前沿科技

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聚焦FOCUS

潘建伟团队首次测得神秘“第二声”衰减率

最近，中国科学技术大学潘建伟团队在世界上首次“破译”了第二声的衰减率，即声扩散系数。

研究团队搭建了一个全新的超冷锂-镝原子量子模拟平台，融合发展了灰色黏团与算法冷却、盒型光势阱等先进的超冷原子调控技术，最终成功地实现了世界领先的均匀费米气体的制备。与此同时，他们基于低噪声行波光晶格与高分辨原位成像技术，理论诠释并实验实现低动量传递（约百分之五的费米动量）与高能量分辨率（优于千分之一的费米能）的布拉格谱学方法，并利用其实现了对体系密度响应的高分辨测量。在取得上述两项关键技术突破性进展的基础上，研究团队首次在处于强相互作用（幺正）极限下的费米超流体中，观测到了熵波衰减的临界发散行为。

预见

■ 北京大学、中国医学科学院和天津市第一中心医院相关研究团队合作，解决了高效诱导人多能干细胞（IPS）分化成为功能成熟的胰岛细胞的难题，有望在将来成为治愈1 型糖尿病更为理想的治疗方案。研究团队利用临床前期灵长类糖尿病动物模型，系统性评价了IPS 来源的胰岛移植治疗糖尿病的安全性和有效性。

变革

■ 近日，ViiV Healthcare 公司公布，美国食品与药品管理局（FDA）授权通过其每两个月注射一次的长效HIV 抗病毒药Cabenuva 用于成人HIV 治疗。该药使原先患者每日口服的抗病毒药变成了只需每两个月注射一次的药物，使HIV 疾病管理更为便利。这一授权是整个慢性病控制和药剂学的重大革新。

转机

■ 据美媒报道，一项新研究成果显示，科学家通过植入的电子设备刺激，可以让因脊髓损伤而瘫痪的人恢复运动能力。这项研究成果通过使用一种改良的脊髓刺激器，向脊髓的特定部位发送电信号，来帮助因脊髓损伤而瘫痪的病人站立甚至行走。植入式设备可与平板电脑或智能手机无线连接，允许用户选择他们想做的动作。

生机

■ 中科院合肥物质科学研究院固体物理研究所团队突破“固态—固态”相变制冷材料研究的传统思维，提出“通过静水压驱动液—固相变实现制冷效应”（液态—固态）的新构想，在正构烷烃体系中获得室温庞压卡效应，为发展绿色环保的新型制冷技术开辟了新思路。

突破

■ 由我国自主研发的首款四臂腔镜手术机器人获批投入临床应用。这标志着国产手术机器人在腔镜手术机器人这一核心领域迎来重大突破。此次获批的手术机器人由上海微创医疗机器人（集团）股份有限公司历时8年研发而成。它突破了高灵巧手术机械臂构型综合多自由度丝传动微型器械、高清电子内窥镜立体成像、主从遥操作双边控制算法等瓶颈。

颠覆

■ 厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室相关团队与香港中文大学相关团队合作，在《自然·生态与进化》发表研究论文。该研究首次开展了原绿球藻的基因突变累积实验，颠覆了“原绿球藻的进化由自然选择主导”的传统认知，证明了遗传漂变在原绿球藻的进化和生态适应中的重要作用。

开辟DEVELOP

我国科研团队建立蛋白质从头设计新方法

中国科学技术大学相关团队基于数据驱动原理，开辟出一条全新的蛋白质从头设计路线，在蛋白质设计这一前沿科技领域实现了关键核心技术的原始创新，为工业酶、生物材料、生物医药蛋白等功能蛋白的设计奠定了坚实的基础。

该团队首先建立了给定主链结构设计氨基酸序列的ABACUS模型，进而发展了能在氨基酸序列待定时从头设计全新主链结构的SCUBA 模型。理论计算和实验证明，用SCUBA 设计主链结构，可以突破只能用天然片段拼接产生新主链结构的限制，从而显著扩展从头设计蛋白的结构多样性，甚至设计出不同于已知天然蛋白的新颖结构。

关注CONCERN

能愈合的智能变色材料问世

天津大学材料科学与工程学院相关团队成功研发出新型智能材料。这种新材料不仅能变色，还有形状记忆和自愈功能。

该团队受自然界变色龙智能变色机制的启发，将动态共价硼酸酯键引入主链型胆甾相液晶弹性体中，同时利用热激发动态B-O 键交换特性，实现了变色薄膜的任意颜色和三维形状可控编程，并且其形状和颜色能通过改变温度实现可逆调控，成功研发出新型智能材料——智能变色液晶高分子薄膜。这种新材料厚度只有200 微米，兼具力致变色、形状可编程和优异的室温自修复能力。它在被拉伸时可以发生颜色变化，被切断后在断口处加几滴水，一段时间后材料就能重新愈合，从而具有更长的使用寿命。该材料还拥有“记忆编程”特性，可以被拉伸成任意二维或三维形状并保持不变，当材料被加热到相变温度以上后，又能恢复到最初的形状。

危机

■ 南京信息工程大学应用气象学院相关课题组的最新研究科学评估了当前近地层臭氧污染对东亚地区小麦、水稻和玉米产量的影响。研究发现，东亚地区的小麦对臭氧污染最为敏感，通过分析近三年中国（2017—2019）、日本（2015—2017）和韩国（2016—2018）3072 个监测站点的臭氧浓度监测数据，发现臭氧污染导致东亚地区每年作物减产损失约630 亿美元。

发现

■ 四川大学华西公共卫生学院相关团队日前在《民族药理学杂志》上发表论文称，在常常被丢弃的花椒籽中提取到的花椒籽油，具有抑制破骨细胞分化和骨吸收、改善骨流失的作用。该团队负责人采用破骨细胞模型来研究花椒籽油，发现其具有有效抑制破骨细胞分化并显著降低破骨细胞的骨吸收功能。

隐忧

■ 据路透社报道，一名首席研究员表示，在纽约白尾鹿身上发现的奥密克戎变异株引起了人们的担忧。美国有3000 万只白尾鹿，可能会产生新的新冠病毒变异株。报道称，这是首次在野生动物体内发现奥密克戎变异株。

破解

■ 北京大学地球与空间科学学院相关团队发现水星存在磁暴与环电流，破解了近半个世纪的谜题。团队为期5 年的观测数据显示，水星的环电流在向阳面呈分叉状，与地球的赤道环电流在形态上存在很大差异，这一形态与试验粒子模拟结果高度吻合。研究显示，水星磁层中存在类似地球磁层中的环电流，并引发水星磁暴。

引领

■ 国内首套3000 吨/年高等规聚丁烯-1 工业示范装置在中国石化镇海炼化分公司顺利开车并生产近百吨合格产品。这标志着中国石化在高端合成新材料领域又取得一项重大技术突破，中国石化成为全球第四家、国内第一家具备连续、稳定生产聚丁烯-1产品能力的领军者。聚丁烯-1 产品不易开裂、耐冲击且无味、无毒，因而享有“塑料黄金”的美誉。

潜力

■ 中国农业科学院哈尔滨兽医研究所重要人兽共患病与烈性外来病团队研究发现，地尔硫卓可有效抑制新冠病毒在细胞和小鼠肺部的感染。研究表明，作为广泛用于缺血性心脏病及高血压治疗一线药物，地尔硫卓具有新冠防治药物的潜力。

开拓EXPLOIT

反型钙钛矿电池效率破世界纪录

华东师范大学教授相关团队与中科院宁波材料技术与工程研究所相关研究员达成合作，在《科学》杂志发表论文，介绍了他们在反型钙钛矿太阳能电池研究方面的最新成果。

经过反复实验论证，该课题组采用构筑表面异质结、提高器件内建电场的思路，首先在钙钛矿表面旋涂上吡啶-2-羧酸铅制备富铅层，随后用高反应活性的六甲基二硅硫醚进行硫化，原位形成PbS-I 层，实现钙钛矿表面费米能级的上移和能带弯曲，从而在钙钛矿界面处引入额外背场，构建出高效的界面异质结，在抑制界面复合的同时，还能显著提高器件开路电压。基于此方法，研究人员用稳定性好的含羧酸基团聚噻吩衍生物作为空穴传输层，富勒烯衍生物PCBM 作为电子传输层，首次将反型钙钛矿电池的转化效率提高到24%以上。