國內外最新科技發現和創新技術成果薈萃

◎ 本刊綜合報道

氫氦分離裝置可提取純度99.999%以上高純氦氣

據悉，由中國有研集團有研工程技術研究院有限公司自主研發的氫氦分離提純裝置，于日前應用于山西呂梁的天然氣閃蒸氣（BOG）提氦一期項目，成功產出99.999%以上純度的高純氦氣。作為用氦大國，我國對氦氣的需求量居全球第二，特別是航空航天、電子工業、生物醫療等多個領域需求旺盛。該技術實現了天然氣資源的最大化應用，為氦氣資源獲取提供了新途徑，對于提升我國氦資源的利用率、降低氦氣對外依存度、保障我國用氦安全具有重要意義。

新技術為海量數據存儲提供“超級光盤”

日前，中國科學院上海光學精密機械研究所阮昊研究員團隊和上海理工大學顧敏院士等科研人員，利用國際首創的雙光束調控聚集誘導發光超分辨光存儲技術，突破了信息寫入和讀出的衍射極限限制。相關成果于2 月22 日發表在《自然》上。相關研究表明，以50年為使用周期估算，光存儲技術的平均成本相較于硬盤可以減少兩個數量級，達到“以一抵百”的效果。此次科研團隊開發的三維納米光存儲技術，可將存儲空間節省至一臺電腦大小，極大地降低了成本。

半導體石墨烯領域實現“0”到“1”突破

天津大學天津納米顆粒與納米系統國際研究中心教授馬雷及其科研團隊，日前在半導體石墨烯領域取得了重要進展。該團隊的研究成果“碳化硅上生長的超高遷移率半導體外延石墨烯”，成功打開了石墨烯帶隙，實現了從“0”到“1”的突破，這一突破被認為是開啟石墨烯芯片制造領域大門的重要里程碑。該項成果已在《自然》雜志網站上在線發布。在本次突破性研究中，具有帶隙的半導體石墨烯為高性能電子器件帶來了全新的材料選擇。

首位腦機接口設備植入者能用意念控制鼠標

日前，埃隆·馬斯克在社交媒體上表示，首位植入“神經連接”公司大腦芯片的人類患者似乎已完全康復，其成功地利用意念控制了電腦鼠標。“神經連接”2023 年獲得美國食品和藥品管理局批準進行首次人體試驗，以測試該公司的大腦芯片植入物。“神經連接”的支持者們表示，BCI 可幫助患有癱瘓或其他神經系統疾病的人重新獲得對四肢和運動的控制。他們還認為，該設備可增強人類的認知能力，使人類能以前所未有的速度學習和探索。

一種奇異電子態可實現更強大量子計算

美國麻省理工學院物理學家在5 層石墨烯中觀察到了一種難以捉摸的分數電荷效應。這是結晶石墨烯中“分數量子反常霍爾效應”（“反常”指的是不存在磁場）的第一個證據。種被稱為“分數電荷”的現象十分少見。如果它能夠被聚集和控制，這種奇異的電子態可有助于建立彈性、容錯的量子計算機。“無磁鐵”的結果開辟了一條通向拓撲量子計算的有前途的道路。此次，科學家終于在一種不需要如此強大磁場的石墨烯材料中看到了這種效果。

物理學家們在超導體領域實現新的突破

日前，美華盛頓大學和美國能源部阿貢國家實驗室的物理學家們在超導體領域有了最新突破，可能有助于實現更高效的未來。據悉，研究人員們發現了一種對外界刺激具有獨特敏感性的超導材料，可以隨意增強或抑制超導性能。這為節能的可切換超導電路提供了新的機會。最新研究結果已于近期發表在了《科學進展》雜志上。超導體被用于最強大的電磁鐵中，用于先進技術，如磁共振成像、粒子加速器、聚變反應堆，甚至懸浮列車和量子計算。

深腦刺激圖譜有助改進神經疾病療法

《自然·神經科學》日前發表的一項神經科學研究顯示，使用腦深部電刺激（DBS）繪制功能失調的腦環路圖譜，將有助于改進特定神經疾病的療法。DBS 需要通過手術在腦內植入電極，“拯救”功能失常的腦網絡。不過，究竟刺激哪些腦環路才能使每種疾病的癥狀得到最大改善，一直都不清楚。科學家收集了接受過DBS 電極手術的261 名帕金森病、強迫癥或圖雷特綜合征患者的數據。據悉，研究結果有助于引領人們認識導致這類疾病的腦環路，從而推動發現進一步治療的潛在靶點。