科技前沿(2018年第33期)

1. 【精密仪器】自主研发传感器为核电站安全“把脉”
据科技日报8月28日报道,中国工程物理研究院继自主研发核电站用高温耐辐射加速度传感器之后,其新研发的耐辐射声发射传感器也顺利通过验收,该设备与中国核动力研究设计院的泄漏监测系统配套,已提供“华龙一号”的福清5号、6号机组投入使用。这一系列产品的交付,标志着我国成功打破国外技术封锁和垄断,拥有国产化的核电安全监测“听诊把脉”设备。
核电站传感器是核电运行在线监测系统的核心关键元件之一,其工作环境恶劣,使用时长期处在高温高辐照环境中,对生产工艺和材料的要求极高。

2. 【工程学】世界最高输电铁塔建成在即
据新华网8月29日报道,在浙江舟山,500千伏联网输变电工程西堠门大跨越施工现场,铁塔目前总高度已达320米,整体工程进入施工冲刺阶段。按照预定计划,10月下旬铁塔施工完成后将建成世界最高输电铁塔。
浙江舟山500千伏联网输变电工程连接舟山本岛和大陆电网,其中西堠门大跨越于金塘、册子两岛新建两基由我国自主设计建造的380米跨海输电高塔。工程完成后输电容量达200万千瓦。

3. 【存储技术】多自由度并行复用的固态量子存储器面世
据科技日报8月30日报道,中国科技大学科学家成功研制出多自由度并行复用的固态量子存储器,在国际上首次实现跨越3个自由度的复用量子存储,并展示了时间和频率自由度的任意光子脉冲操作功能。该成果还有望在线性光学量子计算等领域取得更多的应用,相关论文近日发表在《自然•通讯》上。
由于不可克服的光纤信道损耗,目前地面安全量子通信距离被限制在百公里量级。基于量子存储器的量子中继方案可以有效克服信道损耗从而拓展量子通信的工作距离,所以量子存储器是未来长程量子通信和量子网络的核心器件。而对量子存储器,由于具有量子相干性,其一个存储单元可以一次性存储大量的量子比特,这就是复用的概念。原则上对量子存储器的各个自由度都可以进行复用。

4. 【生物医学】干细胞技术实现全牙髓组织功能性再生
据科技日报8月30日报道,空军军医大学口腔医院科研团队通过模拟牙发育原理,建立基于干细胞自组装的细胞聚合体技术,开展国际首个全长牙髓再生的临床研究并获得成功,其学术成果近日发表于《科学转化医学》上。
临床方面,牙齿再生有很大的难度,难点体现在牙髓再生和牙周组织再生。 近200年来,人类牙髓病在临床治疗中均采用“根管治疗”术,即口腔医生通过人工操作,分次彻底清除牙齿髓腔与根管中的牙髓细胞,并用生物材料进行填充。由于没有营养供给,充填后牙齿虽然得以保留,但会逐渐变得脆裂和变色,同时也丧失了感觉,特别是咬硬物的时候容易折断。
面对牙髓再生这一世界难题,空军军医大学口腔医院金岩教授率领的科研团队历经20多年潜心努力,从患者脱落乳牙中获取牙髓干细胞,经过体外培养,将形成的干细胞聚合体植入患者所需的牙髓腔里,使得牙齿神经血管再生,完全恢复牙齿原有功能。特别是对于牙齿正在发育的年轻患者,能使牙齿发育到正常状态。目前,该技术已用于临床近50例患者,均已完全成功。
该技术为国际首个全长牙髓再生的成功研发,颠覆了人类200多年来传统牙病“根管治疗”的标准化疗法,具有重要的里程碑式意义,为进一步治疗牙周病和牙齿缺失奠定了坚实基础。

5. 【航空航天】我国成功发射两颗北斗导航卫星
据新华网报道,8月25日7时52分,我国在西昌卫星发射中心以“一箭双星”方式成功发射两颗北斗导航卫星,茫茫太空又新增两颗中国“北斗星”。这次发射的北斗双星属于中圆地球轨道卫星,也是我国第11、12颗北斗三号全球组网卫星,由中国科学院微小卫星创新研究院抓总研制。
自2000年10月首颗北斗导航试验卫星在西昌卫星发射中心发射成功至今,我国所有的北斗卫星均从这里飞向太空。
长征三号乙属于长征三号甲系列运载火箭。长三甲系列运载火箭是我国目前现役发射次数最多的高轨中型运载火箭。据了解,这是长征系列运载火箭的第283次飞行。

6. 【基础科学】我国科学家耗时30年测出目前最精准引力常数G
据人民日报8月30日报道,《自然》杂志刊发了我国科学家罗俊与其团队测量引力常数G的最新结果,该团队采用两种不同方法测量G值,精度均达到国际最好水平,吻合程度接近10的负5次方的水平,这一结果为确定高精度引力常数推荐值做出实质性贡献,将有利于提升我国在基础物理学领域的话语权,也为我国开展空间引力波探测计划提供了更好的基础支撑。
引力常数G是计算物体间万有引力的关键,但是目前并不知道G的精确值是多少,这使得很多与之相关的基础科学难题至今无法解决。对G值的精确测量不仅具有计量学上的意义,而且对于检验牛顿万有引力定律及深入研究引力相互作用规律都意义重大,对于现实中包括地震在内的自然环境监测、地质资源勘测,以及导弹轨道设计、潜艇导航性能提升等国防军工领域都有重要战略意义。
在学界,G值的测量原理早已十分明确,但测量过程却异常繁琐、复杂,一个结果的得出往往需要几十年的摸索。本次研究中,中国科学家在实验中同时使用了扭秤周期法和扭秤角加速度反馈法两种独立的方法。这两种实验方法虽已不再新奇,但与相关的装置设计及诸多技术细节均需团队成员自主研发完成。
值得关注的是,研究团队在研究过程中研发出一批高精端的仪器设备,其中很多仪器已在地球重力场的测量、地质勘探等方面发挥重要作用,比如团队发展的精密扭秤技术已经成功应用在卫星微推进器的微推力标定等方面。这些仪器也为精密重力测量国家重大科技基础设施以及空间引力波探测——“天琴计划”的顺利实施奠定良好的基础。

7. 【电子科学】以色列团队为英特尔开发出最新处理器
据科技日报8月31日报道,英特尔公司日前发布了用于超轻薄笔记本电脑的最新第8代处理器——U系列和Y系列,代号分别为“威士忌湖”(Whiskey Lake)和“琥珀湖”(Amber Lake),相比于5年前的PC机,其连接速度提高12倍,性能提升两倍。新处理器的设计由以色列海法团队领导。
据称,U系列处理器使笔记本电脑首次能使用千兆(Gb)WiFi,连接速度比前几代快12倍。最新系列处理器将大大提高目前笔记本和2合1电脑的连接性、性能和娱乐性。U系列和Y系列都使计算机能更智能地交互。U系列支持各种语音服务,而Y系列可实现更好的触摸和手写笔交互。

(摘编:编辑部产经小组)

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