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研發(fā)日?qǐng)?bào)|MIT研發(fā)“隔墻”探測(cè)系統(tǒng)，國(guó)際首例人造單染色體真核細(xì)胞創(chuàng)建成功
今天為大家整理了電子電器、機(jī)動(dòng)車(chē)、石油化工、醫(yī)療器械、醫(yī)藥等領(lǐng)域的新技術(shù)和研發(fā)新動(dòng)向，歡迎持續(xù)關(guān)注。
電子電器
1、狄拉克半金屬中量子輸運(yùn)研究新進(jìn)展
狄拉克半金屬在動(dòng)量空間的三個(gè)方向都具有線性的能帶色散關(guān)系和受拓?fù)浔Ｗo(hù)的費(fèi)米弧狀表面態(tài)，呈現(xiàn)出許多新奇的物理性質(zhì)，在未來(lái)電子學(xué)器件中具有潛在的應(yīng)用前景。然而，由于狄拉克半金屬的體態(tài)電導(dǎo)很高，輸運(yùn)上很難探測(cè)到表面態(tài)的性質(zhì)。北京大學(xué)在高晶體質(zhì)量的狄拉克半金屬Cd3As2納米線中觀測(cè)到手征反常導(dǎo)致的負(fù)磁電阻效應(yīng)【Nat. Commun.6, 10137 (2015)】；并借助于納米線比表面積大的優(yōu)勢(shì)，測(cè)量到起源于拓?fù)浔砻鎽B(tài)輸運(yùn)的πA-B效應(yīng)。這項(xiàng)工作對(duì)于深入研究拓?fù)浒虢饘俚妮斶\(yùn)性質(zhì)，以及設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)可電學(xué)調(diào)控的Fano體系有著重要意義。
2、MIT研發(fā)“隔墻”探測(cè)系統(tǒng)
通過(guò)無(wú)線電波與人工智能的結(jié)合，麻省理工學(xué)院的研究人員研發(fā)了一個(gè)全新的射頻—姿態(tài)(RF－Pose)探測(cè)系統(tǒng)，這項(xiàng)技術(shù)可以看到墻另一邊的人移動(dòng)的骨骼狀圖像。雖然這聽(tīng)起來(lái)像是特警隊(duì)在破門(mén)而入之前希望擁有的技術(shù)，但它已經(jīng)以一種令人驚訝的方式被用于監(jiān)控帕金森癥患者在家中的活動(dòng)。人工智能研究人員通過(guò)添加注釋信息來(lái)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使它能從數(shù)據(jù)中推斷出自己的規(guī)則以便學(xué)習(xí)，這個(gè)過(guò)程就叫做監(jiān)督學(xué)習(xí)。以一個(gè)識(shí)別貓的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為例，其需要人們找到一個(gè)很大的圖片數(shù)據(jù)庫(kù)，并且將其中的圖片都標(biāo)注為“是貓”和“不是貓”。
機(jī)動(dòng)車(chē)
3、日企研發(fā)太空飛機(jī)
據(jù)港媒8月2日?qǐng)?bào)道，太空旅游事業(yè)迅速發(fā)展，日本一間航天創(chuàng)新企業(yè)周三（1日）表示，將研發(fā)類(lèi)似美國(guó)太空穿梭機(jī)的太空飛機(jī)，目標(biāo)是于2027年實(shí)現(xiàn)載人飛行，令普通人亦可享受太空旅游。根據(jù)日企Space Walker的介紹，該架日本版太空穿梭機(jī)全長(zhǎng)約16米，可搭載2名機(jī)師及6名乘客，以液化天然氣為推動(dòng)燃料。它可像民航客機(jī)般在跑道上起飛，之后急速垂直上升至100公里的高度。當(dāng)乘客享受3至4分鐘的失重狀態(tài)后，飛機(jī)便回航并降落跑道。
4、波音與MIT攜手成立新研發(fā)中心，專(zhuān)注打造無(wú)人駕駛飛機(jī)
8月2日消息，該公司今天宣布，將在波士頓設(shè)立新的研發(fā)中心，專(zhuān)注于設(shè)計(jì)、制造和飛行無(wú)人駕駛飛機(jī)。新協(xié)議建立在波音公司和麻省理工學(xué)院之間長(zhǎng)達(dá)一個(gè)世紀(jì)的合作基礎(chǔ)上，這些合作曾推進(jìn)航天創(chuàng)新。MIT正致力于研發(fā)電動(dòng)無(wú)人駕駛交通工具，包括一款正在考慮為Uber空中客運(yùn)提供服務(wù)的空中出租車(chē)。
5、特斯拉又放大招，正自主研發(fā)無(wú)人駕駛汽車(chē)的AI芯片
特斯拉計(jì)算機(jī)Hardware 3是一款由特斯拉自主研發(fā)設(shè)計(jì)的硬件設(shè)備，計(jì)劃在Model S、Model X和Model 3系列車(chē)型中使用，通過(guò)數(shù)據(jù)的收集和分析來(lái)進(jìn)一步提高這些無(wú)人駕駛汽車(chē)的性能。Hardware 3項(xiàng)目主管Pete Bannon表示：“按照規(guī)劃，硬件升級(jí)將會(huì)從明年開(kāi)始正式全面落實(shí)。于我們而言，最為核心的能力就是要在基礎(chǔ)的裸金屬架構(gòu)層面上實(shí)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)作。因?yàn)槲覀冃枰诂F(xiàn)實(shí)環(huán)境中完成這些計(jì)算工作，也就是清楚知道GPU或CPU的運(yùn)作模式，而不僅僅局限于模擬環(huán)境。在已有記憶的支持下，我們需要快速有效地完成大量計(jì)算工作。”
6、UPS與Thor研發(fā)短途版純電動(dòng)自動(dòng)駕駛卡車(chē)?yán)m(xù)航161公里
據(jù)外媒報(bào)道，美國(guó)聯(lián)合包裹速遞服務(wù)公司UPS與洛杉磯初創(chuàng)企業(yè)Thor開(kāi)展合作，計(jì)劃打造新款自動(dòng)駕駛電動(dòng)卡車(chē)。該公司與UPS簽訂合作協(xié)議，共同研發(fā)并測(cè)試一款純電動(dòng)短途自動(dòng)駕駛送貨卡車(chē)。目前Thor生產(chǎn)了兩輛自動(dòng)駕駛卡車(chē)，供UPS開(kāi)展駕駛測(cè)試，測(cè)試時(shí)間已滿半年。UPS表示，該測(cè)試還將涉及越野性能評(píng)估，以及耐用性、電池容量、技術(shù)整合、工程設(shè)計(jì)及路測(cè)途中的相關(guān)測(cè)試內(nèi)容。
7、通用仍支持內(nèi)燃機(jī)引擎將繼續(xù)在該領(lǐng)域進(jìn)行研發(fā)
盡管通用汽車(chē)將更多研發(fā)重心向電動(dòng)汽車(chē)轉(zhuǎn)移，但其仍然會(huì)繼續(xù)投資研發(fā)內(nèi)燃引擎以及混動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的新技術(shù)。他在提到內(nèi)燃技術(shù)時(shí)說(shuō)到：“內(nèi)燃技術(shù)絕沒(méi)有走到盡頭，我們將繼續(xù)在這一領(lǐng)域展開(kāi)研發(fā)。”他表示三種推進(jìn)技術(shù)將在一段時(shí)間內(nèi)“和平共處”。
石油化工
8、南京大學(xué)發(fā)明海水中提取金屬鋰技術(shù)
近日，南京大學(xué)提出一種以太陽(yáng)能為驅(qū)動(dòng)能，基于組合電解液（hybrid electrolyte）思路和離子選擇性固體薄膜的恒流電解技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)從海水中提取金屬鋰單質(zhì)。該技術(shù)的發(fā)明為海洋鋰資源開(kāi)發(fā)和太陽(yáng)能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化存儲(chǔ)開(kāi)辟了全新的道路。
9、煙臺(tái)海岸帶所渤海有機(jī)碳和黑碳的循環(huán)和收支研究取得進(jìn)展
中國(guó)科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所基于4個(gè)批次的大氣沉降和河水樣品、6個(gè)航次的海水樣品和1個(gè)航次的表層沉積物樣品，研究人員將樣品中的總有機(jī)碳分為顆粒態(tài)有機(jī)碳（POC）、顆粒態(tài)黑碳（PBC）、溶解態(tài)有機(jī)碳（DOC）和溶解態(tài)黑碳（DBC），在渤海區(qū)域開(kāi)展其循環(huán)和收支研究。主要形成以下認(rèn)識(shí)：（1）單一顆粒相或溶解相的碳組分在渤海具有相似的循環(huán)模式，但顆粒相和溶解相的循環(huán)模式存在明顯差異；（2）對(duì)顆粒相而言，大氣沉降和河流輸入主導(dǎo)外源輸入，埋藏至沉積物主導(dǎo)輸出，渤海海峽處的交換表現(xiàn)為從渤海向北黃海的凈輸出；（3）對(duì)溶解相而言，渤海海峽處的交換主導(dǎo)輸入和輸出，溶解相在渤海海峽處的交換處于動(dòng)態(tài)平衡。
10、青島能源所通過(guò)點(diǎn)線結(jié)合方式提高萜類(lèi)化合物合成甲羥戊酸途徑效率
青島生物能源與過(guò)程研究所生物基材料組群研究員張海波帶領(lǐng)的精細(xì)化學(xué)品研究組長(zhǎng)期致力于萜烯化合物的生物合成，重點(diǎn)針對(duì)MVA途徑的酶甲羥戊酸激酶（MK）、異戊烯焦磷酸異構(gòu)酶（IDI）和萜烯合成酶等幾個(gè)限制性點(diǎn)，同時(shí)統(tǒng)籌代謝流和中間產(chǎn)物毒性，平衡整條合成路線，在點(diǎn)線結(jié)合提升萜類(lèi)化合物合成的MVA途徑的效率上取得新突破。首先，針對(duì)MVA途徑中的MK和IDI，通過(guò)不同物種來(lái)源篩選、隨機(jī)突變和半理性設(shè)計(jì)進(jìn)行定向進(jìn)化和優(yōu)化，獲得酶活性提高的MK（RSC Advances，2018）和IDI(Microbial Cell Factories，2018)，從而減弱代謝流在MK和IDI位點(diǎn)的阻滯，最終提高萜烯化合物的產(chǎn)量其次，統(tǒng)籌MVA途徑涉及到的多步反應(yīng)，對(duì)酶表達(dá)量的調(diào)控涉及的多個(gè)水平。
11、顆粒非晶體系塑性的結(jié)構(gòu)及拓?fù)錂C(jī)制
王宇杰課題組利用上海光源的原位CT成像裝置獲得了三維顆粒體系在剪切過(guò)程中的結(jié)構(gòu)演化，并研究了其塑性變形的微觀結(jié)構(gòu)機(jī)制和結(jié)構(gòu)缺陷。發(fā)現(xiàn)非晶體系中塑性的載體是非常類(lèi)似于位錯(cuò)的另一種拓?fù)淙毕荨Ｔ诰w中，位錯(cuò)是平動(dòng)自由度的拓?fù)淙毕荩l(fā)生在晶體結(jié)構(gòu)序的缺陷處，晶體的塑性是通過(guò)位錯(cuò)的平移滑動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。而在非晶體系中，他們發(fā)現(xiàn)塑性的載體不是點(diǎn)缺陷，而是和轉(zhuǎn)動(dòng)自由度關(guān)聯(lián)的拓?fù)淙毕?向錯(cuò)。這種缺陷結(jié)構(gòu)也同時(shí)對(duì)應(yīng)于過(guò)去找到的非晶的四面體結(jié)構(gòu)序的結(jié)構(gòu)缺陷（變形非常嚴(yán)重的四面體結(jié)構(gòu)，而且塑性變形是通過(guò)這種向錯(cuò)的空間旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這種具有普適性的缺陷概念表明各種非晶材料也許可以被統(tǒng)一在由旋轉(zhuǎn)自由度決定的拓?fù)淙毕莸目蚣苤衼?lái)研究。將研究的主體從結(jié)構(gòu)序轉(zhuǎn)到結(jié)構(gòu)缺陷的好處在于即使在晶體中，也存在非常多的對(duì)稱(chēng)破缺的晶體序（面心立方、體心立方等），而缺陷的種類(lèi)相對(duì)較少。同樣在非晶體系中，對(duì)應(yīng)的“非晶序”如果存在，也必然會(huì)強(qiáng)烈依賴(lài)于具體的非晶體系，而對(duì)應(yīng)的缺陷的研究會(huì)使研究簡(jiǎn)化不少。
醫(yī)療器械
12、在近紅外熒光成像導(dǎo)航手術(shù)研究領(lǐng)域取得進(jìn)展
復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系張凡教授課題組與復(fù)旦大學(xué)附屬婦產(chǎn)科醫(yī)院徐叢劍教授團(tuán)隊(duì)合作，利用近紅外探針實(shí)現(xiàn)近紅外二區(qū)熒光成像導(dǎo)航卵巢癌實(shí)體瘤和轉(zhuǎn)移灶的精準(zhǔn)切除，此方法有望在臨床上用于腹腔惡性轉(zhuǎn)移腫瘤的精準(zhǔn)手術(shù)導(dǎo)航。張凡課題組與徐叢劍團(tuán)隊(duì)合作，利用近紅外二區(qū)熒光探針（NIR-II, 1000 - 1700 nm）的深組織穿透和低自體熒光優(yōu)勢(shì)，結(jié)合化學(xué)自組裝設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了探針在腫瘤內(nèi)的長(zhǎng)期穩(wěn)定標(biāo)記，極大地提高了光學(xué)成像的信噪比。初步實(shí)現(xiàn)了卵巢癌腹膜轉(zhuǎn)移以及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移腫瘤在熒光成像指導(dǎo)下精準(zhǔn)切除，為該技術(shù)的臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用提供了可能。
13、日本研發(fā)人工智能能高精度檢測(cè)早期胃癌
日本理化學(xué)研究所與日本國(guó)立癌癥研究中心的聯(lián)合研究小組，利用由少數(shù)確診數(shù)據(jù)構(gòu)筑的人工智能（AI）系統(tǒng)，確立了高精度自動(dòng)檢測(cè)早期胃癌的方法，由此可減少胃癌的漏診，有望實(shí)現(xiàn)早期發(fā)現(xiàn)、早期治療。研究小組對(duì)重新學(xué)習(xí)后AI能否準(zhǔn)確判斷這些圖像進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果顯示，檢測(cè)靈敏度為80.0%，特異度為94.8%。此外，陽(yáng)性符合率為93.4%，陰性符合率為83.6%。處理1張圖像所需的時(shí)間僅為4毫秒，將來(lái)在臨床應(yīng)用，這個(gè)速度足夠用來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)檢測(cè)。
生物醫(yī)藥
14、信達(dá)生物兩個(gè)單克隆抗體同時(shí)獲臨床批件
信達(dá)生物制藥有限公司發(fā)布消息，該公司開(kāi)發(fā)的注射用重組全人源抗OX40單克隆抗體（研發(fā)代號(hào)IBI101）和重組全人源抗RANKL單克隆抗體注射液（研發(fā)代號(hào)IBI307）同時(shí)獲得國(guó)家藥品監(jiān)督管理局頒發(fā)的臨床試驗(yàn)批件。
15、國(guó)際首例人造單染色體真核細(xì)胞創(chuàng)建成功
中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所合成生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員覃重軍研究團(tuán)隊(duì)及其合作者在國(guó)際上首次人工創(chuàng)建了單條染色體的真核細(xì)胞。此次，以覃重軍研究組為主的研究團(tuán)隊(duì)完成了將單細(xì)胞真核生物釀酒酵母天然的十六條染色體人工創(chuàng)建為具有完整功能的單條染色體。該項(xiàng)工作表明，天然復(fù)雜的生命體系可以通過(guò)人工干預(yù)變簡(jiǎn)約，自然生命的界限可以被人為打破，甚至可以人工創(chuàng)造全新的自然界不存在的生命。
16、昆明動(dòng)物所等揭示HUWE1維持肺癌發(fā)生機(jī)制
中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所研究員趙旭東研究組利用crispr/cas9技術(shù)在肺腺癌細(xì)胞系A(chǔ)549中敲除HUWE1，發(fā)現(xiàn)HUWE1缺失顯著抑制腫瘤細(xì)胞的增殖、克隆形成以及致瘤能力。檢測(cè)HUWE1敲除后其主要底物表達(dá)，發(fā)現(xiàn)P53變化最為顯著。進(jìn)一步研究顯示，HUWE1敲除導(dǎo)致P53累積，并從以下兩個(gè)方面抑制腫瘤的發(fā)生：（1）上調(diào)P21，抑制cyclinD1-CDK4復(fù)合物活性，從而使肺癌細(xì)胞發(fā)生G1期阻滯；（2）下調(diào)HIF1α阻止血管生成。為了更深入地闡述HUWE1在肺癌中的作用，研究人員利用遺傳工程小鼠構(gòu)建了小鼠肺癌模型，發(fā)現(xiàn)HUWE1敲除完全抑制肺癌的發(fā)生。上述結(jié)果證明HUWE1在肺癌發(fā)生和發(fā)展中都充當(dāng)著必要的角色。MDM2被認(rèn)為是標(biāo)記P53并促使其降解的主要E3連接酶；已有結(jié)果顯示大量抑制MDM2活性激活P53的小分子化合物都具有明顯的抗腫瘤活性。通過(guò)分析TCGA肺癌數(shù)據(jù)，研究人員發(fā)現(xiàn)MDM2在肺癌和癌旁組織中的表達(dá)差異遠(yuǎn)不及HUWE1顯著，并且生存曲線顯示MDM2的表達(dá)與病人預(yù)后沒(méi)有直接關(guān)聯(lián)。因此在肺癌中HUWE1可能比MDM2更適合作為治療靶點(diǎn)。
17、人類(lèi)創(chuàng)造出僅有1條或2條染色體的酵母菌株
中美兩國(guó)科學(xué)家已經(jīng)創(chuàng)造出僅有1條或2條染色體而非傳統(tǒng)16條染色體的新型酵母菌株，融合酵母全部染色體未顯著損害細(xì)胞適應(yīng)性。中美科學(xué)家們使用CRISPR-Cas9技術(shù)對(duì)釀酒酵母（Saccharomyces?cerevisiae）的基因組進(jìn)行編輯，創(chuàng)建了一系列染色體逐漸減少的酵母菌株。中國(guó)科學(xué)院的覃重軍等人創(chuàng)造了將所有遺傳信息融合進(jìn)單個(gè)染色體的酵母菌株，而美國(guó)紐約大學(xué)朗格尼醫(yī)學(xué)中心合成生物學(xué)專(zhuān)家杰夫·伯克等人則創(chuàng)建了含有2條染色體的菌株。
18、中美學(xué)者揭示神經(jīng)與腸道信號(hào)通路
科研人員將研究的焦點(diǎn)集中在線粒體上。這個(gè)小東西不僅是細(xì)胞能量供給的中心，也是調(diào)控衰老進(jìn)程以及影響神經(jīng)退行性疾病的重要細(xì)胞器之一。線粒體非常“聰明”，科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)其受到外界刺激發(fā)生功能損傷時(shí)，會(huì)啟動(dòng)一種線粒體未折疊蛋白反應(yīng)，重建穩(wěn)態(tài)平衡。這種反應(yīng)事關(guān)生物體的天然免疫、干細(xì)胞維持、壽命調(diào)控等重要的生理過(guò)程。
