8588米！亞洲陸上鉆井最深紀(jì)錄再度刷新

2月19日，中國(guó)石化西北油田所屬順北油氣田順北鷹1井完鉆井深8588米，創(chuàng)亞洲陸上鉆井最深紀(jì)錄，打破了2月14日順北5-5H井完鉆井深8520米的紀(jì)錄，相當(dāng)于從8844米的喜馬拉雅山主峰峰頂打到山腳，標(biāo)志著我國(guó)已掌握世界先進(jìn)的超深井鉆井技術(shù)。

順北油氣田埋深普遍大于8000米，經(jīng)鑒定為亞洲陸上最深油氣田;其所在的塔里木盆地受斷裂運(yùn)動(dòng)影響，地層極其復(fù)雜，井底溫度高。在8000米深的定向井中，鉆具“軟得像面條”，鉆井存在工具造斜能力差、摩阻扭矩大、井眼軌跡控制難度大等特點(diǎn)。

對(duì)此，西北油田石油工程技術(shù)研究院反復(fù)試驗(yàn)和創(chuàng)新，形成集降摩減阻工具配套研發(fā)、快速鉆井軌道優(yōu)化設(shè)計(jì)、井眼軌跡精確控制和水平井安全延伸綜合評(píng)價(jià)于一體的超深水平井井眼軌跡“精確制導(dǎo)”技術(shù)，相當(dāng)于給鉆頭加裝了GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在8000米深地下三維空間“指哪兒打哪兒，精確中靶”。

超深井技術(shù)在順北1-2H井成功應(yīng)用后，逐步推廣并完善，實(shí)現(xiàn)井眼軌跡符合率100%、地質(zhì)中靶率100%，成為順北油氣田高效開發(fā)的利器。

中國(guó)首列商用磁浮2.0版列車啟動(dòng)提速測(cè)試

近日，最高設(shè)計(jì)時(shí)速160公里、擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中國(guó)首列商用磁浮2.0版列車被運(yùn)抵長(zhǎng)沙磁浮快線車輛段開展提速測(cè)試。這標(biāo)志著中國(guó)商用磁浮技術(shù)實(shí)現(xiàn)從中低速向中速的突破。

本次測(cè)試將按照測(cè)試速度逐級(jí)提高的驗(yàn)證方式，重點(diǎn)驗(yàn)證列車在時(shí)速100公里以上的牽引供電、懸浮控制、靴軌關(guān)系、車軌橋耦合等關(guān)鍵技術(shù)水平，為中速磁浮交通系統(tǒng)未來的工程應(yīng)用奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

2016年5月6日，時(shí)速100公里的長(zhǎng)沙磁浮快線開通運(yùn)營(yíng)，被業(yè)界稱為中國(guó)商用磁浮1.0版列車。2018年6月13日，由中車株洲電力機(jī)車有限公司牽頭，聯(lián)合湖南省磁浮技術(shù)研究中心、湖南磁浮交通發(fā)展股份有限公司、國(guó)防科技大學(xué)、中車株洲所、中車株洲電機(jī)有限公司、株洲聯(lián)誠(chéng)集團(tuán)等單位組成的研制團(tuán)隊(duì)，在充分吸收磁浮1.0版列車的研制與運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，成功研制了“速度更快、載客更多”的新一代商用磁浮2.0版列車。

目前，湖南省已逐步掌握了不同時(shí)速下的商用磁浮系統(tǒng)集成技術(shù)與關(guān)鍵核心技術(shù)，建立起從技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)制造、試驗(yàn)驗(yàn)證到商業(yè)運(yùn)營(yíng)的立體化商用磁浮體系。商用磁浮1.0版、2.0版，以及中車株洲電力機(jī)車有限公司正在研制的時(shí)速200公里的3.0版列車中，90%以上零部件可以在湖南省內(nèi)完成研發(fā)、生產(chǎn)和采購(gòu)。

南京農(nóng)大構(gòu)建世界首個(gè)植物重復(fù)基因數(shù)據(jù)庫(kù)

日前，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院教授張紹鈴團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)鑒定了141種植物基因組中不同類型重復(fù)基因，構(gòu)建了世界首個(gè)植物重復(fù)基因數(shù)據(jù)庫(kù)，揭示重復(fù)基因進(jìn)化的普遍規(guī)律。

以往研究發(fā)現(xiàn)，有的植物有復(fù)制自己基因的功能，即通過不同類型復(fù)制方式產(chǎn)生一個(gè)與原基因序列相同的新基因?；驈?fù)制產(chǎn)生的兩個(gè)同源基因稱為重復(fù)基因或“姊妹基因”。近年來，越來越多的植物基因組被破譯，目前已經(jīng)完成全基因組測(cè)序的植物超過200種，但仍缺乏一個(gè)具有廣泛適用性的鑒定不同種類植物重復(fù)基因的方法。

該團(tuán)隊(duì)通過大規(guī)模收集整合國(guó)內(nèi)外植物基因組數(shù)據(jù)資源，構(gòu)建了世界首個(gè)植物重復(fù)基因數(shù)據(jù)庫(kù)，目前已收錄141種完成基因組測(cè)序的植物，包含大豆、水稻、小麥、玉米等大宗糧食作物，以及梨、桃、葡萄、蔬菜、花卉等園藝作物，并將拓展為植物相關(guān)的所有類別。該數(shù)據(jù)庫(kù)將為深入研究重復(fù)基因的進(jìn)化機(jī)制提供寶貴的數(shù)據(jù)資源。

2.48億年前類鴨嘴獸化石首次被發(fā)現(xiàn)

近日，自然資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局在對(duì)我國(guó)湖北南漳-遠(yuǎn)安動(dòng)物群的深入研究中，首次發(fā)現(xiàn)了與現(xiàn)生鴨嘴獸具有相似捕食方式的海生爬行動(dòng)物化石，這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于研究現(xiàn)代海洋生態(tài)系統(tǒng)形成過程具有重要意義。

本次發(fā)現(xiàn)的遠(yuǎn)古生物化石共2個(gè)，都是生活在早三疊世的卡洛董氏扇槳龍，距離現(xiàn)在大約2.48億年，它們的頭部與人們現(xiàn)在所看到的鴨嘴獸極為相似。這是鴨嘴獸式捕食方式在爬行動(dòng)物中的首次發(fā)現(xiàn)，不僅將盲感應(yīng)捕食方式的出現(xiàn)提前至早三疊世（約2.48億年前），還為生物與環(huán)境協(xié)同演化提供了典型例證。

生命在距今約2.5億年前的二疊紀(jì)末期遭遇重創(chuàng)，發(fā)生了地球生命史上最大的滅絕事件，約90%的物種遭到毀滅性打擊，其中96%的海洋生物和70%的陸地脊椎動(dòng)物滅絕。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，直到中三疊世（約2.42億年前），海洋生態(tài)系統(tǒng)才完全恢復(fù)。新發(fā)現(xiàn)的盲感應(yīng)捕食方式，為二疊紀(jì)末生物大滅絕之后的海洋生態(tài)系統(tǒng)全面恢復(fù)提前至2.48億年前提供了新的證據(jù)。

油菜種子含油量調(diào)控基因首次被克隆

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所王漢中院士團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上首次成功克隆了農(nóng)作物種子性狀的第一個(gè)細(xì)胞質(zhì)調(diào)控基因orf188，并揭示了該基因調(diào)控油菜種子高含油量的作用機(jī)制。該成果為油菜高含油量育種提供了新途徑，為育種過程中雜交母本的選擇提供了理論支撐，對(duì)于農(nóng)作物不同類型細(xì)胞質(zhì)的應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。

含油量是油菜產(chǎn)油量最重要的構(gòu)成因子之一，隨著現(xiàn)代育種對(duì)含油量潛力的不斷挖掘，提高品種的含油量越來越困難。該團(tuán)隊(duì)在油菜含油量遺傳研究的基礎(chǔ)上，從細(xì)胞質(zhì)效應(yīng)著手，取得了對(duì)含油量母體調(diào)控新機(jī)制研究的突破，篩選到兩個(gè)對(duì)含油量具有極顯著細(xì)胞質(zhì)正負(fù)效應(yīng)的品種，鑒定出特異基因orf188控制細(xì)胞質(zhì)的含油量正效應(yīng)，過表達(dá)該基因可以大幅提升含油量。

該團(tuán)隊(duì)十余年來圍繞油菜種子性狀的母體調(diào)控進(jìn)行系統(tǒng)研究，此次對(duì)細(xì)胞質(zhì)基因調(diào)控種子含油量機(jī)理的揭示，是該團(tuán)隊(duì)繼發(fā)現(xiàn)角果皮發(fā)育調(diào)控種子粒重和含油量之后發(fā)現(xiàn)的又一條母體調(diào)控新途徑，進(jìn)一步豐富和完善了種子性狀的母體調(diào)控理論，也為其他農(nóng)作物性狀細(xì)胞質(zhì)效應(yīng)的解析提供了借鑒。

龍蝦腹部膜韌性堪比橡膠輪胎

蝦的殼很硬，但它尾巴下方的透明膜可能更神奇：實(shí)驗(yàn)室測(cè)試顯示，這種薄而有彈性的膜和用來制造輪胎的橡膠一樣堅(jiān)韌。這將有助于開發(fā)用于制造柔性防護(hù)衣的新材料。

中國(guó)四川大學(xué)和美國(guó)麻省理工學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，這種膜是一種天然水溶膠，這使其具備彈性。他們使用電子顯微鏡觀測(cè)到，這種膜雖然只有1/4毫米厚，卻具有數(shù)千層膠合板式的精細(xì)結(jié)構(gòu)，每層都含有大量的甲殼素纖維，并按照一定角度排列，即每層以36度角與上面的一層偏移。研究人員表示，這種排列方式使這種膜在各個(gè)方向上都很結(jié)實(shí)。

該研究小組表示，這種層狀膜有些松軟，在開始變硬之前，幾乎可以伸展到正常長(zhǎng)度的兩倍。進(jìn)一步拉伸則會(huì)使材料變得更硬。這種材料和那些用來制作花園軟管、輪胎和傳送帶的材料一樣堅(jiān)韌。按這種膜的原理開發(fā)的材料有望用于制造柔性防護(hù)衣，還可以用于制造柔性機(jī)器人等。

機(jī)器人模仿沙漠螞蟻找到“回家路”

多虧了從沙漠螞蟻那里借鑒的策略，一種六足機(jī)器人可在沒有GPS（全球定位系統(tǒng)）幫助的情形下找到回家的路。

多數(shù)昆蟲依靠分泌信息素導(dǎo)航，然而撒哈拉沙漠的高溫可以瞬間將這種外激素烤干，生活在這里的箭蟻因而進(jìn)化出一種特殊導(dǎo)航能力：利用特定波段陽(yáng)光的偏振光來確定方向，同時(shí)記錄步數(shù)，然后合并計(jì)算出回巢的準(zhǔn)確路徑。

研究人員受到啟發(fā)，開發(fā)出裝有“光學(xué)羅盤”和“光移動(dòng)傳感器”的小型六足機(jī)器人AntBot，可以走“之”字形漫步14米后返回起點(diǎn)，誤差約1厘米。“光學(xué)羅盤”通過兩個(gè)光電二極管將太陽(yáng)發(fā)出的紫外偏振光轉(zhuǎn)化為電信號(hào);“光移動(dòng)傳感器”可通過步數(shù)、機(jī)器與地面相對(duì)速度等確定移動(dòng)距離。將移動(dòng)方向和距離合并計(jì)算后，“機(jī)器螞蟻”就能確定當(dāng)前相對(duì)于起點(diǎn)的位置。

該團(tuán)隊(duì)目前正致力于研發(fā)能穿行更遠(yuǎn)距離的新版本機(jī)器人。他們相信，這項(xiàng)技術(shù)能在GPS失靈時(shí)，提供重要的備用導(dǎo)航系統(tǒng)。研究人員表示，下一個(gè)挑戰(zhàn)是改善傳感器，從而確保導(dǎo)航系統(tǒng)在夜晚、降雨或者樹下依然準(zhǔn)確。

“遙遙遠(yuǎn)”刷新太陽(yáng)系最遠(yuǎn)天體紀(jì)錄

美國(guó)天文學(xué)家找到了一顆堪稱“邊疆衛(wèi)士”的天體，其與太陽(yáng)的距離為地球與太陽(yáng)距離（一個(gè)天文單位，約1.5億公里）的140倍，科學(xué)家將其命名為“遙遙遠(yuǎn)”（FarFarOut）。

華盛頓特區(qū)卡內(nèi)基科學(xué)研究所的天文學(xué)家斯科特·謝潑德在太陽(yáng)系中搜尋設(shè)想的第九顆行星——行星九時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)了這顆暗淡的星體。它與太陽(yáng)的距離為140個(gè)天文單位，是冥王星與太陽(yáng)之間距離的3.5倍！

此前，謝潑德團(tuán)隊(duì)利用位于夏威夷莫納克亞山頂?shù)娜毡舅拱汪?米望遠(yuǎn)鏡尋找行星九，發(fā)現(xiàn)了一顆直徑為500公里的矮行星，與太陽(yáng)之間的距離為120個(gè)天文單位，他們?yōu)槠淙∶麨椤斑b遠(yuǎn)”（Farout）。“遙遠(yuǎn)”現(xiàn)身之前，太陽(yáng)系最遙遠(yuǎn)天體紀(jì)錄的保持者是矮行星鬩神星，其距離太陽(yáng)96個(gè)天文單位。

目前，“遙遠(yuǎn)”和“遙遙遠(yuǎn)”的軌道仍是未知數(shù)，確定其軌道可能需要幾年時(shí)間。他們推測(cè)，鑒于它們距離太陽(yáng)如此之遠(yuǎn)，“遙遠(yuǎn)”繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一圈可能需要1000年，而“遙遙遠(yuǎn)”的公轉(zhuǎn)周期估計(jì)更長(zhǎng)。這些太陽(yáng)系的“邊疆衛(wèi)士”不斷涌現(xiàn)，也意味著寒冷、黑暗的太陽(yáng)系邊緣可能是一個(gè)奇特天體的寶庫(kù)。

科學(xué)家用“基因剪刀”改良香蕉

非洲科學(xué)家團(tuán)隊(duì)提出了一種基于“基因剪刀”的策略，可以成功消除大蕉的香蕉條紋病毒，有望幫助改善大蕉的生長(zhǎng)，并提高其產(chǎn)量。

香蕉及其近親大蕉在熱帶地區(qū)廣泛種植，而且是熱帶和亞熱帶國(guó)家的一種重要主食類作物。培育具有更強(qiáng)抗病抗蟲特性的品種，是保證其健康高產(chǎn)的關(guān)鍵。然而香蕉條紋病毒是一種分布廣泛的病毒，它通過將自身的DNA插入香蕉B基因組而致病，最終可導(dǎo)致作物死亡。比如，當(dāng)香蕉受到干旱或高溫威脅時(shí)，香蕉條紋病毒DNA會(huì)產(chǎn)生功能性病毒顆粒，最終引發(fā)疾病癥狀。因此，培育者在改良香蕉時(shí)會(huì)避免使用包含B基因組的香蕉，比如野蕉，盡管野蕉具有一些優(yōu)良特性，包括抗寒性、根系發(fā)達(dá)和抗逆性，但仍不是良選。

肯尼亞國(guó)際熱帶農(nóng)業(yè)研究所（IITA）科學(xué)家雅因達(dá)拉·特里帕斯及同事，使用基因編輯技術(shù)CRISPR/Cas9系統(tǒng)使Gonja Manjaya B基因組中的病毒DNA失活。Gonja Manjaya是大蕉中的一種，主要生長(zhǎng)在非洲中東部。

研究人員發(fā)現(xiàn)，在干旱壓力下，與未經(jīng)基因編輯的大蕉相比，經(jīng)過基因編輯的大蕉有75%沒有出現(xiàn)香蕉條紋病毒癥狀，證明病毒DNA確實(shí)失活。研究團(tuán)隊(duì)總結(jié)表示，這種策略或可用于改良香蕉和大蕉，開發(fā)具有強(qiáng)化B基因組的新雜交品種。

生命“字母表”迎來4名新成員

地球生命的DNA包含4個(gè)堿基，現(xiàn)在，美國(guó)科學(xué)家將生命“字母表”的數(shù)量增加了一倍，首次合成出包含8個(gè)堿基的DNA。實(shí)驗(yàn)表明，合成DNA似乎能像天然DNA一樣存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)錄信息。

應(yīng)用分子進(jìn)化基金會(huì)創(chuàng)始人史蒂文·本納領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)，通過調(diào)整普通堿基——鳥嘌呤、胞嘧啶、腺嘌呤和胸腺嘧啶（G、C、A、T，其中A與T配對(duì)、C與G配對(duì)）的分子結(jié)構(gòu)，創(chuàng)建出兩對(duì)新堿基：S和B、P和Z。新堿基的形狀與天然堿基類似，但結(jié)合方式不同。隨后，他們將合成堿基與天然堿基結(jié)合，得到了由8個(gè)堿基組成的DNA。

實(shí)驗(yàn)表明，合成序列與天然DNA擁有相同屬性：它們采用相同的方式可靠地配對(duì);無(wú)論合成堿基的順序如何，雙螺旋結(jié)構(gòu)都保持穩(wěn)定;DNA可忠實(shí)地轉(zhuǎn)錄成RNA。這一成果首次系統(tǒng)性地證明了合成堿基與天然堿基可彼此識(shí)別并結(jié)合，且形成的雙螺旋能保持穩(wěn)定。

最袖珍恐龍足跡化石被發(fā)現(xiàn)

古生物學(xué)家在韓國(guó)發(fā)現(xiàn)一件極為罕見的恐龍足跡化石，其細(xì)節(jié)對(duì)于理解極小型獸腳類恐龍的演化具有重要的意義。

在過去幾年里，古生物學(xué)家一直在積極尋找一種特殊的足跡——小龍足跡，這是世界上最袖珍的恐龍足跡。常見的恐龍足跡長(zhǎng)度約20到30厘米，但小龍足跡卻只有2厘米左右，在野外不仔細(xì)辨認(rèn)就很可能就會(huì)錯(cuò)過。

此次發(fā)現(xiàn)的小龍足跡一共有4個(gè)，組成了一道行跡，仿佛跨越了1億年的時(shí)空遇到人類。小龍足跡僅在韓國(guó)和中國(guó)發(fā)現(xiàn)，是東亞白堊紀(jì)的特有足跡。此次是首次發(fā)現(xiàn)這種足跡的皮膚印痕。此前，古生物學(xué)家從未發(fā)現(xiàn)過有如此完美的皮膚印痕，足跡上的鱗片痕跡平均直徑還不到0.4毫米，而且不同于此前的鱗片印痕僅出現(xiàn)在足跡的部分區(qū)域，小龍足跡保存了整個(gè)腳底的皮膚。

古生物學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，小龍足跡的鱗片模式與其他肉食性獸腳類恐龍的足跡相似，而明顯區(qū)別于古鳥類的腳底鱗片模式。此前發(fā)現(xiàn)的肉食性獸腳類恐龍足跡的鱗片要大得多，直徑可達(dá)2厘米左右，大約一枚硬幣那么大。

3D打印機(jī)器人手可靈活“彈奏”鋼琴

英國(guó)劍橋大學(xué)研究人員用3D打印技術(shù)制造出一種機(jī)器人手，只需移動(dòng)手腕，就能在鋼琴上“彈”出簡(jiǎn)單的音樂片段。

人手是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，想要在機(jī)器人身上重現(xiàn)人手的靈活性和適應(yīng)性是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。當(dāng)前大多數(shù)先進(jìn)的機(jī)器人還不能完成人類兒童時(shí)期就能輕易完成的手部操作。近年來，得益于3D打印技術(shù)的進(jìn)步，很多柔性材料也開始應(yīng)用于機(jī)器人設(shè)計(jì)。劍橋大學(xué)研究人員利用剛性和柔性材料，以3D打印技術(shù)復(fù)制了人手的骨頭和韌帶，但不包括肌肉和肌腱。

盡管這種機(jī)器人手的活動(dòng)范圍與人手相比還有限，不過依靠其機(jī)械設(shè)計(jì)，仍然能較大幅度地活動(dòng)。研究人員利用編程方法，讓機(jī)器人通過移動(dòng)手腕就能“彈”出不同風(fēng)格的音樂片段，但其手指仍不能自由活動(dòng)，因此這叫“被動(dòng)”運(yùn)動(dòng)。人們可以利用這種“被動(dòng)”運(yùn)動(dòng)讓機(jī)器人完成很多動(dòng)作，如散步、游泳或飛行。雖然這并不是一個(gè)大師級(jí)的機(jī)器人，但研究團(tuán)隊(duì)表示，它展示了復(fù)制全部人手能力的挑戰(zhàn)性，以及通過設(shè)計(jì)仍能實(shí)現(xiàn)些許復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。

烏賊蛋白質(zhì)可制造自修復(fù)衣服

烏賊依靠觸須末端一組結(jié)實(shí)的鋸齒狀吸盤抓住獵物，它們被稱為“烏賊環(huán)齒”（SRT）。如今，研究人員發(fā)現(xiàn)，SRT中的一種蛋白質(zhì)可被轉(zhuǎn)化成纖維和薄膜，用于制造結(jié)實(shí)、靈活、可生物降解的塑料。

普通烏賊只含有約100毫克SRT蛋白質(zhì)，但美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)的梅利克·德米利爾和他的團(tuán)隊(duì)通過基因改造，使大腸桿菌生長(zhǎng)出SRT蛋白質(zhì)。這意味著更多蛋白質(zhì)可被生產(chǎn)出來。

普通的衣服纖維可被SRT蛋白質(zhì)包裹，以制造非常耐穿的織物。同時(shí)，如果受到損傷，僅靠一點(diǎn)點(diǎn)熱量和壓力，它們便可自我修復(fù)。這種蛋白質(zhì)有著緊緊纏在一起的螺旋線、扁平的片材和無(wú)序的纏結(jié)，這種結(jié)構(gòu)賦予了該材料特殊的屬性。