11月17日,在美國丹佛舉行的全球超級計算大會(SC2017)上,基于我國超級計算機“神威·太湖之光”的應用“非線性地震模擬”獲得年度“戈登·貝爾”獎,這一獎項被稱為超算應用領域的“諾貝爾獎”。這也是我國繼去年在國際上首次摘得戈登·貝爾獎之后,再次攬獲該獎。
據悉,該成果由清華大學地學系、計算機系,山東大學、南方科技大學、中國科學技術大學、國家并行計算機工程技術研究中心和國家超級計算無錫中心等聯合完成。基于“神威·太湖之光”超級計算機的強大計算能力,項目團隊成功地設計實現了高可擴展性的非線性地震模擬工具。該工具充分發揮國產處理器在存儲、計算資源等方面的優勢,可以實現高達18.9PFlops的非線性地震模擬。實現如此大規模下的高分辨率、高頻率非線性可塑性地震模擬在國際上尚屬首次。該工具還首次實現了對唐山大地震(M7.8,1976)發生過程的高分辨率精確模擬,使得科學家可以更好地理解唐山大地震所造成的影響,并對未來地震預防預測等研究具有重要的借鑒意義。
近期發布的《2017研究前沿》報告和《2017研究前沿熱度指數》報告顯示,在研究前沿熱度指數排名上,美國位居全球首位,中國僅次之。在10個大學科領域中,美國在8個領域排名第一,中國在兩個領域排名第一。
《2017研究前沿》報告基于科睿唯安的ESI數據庫中的9690個研究前沿,在自然科學和社會科學的10個大學科領域中,遴選出了排名最前的100個熱點前沿和43個新興前沿。相關研究人員表示,在43個新興研究前沿中,臨床醫學、生物科學、化學與材料科學、物理學占據了39個,占比高達91%。這反映出在上述學科具備較高的論文影響力,同時印證了這些學科領域創新研發的快速發展勢頭。
近日,我國神經科學研究專家以秀麗線蟲為模式生物,首次揭示了個體之間衰老速度差異的遺傳基礎,發現了一條新的信號通路調控動物衰老,闡明了神經肽介導的膠質細胞—神經元信號在衰老速度調控中的重要作用。相關成果于11月9日發表在《自然》雜志。

“神威·太湖之光”助力中國蟬聯“戈登·貝爾”獎
研究發現,不同地區野生線蟲的雄性交配、進食和運動能力退化的速度存在顯著差異。造成這種差異的“魔術手”,正是一種由全新的神經肽(RGBA-1)及其受體(NPR-28)組成的調控機制。該神經肽由膠質細胞釋放,通過作用于神經元上廣泛存在的NPR-28受體,抑制線粒體應激反應,進而調控線蟲的衰老速度。通過抑制神經肽的釋放,降低受體活性,或是同時作用,就可以達到延緩線蟲衰老的效果。此次研究發現的信號通路只具備調控雄性線蟲的生殖能力,對其他能力和壽命尚未發現影響,但毫無疑問的是該工作為抗衰老研究提供一個全新視角,進一步解析個體之間衰老差異將有助于系統地理解健康衰老的調控機制。
11月7日,歷經近兩個月的調試運行,我國首個高寒、高海拔地區清潔取暖項目在青海瑪多縣正式投運。該項目開啟了黃河源頭第一縣綠色發展方式和生活方式的新格局,邁出了三江源地區逐步實現清潔取暖零排放的第一步。
鑒于地域氣候特征,瑪多地區每年供暖期長達11個月。由于遠離一次能源基地,當地居民過冬只能依賴燃煤集中供暖、牛糞和散燒煤。按照瑪多縣清潔供暖的3年規劃,瑪多全縣燃煤鍋爐集中供暖區域、散燒煤區域于2017~2019年全部改為清潔供暖。相關工作人員介紹,瑪多縣現已開工建設187個清潔取暖項目。作為我國高寒高海拔地區大范圍清潔供暖的首個示范項目,引入的新型電采暖設備不僅保障了出水溫度,還有著比煤鍋爐更清潔、高效、節能的特點。據測算,瑪多縣城清潔取暖項目全部投入運行之后,預計每年可替代標準煤2.78萬噸,減少碳粉排放1.89萬噸、二氧化碳排放6.94萬噸、二氧化硫排放0.21萬噸、氮氧化物排放0.1萬噸。

“空間蘿卜”多功能機器人
日前,我國材料領域科學家成功突破石墨納米片的制備技術、石墨納米片與高分子均勻分散技術、成膜技術3大難題,正式對外宣布:基于石墨納米片/聚氨酯納米復合材料的高柔性、高靈敏度、可穿戴的“電子皮膚”已具備工業化大量生產的條件。據了解,相關成果已發表在國際著名期刊《美國化學學會—應用材料與界面》上。
近幾年柔性電子材料的研究取得了很大進步,關于石墨烯等新材料的研究異常火熱。柔性電子材料具有高靈敏度、可彎折等優點,具有可穿戴性,可應用于各類柔性傳感器,如壓力傳感器、觸覺傳感器、氣體分子傳感器等。研究人員通過一系列封裝工藝,把石墨納米片加入到彈性高分子體系里,形成一種高柔性、高靈敏度的“電子皮膚”,其厚度僅為40微米,接近一根頭發絲粗細。這種新型柔性電子皮膚在不同的應力應變條件下均有良好的響應,在可穿戴電子領域里將會有廣闊的應用空間,為假肢制造、機器人設計、可穿戴設備等領域搭起了橋梁。
從蘇州大學獲悉,該校一血液研究團隊日前成功找出血小板“壽命”和病理情況下血小板被清除的調控機制,以及血小板在血栓形成與出血過程中的功能調控機制,并將相關成果發表于《臨床研究》和《美國科學院院報》。
血小板作為血栓與出血的主要調控“成員”,它的壽命長短直接影響療效甚至是病人性命。此次研究人員發現,蛋白激酶A(PKA)是血小板凋亡自我平衡的調控因子。無論是衰老或儲存狀態,還是來源于感染、糖尿病和原發性血小板減少性紫癜患者的血小板均發生了凋亡,且PKA活性明顯降低。使用PKA抑制劑或在血小板條件性PKA基因敲除小鼠中,研究者發現PKA活性降低可導致內源性線粒體途徑依賴的血小板凋亡,從而導致血小板在體內被清除。而PKA激活劑可抑制不同病因導致的血小板凋亡和清除,提升體內血小板數量,延長體外血小板儲存時間。除此之外,研究還證實了PKA通過調節促凋亡蛋白BAD第155位絲氨酸磷酸化進而調控血小板凋亡,以及發現了受體相互作用蛋白-3(RIP3)通過選擇性地調節血栓素A2及凝血酶介導的血小板活化通路調控血小板功能。該項研究為血小板相關疾病的診療、血小板儲存,乃至血小板相關醫學難題的解決提供新的理論基礎,為研制抗血栓藥物提供新的靶點和策略。
近期,我國航天研究人員順利研發出了一款集聚攀爬翻越等多種武藝于一體的“空間蘿卜”多功能機器人。該機器人采用仿生設計,重5千克,長度小于1米,可實現0.5毫米的末端重復定位精度。相比其他產品的平面爬行,該機器人可實現大角度交叉面的跨越,同時因串聯足式的樣式使得整機結構緊湊,將手足設計成一體,達到了操作便捷、智能靈活的特點。
在研發過程中,研發團隊充分融合航天軍民兩用技術特點,提高技術前瞻性、產品通用性。目前完成了關鍵技術攻關,設計了4自由度手足一體機器人,末端配置吸附足,研制出新一代工程樣機。該樣機利用末端超聲、視覺傳感器實現自主爬行、跨面,完成了0~270度交叉面的跨越試驗。不同于其他爬墻機器人,“空間蘿卜”機器人通過設計驅控一體的模塊化關節實現結構與功能一體,利用仿生構型設計降低機器人的復雜度,提高了爬墻越障能力。研發團隊表示,后續將深化末端吸附裝置設計,提高機器人集成度,增加視覺導航等功能,重點考慮市場集成服務的進一步完善,將機器人本體、集成纜繩、主從控制器整合優化,從現場作業應用的角度完善產品,爭取盡快推出市場。