中國科學家在納米金屬領域取得新突破等5篇

編輯／鄒文靜

中國科學家在納米金屬領域取得新突破

重慶大學材料科學與工程學院黃曉旭團隊及其合作者利用自主研發的三維透射電鏡技術在納米金屬研究領域取得新突破。

傳統電子顯微鏡技術只能觀察樣品的表層，或觀察材料內部三維結構的二維投影，大大限制了人們對材料微觀組織的認識。經過10 余年努力，黃曉旭團隊在國家重點研發計劃等項目的支持下，開發了一系列基于電子衍射的三維透射電鏡技術，填補了納米級三維電鏡取向成像技術的空白。研究人員介紹，該研究利用三維取向成像技術，首次實現了納米金屬塑性變形的三維電鏡研究，發現納米金屬塑性應變可恢復的反常現象，并揭示了這一現象的物理本質。這一新發現發展了納米金屬塑性變形理論，將為先進納米結構材料研發、納米材料使役行為的預測和控制以及微納器件功能優化提供理論指導。

（來源：《人民日報海外版》）

新技術讓水稻也能像大豆一樣榨油

中國水稻研究所水稻生物育種全國重點實驗室張健研究員團隊利用合成生物學手段，將水稻種子油脂含量從2.3%提升至11.7%，為水稻、玉米、馬鈴薯、木薯等高產淀粉類糧食作物轉換為油料用途提供了新的技術途徑和思路。

大豆、油菜等油料作物通常具有高油脂、高蛋白和低產的特性。比如，大豆含油量為15%—26%、蛋白質含量約為40%、單產約為2 噸/ 公頃。水稻、馬鈴薯等糧食作物產量相對較高，但油脂、蛋白質含量偏低，比如水稻含油量為2%—3%、蛋白質含量約為10%、單產約為7 噸/ 公頃。理論上，水稻在產量不變的前提下，油脂含量從2%提升至6%即可成為大豆的替代油脂來源。

該研究最終在我國南方稻區的主栽品種南粳46 中創制了高油脂水稻種質。其糙米中油脂相對含量由2.33%提升至11.72%，為目前已報道的淀粉類糧食作物中的最高油脂水平，媲美大豆等油料作物，單粒種子油脂含量也由0.5 毫克提升至1 毫克。

（來源：《科技日報》）

便攜式AI 系統可將大腦思想翻譯成語言

澳大利亞悉尼科技大學科學家開發出了首款便攜式、非侵入性的人工智能系統，可解碼無聲的想法并將其轉化為有形的文本。這項技術可幫助那些因疾病或受傷而無法說話的人進行溝通，也有望實現人與仿生手臂或機器人等設備之間的無縫通信。最新研究代表了將原始腦電圖（EEG） 直接翻譯成語言的開創性努力，標志著該領域的一次重大突破。

在最新研究中，參與者佩戴一頂帽子，通過EEG 記錄頭皮的腦電活動，同時默讀文本段落。EEG 波被分割成不同單元，從人腦中捕捉特定的特征和模式，這一任務由研究人員開發的DeWave 模型完成。DeWave 模型通過從大量的腦電圖數據中學習，將腦電圖信號翻譯成單詞和句子。研究人員指出，這是科學家首次將離散編碼技術納入大腦思想轉化為文本的翻譯過程。

（來源：人民網）

新型冷卻系統能效為標準空調兩倍

盧森堡科學家研制出一種新型冷卻系統，該熱泵式系統依靠名為“電熱冷卻”的現象工作，可以加熱或冷卻房間。新系統沒有移動部件，也不包含對環境有害的制冷劑液體或氣體，其最高理論能源效率幾乎是標準空調的兩倍，可以減少電力使用。

目前人們使用的大多數空調和冰箱都依靠壓縮和膨脹流體來吸收或釋放大量熱量。雖然這些系統相對便宜且生產簡單，但效率不高，因此需要消耗大量能源，其用電量約占全球建筑用電總量的五分之一，而且，它們使用的許多冷卻劑對環境有害。

在最新研究中，盧森堡科學技術研究所伊曼紐爾·德法團隊開發了一種由鉛、鈧和鉭金屬制成的無冷卻劑的制冷裝置，其最高理論能源效率可達到60%以上，幾乎是標準空調機組的兩倍。該技術基于電熱冷卻原理工作，施加在材料上的電場會改變電荷的方向，導致溫度暫時升高，電場去除時，溫度可降低。

（來源：《科技日報》）

一種可服用藥丸狀設備能在體內監測呼吸和心率

美國研究人員發表論文說，開發出了一種可服用“生命體征監測藥丸”，這種藥丸狀設備可安全地在人體內監測呼吸和心率等重要生命體征，有望為呼吸和心臟等疾病的患者帶來更多醫療保健機會。

由美國麻省理工學院、西弗吉尼亞大學等機構研究人員組成的團隊發文說，新開發的可服用“生命體征監測藥丸”，可監測與呼吸和心臟跳動有關的身體微小振動，從而從人體消化道內檢測出一個人是否停止呼吸，并及時發出提醒。

該團隊給10 名睡眠呼吸暫停患者服用了這種藥丸。睡眠呼吸暫停是一種睡眠期間呼吸反復停止和開始的疾病。結果顯示，該設備能夠監測到患者的呼吸何時停止，并且與外部生命監測儀相比，它監測心率的準確率也達到96%以上。試驗還表明，該設備是安全的，所有測試者在試驗后都將它排出了體外。目前該藥丸能在人體內停留大約一天，但未來可通過升級使其能停留更長時間，并能在檢測到風險癥狀后，自動輸送緩解藥物。

（來源：新華網）