前沿科技动态

三星发布全球首款搭载MRAM非易失磁阻内存的计算机

据三星官网2022年1月13日消息，韩国三星电子公司发布世界首款搭载MRAM（磁阻非易失随机存储器）的计算机，有望用于AI运算。目前的计算机大都采用独立的内存芯片以及独立的硬盘存储。为了提高运算效率，业界一直在开发非易失的内存，能够兼顾硬盘和内存的功能，同时有助于大大降低功耗。为了实现这一目标，三星研究人员开发了RRAM（电阻随机存储器）、PRAM（相变随机存储器）等，开发出MRAM存储器原型。三星采用的MRAM存储器具有高速、耐用、容易量产等优点，但由于功耗问题，此前迟迟没有正式亮相。（翟丽影）

(图片来源：samsung)

英伟达探索多芯片GPU模块架构，以满足不断变化的数据需求

据Techspot网2022年1月8日消息，英伟达正探索“可组合封装”（COPA）多芯片图形处理单元（GPU）模块架构。但由于传统融合GPU解决方案正迅速变得不太实用，研究人员才想到COPA-GPU 的理念。这些融合GPU 解决方案依赖于由传统芯片组成的架构，辅以高带宽内存（HBM）、张量核心/矩阵核心、光线追踪（RT）等专用硬件的结合。具有混合/匹配多个硬件块的能力。它能够更好地适应当今高性能计算所承担的动态工作负载及复杂的深度学习环境。这种整合更多功能和适应多种类型工作负载的能力，可带来更高水平的GPU重用。（翟丽影）

(图片来源：Techspot)

美国完成首例将猪心植入人体的心脏异种移植手术

据reuters网2022年1月11日消息，美国马里兰大学医学院已成功将转基因猪的心脏移植到一名57岁男性患者体内，术后三天患者状况依然良好。研究人员对供体猪进行了10次特异性基因编辑，将其体内与人类快速抗体介导的猪器官排斥反应有关的3个基因敲除，将负责免疫接受的6个人类基因插入基因组。此外，为防止猪心脏组织过度生长，还将其体内的一个额外基因敲除。接下来的几周，医生将仔细监测患者体征，以确定新器官的功能。该手术为全球首例心脏异种移植手术，首次证明转基因猪心脏能像人类心脏一样发挥作用，且不会立即产生排斥反应。（张芮晴）

(图片来源：reuters)

葡萄牙科学家培育出无骨鲈鱼鱼片

据greenqueen网2022年1月3日消息，葡萄牙里斯本大学生物工程和生物科学研究所的Algae2Fish团队成功培育出兼具“零骨头”和“无负面环境影响”的无骨鲈鱼鱼片。该团队使用3D打印的支架培养鲈鱼细胞，其中，3D打印所需的生物墨水由藻类代替，所含成分能提供必要的营养和Omega-3脂肪酸。而且，鲈鱼细胞在培养过程中不会暴露于微塑料、重金属或当前污染物中。未来，人工培养的海产品将成为传统商业捕鱼的潜在可持续替代品，许多公司正准备使其成为商业现实，Algae2Fish团队希望将其技术与全球养殖海产品行业共享。（张芮晴）

(图片来源：greenqueen)

美国科学家开发出加快识别蛋白质结构的工具包

据ornl网2022年1月10日消息，美国能源部橡树岭国家实验室（ORNL）和佐治亚理工学院共同领导的科学团队，发布高性能计算工具包和在Summit超级计算机上部署的详细信息，以加快准确识别生物体整个基因组中蛋白质结构和功能的速度。研究人员通过利用ORNL的Summit超级计算机、谷歌AlphaFold和佐治亚理工学院的SAdLSA计算工具，预测数千种功能未知的蛋白质结构和作用。此外，该工具还具备适配更先进计算平台的能力，预计每秒计算量将超过1018次。这种深度学习驱动方法通过DNA序列推断蛋白质结构和功能，以促进新发现，从而为生物技术、生物安全、生物能源和环境污染及气候变化等提供更加丰富的解决方案。（张芮晴）

(图片来源：ornl.gov)

加拿大科学家利用DNA制成发光纳米天线

据ScienceDaily网2022年1月11日消息，加拿大蒙特利尔大学的研究人员使用短DNA片段合成出纳米天线，其上附着的荧光染料充当微小天线的“接收器”部分，可感知特定蛋白质的分子表面和相互作用，根据不同的蛋白质功能发出荧光，将信息传递给科学家。通过调整DNA片段的长度和结构并将不同染料附着在不同地方而创造出的纳米天线，可在某些蛋白质功能发生时给出不同信号，以帮助科学家监测蛋白质运动、行动和变化。新纳米天线可用来更近距离地研究生物学，包括蛋白质故障导致疾病的方式，有望为药物开发开辟新途径。（张芮晴）

(图片来源：science alert)

俄罗斯研究人员研制出一款在低温环境下仍可使用的电池

据poisknews网2022年1月19日消息，俄罗斯科学院物理化学与电化学研究所、国立研究型大学莫斯科电子技术学院和莫斯科罗蒙诺索夫国立大学的研究团队研制出基于锗纳米线的电池负极。研究人员在不使用黏合剂和导电添加剂的情况下，在钛导电基材上用氧化锗的水溶液电化学合成纳米线制成电极，并与电解质一起封装组成电池。这种材料与电池中的电解质相互作用时，会与锂产生10种不同的化合物，使其容量达到1624mAh/g，是智能手机传统电池中石墨容量的五倍，即使在-50°C的低温下也能有效工作。相关研究成果发表于《电分析化学》杂志。（张宇麒）

(图片来源：RAS)

瑞士开发出人工光合作用制氢新方法

据phys网2022年1月11日消息，瑞士洛桑联邦理工学院开发出一种新的人工光合作用制氢方法。研究人员先利用四硫代富勒烯（TTF）组成微棒作为天线来捕捉可见光，再将其与油包水乳液结合，TTF将驻留在靠近水相的油相中提取水氧化产生的氢气。TTF仅由碳、硫和氢原子组成，不需要任何贵金属离子，如铂或铱，这意味着这种方法具有成本效益和可持续性。相关研究成果发表于美国化学学会金刊。（张宇麒）

(图片来源：phys)

美国研究人员发现“魔角”石墨烯可同时具备超导性和铁磁性

据Phys网2022年1月6日消息，布朗大学（Brown University）的一个研究团队表明，通过诱发自旋轨道耦合，“魔角”石墨烯（“magicangle”graphene）可成为一种强大的铁磁体。研究人员将“魔角”石墨烯与二硒化钨块结合，并对齐堆栈精确地诱导石墨烯中的自旋轨道耦合。实验表明，在存在外部磁场的情况下，沿一个方向流过材料的电流会产生霍尔效应，因此可以通过外部磁场控制“魔角”石墨烯的磁性，使其成为磁存储设备的理想候选材料。相关研究成果发表在《科学》期刊上。（李维科）

(图片来源：Phys)

北卡罗来纳州立大学开发软材料来保存生物药物

据北卡罗来纳州立大学网站2022年1月11日消息，北卡罗来纳州立大学（NCSU）的研究人员开发了一种柔软的材料，可以保存治疗感染用的药物，而不会产生抗菌素耐药性的风险。研究人员发现，与短链氨基酸或肽相结合的树枝状大分子DendriPeps可以围绕纳米颗粒并使其在各种条件下保持稳定。DendriPeps涂覆了纳米颗粒，受到局部刺激（温度、压力和湿度等刺激）就会释放纳米颗粒，释放出的粒子具有治疗活性或者像噬菌体一样杀死危险的细菌。（李维科）

(图片来源：北卡罗来纳州立大学网站)

Biped可穿戴设备利用自动驾驶技术来引导盲人

据NewAtlas网2022年1月4日消息，瑞士初创公司Biped设计制造了一款可穿戴设备“Biped”，利用自动驾驶技术来引导盲人在城市街道上行走。Biped采用背带形式挂在肩上，可与第三方耳机无线配对，设备正面的一组3D红外摄像头可以捕捉佩戴者面前170度全景视野，反馈给集成微处理器上运行的AI软件，可识别10种不同类型的静止和移动物体。系统通过跟踪物体及用户的运动轨迹，判定是否会发生碰撞，并通过耳机发送定向音频信号警告。该设备还可用于GPS导航，通过不同类型的信号让用户知道何时何地转向。（李维科）

(图片来源：NewAtlas)

美国研究人员开发出首个完全3D打印的柔性OLED显示器

据EurekAlert网2022年1月7日消息，明尼苏达大学双城分校的研究人员使用定制打印机开发出首个完全3D打印的柔性有机发光二极管（OLED）显示器。研究人员结合了两种不同的打印模式来打印6个器件层，其中电极、连接线、绝缘层和封装层都采用挤压印刷的模式，而有源层是在室温下使用相同的3D打印机喷涂印刷制成的。该研究主要由美国国立卫生研究院（NIH）资助。相关研究成果发表在《科学·进展》期刊上。（李维科）

(图片来源：EurekAlert)

印度第三艘“歼敌者”核潜艇下水

据英国简氏防务周刊2021年12月29日消息，印度第三艘“歼敌者”级战略核潜艇近期在维萨卡帕特南的造船中心下水。与该系列的前两艘潜艇相比，该艘潜艇尺寸更大，其增加的舰体长度为垂直发射系统的扩大提供了空间，发射系统的规模增加了一倍，以便支持8个发射器。这些发射器很可能携带8枚K-4潜射弹道导弹或24枚K-15导弹，两种导弹的射程分别为3500公里和750公里。“歼敌者”级潜艇使印度具备了水下核发射能力，并为印度发展可靠的核三位一体实力提供了支撑。（宗山雨）

(图片来源：Naval News）

俄海军将接装可用于扫雷排雷的水下机器人

据俄罗斯卫星通讯社2022年1月15日消息，俄罗斯国防部将接装可用于扫雷排雷的“旗鱼-350”（Marlin-350）水下机器人。该款机器人采用操纵杆通过信号电缆实现对机器人的控制，其最大水下工作深度为350米，自重50公斤，安装有6台发动机，时速在5公里/小时左右。可选设备包括高分辨率摄像机、声纳以及各种结构不同的机械手。目前，俄罗斯国防部已经签署45台“旗鱼-350”采购合同，未来将被部署至俄罗斯海军四大舰队的现役扫雷舰上。（宗山雨）

(图片来源：俄罗斯卫星通讯社)

俄罗斯新型图-160M战略轰炸机完成首飞

据theaviationist网站2022年1月12日消息，俄罗斯国家技术集团表示，首架最新制造的图-160M战略轰炸机完成首次飞行。本次飞行高度为600米，飞行持续约30分钟，由图波列夫设计局的试飞机组人员完成飞行，检查了飞机在空中的稳定性和可控性。图-160M是图-160战略轰炸机的升级改进型，是目前世界上最大的可变后掠翼超声速战略轰炸机，单次加油续航里程达12 000千米，可发射搭载核武器的远程巡航导弹，并能搭载多达40吨的各型弹药。（张嘉毅）

(图片来源：aerotime）

美国维珍轨道公司“运载器一号”成功发射7颗卫星

据theverge网站2022年1月14日消息，美国维珍轨道公司的空射型小运载“运载器一号”由波音747-400载机携带到高空进行了第4次发射，将7颗立方星送入轨道。该型火箭于2021年1月实现成功发射，随后宣布投入使用。“运载器一号”空射系统是维珍轨道公司自主研制的空射火箭系统，太阳同步轨道和低地球轨道运载能力分别为300千克和500千克，可为全球商业用户提供快速、可靠、灵活、低成本的小卫星发射服务。根据计划，该公司将在2022年完成6次发射任务，拟在2023年完成18次发射任务。（张嘉毅）

(图片来源：theverge)