本刊綜合

144.79米！我國獲青藏高原湖泊最長巖芯

8月3日，中科院青藏高原所湖泊與環(huán)境變化團(tuán)隊首次在青藏高原納木錯中心湖區(qū)近百米水下成功獲取144.79米巖芯，鉆探深度達(dá)153.44米，超過此前我國高原湖泊的最大鉆探深度（114.9米），此次鉆取的巖芯有望重建近15萬年連續(xù)氣候環(huán)境記錄。

中科院青藏高原所湖泊與環(huán)境變化團(tuán)隊負(fù)責(zé)人朱立平研究員表示，本次144.79米巖芯的成功獲取，為實施國際大陸科學(xué)鉆探計劃（ICDP）積累了成功經(jīng)驗，不僅從技術(shù)上提高了鉆探水平，為今后高水平研究奠定了基礎(chǔ)，還提高了我國科學(xué)家在合作項目中的話語權(quán)。

新型海水淡化吸附劑面世

海水咸水脫鹽是解決水資源短缺問題的一種重要手段，但現(xiàn)有的利用吸附劑脫鹽方法存在二次污染或能耗較高的問題。8月10日，在《自然·可持續(xù)發(fā)展》發(fā)表的一項成果，將為未來開發(fā)低能耗的海水淡化技術(shù)提供一種新思路。

該成果由廈門大學(xué)環(huán)境與生態(tài)學(xué)院副教授區(qū)然雯與澳大利亞莫納什大學(xué)教授王煥庭合作研發(fā)，它是一種既高效又低能耗的吸附劑，借由光亮的調(diào)節(jié)，不僅可以快速吸附水中的鹽離子獲得淡水，還能實現(xiàn)吸附劑循環(huán)使用。

數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)使用反滲透膜法對2233毫克/升濃度的淡鹽水進(jìn)行脫鹽時，淡水獲得率為70%，每噸水需耗電0.38千瓦·時 。而使用這款新型吸附劑對同等濃度的淡鹽水進(jìn)行脫鹽時，淡水獲得率為88%，制備每噸淡水耗電0.11千瓦·時。

“三高”新型金屬間化合物材料問世

近日，香港城市大學(xué)博士后楊濤、趙怡潞等在中國工程院外籍院士劉錦川的指導(dǎo)下，基于“晶界納米無序化”的設(shè)計思路，開發(fā)出一種高強(qiáng)度、高塑性、高熱穩(wěn)定性的新型金屬間化合物材料，相關(guān)研究在《科學(xué)》上發(fā)表。這種新型的合金設(shè)計策略有望創(chuàng)造更加優(yōu)異的綜合性能，在航空航天、汽車、核能、化學(xué)工程等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

研究人員協(xié)同調(diào)節(jié)大塊有序合金的結(jié)構(gòu)和化學(xué)特征，從而實現(xiàn)卓越的機(jī)械性能和特殊的熱穩(wěn)定性。在電弧熔煉和熱機(jī)械加工時，他們在合金中加入少量的硼，開發(fā)出由無序界面納米層組成的“晶界納米無序?qū)印卑行虺Ц窬Я５膹?fù)合結(jié)構(gòu)。這大大提高了材料的延展性，并有助于大幅降低高溫條件下的晶粒粗化。

無人駕駛設(shè)備駛?cè)朕r(nóng)田

人們談?wù)撈馃o人駕駛，常常向往未來城市交通的無人化。然而，無人駕駛設(shè)備也在改變農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)形態(tài)。廣州極飛科技有限公司日前發(fā)布了面向智慧農(nóng)業(yè)的、可量產(chǎn)的農(nóng)業(yè)無人車平臺——極飛R150 農(nóng)業(yè)無人車，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的無人化推上新臺階。該無人車目前已駛?cè)胄陆?、陜西、山東等地的田間地頭。

R150農(nóng)業(yè)無人車能做到智能精準(zhǔn)控制與自主行駛，多種作業(yè)模式和擴(kuò)展?jié)摿ψ屗筛鶕?jù)不同農(nóng)事需求，實現(xiàn)精準(zhǔn)植保、農(nóng)資運輸、防疫消殺等多種無人化作業(yè)。R150農(nóng)業(yè)無人車操作簡單易上手，用戶可在手機(jī)App上自動生成作業(yè)路徑，讓無人車進(jìn)行自主作業(yè)。除了手機(jī)App，隨車配備的單手操縱桿也能輕松操控。

國產(chǎn)大型水陸兩棲飛機(jī)AG600海上首飛

7月26日，國產(chǎn)大型水陸兩棲飛機(jī)“鯤龍”AG600在山東青島團(tuán)島附近海域成功實現(xiàn)海上首飛。這是AG600飛機(jī)繼2017年陸上首飛、2018年水上首飛之后的又一里程碑事件，也為下一步進(jìn)行海上科研試飛及飛機(jī)相關(guān)性能驗證奠定了基礎(chǔ)。

與內(nèi)陸水面相比，海上起降環(huán)境更為復(fù)雜多變，飛機(jī)既要克服高鹽度潮濕環(huán)境，還要應(yīng)對水體密度差異、海面波濤浪涌等新情況。此次海上首飛試驗，全面探索了海上試飛技術(shù)和試飛方法、檢驗飛機(jī)水動性能和水面操控特性、檢查了飛機(jī)各系統(tǒng)在海洋環(huán)境中的工作情況，并收集海上飛行數(shù)據(jù)，以支撐后續(xù)相關(guān)工作。

“鯤龍”AG600是我國研制的可用于森林滅火、水上/海上救援的大型水陸兩棲飛機(jī)，具有速度快、機(jī)動性好、搜索范圍廣、搜索效率高、安全性高、裝載量大等特點。

太陽能無人艇成功穿越臺風(fēng)眼

中科院大氣物理研究所8月4日發(fā)布消息稱，由其研發(fā)的半潛式太陽能氣象探測無人艇于8月1日上午成功穿過2020年三號臺風(fēng)“森拉克”中心，成為臺風(fēng)監(jiān)測的“哨兵”。

這艘名為“海洋氣象觀測者-3（MWO-3）”的無人艇，獲取了臺風(fēng)發(fā)展過程中高時間分辨率洋面氣象及海洋要素的詳細(xì)數(shù)據(jù)，為臺風(fēng)預(yù)報、預(yù)警和研究提供了傳統(tǒng)觀測手段無法提供的數(shù)據(jù)支撐。這也是國際上首次利用太陽能無人艇主動接近探測到臺風(fēng)中心。

無人艇實現(xiàn)臺風(fēng)探測，穿越臺風(fēng)眼，能夠為臺風(fēng)、熱帶低壓和大霧等洋面天氣的監(jiān)測、預(yù)報和預(yù)警提供實時數(shù)據(jù)。同時可服務(wù)國家“一帶一路”建設(shè)，豐富海上氣象探測資料，為全球氣象海洋數(shù)值模式提供寶貴的實測資料。

新技術(shù)可提升建筑物抗爆能力

近日，中國石化青島安全工程研究院自主研發(fā)的基于抗爆涂層的既有建筑物抗爆能力提升技術(shù)通過了專業(yè)機(jī)構(gòu)鑒定，整體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平，應(yīng)用于石化建筑抗爆的彈性體材料力學(xué)性能指標(biāo)超過國際同類產(chǎn)品水平。

中國石化首個控制室抗爆改造工程“金陵石化控制室抗爆能力提升改造”項目已于今年7月順利完工，分別采用外墻“內(nèi)側(cè)抗爆涂層”和“抗爆板+抗爆涂層”兩種不同的改造提升方案，對兩座控制室進(jìn)行了不停工改造。改造后的控制室可分別承受75kPa和61kPa以上的爆炸載荷，為石化企業(yè)或其他需要進(jìn)行抗爆能力提升的建筑物，提供了一種全新的解決方案，可以有效減輕爆炸事故的影響，減少人員傷亡，降低事故帶來的經(jīng)濟(jì)損失及環(huán)境破壞程度，維護(hù)社會穩(wěn)定。

新型探針問世

測量原子力有了納米“觸角”

近日，浙江大學(xué)胡歡研究員團(tuán)隊、美國IBM沃森研究中心以及東華大學(xué)彭倚天教授團(tuán)隊合作發(fā)明出一種新型納米球探針技術(shù)，可以精準(zhǔn)測量納米到微米尺度范圍的界面，填補(bǔ)了該尺度空缺，解決了納米摩擦學(xué)領(lǐng)域的重要技術(shù)瓶頸。

研究組通過聚焦離子刻蝕在普通原子力顯微鏡探針上雕刻出一個平臺，在平臺上精準(zhǔn)定位后注入高能氦離子束，使得單晶硅隆起，實現(xiàn)了一種穩(wěn)定可靠的納米球探針技術(shù)制造工藝，制成了具有高分辨率、高準(zhǔn)確性、耐高溫的球形探針，針尖的直徑可在100納米到1微米之間精確調(diào)控。

該技術(shù)有利于促進(jìn)納米摩擦學(xué)、生物材料的測試和研發(fā)，對材料學(xué)、摩擦學(xué)、生物醫(yī)學(xué)都會起到很好的推動作用。

太空垃圾激光測距顯“神通”

地球軌道上的太空垃圾越來越多，對有源衛(wèi)星構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。據(jù)英國《自然·通訊》雜志近日發(fā)表的一項物理學(xué)研究，歐洲科學(xué)家團(tuán)隊通過將望遠(yuǎn)鏡、探測器、濾光片相結(jié)合，實現(xiàn)了在白晝對太空垃圾進(jìn)行激光測距。這一最新成果極大增加了該技術(shù)的使用時長，提高了地球軌道上衛(wèi)星和太空站的操作安全性。

奧地利科學(xué)院太空研究所的研究團(tuán)隊通過實驗演示了白晝對太空垃圾激光測距是可行的，而且能增加所有衛(wèi)星激光測距站的潛在觀測時長。研究人員指出，奧地利格拉茨的太空激光測距站的觀測時長可以依季節(jié)從每天6小時增加至22小時。

人類早期抵達(dá)北美洲的證據(jù)終于出現(xiàn)

英國《自然》雜志近日發(fā)表的考古研究發(fā)現(xiàn)，人類早在3萬年前就在北美洲居住了。最新的兩項研究表明美洲的人類歷史比之前認(rèn)為的更悠久。

墨西哥薩卡特卡斯州自治大學(xué)研究團(tuán)隊描述了墨西哥中部薩卡特卡斯洞穴的發(fā)掘成果，包括石制工具、植物化石和環(huán)境DNA。通過結(jié)合測年證據(jù)，他們的研究顯示這個高海拔洞穴在3萬年前至1.3萬年前曾被人類占領(lǐng)。

澳大利亞新南威爾士大學(xué)研究團(tuán)隊利用對北美洲和白令陸橋（歷史上連接俄羅斯和美洲的區(qū)域）42處考古遺址的放射性碳和釋光年代測定，來確定人類遷徙的模式。他們建立的一個統(tǒng)計模型揭示了前克洛維斯人群存在的強(qiáng)烈信號，至少可追溯至末次冰盛期（約2.6萬至1.9萬年前）和緊隨其后的時期。

這兩項研究認(rèn)為，北美洲開始有少量人類居住的時期，比之前認(rèn)為的早得多——可能在末次冰盛期之前。

火星上的巨型沙丘在移動

近日，研究人員首次發(fā)現(xiàn)火星沙粒的大波浪遷移。這一發(fā)現(xiàn)打破了人們長期以來的看法，即這些巨型沙丘自數(shù)十萬年前形成以來就沒有移動過。這也是這顆紅色星球上的風(fēng)力強(qiáng)于預(yù)期的證據(jù)。

利用美國國家航空航天局火星勘測軌道飛行器拍攝到的圖像，研究人員發(fā)現(xiàn)一些巨型沙丘確實在緩慢移動。

研究人員計劃將對遷移巨型沙丘的研究擴(kuò)大到整個火星。他們認(rèn)為，移動中的巨型沙丘是有風(fēng)條件的信號，這可能會引發(fā)沙塵暴?？諝庵械幕覊m會覆蓋太陽能電池板，降低其效率，還會附在齒輪等機(jī)械部件上。這對火星“漫游者”和人類棲息地來說都是壞消息。

“智能磚”有望成多用途建筑材料

英國《自然·通訊》雜志近日發(fā)表一項研究，美國科學(xué)家通過氣相沉積技術(shù)，讓人們最熟悉的傳統(tǒng)燒結(jié)磚“變身”超級電容，成為一種全新儲能單元。這些“智能磚”在充電后，可以像電池一樣儲存電能，隨時為其他裝置供電。這一成果被認(rèn)為是多用途增值建筑材料領(lǐng)域邁出的重要一步。

美國圣路易斯華盛頓大學(xué)研究人員朱利奧·達(dá)西及其同事，利用磚的多孔結(jié)構(gòu)，使用氣相沉積技術(shù)為整塊磚添加了一層名為PEDOT的導(dǎo)電聚合物，讓紅磚“變身”為一種超級電容器儲能裝置。

根據(jù)研究團(tuán)隊的計算，這些儲能磚砌成的墻將能儲存大量電能。這項工作或能為開發(fā)具有儲電功能的多用途增值建筑材料帶來啟示。

海鳥糞石價抵萬金

8月6日發(fā)表在《生態(tài)與進(jìn)化趨勢》雜志上的一篇論文稱，鳥糞石（鳥兒的糞便）對沿海和海洋生態(tài)系統(tǒng)具有重要貢獻(xiàn)，每年價值可能超過4.7億美元。

研究人員稱，鳥糞是一種商品，可以用它的市場價格來估計每年海鳥生產(chǎn)的鳥糞的附加值。對于不能生產(chǎn)可商品化鳥糞的物種，研究人員通過將營養(yǎng)物質(zhì)替換為無機(jī)形式，估算了每年在其種群中沉積的氮和磷的價值。結(jié)果是驚人的：如果把養(yǎng)分沉積和可商品化的鳥糞結(jié)合起來，估計每年價值約為4.74億美元。

鳥糞儲存的營養(yǎng)物質(zhì)對生態(tài)系統(tǒng)也很重要，比如鳥糞的存在可以使珊瑚礁魚類生物量增加48%?！氨Ｊ毓烙?，10%的珊瑚礁魚類依靠海鳥生產(chǎn)的營養(yǎng)物質(zhì)生活。”研究人員說。

“根據(jù)聯(lián)合國和澳大利亞政府的數(shù)據(jù)，珊瑚礁上的商業(yè)漁業(yè)每年的經(jīng)濟(jì)收益超過60億美元?！彼?，研究人員估計，海鳥糞肥所帶來的間接經(jīng)濟(jì)效益至少有6億美元。

“長脖子海怪”身世確定

近日，古生物學(xué)家在《當(dāng)代生物學(xué)》發(fā)表文章，指出100多年前就被人們找到的“長脖子海怪”化石標(biāo)本，其實是長頸龍屬的兩個不同種。

長頸龍的脖子幾乎不彎曲，且長度可達(dá)軀干的3倍。人們早先發(fā)現(xiàn)的化石中，有的標(biāo)本長達(dá)6米，有的則長約1.5米。在新發(fā)表的研究中，科學(xué)家指出化石標(biāo)本中的兩種長頸龍即便體形類似、生活在相同水域，但種種跡象表明，它們以不同獵物為食，彼此間獨立存在。

研究團(tuán)隊從一系列標(biāo)本中重新找出一些被壓扁的頭骨進(jìn)行檢查。通過CT掃描和數(shù)字定位，科學(xué)家對頭骨進(jìn)行重建，并找到了關(guān)鍵解剖細(xì)節(jié)，確認(rèn)了大小兩種尺寸的化石來自兩種不同的長頸龍。兩種長頸龍在相同水域中生存，但體形較大者以魚類、魷魚等頭足類動物為食，較小者則以蝦等無脊椎動物為食。

人工智能利用時間數(shù)據(jù)3D成像

日前，一個科學(xué)家小組獲得了一種新的攝影技巧：通過測定光線反射回一個簡單探測器的時間，他們巧妙獲得了一個場景的三維圖像。這項被稱為“時間成像”的新技術(shù)展示了人工智能解決難題的能力。

英國格拉斯哥大學(xué)的研究人員使用了一種叫作神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器學(xué)習(xí)程序，訓(xùn)練其檢測輸入和輸出之間的微妙關(guān)聯(lián)。研究人員利用閃光和探測器記錄一兩個人在一個固定的、不對稱的背景場景中移動的數(shù)據(jù)，同時，使用一個飛行時間攝像機(jī)記錄場景真實的三維圖像。

與普通成像相比，時空成像系統(tǒng)具有一定優(yōu)勢。例如，新系統(tǒng)的速度可以非?？?，有可能以每秒1000幀的速度工作，這種粗糙但快速的3D成像應(yīng)用廣泛，價格便宜。

海底微生物存活逾億年

在海底能量貧乏的深海沉積物中，有的微生物群落維持了長達(dá)1.015億年的代謝潛力。日本國立海洋研究開發(fā)機(jī)構(gòu)的研究人員分析了從南太平洋環(huán)流區(qū)的深海平原74.5米以下收集的沉積物樣本（大約在海平面以下3700～5700米）。這些沉積層是在1.015億年前到1300萬年前沉積下來的，包含有限的有機(jī)物（比如碳）和氧。

研究人員進(jìn)行了孵化實驗：采用以同位素標(biāo)記的碳和氮基質(zhì)作為生物活動示蹤劑，檢驗1.015億年前到1300萬年前樣本中的細(xì)胞是否能夠以氮基質(zhì)為食、正常分裂，從而存活下來。他們發(fā)現(xiàn)，某些微生物對孵化條件反應(yīng)迅速，在68天的孵化期內(nèi)，其數(shù)量增加了逾4個數(shù)量級。

專家指出，海底滲透性的降低和沉積物層的厚度似乎會阻止微生物在各層之間移動，海底下面沉積物中的微生物群落可以至少保持代謝活躍狀態(tài)長達(dá)1.015億年。