“玲龙一号”全球首堆开工等

本刊综合

“玲龙一号”全球首堆开工

7月13日，全球首个陆上商用模块化小堆“玲龙一号”在海南昌江核电基地正式开工。“玲龙一号”是中国核工业集团有限公司自主研发并具有自主知识产权的多功能模块化小型压水堆堆型，是继“华龙一号”后的又一自主创新重大成果。

与电功率百万千瓦级的三代大型反应堆“华龙一号”相比，电功率仅12.5万千瓦的“玲龙一号”除了可以发电外，还可实现核能的多用途，比如城市供热和制冷、工业供汽、海水淡化、稠油开采等。

据悉，“玲龙一号”小型堆具有一体化设计和模块化建造的技术特点，适用于海岛、矿区、高耗能企业等多种场景的能源供应，具有大型核电机组无法取代的功能。

猕猴大脑三维结构解析进入微米级

脑是人体最复杂的器官，要深入了解大脑的运转机制，就需要为大脑绘制一幅“三维高清地图”。猕猴是研究人类智力和人脑疾病机理所必需的非人灵长类模式动物，但解析猕猴的大脑图谱一直是脑科学领域的“深水区”。

在7月26日发表于《自然·生物技术》的一项研究中，中国科学技术大学、中国科学院深圳先进技术研究院教授毕国强和刘北明团队与国内外学者合作，通过自主研发的高通量三维荧光成像VISoR技术和灵长类脑图谱绘制流程，实现了对猕猴大脑的微米级分辨率三维解析。

中国科学院院士、浙江大学教授段树民表示，灵长类等大动物全脑的介观成像是脑图谱绘制所面临的巨大挑战，VISoR技术为解决这一难题提供了可行的手段。

全球首制

超大海洋设备“蓝鲲号”亮相

7月15日，2021新动能·青岛展览洽谈会在青岛开幕。会上，全球首制的超大型海洋设施一体化拆解和安装多功能装备“蓝鲲号”亮相。

“蓝鲲号”由2艘重吊船和1艘运输船组成，配备DP3动力定位系统，举升臂系统总起重能力30 000吨，可广泛应用于海上平台拆解、安装和运输，海上风电安装，海底设施铺设、安装，海底隧道水下大型设施整体安装，跨海大桥超大型模块吊装，超大件海上物流，海事打捞，海上事故应急救援支持等多种海上综合工程，具有高效率、低成本、低风险等作业优势。

时速600公里磁浮列车下线

7月20日，由中国中车承担研制、具有完全自主知识产权的我国时速600公里高速磁浮交通系统在青岛成功下线，这是世界首套设计时速达600公里的高速磁浮交通系统，标志着我国掌握了高速磁浮成套技术和工程化能力。

该高速磁浮交通系统采用“车抱轨”的运行结构，安全等级高。单节载客量可超过百人，并可在2到10辆范围内灵活编组，满足不同载客量需求。目前，5辆编组列车在厂内调试线上实现了整列稳定悬浮和动态运行，各项功能性能良好。

高速磁浮项目技术总师、中车四方股份公司副总工程师丁叁叁表示，此次下线的高速磁浮采用成熟可靠的常导技术，利用电磁吸力使列车悬浮于轨道，实现无接触运行，具有高效快捷、安全可靠、绿色环保等技术优势。

国产最大直径土压平衡盾构机下线

7月10日，具有完全自主知识产权的国产最大直径土压平衡盾构机“锦绣号”在长沙下线。“锦绣号”开挖直径达12.79米，总长135米，总重3000吨，刀盘涂装采用熊猫图案，被称为“最萌大国重器”。

中铁十四局成自高铁锦绣隧道项目盾构掘进负责人李港介绍，为应对覆土浅和沿线地面多建构物的复杂情况，该款盾构机增设23个超前注浆孔、28个径向注入口，可加强预先对周围土体注浆加固，径向注入支撑介质，有效控制地面沉降，确保地面建筑不受影响。盾构机采用高承压能力的聚氨酯密封技术，可承受隧道超大埋深带来的极高水土压力。

李港表示，具有完全自主知识产权的最大直径土压平衡盾构机研制成功，为国内长大铁路隧道施工提供了有力保障，进一步巩固了国产隧道掘进技术装备的自主可控能力。

科学家制备出可弯曲“冰光纤”

一段冰柱可否呈现出堪比撑竿的弯曲程度？乍听之下不可能。在人们的常识中，冰是一种脆性的易碎物质，没有弹性、无法弯折。然而在微观尺度下，科学家打破了这一固有认识。

近日，浙江大学光电科学与工程学院童利民教授团队联合浙大交叉力学中心和美国加州大学伯克利分校的科研人员，在-50℃环境中，制备了直径从800纳米到10微米的高质量冰单晶微纳光纤。在-150℃环境中，冰光纤获得了10.9%的弹性应变，這一数据接近冰的理论弹性极限。

此外，研究团队在可见光波段实现了冰光纤的宽带光传输，这意味着冰光纤将能够用于低温光学导波与传感。

科研人员实现 温和噬菌体快速检测

中国科学院南海海洋研究所副研究员郭云学建立了一种温和噬菌体的新颖的检测方法。相关研究日前在线发表于美国微生物协会旗下生物学核心期刊《环境微生物报道》。

由于温和噬菌体可隐匿存在于宿主菌中，常规的“双平板检测”耗时长、通量低且敏感性不高。郭云学等建立的新方法的依据为：当两种细菌在游动性平板上游动时，含有温和噬菌体的菌会接触未被污染菌，同时释放大量噬菌体，这些噬菌体会将未被污染的菌吃出一道明显“分界线”，且分界线在被吃的菌一侧呈现锯齿状。这种基于游动性平板的温和噬菌体具有成本低、速度快、灵敏性高的优点。

该方法可用于大规模检测工业发酵中常用菌株和实验室模式菌株是否被温和噬菌体污染，以及检测细菌宿主是否新获得温和噬菌体，具有较好的科学和工业应用前景。

国内首条 5G陶瓷自动检测生产线建成

7月20日，湖南银和瓷业有限公司“5G+智慧工厂-AI（人工智能）陶瓷质检平台应用项目”正式上线运行，这标志着醴陵成功研发并建成国内首条5G陶瓷自动检测生产线，成为湖南“5G+”陶瓷检测行业首个示范点。

此项目利用机器视觉检测系统拍摄高清陶瓷图像，通过高算力云端独立AI服务器，将高等级工业相机产生的图像数据压缩后，由5G网络传送到移动云端AI服务器进行处理，对图像中的缺陷进行实时定位与识别，再由抓取装置将合格的陶瓷进行筛选分类，大幅提升陶瓷工艺品的检测效率。据介绍，该系统1秒钟可上传12张待检图片，对容器型瓷器的检验数量每天可达5000个。

“5G+智慧工厂-AI陶瓷质检平台应用项目”不仅大幅缩减了人力，还能有效解决高强度人工目检视觉疲惫导致检测出错率增加的问题，从而推动陶瓷产业迈上高质量发展新台阶。

7平方厘米芯片可同时检测千种突变酶

人们要弄清蛋白质或酶是如何工作的，以及了解基因突变如何影响这些对生命至关重要的分子，往往需要数年时间。研究人员必须一个个地改变分子中的氨基酸，产生变异的酶，并测试变异如何影响酶的机能。显然，这一方法昂贵、费力。

近日，发表在《科学》上的一篇论文描述了一种名为“高通量微流体酶动力学”（HT-MEK）的新系统，它可以让研究人员一次测试超千种突变酶，并将时间缩短到几个小时。

美国斯坦福大学的研究人员制成了一枚价值10美元、约7平方厘米大小的芯片。该芯片包含1568个微孔，每个孔包含一种变异的酶和一个微流控系统，后者可以同时向所有突变体输送试剂。

此项技术不仅可以提高对酶结构功能的认识，还能够为药物研发、机器学习算法提供大量数据。

“电子皮肤”用于可穿戴监视器监测皮肤癌

美国麻省理工学院研究人员研发了一种防汗“电子皮肤”，即嵌入传感器的舒适的黏性贴片，可用于长期持续监测佩戴者生命体征和皮肤癌等疾病的发展。即使出汗，传感器也不会出现故障或脱落。相关研究日前发表在《科学进展》杂志上。

该技术通过对材料进行超薄层蚀刻，以类似于剪纸状图案贯穿贴片制造人造汗管，如同人类皮肤上的毛孔。该设计确保汗水可以通过贴片溢出，防止刺激皮肤和对嵌入式传感器的损坏，同时有助于贴片在拉伸和弯曲时贴合人体皮肤。灵活性与材料的抗汗能力相结合，使其能长时间监测人体健康状况，这是以前的“电子皮肤”设计所未实现的。

柔性32比特微处理器问世

日前，英国一个科研团队报告称，他们结合金属氧化物薄膜晶体管和柔性聚酰亚胺，制成了一种柔性32比特微处理器，这一设备的问世推动了低成本、全柔性智能集成系统的发展。

该处理器被集成在一个可从内部存储器运行的电路内，当前版本在装配之后不能更新，不过研究团队认为，未来迭代能实现可编程的存储器。

研究人员表示，处理器拥有更多晶体管，比此前金属氧化物薄膜晶体管构成的最佳柔性集成电路多12倍的逻辑门，这一纤薄、低成本的柔性微处理器或可为日用品的智能化开拓道路。

新型复合材料加速受损骨骼恢复

俄罗斯托木斯克理工大学科研人员使用3D打印技术制造出一种植入物，在其表面涂覆一层生物活性涂层，可使受损骨骼的恢复速度提高1倍，显著节省了治疗时间和资源。相关研究日前发表在《现代医学技术》上。

研究人员称，他们研制的涂层已经在世界著名的伊利扎罗夫创伤中心成功使用，为来自俄罗斯、法国和其他国家的400多名6～50岁的患者安装了带有涂层的植入物。这些涂层植入物也成功地应用于兽医实践。根据与该中心专家联合研究的结果，没有观察到1例植入物被身体排斥的情况，并且由于使用了涂层，使骨骼和肌肉正常结构的恢复速度提高了1倍。

研究人员谢尔盖·特维尔多赫列博介绍，该技术的新颖之处在于结合了多种材料改性方法。不仅可以在形状上，而且可以在理化和生物学特性上将植入物个性化，这是治疗复杂病变和损伤所必需的。

新技术可大规模培养 生产革类材料的真菌菌丝体

芬兰国家技术研究中心日前发布公报称，该中心研发出一种新技术可以大规模培养真菌菌丝体，用菌丝体生产的革类材料可替代动物皮革或合成革。

公报解释说，利用新技术，菌丝体可在普通的生物反应器中通过发酵培养，类似的工艺已在食品、化工和制药行业广泛使用。生物反应器培养的菌丝体很容易扩大到工业生产所需的产量，且其加工而成的革类材料质量稳定、成本较低。

芬兰国家技术研究中心科研人员表示，这种新型材料具有皮革般的外观和质感，像动物皮革一样坚固。目前，该中心科研团队正在探索在服装、鞋履和配饰等领域应用菌丝体制造的革类材料，并尝试通过生物方法提高材料的抗撕裂和磨损强度。

DNA“测龄”有利于鱼类种群管理

研究人员介绍，传统上硬骨鱼类年龄一般通过测量耳石等钙化结构的增量来确定，然而摘取耳石会造成鱼类死亡，该方法对于受威胁鱼类物种并不可取。为此，澳大利亚研究人员开发出一种DNA检测新技术，可测定鱼类的年龄。

根据先前已在斑马鱼基因组中发现的与年龄相关的DNA甲基化位点，研究人员测定了澳洲肺鱼等3种濒危淡水鱼类的年龄。研究人员利用已知年龄的鱼类个体校准发现，与斑马鱼年龄相关的DNA甲基化位点同样可以准确测定澳洲肺鱼等鱼类年龄。

研究人员表示，了解鱼类年龄对于物种保护非常重要，有助于了解鱼类生长繁殖情况，制订可持续捕捞方式，以及确定物种是否面临灭绝风险等。

打音检查无人机问世

日前，日本一个研究小组开发出一种能对混凝土墙面和桥墩等进行打音检查的飞行机器人（无人机）。

当新型无人机接近天花板或墙面时，会被螺旋桨上下的气压差吸住从而保持稳定的姿态。这时无人机可一边将轮胎贴在墙面上，一边将机上的速动马达机构压在墙上，展开打音检查。实验中，速动马达可将钢条一端固定，另一端旋转弯曲，在瞬间向相反方向弹出，将锤子打到墙面等处，对其进行频率最大达1赫兹的打击。该速动马达机构重量仅60克却能获得巨大的打击力。经验证，利用这个力量对有空洞的混凝土材料进行打音检查，可通过打音波形确认来自空洞的信号。

研究团队计划进一步进行螺旋桨声音和打击声音的分离、打击力与正常或异常的判定等打音检查技术研发。最终目标是将该无人机应用于桥梁、隧道等混凝土结构物，以及楼宇墙面瓷砖检查等方面。

新包衣工艺使种子锁水抗旱长得好

据7月8日发表在《自然·食品》杂志上的论文，美国麻省理工学院的研究人员发明了一种很有前景的新包衣工艺，可降低种子关键发芽阶段面临的缺水压力，甚至同时可为种子提供额外营養。

该团队开发的是双层种子包衣。包衣的外层是一种凝胶状的涂层，包裹种子，为其“锁住”一切水分。包衣的内层含有保存下来的被称为“根际细菌”的微生物，以及一些促进种子生长的营养物质。当种子暴露在土壤和水中时，微生物会将氮固定在土壤中，为成长中的幼苗提供营养肥料，帮助其生长，还能使土壤变肥沃。

下一步，该团队将利用新技术培育出从种子到果实的完整作物，以测试是否在干旱条件下提高了农产品产量。未来，研究人员还将设计适应不同气候模式的包衣剂，有可能实现根据特定生长季节的预测降雨量为种子量身定做包衣。