR/Cas9系统介导的小麦多基因编辑，获得聚合多个优良等位基因的小麦新种质。这一小麦高效、通用多基因编辑体系的建立，将有助于促进小麦分子生物学研究和复杂性状形成的网络解析，定向创制小麦新种质，加速育种进程。

中国专家自主研发完全可降解支架

如何更好地治疗心血管疾病，成为当下亟待解决的问题。近日，中国科学院院士葛均波领衔的团队研制的新一代完全可降解支架备受关注。

心脏支架手术是治疗冠心病的常用方法，但金属支架植入后要永远留在体内，并且患者需要长期服药，这也成了支架患者的某种“心病”。研究发现，冠脉支架并不须在身体里“放置”一辈子，它的“服役”周期为支架植入冠状动脉6个月，之后便可以“功成身退”，让血管恢复其原来的面貌。

葛均波院士团队开发的生物完全可降解支架历经15年研发、科研攻关及临床研究随访，拥有中国自主知识产权。这种XinSorb生物完全可降解，支架植入体内一段时间后，可对狭窄的冠脉血管作机械性支撑，同时释放药物防止再狭窄，之后缓慢降解并完全被组织吸收，最后血管结构功能完全恢复。

与传统的永久性金属支架相比，完全可降解支架由生物可降解或可吸收的材料制成，具有良好的组织相容性和生物降解性，在血管狭窄部位植入可降解支架后，既可以在前期有效地扩张血管，又可被逐渐降解。降解产物可通过代谢排除体外或被人体吸收利用，而不影响远期血管功能。生物可降解（吸收）支架推广使用将为心脏介入治疗带来新的发展机遇，造福更多的心血管病患者。

二维石墨烯结构效果图

我国学者实现二维石墨烯的室温铁磁性

中国科学技术大学国家同步辐射实验室科研团队通过磁性金属原子精确可控掺杂的策略，实现了二维石墨烯的室温铁磁性。研究成果日前发表在《自然-通讯》上。

石墨烯由于高载流子迁移率、长自旋扩散长度和弱自旋轨道耦合等优良性质，被认为是下一代自旋电子学应用中极具前景的材料。如何在本征抗磁的石墨烯中诱导出稳定的室温铁磁性，是石墨烯基自旋电子学器件制备面临的首要问题之一。

科研人员基于以往二维过渡金属硫属化合物的磁性调控研究经验和DFT材料模拟设计，认为精确可控的磁性过渡金属（铁、钴、镍等）掺杂是解决这一问题的有效方案。为了克服将过渡金属原子嵌入石墨烯晶格的巨大势垒，研究组利用氮原子构造锚定位点，将钴原子牢固的束缚在石墨烯晶格中，从而提供稳定的局域磁矩，并通过钴-氮-碳之间的轨道杂化形成铁磁交换作用，最终实现石墨烯的室温铁磁性。

研究组利用两步浸渍-热解的方法，在氮原子辅助下，将钴原子单分散掺杂在石墨烯晶格中，样品在室温下饱和磁化强度为0.11emu/g，居里温度达到400K。通过同步辐射软、硬X射线谱学技术和多种X射线谱学解析方法，研究人员证实了样品中的钴是以平面四边形结构单元原子级分散于石墨烯晶格中，排除了磁性起源于钴相关第二相的可能。进一步计算表明，该石墨烯体系具有金属性的能带构造，存在Fermi面处态密度显著增强，以及π电子自旋极化，表明该石墨烯体系中的室温铁磁性起源于传导电子中介的铁磁交换机制，平面四边形结构单元是室温铁磁性的主要来源。

科学家破解豆科植物幸存“密码”

近日，中国科学院昆明植物研究所科研人员参与的豆科系统发育基因组学和根瘤菌固氮共生演化研究取得新进展。相关研究破解了豆科植物在“恐龙大灭绝”时期得以幸存并繁衍成为被子植物最成功的类群之一的“密码”。

研究显示，豆科的祖先起源于大约距今6700万年前，即“恐龙大灭绝”时期。这一时期，包括裸子和蕨类植物等在内的大约五分之三的物种发生灭绝，豆科却得以幸存。豆科植物与根瘤菌共生固氮体系，是自然界固氮效率最高、固氮量最大的生物固氮系统，每年可以固定17.2×107吨氮元素。

通过国际合作广泛取样、大规模RNA测序或浅层DNA测序，科研团队新获得391个豆科物种的700多万核基因转录本的序列数据，结合其他已发表的基因序列数据集，覆盖豆科所有的6个亚科59个族或族级分支的共计463种。

基于这些数据，科研人员得到高解析和高支持的豆科系统树，解决一些长期存在争议的系统关系。同时，在豆科中鉴定到28次全基因组二倍化或者三倍化加倍事件；并针对豆科亚科之间多个异源多倍化的假说进行65个豆科物种数据的比较分析，支持豆科祖先经历多倍化。

研究表明，豆科早期全基因组复制事件可能为稳定有效的固氮根瘤提供丰富的遗传物质基础，为一系列生理、生态性状的演化提供内在条件。同时，“恐龙大灭绝”时期物种大灭绝为豆科物种提供了更多的生态位，以及豆科稳定高效的固氮能力协同促进自身物种的多样化进程，使之最终演化成为一个成功的被子植物类群。这一研究为了解新生代物种多样性提供了重要的视角。