科沃早讯 2019-12-26

可以吞下的“外科医生”：远程磁控微纳机器人问世

记者从中国科学技术大学获悉，该校工程科学学院微纳米工程实验室，通过将调制的涡旋光束进行单次快速曝光或三维空间扫描，加工出泳动性能与装载货物能力更强的空心管形和锥形螺旋结构，并利用该结构进行神经干细胞的体外移植、靶向药物运输治疗肿瘤细胞。相关成果日前发表在《先进材料》等期刊上。研究人员利用锥形空心螺旋结构内部与外部分别装载纳米及微米级货物，并在体外完成了神经干细胞的移植；利用管装微结构装载运输抗癌药物对癌细胞进行有效治疗，并通过荧光验证治疗效果。该成果提出了简单稳定的空心管状、锥形螺旋微电机加工操纵技术，在细胞移植、体内药物运输、无创手术等领域具有重要应用前景，为相关生物医疗领域提供了新的技术手段。（科技日报）

我国生物基高性能纤维产品的研发获得新突破

日前，中国轻工业联合会在济南组织并主持召开了“生物基高性能纤维产品的研发”项目技术鉴定会，鉴定委员会认为项目核心技术使生物基高性能纤维产品的研发获得新突破，项目核心技术达到国际领先水平。该项目针对纸浆纤维的吸附能力较弱、吸附容量较小、选择性较低的特点，通过对纸浆纤维进行梯度打浆，调整长短纤维原料配比，创新生产工艺技术，实现了对转移印花纤维基新材料的各项物理指标的精准控制；研制的功能涂料实现了对转移印花纤维基材料吸收性的控制，成功制备出了高性能转移印花纤维基新材料，实现了产业化应用。该项目研究了纤维素原料改性技术，开发了窖泥微生物、厌氧污泥微生物、葡萄糖酸钠生产用酶等固定化纤维载体新材料，提高了生产效率，降低了消耗；实现了关键产品高效发酵中试生产示范。高性能转移印花纤维基新材料和活性生物固定化纤维材料生产技术绿色环保，具有良好的市场发展前景和社会效益。（科技日报）

仁济医院分子医学研究院设计新型水凝胶有望为再生医学提供新材料

近日，上海交通大学医学院附属仁济医院分子医学研究院刘尽尧课题组在国际顶尖学术期《先进材料》发表研究论文。在本研究中，刘尽尧团队设计了由两种不同网络结构组成的复合水凝胶。其中一种为共价交联的聚合物网络，能为水凝胶带来良好的弹性。另一种则为具有剪切变稀属性的纳米纤维网络，能赋予水凝胶优异的塑性。通过调节两种网络各自的力学强度，就可以实现水凝胶材料在弹性和塑性之间的转换。比如，当共价交联网络的力学强度高于纳米纤维网络时，该水凝胶表现出良好的弹性。反之，该材料则表现出优异的塑性。在此基础上，将所得到的塑性水凝胶进一步拉伸，可制备具有高强度和高韧性的各向异性水凝胶。这是在拉伸过程中，由于纳米纤维网络进行取向排列，使得到的水凝胶材料在平行于纤维的方向具有更高的拉伸和压缩模量。同时，因为纤维的取向，该水凝胶材料同时还具有各向异性的溶胀行为和药物释放速率。这类新型的水凝胶材料有望为再生医学和组织工程领域提供新材料。

光量子计算：态空间维数提高百亿倍

从中国科学技术大学获悉，该校潘建伟、陆朝阳等与中外合作者合作，在国际上首次实现了20光子输入60×60模式干涉线路的玻色取样量子计算，输出了复杂度相当于48个量子比特的希尔伯特态空间，其维数高达370万亿。这个工作同时在光子数、模式数、计算复杂度和态空间4个关键指标上都大幅超越之前的国际纪录，其中，态空间维数比国际同行之前的光量子计算实验高百亿倍。研究论文日前以“编辑推荐”形式发表于《物理评论快报》上。

《科学》：新型3D打印技术成本降低98%速度提高10000倍

超精密3D打印技术是制造精密生物医学和光子器件的关键，但现有的3D打印技术都效率低且成本高。据香港中文大学与劳伦斯利弗莫尔国家实验室合作最新研发的飞秒投影双光子光刻(FP-TPL)技术成果显示。通过时间聚焦控制激光光谱，新技术实现了激光3D打印的并行逐层打印，而非以前的逐点书写。这项新技术极大提高了打印速度1000-10000倍，降低了98%的成本。《科学》收录了这项研究，肯定其将纳米级3D打印带入了一个新时代。

全球首张人类激光超声波图像问世

麻省理工学院的科学家们找到了一个解决方案；他们已经开发了一种新的激光超声波技术，一种不需要与身体接触就能看到病人内部的超声波技术。该方法利用对眼睛和皮肤均安全的激光系统远程成像人体内部。他们用一台1550纳米的脉冲激光来产生声波，另一台调到相同波长的连续激光来远程探测反射声波。这第二层是一个灵敏的运动探测器，它测量由声波反射到肌肉、脂肪和其他组织引起的皮肤表面振动。反射声波产生的皮肤表面运动引起激光频率的变化，可以测量。通过机械地扫描全身的激光，可以在不同的位置获取数据，并生成该区域的图像。该团队现在正计划改进他们的技术，他们正在寻找提高系统性能的方法，以解决组织中的细微特征。他们也在寻求提高探测激光的能力。未来，他们希望将激光装置小型化，成为便携式设备。

新型水凝胶可提升移植细胞的存活率

《科创板日报》25日讯，澳大利亚研究人员最近开发出一种新型水凝胶，它可用于针对脑损伤的干细胞移植，能够大幅提升移植细胞的存活率。这项成果有望为患中风、帕金森病等疾病而需要脑组织修复治疗的患者带来福音。

澳洲莫纳什大学启动新型镁合金研制提高汽车、航空航天业产品结构完整性

莫纳什大学、澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）和重庆大学的研究人员在电子电压较低的环境中，利用具原子分辨率的X射线图，发现了孪晶边界中合金元素偏析的模式。此次研究成果意义重大，因为在热机械加工和应用过程中，由于轻质镁容易变形，镁合金无法大规模地替代钢、铝和钛。研究人员在研究中使用了由钕和银组成的镁合金，该合金在室温和高温下的机械性能都非常优越。研究人员发现，当孪晶边界被钕和银填充时，该合金的弹性应变达到极限，而剪切应力明显改善，提高了33倍。银和钕与镁之间的电荷密度得以提升，表明了孪晶间的键合得到增强。当施加外力时，镁被推向钕，同时远离银，因而形成了强度更大、重量更轻的合金。

中科院软件所发布中国首个量子程序设计平台

中国科学院软件研究所日前发布国内第一个较为完整的量子程序设计平台，该平台包括量子程序设计、编译、模拟、分析与验证等系列工具，是目前世界上唯一能够对量子程序是否正确进行验证的平台。（中国新闻网）

两个国家级重点实验室落户深圳

深圳特区报消息，近日，国家药品监督管理局首批认定的重点实验室在深圳市药品检验研究院挂牌。深圳在全国首批获认定的45家重点实验室中占据两席，成为唯一取得2个重点实验室的副省级城市。其中仿制药评价生物等效性重点实验室为国内首家生物等效性（BE）研究方向的重点实验室；化妆品监测评价重点实验室为全国4个化妆品领域重点实验室之一。