文章来源：深圳先进技术研究院发布时间：-08-24
日前，中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所微创中心围绕腔道手术机器人运动感知与控制的研究取得新进展，相关论文Deeply-LearntDampedLeast-Squares(DL-DLS)MethodforInverseKinematicsofSnake-LikeRobots在NeuralNetwork期刊在线发表。该论文提出了一种基于深度神经网络求解蛇形机器人逆运动学问题的算法，对于高冗余度关节型手术机器人的运动感知和控制具有重要意义。深圳先进院博士生OlatunjiMuminiOmisore与研究助理韩世鹏为论文共同第一作者，通讯作者为研究员王磊。
经血管、消化道等腔道进行手术及放射治疗是医疗机器人领域的研发热点，课题组成员提出了一种基于深度神经网络的阻尼最小二乘法算法，用于求解蛇形机器人的逆运动学。为实现对蛇形机器人末端执行器的精确控制，研究人员采用阻尼最小二乘法计算机器人雅克比矩阵模型中关节矢量变化的误差，并通过迭代获得机器人目标位置所适合的关节矢量。为避免奇异点，研究人员构建了深度神经网络模型并用于预测蛇形机器人工作空间中任意目标点所需的最优阻尼系数。仿真和实验均表明，该方法可高效实现对腔道手术机器人运动的准确感知和快速控制。
该研究得到国家自然科学基金-深圳机器人联合基金项目“穿戴式精确定位介入手术机器人的力觉感知与导丝操控机理（U）”重点支持，得到CAS-TWAS奖学金、深圳市医疗电子平台提升和小孔雀项目等的资助。
27、研究发现土地利用变化导致全球陆地生态系统碳汇快速增加（新发现--生态环保）文章来源：青藏高原研究所发布时间：-08-24
陆地生态系统通过其碳汇功能降低大气二氧化碳浓度，减缓气候变暖；而陆地碳汇对气候变化和人类活动十分敏感。陆地碳汇的动态变化及其驱动因子，是目前全球碳循环研究领域的关键科学问题之一。值得注意的是，有研究表明-年间全球地表平均温度的变暖速率较之以往明显减缓；与此同期，全球植被生产力的增速有所减缓，而全球陆地碳汇却加速增加。围绕该现象的成因，科学家们开展了大量研究工作，提出了诸多可能的机制，但不同研究的结论之间存在较大争议。
最近，中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心教授朴世龙团队综合多种技术手段，系统研究了-年间全球陆地碳汇加速增长的驱动机制。结果表明，全球陆地碳汇在-年间的增速（0.7±0.05PgCyr-2）是-年间（0.05±0.05PgCyr-2）的3倍。研究团队综合运用定量遥感、大气反演和生态系统过程模型，发现过去5年全球陆地碳汇的加速增长主要归因于土地利用变化引起的碳排放量减少，而非大气二氧化碳浓度增加和气候变化所导致。进一步地，研究团队发展了一种新的方法，综合大气反演模型和生态系统过程模式来估计土地利用变化的碳排放量，并与碳计量模型(bookkeepingmodel)相结合来系统评估土地利用变化碳排放量在过去三十年的动态。研究发现，过去5年土地利用变化导致的碳排放量减少与热带雨林破坏速度减缓以及北半球温带人工林面积增加有关。该结果支持以往研究提出的“上世纪90年代末以来陆地碳汇加速增长”的认识，同时修正了“该时期陆地碳汇快速增加的主因是气候变暖减缓导致的生态系统呼吸速率增速降低”的结论。该研究的成果有助于深化学术界对全球和区域碳循环变化驱动机制的认识。
该研究成果最近以Lowerlanduseemissionsincreasednetlandcarbonsinkduringtheslowwarmingperiod为题，发表于《自然-地球科学》（NatureGeoscience）杂志（doi：0./s-08--7）。该研究得到中科院A类战略性先导科技专项“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”等的资助。
28、化学所在钙钛矿电池空穴传输材料方面取得新进展（新技术--材料--太阳能电池）文章来源：化学研究所发布时间：-08-24
钙钛矿太阳能电池中空穴的产生与收集效率是决定电池能量转化效率的一个重要因素。小分子类空穴传输材料在钙钛矿太阳能电池中有非常好的应用潜力。目前，高效率钙钛矿太阳能电池大多采用有机小分子spiro-OMeTAD作为空穴传输材料，然而其合成步骤复杂、成本高，且在空气中稳定性较差。因此，开发低成本、易制备、高效率和高稳定性的有机空穴传输材料是钙钛矿太阳能电池的重要研究方向。
最近，在中国科学院先导专项和国家自然科学基金委支持下，中科院化学研究所光化学重点实验室研究员钟羽武和分子纳米结构与纳米技术重点实验室研究员胡劲松合作，发展了一类低成本、易制备二维共轭有机小分子空穴传输材料OMe-TATPyr，将其应用于钙钛矿太阳能电池中，取得平均20%的能量转化效率。
科研人员通过四步简单有机转化，以26%总产率、克级规模制备OMe-TATPyr，现阶段实验室成本约为50美元/克，比spiro-OMeTAD成本降低一半以上，并可进一步优化合成步骤和降低成本。OMe-TATPyr在常用有机溶剂中溶解性好，并具有较好的成膜性能。热稳定性测试表明，化合物OMe-TATPyr具有良好的热稳定性，适用于制备高稳定性的光电器件。电化学和光谱研究表明，该空穴传输材料能级与三元钙钛矿Cs0.05FA0.8MA0.4PbI2.55Br0.45(CsMAFA)能级相匹配。化合物OMe-TATPyr中噻吩基团的引入，增强了分子的电子离域范围，稳定了HOMO能级，更有利于空穴的注入。另外，由于OMe-TATPyr中的S原子与钙钛矿中的Pb之间存在一定Pb-S相互作用，可以钝化钙钛矿晶体中的表面缺陷。噻吩基团的引入可以提高载流子的传输能力并抑制界面复合，提高器件效率和削弱迟滞效应。基于OMe-TATPyr的钙钛矿太阳能电池的能量转化效率可达20.6%，平均能量转化效率为20.0%。未封装的器件在放置60天之后还维持了92%的初始效率。化合物OMe-TATPyr是目前少数几个已报道的能量转化效率超过20%的空穴传输有机小分子，具有较好的应用前景。相关工作近期发表于Angew.Chem.Int.Ed.,57,上，并被Sci.ChinaChem.（DOI：0./s-08--y）亮点报道。相关成果已申请中国专利（专利申请号：085852.0）。
29、过程工程所在sp杂化氮掺杂石墨炔的氧还原应用研究中获进展（新技术--燃料电池--推动了非金属催化剂取代铂基催化剂的进程）文章来源：过程工程研究所发布时间：-08-24
燃料电池具有零污染、能量转化效率高、适用范围广泛等众多优点，使其成为最具前景的新型能源转化装置之一。燃料电池的阴极氧还原反应(ORR)是一个动力学迟缓的过程，需要在催化剂的作用下才能输出有效的电流密度。传统的ORR催化剂主要为价格昂贵的铂类材料。在燃料电池发电系统中，燃料电池电堆成本占总成本的50%以上，而铂类贵金属催化剂又占电堆成本的50%以上。因此，开发价格低廉的非贵金属ORR催化剂是促进燃料电池规模应用的必然选择。近年来的研究证实，氮掺杂碳基催化剂具有良好的ORR催化活性和稳定性，有望取代铂类催化剂在燃料电池中的应用。氮掺杂构型有很多不同的形式，包括吡啶氮、亚胺氮、吡咯氮、氨基氮、腈基氮、石墨氮和氧化氮等。一般认为吡啶氮的存在创造了ORR活性位点，而其它高性能的氮掺杂类型鲜有报道。
中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室研究员王丹团队及其合作者成功研发了一种sp杂化氮掺杂的石墨炔，在氧还原电催化领域取得新进展。通过周环反应成功在薄层石墨炔的炔键上引入了新型的sp杂化氮原子，实现了氮的定点、定量掺杂（图）。与其它形式的氮构型相比，sp杂化氮原子的引入使得周围碳原子带有更多的正电荷，更有利于O2的吸附和活化，使电子更易转移到催化剂表面，能够显著提高ORR催化性能。碱性条件下，半波电位（E/2）为0.87V，动力学电流密度（Jk）为38.0mA/cm2，均优于商业Pt/C催化剂，并表现出更好的稳定性和甲醇耐受性（图2）。在酸性条件下，材料的活性虽略低于Pt/C催化剂，但仍优于其它非金属催化剂。这种氮原子可控掺杂的机理和策略为催化剂的设计提供了一种新思路，有力推动了非金属催化剂取代铂基催化剂的进程。
相关研究结果发表在《自然-化学》（NatureChemistry，,0,-93）上。该研究得到国家自然科学基金（项目编号：、、）、中科院创新交叉团队等的支持。
30、上海有机所发现衰老诱发神经退行性疾病的分子机理（新发现--健康）文章来源：上海有机化学研究所发布时间：-08-24
神经退行性疾病，包括阿茨海默症（AD）、脊髓侧索硬化（ALS）、额颞叶痴呆（FTD）等，都是与衰老相关的疾病。神经退行性疾病给患者以及家庭带来巨大的痛苦与负担，然而目前世界范围内还没有任何一种药物能够有效治疗神经退行性疾病。随着生活水平的提高和平均寿命的延长，该类疾病的患病人数会显著上升。世界卫生组织预测，到年，神经退行性疾病将会取代癌症，成为人类第二大致死疾病。但是目前我们并不了解衰老是如何促进神经退行性疾病的发生的。所以衰老促进神经退行性疾病的分子机理是目前神经科学研究的重点课题之一。
神经退行性疾病与基因突变有着密切的关联。通过大量的测序分析发现，多种基因的突变，例如Optineurin，Tbk等，与神经退行性疾病的发生有着很强的风险关联。但是并不清楚这些基因突变是如何与衰老相互作用来诱导神经退行性疾病的发生，这为开发治疗神经退行性疾病的药物和方法带来了很大困难。
中国科学院上海有机化学研究所生物与化学交叉研究中心的美国科学院院士袁钧瑛，作为细胞程序性死亡领域的奠基人，长期从事细胞程序性死亡的分子机制以及神经退行性疾病的致病机理的研究。该课题组经过多年研究，发现了细胞死亡信号通路中的关键调节因子RIPK在神经退行性疾病中的重要作用。RIPK是“受体作用蛋白激酶”家族成员之一，负责细胞凋亡、细胞坏死、细胞炎症等重要生理过程的开启与调控。袁钧瑛课题组多年的研究发现，RIPK的活化可以在神经退行性疾病小鼠模型中以及人类阿茨海默症和脊髓侧索硬化的疾病样本中检测到。同时，抑制RIPK活性可以减轻神经退行性疾病小鼠模型中的炎症及神经细胞死亡。
在最近一期的《细胞》（Cell）杂志上，袁钧瑛发表了题为TBKsuppressesRIPK-drivenapoptosisandinflammationduringdevelopmentandinaging的文章。该研究发现，ALS风险基因TBK能够直接结合到细胞死亡复合物中磷酸化修饰RIPK，进而抑制RIPK的激活以及伴随细胞程序性死亡。在TBK缺失的情况下，RIPK从被抑制的状态中得以解脱，因此在肿瘤坏死因子的刺激下更容易激活并引发细胞死亡。这一现象完美阐释了TBK缺失小鼠胚胎致死的原因。当RIPK激酶活性缺失（RIPKD38N）的时候，TBK缺失的小鼠便能很好地存活。RIPK作为死亡信号调控的关键因子，其活性受到多种蛋白的调节。作者通过分析发现了一个有趣的现象，即另外一个RIPK的抑制因子TAK在TBK缺失的时候活性增加，增强了对RIPK的抑制作用，从而在一定程度上弥补了TBK缺失导致的后果。
TBK的基因突变是导致一部分家族性ALS/FTD的重要因素，但是大部分TBK突变的携带者仍然在60岁之后发病，暗示衰老在TBK突变引发ALS/FTD的过程中起到重要的推动作用。该文章重点研究了衰老是如何在TBK部分缺失的情况下促进ALS的发生。作者分析了青年与老年人额叶皮层的基因表达变化，发现另一个RIPK的抑制因子TAK在老年人脑中表达量显著降低。这一现象提示了衰老会导致TAK对于RIPK的抑制作用逐渐降低。所以，在TBK部分缺失的人群中，衰老导致的TAK下降会与TBK的缺失有叠加作用，进一步促进RIPK的活化而导致神经退行性疾病的发生。
作者进一步通过小鼠实验发现，在TBK杂合子小鼠体内，如果敲除一半髓系来源细胞，如小胶质细胞中的TAK，便会导致胶质细胞的过度活化与神经炎症显著增加，同时引起运动神经元轴突的脱髓鞘、错误折叠蛋白TDP-43的聚集以及神经元的退化死亡等一系列的ALS/FTD疾病特征，而且该小鼠也表现出焦虑状的异常行为学改变。更为重要的是，通过将疾病小鼠与RIPK激酶活性缺失（RIPKD38N）的小鼠杂交，发现RIPK的活性抑制能够很好地挽救所有的ALS/FTD疾病症状与行为学变化，证明了RIPK的过度活化才是ALS/FTD发病的关键因素，这一发现进一步证明了RIPK是治疗ALS/FTD的重要靶点。
该研究首次清楚地阐释了TBK缺失以及基因突变导致ALS/FTD发病风险增加的原因，同时也是第一次发现了衰老对于ALS/FTD发病的分子机理。TBK的突变削弱了对于RIPK的束缚，衰老引起的RIPK抑制因子的降低同样促进了RIPK的活化，多方面因素共同作用导致RIPK的激活成为诱发ALS/FTD的关键。TBK是先天免疫与细胞自噬过程中的重要调节蛋白，研究人员耗费了大量的时间与精力从这两个生理过程中寻找ALS/FTD的发病机理以及治疗靶点。袁钧瑛课题组的研究及时证明了TBK的突变只能部分影响ALS/FTD，靶向抑制RIPK以及RIPK相关的病理过程可能才是更有效的ALS/FTD治疗方案。
论文信息：D.Xuetal.,TBKsuppressesRPK-drivenapoptosisandinflammationduringdevelopmentandinaging.CellInpress().
30、研究发现家庭社会地位影响儿童多动症发病率（新发现--健康--有助于提高对我国和全球儿童青少年多动症患病率预估的准确性）文章来源：中国科学报唐凤发布时间：-08-20
复旦大学研究人员发现，家庭社会经济地位与中国儿童及青少年多动症的流行率相关。相关论文日前刊登于《科学报告》杂志。
多动症是一种常见的儿童心理发育障碍，主要症状包括注意力不集中、多动和易冲动。复旦大学童连团队系统回顾了~年间开展的67项关于多动症流行情况的研究。该研究覆盖名中国儿童与青少年，其中内地名、香港名、台湾占名。
研究发现，中国儿童与青少年多动症的总体流行率为6.3%，其中内地、香港和台湾3个地区的发病率分别为6.5%、6.4%和4.2%。此外，多动症的发病率男生高于女生，分别为8.9%和4%；学龄期儿童与青少年高于学龄前儿童，分别为6.5%和5.5%。这表明性别及年龄和多动症的流行率相关。
此外，研究人员表示，农村地区被试儿童的多动症流行率高于城市地区的被试儿童。这与以往的研究结果相似，即相较于来自社会经济地位较高家庭的儿童，来自社会经济地位较低家庭的儿童更可能出现多动症。在控制不同研究的样本规模、研究设计和筛选/诊断标准等因素后，研究人员未发现中国内地、香港和台湾3地的流行率有显著差异。这意味着地域对于多动症的流行率影响有限。
过去针对全球多动症流行情况的系统性综述很少包括中国儿童青少年样本，而此次研究系统回顾了过去40年间中国不同地区儿童与青少年多动症流行情况，将有助于提高对我国和全球儿童青少年多动症患病率预估的准确性。
不过，研究人员表示，未来仍需要采用统一标准，开展大规模的筛查和诊断，才能更加准确地把握儿童与青少年多动症的患病率。
3、新研究揭示自身免疫性胰腺炎病因（新发现--健康--有助于医学界加深对自身免疫性胰腺炎的理解，并在此基础上开发出更好的诊治方法）文章来源：新华网华义发布时间：-08-20
日本一项新研究揭示了自身免疫性胰腺炎的发病原因，相关成果有助诊治这种易被误诊的疾病。
自身免疫性胰腺炎是一种较难诊断的慢性胰腺炎，易被误诊为胰腺癌。该病是机体对自身抗原发生免疫反应所致，但其抗原一直未知。
日本京都大学等机构研究人员近日在美国《科学·转化医学》杂志上发表报告说，他们发现，自身免疫性胰腺炎的抗原可能主要是一种名为“层粘连蛋白5—E8”的蛋白质。
研究人员介绍，他们研究的患者中，有一半患者体内存在针对这种蛋白质的抗体，而在健康人体内几乎检测不到这种抗体。将这种蛋白质注入小鼠体内后，小鼠出现了与自身免疫性胰腺炎相似的症状。
研究人员说，这一发现有助于医学界加深对自身免疫性胰腺炎的理解，并在此基础上开发出更好的诊治方法。
32、石墨烯结构中单个错位可被操控（新发现--材料--移动百万分之一毫米会极大影响材料性能）文章来源：科技日报顾钢发布时间：-08-20
金属材料通过有针对性的折叠可展现全新的属性，虽然这仅是金属微观结构上的错位，不到百万分之一毫米，但对性能影响很大。现在，德国埃朗根—纽伦堡大学爱德曼·斯比克教授研究团队在石墨烯中找到了一种直接接触和移动这种错位的方法，这也为研究石墨烯纳米结构材料和拓展其性能铺平了道路。该研究已于近日发表在《科学进展》杂志上。
人们早就知道金属可以在不破裂的情况下变形，但这种变形原因直到20世纪40年代才被发现，即金属原子层面的晶体结构产生缺陷，所谓错位。当金属变形时，产生数以百万计错位并穿透材料。错位是金属材料轧制和锻造等加工技术的基础，也在日常生活中发挥重要作用，例如，汽车撞击时发生的金属材料变形吸收了撞击能量，从而可能拯救生命。
5年前，斯比克团队发现了所谓的双层石墨烯错位，这是由两个碳原子层构成的物质。斯比克教授称：“当我们在石墨烯中发现错位时，我们意识到已经找到了一种研究材料变形的理想模型系统。”但仅仅发现错位是不够的，还必须找到一种利用错位的方法。
为了能够拍摄到错位，研究人员采用了可在纳米尺度观测的电子显微镜。参与这项最新研究的博士研究生施瓦泽介绍说：“我们不仅可以看到试样纳米结构，而且可以直接与它们互动。例如，我们能够机械地移动纳米结构，定义热量或产生电势。”该装置的核心是一架小型机器人手臂，可以精确定位百万分之一毫米。机器人手臂配有细针，可以在试样表面移动，操纵单个错位。
研究人员最初对石墨烯抵抗机械应力的能力感到惊讶，设想在只有两层碳原子试样上用针尖施压，大多数材料都无法承受，但石墨烯毕竟是机械耐久性的世界纪录保持者，这使得研究人员能够用细钨尖针接触材料表面并移动错位。只有通过这种方式，科学家才能证明错位基本理论，同时也能获得关于错位如何相互影响和相互作用的新见解。
33、机器人“情绪”或影响人类注意力（新发现--人工智能）文章来源：中国科学报徐徐发布时间：-08-20
像人类一样的机器人是否会让你紧张不安？你不是唯一这样想的人。不过，一项最新研究发现，这种警惕性可能是有益的，能让你更好地把注意力集中在手头的任务上。
随着类人机器人在人们的日常生活中正变得越来越常见，科学家想知道它们的出现会如何影响人类的想法和行为。
研究人员让58人接受了测量注意力的常见测试。他们向受试者展示了一系列以不同颜色打印的单词，并让其忽略单词本身，而注重辨别颜色。受试者作出反应的速度有多快决定了他们的得分。每人接受两次测试——第一次自己一个人，第二次则面对一套新的单词，同时像人一样的机器人站在.5米远的地方“注视着”他们完成60%的任务。
在测试前，受试者和机器人熟悉了一下，问了后者一系列预先写好的问题。机器人被设置成要么作出友好且肯定的回答，要么给出厌烦且否定的答案。
接触到“坏脾气”机器人的受试者在单独一人时以更快的速度完成了测试。研究人员在日前出版的《科学—机器人学》杂志上报告了这一发现。不过，同“好脾气”机器人互动的受试者并未表现出答题速度上的任何改善。
研究人员表示，这或许是因为当脾气暴躁的机器人在场时，人们会提高警惕，而这改善了他们的注意力。此前研究证实，挑剔的人类会产生同样的效果。最新研究则是首次在机器人身上探寻了这一现象。
所以，下次如果有机器人让你感觉有点紧张，不要烦躁——这或许是你从待办清单中划掉一些事情的好时机。
34、科学家首次实现陶瓷4D打印（新技术--设计--如将新技术应用于太空探索领域，有望将3D打印前驱体折叠起来以节省空间，进入太空后再展开获得需要的结构）文章来源：新华网周舟发布时间：-08-20
近日发表在新一期美国《科学进展》杂志上的研究显示，中国香港城市大学吕坚教授研究组首次实现了陶瓷4D打印。这种新技术有望应用于太空探索、电子产品和航空发动机制造等领域。
4D打印，就是在3D打印基础上增加了时间维度。4D打印直接将设计内置到物料当中，让材料在设定的时间自动变形为所需要的形状，且可随时间变化。
与3D打印相比，4D打印对材料有更高要求。此前大多采用水凝胶等聚合物作为4D打印“墨水”，但水凝胶聚合物应用范围有限。陶瓷前驱体材料应用广泛，但较难发生自变形，限制了其在4D打印中的发展。
吕坚研究组的这种打印技术采用复合弹性体陶瓷材料，完成了从3D打印到结构可变形的过程，实现了陶瓷折纸结构的打印和4D陶瓷打印。
他们采用成本较为低廉的“墨水直写技术”，用二氧化锆纳米颗粒掺杂的聚二甲基硅氧烷复合材料，构建出3D弹性体结构。这种结构柔软且具有弹性，可拉伸至超过本身3倍的长度，并可使用金属丝让其折叠变形，形成蝴蝶、悉尼歌剧院、玫瑰、裙子等折纸结构。
研究人员利用这种柔性特质设计出一种自动拉伸装置，让3D弹性体结构的基底拉伸产生预应力，在其上面打印出主结构。当预应力释放后，主结构就会发生变形，从而形成4D打印所需的弹性体结构，热处理后可转化为4D陶瓷。
吕坚说，这种4D打印技术可广泛应用于个性化定制，优势在于采用相对简单的图纸设计，就可衍生出一系列形状相似且连续可变的结构，而传统的3D打印只能一个图纸对应一个结构。
此外，4D陶瓷热处理只需摄氏度即可完成，而传统陶瓷粉末烧结则需要摄氏度，因此4D打印工艺成本相对低廉。
研究人员认为，如将新技术应用于太空探索领域，有望将3D打印前驱体折叠起来以节省空间，进入太空后再展开获得需要的结构。
35、最完善小麦基因组图谱公布（新发现--农业--有助培育高产非致敏品种）文章来源：科技日报刘霞刘传书发布时间：-08-20
由20个国家的学术和行业研究人员组成的国际小麦基因组测序联盟（IWGSC），8月7日在《科学》杂志上公布了小麦复杂基因组的相关数据——他们在用来制作面包的小麦的2条染色体上确定了0.7万个基因。研究人员称，新序列“迎来了小麦遗传学的新时代”。这将加快提高小麦收成的步伐，也为培育出非致敏品种带来新希望。
小麦是全球最重要的粮食作物之一，养活了世界上40%的人口。我国是世界上小麦生产与消费大国，常年种植面积为万公顷左右，年产量近.3亿吨。因而，小麦的研究始终是国内外科学家心头大事。但经过数千年种间杂交形成的小麦基因组，大小是人类基因组的5倍，其包含三套非常相似的染色体，总共2对且拥有大多数基因的6个拷贝。由于缺乏基因组图谱，小麦育种者很难跟踪基因的代序传递情况，试图改变特定DNA序列的基因工程师也不知道如何入手。国际小麦基因组测序联盟从年发起至今，通过分别对每个染色体进行分解和测序，最终绘制出了这份完善的小麦基因组图谱。
华大基因作为合作机构之一，参与完成了其中染色体7B的BAC测序与组装工作。华大集团首席执行官徐讯表示，华大在重要粮食作物基因组领域一直持续研究，并指出此小麦基因组的发布将对小麦的基础与分子育种研究等工作起到重要的支撑与帮助作用。
国际小麦基因组测序联盟执行主任凯利·埃弗索尔说，迄今为止，联盟成员和其他人已针对这一基因组发表了00多篇论文。而且，新发现也已开始起作用。例如，比利时植物遗传学家安杰·罗德报告称，其研究小组确定了导致小麦发芽延迟的关键基因，她们希望使用CRISPR技术令该基因失效，从而缩短育种周期；美国加州大学戴维斯分校的乔治·杜布佐夫斯基教授最近发现了一种新的小麦高度基因。
基因组图谱还可帮助提高小麦对疾病的抵抗力并保护人类健康。加拿大科学家声称发现了一种使小麦茎秆更硬（因此能更好地抵抗锯蝇这种茎蛀害虫）的基因，为保护其他小麦品种指明了方向。而联盟联合负责人、澳大利亚分子遗传学家鲁迪·阿佩尔斯表示，他们发现了种编码可刺激免疫或过敏反应的小麦蛋白的基因，有助于育种者培育出较少问题的小麦。
36、研究发现“脱酶”法有望“缩小”艾滋病病毒储存库（新发现--健康）文章来源：中国科学报黄辛发布时间：-08-2
复旦大学卢洪洲教授课题组，通过对27例已经接受抗病毒治疗的艾滋病病毒（HIV）感染者进行研究后发现，感染者在治疗前血浆中的加氧环化酶（IDO）活性高低可以被用来预测患者治疗后HIV储存库的大小，活性越高，储存库越大，且在抗病毒治疗后活性较高的患者体内的HIV储存库依然较高。相关研究近日发表于《临床传染病》。
HIV储存库的存在是根除艾滋病的主要障碍。目前，抗病毒治疗已经能够明显延长HIV感染者的寿命并改善患者的生存质量。但HIV感染者仍然需要终身服药。
据悉，加氧环化酶是人体内代谢色氨酸的一种关键酶，肿瘤、HIV感染等疾病可能正是利用了这个酶创造了适宜疾病发展的免疫微环境。研究发现，HIV感染者的加氧环化酶活性比健康人明显升高，且在长期接受抗病毒治疗后仍然无法下降到健康人的水平。所以，该酶可能参与了HIV储存库的维持。
“下一步的研究如果证实该酶参与HIV储存库的维持确有因果关系，并在HIV维持储存库的大小中发挥重要作用，那么针对这个酶的药物将有可能减小病毒储存库。”卢洪洲表示。
37、新型纸基生物电池由细菌供电（新技术--新产品--有望为偏远地区带来低成本能源）文章来源：科技日报刘海英发布时间：-08-2
电池出现已有00多年，但时至今日，在某些偏远或资源有限的地区，这种我们惯用的日常用品却还属于奢侈品。而即将在美国化学学会第届全国会议暨博览会上公布的一项最新成果——一种靠细菌发电的新型纸基生物电池，或许能改变这一状况，给这些地区带来低成本的新型能源。
这种新型电池是由美国纽约州立大学的一个研究团队开发的。研究人员在纸的表面印刷薄层金属和其他材料作为基板，然后把冻干的产电菌群放置在纸上，制成纸基生物电池。使用时，只需将水或者唾液涂抹在纸上，几分钟内，这些冻干细菌就会恢复活力，它们在为自己制造能量的同时，产生的电子会穿过细胞膜与外部电极接触，从而为电池供电。
由于纸张会透气，研究人员曾担心细菌产生的电子在到达电极前被氧气吸收，从而影响电池性能。但研究显示，氧气对电池性能的影响很小，因为细菌细胞紧密地附着在纸张纤维上，在氧气介入之前，纤维就已经迅速将电子转移到阳极了。
作为生物传感器材料，纸张具有独特的优势，柔韧性好，表面积大，价格也很低廉。不断创新的结构工程技术，让人们可以控制纸张的纤维直径、平滑度和透明度，为纸在新一代电子产品中的广泛应用奠定了良好基础。而纸基电池因适用性广、生态友好且成本低廉等特性，被普遍看好。研究人员指出，他们研制的新型纸基电池的成本很低，携带方便，可以很容易地整合到一次性电子设备中，虽然尚未达到投入实际应用水平，电池性能还需大幅提升，但这种提升可以通过多个纸电池堆叠、连接来实现。
目前这种一次性电池的保质期约为4个月。研究人员正在想办法提高冻干细菌的存活率和性能，从而延长电池的保质期。
38、再生技术让盲鼠复明（新技术--医疗--为治疗视网膜色素变性等致盲疾病带来希望）文章来源：中国科学报赵熙熙发布时间：-08-2
研究人员在老鼠视网膜上培育出新的感光细胞，能够将光转化为电信号。图片来源：NathanDevery/ScienceSource
人眼中有一些细胞能够修复视力受损疾病造成的伤害。但到目前为止，科学家还没有成功地让它们发挥功效。如今，一个研究小组声称，他们已经促使这些细胞——被称为“米勒胶质细胞”——在老鼠的眼睛里再生了一种光受体细胞。根据科学家8月5日发表在英国《自然》杂志上的研究结果，这些新细胞可以探测到射入的光线，并与眼睛中的其他细胞结成网络向大脑传递信号，而这正是逆转某些遗传眼病和损伤的潜在步骤，这也为治疗视网膜色素变性等致盲疾病带来了新希望。但也有人对这一说法持怀疑态度，并认为这些信号可能来自于现有的光感细胞，而不是新生成的细胞。
美国马里兰州巴尔的摩市约翰斯·霍普金斯大学医学院神经学家SethBlackshaw说：“没有人比我更希望这是真的，但我对这项研究怀有严重的担忧。”
论文作者、美国芒特西奈伊坎医学院神经及眼科学教授陈波介绍说，斑马鱼的视网膜具有自我修复功能，当视网膜受损后，其中的“米勒胶质细胞”可使视网膜的神经细胞再生，而哺乳动物的这种细胞却没有类似再生功能。虽然科学界已能通过损伤视网膜来激活哺乳动物的“米勒胶质细胞”，但此法对视网膜伤害较大，并不利于恢复视觉。
为此，研究人员在小鼠实验中利用基因转移的方法，促使“米勒胶质细胞”分裂并发育为可感光的视杆细胞。新发育的视杆细胞在结构上与天然视杆细胞没有差别，且形成了突触结构，使其能与视网膜内其他神经细胞交流。实验显示，这种方法可让先天失明的小鼠复明。
这项研究受到了美国国家眼科研究所的资助。该所视网膜神经科学项目主任托马斯·格林韦尔说，这是科学家首次在哺乳动物视网膜中，将“米勒胶质细胞”重编为能够发挥功能的视杆细胞。视杆细胞能让人们在暗光条件下看到东西，而且可能有助于保护视锥细胞，后者负责分辨颜色和提高视敏度。
陈波说，他们接下来计划借助体外培养实验，研究上述新法能否用于人的视网膜组织中。
“没有人能够像他们那样，制造出一种像光感受器一样的细胞。”得克萨斯州休斯顿大学眼科学院细胞和发育神经生物学家DeborahOtteson说。但她指出，即使是在重新生成最多新视杆细胞的老鼠体内，其密度也只是健康老鼠视网膜的0.2%。结果就是，被治疗的老鼠能够察觉到光，但它们无法辨认出形状或物体。
“他们已经破解了问题的第一部分，现在的问题是要把它放大。”Otteson说。她说，如果研究人员能够让“米勒胶质细胞”产生更多的感光细胞，那么这种方法有一天可能会让那些因为视网膜脱落或遗传障碍性视网膜炎而失去视杆细胞的人恢复一些视力。
肯塔基州路易斯维尔大学神经生物学家MaureenMcCall称这项工作的“一大进步”在于恢复了视杆细胞，但强调研究团队仍需要证明视杆细胞的发育和功能在患病的眼睛中一切正常——这里的视网膜细胞可能不会正常连接和交互。
然而，Blackshaw看到了对新的研究结果的另一种解释：在盲鼠中，现有的杆状细胞在手术过程中被修复了，而这要么是因为它们接受了病毒携带的纠正基因，要么是因为“米勒胶质细胞”与它们分享了正确的基因。在这两种情况下，大脑的视觉信号都不是来自于新生成的杆状细胞，而是来自于现有感光细胞恢复的功能。他说，这项研究忽略了化学标记技术，它可以证明任何功能性杆状细胞都来自于“米勒胶质细胞”。
对此陈波表示，他和他的团队做了这样一个标记实验——尽管在论文中没有描述，而且他们已经通过其他几种方法彻底地证明了新杆状细胞的起源。他还引用了对照组实验，在实验中，该小组将校正基因转移到“米勒胶质细胞”上而没有重新编程。在这种情况下，大脑中并没有视觉信号，这意味着现有的杆状细胞没有被恢复。
39、配位超分子自组装研究获突破（新技术--材料--为光学存储器等应用建立了元器件模型）文章来源：中国科学报朱汉斌刘艳玲发布时间：-08-2
中山大学化学学院教授潘梅团队利用氨基功能化配体与钙盐组装，得到一种新颖的二维层状Ca-MOF。相关研究成果近日发表于《自然—通讯》。
近年来，超薄二维材料备受 研究人员得到的这种二维层状Ca-MOF，通过连接金属—有机层上悬挂配位的DMF分子，进一步形成了“范德华MOF”多层结构，它能实现层内稳态和层间动态的有效平衡，并存在具有半导体发光特性的层间激子发光和层内激基缔合物发光的双通道发射。研究人员还实现了配位的DMF分子与溶剂或空气中水分子的可逆动态置换，由此打断原来的配位多层结构。伴随剥离和形貌转换过程中配位多层结构的不断层离，基于层间的激子发射被逐渐削弱。
该研究发展了二维MOF设计和利用的新概念，将“自下而上”的金属—有机配位组装与“自上而下”的后合成形貌加工调控相结合，实现了超薄二维MOF的简便、绿色、宏量制备的新方法，并为光学存储器等应用建立了元器件模型。
40、玩智能手机或导致母亲孤独感（新发现--健康）文章来源：中国科学报鲁亦发布时间：-08-2
最近发表在开放获取期刊《BMC女性健康》上的一项研究发现，平均每天花~2个小时玩智能手机的母亲，其孤独感弱于玩手机时间更短或更长的母亲。
日本京都大学的研究者发现，每天使用智能手机不超过小时或完全不用智能手机的母亲，自我报告的孤独感更强，每天使用智能手机2~3小时或以上的母亲的情况类似。每天使用智能手机~2小时的母亲却没有显示出更强的孤独感，这说明后者对于年轻妈妈来说可能是使用智能手机的理想时长。此外，智能手机的使用可能与社交网络的使用有关联。
论文通讯作者MarieMandai说：“在日本，人们通常认为有孩子的女性都生活在朋友和家人的包围下，感到孤独的可能性较小。但是近来抚养年幼孩子的母亲所遭遇的孤独感问题引起了一些担忧。这是第一个以抚养3岁以下孩子的母亲为对象，探索通讯设备和社交媒体对其孤独感影响的研究。”
Mandai团队对日本长滨市名抚养3岁以下幼子的母亲填写的问卷进行了分析。问题涵盖她们的基本特征，如年龄、婚姻状态、受教育情况、孩子的数量、孤独感、社交网络（包括线上和线下），以及她们所使用的通讯工具和信息来源。
研究人员发现，那些使用智能手机时间更长的母亲，对社交媒体的使用也更频繁；社交媒体上朋友较少、获得支持较少的妈妈，孤独感往往更强。这说明社交媒体可能会影响人对孤独的感知。同时，社交媒体也被妈妈们认为是一个信息来源。
研究者也提醒，由于采集的数据全部来源于日本的一座城市，因此结果的普适性可能有限。另外，由于这是一个横向观察性研究，且建立在自我报告数据的基础上，因此无法得出智能手机和孤独感之间的因果性结论。
4、机器人或对儿童思维影响大（新发现--健康）文章来源：新华网周舟发布时间：-08-2
随着人工智能快速发展，机器人越来越多地出现在日常生活中，尤其是一些面向儿童的机器人往往受到父母的青睐。一个国际研究团队近日说，机器人有可能显著影响儿童的思维观念。
为弄清楚具有一定“社交”功能的机器人对人类尤其是儿童的影响，英国、德国等国研究人员采用“艾氏范式”测试法，让参与者独自或者在有3个人或3个社交机器人在场的情况下判定屏幕上四条线中哪两条长度相同。
一般来说，在“艾氏范式”试验中，当人们独自作出判断时，基本不会出错。但当有其他人参加时，他们倾向于与其他人保持一致，即便其他人出了错。这就是所谓的“同伴压力”。
在最新试验中，有2/3的“人类同伴”或“机器人同伴”会首先有意地给出错误答案。结果显示，成人参与者通常给出与人类同伴一样的答案，但不会受到机器人答案的影响。不过，儿童明显会受机器人同伴的影响。当儿童独立作判断时，正确率为87％；有机器人加入后，其正确率降为75％，且错误的答案中有74％与机器人相同。
研究人员在新一期美国《科学·机器人学》杂志上指出，机器人作为儿童教育助手或儿童治疗师广泛应用的时代并不遥远。在两者的互动过程中，机器人提供的信息有可能对儿童造成显著影响，所以可能需要讨论是否应该出台诸如监管框架之类的保护措施，积极发挥机器人对儿童的正面影响。
42、科学家发明培养心肌细胞新技术（新技术--医疗）文章来源：新华网华义发布时间：-08-2
日本产业技术综合研究所等机构最新发明了一种技术，可以简便快速且廉价地培养心肌细胞。
日本产业技术综合研究所和筑波大学、庆应义塾大学组成的联合研究小组发现，一个名为“Tbx6”的基因能够从纤维芽细胞直接诱导培养出心脏中胚层细胞。中胚层细胞可以分化为心肌细胞、心脏血管细胞等几乎所有的心脏构成细胞。
研究还发现，将这个基因导入实验鼠胚胎干细胞或人类诱导多能干细胞（iPS细胞）等多功能干细胞，也能高效培养出心脏中胚层细胞，并诱导分化出心肌细胞和心脏血管细胞等。
研究小组称，新技术克服了以往培养心肌细胞工序繁复和低效、不稳定的缺点，而且大大降低了培养成本，将有望应用于治疗心肌梗死和扩张型心肌病等心脏疾病的再生医疗和新药研发中。这一研究成果已在线发表在美国《细胞—干细胞》杂志上。
43、我科学家发现天然免疫模式识别新通路（新发现--健康）文章来源：人民日报方雨薇赵永新发布时间：-08-2
北京生命科学研究所副所长、清华大学生物医学交叉研究院教授邵峰实验室发现了一条新的天然免疫模式识别通路，为开发免疫调节剂和疫苗佐剂开辟了新途径。相关论文近日在权威科学期刊《自然》在线发表。《自然》同期配发了评论文章，对该工作给予高度评价。
细菌是导致哺乳动物生病的重要病原体，包括革兰氏阴性和阳性两大类。在所有革兰氏阴性菌和部分阳性菌中，都存在一种七碳糖代谢物，是合成细菌细胞壁的脂多糖分子（俗称内毒素）的前体。邵峰实验室首次系统证明：该七碳糖是一种新的病原模式分子，它透过细胞膜进入哺乳动物细胞后，被一种名为ALPK的激酶蛋白质所识别，诱导细胞合成炎症因子，进而启动宿主对细菌的免疫反应。
专家认为，邵峰实验室同时鉴定出了新的病原相关分子模式和与其对应的模式识别受体，描绘出了一条完整的信号转导通路，具有很高的原创性和实际应用价值。这一重要发现，将指引业内同行探索其他的原体相关分子模式和模式识别受体之间的作用本质，并帮助科学家了解细菌性致病菌的感染致病机制，为细菌感染导致的相关疾病的药物研发提供了新的靶点。
44、深度学习算法准确追踪动物运动（新发现--人工智能）文章来源：科技日报张梦然发布时间：-08-22
“DeepLabCut”算法追踪动物运动及行为示意图图片来源：《自然》
根据英国《自然·神经科学》杂志8月2日在线发表的一项研究，美国哈佛大学团队运用一种新型深度学习算法，成功追踪动物运动及行为，其准确度可达到人工水平，而且无需采用追踪标记物或进行费时的手动分析。专家认为，这一成果打开了海量的数据来源之门。
准确追踪行为发生期间的身体运动部位是运动科学的一项重要内容。但是，如果采用视频记录方式来追踪运动，研究人员要么需要费时费力地标记每一帧，要么需要在研究对象身体的预定点上放置标记物。而标记物可能干扰研究目标的行为，而且一般只适合有限类型的运动。
此次，哈佛大学科学家团队利用机器学习开发了一款开源运动追踪工具，名为“DeepLabCut”，它不受以上限制。研究团队先采用一个大型目标识别图像数据库对“DeepLabCut”进行了预训练。之后，“DeepLabCut”只需要接受小规模的人类标记图像（约张）训练，即可完成一项新的追踪任务，从而方便神经科学家研究动物行为。
研究人员演示了这种算法，其可以在无需标记物的情况下，追踪小鼠和苍蝇在各种行为期间的任意身体部位运动，而且准确度可达到人工水平。“DeepLabCut”可以追踪精细的动作，如果蝇产卵、伸吻，以及小鼠伸爪时每一个指的轨迹。
在相应的新闻与观点文章中，中国北京大学魏坤琳与美国宾夕法尼亚大学康拉德·考丁表示，“DeepLabCut”在理论上适用于任何视频，从而为运动科学打开了巨大的数据来源之门。他们预计，未来“运动捕捉将从实验室内的一项艰难而又耗资不菲的任务，变成一项每个人在日常生活中就能完成的小事情”。
45、会发光隐形墨水研制成功（新技术--材料--应用于信息记录读取、防伪和隐写术等领域，这种双元素共掺杂技术也为室温磷光隐形材料的设计和应用提供了新的思路）文章来源：科技日报孙玉松发布时间：-08-22
“了无痕迹”的墨水可以加密信息，还能超长发光？谍战大片里经常出现的隐形墨水如今变成了现实，而且功能更强大。日前，天津大学材料学院封伟团队国内首次制备出氟氮双掺杂碳量子点（FNCDs），并基于此造出了可以隐形且具有自保护超长室温磷光性能的神奇墨水。该成果在最新一期《AdvancedFunctionalMaterials》在线发表。
据介绍，发光隐形材料，特别是室温磷光材料，因具有长发光寿命和独特的单线态—三线态跃迁等优异特征，能起到非常显著的加密效果，是光子加密信息的重要载体，在信息安全领域应用广泛，也是热门科研领域之一，具有非常高的经济价值和应用前景，而隐形墨水就是发光隐形材料氟化碳领域的下游具体产品。
目前已报道的绝大多数基于碳量子点的室温磷光材料，需将碳量子点嵌入到基质中才能获得室温磷光发射现象，且产品发光仅有几十毫秒。封伟团队此次制备的室温磷光碳量子点，无需考虑基质辅助的氧隔离层就可以实现室温下自发磷光，时间长度达到.2秒，外界刺激还可以直接作用于裸露的碳量子点，有利于设计具有外界刺激响应性的磷光传感器。实验中，研究人员用氟氮双掺杂碳量子点的水分散液制成的墨水，通过普通的商业喷墨打印机，将预先设计的复杂图案、文字等加密信息打印在滤纸上，其干燥后在紫外灯下发射出强烈的固态蓝色荧光，移去紫外灯后会发射出自我保护绿色磷光，实现了时间维度和空间维度的信息双安全保护。
这一研究成果，未来有望应用于信息记录读取、防伪和隐写术等领域。同时，这种双元素共掺杂技术也为室温磷光隐形材料的设计和应用提供了新的思路。
46、科学家发现止痛新方法（新发现--医药--有望降低药物耐受性和上瘾风险）文章来源：中国科学报赵熙熙发布时间：-08-22
美国科学家发现，沿两条化学途径（其中一条为先前发现的与大脑感觉“痒”相关的途径）激活神经细胞受体与常规使用阿片类药物（如吗啡等）钝化疼痛的方法相结合，可以改善缓解疼痛的效果。
科学家在小鼠中进行了实验，其结果表明，使用化合物联合激活这些受体可以通过减少对阿片类药物的需要量来降低阿片类药物耐受性和副作用的风险，后者是高致瘾性止痛药常见的问题。
研究人员在日前出版的《科学—信号》杂志上报告了这一研究成果。
科学家表示，用于激活上述啮齿类动物研究中的受体MrgC的对应人类受体药物未被批准用于人体实验。科学家正在与化学家合作开发能够同时靶向人类Mrg受体和阿片受体的新药物。
约翰斯·霍普金斯大学医学院麻醉学和危重病医学与神经病学教授SrinivasaRaja表示：“激活存在于相同感觉神经元中的两种不同受体可能会产生协同作用，因而需要较少的药物就可在动物模型中产生更好的疼痛缓解效果。如果在人类中的测试获得成功，则可以降低产生药物耐受性和上瘾的风险。”
Raja指出，这项新研究建立在该校和其他研究机构几位科学家在几十年研究中观察到的现象的基础上，即痒觉和痛觉之间有一些共同的复杂生物化学和感官特征。
目前研究中的一种受体——MrgC——在20年前由约翰斯·霍普金斯大学医学院神经科学教授及霍华德休斯医学研究所研究员XinzhongDong在小鼠感觉神经元中发现，它是一个由50个类似受体组成的家族中的一员。Dong发现MrgC与小鼠“瘙痒”感知有关，而最近的研究表明它还与疼痛感知有关。
受体是细胞表面作为检测环境传感器的一类蛋白质（在该研究中为神经元）。小鼠中的MrgC受体（人类的对应受体为MrgX）存在于初级感觉神经元中，这是感知外部世界的第一类神经元。
该研究资深及主要作者、该校医学院麻醉学和危重病医学副教授YunGuan说：“我们以前的工作显示，MrgC在初级感觉神经元中的作用与阿片受体非常类似。而现在我们发现，MrgC还可以与另一种受体结合，以增强对疼痛的缓解。”
作为疼痛钝化作用的一部分，动物和人类神经元上的疼痛受体倾向于彼此黏附在一起，这可能是为了确保至少一种受体在感觉疼痛时会有反应。
科学家普遍认为，这种受体的“黏性”组合可能是靶向两种受体而不仅是一种受体的实验性止痛药物的理想作用位点。通过激活多个受体，科学家猜测可能会使用更少的药物来减轻疼痛。
在当前的研究中，科学家使用抗体（一种以特异性锁定其他蛋白质的蛋白质）了解MrgC是否与同样位于初级感觉神经元上的已被深入研究的μ-阿片受体（MOR，常用的阿片类吗啡的目标）黏附在一起。
科学家使用一种检测以确定它们的抗体（也就是这些受体）是否基本上黏附在一起。他们发现，在实验中使用的3只小鼠和3只大鼠体内的数百个神经元中，MrgC的确在位置上非常接近MOR。此外，他们还发现这两种受体经常混合在一起形成一种被称为异二聚体的复合物。
研究人员表示，通过脊髓液给药，该联合治疗使他们能够使用少于原剂量/4的吗啡获得相同的疼痛缓解效果。
Guan说：“阿片类药物的局限性之一就是对药物的耐受性。为了获得相同的疼痛缓解效果，医生必须不断提高药物剂量。因此，如果我们能够从较低剂量的药物开始，则可能会延缓其耐受性并减少副作用。”
47、贵金属纳米岛提升分子检测灵敏度（新技术--材料--在高灵敏度分子检测、生物传感、成像和光催化等领域具有重要的应用价值）文章来源：科技日报孟祥丽史俊斌发布时间：-08-22
记者8月20日从西安交通大学获悉，该校前沿科学技术研究院高传博教授课题组利用表面工程策略，成功在金纳米材料的表面制备出高密度的金银合金纳米岛状结构，并因此赋予其优异的表面等离子共振性质和分子检测性能。这一成果发表在最新出版的国际材料领域权威期刊《先进功能材料》上。
在贵金属纳米材料的表面可控构筑亚尺度的结构特征有望为材料带来崭新的特性，成为贵金属纳米结构设计的新思路。通常在单一金属或具有相同晶格常数的金银体系中，晶体生长遵循层状生长模式，不利于亚尺度结构特征的形成。
为克服这一挑战，西安交大研究人员开发了新型的纳米晶体表面工程策略，他们通过在金纳米晶的表面修饰银-卤素化学键，实现了金纳米晶表面的局域钝化，从而有效诱导了纳米晶从层状生长模式到岛状生长模式的转变，在其表面可控构筑了高密度的金银合金纳米岛状结构。该类特殊的表面结构赋予金纳米晶独特的表面等离子共振性质及优异的表面增强拉曼散射活性，在高灵敏度分子检测、生物传感、成像和光催化等领域具有重要的应用价值。
48、科学家开发出光量子计算芯片（新技术--半导体--该芯片的研制迈出了光量子计算的重要一步，但实现真正实用化的量子计算机仍需较长时间的持续努力）文章来源：新华网张家伟发布时间：-08-22
中国科研人员参与的国际团队8月20日在英国《自然—光子学》杂志上发表论文称，他们利用硅光子集成技术开发出一款通用光量子计算芯片。其能用于执行不同的量子信息处理任务，从而在推动光量子计算机大规模实用化上迈出重要一步。
光量子计算机使用光子来编码量子比特，通过对光子的量子操控及测量实现量子计算，有望解决密码破译、分子模拟、大数据处理等传统计算机难以解决或解决不好的计算任务。
中国的军事科学院国防科技创新研究院、国防科技大学、中山大学和北京大学，以及英国的布里斯托尔大学等机构的科研人员合作，利用硅基光波导芯片集成技术，设计并开发出面向通用量子计算的核心光量子芯片。使用这一芯片制造的光量子计算机可实现小规模量子检索、分子模拟和组合优化问题等应用。
论文第一作者、军事科学院国防科技创新研究院强晓刚博士在接受采访时说：“这一芯片集成了超过个光量子器件，具有高稳定性、可快速配置等特性，能实现不同的量子信息处理应用，如量子优化算法和量子漫步模拟。”
不过，在光量子计算机得到大规模实际应用前还须克服一系列挑战，如保持大规模光量子计算系统的稳定性、实现高精度操控等。据论文另一位作者、北京大学学者王剑威介绍，这几年国内外科学界、产业界在量子计算领域的研究均取得很大进展，但跟实用目标相比都还处在初级阶段。
论文共同通讯作者、中山大学教授周晓祺说：“该芯片的研制迈出了光量子计算的重要一步，但实现真正实用化的量子计算机仍需较长时间的持续努力。
49、小鼠实验发现抗肥胖靶点（新发现--医药--为治疗肥胖开辟了一条全新路径）文章来源：科技日报张梦然发布时间：-08-23
据英国《自然·通讯》杂志8月2日发表的一项生理学研究，科学家实验证实，一种神经酰胺合成酶（CerS）抑制剂可以有效防止小鼠体内的脂质堆积。肌肉组织内含有大量C8神经酰胺，而名为PO53的化合物可以专门抑制高脂饮食小鼠体内的C8神经酰胺合成，减少小鼠体内的脂肪含量。
由于生活方式和饮食结构的改变，肥胖已成为全球性的重要公共卫生问题之一。肥胖会带来一系列健康相关疾病风险，但目前可供患者选择的抗肥胖药物却远远不能满足临床需要，更安全有效的治疗肥胖并减少肥胖相关疾病风险的药物仍在研发中。
此前研究认为，神经酰胺合成酶参与生理代谢的调节，但研究人员对不同神经酰胺的作用一直以来并不完全清楚。据预测，抑制某些神经酰胺合成酶会对代谢健康产生巨大益处，而抑制另一些则会产生不利影响。不过，科学家尚未研发出一种能作用于生物体内，且具有高活性和选择性等特性的抑制剂。
此次，澳大利亚新南威尔士大学研究人员尼格尔·特纳及其同事，合成了一种能抑制CerS的小分子PO53，并发现P可以减少高脂饮食小鼠体内储存的脂肪，同时不会导致胰岛素抵抗产生变化。研究人员认为，可能是小鼠肌肉内脂肪酸氧化的增强导致了脂质堆积的减少。
研究团队证实，PO53在肌肉脂肪酸氧化和体内脂肪储存的内源性调控中起到了关键作用。这项研究结果或为治疗肥胖开辟了一条全新路径，但结果能否适用于人类仍待进一步研究。
50、五纳米存储元器件开发成功（新技术--新产品--数据保留时间超过十年）文章来源：科技日报房琳琳发布时间：-08-23
据物理学家组织网8月2日报道，华中科技大学、中国地质大学和美国加州大学伯克利分校科研人员组成的国际团队，开发出小于7纳米的新型存储元器件——平均直径为5纳米的磁铁。由于尺寸小、热稳定性高，以及可以应用于简单的自组装工艺制造，这种纳米磁铁被认为是下一代存储器件具有超高密度和低功耗的关键。相关论文发表在最近一期《应用物理快报》上。
以前的研究已经演示了几个不同种类的个位数纳米结构，然而到目前为止，用于制造这些结构的所有技术都涉及复杂且昂贵的图案化工艺，例如光刻和离子束蚀刻。而在此项新研究中，纳米磁铁可以进行自组装，只涉及简单的溅射工艺，不需要任何纳米级图案化加工工艺。
论文作者之一、华中科技大学的洪炯明认为，这项研究最重要的部分是展示了具有良好热稳定性的亚5纳米存储单元，这项研究是未来自旋转移力矩随机存取存储器（STTMRAM）应用的关键组成部分。“我们采用自组装方法制造5纳米磁晶粒用于信息存储，无需进行纳米级加工”。
纳米磁铁由铁铂颗粒组成，每个纳米磁铁都有两个磁化方向。这两个磁化方向对应于磁隧道结的两种状态（并联和反并联），并形成非易失性存储单元的基本组建模块。研究人员利用最先进的高聚焦自旋探头，证明了由于自旋转移力矩，施加的电流可以切换单个纳米磁铁的磁化强度。
鉴于超小型纳米磁铁具有高热稳定性，存储器的数据保留时间可以超过0年。
目前，该团队正致力于研究以可靠的方式来控制设备尺寸。
5、拖延症的大脑秘密获初解（新发现--健康）文章来源：新华网田颖发布时间：-08-23
为什么有人做事喜欢拖延？德国研究人员发现，这可能与大脑中两个特定区域相关。
德国波鸿鲁尔大学研究人员近日在美国心理学会旗下杂志《心理学》上发表论文说，他们借助磁共振成像技术，对名研究对象的脑部进行扫描，又以问卷形式调查了他们对自身行动的控制能力。
结果发现，对于做事爱拖延这种行动控制能力较差的人，他们的大脑杏仁体体积较大，且杏仁体和另一个叫背侧前扣带皮层的大脑区域的功能连接较弱。
研究人员介绍，杏仁体主要功能是对形势以及可能产生的结果作出判断，提醒人们某一行动可能产生的负面影响；而背侧前扣带皮层会根据行动可能产生的结果，选择采取何种行动。
研究人员分析认为，大脑杏仁体体积较大的人，可能会更担心行动的负面影响，因此表现出犹豫和拖延；而杏仁体和背侧前扣带皮层间功能连接较弱会加剧这种影响，因为大脑可能无法很好地协调负面情绪与行动。
研究人员说，尽管行动控制能力对人们的身心健康、职业发展以及生活质量有很大影响，但对其神经学原理的研究仍相对较少，今后还应进一步研究这种行动控制能力能否通过特定训练或大脑刺激来改善。
52、科学家首次合成具有拓扑性质石墨烯纳米带（新技术--新产品--可用于设计无耗散的电子器件，具有巨大的应用前景）文章来源：中国科学报黄辛发布时间：-08-23
8月22日，记者从上海交通大学获悉，该校物理与天文学院特别研究员王世勇与瑞士、德国、美国科学家合作，首次合成具有拓扑性质的石墨烯纳米带。相关成果近日发表于《自然》杂志。
在物理学中，拓扑是物质的一个基本属性。拓扑材料具有传统材料不具备的新颖物理性。比如，此类材料的导电边缘由于受到材料本征的拓扑性质保护，往往可以无视缺陷的存在而仍然显示导电性质，因此可用于设计无耗散的电子器件，具有巨大的应用前景。王世勇告诉《中国科学报》记者，他们首次制备出具有拓扑性质的一维石墨烯纳米带，并且探测到石墨烯材料的拓扑性质。
石墨烯纳米带作为准一维的石墨烯纳米结构，由于量子限域效应和边界效应，其电子结构与宽度和边缘结构密切相关。尽管理论研究表明石墨烯纳米带能展现一系列奇异的电、磁、拓扑特性，但迄今为止仅有很少的理论预言得到了确定性的实验证实。
研究人员基于“自下而上”表面合成途径，通过选择不同的分子前驱物，对纳米结构的宽度、形状及掺杂实现精确调控，实现了原子级精确的石墨烯纳米结构。超高分辨原子力显微镜成像技术确定了合成出来的纳米带化学结构，验证了相关合成方法高度可控。扫描隧道微分谱技术确定了石墨烯纳米带的拓扑性质，相关结果和理论高度吻合。
同时，中外科学家通过精确设计分子前驱体，实现了对拓扑特性的精准调控，在Au（）表面合成出具有拓扑非平庸的交替宽度的石墨烯纳米带，并观测到石墨烯纳米带末端的拓扑末端态。
此项工作得到《自然》杂志审稿人的高度肯定：“这项工作具有高度原创性，令人兴奋，对不同领域均具有巨大的意义。”
53、反氢内基准能量跃迁首次实现（新发现--物理--向冷却和操控反物质更近一步）文章来源：科技日报刘霞发布时间：-08-24
据美国每日科学网站报道，加拿大和欧洲核子研究中心（CERN）的物理学家在8月22日出版的《自然》杂志上撰文称，他们首次实现并观察了反氢内基准的原子能量跃迁——莱曼-α（Lyman-alpha）跃迁，向冷却和操纵反物质的基本形式迈近了一步。
研究负责人、不列颠哥伦比亚大学（UBC）的化学家兼物理学家结奈孝允（音译）说：“莱曼-α跃迁是常见的氢原子内最基本、最重要的跃迁，在反氢中捕获到相同的现象，开辟了反物质科学的新时代。”
00多年前，科学家首次在氢气中观察到莱曼-α跃迁——当一个氢原子的电子从低轨道转移到高轨道时，发出了一系列紫外线辐射。在最新研究中，结奈孝允团队与欧核中心反氢激光物理装置（ALPHA）项目加拿大小组携手，采用磁方法在真空内捕获了数百个反氢原子，利用持续时间达到纳秒的激光脉冲，使其实现了相同的跃迁。
结奈孝允团队正在开发用于操控反氢的激光系统，他们表示：“这种方法是一种冷却反氢的途径，将大大提高测量精度，使我们能测试反物质和重力如何相互作用——这仍然是一个未解之谜。”
反物质会与物质相互作用而湮灭，因此很难捕获且很难“打交道”，但对它的研究有助于揭示宇宙中一个重大奥秘：为什么在大爆炸时数量应与物质等同的反物质几乎全都消失了？
欧核中心ALPHA项目团队发言人富藤华（音译）说：“观察反氢内的莱曼-α跃迁，让我们更接近回答物理学中的一些重要问题。在过去的几十年里，科学家们已经使用光学操作和激光冷却彻底改变了原子物理学的面貌，借助新结果，我们可以开始应用相同的工具来探测反物质的奥秘。”
除了要捕获数量足够多的反氢原子外，对激光系统组件进行微调也需数年时间。该团队接下来将利用激光创新技术帮助生成冷原子和密集的反原子样品，用于精密光谱和重力测量。
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