中国科学家在纳米金属领域取得新突破等5篇

编辑／邹文静

中国科学家在纳米金属领域取得新突破

重庆大学材料科学与工程学院黄晓旭团队及其合作者利用自主研发的三维透射电镜技术在纳米金属研究领域取得新突破。

传统电子显微镜技术只能观察样品的表层，或观察材料内部三维结构的二维投影，大大限制了人们对材料微观组织的认识。经过10 余年努力，黄晓旭团队在国家重点研发计划等项目的支持下，开发了一系列基于电子衍射的三维透射电镜技术，填补了纳米级三维电镜取向成像技术的空白。研究人员介绍，该研究利用三维取向成像技术，首次实现了纳米金属塑性变形的三维电镜研究，发现纳米金属塑性应变可恢复的反常现象，并揭示了这一现象的物理本质。这一新发现发展了纳米金属塑性变形理论，将为先进纳米结构材料研发、纳米材料使役行为的预测和控制以及微纳器件功能优化提供理论指导。

（来源：《人民日报海外版》）

新技术让水稻也能像大豆一样榨油

中国水稻研究所水稻生物育种全国重点实验室张健研究员团队利用合成生物学手段，将水稻种子油脂含量从2.3%提升至11.7%，为水稻、玉米、马铃薯、木薯等高产淀粉类粮食作物转换为油料用途提供了新的技术途径和思路。

大豆、油菜等油料作物通常具有高油脂、高蛋白和低产的特性。比如，大豆含油量为15%—26%、蛋白质含量约为40%、单产约为2 吨/ 公顷。水稻、马铃薯等粮食作物产量相对较高，但油脂、蛋白质含量偏低，比如水稻含油量为2%—3%、蛋白质含量约为10%、单产约为7 吨/ 公顷。理论上，水稻在产量不变的前提下，油脂含量从2%提升至6%即可成为大豆的替代油脂来源。

该研究最终在我国南方稻区的主栽品种南粳46 中创制了高油脂水稻种质。其糙米中油脂相对含量由2.33%提升至11.72%，为目前已报道的淀粉类粮食作物中的最高油脂水平，媲美大豆等油料作物，单粒种子油脂含量也由0.5 毫克提升至1 毫克。

（来源：《科技日报》）

便携式AI 系统可将大脑思想翻译成语言

澳大利亚悉尼科技大学科学家开发出了首款便携式、非侵入性的人工智能系统，可解码无声的想法并将其转化为有形的文本。这项技术可帮助那些因疾病或受伤而无法说话的人进行沟通，也有望实现人与仿生手臂或机器人等设备之间的无缝通信。最新研究代表了将原始脑电图（EEG） 直接翻译成语言的开创性努力，标志着该领域的一次重大突破。

在最新研究中，参与者佩戴一顶帽子，通过EEG 记录头皮的脑电活动，同时默读文本段落。EEG 波被分割成不同单元，从人脑中捕捉特定的特征和模式，这一任务由研究人员开发的DeWave 模型完成。DeWave 模型通过从大量的脑电图数据中学习，将脑电图信号翻译成单词和句子。研究人员指出，这是科学家首次将离散编码技术纳入大脑思想转化为文本的翻译过程。

（来源：人民网）

新型冷却系统能效为标准空调两倍

卢森堡科学家研制出一种新型冷却系统，该热泵式系统依靠名为“电热冷却”的现象工作，可以加热或冷却房间。新系统没有移动部件，也不包含对环境有害的制冷剂液体或气体，其最高理论能源效率几乎是标准空调的两倍，可以减少电力使用。

目前人们使用的大多数空调和冰箱都依靠压缩和膨胀流体来吸收或释放大量热量。虽然这些系统相对便宜且生产简单，但效率不高，因此需要消耗大量能源，其用电量约占全球建筑用电总量的五分之一，而且，它们使用的许多冷却剂对环境有害。

在最新研究中，卢森堡科学技术研究所伊曼纽尔·德法团队开发了一种由铅、钪和钽金属制成的无冷却剂的制冷装置，其最高理论能源效率可达到60%以上，几乎是标准空调机组的两倍。该技术基于电热冷却原理工作，施加在材料上的电场会改变电荷的方向，导致温度暂时升高，电场去除时，温度可降低。

（来源：《科技日报》）

一种可服用药丸状设备能在体内监测呼吸和心率

美国研究人员发表论文说，开发出了一种可服用“生命体征监测药丸”，这种药丸状设备可安全地在人体内监测呼吸和心率等重要生命体征，有望为呼吸和心脏等疾病的患者带来更多医疗保健机会。

由美国麻省理工学院、西弗吉尼亚大学等机构研究人员组成的团队发文说，新开发的可服用“生命体征监测药丸”，可监测与呼吸和心脏跳动有关的身体微小振动，从而从人体消化道内检测出一个人是否停止呼吸，并及时发出提醒。

该团队给10 名睡眠呼吸暂停患者服用了这种药丸。睡眠呼吸暂停是一种睡眠期间呼吸反复停止和开始的疾病。结果显示，该设备能够监测到患者的呼吸何时停止，并且与外部生命监测仪相比，它监测心率的准确率也达到96%以上。试验还表明，该设备是安全的，所有测试者在试验后都将它排出了体外。目前该药丸能在人体内停留大约一天，但未来可通过升级使其能停留更长时间，并能在检测到风险症状后，自动输送缓解药物。

（来源：新华网）