德國
受控核聚變實(shí)驗(yàn)邁出重要一步;發(fā)現(xiàn)超高能中微子銀河系外源頭;繪制出詳細(xì)銀河系氫氣地圖。
顧鋼(本報(bào)駐德國記者)德國重點(diǎn)基礎(chǔ)研究項(xiàng)目“螺旋石7-X”仿星器于2016年3月成功完成第一輪實(shí)驗(yàn),首次制造出氫等離子體,向?qū)崿F(xiàn)受控核聚變邁出重要一步。“螺旋石7-X”通過模仿恒星內(nèi)部持續(xù)不斷的核聚變反應(yīng),將等離子態(tài)的氫同位素氚和氘約束起來,加熱至1億℃高溫發(fā)生核聚變,以獲得持續(xù)不斷的能量。目前氫等離子體脈沖持續(xù)時(shí)間從最初的0.5秒達(dá)到6秒,預(yù)計(jì)4年后可實(shí)現(xiàn)等離子體脈沖持續(xù)時(shí)間30分鐘的目標(biāo)。
德國科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的國際科研團(tuán)隊(duì)曾于2012年利用位于南極冰層下的中微子探測(cè)器“冰立方(IceCube)”發(fā)現(xiàn)超高能中微子,2016年他們首次為其找到了一個(gè)位于銀河系外的源頭,這一重大發(fā)現(xiàn)有可能開啟中微子天體物理學(xué)的新時(shí)代。盡管這一來源尚未完全確認(rèn),但95%的相關(guān)性是迄今最高的指標(biāo)。
德國和澳大利亞科學(xué)家利用超大可操縱射電望遠(yuǎn)鏡,繪制出前所未有的“跨越整個(gè)天際”的詳細(xì)銀河系氫氣地圖,覆蓋100多萬次的單獨(dú)觀測(cè)以及大約100億個(gè)單個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),深度呈現(xiàn)了包含太陽系在內(nèi)的銀河系內(nèi)部與周圍所有氫氣的數(shù)據(jù),首次揭示了恒星間的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié),有助解釋銀河系形成的最終奧秘。
以色列
人工智能企業(yè)開發(fā)投資預(yù)測(cè)新算法;基因研究取得多項(xiàng)新發(fā)現(xiàn);納米傳感技術(shù)使無人駕駛更加精準(zhǔn)。
毛黎(本報(bào)駐以色列記者)Zirra公司開發(fā)出新的人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),可分析企業(yè)的估價(jià)、競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手和風(fēng)險(xiǎn)因素等相關(guān)變量,并對(duì)其團(tuán)隊(duì)、產(chǎn)品、發(fā)展勢(shì)頭和執(zhí)行力水平進(jìn)行評(píng)級(jí),幫投資公司找到最合適的企業(yè)。
本古里安大學(xué)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)自閉癥基因的差異特征:一是該基因格外長;二是其負(fù)選擇過程比其他基因的更活躍;三是沒有發(fā)現(xiàn)自閉癥基因的正選擇跡象。研究提供了辨別其他自閉癥基因的工具,有望診斷早期自閉癥。
特拉維夫大學(xué)科學(xué)家針對(duì)實(shí)驗(yàn)鼠的研究表明,將基因調(diào)節(jié)和化學(xué)療法相結(jié)合用于原發(fā)腫瘤治療,能夠“十分有效”地防止乳腺癌轉(zhuǎn)移,實(shí)驗(yàn)結(jié)果也可能適用于人類。
生物科技公司NRGene公司與多個(gè)醫(yī)療診斷及健康公司初步交涉,希望利用其基因組排序軟件和運(yùn)算法分析人類DNA,幫助確診早期基因性疾病,并力爭(zhēng)為患者量身制定藥物治療。
Oryx Vision公司研發(fā)出可接受光波的納米天線,測(cè)量范圍達(dá)150米,分辨率達(dá)百萬像素,性能優(yōu)于激光雷達(dá)傳感器50倍。傳感器可提供更清晰的視圖,降低了自動(dòng)駕駛汽車系統(tǒng)對(duì)算法的要求及做出正確駕駛判斷所需要的處理能耗,且能在陽光直射和惡劣天氣下正常運(yùn)行。
日本
開發(fā)出固體鋰離子電池新負(fù)電極材料;發(fā)現(xiàn)中微子中可能存在對(duì)稱性破缺;發(fā)現(xiàn)自旋液體隱藏秩序。
陳超(本報(bào)駐日本記者)日本東北大學(xué)和東京大學(xué)首次利用大環(huán)狀有機(jī)分子,為全固體鋰離子電池開發(fā)出一種新的負(fù)電極材料,這種新分子材料(開孔石墨烯分子,CNAP)電容量比石墨電極高兩倍,經(jīng)65次充放電后仍能保持原始的大容量狀態(tài)。
日本高能加速器研究機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn),不僅在夸克中,在中微子中也很可能存在對(duì)稱性破缺現(xiàn)象,有助揭示宇宙形成之謎。根據(jù)已知理論,宇宙在大約137億年前的一次“大爆炸”中誕生,之后出現(xiàn)了夸克、電子等粒子和同樣質(zhì)量但電荷相反的反粒子。粒子和反粒子一旦碰撞,將以光的形式釋放能量后湮滅。因此,如果兩者始終并存,宇宙中的物質(zhì)最終將消失殆盡。而現(xiàn)在反物質(zhì)卻幾乎全部消失,形成了由物質(zhì)構(gòu)成的宇宙。對(duì)稱性破缺是解釋這一現(xiàn)象的有效理論。
自旋液體隱藏秩序被發(fā)現(xiàn)。日本等國科學(xué)家組成的研究小組發(fā)現(xiàn),鋱鈦氧化物冷卻至零下273℃(絕對(duì)溫度0.1開爾文)時(shí),其量子性狀液體凝固,電子“軌道形狀”呈有序的罕見固體。這一困惑科學(xué)家20多年的鋱鈦氧化物謎一樣的秩序得以解開,成為理解物質(zhì)新的量子狀態(tài)的重要發(fā)現(xiàn)。
法國
發(fā)現(xiàn)迄今最遙遠(yuǎn)星系團(tuán);設(shè)計(jì)出量子熱晶體管,這些成就讓法國在天文觀測(cè)、基礎(chǔ)物理等領(lǐng)域處于領(lǐng)先行列。
李宏策(本報(bào)駐法國記者)在天文領(lǐng)域,法國科學(xué)家利用多臺(tái)望遠(yuǎn)鏡提供的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)了迄今最遙遠(yuǎn)的星系團(tuán),它發(fā)出的光穿越約111億光年的漫長旅程,終被人類捕獲。這一星系團(tuán)正經(jīng)歷恒星“誕生潮”,有助科學(xué)家更好地研究星系團(tuán)及其內(nèi)部星系的形成。
在物理領(lǐng)域,普瓦提埃大學(xué)和國家科學(xué)研究院設(shè)計(jì)出一種量子熱晶體管,能像電子晶體管控制電流那樣控制熱流,可從發(fā)電站及其他能源系統(tǒng)收集余熱循環(huán)利用。目前雖有傳輸和引導(dǎo)余熱的方法,但無法對(duì)熱流進(jìn)行有效控制,量子熱晶體管做到了這一點(diǎn)。
位于法國卡昂的新加速器“SPIRAL2”揭幕并投入使用。實(shí)驗(yàn)將在位于地下約10米、長40米的隧道內(nèi),發(fā)射稠密的離子—原子(剝離了部分電子)束。離子—原子束撞上目標(biāo)表面后會(huì)爆炸,分裂成包括原子核在內(nèi)的亞原子粒子,這一實(shí)驗(yàn)有助弄清為什么不同原子核有不同的質(zhì)子/中子比,正是這一比率確定了原子的電荷以及它屬于何種化學(xué)元素。
俄羅斯
繼續(xù)大科學(xué)項(xiàng)目國際合作:開建“尼卡”(NICA)項(xiàng)目超導(dǎo)對(duì)撞機(jī);宣布再次發(fā)現(xiàn)引力波,并參與新一代引力波探測(cè)器研究工作。
亓科偉(本報(bào)駐俄羅斯記者)2016年,俄羅斯依托庫爾恰托夫研究所繼續(xù)開展國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(ITER)、歐洲核子研究中心(CERN)大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)、歐洲X射線自由電子激光(XFEL)等大科學(xué)項(xiàng)目國際合作。俄高校也積極參與到大科學(xué)項(xiàng)目研究中,如托木斯克理工大學(xué)獲準(zhǔn)參與CERN微模式氣體探測(cè)器RD51項(xiàng)目研究;圣彼得堡國立大學(xué)高能物理實(shí)驗(yàn)室與波蘭克拉科夫大學(xué)、德國法蘭克福大學(xué)合作,研制出能夠高精度確定粒子運(yùn)行軌跡的新型超靈敏探測(cè)器。
“尼卡”(NICA)項(xiàng)目超導(dǎo)對(duì)撞機(jī)在杜布納開工建造,2018年前將完成第一階段建設(shè)工作,預(yù)計(jì)2020年投入運(yùn)行。該對(duì)撞機(jī)建成后將幫助科學(xué)家尋找核物質(zhì)新的存在狀態(tài),模擬小型“宇宙大爆炸”并研究爆炸后產(chǎn)生的超高密度物質(zhì),最終揭示宇宙起源奧秘。
莫斯科國立大學(xué)和位于圣地亞哥的美國天文學(xué)會(huì)同時(shí)宣布再次發(fā)現(xiàn)引力波。
俄波奇瓦爾院士無機(jī)材料高技術(shù)研究所的科學(xué)家,為俄科學(xué)院特羅伊茨克市核研究所尋找惰性中微子的初期項(xiàng)目制備了氚源,該項(xiàng)目有望在尋找暗物質(zhì)方面取得突破。
先進(jìn)制造
美國
繼續(xù)推進(jìn)國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃,3D打印技術(shù)研發(fā)成果頻現(xiàn),納米制造等先進(jìn)制造工藝研發(fā)取得新突破。
劉海英(本報(bào)駐美國記者)2016年,美國政府繼續(xù)推進(jìn)在先進(jìn)制造領(lǐng)域的重要戰(zhàn)略—國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃(NNMI),繼4月宣布成立該項(xiàng)目第八個(gè)創(chuàng)新中心—革命性纖維和紡織品制造創(chuàng)新研究所后,奧巴馬于6月宣布成立NNMI項(xiàng)目第九個(gè)創(chuàng)新中心—智能制造創(chuàng)新研究所。9月,NNMI正式更名為“制造美國”,意味著美國制造業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略進(jìn)入一個(gè)新階段。
在技術(shù)研發(fā)方面,3D打印作為先進(jìn)制造技術(shù)的代表,成為美研發(fā)重點(diǎn)。2016年,美國科學(xué)家開發(fā)出可使超強(qiáng)3D打印陶瓷耐1700攝氏度高溫的新技術(shù),研制出能打印有一定機(jī)械強(qiáng)度的人體組織的生物打印機(jī)。美國企業(yè)在3D技術(shù)產(chǎn)業(yè)化方面亦有所建樹,美鋁公司3D打印的飛機(jī)零部件進(jìn)入市場(chǎng),通用電氣公司3D打印制造的渦輪機(jī)關(guān)鍵零件也通過了測(cè)試。
在先進(jìn)制造工藝方面,美國科學(xué)家還取得了許多成就。他們研發(fā)出制作納米線材和納米激光器的新方法,借助一種簡單的化學(xué)浸漬溶劑工藝,讓材料“自我組合”成納米晶體、板材和線材;開發(fā)出制造耐氫合金的新工藝,通過摻入鉻、鈮來強(qiáng)化鋯合金的抗氫蝕能力。
英國
斥巨資探索石墨烯應(yīng)用,關(guān)注膜材料和自動(dòng)駕駛技術(shù)。
鄭煥斌(本報(bào)駐英國記者)英國工程和自然科學(xué)研究委員會(huì)斥資520萬英鎊,資助歐洲曼徹斯特大學(xué)和石墨烯制造商Graphenea開展一項(xiàng)為期5年的研究,探索以石墨烯為代表的二維材料在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。英國劍橋大學(xué)科學(xué)家與中國江南大學(xué)合作,設(shè)計(jì)了一種將石墨烯基油墨沉積在棉花上生產(chǎn)導(dǎo)電紡織品的方法。
英國帝國理工學(xué)院成立巴勒中心,該中心將致力于新型膜材料方面的研發(fā),以提升工業(yè)分離工藝的效率。此外,交通系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展中心研發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)的無人駕駛車輛,首次在英國南部城鎮(zhèn)米爾頓凱恩斯的街道上進(jìn)行公開測(cè)試。
法國
政府高度重視先進(jìn)制造,已將3D打印技術(shù)廣泛應(yīng)用于多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。
李宏策(本報(bào)駐法國記者)法國政府高度重視先進(jìn)制造,將其作為未來工業(yè)計(jì)劃的重中之重,并已將3D打印技術(shù)廣泛應(yīng)用到航空航天等重要工業(yè)領(lǐng)域。
法國賽峰集團(tuán)與澳大利亞3D打印公司Amaero Engineering合作,利用3D打印技術(shù)制造多種航空零部件,包括用于航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)鉁u輪。
在人工智能領(lǐng)域,法國國家科學(xué)研究中心的研究人員設(shè)計(jì)出一套全新系統(tǒng),可通過“觀看”說話者的嘴唇動(dòng)作,直接將其轉(zhuǎn)換為語句。該設(shè)備將能幫助聲帶麻痹患者發(fā)聲,向腦機(jī)接口又邁進(jìn)一步。
德國
在先進(jìn)制造領(lǐng)域取得多項(xiàng)進(jìn)展,涉及3D復(fù)合聲場(chǎng)新方法,以及具有環(huán)保功能的微型機(jī)器人。
顧鋼(本報(bào)駐德國記者)馬普智能系統(tǒng)研究所開發(fā)了一種全新的制造3D復(fù)合聲場(chǎng)的方法,比運(yùn)用現(xiàn)有技術(shù)制造的聲場(chǎng)精密100多倍,而且速度更快、成本更低,將改善醫(yī)療成像并推動(dòng)超聲技術(shù)的新應(yīng)用。
德國馬普研究所的研究小組還開發(fā)出一種微型機(jī)器人,能迅速清除工業(yè)廢水中的污染物和重金屬,經(jīng)回收處理后還能循環(huán)利用。此外,烏爾姆大學(xué)與中科院無機(jī)化學(xué)研究所合作,開發(fā)出一種新的鋰電池定制方法,使未來電動(dòng)汽車能像智能手機(jī)一樣方便地更換電池。
俄羅斯
3D打印技術(shù)發(fā)展迅速;無人駕駛研究另辟蹊徑。
亓科偉(本報(bào)駐俄羅斯記者)俄托木斯克理工大學(xué)、俄科學(xué)院西伯利亞分院強(qiáng)度物理與材料學(xué)研究所、斯科爾科沃科技大學(xué)和俄“能源”火箭航天集團(tuán)公司,成功研制出首臺(tái)太空3D打印機(jī),能夠在失重條件下為宇航員打印零部件。俄薩馬拉國立航空航天大學(xué)學(xué)生發(fā)明3D巧克力打印機(jī),未來該團(tuán)隊(duì)還將在此基礎(chǔ)上研發(fā)其他食品原料打印機(jī),為宇航員提供更加均衡的膳食。
另一方面,俄在無人駕駛領(lǐng)域研究則另辟蹊徑:俄韃靼斯坦共和國Agropolis公司啟動(dòng)無人收割機(jī)研發(fā)計(jì)劃,利用攝像頭和電腦創(chuàng)建“虛擬通道”,控制行駛方向,首批樣機(jī)將在兩年后投入應(yīng)用。
日本
開發(fā)出懂多種語言的機(jī)器人服務(wù)員,以及不用重稀土的混合動(dòng)力車電動(dòng)機(jī)。
陳超(本報(bào)駐日本記者)2016年,日立公司發(fā)布代號(hào)為EMIEW3的新款“機(jī)器人服務(wù)生”。它具有應(yīng)對(duì)多語種、跌倒爬起、主動(dòng)提供幫助等功能,可承擔(dān)導(dǎo)購、接待等任務(wù)。
此外,本田公司7月宣布,與日本大同特殊鋼公司聯(lián)合設(shè)計(jì)出無需使用重稀土材料的混合動(dòng)力車電動(dòng)機(jī),計(jì)劃在本田公司新款混合動(dòng)力車上使用。
以色列
開發(fā)出首個(gè)車對(duì)車網(wǎng)絡(luò);人工智能技術(shù)用于保護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施免遭黑客入侵。
毛黎(本報(bào)駐以色列記者)Nexar公司率先研發(fā)出車對(duì)車(V2V)網(wǎng)絡(luò),其匯聚了超過5萬名來自舊金山、紐約和特拉維夫用戶的數(shù)據(jù),可深入了解任何給定時(shí)間內(nèi)的路況。
APERIO公司針對(duì)電廠發(fā)電機(jī)溫度、制藥廠、食品制造廠及煉油廠的氣體流量等所有工業(yè)控制系統(tǒng)的服務(wù)器,開發(fā)出的新產(chǎn)品可通過對(duì)比歷史數(shù)據(jù),找出與現(xiàn)實(shí)情況的矛盾之處,提醒用戶偽造情況的存在,并在黑客試圖偽造良好數(shù)據(jù)破壞水電網(wǎng)絡(luò)等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)發(fā)出警報(bào),并采取實(shí)時(shí)糾正措施。