SpaceX星舰SN15超预期平稳着陆,曹原石墨烯研究再获新突破 | 一周科技导读

2021-05-11 科技导报 科技导报

SpaceX星舰SN15超预期平稳着陆

SpaceX星舰SN15超预期平稳着陆

5月6日,SpaceX公司的星舰机原型SN15在美国得克萨斯州博卡奇卡附近进行了高空飞行测试,并首次成功实现了垂直着陆。

埃隆·马斯克还在社交媒体上幽默地表示:“这太尴尬了。老实说,我们认为直到SN20号星舰才会安全降落,我们还没有想明白过如何从着陆台上卸下(没爆炸的)飞船。”

美国首次释放转基因蚊子

当地时间4月29日,生物技术公司Oxitec在美国佛罗里达群岛释放转基因的埃及伊蚊,这也是美国首次释放转基因蚊。

Oxitec释放的雄性埃及伊蚊含有一种致死基因,能通过与雌性交配,将致死基因传递给它们的后代,使其在幼虫时期死亡。

此前,该公司曾在巴西、巴拿马、马来西亚的一些地区和开曼群岛释放了这种转基因蚊,使得释放地区的埃及伊蚊数量降低了近90%。在接下来的12周,Oxitec计划每周约释放12000只雄性埃及伊蚊。

机智号完成第五飞,降落在新机场

北京时间5月8日,机智号进行了第五次火星飞行,它从杰泽罗陨石坑起飞,4磅重直升机爬升到5米的高度,向南航行了129米,沿着上周第四次飞行的路径飞行。

但是,与前四次飞行不同,这次的行程是单向的。到达目的地后,机智号爬升至10米的高度,拍了几张照片,然后降落在一个新的地点,完成了108秒的飞行,并踏上了新的探索旅程。

癌症治疗的新思路,通过挤压来清除癌细胞

中间红色的细胞正在被从线虫胚胎组织中挤出去 来源:Nature

5月5日,《自然》(Nature)期刊发表的研究论文显示,研究人员在线虫中发现,当细胞分裂过程中细胞无法复制其DNA时,就会触发细胞挤压的过程。并进一步表明,哺乳动物细胞可以驱动相同的过程。

细胞挤压是从海绵到昆虫再到人类等生物体都在使用的细胞清除机制,这种机制可能是生物体清除癌细胞或癌前细胞的一种方式,为癌症治疗带来一种全新的思路。

腰围每增加1厘米相当于人老了1岁

近日,《衰老神经生物学》(Neurobiology of Aging)上的一项研究中,研究团队调查了来自爱尔兰纵向老龄化研究中的8507名50岁以上参与者(女性占52.1%)三种不同的肥胖测量指标,即身体质量指数(BMI)、腰臀比和腰围,以及身体活动与灰质脑血流量的联系。

这项研究发现了三个关键点:更高的BMI、腰臀比、腰围与大脑供血量减少有关;腰围每增加1厘米导致的脑血流减少相当于年龄增长了1岁;较高的身体活动水平改变了脑血流减少和肥胖之间的联系。

新型类脑计算设备可模拟人类不断学习

基于 OECT 的神经形态电路,用于展示联想学习 来源:Nature Communications

4月30日,《自然通讯》(Nature Communications)上的一项研究显示,研究人员开发出一种类似大脑的计算设备,该设备能够通过联想学习。

与 “巴甫洛夫的狗” 实验相类似,研究人员通过调节电路,成功地将光与电压关联起来。

在该研究中,研究人员设计出了一种新颖的有机电化学 “突触晶体管”,它可以像人脑一样同时处理和存储信息,同时这种晶体管可以模仿人脑中突触的短期和长期可塑性,在记忆的基础上不断学习。

优化哈勃常数的新方法

来源:Astrophysical Journal Letters

近日,《天体物理学杂志快报》(Astrophysical Journal Letters)的研究中,一个国际科学家小组提出了一种新的测算方式,让哈勃常数的误差率缩小到了2%。

该方法通过研究GW170817双中子星合并时发出引力波信号测量其与地球的距离,并通过电磁信号测量它远离地球的速度,从而对哈勃常数进行了新的独立测算。

此外,科学家估计了未来引力波探测器对距离测定精度的影响,认为未来哈勃常数精度仅受引力波事件电磁对应体(EM counterpart)红移的测量精度影响。

人工智能AI预测原发灶准确率高达96%

来源:Nature

5月5日,《自然》(Nature)期刊发表的研究论文显示,有研究团队开发了一种人工智能(AI)系统,该系统使用常规组织学切片就能准确查找转移性肿瘤的起源,同时对原发灶不明癌症(Cancer of Unknown Primary,CUP)进行鉴别诊断

对于已知原发灶的肿瘤,该AI模型的预测准确率为83%,Top3预测准确率为96%;对于317个原发灶不明癌症(CUP),该AI模型的诊断与病理学家的一致率为63%,Top3诊断一致率为82%。

该AI系统能够改善对复杂转移性癌症患者的诊断,尤其是医疗资源贫乏地区的患者的诊断。

20纳秒写入/擦除的超快非易失存储器

5月3日,《自然-纳米技术》(Nature Nanotechnology)上的一项研究中,研究人员构筑了超快、非易失浮栅存储器件,实现了纳秒级(~20 ns)的读写时间、极高的擦除/写入比(~1010)和10年以上的存储时间。

新器件的InSe沟道、hBN隧穿势垒层、浮栅异质结具有原子级锐利的界面特性。通过在控制栅上施加一个脉冲电压对浮栅存储器进行编程/擦除操作,浮栅存储器表现出极高的存储性能。

如果更换为自主搭建的超短脉冲电源,也能实现极高的存储性能。将沟道替换成 MoS2,同样可实现超快的编程/擦除操作。

基于诱导多能干细胞胰腺癌疫苗

近日,《干细胞报告》(Stem Cell Report)的一项研究表示,开发了可表达胰腺癌细胞特有抗原的iPSCs疫苗。

研究人员首先为小鼠接种了这种疫苗,随后向小鼠体内注射了胰腺癌细胞。他们发现75%的小鼠体内没有肿瘤生长,接种了疫苗的小鼠具有更多靶向肿瘤的免疫细胞和抗体。

iPSCs疫苗可同时靶向多种肿瘤抗原,从而降低了肿瘤免疫逃逸的可能性。未来还需进一步研究证明iPSCs疫苗在患者体内是否安全和有效。

科学家利用量子纠缠实现了“机械鼓二重奏”

科学家令两个机械鼓实现了量子纠缠 来源:Teufel/NIST

5月7日,《科学》(Science)上发表的一研究显示,研究人员将量子纠缠扩展到了大规模宏观系统。利用脉冲机电学,研究者们令两个宽20微米,长14微米,厚100纳米,且质量为70皮克的机械鼓发生“纠缠”。

实验中,研究人员先用两个微波脉冲冷却,同时用两个脉冲缠绕,最后再利用两个脉冲来放大和记录代表两个机械鼓量子态的信号。通过测量两个鼓头位置和动量矩的近似量子极限,并进行量子态层析测量,直接观察到了“纠缠”。

这种在宏观系统中的“纠缠”将在量子力学的基础测试中发挥作用,有望实现超越标准量子极限的传感,并作为长寿命节点在未来量子网络的开发中发挥作用。

曹原最新研究或推动 “魔角” 石墨烯在低温电路、量子计算等的发展

来源:Nature Nanotechnology

5月3日,《自然-纳米技术》(Nature Nanotechnology)的一项研究中,讨论了魔角石墨烯隧穿器件中所展现的高度可调节性及非局部约瑟夫森效应。

通过对魔角石墨烯这些相结构的局部静电控制,曹原所在的研究小组设计并制造了三种不同的量子电子器件,包括约瑟夫森结(Josephson junction,也称为超导开关)、光谱隧道装置和单电子晶体管。

这些MATBG隧道器件在单一材料中具有多种功能,可应用于石墨烯基可调谐超导量子比特、片上超导电路和电磁传感,还能与相关设备结合用于超精细的磁场测量。

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