年第2期
双月刊总第48期
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科技信息参考2015年第2期
目录
政策与战略.......................................................................1
美国新财年：勒紧裤腰支持科研...................................................1美筹款2.4亿美元加强理工科教育..................................................3加拿大下一年度研究经费预算出台.................................................4英2015年预算首次涵盖创新经费..................................................5
基础研究.........................................................................7
欧洲大型强子对撞机重启.........................................................7意科学家首次直接测量重力曲率...................................................8微芯片上首次实现量子隐形传态...................................................9
自动化与材料....................................................................11
日本发明无接触检测指纹新技术..................................................11新材料以减少一半的能源损耗俘获碳..............................................11光氧携手让3D打印提速100倍...................................................14加拿大开发出心电图身份验证腕带................................................15人造纤维坚若蛛丝..............................................................16自主材料能让机器人改变颜色和形状..............................................17低密度钢材可比钛合金更坚韧....................................................18“智能肌肉”让人造手更灵敏....................................................19美研制出可监测湿度的微型生物机器人............................................20新研究有望降低LED成本.......................................................21英国研发飞机智能皮肤可自动感知外界伤害........................................22可掌控气体的新材料将大行其道..................................................23
电子与信息技术..................................................................27
人造钻石磁场探测器效率提高千倍................................................27首个“人体卫星导航”设备在德问世..............................................28麻省理工发明指甲贴式鼠标摸指甲就能操作........................................29单电子桌面探测器研制成功......................................................29美国防部研制能像人一样交流的计算机............................................30新软件首次实现自动检测蛋白质组数据............................................31中国成为第五个掌握高精度天线测量的国家........................................32光束在不衰减的情况下实现了小角度转弯..........................................33日本成功实现微波无线输电......................................................34
生物医药........................................................................36
科学家开发刺激大脑新法........................................................36新型荧光试剂可检测出微小卵巢肿瘤..............................................37澳新基因测序技术可快速诊断血癌................................................37可穿戴设备或将改写未来医疗模式................................................38200毫秒即可判断讲话者自信度...................................................39
科技信息参考2015年第2期
瑞士研发出模拟肌肉运动控制的智能神经假体......................................40流言揭秘：人22岁时智力就到极限了？...........................................41石墨烯让基因测序更快更准更便宜................................................42科学家造出“心脏芯片”帮助筛选药物............................................43中国科学家率先通过看“脸”来量化衰老..........................................44科学家首次发现慢性疲劳综合症属疾病的物证......................................46高科技手套让聋哑人与普通人无障碍沟通..........................................47谷歌GOOGLEX部门将开发外科手术机器人.........................................48英销售首款艾滋病自我检测工具准确率达99.7%....................................49
科技信息参考2015年第2期
政策与战略
美国新财年：勒紧裤腰支持科研
作者：吴廖文章来源：科学新闻发布时间：2015-3-
9 美国新财年的预算十分紧张。
但是在美国国会的支持下，科研机构仍然得以保住自己的那一份经费。
这不禁让人感叹：预算就像海绵里的水，挤挤总会有的。
美国勒紧裤腰支持科研的态度，也让人们看到了他们对以科技创新支持新一轮发展的决心。
国会力挺科研机构在美国国会中，仍然存在着影响政治决定的势力。
在2014年的最后一个月，各种政治阴谋诡计终于得以终止，一切尘埃落定。
2015财年联邦预算经国会批准的1万亿美元显示出，某些立法者所表达的意见仍然掷地有声。
在国会没有任何新资金用于支配的一年里，美国宇航局（NASA）和国家科学基金会（NSF）所得到的预算“蛋糕”却让他们欣喜万分。
两个机构的新财年预算得到了健康的增长，这大部分应归功于刚刚卸任的众议员FrankWolf（共和党—弗吉尼亚州）和参议员BarbaraMikulski（民主党—马里兰州）。
这两位资深的拨款负责人曾分别领导两院负责监督NASA和NSF的开支委员会，他们一贯支持这个两机构的预算开支。
（Mikulski也曾负责参议院的整个拨款委员会，在新国会就职后她已不再担任此职。
）去年，众议员Wolf和参议员Mikulski所坚持的观点在旷日持久的预算协商中逐渐占据优势，勉强避免了再一次的政府停摆和开支冻结延期的生效（因为2015财年始于去年10月1日）。
在2013年预算的打击之下，科研人员已做好最坏的准备。
他们估计，在2015年预算中，用于支持大部分科研机构的可自由支配经费应该不会有所增长。
但让他们欣喜的是，很多科研机构却收获颇丰。
不过，美国国立卫生研究院（NIH）的预算基本与去年持平，与2014财年相比仅上涨0.5%，为300.84亿美元。
1 科技信息参考2015年第2期 宇航局成最大赢家2015财年预算的一大赢家是宇航局科学办公室的经费分配，该办公室去年的经费为51.51亿美元。
国会拒绝了白宫对其提出的1.79亿美元削减，反而在去年的基础上增加了9300万美元，至52.45亿美元。
在这2.72亿美元的大反转中，最大的作用是为SOFIA项目额外投入7000万美元，继续支持NASA在波音747上架设红外望远镜的项目。
同时还有1亿美元用于推动木卫二项目价值数百亿美元的任务，有些研究人员相信在这颗卫星冰盖下的海洋中可能有其他生命的存在。
立法者同样拒绝了对哈勃太空望远镜项目的2500万美元削减，并追加了2700万美元以资助各个项目开展的教育和公众拓展活动。
火星探测项目以及红外巡天望远镜项目——宽视场红外巡天望远镜项目（WFIRST）的经费也有所增长。
即便如此，某些空间科学项目仍然感觉经费有所压缩，因为NASA重新对资金配置进行安排以符合国会的想法。
例如，他们可能无法全速推进小规模的探索性空间探测器（费用必须小于4.25亿美元），或者是大规模的新边界探索项目。
位于华盛顿特区的美国天文学协会（AAS）公共政策负责人JoelParriott表示。
地球科学是NASA六大主要科学领域中唯一没有获得立法者额外帮助的领域。
国会接受了白宫5400万美元的削减提议。
不过，地球科学研究者仍然松了口气，最终的方案并未采纳众议院对终止或限制某些地球观测项目的提议，这些项目不受共和党欢迎。
对于众议员AdamSchiff（民主党—加利福尼亚州）来说，木卫二所得到的经费是他所在选区、位于帕萨迪纳市的宇航局喷气推进实验室的大好良机，也是对奥巴马总统传达的一条讯息。
“每年我们都要击退来自政府的削减经费建议。
”Schiff表示，“这是迄今为止最响亮的宣言，NASA的科学研究是拳头部门”，需要总统在接下来向国会提交的2016财年预算申请中全力支持。
两党联手，也驳回了白宫对NASA教育活动的再造计划。
该机构一直允许项目科学家开展自己的教育和拓展项目，同时开展机构层面的项目。
作为重新配置科学教育的政府层面行为，美国政府曾于2013年试图终止NASA的这种教育活动，遭到了国会的否定。
此次，美国政府要求仅为项目类活动提供1500万美元的经费资助，但Mikulski又追加了2700万美元，基本与2014年之前的预算持平。
对于SOFIA的拥护者来说，伴随着好消息而来的还有一份警示。
参议院提出的8700万美元经费本来会允许科学家继续对望远镜进行升级，发挥这种基于地面设备
2 科技信息参考2015年第2期 的关键优势。
但是，美国天文学协会政策会员JoshuaShiode注意到，最终配置的7000万美元可能无法进行这种升级。
新国会就职后的科学未来国会为NASA提供了一份长长的要求清单，但是却允许NSF在各研究董事会间自由支配新增的1.72亿美元经费。
这是由于Mikulski和Wolf多年来对NSF领导力的尊重和支持，但是立法者却并非放任自流。
Wolf的开支委员会中的民主党领袖、众议员ChakaFattah（民主党—宾夕法尼亚州）帮助推动了该机构加倍投资神经科学领域的申请，作为政府大脑计划（BRAIN）的一部分。
Wolf确保了教育董事会获得了足够的经费增长，以推动小学和中学的科学教育提升课程。
同时，NSF获得300万美元的资金，吸引各个阶段的少数族裔学生进行科学研究。
尽管Mikulski曾提议投入巨额资金，将传统黑人大学放在重要的位置上。
在1月份共和党控制参议院后，Mikulski便失去了她的影响力。
但在整个拨款委员会和资助NASA、NSF的分会上，Mikulski可能的继任者、参议员ThadCochran（共和党—密西西比州）也是NASA和高校研究的支持者。
在众议院中，Wolf的退休为Culberson敞开了大门。
Culberson表示，他的两大要务是“空间探索和科学研究”。
他有信心实现这两大目标。
“我想确保科学家获得他们所需要的东西。
”他说，“如果有人告诉我NASA的预算中有窟窿，我会堵上它。
” 美筹款2.4亿美元加强理工科教育 作者：林小春文章来源：新华社发布时间：2015-3-23 每年一度的青少年科学展23日在白宫举行，美国总统奥巴马宣布一项2.4亿美元的捐助计划，以鼓励更多年轻人在科学、技术、工程和数学领域学习、深造。
奥巴马对参与科学展的学生们说，每一名年轻人都不应因缺乏资源而失去学习科学、技术、工程和数学的机会，为此他于5年前发起了“为创新而教育”的活动。
今年捐款来自全美各地的企业、学校和基金会。
至此，“为创新而教育”活动已经获得超过10亿美元的资金和实物捐助。
3 科技信息参考2015年第2期 据白宫发表的一份声明，比尔及梅琳达·盖茨基金会等美国基金会承诺提供1.5亿美元支持职业生涯刚刚起步的青年科学家；一些美国公司承诺捐助9000万美元发起一项名为“让每个人都梦想”的活动，支持少数族裔及女性学习理工科；美国“首席执行官联盟”则承诺扩大理工科优质教育计划，今年额外增加150万个学生名额；此外，美国有120所高校承诺培养2万名工程师。
加拿大下一年度研究经费预算出台 作者：张章文章来源：中国科学报发布时间：2015-4-27 在今年全国大选的准备阶段， 加拿大总理StephenHarper的政府 正在为自2006年上台以来，那些受 到保守党伤害的机构分配“友好赠 品”。
这些受益人包括退伍军人、 老人和有儿童的家庭等。
现在，加 拿大研究人员也加入了这一行列。
近年来，他们称Harper为反科学、反知识分子者。
但他们还要等待很 加拿大财政部长JoeOliver图片来源：FINANCECANADA 长时间，才能开始享用馈赠。
近日，财政部长JoeOliver公开了2015~2016财年预算蓝图。
这份延迟的预算 包含为加拿大创新基金会提供的10.8亿美元的竞争性经费，以及用于购买三十米望 远镜（TMT）15%~20%股份的资金。
近年，该国资助学术研究的3个拨款委员会将保持21.3亿美元的预算平稳。
但 一个为期10年、耗资12.2亿美元的加拿大第一个研究卓越基金中的4100万美元将 被用于支持大学为该国创造长期经济效益。
不过，即便最温和的增长也将有许多附加条件。
自然科学和工程研究委员会的 预算将增加1220万美元，但其中810万美元将直接用于“在类似业务创新项目的新 合作单元下，与企业、大学研究人员等的合作中”。
而优先领域则包括自然资源和
4 科技信息参考2015年第2期 能源、先进制造业、环境科学和农业。
该预算还表示，剩余的钱“将通过大学和社区创新项目，直接用于在加拿大科技专科学校和专科院校中的企业驱动的研究项目中”。
同样地，加拿大健康研究机构获得的1220万美元的额外经费中，约1060万美元将被用于健康护理效用和有效性研究，其余的则用于“耐抗菌素感染带来的健康挑战”。
同时，社会科学和人类研究委员会获得的570万美元的经费增长，将被直接用于与学术研究人员、企业和其他合作者的合作中。
新预算还将维持政府将该国科研单位重新定向为商业化的策略。
这意味着基础研究经费的竞争将更加激烈。
英2015年预算首次涵盖创新经费 作者：张章文章来源：中国科学报发布时间：2015-3-24 作为古老传统，英国发布 年度政府预算时，财政大臣会 用一个红色公文包携带着演讲 稿到下议院。
近日，今年的年 度预算发布，对研究人员而言， 这份报告并没有令人惊讶之处 ——未来
5年的核心科学预算 已经规划。
不过，新预算划拨 了2.4亿英镑以上的额外经费 以及之前承诺的一些细节。
“大臣能将更多的钱投入 财政大臣eOsborne提着红色预算箱。
图片来源：SUZANNEPLUNKETT 到创新项目中，并认识到科学的 价值，令人高兴。
”科学与工程运动（CaSE）执行主任NaomiWeir说。
CaSE是英国 的一个倡议组织，一直关注通货膨胀对平稳核心预算的影响。
CaSE发布的一份报告显示，新资金将主要花费在与技术相关的研究领域。
特别 是：
5 科技信息参考2015年第2期 1亿英镑用于无人驾驶汽车技术研发领域；6000万英镑用于新“能源研究加速装置”；4000万英镑投入到物联网研发领域；2000万英镑用于分析健康数据；1200万英镑用于农业信息和可持续度量方法新中心；1100万英镑划拨曼彻斯特、利兹和谢菲尔德技术孵化中心。
2015年预算还规定了之前宣布的5.38亿英镑将如何支出。
在这当中，4亿英镑将设立成竞争性经费，于2020年和2021年用于科学基础设施领域。
剩余的1.38亿英镑将投入研究枢纽和城市。
6 基础研究 科技信息参考2015年第2期 欧洲大型强子对撞机重启 作者：赵熙熙文章来源：中国科学报 发布时间：2015-4-
7 在经历了两年的停机维护、加固升 级及数月重启准备后，随着质子的再
一 次循环，欧洲大型强子对撞机（LHC）终 于开始了自己的第二次运行。
来自瑞士日内瓦附近欧洲粒子物理 实验室——欧洲核子研究中心（CERN） 的研究人员利用这一间隙对
LHC进行了 升级，从而使其能够在更高能量下运行， 并完成更大强度的碰撞试验。
此次重启被拖延了两周，原因是
一 升级后的LHC将有助于解决类似暗物质起源这样的谜题。
图片来源：CERN 块金属在环绕LHC的一个超导磁体周围 的安全系统中引发了短路。
3月30日，工程师们通过使用电流放电蒸发金属的方法 清除了这些碎片。
4月5日，两束能量相对较低的质子束流——每束仅包含了最低限度的质子数 量——以相反的方向在LHC总长27公里的超导磁体环中开始循环。
但它们还没有准 备好进行碰撞。
CERN在一份公报中说，LHC于当地时间5日上午10时41分发射出第一束质子 束流，另一束相反方向的质子束流于5日中午12时27分发射，两束质子束流循环 的注入能量为0.45万亿电子伏特（TeV）。
CERN的质子束流主管PaulCollier表示：“让LHC恢复到原来的样子，从完全 关闭到进行物理学研究，并不是按下一个开关然后便转身离开那么简单的问题。
” Collier与他的团队将在接下来的8周里让越来越多的系统上线，从而使得工 程师们能够微调和清理这些质子流束。
CERN还将开启LHC的加速系统，从而使每个质子流束的能量从450千兆电子伏 特（GeV）增加到6.5TeV，并且将这些质子流束“挤压”到更狭窄的通道中，从而 为接下来的碰撞做准备。
物理学家希望能够在今年6月的前半个月开始进行相关的碰撞试验。
7 科技信息参考2015年第2期 一旦CERN的科学家能够很好地了解他们的机器如何运行，研究人员将会增加在超导磁体环中被压缩的质子束数量。
Collier说：“到那时，我们已经完成了能量强度的跃升，我们正在谈论着这些质子流束中储存着的数百兆焦的能量，如果无法很好地控制它们，那么将导致灾难性的事故。
” 最终，整修后的LHC将在每一秒钟使10亿对的质子发生碰撞，其能量高达13TeV，这一数值比该对撞机之前的纪录增加了8TeV。
欧洲大型强子对撞机于2008年9月建成运行，首阶段运行于2012年末结束。
该阶段的两个强子对撞实验项目ATLAS和CMS均证实了“物质质量的来源”希格斯玻色子的存在。
LHC的第二次运行并没有设置这样一个显著的目标。
相反，物理学家将对不符合粒子物理学标准模型的现象信号的数据进行梳理，从而希望能够解开包括暗物质起源这样的物理学难题。
在对撞机停机期间，CERN强化了对撞机的1万个超导磁铁连接点，安装了超导磁铁保护系统，同时改进增强了制冷、真空及电子系统。
随着今夏将以13TeV的质子束流总能量运行，LHC实验将探索希格斯玻色子机制、暗物质、反物质等更多未知领域。
LHC是目前全球最大、能量最高的粒子加速器，它通过埋入地下100米深、总长27公里的超导磁铁加速并碰撞粒子，可在微观尺度上还原宇宙大爆炸后的宇宙初期形态，帮助科学家研究宇宙起源并寻找新粒子。
意科学家首次直接测量重力曲率 作者：房琳琳文章来源：科技日报发布时间：2015-3-18 意大利研究人员第一次成功实施了直接测量重力曲率的实验,这一成果标志着他们可能改进牛顿重力常数
G。
相关成果发布在近期《物理评论快报》杂志上。
很多年来，科学家已经发明了很多种复杂的方法来测量重力，最新的方法是利用原子干涉法。
这种方法通过原子的量子机械波动性质，使相关距离测量具有较高
8 科技信息参考2015年第2期 精度。
直到现在，研究人员已经能够测量随高度增加而变化的重力，在几英尺的范围内都能测出重力渐变。
新的研究成果能测量由大质量引起的引力变化，这种变化梯度被称为重力曲率。
据物理学家组织网近日报道，为了直接测量梯度的变化，需要在三个不同高度进行测量。
测量临近两个点的重力，产生两个不同的结果，再分别除以两个点之间的距离，得出不同的值，形成梯度。
在三个点测量重力则能计算出变化率，即重力曲率。
这个测量方法最初在2002年被提出，意大利研究人员的实验正是基于这个假设进行的。
为了同时在三个位置测量重力，研究人员在一米长管内的三个不同高度，创建了三个超冷原子羽流。
管子的上半部分被钨合金材料包裹，用来增加引力场的变化。
用能引起羽流一分为二的激光脉冲来辐射原子，一部分原子吸收了光子，另一部分则仍处于基础状态。
在测量时间段内，增加的动量让第一部分原子下降了一段距离，引起了两部分之间的量子波周期差异。
然后，研究人员将增加两波脉冲，让这两部分重新组合，并让他们能够相互干涉。
正如预测的那样，测量这种干涉作用，能计算出重力加速度和曲率的变化。
研究人员相信，用他们的方法能够很好地改进对G常数的测量，这在地理和地图绘制等工作中意义非凡。
微芯片上首次实现量子隐形传态 作者：刘霞文章来源：科技日报发布时间：2015-4-
8 由英国和日本科学家组成的国际研究团队首次成功地将量子隐形传态的核心电路集成为一块微型光学芯片。
这一新研究为科学家最终制造出超高速的量子计算机和超安全的量子通信铺平了道路。
尽管目前的计算技术已经取得了重大进步，但其性能正在接近传统物理学的极限。
另一方面，科学家们预测，量子力学原理将使得超安全的量子通信和超强大的量子计算机出现成为可能，从而突破目前技术的限制，但实现这一目标最重要的一步就是使用量子隐形传态技术。
9 科技信息参考2015年第2期 量子隐形传态，在概念上类似于科幻小说中的“星际旅行”，即可以利用量子纠缠把量子态传输到遥远的地方，而无需传输载体本身，这在量子通信和量子计算网络中发挥着至关重要的作用。
然而，传统的量子隐形传态实验需要数百台光学设备一起工作，全套系统可能填满整个实验室。
2013年，东京大学应用物理系的古泽彰教授和同事成功地实现了完美的量子隐形传态，但需要一套占地数平方米的设备，这一设备需要数月制造且无法升级。
现在，由英国布里斯托大学量子光学中心的负责人杰里米·奥布赖恩领导的最新实验摒弃了这些光学电路，并使用先进的纳米构造技术，将其功能集成在一个占地仅0.0001平方米的微型硅芯片上，这是科学家们首次在一个硅芯片上展示量子隐形传态，而且研究表明，新的系统能够升级。
研究人员表示，最新研究成果朝着最终将量子计算机集成为一块光学芯片目标，迈出了关键的一步。
奥布赖恩表示：“能将一般需要占据整个房间的光学电路的功能复制在一块光学芯片上，是巨大的成就。
实际上，我们将复杂的量子光学系统的大小整整减少了1万倍。
” 古泽彰则指出：“最新成就使我们能在光学芯片上实现完美的量子隐形传态，接下来是对整个量子隐形传态系统进行整合。
” 10 科技信息参考2015年第2期 自动化与材料 日本发明无接触检测指纹新技术 作者：蓝建中文章来源：新华网发布时间：2015-3-
2 警方调查案件时，采集指纹非常重要。
日本早稻田大学的研究人员与科学警察研究所合作，开发出一种无需接触就能快速检测出指纹的新装置，并且即使两个指纹叠加在一起也能识别。
以前采集指纹时，常使用撒铝粉或滴溶液等方法让指纹浮现出来。
但这些方法可能会破坏带有指纹的物品上附着的有用的DNA（脱氧核糖核酸）物质等，此外还难以区分重叠在一起的指纹。
此次研究利用高光谱成像技术，向对象物品发射对DNA影响很小的波长为532纳米的绿色激光，通过观测反射光的颜色差异，就能够分辨出指纹的形状。
即使有两个重叠的指纹，由于存在微小的颜色差异，也能够以70％的准确率区分出来。
由于指纹上的油脂和氨基酸的成分随着时间会发生变化，它们对光的反应也会随之变化，因此这项技术还能了解指纹留存的时间。
这种装置的大小如同一个旅行箱，容易运到案发现场。
今后，研究小组准备继续进行改良，争取在2017年使这一装置达到实用化。
新材料以减少一半的能源损耗俘获碳 作者：陈亮文章来源：新材料在线发布时间：2015-3-13 将碳从火电厂捕捉住对应对未来的气候变化非常重要，但是现在的技术还很昂贵。
化学家现在发现了一种新型材料，一种二胺追加金属氧化物的框架，它能使用更少的能量来捕获并螯合二氧化碳这种温室气体。
加州大学伯克利分校的化学家在碳捕获技术上有了一个非常大的进步，他们发现了一种可以高效吸收潜艇内和火电厂的废气中的材料。
11 科技信息参考2015年第2期 和现有碳捕获材料相比，这种材料释放二氧化碳的温度低，很有潜力将整个过 程需要的能耗降低一半。
释放的二氧化碳可以用一种叫做封存的技术注进地下，或 者在潜艇中，可以将二氧化碳释放进海中。
“火电站排放的气体中，二氧化碳占了
15%，所以碳捕获部件将很有前景。
” 该文章的资深作者JeffreyLong说到，Jeffrey是加州大学伯克利分校化学系的教 授，是劳伦斯伯克利国家实验室的资深科学家。
“这种新材料的会使部件更加小巧， 整个（碳捕捉）运营的费用 将大大的降低。
这种金属氧化物框架 的二胺改性产物（MOF），可 以在室温下在潜艇内除去
二 氧化碳，也可以在
100华氏 度的电厂废气中捕捉二氧化 碳。
“这在类似国际空间 站这样的地方很有用处。
”Long说到。
虽然现在火电站并没有被要求要捕获废气中的
二 二胺追加金属氧化物框架和二氧化碳结合前后。
这个视角是MOF某一个孔的横切面，显示二胺分子（蓝色）连接到了金属（锰，绿色）原子。
二氧化碳（灰色和红色）通过一种合作机制链接在了孔洞表面。
一些氢原子（白）为了图片的清晰度而被忽略了。
氧化碳，但是这对于控制因 化石燃料的燃烧所带来的气候变化是非常重要的。
如果地球的二氧化碳含量继续上 升，最严重的情况就是我们就需要从大气中直接移除二氧化碳来使得地球更加适宜 生存。
Long
和他的同事将他们的新材料，二胺追加MOF，发表在这一周的《自然》上。
从管道气体到潜艇 火电厂里的二氧化碳捕捉技术是非常古老的，将废气通到有胺的水里，之后
二 氧化与胺相结合。
之后这样的液体加热到120-150摄氏度释放出气体，液体被回收 利用。
这整个过程非常昂贵：大概会使用到发出电能的30%，之后的封存还需要花 费额外的能量。
这种新的MOF可以在一定温度范围内下捕捉二氧化碳，这与它所添加的二胺是 如何合成的有关，之后在比吸收二氧化碳的温度之上50摄氏度的温度释放二氧化 碳，比原来的技术的80—110摄氏度要低。
因为MOF是固体的，所以整个过程就比 较低耗了。
12 科技信息参考2015年第2期 MOFs是金属复合物，在这个例子里，是镁和锰，与有机物一起形成一种多孔的有平行显微隧道的结构。
很多年前，Long和他的实验室同事发现了一种将胺接到MOF上的方法，用来来构造一种多孔的可以让二氧化碳直接穿透到材料中。
他们发现将二胺接到MOF上的材料和其碳捕捉材料完全不同，在MOF中，在特定的温度和压力下，二氧化碳将很快的进入到材料中，之后在这个温度的50摄氏度以上，气体也会很快的释放出来。
在新的文章中，加州理工大学的研究生ThomasMcDonald和JaradMason一起和其他的同事，描述了这是怎么工作的。
“这种材料的特别之处在于它与二氧化碳的结合方式，”Long说到。
“当第一个二氧化碳分子在特定压力下开始被吸收之后，突然就开始促进之后的二氧化碳吸收，MOF非常快的被浸透。
这和其它的胺类吸收二氧化碳的机制不同。
” “之后”，他讲到，“如果你将温度升高，在一些温度下二氧化碳会非常快的倾泻而出。
” Long的小组发现二胺在和MOF的金属原子相结合后会和二氧化碳结合形成新的物种，并且沿着MOF的内部通道水平排布。
在一定的高压下，一个二氧化碳分子和胺结合之后会帮助旁边的二氧化碳发生反应，也就是说引发一种链式反应，使二氧化碳与二胺发生聚合。
将温度上升50摄氏度之后，反应将会非常快的反向退回。
二氧化碳与金属结合所需的温度可以通过调整MOF中的金属调节。
Long已经演示了一些可以在室温下与百万分之三百浓度（300ppm）的二氧化碳结合的MOF。
现在的大气二氧化碳浓度大约为400ppm，政策制定者希望将这个浓度控制在350ppm之下以避免非常严重的气候变化，这种变化会引发全球的灾难气候数量上升以及海平面上升，平均气温上升10华氏度等。
我们很幸运上个夏天，Long于别人合作创业，成立了MosaicMaterials，使用新的科技来减少化学分离的费用，并计划进行二氧化碳从火电厂尾气中分离的实验研究。
这包括了制造含有毫米尺寸小球体的圆柱体装置，小球体包含着紧实的MOF晶体粉末。
“我们希望发现一些可以在潜艇中测试的东西，”Long说到。
那会铺平我们发展的道路，我们计划捕捉在天然气发电站的二氧化碳（5%）以及火力发电站中更高含量的二氧化碳。
“我们很幸运，”他说，“我们只是试着找到一种简单的将胺接到MOF表面的方法，因为它们是在有水环境下结合二氧化碳的一种不错选择，这可能并不能适用于管道气。
但是刚好我们找到了一种长度的胺，使这种一维链可以和二氧化碳以一种合作反应的方式结合。
Long认为这个发现对工厂固定二氧化碳有重大意义，受惠于镁基MOF与天然的光合作用酶RuBisCO的结构惊人相似。
13 科技信息参考2015年第2期 光氧携手让3D打印提速100倍 作者：刘霞文章来源：科技日报发布时间：2015-3-18 美国硅谷初创公司“碳3D（Carbon3DInc）”研制出一种全新的“连续液界面生产工艺（CLIP）”，这一创新性的方法不仅能让3D打印过程快25到100倍，而且能制造出采用其他方法无法获得的结构。
研究人员表示，这一方法除了能为医疗领域开辟新天地外，也有望让汽车和航空领域大大受益。
Carbon3D公司成立于2013年。
最新的CLIP技术由该公司首席执行官、北卡罗莱纳化学和化学工程系教授约瑟夫·德西蒙尼、该公司首席技术官历克斯·厄莫希金博士和罗莱纳化学和化学工程系教授爱德华·萨穆尔斯基共同开发。
据美国每日科学网3月18日（北京时间）报道，CLIP技术的工作原理是通过操纵光和氧气来将液体媒介中的物体融合在一起，构造出物体的3D模型，而非采用传统的逐层打印方法制造出物体的模型。
在实验中，研究人员让光束通过一个氧气可渗过的窗户进入一种液体树脂内，光和氧气携手工作，能很好地控制树脂的固化过程，从而制造出经济可用的物体，其大小一般为20微米以下。
研究人员表示，这一过程不仅迅速，而且能很好地控制成品的结构。
该公司的一项实验显示，它们从一大桶蓝色液体中打印出一个小型埃菲尔铁塔仅用了短短六分钟。
德西蒙尼说：“通过对整个3D打印技术的方法及其背后的物理学和化学原理进行重新思考，我们研制出了这种新技术，新方法的主要原理是‘在液体池中培育出物体’，其能比传统技术更快地制造出零件，而且也将大力助推材料科学技术的发展。
” 该研究团队目前正在对这一技术进行改进，并寻找能与之兼容的新材料。
研究表明，CLIP方法能将很多材料制造成拥有新奇属性的3D零件，这些材料包括人造橡胶、硅树脂、类似尼龙的材料、陶瓷以及能生物降解的材料等。
德西蒙尼进一步补充道：“最新方法除了可以使用很多新材料之外，还能使我们制造出更坚固耐用且拥有独特几何结构的物体，例如专门为某个病人定制的心脏支架等，而采用其他方法无法获得这样的结构。
在未来几年内，我们或许可以借助这一方法，按需打印出病人专用的冠状动脉支架、牙齿植入物或义肢等。
” 总编辑圈点欣赏传统的3D打印就像看着油漆变干，尽管结果有趣，但过程却非常漫长和枯燥，这其实只是“2D打印”，是把一层又一层平面打印叠加起来，因此需要许多 14 科技信息参考2015年第2期 小时，甚至数天，且机械性能脆弱。
本项技术通过使用激光矫正和氧气固化流程，把传统机械的打印方法改变成可调谐的光化学过程，把层层叠加变成一次成型，这就是一种颠覆性技术，希望它能为3D打印带来更多可能和更美前景。
加拿大开发出心电图身份验证腕带 作者：常丽君文章来源：科技日报发布时间：2015-3-17 现代生活中用到的密码越来越多，我们不断地创建、丢失、还原、重设和管理 多个密码。
如有更好的保护方法，用起来也不难，用户和商家都会感兴趣。
技术专 家提出用指纹和虹膜识别作为数字时代下一步的方向，但还有其他选择——心脏。
如果能用心脏发出的电信号顺畅无阻地解开加密设备，那会怎么样？前不久， 加拿大多伦多大学的一家衍生公司推出了一款“Nymi
带”（Nymiband）就是为此而 设计，它能利用佩戴者独一无二的 心电特征来确认其身份。
最近，英 国哈利法克斯银行（Halifax）正在 对这一新型可穿戴设备进行测试。
据物理学家组织网
3月16日 （北京时间）报道，Nymi带就像
一 个腕表，能让人们用自己唯一的“心 脏签名”——心电图（ECG）来做身份鉴定。
它只需“看一眼”你的心电图波形，就能确认你的身份。
你 Nymi带就像一个腕表，能用心电图（ECG）来做身份鉴定 可以用相关的App程序获得规则的日常心跳变化，多次改进你的心电图资料。
用户把它扣在一只手腕上，用另一只手的手指去触摸它，手指和腕带之间就会 产生电流。
这样就向腕带证明了一次自己的身份。
当要开车门或进入住宅的时候， 腕带就会做它的证明工作了。
但这款
Nymi带能进行银行交易吗？它能否让存钱更安 全？ 对此，Halifax银行在最近的新闻发布会上表示，他们承担了“概念论证”工 作，测试Nymi带能否减少用户记忆日常密码的需求，同时确保其安全性。
15 科技信息参考2015年第2期 心电图签名能替代网上银行密码，《连线》杂志的詹姆斯·坦普顿说：“在一个用心电图腕带记录个人心律节奏的概念论证实验中，可以用它来登录一个网上银行服务站。
”这一技术通过蓝牙结合相关App，可用于Windows，Mac，iOS和Android系统。
Halifax银行创新与数字开发部主任马克·莱恩说：“在探索Nymi带和可穿戴技术的潜在用途上，我们还处在非常早期阶段，这些能帮我们改进服务，进一步掌握怎样以最佳的方式满足客户的需求。
” 与指纹或虹膜扫描不同，莱恩说：“心电图是一种生物计量指标，是身体的关键信号，因此为防范入侵和伪造提供了天然的、强有力的保护。
这一技术关于心脏的封闭的安全循环，能防止骗子用偷来的心电图进入服务站。
” 人造纤维坚若蛛丝 作者：宗华文章来源：中国科学报 发布时间：2015-3-
9 蛛丝比钢铁更强韧，比凯夫拉(一种被广泛用于制作防弹衣等的复合材料)更坚固。
不过，人类仿制的蛛丝一直无法同实物相媲美。
如今，一个德国研究小组研制出硬度和蛛丝相同的人造纤维，从而使制造更安全的气囊成为可能。
此前模仿蛛丝的努力集中在两类分子上。
一类创造坚硬的晶体材料，另一类则建立更像凝胶状的物质。
晶体悬浮在凝胶中，从而形成大的蛋白。
不过，来自德国拜罗伊特大学的ThomasScheibel及其同事意识到，这忽视了两种有助于将丝状物排列整齐的较小分子。
“它们对纤维最终的结构和性能并无贡献，这也是两者之前被忽视的原因。
”Scheibel表示。
16 科技信息参考2015年第2期 该团队将蜘蛛的造丝基因拼接到大肠杆菌中，使后者得以在酒精和水的混合溶液中产生全部4种分子。
随后，研究人员利用一种被称为湿法纺丝的方法拉长纤维，从而创造出人造丝。
当在刚刚形成后便被拉长时，该纤维最为坚固，很像蜘蛛用其后肢开始织网，以便将分子拉长并排列整齐。
得到的材料并没有像蛛丝那样强韧，但更加有弹性。
这意味着它在不断裂的情况下无法承受很大压力，但能被拉伸得更长。
“这并不奇怪。
”Scheibel介绍说，因为真正的蛛丝由3种具有不同属性的蛋白制成，而他的团队只利用了构成最具弹性蛋白的基因组。
目前，他们正在研制利用全部3种蛋白制成的更高级人造丝。
与此同时，现有纤维的韧性使其无法在制作汽车安全气囊时得到很好的利用。
Scheibel表示，目前由诸如凯夫拉等材料制成的气囊坚韧有余但弹性不足，而人造丝能解决这一问题，前提是该团队能扩大生产规模。
不过，这或许有点难度。
自主材料能让机器人改变颜色和形状 作者：刘霞文章来源：科技日报发布时间：2015-3-24 美国科学家在最新一期的《科学》杂志上撰文指出，材料科学领域的不断进步使组成机器人的各个部分能独立自主地做出动作和反应，因此，未来的机器人或许能自动改变形状，且能在更多领域找到用武之地。
该论文的作者之
一、科罗拉多大学的计算机科学家尼古拉斯·康奈尔解释说，现在，用来制造机器人的材料正在变得越来越自主：其能感知周围的环境、进行计算然后做出反应，其间并不需要借助计算机的力量。
这意味着，在制造机器人时，我们可以摒弃以前在材料内放置传感器，再将其同计算机用电线相连的做法，而是直接将传感器和计算机的功能集成在制造材料本身内。
基本的原理是，制造机器人的每种材料拥有数百万个组成部分，这些部分能计算自己基于本地刺激后做出的反应，接着，这些部分之间能相互交流沟通，如此一来，使整个系统完美和谐地结合在一起。
康奈尔举例说，借助上述想法，未来我们能制造出可以给食物加热和降温的餐桌。
他说：“组成这个餐桌的所有部分可以相互交流，做出对食物加热或者降温的决定。
”据美国《大众科学》网站近日报道，这篇论文也提出了一些听起来更像科 17 科技信息参考2015年第2期 幻小说而非现实的应用：比如，打印在杂志尾页的视频游戏、能根据风力情况改变形状的机翼、能像乌贼一样伪装的汽车或制服、拥有触感的义肢等。
康奈尔的研究生也提出了很多极富创新型的想法：从能改变颜色的手机壳到不使用时能卷起来的滑板等。
康奈尔进一步补充说，现在，我们当然也能制造出上述某些产品，但制造成本极其昂贵而且不能大规模制造出来。
不过，拥有自主能力的新材料的不断涌现将很快改变这一情况。
而且，一旦这种材料的制造方法变得更加简单，它将在很多领域大显身手。
比如，碳纤维就是一个活生生的例子，英国研究人员最初借用碳纤维的物理强度来制造飞机，但现在，我们能在网球拍、手机壳等很多物品上找到其“倩影”。
康奈尔表示，要想这个领域不断进步，需要将机器人学和材料科学结合起来，机器人材料科学在未来将取得长足而巨大的进步。
他自己计划在未来几年专注于研制义肢用的敏感皮肤。
低密度钢材可比钛合金更坚韧 作者：房琳琳文章来源：科技日报发布时间：2015-4-
7 韩国研究人员发现了一种生产新型低密度钢材的方法，这种钢材比应用在众多生产领域的传统钢材更坚固、更轻且更有弹性。
他们发表在《自然》杂志上的论文描述了整个制备的过程，研究人员希望在不久的将来这种新型钢材能在某些领域替代传统钢材。
钢的最大应用领域莫过于制造汽车，近些年来，由于发动机也在寻找更轻的替代品，钢的需求逐渐在下滑。
由于从铁而来，所以钢的重量始终是个大问题，人们会增加其他的轻金属，却让它韧性变差或者更加脆弱。
据物理学家组织网近日报道，在这次新的尝试中，研究人员报告称，他们已经找到了一种新的混合方式，能够制造出低密度的钢，且比昂贵的钛合金更坚固、更有韧性。
研究人员解释说，技术秘诀在于在热处理过程中形成新的结构以及使用正确的混合成分，除了添加传统的铁、碳、铝和锰之外，还添加了镍。
他们发现，镍能在退火过程中与铝发生作用，产生了纳米尺度的B2晶体。
为了确保晶体在金属中均匀 18 科技信息参考2015年第2期 散布，研究人员在电子显微镜下研究了样本。
化学家已经确认，B2晶体具有耐剪切性，那么，含有这种晶体的钢就会变得异常坚固。
研究人员已经与世界上最大的钢制造商POSCO公司组成团队，继续观察这种新型钢材可否应用于汽车甚至飞机上。
有关计划的第一步就是观察新型钢材制备过程是否具有可扩展性。
“智能肌肉”让人造手更灵敏 作者：常丽君文章来源：科技日报发布时间：2015-4-
2 德国萨尔兰大学的科研小组 近日制造出一种装备了形状记忆合 金“肌肉”的人造手，它比目前的 人造手更加灵活轻盈。
手上的“肌 肉纤维”由成束的超细镍钛合金丝 组成，能绷紧、能弯曲，让人造手 能执行更为精确的运动。
这一技术 将来既可用在工业机器人上，也能 制作新型义肢。
该小组将在
4月13 工程师正在展示他们的人造手原型 日至17日的德国汉诺威工业博览会 上演示人造手的模型。
据每日科学网站报道，科研小组由萨尔兰大学和机电与自动化技术中心教授斯 戴芬·希莱克领导。
他们将形状记忆镍钛合金拉成直径与头发相仿的细丝，仿照人 类的肌肉结构，把合金丝组成一束一束，用多股合金丝连接手指关节，模拟肌肉纤 维做成手指的正面屈肌和背面伸肌，且能迅速地收缩和舒张。
希莱克说，“形状记忆”合金是指这种金属能“记得”自己的形状，在变形后 能恢复成原来的样子。
“镍钛合金的这种特性来自其内部的相位变化。
比如合金丝 在变暖时会导电，材料会改变晶格结构，使它像肌肉那样收缩。
” 目前工业生产线上的人造手要依赖许多复杂的支持技术和其他设备装置工作， 如电动机或气动装置，变得笨重不灵活，有噪音且造价昂贵。
“相比之下，用智能 19 科技信息参考
2015年第2期 肌肉制造的工具无需附加设备，轻巧灵活，适应性强而无噪音，生产成本也相对较低。
”希莱克说，“在所有已知的驱动机械中，合金丝的能量密度最高，能在严格限制的空间里完成高强度的运动。
” 参与研究的工程师菲罗蒙娜·西莫尼说：“在施加一个很强的拉力时，这些合金丝束能迅速地收缩和舒张。
这种表现的原因是快速冷却，因为大量金属丝表面积更大，使热量能迅速扩散。
一束很细的丝线能承受相当于人类肌肉快速收缩和拉伸的力量，所以，我们能实现迅速平稳的手指运动。
” 用形状记忆合金丝做肌肉的另一个效果是，当人造手正在执行一个特定动作时，如果受到阻碍，它能以很自然的方式作出反应。
这意味着人类能和人造手“携手”工作。
合金丝的相对运动由一个半导体芯片控制，能完成精确的运动。
这一系统不需要传感器。
“合金丝材料本身就有传感属性。
”希莱克说，“控制器能识别电阻检测数据，从而知道合金丝在任意时刻的确切位置，使手和手指能精确活动。
” 研究人员希望继续研究手部运动模型，探索形状记忆合金丝的传感属性等，以进一步开发人造手原型，改良其模拟人手的方式。
美研制出可监测湿度的微型生物机器人 作者：王小龙文章来源：科技日报发布时间：2015-03-31 研究人员将真菌孢子与石墨烯量子点结合在一起，制造出了一种极其微小的生物机器人。
“这是一个令人着迷的设备，你可以说它是一个传感器，也可以说它是一个类似于机械战警般的生物机器人。
”美国伊利诺伊大学芝加哥分校的科研人员日前将真菌所产生的孢子与石墨烯量子点结合在了一起，制造出了一种极其微小的生物机器人。
该装置有望用于环境监测、食品安全等领域。
相关论文发表在自然出版集团旗下的《科学报告》期刊上。
20 科技信息参考2015年第2期 随着纳米技术的发展，制造出肉眼不可见的微型机器人已经成为一件可能的事情，将生物体与无生命的机器相结合也成为解决问题的一个备选方案。
新研制出的这种装置主要由孢子和石墨烯量子点组成，研究人员首先从细菌中提取孢子，再将石墨烯量子点放置在孢子的表面，而后在孢子两侧各贴上一个电极。
这样，当孢子周围的湿度下降时，孢子就会收缩，其中的水分会被压出。
由于孢子缩小后体积变小，两侧的量子点会紧靠在一起，电极的导电性也会立即发生变化，从而达到了监测湿度的目的。
研究人员将这个设备称为“纳米电子机器人设备（NERD）”。
该研究论文第一作者、伊利诺伊大学芝加哥分校副教授维卡斯·贝瑞说：“在湿度发生改变的那一刻，我们就能立即得到一个清晰准确的反馈。
这个反应速度比目前最先进的人造吸水聚合物制成的传感器快10倍以上。
而且与人造传感器相比，这种生物传感器在极端低压以及极低湿度下具有更加出色的灵敏度。
” 物理学家组织网近日报道称，目前常见的湿度传感器的灵敏度随着湿度的增加而逐渐增强，而NERD的灵敏度在低湿度情况下反而更加灵敏。
这种传感器能够适应各种环境，甚至是真空，这在防腐或食品质量监测领域有重要应用前景。
对于运行在太空中的设备而言，这些传感器同样非常重要，因为在这些地方湿度的变化是预示泄漏的一个重要信号。
贝瑞说：“这种传感器具有广泛的应用前景，此类研究为人们探索生物体与电子及机械设备的结合提供了一个新的角度。
” 新研究有望降低LED成本 作者：谈悠文章来源：中国科学报 发布时间：2015-4-
8 虽然市面上能买到的LED灯耗电量仅为白炽灯的6%，使用寿命长达5万小时以上，但较高的售价，使其无法轻易走入寻常百姓家。
南京理工大学近日取得的新型二维半导体研究进展，有望制造出新型材料，极大降低LED灯生产成本。
相关成果在线发表于国际期刊《德国应用化学》，并被选为期刊封面。
据该校纳米光电材料研究所所长曾海波介绍，成本低廉的新材料是目前国内外材料学界争相研发的重点。
近年来，取材普遍的石墨烯等新材料展现出卓越的性能，非常适用于制造包括LED在内的信息、能源器件。
然而，这些新材料也有致命的缺 21 科技信息参考2015年第2期 点——金属或半金属属性，而用于生产的材料必须具有半导体属性，如何改变这些材料的属性成了材料学界难以攻克的瓶颈。
南理工设计的新材料单层砷烯和锑烯，只有一个原子厚，具备半导体属性。
这种超薄材料稳定性强、性能优越，应用前景极为广泛。
曾海波介绍说，其实制造LED只是这种新材料应用的一个方面，对硅的取代将具有更大的应用价值。
硅是目前计算机、手机芯片（集成电路）的主要制造材料，然而，随着现代科学技术的进步，集成电路上的晶体管密度越来越大，其密度的增加越来越困难，硅材料即将达到其应用尺寸的极限，而二维新材料则能突破硅的这一限制。
例如，谷歌眼镜、智能健康手环等柔性可穿戴设备，目前还依靠硅在制造，而新材料一旦应用，这些可穿戴设备不仅性能会突飞猛进，而且会更加轻薄小巧，价格也会更加亲民。
英国研发飞机智能皮肤可自动感知外界伤害 作者：多多文章来源：腾讯科技发布时间：2015-4-21 根据国外媒体报道，最近来自英国BAESystems公司的工程师们宣布正在为飞机研发一种全新的“智能皮肤”。
这种皮肤能像人类皮肤般感受外部环境变化，侦察潜在危机所在。
据悉，这种智能皮肤其实是一种涂层，由数万个迷你传感器组成，这些感应器安置在机身外，拥有独立供电系统，配合特别设计的软件，可以实时监测风速、涡流、气温、机身损害等。
这些感应器的体积小如米粒，有的甚至如同灰尘一样小。
这些感 22 科技信息参考2015年第2期 应器配有独立的电源，若与适当的软件搭配，便能如人体皮肤把信号送入大脑一样进行交流。
考虑到这些感应器极其微小，BAE公司正在研究改装现有飞机的可能性，甚至考虑像喷漆一样将感应器喷在飞机之上。
主导这项研发计划的资深研究员LydiaHyde表示，如果飞机（甚至是汽车、船舶等交通工具）外表可铺满许多如尘埃般大小的感应器所组成的“智能皮肤”，进而感知周边世界的变化，并检测压力、热度或损坏的状况。
通过成千上万个感应器的输出与大数据的信息对照分析，这项技术将有望成为英国产业的游戏改变者。
未来将出现更多完善的防御性平台，这些平台将承担更为复杂的任务，并能降低飞机日常维修的需求。
可掌控气体的新材料将大行其道 作者：张章文章来源：中国科学报发布时间：2015-4-15 一个由闪闪发光的钢铁建成的 小城市横跨德国莱茵河，这里是该国 化学巨头巴斯夫公司的总部。
在过去两年间，这里小部分箱式 送货车和小汽车携带着一个大秘密： 燃料箱塞满了一种与众不同的晶体材 料，材料上面充满了直径约
1纳米的 小孔。
这些孔内部存在着整齐堆叠的 甲烷分子，准备着为货车的内燃机提 供燃料。
这些奶酪般的晶体就是金属有机骨架（MOF）。
这些小孔能捕获客体 图片来源：Yaghi实验室 分子，并在某些情况下强迫它们参与化学反应。
而且，它们能被极精确地调整：研 究人员已经创造出两万多种MOF，应用范围从除去电厂排放的二氧化碳到分割工业 混合物等。
“目前，在化学领域，MOF是发展最快的材料种类。
”该领域先驱之
一、 美国加州大学伯克利分校化学家OmarYaghi说。
23 科技信息参考2015年第2期 长期以来，MOF被认为过于脆弱，无法在现实世界使用，通常一旦客体分子被移除，它们就会立刻崩溃。
许多研究人员怀疑MOF可能永远无法打败坚固的无机材料——沸石，后者的孔隙被广泛应用于过滤和催化等各种工业过程中。
但经过全世界相关实验室10多年的密集研究，MOF已经为走向商业化应用作好准备。
巴斯夫公司表示已经准备在今年推出甲烷储存体系，它能比传统压力容器填充更多燃料。
MOF研究人员表示，这个划时代事件将为他们的工作注入一针兴奋剂，而且可能刺激针对MOF其他应用的商业兴趣。
存储之战MOF的大部分酝酿工作能追溯到1999年，两种与众不同的材料初次登台：由中国香港科技大学研发的HKUST-1和Yaghi研发的MOF-
5。
后者的内表面面积至少为2300平方米每克——足以覆盖8个网球场。
“这是一个转折点，因为它打破了所有表面积纪录。
多年后，巴斯夫公司告诉我，他们曾认为这是印刷错误。
”Yaghi说。
更大的内表面积意味着有更多区域堆叠客体分子。
领导巴斯夫公司多孔材料研究的UlrichMüller很快看到了机遇。
“Yaghi的论文发表后，我们开始直接研究MOF。
”他说。
制作稳定的MOF的关键是使用金属原子簇而非单个离子作为节点。
这些簇的几何结构决定了该晶体的总体结构。
不断发展的万能工匠部件能让MOF比沸石更适用，并能让化学家为特定应用设计出尺寸和化学性能恰好合适的晶体产品。
目前，科学家已经研发出能抵御500摄氏度高温，或在沸腾甲醇中轻松维持一周的MOF。
还有的MOF的内表面积是MOF-5的3倍，或孔隙足以容纳短粗的蛋白质。
巴斯夫公司当前控制着初期MOF市场。
它之所以将目标定位于甲烷储存是因为页岩气十分便宜且越来越可用，因此可以为汽车提供能源。
但当下，这种气体的储存体积大，并且高压油箱价格昂贵。
这极大限制了甲烷的使用。
MOF则能在更低的压力条件下储存更多的甲烷。
但要实际应用，MOF孔隙的大小和化学特性必须十分正确，因为它们决定甲烷如何在材料内进行堆积。
“如果你仅让甲烷漂浮在气孔中，你可能使用的还是一个空筒。
”Yaghi说。
为了束缚甲烷，研究人员使用能暴露金属离子的气孔。
这些离子能扭曲甲烷的电子云，使其产生偏振，以便气体黏住金属。
但如果这些气孔对甲烷的束缚过于薄弱，气体将会外溢；太强烈，容器将很难清空。
最佳的MOF晶体能占据一个宜居带，赋予一个空容器在适度的压力下保持至少两倍的容量，而且还允许它们在压力泄漏 24 科技信息参考2015年第2期 时，释放出几乎所有的甲烷。
“机动车辆的甲烷存储很大程度上已经解决。
”Yaghi说。
但谁也无法担保其获得商业成功。
自从去年原油价格暴跌后，该气体的经济刺激消失。
“所有事情都有点混乱。
”Müller说。
市场观察家预测，石油价格迟早将回升。
但同时，加州大学伯克利分校的JeffreyLong表示，MOF甲烷储存系统仍有较大的提升空间。
通过与Yaghi、巴斯夫公司和福特汽车公司合作，他计划降低填充燃料箱所需的压力。
“如果降低到35巴，人们将能在家为汽车加燃料。
”他说。
Long和同事表示，已经研发出在低气压下能储存更多甲烷的MOF，并将发表相关结果。
MOF能通过存储氢，对交通运输业产生更大的影响。
将冷冻气体压缩到高压燃料箱里是复杂和昂贵的。
但将这些油箱更换为MOF是一个巨大挑战。
“没有吸收剂具有足够高的商业使用能力。
”Long说。
Long研究小组开发出破纪录的镍基MOF，在室温和100巴的条件下，每升燃料罐能携带12.5克的氢。
但这仍低于美国能源部2020氢储存目标——每升40克。
试验性分离研究人员还希望MOF能从空气中抽出特定分子。
“尤其是气体分离，可能是这些材料的竞争优势。
”Long说。
它们可能对裂化厂有极大的吸引力。
这些工厂会加热原油，分解其大分子，从而得到轻质烃。
这些气体尤其难以分离。
例如，丙烯和丙烷仅相差两个氢原子，而且沸点仅有约5摄氏度的差距。
此时，精炼机利用冷却混合物对其进行分离，直到其液化，然后缓慢加热，直到第一个气体首先汽化。
但温度的改变使其成为化工厂最耗能的工艺过程之
一。
Long研究小组发现，一种名为Fe-MOF-74的晶体能让该过程更加简单，并能降低成本。
这种晶体的外露金属阳离子能捕获经过的丙烯分子的电子，降低其通过速度。
在45摄氏度下，丙烷首先出现，加热MOF，然后释放99%纯度的丙烯流。
另一种晶体Fe2（BDP）3能有效地分离己烷同分异构体。
线型分子能够出现在MOF三角形通道的拐角处。
或许对以MOF为基础的分离的最终测试每年能从化石燃料发电厂捕获13.7亿吨的二氧化碳。
传统的碳捕获体系主要依靠溶解剂——能在40摄氏度的排出气流中与二氧化碳进行反应。
移除和加热该溶解剂到120摄氏度或以上能释放吸收的气体，以便收集和储存。
但温度的反复变化消耗了电厂20%~30%的能量，并且需要价格昂贵的基础设施。
25 科技信息参考2015年第2期 上个月，Long等人研发出的镁基和锰基MOF，在温度变幅为50摄氏度的条件下吸收和释放超过其重量10%的二氧化碳。
其孔隙中排列有胺分子，它能与二氧化碳发生反应。
快速前进催化作用常被认为是MOF最具前途的应用之
一。
它们可调节的气孔能将试剂保持在适当的位置，劈开特定骨架，然后锻造新的，正如一个酶的活性部位。
但西北大学化学家JosephHupp表示，直到几年前，这种催化剂的发展进程仍非常缓慢，尤其因为几乎没有MOF具有足够的化学稳定性能完成多次反应。
结果是，Hupp表示：“没有案例能显示MOF更出众，以致没有化学家选择使用MOF催化剂。
”但现在，研究人员正在通过利用稳定的MOF，并扭曲其孔隙周围的化学基团，制造有希望的催化剂。
他们还更进一步，逐步置换出全部的链接和金属节点，改造MOF的化学和物理特性，并且不让整个结构崩塌。
这些进步允许化学家设计和制造多种多样岩石般坚硬但具有化学活性的MOF。
“现在有许多MOF，我们在5年前根本制造不出来。
”Hupp说。
确实，该领域一个不断扩大的挑战是MOF庞大的数量令人眼花缭乱。
“我们有太多种MOF了。
”Yaghi说。
Hupp也表示同意。
他指出，研究人员需要合成那些特性并未完全开发的MOF，而非精炼那些已被证明具有稳定性和活性的。
另一个挑战是，MOF需要与目前的技术进行竞赛，例如沸石。
这需要鼓励利用丰富的金属和廉价的有机链接制造MOF，以便大幅降低成本。
Yaghi正在开发同一个晶体中包含数种类型孔洞的MOF，以便分子在从一个区域到另一个区域时，能经历一个预先确定的反应顺序。
这些MOF就像一家化工厂的微缩版本，允许科学家在一个连续过程中逐步合成分子。
“这是我们的梦想。
只有MOF有可能实现。
”Yaghi说。
26 科技信息参考2015年第2期 电子与信息技术 人造钻石磁场探测器效率提高千倍 作者：常丽君文章来源：科技日报发布时间：2015-4-12 最近，美国麻省理工大学（MIT）研究人员利用人造钻石中的瑕疵开发出新一代超灵敏磁场探测器，效率达到上一代探测器的近千倍。
这将为医疗领域、材料成像、走私检查甚至地质勘探带来微型化的电池充电设备。
相关论文发表在最近出版的《自然·物理学》杂志上。
据物理学家组织网日前报道，纯净钻石是完全由碳原子组成的晶格结构，不会与磁场相互作用。
人造钻石中的瑕疵叫做氮晶格空位，是晶格中一个氮原子取代了碳原子形成的氮空位，空位中的电子能与磁场相互作用，对磁场极为敏感，一块只有拇指甲1-20大小的钻石芯片就含有万亿个氮空位，每个空位都能进行磁场检测。
科学家希望以此为基础造出高效便携的磁力计，问题是怎样把所有检测聚集起来。
探测一个氮空位要用激光照射它，它吸收光子然后再发出光，再发射光的强度就携带了空位磁场状态的信息。
要用这种芯片做精准测量，需要收集尽可能多的光子。
论文第一作者、研究生汉娜·克莱文森说，在以往实验中，通常是直接用激光激发芯片表面的氮空位。
“这样只能吸收一小部分光，大部分光都通过了钻石。
而我们给钻石增加了棱面，使激光在钻石内耦合在一起，所有入射光都能被吸收利用。
” 研究人员计算了激光入射晶体的角度，使激光能从各棱面反射，就像台球桌上的撞球，不知疲倦地在晶体各面轮番反弹，直到它所有的能量被吸收殆尽。
“通过的总路径加起来接近1米。
”MIT贾米森职业培训中心电工与计算机科学副教授德克·英格伦德说，“就像你把一个1米长的钻石传感器仅缠到几毫米内。
”因此，芯片的泵浦激光能效达到了以往的近千倍。
“我们能利用几乎所有的泵浦光检测几乎所有的氮空位。
” 当一个光子击中氮空位中的一个电子时，会把它击入更高的能态，当电子回到原来能态时，就会像其他光子一样释放出额外能量。
而一个磁场，会弹击电子的磁向（或自旋方向），增大它在两种能态之间的能量差。
磁场越强，就会弹击越多的电子自旋，改变空位发光的亮度。
27 科技信息参考2015年第2期 由于氮晶格空位的几何结构，重新发出的光子会以4种角度射出。
每一边放一个透镜能收集20%的发射光，把它们聚集到一个光探测器上，足够生成一次可靠的检测。
首个“人体卫星导航”设备在德问世 作者：陈丹文章来源：科技日报发布时间：2015-4-14 行走在陌生的城市里，迷路了怎么办？德国汉诺威大学的科学家开发出了首个“人体卫星导航”设备，通过绑定在腿部的电极来发出刺激信号，“告诉”使用者应该朝哪个方向迈出步伐。
据英国《每日电讯报》4月12日报道，该设备通过电脉冲来刺激缝匠肌，缝匠肌从大腿外侧一直延伸至膝盖内侧，是使腿部弯曲的细长的大腿肌肉。
当接收到电脉冲信号，缝匠肌受激后产生向上的收缩，感觉就好像腿被轻轻地朝着一个方向拉。
要向左走还是向右走，就取决于电信号刺激的是左腿还是右腿。
在测试中，研究人员利用手机向电极发送蓝牙信号，成功引导学生志愿者穿过了汉诺威的一个公园。
他们希望，未来能将该设备与GPS相连，这样就可以将目的地编程进去。
汉诺威大学的麦克斯·菲弗表示，这个“人体卫星导航”设备除了能够方便游客，还可以用于体育运动，在拥挤的地方控制和疏导人群，或者引导消防员穿过失火的建筑物。
“例如，在体育运动中，它可以在不同日子引导长跑运动员进行不同的慢跑训练，以增添更多变化和乐趣。
”菲弗说，“它还可以帮助迷失方向的老人找到回家的路。
” 测试这一导航设备的大学生志愿者表示，微弱的电流让他们在潜意识里就知道方向的变化，对步幅或者步态都不会产生影响，但有些志愿者体验到了一种奇怪的刺痛感。
也有人担心，如果前进的方向不是由人来确定的，他们可能会被引导着从水坑里走过或无意中踩到坐在地上的人。
不过，研究人员希望，使用这个“人体卫星导航”设备的人最终不再需要不停地低头看手机，这样他们就可以把更多的注意力放在周围环境上。
28 科技信息参考2015年第2期 麻省理工发明指甲贴式鼠标摸指甲就能操作 文章来源：中国新闻网发布时间：2015-4-18 中新网4月18日电据台湾《中国 时报》报道，美国麻省理工学院(MIT) 的台湾女博士生高新绿与团队伙伴共 同研发出指甲大小的无线触控鼠标 “NailO”，用户可直接将它贴在大拇 指，通过蓝牙控制连线的电脑或移动设 备，只要轻摸指甲就能轻松回复重要信 件等。
据报道，高新绿毕业于台湾大学信
息网络与多媒体研究所，目前是MIT媒体艺术与科学的博士生，她透露，NailO 指甲大小的无线触控鼠标“NailO”，研究团队说，未来发售的NailO表面可拆卸，方便使用者依服装与个人品味更换图案。
的灵感来自亚洲风行的指甲贴。
研究团队说，未来发售的NailO表面可拆卸，方便 使用者依服装与个人品味更换图案。
高新绿说，NailO特点是“极不引人注目，通过NailO互动非常隐密，不易被 察觉。
譬如你在开会却须回复重要信息，利用NailO回复不大会引人注意。
” NailO另一个优点是方便，使用者双手忙着做菜，又想参考电脑屏幕上的食谱， 此时只要用手指轻滑NailO就能往下浏览食谱内容。
单电子桌面探测器研制成功 作者：何屹文章来源：科技日报发布时间：2015-4-23 美国麻省理工学院的物理学家日前研发了一种新的桌面粒子探测器，该监测器能够识别放射性气体中的单个电子，有助于研究中微子。
该研究成果发表在近期出版的《物理评论快报》上。
29 科技信息参考2015年第2期 该项目研究组与太平洋西北国家实验室、华盛顿大学、加州大学圣塔芭芭拉分校的研究人员合作，记录了十多万个单一电子在氪气中的活动。
当气体衰减并释放电子时，探测器利用磁铁捕获电子放入磁瓶中。
无线电天线接收到这些电子发出的微弱信号，利用这些信号能够绘制出超过几毫秒的精确电子活动图。
大多数电子的特征形式表现为：当放射性氪气衰减，发射电子（放电），在电子逐渐消失之前，它以基准频率振动，每当一个电子击中一个放射性气体的原子，这个频率又达到尖峰。
探测器中一个电子与多个原子碰撞后，其能量以阶梯形跳跃。
麻省理工学院物理学副教授乔·福尔马焦表示，“我们可以想象这个电子频率，看到这个电子匆匆走进无线电天线，随着时间的推移,频率发生变化，而发出‘啾啾’声。
该研究为攻克中微子质量测量难题，迈出了可喜的一步。
” 美国防部研制能像人一样交流的计算机 作者：刘霞文章来源：科技日报发布时间：2015-3-
1 据美国趣味科学网站报道，美国国防部高级研究计划局（DARPA）的科学家正在进行一个名为“同计算机交流（CwC）”的新项目。
该项目旨在打破人和机器之间的语言壁垒，让计算机可以像人一样通过使用口语、面部表情以及手势来表达自己。
未来，人们或许能像同朋友聊天一样同计算机和机器人交流。
CwC项目负责人保罗·寇恩在一份声明中表示：“现在，人类只是将计算机看做工具，这很大程度上源于我们和计算机之间横亘着的语言壁垒。
CwC的宗旨是桥接这一壁垒，并鼓励科学家借助这一技术推陈出新，研发出更多能解决实际问题的新技术。
” 研究人员指出，未来CwC有望大展拳脚的一个领域是癌症研究中的计算机建模。
尽管DARPA研发出来的计算机现在能很快搭建出导致细胞发生癌变的复杂的分子过程的模型，但它们在判断这些模型是否值得进一步研究方面还是差强人意。
如果计算机能更准确地知悉和把握生物学家的想法，它们的工作将对癌症研究人员更有用。
寇恩说：“人和计算机各有所长，它们携手合作有望为癌症研究带来新气象。
” 不过，DARPA的研究人员也表示，让计算机同人携手合作，知易行难。
用语言表达观点是人类的天性，但交流活动却要复杂得多。
30 科技信息参考2015年第2期 为了让计算机完成同人交流的任务，研究人员设计出了几种需要人机携手合作才能完成的任务。
其中一个任务是“协作创作”，也就是让计算机和人携手编写出一个故事。
在这个练习中，人和计算机轮流贡献句子，直到它们创作出一个短篇故事。
寇恩说：“对人类来说，这只是一个小游戏，但对计算机来说，这是一个巨大的挑战。
为了做好这件事情，机器必须很好地把握故事要表达的意思以及发展脉络，接着想办法用语言进行延展和表达。
” 寇恩团队正在计划的另一个任务是所谓的“积木世界”，完成这一任务要求计算机和人能相互交流，使用积木造出一个结构。
这个任务更加困难，因为计算机和人都没有被教导如何建造这个结构，它们必须一起想办法。
DARPA的研究人员希望计算机未来能做得比玩积木更多。
如果这一点取得成功，CwC将大力助推机器人和半自动化系统领域的发展，因为这些领域目前使用的编程和预先配置界面并不能让人和机器进行简单的交流。
DARPA的科学家表示，更好的交流技术有望帮助机器人操作员在操作前和操作中使用自然语言描述任务并向机器发出指令。
而且，除了能让人类操作员的工作更加方便之外，CwC也会使机器人在遇到棘手问题时，能从人类那儿获得建议或者信息。
新软件首次实现自动检测蛋白质组数据 文章来源：科技部发布时间：2015-3-
2 莱布尼茨学会分析科学研究所的研究人员将可能解决现代生命科学的重要难题：在大量的蛋白质原始数据组中自动检测公开的数据库中未被开发利用的数据。
由于数据格式多样、数量庞大，精确查找这些数据一直以来都相当复杂。
莱布尼茨学会分析科学研究所的研究人员在最新一期《自然生物技术》（“NatrueBiotechnology”）期刊中表示已研发出新软件，可以自动将数据转化为统一格式并同时开展评估和运用。
现今重要的数据分析手段之一是质谱分析法，从诸如细胞或组织的繁杂大生物分子中分析各自组成及其数量和变化。
通过质谱分析法可以将混合物的不同成分根据质量分离出来，从而得到其浓度和组成。
通过这一方法，科学家们虽然可以分析大量样本，但已存在的数据在实际操作中被再次分析和使用的难度很大。
大部分数据仍然处于未开发状态，其价值也尚未被世人充分利用。
31 科技信息参考2015年第2期 莱布尼茨学会分析科学研究所的科研人员为此开发出了“多肽振动筛”程序。
这个程序原本只用于捕捉大量原始数据。
很快科学家们就意识到，“多肽振动筛”程序可以自动对公开的蛋白质组数据库中数据进行评估运用，从而使得蛋白质组的完整数据周期首次展现在世人面前成为可能。
与其他软件只有一种算法不同，这个软件同时使用多种算法，提高其分析结果的准确性和可靠性。
中国成为第五个掌握高精度天线测量的国家 作者：林莉君刘旭红文章来源：科技日报发布时间：2015-04-23 天线，是所有无线电应用系统的基本元件。
如果增益、方向图等天线参数测不准，地面就无法有效接收卫星发射的信号，雷达就无法准确测量目标距离。
4月22日，中国计量科学研究院（简称计量院）外推法天线测量标准装置实验室在京揭幕。
我国天线参数计量有了统一的量值，成为世界上继美国、英国、俄罗斯、韩国之后第五个拥有高精度天线外推法测量系统的国家。
项目负责人、计量院研究员高小珣告诉科技日报记者，现代社会，手机上有天线、电脑上有天线、汽车GPS上有天线，天线参数的准确与否，直接影响了这些设备的性能。
项目开始之前，国内已经建立了大量的无线测量系统，但由于没有统一的参数量值，测量结果之间的一致性难以保证。
高小珣说：“比如说卫星发射，如果参数测不准，工程师们为了保证卫星信号被地面准确接收，就得加大卫星的功率储备余量，这将导致卫星的有效载荷过低，从而降低卫星的使用寿命。
” 外推法是目前测量天线增益最准确的方法，不确定度典型值为0.04dB（分贝）。
天线测量系统测量标准装置是计量院与英国国家物理研究院开展的国际合作项目，历时3年多。
该装置可用于250MHz—110GHz频段天线的校准。
“不仅解决了我国相关频段的天线量值溯源问题，支撑了通信、导航、遥感等领域天线计量需求，还为信息产业的转型升级提供了技术支撑。
”高小珣说。
32 科技信息参考2015年第2期 光束在不衰减的情况下实现了小角度转弯 作者：王小龙文章来源：科技日报发布时间：2015-3-23 一种类似蜂窝的塑料材料不但能 引导光束实现精确的小角度转弯，还能 在整个过程中保证光束的强度和完整 性丝毫不受影响。
由美国得克萨斯大学 埃尔帕索分校（UTEP）和中佛罗里达大 学（UCF）两校联合开发出的这种技术 有望进一步拉近高性能光学计算机，特 别是小型光学计算设备和现实的距离。
相关论文发表在最近出版的《光学快 报》杂志上。
通过光束代替电信号发送信息，能 够让数据的传输速度实现数千倍的提 升。
当传统电路在尺寸和速度上的瓶颈 日渐明显的时候，越来越多的人将注
意力转向光学设备，看好光学电路未 蜂窝状晶格和经由它发生转弯的光束 来的发展前景。
但是，要实现对光束的精确控制却是一个极富挑战性的任务。
得克萨斯大学埃尔帕索分校电气和计算机工程学教授雷蒙德·朗夫说，目前的 计算机芯片和电路板基本上都通过金属线来传输数据信号。
要让光束来替代金属线 路，面临的一大挑战就是如何让光线在不发生衰减的情况下轻松实现转弯。
这也是 中佛罗里达大学科学家加入这项研究的原因。
中佛罗里达大学副教授斯蒂芬·库伯勒说，激光直写——一种纳米
3D打印技术 有可能成为制造下一代计算机设备的一种重要手段。
库伯勒和他的学生们用这种技 术制造出了这种蜂窝状的微型晶格，并对其进行了测试。
结果发现光束经过晶格转 弯后，能量没有发生任何损失。
该发现非常重要，因为要制造出更小、更快的计算 机和便携式电子设备，工程师必须将光学超快数据传输设备放置在一个更小的空间 当中。
常规的光波导，如光学纤维，虽然也能通过转弯来引导光束。
但是转弯必须 是渐进的。
如果转弯转的太快，光束就会发生逃逸和能量损失。
为了实现小角度转 33 科技信息参考
2015年第2期 弯，研究团队专门设计了这种塑料设备，其中的晶格能够引导光线完成转弯而不损失能量。
两个学校的研究人员所开发出的这种设备在光学领域创造了一项新纪录。
库伯勒说，现在他的团队正在努力制造出新的格子，让光线实现更小角度的转弯，让这个纪录实现翻番。
朗夫同时也是得克萨斯大学埃尔帕索分校电磁实验室的负责人，他认为这种创新技术将首先在高性能超级计算机上获得应用，随后将逐步进入人们的日常生活当中。
日本成功实现微波无线输电 作者：华凌文章来源：科技日报发布时间：2015-03-17 日本科学家成功实现了微波无线输电，迈出了促使未来太空太阳能发电成为可能的关键一步。
研究人员利用微波来传递1.8千瓦的电力（足以运转一个电热水壶），以无线的方式，精准地传输到55米距离外的一个接收装置。
尽管这段传输距离不算太远，但此项科技可为人类更有效利用太空太阳能而铺平道路。
最早利用太空太阳能发电的构思，由美国科研人员于上世纪60年代提出，日本则在2009年开始着手进行这方面的研究。
日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）发言人说：“这是首次有人采用精密方向控制仪，把近2千瓦的高量电力，经微波传送到一个小型目标物。
”该机构一直致力于设计太空太阳能发电系统。
据物理学家组织网近日报道，太阳能发电在太空比地面有许多优势，最为显著的一点是可永久获得太阳能，不受天气或一天中时间变化的影响。
然而，人造卫星如国际空间站早已能够利用太阳能，但要把这些太阳能输送到地球供人们使用却如同科幻小说的情节。
日本的这项研究，却让人类日后有可能从太空中收集取之不竭的能源。
34 科技信息参考2015年第2期 该机构发言人称，这个想法是在距离地球3.6万公里的太空设置微波传输太阳能卫星，但这项技术要付诸实际应用还需数十年，也许在2040年代或更久以后。
“我们将面对许多挑战，例如如何把庞大的结构送上太空、如何组装及维修。
” 35 生物医药 科技信息参考2015年第2期 科学家开发刺激大脑新法 作者：鲁捷文章来源：中国科学报发布时间：2015-3-16 有一种利用微小振动粒子刺 激大脑的新方法，该方法受到了 让人类品尝辛辣食物的蛋白的启 迪。
这种技术是对深层大脑刺激 的扭转，它包括把电极黏附在大 脑上，用来传输微电流的快速脉 冲。
该技术已呈现出治疗包括帕
金森综合征、阿尔茨海默氏症、强 部分深部脑刺激或将很快摆脱使用电极 迫症和抑郁症等疾病的前景。
但由于该技术需要开颅植入电极，降低了其作为一种 选择性疗法的吸引力。
美国麻省理工学院材料科学家
PolinaAnikeeva希望可以把电极放在大脑之外， 同时让深部脑刺激可以更好地靶向特定的大脑区域。
人类的神经系统充满了叫作 TRPV1的细胞受体，这些受体对热量和痛觉非常敏感。
Anikeeva想要知道，是否可 以用其他一些物体刺激那些受体。
“想象一下在吃辣椒时，舌头上产生的灼热的刺痛感。
”Anikeeva说，“这和 你把舌头放在一个炙热的表面上产生的感觉一样，是同样的蛋白在产生那样的感 觉。
” 因此，代替使用电极，该团队在3只小鼠的大脑特定区域注入了磁性纳米颗粒。
然后，他们用放射性低磁场震击小鼠的大脑。
这些磁场首先被应用于一个方向，然 后是另一个方向，当它们在磁场中重组时，使纳米颗粒产生热量。
这些热量被附近 神经元的
TRPV1受体捕获，使其被激活并传递出电信号。
“深部脑刺激是一种非常简单的方法。
”英国伦敦大学神经学院的 LudvicZrinzo说，“当你试图把这些技术应用于临床时，有时这种简单的方法会显 现出最好的结果。
” 36 科技信息参考2015年第2期 新型荧光试剂可检测出微小卵巢肿瘤 作者：蓝建中文章来源：新华社发布时间：2015-3-30 日本东京大学等机构研究人员近日在英国《自然·通讯》杂志上报告说，他们开发出一种新型荧光试剂，在卵巢癌诊断中可检测出1毫米以下的微小肿瘤，有助提高卵巢癌手术的效果。
据介绍，在通过手术切除卵巢癌肿瘤时，如能切除1毫米以下的微小肿瘤，治疗效果将大幅提高。
但是，这些微小的肿瘤却很难与正常组织区分开来。
东京大学教授浦野泰照等人报告说，他们开发了一种名为“gGlu-HMRG”的荧光试剂，这种试剂本身无色透明，但在与卵巢癌细胞中的“β-半乳糖苷酶”发生反应后，就会发出强烈荧光。
动物实验显示，在向患有卵巢癌的实验鼠体内存在肿瘤的部位喷洒这种荧光试剂后，存在癌细胞的地方数分钟后就能发出非常明亮的荧光，用肉眼便可观察到，能高精度检测出不到1毫米的微小肿瘤。
研究小组以荧光为标记，成功切除了肿瘤。
研究小组认为，由于检测时只需喷洒微量的试剂，所以副作用很小。
如果改善试剂使其还能与其他种类的酶结合，这种试剂还有望用于检测其他种类的癌细胞。
研究小组准备进一步验证这种试剂的精确度和安全性，争取在3至5年后开展临床试验。
澳新基因测序技术可快速诊断血癌 作者：万思琦文章来源：新华社发布时间：2015-3-16 澳大利亚科学家发明了一种新的基因测序技术，其精度大大高于现有方法。
它就像一台倍数更高的显微镜，可用于对基因组进行精细研究，并帮助快速诊断血癌（即白血病）。
37 科技信息参考2015年第2期 这项技术被称为“捕获测序”，由新南威尔士大学和加文医学研究所的科研人员开发，发表在新一期英国《自然·方法学》杂志上。
新南威尔士大学日前发布的公告称，该技术可以精确测量样本中多个特定基因的活跃程度，即使活跃程度非常低也能检测出来。
这种敏感性使它在生物医学研究方面很有应用前景。
人体基因组中除了约2万个负责制造蛋白质的基因，还有大量不制造蛋白质的“非编码基因”，它们在人体发育、大脑功能等许多方面起到重要的调控作用。
但很多这类基因的活跃程度很低，往往只在少数细胞里发挥作用，很难对其进行详细研究。
“捕获测序”技术能以更高精度分析基因组，类似于用像素更高的数码相机去拍照片，可以更好地呈现当前测序技术难以探查到的细节，帮助深入了解非编码基因。
该技术还能用于血癌等疾病的快速检测。
不同基因结合而成的“融合基因”被认为与部分癌症有关，已知与血癌有关的融合基因就有约200个。
当前检查技术只能一个个地检测融合基因，而“捕获测序”能同时寻找上述全部200个基因，大大加快诊断速度，为救治患者争取时间。
可穿戴设备或将改写未来医疗模式 作者：红枫文章来源：中国科学报发布时间：2015-3-23 过不了几周，你就可以买到一款“延年益寿”的手表。
可穿戴医疗技术的狂热者们都对苹果公司即将发布一款手表翘首以盼，这款手表可以测量穿戴者的心跳速率，其对应的软件可以监测穿戴者的活动情况，同时相关软件包可以收集数以亿计的苹果移动手机用户的数据。
到目前为止，期望可穿戴设备能 应对未来公众健康挑战须统一意见。
38 科技信息参考2015年第2期 够改变人们健康的现况却仅是：希望，或者不客气地说，只是天花乱坠的广告宣传。
如果任何一家公司或组织有能力改变现状，可能还是苹果公司。
这种技术将带来巨大的利益，但它同时也会带来巨大的疑问。
一些人会担心，过量的自我监测会让很多人成为忧郁症患者。
也不难看到很多赝品应用程序会提供令人焦虑或是负面的建议。
而且目前并没有先例告诉人们，公众健康服务应该如何与这种私人化平台一起发挥作用，也没有告诉人们，这些私人化平台是否可能代替公众健康服务。
英国国家卫生署就案例之一：据了解，到2020~2021年该机构每年须另外花费300亿英镑才能维持当前的医疗现状。
即便通过能效节约和新的工作方式可以省出部分资金，但下一届议会任期时，每年将需要另外80亿英镑用于公众医疗。
事实上，公众的钱袋子远远没有为这一发展趋势做好准备。
延长寿命的挑战已广泛得到认可。
眼下，苹果公司提供的依然是价格较低的各种可穿戴版本的腕表。
未来，其最昂贵的手表也将拥有极“酷炫”的价格，达到1万美元。
如果到那一天，一位富有的穿戴者戴着一款高端的拥有金卡医疗服务和报时功能的设备时，人们是否希望看到医疗服务差距悬殊的一天？现在，人们或许已经应该就此作出回答。
200毫秒即可判断讲话者自信度 作者：宗华文章来源：中国科学报 发布时间：2015-3-
9 观察你说话的内容，更确切地讲，你说话的方式，人们便能在0.2秒内判断出你有多自信。
来自加拿大麦吉尔大学的XiaomingJiang和MarcPell通过将64个电极贴在志愿者头上，并在他们聆听录好的语句时拍下脑电图作出了上述发现。
这些诸如“他们不喜欢饮酒”等语句由演员或演讲者说出，分为听上去自信、近乎自信、不自信或中性4类。
在受试者听这些语句前，一组不同的志愿者会确认它们的自信程度。
无论语句的自信程度如何，在剪辑的录音开始播放后约200毫秒时，Jiang和Pell在所有志愿者的脑电图内发现了同事件相关的诱发电位，即大脑活动中的正峰值。
不过，相较于不自信的讲话，更加自信的讲话拥有更高的峰值。
在这种事件相 39 科技信息参考2015年第2期 关的诱发电位中，更高的峰值此前被同增加的信息处理联系在一起。
近乎自信的声音似乎需要作额外的考虑，其在录音播放约330毫秒时出现了另一种大脑活动模式。
“我们发现，当讲话者对某件事情很自信时，这能在非常早期的阶段被评估出来。
”Jiang介绍说，自信的声音刺激更高的大脑活动表明，听众的大脑可能更偏好自信的内容，为它们分配更多的注意力并且能更加快速地处理其中的信息。
当随后被要求对录音的自信程度打分时，相较于男性参与者，女性对自信和不自信声音给出了更多的极端分数。
Jiang表示，这或许意味着女性拥有更强的能力判断声音自信程度。
瑞士研发出模拟肌肉运动控制的智能神经假体 作者：常丽君文章来源：科技日报发布时间：2015-4-
1 最近，瑞士洛桑联邦理工学院神经科学家从自然的肌肉运动控制中获得灵感，设计出多种新型假体设备，从脑控轮椅、远程监控机器人到先进的义肢，能更好地替代人体四肢功能。
经过测试，用户能用这些神经假体完成多种任务。
研究人员最近在美国旧金山召开的认知神经科学协会（CNS）大会上宣布了最新成果。
这些神经假体设备由“脑—机接口”（BCIs）控制，能破解大脑信号，确定用户想采取什么行动，然后通过先进机器人技术执行脊髓编制的运动。
“脑—机接口控制的义肢和机器人是智能的，能理解许多低级命令，无需经过指挥中枢译码。
”研究人员何塞·德尔·米兰说，他们成功的关键是共享控制的理念——利用机器人的感知能力，理解用户在环境中的命令。
它们能自动工作。
这一功能也反映了在许多日常行为中，我们的深脑区、脊髓和肌肉骨骼系统是协同合作的，让我们在集中注意力做其它事情时，身体也能做简单的工作。
据物理学家组织网3月31日（北京时间）报道，研究人员在有运动障碍的人身上测试了多种脑控设备。
设备由志愿者个人操作，自行调整脑电活动（EEGs）发送命令，完成多种任务，从写字到运动转向，达到和健康人群类似的水平。
脑—机接口能处理用户的意图和决策。
这些主要来自大脑皮层，但技能性运动很多是在脑干和脊髓处理的。
通过设计控制低级运动的智能设备，与来自脑—机接口的高级脑活动相配合，让神经假体更接近自然的肌肉控制。
“我们的目标是与神 40 科技信息参考2015年第2期 经假体互动，就像人们控制自己肌肉那样，用完全一样的神经信号和原理，让它们就像我们的新身体一样。
”米兰说。
研究人员指出，目前神经假肢还面临一些挑战，首先是找到除EEG以外的新的生理接口，能长期持久操作；其次提供丰富的感知反馈，这种感知反馈能提高用户对假体的拥有感。
“第三个挑战是认知科学的核心问题之一：在神经假体的控制系统中，我们必须破解并整合用户的认知过程。
这对意念互动是非常重要的。
”米兰说，这些过程包括发现设备的错误、预测关键的决策点和终止注意力。
智能假体的一个例子是脑控轮椅，用户能长期安全可靠地驱动它，因为共享控制系统降低了认知工作量。
该轮椅目前还在评估阶段，以确保它能在日常生活的环境里工作，为大量的残疾人服务。
流言揭秘：人22岁时智力就到极限了？ 文章来源：新浪网发布时间：2015-4-
9 流言：研究人员发现，人的智力在22岁时达到顶峰，而仅在五年之后，27岁时就开始变笨。
该研究持续七年，共对两千名18岁至60岁之间的男性和女性进行了诊断智力残疾和痴呆症在内的智力衰退等方面调查，在12项测试中，其中有9项获得最高分的调查对象平均年龄是22岁。
真相：智力，可以定义成一种“普适的心智能力”。
智力体现了大脑对外界刺激的理解、评估和反应的速度。
反应速度越快，智力就越高。
而脑中的神经元决定了一个人的反应速度。
神经元要迅速放电，要释放化学递质，要长出或者消除突触，都需要保持良好的生理状态。
大脑如果受伤、生病、缺氧、衰老、发育不够，都会影响脑中神经元，智力会之下降。
不过，智力下降未必从22岁开始，有些人在30岁后甚至智商还会上升。
41 科技信息参考2015年第2期 1969年，心理学家格林测试了24~64岁的个体智商，认为智力在40岁才会增长到最高峰，并且此后也不会迅速下降。
而我国的研究显示，大部分人在35岁后智力才开始下降。
还有少部分幸运儿，活到老迈仍然头脑机敏、反应迅速。
想要保持智力水平，需要注意如下关键点：
1、不要伤害大脑的神经元。
比如不要使用会改变神经递质的药物，任何伤害血管的因素，比如吸烟、酒精、高血压、糖尿病等等，也都会影响你的智力。
2、大脑越用越聪明，复杂的认知活动多多益善。
多阅读，多玩益智游戏，多参与文化教育活动，多旅行接受新鲜刺激，以及多掌握一门语言，都对智力有极大好处。
3、保持健康心理。
心理压力会影响中枢系统。
如果你背负着“已经老了，肯定笨了”的负担，升高的皮质醇对大脑伤害可不小。
石墨烯让基因测序更快更准更便宜 作者：王小龙文章来源：科技日报发布时间：2015-4-
7 石墨烯是一种由六角形蜂巢结构周期性紧密堆积的碳原子构成的二维碳材料，从外形上看就如同制造鸡笼的铁丝网一般，被形象地称为“原子鸡笼”。
澳大利亚墨尔本大学的科学家日前正是借助这种材料，开发出了一种新的DNA测序技术，有望为这项广泛应用于多个领域的技术带来一次新的变革。
相关论文发表在《自然·通讯》杂志上。
领导此项研究的澳大利亚墨尔本大学的吉日·塞维卡和尼古拉·杜斯科特表示，他们发现石墨烯这种像鸡笼一样的材料，能够准确地检测出组成DNA的4种分子——胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤和胸腺嘧啶。
正是这4种分子以一种独特的结构组合在一起，才构成了基因中的DNA序列。
杜斯科特说：“我们发现，每一个碱基都可以通过影响石墨烯电子结构的方式进行测量。
当石墨烯薄片与一个纳米孔结合起来使用的时候，单个DNA分子会穿过基于石墨烯的电传感器——这个过程就如同让一串珠子穿过鸡笼一样。
高速、实时、准确、高通量的测序工作就是在这一过程中完成的。
” 42 科技信息参考2015年第2期 目前，DNA测序是医学诊断、法医检验和生物医学研究中不可或缺的一个基本工具，重要研究、实验、检验都有赖于此。
杜斯科特称，与目前普通采用的测序技术相比，他们新开发出的这种基于石墨烯的测序技术，可大幅提高测序的速度、工作量、可靠性和准确性，同时也有望让测序成本更加低廉。
研究小组用基于石墨烯的场效应晶体管（GFET）和同步加速器中的软X射线光谱进行了测试。
结果发现，新技术能够准确地检测出通过石墨烯层的DNA分子。
除墨尔本大学外，澳大利亚同步加速器实验室以及拉筹伯大学的科学家也参与了这一课题。
物理学家组织网3月31日报道称，这项新的研究有望为医学研究和科学实验带来一次革命性的变革。
石墨烯是世界上第一个二维材料，也是目前已知的最薄、最坚硬的纳米材料。
石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直到2004年，两位来自英国曼彻斯特大学的科学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖罗夫才真正找到了从石墨中分离出石墨烯的方法。
2010年，他们因此被授予了诺贝尔物理学奖。
科学家造出“心脏芯片”帮助筛选药物 作者：常丽君文章来源：科技日报发布时间：2015-4-
9 美国加州大学伯克利分校生物工程师正在开发一种先进的“心脏芯片”（heart-on-a-chip）。
目前，他们的芯片是一个装在1英寸长的硅树脂上的搏动心肌细胞网，也是一个实际上的人类心脏组织的模型。
经心血管药物测试证明，可作为一种药物筛选工具。
这种器官芯片代表人们在开发精准、快速药物毒性测试方法上迈出了重要一步。
相关论文发表在近日的《科学报告》杂志上。
据每日科学网站近日报道，该项目由生物工程教授凯文·海利负责，旨在开发能模拟人体器官结构与功能的3-D人体组织芯片。
“这些芯片最终将取代动物用于安全有效的药物筛选。
”海利说。
用动物模型来预测人类对新药的反应，失败率很高，主要原因是物种间的根本生理差异。
如人类和其它动物心脏细胞导电的离子通道，在数量和类型上都有很大不同。
海利说：“以这些通道为标靶的心血管药物，往往由于这些差异而无效。
开 43 科技信息参考2015年第2期 发一种药物平均要花费50亿美元，而其中60%用于前期的研发成本。
一种良好的人体器官模型将大大节省把一种新药推进市场的成本和时间。
” 研究人员设计的“心脏芯片”是一种心脏微生理学系统，其三维结构能和人类心脏的形状结构及结缔组织纤维间隔相媲美。
在装载区（loadingarea）加入不同的心脏细胞（来自人类诱导多能干细胞），24小时内，它们开始以正常节律跳动，每分钟55次至80次，这是正常成人的心律基准。
在血管模型细胞区两边的微流通道，能模拟营养和药物在人体组织的交换。
将来，还能监控细胞是怎样清除内部的代谢废物。
“这不是一个简单的细胞培养器，把组织浸入静止的液体中，”论文第一作者、海利实验室博士后阿努拉格·马修说，“我们设计的这一系统是动态的，它实际上复制了我们体内的组织，并曝露在营养和药物中。
” 研究人员用4种已知的心血管药物：异丙肾上腺素、E-4031、维拉帕米和美托洛尔对该系统进行了测试，根据心律变化来检测它们对药物的反应。
比如异丙肾上腺素是治疗心动过缓的，半小时后能使心律从每分钟55次增加到124次。
研究人员指出，人工心脏组织的活性和功能可以保持几周，在这段时间里，可用它测试多种药物。
这种心脏芯片调整后还能模拟人类遗传疾病、筛查个人对药物的反应。
他们还在研究该系统能否模拟多器官的相互作用。
“如果把心脏和肝脏组织连接起来，我们就能确定是否一种药物一开始在心脏效果很好，却在经肝脏代谢以后变得有毒。
”海利说。
中国科学家率先通过看“脸”来量化衰老 作者：俞立严文章来源：澎湃新闻发布时间：2015-4-1 3月31日，国际学术期刊《细胞研究》在线刊发了中国科学院上海生科院计算生物学研究所韩敬东研究团队的论文。
“我们注意找人脸上随着年龄会有变化的点，这样的点有三万多个。
”韩敬东表示，其研究团队研究发现，三维面部形态可作为衰老的标志，进而阐明面部细节的衰老趋势，实现预测一个人的年龄。
这在国际上尚属首次。
44 科技信息参考2015年第2期 “我的研究初衷就是想定量衰老。
”韩敬东研究员在接受澎湃新闻专访时说， 其研究团队的这项研究开始于两年半前，期间科研人员使用名为3DMD脸部系统的相 机采集了332个年龄在17到77岁之间的中国人的三维面部图像，根据面部特征点 定量出的结果显示，嘴的宽度、鼻子的宽度和嘴与鼻子之间的距离都会随着年龄的 增加而增加，而眼角则会随着年龄的增加出现下垂。
“我们注意找人脸上随着年龄会有变化的点，这样的点有三万多个，实验中我 们找到两三百个差不多够了。
”韩敬东介绍说，这些点包括人的眼睛边上，还有鼻 唇沟等部位。
“四十岁真的是一道分水岭。
” 韩敬东感叹说，其团队的科研人员 将获取的详细面部三维坐标输入到 回归模型，对每个参与者的年龄进 行模拟计算后发现，40
岁以前的样 本预测出的年龄和实际年龄的差距 平均在6岁左右，40岁以后的样本 差距变大。
“最大的可以大到20多 岁，这意味着这个人比正常同龄人 要衰老足足20多岁。
”韩敬东说。
科研人员进一步观察分析发 现，人的嘴宽、鼻宽以及嘴巴到鼻 子的距离都会随着年龄的增长而变 宽，眼角眼尾则会随着年龄的增长 而下垂。
年轻人脸部肌肤光滑，脂
肪层薄，而年纪大的人脸部会有脂肪堆积，脸颊丰满，脸部皮肤下垂。
三维面部形态可作为衰老的标志，进而阐明面部细节的衰老趋势，实现预测一个人的年龄 韩敬东团队还发现，随着人年龄的增长而变多的脸部斑点与血液有关。
他们发 现，女人看起来比实际年龄要显老，其血液中胆固醇含量会比较高。
而要是男人看 起来比实际年龄要显老，其血液样本会显示白蛋白（血浆中的蛋白质）含量会比较 低。
“在分析脸部的同时，我们还对参与者的样本血液进行分析。
”韩敬东告诉澎 湃新闻记者，虽然研究最终发现在他们选取的血液中的
42个指标中只有中胆固醇含 量、白蛋白等4个指标和衰老高度相关，但是意义很不一样，这意味着脸部衰老的 同时，人的整个身体都在衰老，“特别是脸部衰老比实际年龄大超过6岁的人，他 们的血液指标变化明显。
”韩敬东说。
45 科技信息参考2015年第2期 化妆术能否真正挽回随着青春而逝去的颜值？韩敬东团队此次给出的答案是否定的。
韩敬东表示，虽然有年纪大的演员尤其是女演员通过化妆显得年轻，甚至能饰演比自己实际年龄小十几岁甚至几十岁的角色，但是在三维面部形态的科学分析前，化妆并不能帮到她们，实际有多老就会被测出有多老。
韩敬东团队的这项研究得到了科技部，国家自然科学基金和中科院项目的资助。
不过，对于这项研究潜在的商业前景，韩敬东并不是太关心，她告诉澎湃新闻记者，下一步，她将会努力研究人体内生物大分子和衰老的关系，从而解释那些衰老特别慢的人体内存在的奥秘，从而能造福更多人。
科学家首次发现慢性疲劳综合症属疾病的物证 作者：过客文章来：源腾讯科技发布时间：2015-3-
1 据国外媒体报道，科学家们首次发现，遭受慢性疲劳综合症（ME/CFS）折磨的病人们在免疫系统中出现了独特的变化。
研究人员称，免疫系统的变化代表它是一种生理疾病而非一种心理障碍。
慢性疲劳综合症的症状包括极度疲劳、难以集中精力、头痛以慢性疲劳综合症的症状与流感类似，会出及肌肉酸痛等，研究人员希望一种现头痛、极度疲劳、意力无法集中等症状免疫测试能够帮助提高这种疾病的诊断能力。
到目前为止，医生们只能够根据报告的症状做出诊断，这就导致许多人忽视了这种疾病。
但是现在哥伦比亚大学已经发现，患者体内51个免疫标记出现了特殊的模式。
这项测试也表明了长期患者和短期患者间存在差异。
研究人员在研究中检查了298位患有这种疾病的患者的免疫系统。
患病3年或3年以内的人们体内，一种名为细胞因子的免疫分子数量有所增加。
而且一种名为干扰素γ的分子浓度特别高，这会让疲劳的人们感觉就像患上了流感等病毒感染。
46 科技信息参考2015年第2期 哥伦比亚大学感染与免疫研究中心的MadyHornig博士称：“我们有证据证实，患有这种疾病的数百万人都已经清楚这并非是一种心理疾病。
我们的研究结果应当加速个体首次患病的诊断过程，并加快新治疗方案的寻找。
” 研究人员称，他们的发现需要在临床试验进行前进行重复验证，而目前市场上已经有药物能够抑制细胞因子水平，而且有可能帮助病患。
然而也有部分专家对于这些发现持怀疑态度：“研究团队本身是非常优秀的，但是这些发现只是初步的，而且需要进行更多的研究。
我们迫切希望这些研究结果能够尽快的进行重复。
” 高科技手套让聋哑人与普通人无障碍沟通 作者：林靖东文章来源：腾讯科技发布时间：2015-3-14 在讲德语的国家，聋哑和盲人可以利用一种名为“Lorm”的触觉字母来跟其他的聋哑和盲人交流，双方之间的交流主要是通过一系列手部动作来完成的。
但是，Lorm这种交流工具也有其局限性，因为正常人几乎都不会用它或者说理解它，这就意味着聋哑和盲人只能跟会用Lorm的人进行交流。
但是现在出现了一种新的技术，可以帮助聋哑和盲人更轻松地与不会用Lorm的人交流。
柏林的研究员们正在开发一款名为“移动Lorm手套”的产品，它将帮助聋哑和盲人将Lorm信息转化为计算机或移动设备上的文字信息。
聋哑和盲人可以通过手指来控制手套掌部的感应器，就像使用正常的手一样。
感应器可以将用户想要通过手部动作表达的Lorm信息转化成文字信息。
然后通过蓝牙，以文本短信息的形式发送到接收一方的智能手机上。
反过来，接收一方可以将回复的信息发回到用户的手套。
然后手套会通过背部的震动马达将文字信息转化成Lorm信息。
移动Lorm手套可以让聋哑和盲人同时与多人沟通交流。
47 科技信息参考2015年第2期 虽然这款手套才刚刚达到样品阶段，但是它已经被应用到现实世界里的实际应用之中了。
一位名叫埃迪豪格（EdiHaug）的聋哑和盲人通过手套的翻译功能向BBC表示：“我现在能够发出和接收信息了，这很简单。
” 谷歌GoogleX部门将开发外科手术机器人 作者：若水文章来源：凤凰科技发布时间：2015-3-28 据《华尔街日报》网络版报道，谷歌旗下GoogleX部门生命科学团队正联手强生集团（Johnson&Johnson），集中资源及知识产权，共同开发能够帮助外科医生进行手术的机器人。
强生公司在一份声明中称，谷歌将与强生旗下手术设备和技术部门Ethicon展开合作，共同开发外科手术机器人，重点关注开放手术相关的技术，包括参与复杂的妇科、胸腔和结直肠手术。
强生表示，该交易有望在第二季度完成，但需交由反垄断机构审查并通过。
强生未披露相关财务条款。
谷歌认为，其可以利用机器视觉和图像分析软件，帮助外科医生在手术过程中获得更佳察看效果，因为这些技术可以使外科医生更加便捷地获取手术相关信息。
两家公司的合作将集中关注“微创外科”技术，“微创外科”通过使用工具和其他技术，可减少患者的疤痕、失血、疼痛，同时有利于加快患者的痊愈时间。
外科医生正越来越多地使用机器人和一些特殊相机，通过控制其中部分工具，引导他们在患者体内找到正确的手术部位。
谷歌最近进入了医疗领域，成为其向交通、机器人和通信技术领域拓展延伸的一部分，谷歌希望这些领域在未来数十年后能够产生大规模新业务。
谷歌生命科学团队是其GoogleX研究实验室的一部分，该团队由美国国家基因研究所联合创始人安德鲁·康拉德（AndrewConrad）领导，去年该团队曾公布了基因组数据和纳米诊断研究项目。
“我们希望有一天能够在手术室同时改善外科医生和病人的体验。
”康拉德在一份声明中说。
48 科技信息参考2015年第2期 英销售首款艾滋病自我检测工具准确率达99.7% 文章来源：千龙科技发布时间：2015-04-28据英国《每日邮报》27日报道，英国网络上正在销售第一款DIY艾滋病自我检测设备，其检测准确率高达99.7%。
这款BioSure艾滋病自我检测工具不仅准确率极高，还方便使用者在任何时候和任何地方进行检测。
据估计，英国有2.6万人患有艾滋病并在不自知的情况将疾病传染给他人。
艾滋病现在是一种可以控制的疾病，但如果没及时诊断可能会对健康和寿命带来毁灭性的影响。
这款测试工具在网上销售，只需采集一点指血来检测HIV抗体的存在，15分钟后就能得到结果。
BioSure创始人布里盖特·巴德说，这是迈向艾滋病正常化检测非常重要的一步，并称：“了解自己的艾滋病状况是至关重要的,这个产品的推出能够让人们在自己感到舒适方便的地方更谨慎地进行检测。
”阳性的测试结果需要专业医疗人员进行确诊。
那些高危人群最好每三个月进行一次测试。
49
9 美国新财年的预算十分紧张。
但是在美国国会的支持下，科研机构仍然得以保住自己的那一份经费。
这不禁让人感叹：预算就像海绵里的水，挤挤总会有的。
美国勒紧裤腰支持科研的态度，也让人们看到了他们对以科技创新支持新一轮发展的决心。
国会力挺科研机构在美国国会中，仍然存在着影响政治决定的势力。
在2014年的最后一个月，各种政治阴谋诡计终于得以终止，一切尘埃落定。
2015财年联邦预算经国会批准的1万亿美元显示出，某些立法者所表达的意见仍然掷地有声。
在国会没有任何新资金用于支配的一年里，美国宇航局（NASA）和国家科学基金会（NSF）所得到的预算“蛋糕”却让他们欣喜万分。
两个机构的新财年预算得到了健康的增长，这大部分应归功于刚刚卸任的众议员FrankWolf（共和党—弗吉尼亚州）和参议员BarbaraMikulski（民主党—马里兰州）。
这两位资深的拨款负责人曾分别领导两院负责监督NASA和NSF的开支委员会，他们一贯支持这个两机构的预算开支。
（Mikulski也曾负责参议院的整个拨款委员会，在新国会就职后她已不再担任此职。
）去年，众议员Wolf和参议员Mikulski所坚持的观点在旷日持久的预算协商中逐渐占据优势，勉强避免了再一次的政府停摆和开支冻结延期的生效（因为2015财年始于去年10月1日）。
在2013年预算的打击之下，科研人员已做好最坏的准备。
他们估计，在2015年预算中，用于支持大部分科研机构的可自由支配经费应该不会有所增长。
但让他们欣喜的是，很多科研机构却收获颇丰。
不过，美国国立卫生研究院（NIH）的预算基本与去年持平，与2014财年相比仅上涨0.5%，为300.84亿美元。
1 科技信息参考2015年第2期 宇航局成最大赢家2015财年预算的一大赢家是宇航局科学办公室的经费分配，该办公室去年的经费为51.51亿美元。
国会拒绝了白宫对其提出的1.79亿美元削减，反而在去年的基础上增加了9300万美元，至52.45亿美元。
在这2.72亿美元的大反转中，最大的作用是为SOFIA项目额外投入7000万美元，继续支持NASA在波音747上架设红外望远镜的项目。
同时还有1亿美元用于推动木卫二项目价值数百亿美元的任务，有些研究人员相信在这颗卫星冰盖下的海洋中可能有其他生命的存在。
立法者同样拒绝了对哈勃太空望远镜项目的2500万美元削减，并追加了2700万美元以资助各个项目开展的教育和公众拓展活动。
火星探测项目以及红外巡天望远镜项目——宽视场红外巡天望远镜项目（WFIRST）的经费也有所增长。
即便如此，某些空间科学项目仍然感觉经费有所压缩，因为NASA重新对资金配置进行安排以符合国会的想法。
例如，他们可能无法全速推进小规模的探索性空间探测器（费用必须小于4.25亿美元），或者是大规模的新边界探索项目。
位于华盛顿特区的美国天文学协会（AAS）公共政策负责人JoelParriott表示。
地球科学是NASA六大主要科学领域中唯一没有获得立法者额外帮助的领域。
国会接受了白宫5400万美元的削减提议。
不过，地球科学研究者仍然松了口气，最终的方案并未采纳众议院对终止或限制某些地球观测项目的提议，这些项目不受共和党欢迎。
对于众议员AdamSchiff（民主党—加利福尼亚州）来说，木卫二所得到的经费是他所在选区、位于帕萨迪纳市的宇航局喷气推进实验室的大好良机，也是对奥巴马总统传达的一条讯息。
“每年我们都要击退来自政府的削减经费建议。
”Schiff表示，“这是迄今为止最响亮的宣言，NASA的科学研究是拳头部门”，需要总统在接下来向国会提交的2016财年预算申请中全力支持。
两党联手，也驳回了白宫对NASA教育活动的再造计划。
该机构一直允许项目科学家开展自己的教育和拓展项目，同时开展机构层面的项目。
作为重新配置科学教育的政府层面行为，美国政府曾于2013年试图终止NASA的这种教育活动，遭到了国会的否定。
此次，美国政府要求仅为项目类活动提供1500万美元的经费资助，但Mikulski又追加了2700万美元，基本与2014年之前的预算持平。
对于SOFIA的拥护者来说，伴随着好消息而来的还有一份警示。
参议院提出的8700万美元经费本来会允许科学家继续对望远镜进行升级，发挥这种基于地面设备
2 科技信息参考2015年第2期 的关键优势。
但是，美国天文学协会政策会员JoshuaShiode注意到，最终配置的7000万美元可能无法进行这种升级。
新国会就职后的科学未来国会为NASA提供了一份长长的要求清单，但是却允许NSF在各研究董事会间自由支配新增的1.72亿美元经费。
这是由于Mikulski和Wolf多年来对NSF领导力的尊重和支持，但是立法者却并非放任自流。
Wolf的开支委员会中的民主党领袖、众议员ChakaFattah（民主党—宾夕法尼亚州）帮助推动了该机构加倍投资神经科学领域的申请，作为政府大脑计划（BRAIN）的一部分。
Wolf确保了教育董事会获得了足够的经费增长，以推动小学和中学的科学教育提升课程。
同时，NSF获得300万美元的资金，吸引各个阶段的少数族裔学生进行科学研究。
尽管Mikulski曾提议投入巨额资金，将传统黑人大学放在重要的位置上。
在1月份共和党控制参议院后，Mikulski便失去了她的影响力。
但在整个拨款委员会和资助NASA、NSF的分会上，Mikulski可能的继任者、参议员ThadCochran（共和党—密西西比州）也是NASA和高校研究的支持者。
在众议院中，Wolf的退休为Culberson敞开了大门。
Culberson表示，他的两大要务是“空间探索和科学研究”。
他有信心实现这两大目标。
“我想确保科学家获得他们所需要的东西。
”他说，“如果有人告诉我NASA的预算中有窟窿，我会堵上它。
” 美筹款2.4亿美元加强理工科教育 作者：林小春文章来源：新华社发布时间：2015-3-23 每年一度的青少年科学展23日在白宫举行，美国总统奥巴马宣布一项2.4亿美元的捐助计划，以鼓励更多年轻人在科学、技术、工程和数学领域学习、深造。
奥巴马对参与科学展的学生们说，每一名年轻人都不应因缺乏资源而失去学习科学、技术、工程和数学的机会，为此他于5年前发起了“为创新而教育”的活动。
今年捐款来自全美各地的企业、学校和基金会。
至此，“为创新而教育”活动已经获得超过10亿美元的资金和实物捐助。
3 科技信息参考2015年第2期 据白宫发表的一份声明，比尔及梅琳达·盖茨基金会等美国基金会承诺提供1.5亿美元支持职业生涯刚刚起步的青年科学家；一些美国公司承诺捐助9000万美元发起一项名为“让每个人都梦想”的活动，支持少数族裔及女性学习理工科；美国“首席执行官联盟”则承诺扩大理工科优质教育计划，今年额外增加150万个学生名额；此外，美国有120所高校承诺培养2万名工程师。
加拿大下一年度研究经费预算出台 作者：张章文章来源：中国科学报发布时间：2015-4-27 在今年全国大选的准备阶段， 加拿大总理StephenHarper的政府 正在为自2006年上台以来，那些受 到保守党伤害的机构分配“友好赠 品”。
这些受益人包括退伍军人、 老人和有儿童的家庭等。
现在，加 拿大研究人员也加入了这一行列。
近年来，他们称Harper为反科学、反知识分子者。
但他们还要等待很 加拿大财政部长JoeOliver图片来源：FINANCECANADA 长时间，才能开始享用馈赠。
近日，财政部长JoeOliver公开了2015~2016财年预算蓝图。
这份延迟的预算 包含为加拿大创新基金会提供的10.8亿美元的竞争性经费，以及用于购买三十米望 远镜（TMT）15%~20%股份的资金。
近年，该国资助学术研究的3个拨款委员会将保持21.3亿美元的预算平稳。
但 一个为期10年、耗资12.2亿美元的加拿大第一个研究卓越基金中的4100万美元将 被用于支持大学为该国创造长期经济效益。
不过，即便最温和的增长也将有许多附加条件。
自然科学和工程研究委员会的 预算将增加1220万美元，但其中810万美元将直接用于“在类似业务创新项目的新 合作单元下，与企业、大学研究人员等的合作中”。
而优先领域则包括自然资源和
4 科技信息参考2015年第2期 能源、先进制造业、环境科学和农业。
该预算还表示，剩余的钱“将通过大学和社区创新项目，直接用于在加拿大科技专科学校和专科院校中的企业驱动的研究项目中”。
同样地，加拿大健康研究机构获得的1220万美元的额外经费中，约1060万美元将被用于健康护理效用和有效性研究，其余的则用于“耐抗菌素感染带来的健康挑战”。
同时，社会科学和人类研究委员会获得的570万美元的经费增长，将被直接用于与学术研究人员、企业和其他合作者的合作中。
新预算还将维持政府将该国科研单位重新定向为商业化的策略。
这意味着基础研究经费的竞争将更加激烈。
英2015年预算首次涵盖创新经费 作者：张章文章来源：中国科学报发布时间：2015-3-24 作为古老传统，英国发布 年度政府预算时，财政大臣会 用一个红色公文包携带着演讲 稿到下议院。
近日，今年的年 度预算发布，对研究人员而言， 这份报告并没有令人惊讶之处 ——未来
5年的核心科学预算 已经规划。
不过，新预算划拨 了2.4亿英镑以上的额外经费 以及之前承诺的一些细节。
“大臣能将更多的钱投入 财政大臣eOsborne提着红色预算箱。
图片来源：SUZANNEPLUNKETT 到创新项目中，并认识到科学的 价值，令人高兴。
”科学与工程运动（CaSE）执行主任NaomiWeir说。
CaSE是英国 的一个倡议组织，一直关注通货膨胀对平稳核心预算的影响。
CaSE发布的一份报告显示，新资金将主要花费在与技术相关的研究领域。
特别 是：
5 科技信息参考2015年第2期 1亿英镑用于无人驾驶汽车技术研发领域；6000万英镑用于新“能源研究加速装置”；4000万英镑投入到物联网研发领域；2000万英镑用于分析健康数据；1200万英镑用于农业信息和可持续度量方法新中心；1100万英镑划拨曼彻斯特、利兹和谢菲尔德技术孵化中心。
2015年预算还规定了之前宣布的5.38亿英镑将如何支出。
在这当中，4亿英镑将设立成竞争性经费，于2020年和2021年用于科学基础设施领域。
剩余的1.38亿英镑将投入研究枢纽和城市。
6 基础研究 科技信息参考2015年第2期 欧洲大型强子对撞机重启 作者：赵熙熙文章来源：中国科学报 发布时间：2015-4-
7 在经历了两年的停机维护、加固升 级及数月重启准备后，随着质子的再
一 次循环，欧洲大型强子对撞机（LHC）终 于开始了自己的第二次运行。
来自瑞士日内瓦附近欧洲粒子物理 实验室——欧洲核子研究中心（CERN） 的研究人员利用这一间隙对
LHC进行了 升级，从而使其能够在更高能量下运行， 并完成更大强度的碰撞试验。
此次重启被拖延了两周，原因是
一 升级后的LHC将有助于解决类似暗物质起源这样的谜题。
图片来源：CERN 块金属在环绕LHC的一个超导磁体周围 的安全系统中引发了短路。
3月30日，工程师们通过使用电流放电蒸发金属的方法 清除了这些碎片。
4月5日，两束能量相对较低的质子束流——每束仅包含了最低限度的质子数 量——以相反的方向在LHC总长27公里的超导磁体环中开始循环。
但它们还没有准 备好进行碰撞。
CERN在一份公报中说，LHC于当地时间5日上午10时41分发射出第一束质子 束流，另一束相反方向的质子束流于5日中午12时27分发射，两束质子束流循环 的注入能量为0.45万亿电子伏特（TeV）。
CERN的质子束流主管PaulCollier表示：“让LHC恢复到原来的样子，从完全 关闭到进行物理学研究，并不是按下一个开关然后便转身离开那么简单的问题。
” Collier与他的团队将在接下来的8周里让越来越多的系统上线，从而使得工 程师们能够微调和清理这些质子流束。
CERN还将开启LHC的加速系统，从而使每个质子流束的能量从450千兆电子伏 特（GeV）增加到6.5TeV，并且将这些质子流束“挤压”到更狭窄的通道中，从而 为接下来的碰撞做准备。
物理学家希望能够在今年6月的前半个月开始进行相关的碰撞试验。
7 科技信息参考2015年第2期 一旦CERN的科学家能够很好地了解他们的机器如何运行，研究人员将会增加在超导磁体环中被压缩的质子束数量。
Collier说：“到那时，我们已经完成了能量强度的跃升，我们正在谈论着这些质子流束中储存着的数百兆焦的能量，如果无法很好地控制它们，那么将导致灾难性的事故。
” 最终，整修后的LHC将在每一秒钟使10亿对的质子发生碰撞，其能量高达13TeV，这一数值比该对撞机之前的纪录增加了8TeV。
欧洲大型强子对撞机于2008年9月建成运行，首阶段运行于2012年末结束。
该阶段的两个强子对撞实验项目ATLAS和CMS均证实了“物质质量的来源”希格斯玻色子的存在。
LHC的第二次运行并没有设置这样一个显著的目标。
相反，物理学家将对不符合粒子物理学标准模型的现象信号的数据进行梳理，从而希望能够解开包括暗物质起源这样的物理学难题。
在对撞机停机期间，CERN强化了对撞机的1万个超导磁铁连接点，安装了超导磁铁保护系统，同时改进增强了制冷、真空及电子系统。
随着今夏将以13TeV的质子束流总能量运行，LHC实验将探索希格斯玻色子机制、暗物质、反物质等更多未知领域。
LHC是目前全球最大、能量最高的粒子加速器，它通过埋入地下100米深、总长27公里的超导磁铁加速并碰撞粒子，可在微观尺度上还原宇宙大爆炸后的宇宙初期形态，帮助科学家研究宇宙起源并寻找新粒子。
意科学家首次直接测量重力曲率 作者：房琳琳文章来源：科技日报发布时间：2015-3-18 意大利研究人员第一次成功实施了直接测量重力曲率的实验,这一成果标志着他们可能改进牛顿重力常数
G。
相关成果发布在近期《物理评论快报》杂志上。
很多年来，科学家已经发明了很多种复杂的方法来测量重力，最新的方法是利用原子干涉法。
这种方法通过原子的量子机械波动性质，使相关距离测量具有较高
8 科技信息参考2015年第2期 精度。
直到现在，研究人员已经能够测量随高度增加而变化的重力，在几英尺的范围内都能测出重力渐变。
新的研究成果能测量由大质量引起的引力变化，这种变化梯度被称为重力曲率。
据物理学家组织网近日报道，为了直接测量梯度的变化，需要在三个不同高度进行测量。
测量临近两个点的重力，产生两个不同的结果，再分别除以两个点之间的距离，得出不同的值，形成梯度。
在三个点测量重力则能计算出变化率，即重力曲率。
这个测量方法最初在2002年被提出，意大利研究人员的实验正是基于这个假设进行的。
为了同时在三个位置测量重力，研究人员在一米长管内的三个不同高度，创建了三个超冷原子羽流。
管子的上半部分被钨合金材料包裹，用来增加引力场的变化。
用能引起羽流一分为二的激光脉冲来辐射原子，一部分原子吸收了光子，另一部分则仍处于基础状态。
在测量时间段内，增加的动量让第一部分原子下降了一段距离，引起了两部分之间的量子波周期差异。
然后，研究人员将增加两波脉冲，让这两部分重新组合，并让他们能够相互干涉。
正如预测的那样，测量这种干涉作用，能计算出重力加速度和曲率的变化。
研究人员相信，用他们的方法能够很好地改进对G常数的测量，这在地理和地图绘制等工作中意义非凡。
微芯片上首次实现量子隐形传态 作者：刘霞文章来源：科技日报发布时间：2015-4-
8 由英国和日本科学家组成的国际研究团队首次成功地将量子隐形传态的核心电路集成为一块微型光学芯片。
这一新研究为科学家最终制造出超高速的量子计算机和超安全的量子通信铺平了道路。
尽管目前的计算技术已经取得了重大进步，但其性能正在接近传统物理学的极限。
另一方面，科学家们预测，量子力学原理将使得超安全的量子通信和超强大的量子计算机出现成为可能，从而突破目前技术的限制，但实现这一目标最重要的一步就是使用量子隐形传态技术。
9 科技信息参考2015年第2期 量子隐形传态，在概念上类似于科幻小说中的“星际旅行”，即可以利用量子纠缠把量子态传输到遥远的地方，而无需传输载体本身，这在量子通信和量子计算网络中发挥着至关重要的作用。
然而，传统的量子隐形传态实验需要数百台光学设备一起工作，全套系统可能填满整个实验室。
2013年，东京大学应用物理系的古泽彰教授和同事成功地实现了完美的量子隐形传态，但需要一套占地数平方米的设备，这一设备需要数月制造且无法升级。
现在，由英国布里斯托大学量子光学中心的负责人杰里米·奥布赖恩领导的最新实验摒弃了这些光学电路，并使用先进的纳米构造技术，将其功能集成在一个占地仅0.0001平方米的微型硅芯片上，这是科学家们首次在一个硅芯片上展示量子隐形传态，而且研究表明，新的系统能够升级。
研究人员表示，最新研究成果朝着最终将量子计算机集成为一块光学芯片目标，迈出了关键的一步。
奥布赖恩表示：“能将一般需要占据整个房间的光学电路的功能复制在一块光学芯片上，是巨大的成就。
实际上，我们将复杂的量子光学系统的大小整整减少了1万倍。
” 古泽彰则指出：“最新成就使我们能在光学芯片上实现完美的量子隐形传态，接下来是对整个量子隐形传态系统进行整合。
” 10 科技信息参考2015年第2期 自动化与材料 日本发明无接触检测指纹新技术 作者：蓝建中文章来源：新华网发布时间：2015-3-
2 警方调查案件时，采集指纹非常重要。
日本早稻田大学的研究人员与科学警察研究所合作，开发出一种无需接触就能快速检测出指纹的新装置，并且即使两个指纹叠加在一起也能识别。
以前采集指纹时，常使用撒铝粉或滴溶液等方法让指纹浮现出来。
但这些方法可能会破坏带有指纹的物品上附着的有用的DNA（脱氧核糖核酸）物质等，此外还难以区分重叠在一起的指纹。
此次研究利用高光谱成像技术，向对象物品发射对DNA影响很小的波长为532纳米的绿色激光，通过观测反射光的颜色差异，就能够分辨出指纹的形状。
即使有两个重叠的指纹，由于存在微小的颜色差异，也能够以70％的准确率区分出来。
由于指纹上的油脂和氨基酸的成分随着时间会发生变化，它们对光的反应也会随之变化，因此这项技术还能了解指纹留存的时间。
这种装置的大小如同一个旅行箱，容易运到案发现场。
今后，研究小组准备继续进行改良，争取在2017年使这一装置达到实用化。
新材料以减少一半的能源损耗俘获碳 作者：陈亮文章来源：新材料在线发布时间：2015-3-13 将碳从火电厂捕捉住对应对未来的气候变化非常重要，但是现在的技术还很昂贵。
化学家现在发现了一种新型材料，一种二胺追加金属氧化物的框架，它能使用更少的能量来捕获并螯合二氧化碳这种温室气体。
加州大学伯克利分校的化学家在碳捕获技术上有了一个非常大的进步，他们发现了一种可以高效吸收潜艇内和火电厂的废气中的材料。
11 科技信息参考2015年第2期 和现有碳捕获材料相比，这种材料释放二氧化碳的温度低，很有潜力将整个过 程需要的能耗降低一半。
释放的二氧化碳可以用一种叫做封存的技术注进地下，或 者在潜艇中，可以将二氧化碳释放进海中。
“火电站排放的气体中，二氧化碳占了
15%，所以碳捕获部件将很有前景。
” 该文章的资深作者JeffreyLong说到，Jeffrey是加州大学伯克利分校化学系的教 授，是劳伦斯伯克利国家实验室的资深科学家。
“这种新材料的会使部件更加小巧， 整个（碳捕捉）运营的费用 将大大的降低。
这种金属氧化物框架 的二胺改性产物（MOF），可 以在室温下在潜艇内除去
二 氧化碳，也可以在
100华氏 度的电厂废气中捕捉二氧化 碳。
“这在类似国际空间 站这样的地方很有用处。
”Long说到。
虽然现在火电站并没有被要求要捕获废气中的
二 二胺追加金属氧化物框架和二氧化碳结合前后。
这个视角是MOF某一个孔的横切面，显示二胺分子（蓝色）连接到了金属（锰，绿色）原子。
二氧化碳（灰色和红色）通过一种合作机制链接在了孔洞表面。
一些氢原子（白）为了图片的清晰度而被忽略了。
氧化碳，但是这对于控制因 化石燃料的燃烧所带来的气候变化是非常重要的。
如果地球的二氧化碳含量继续上 升，最严重的情况就是我们就需要从大气中直接移除二氧化碳来使得地球更加适宜 生存。
Long
和他的同事将他们的新材料，二胺追加MOF，发表在这一周的《自然》上。
从管道气体到潜艇 火电厂里的二氧化碳捕捉技术是非常古老的，将废气通到有胺的水里，之后
二 氧化与胺相结合。
之后这样的液体加热到120-150摄氏度释放出气体，液体被回收 利用。
这整个过程非常昂贵：大概会使用到发出电能的30%，之后的封存还需要花 费额外的能量。
这种新的MOF可以在一定温度范围内下捕捉二氧化碳，这与它所添加的二胺是 如何合成的有关，之后在比吸收二氧化碳的温度之上50摄氏度的温度释放二氧化 碳，比原来的技术的80—110摄氏度要低。
因为MOF是固体的，所以整个过程就比 较低耗了。
12 科技信息参考2015年第2期 MOFs是金属复合物，在这个例子里，是镁和锰，与有机物一起形成一种多孔的有平行显微隧道的结构。
很多年前，Long和他的实验室同事发现了一种将胺接到MOF上的方法，用来来构造一种多孔的可以让二氧化碳直接穿透到材料中。
他们发现将二胺接到MOF上的材料和其碳捕捉材料完全不同，在MOF中，在特定的温度和压力下，二氧化碳将很快的进入到材料中，之后在这个温度的50摄氏度以上，气体也会很快的释放出来。
在新的文章中，加州理工大学的研究生ThomasMcDonald和JaradMason一起和其他的同事，描述了这是怎么工作的。
“这种材料的特别之处在于它与二氧化碳的结合方式，”Long说到。
“当第一个二氧化碳分子在特定压力下开始被吸收之后，突然就开始促进之后的二氧化碳吸收，MOF非常快的被浸透。
这和其它的胺类吸收二氧化碳的机制不同。
” “之后”，他讲到，“如果你将温度升高，在一些温度下二氧化碳会非常快的倾泻而出。
” Long的小组发现二胺在和MOF的金属原子相结合后会和二氧化碳结合形成新的物种，并且沿着MOF的内部通道水平排布。
在一定的高压下，一个二氧化碳分子和胺结合之后会帮助旁边的二氧化碳发生反应，也就是说引发一种链式反应，使二氧化碳与二胺发生聚合。
将温度上升50摄氏度之后，反应将会非常快的反向退回。
二氧化碳与金属结合所需的温度可以通过调整MOF中的金属调节。
Long已经演示了一些可以在室温下与百万分之三百浓度（300ppm）的二氧化碳结合的MOF。
现在的大气二氧化碳浓度大约为400ppm，政策制定者希望将这个浓度控制在350ppm之下以避免非常严重的气候变化，这种变化会引发全球的灾难气候数量上升以及海平面上升，平均气温上升10华氏度等。
我们很幸运上个夏天，Long于别人合作创业，成立了MosaicMaterials，使用新的科技来减少化学分离的费用，并计划进行二氧化碳从火电厂尾气中分离的实验研究。
这包括了制造含有毫米尺寸小球体的圆柱体装置，小球体包含着紧实的MOF晶体粉末。
“我们希望发现一些可以在潜艇中测试的东西，”Long说到。
那会铺平我们发展的道路，我们计划捕捉在天然气发电站的二氧化碳（5%）以及火力发电站中更高含量的二氧化碳。
“我们很幸运，”他说，“我们只是试着找到一种简单的将胺接到MOF表面的方法，因为它们是在有水环境下结合二氧化碳的一种不错选择，这可能并不能适用于管道气。
但是刚好我们找到了一种长度的胺，使这种一维链可以和二氧化碳以一种合作反应的方式结合。
Long认为这个发现对工厂固定二氧化碳有重大意义，受惠于镁基MOF与天然的光合作用酶RuBisCO的结构惊人相似。
13 科技信息参考2015年第2期 光氧携手让3D打印提速100倍 作者：刘霞文章来源：科技日报发布时间：2015-3-18 美国硅谷初创公司“碳3D（Carbon3DInc）”研制出一种全新的“连续液界面生产工艺（CLIP）”，这一创新性的方法不仅能让3D打印过程快25到100倍，而且能制造出采用其他方法无法获得的结构。
研究人员表示，这一方法除了能为医疗领域开辟新天地外，也有望让汽车和航空领域大大受益。
Carbon3D公司成立于2013年。
最新的CLIP技术由该公司首席执行官、北卡罗莱纳化学和化学工程系教授约瑟夫·德西蒙尼、该公司首席技术官历克斯·厄莫希金博士和罗莱纳化学和化学工程系教授爱德华·萨穆尔斯基共同开发。
据美国每日科学网3月18日（北京时间）报道，CLIP技术的工作原理是通过操纵光和氧气来将液体媒介中的物体融合在一起，构造出物体的3D模型，而非采用传统的逐层打印方法制造出物体的模型。
在实验中，研究人员让光束通过一个氧气可渗过的窗户进入一种液体树脂内，光和氧气携手工作，能很好地控制树脂的固化过程，从而制造出经济可用的物体，其大小一般为20微米以下。
研究人员表示，这一过程不仅迅速，而且能很好地控制成品的结构。
该公司的一项实验显示，它们从一大桶蓝色液体中打印出一个小型埃菲尔铁塔仅用了短短六分钟。
德西蒙尼说：“通过对整个3D打印技术的方法及其背后的物理学和化学原理进行重新思考，我们研制出了这种新技术，新方法的主要原理是‘在液体池中培育出物体’，其能比传统技术更快地制造出零件，而且也将大力助推材料科学技术的发展。
” 该研究团队目前正在对这一技术进行改进，并寻找能与之兼容的新材料。
研究表明，CLIP方法能将很多材料制造成拥有新奇属性的3D零件，这些材料包括人造橡胶、硅树脂、类似尼龙的材料、陶瓷以及能生物降解的材料等。
德西蒙尼进一步补充道：“最新方法除了可以使用很多新材料之外，还能使我们制造出更坚固耐用且拥有独特几何结构的物体，例如专门为某个病人定制的心脏支架等，而采用其他方法无法获得这样的结构。
在未来几年内，我们或许可以借助这一方法，按需打印出病人专用的冠状动脉支架、牙齿植入物或义肢等。
” 总编辑圈点欣赏传统的3D打印就像看着油漆变干，尽管结果有趣，但过程却非常漫长和枯燥，这其实只是“2D打印”，是把一层又一层平面打印叠加起来，因此需要许多 14 科技信息参考2015年第2期 小时，甚至数天，且机械性能脆弱。
本项技术通过使用激光矫正和氧气固化流程，把传统机械的打印方法改变成可调谐的光化学过程，把层层叠加变成一次成型，这就是一种颠覆性技术，希望它能为3D打印带来更多可能和更美前景。
加拿大开发出心电图身份验证腕带 作者：常丽君文章来源：科技日报发布时间：2015-3-17 现代生活中用到的密码越来越多，我们不断地创建、丢失、还原、重设和管理 多个密码。
如有更好的保护方法，用起来也不难，用户和商家都会感兴趣。
技术专 家提出用指纹和虹膜识别作为数字时代下一步的方向，但还有其他选择——心脏。
如果能用心脏发出的电信号顺畅无阻地解开加密设备，那会怎么样？前不久， 加拿大多伦多大学的一家衍生公司推出了一款“Nymi
带”（Nymiband）就是为此而 设计，它能利用佩戴者独一无二的 心电特征来确认其身份。
最近，英 国哈利法克斯银行（Halifax）正在 对这一新型可穿戴设备进行测试。
据物理学家组织网
3月16日 （北京时间）报道，Nymi带就像
一 个腕表，能让人们用自己唯一的“心 脏签名”——心电图（ECG）来做身份鉴定。
它只需“看一眼”你的心电图波形，就能确认你的身份。
你 Nymi带就像一个腕表，能用心电图（ECG）来做身份鉴定 可以用相关的App程序获得规则的日常心跳变化，多次改进你的心电图资料。
用户把它扣在一只手腕上，用另一只手的手指去触摸它，手指和腕带之间就会 产生电流。
这样就向腕带证明了一次自己的身份。
当要开车门或进入住宅的时候， 腕带就会做它的证明工作了。
但这款
Nymi带能进行银行交易吗？它能否让存钱更安 全？ 对此，Halifax银行在最近的新闻发布会上表示，他们承担了“概念论证”工 作，测试Nymi带能否减少用户记忆日常密码的需求，同时确保其安全性。
15 科技信息参考2015年第2期 心电图签名能替代网上银行密码，《连线》杂志的詹姆斯·坦普顿说：“在一个用心电图腕带记录个人心律节奏的概念论证实验中，可以用它来登录一个网上银行服务站。
”这一技术通过蓝牙结合相关App，可用于Windows，Mac，iOS和Android系统。
Halifax银行创新与数字开发部主任马克·莱恩说：“在探索Nymi带和可穿戴技术的潜在用途上，我们还处在非常早期阶段，这些能帮我们改进服务，进一步掌握怎样以最佳的方式满足客户的需求。
” 与指纹或虹膜扫描不同，莱恩说：“心电图是一种生物计量指标，是身体的关键信号，因此为防范入侵和伪造提供了天然的、强有力的保护。
这一技术关于心脏的封闭的安全循环，能防止骗子用偷来的心电图进入服务站。
” 人造纤维坚若蛛丝 作者：宗华文章来源：中国科学报 发布时间：2015-3-
9 蛛丝比钢铁更强韧，比凯夫拉(一种被广泛用于制作防弹衣等的复合材料)更坚固。
不过，人类仿制的蛛丝一直无法同实物相媲美。
如今，一个德国研究小组研制出硬度和蛛丝相同的人造纤维，从而使制造更安全的气囊成为可能。
此前模仿蛛丝的努力集中在两类分子上。
一类创造坚硬的晶体材料，另一类则建立更像凝胶状的物质。
晶体悬浮在凝胶中，从而形成大的蛋白。
不过，来自德国拜罗伊特大学的ThomasScheibel及其同事意识到，这忽视了两种有助于将丝状物排列整齐的较小分子。
“它们对纤维最终的结构和性能并无贡献，这也是两者之前被忽视的原因。
”Scheibel表示。
16 科技信息参考2015年第2期 该团队将蜘蛛的造丝基因拼接到大肠杆菌中，使后者得以在酒精和水的混合溶液中产生全部4种分子。
随后，研究人员利用一种被称为湿法纺丝的方法拉长纤维，从而创造出人造丝。
当在刚刚形成后便被拉长时，该纤维最为坚固，很像蜘蛛用其后肢开始织网，以便将分子拉长并排列整齐。
得到的材料并没有像蛛丝那样强韧，但更加有弹性。
这意味着它在不断裂的情况下无法承受很大压力，但能被拉伸得更长。
“这并不奇怪。
”Scheibel介绍说，因为真正的蛛丝由3种具有不同属性的蛋白制成，而他的团队只利用了构成最具弹性蛋白的基因组。
目前，他们正在研制利用全部3种蛋白制成的更高级人造丝。
与此同时，现有纤维的韧性使其无法在制作汽车安全气囊时得到很好的利用。
Scheibel表示，目前由诸如凯夫拉等材料制成的气囊坚韧有余但弹性不足，而人造丝能解决这一问题，前提是该团队能扩大生产规模。
不过，这或许有点难度。
自主材料能让机器人改变颜色和形状 作者：刘霞文章来源：科技日报发布时间：2015-3-24 美国科学家在最新一期的《科学》杂志上撰文指出，材料科学领域的不断进步使组成机器人的各个部分能独立自主地做出动作和反应，因此，未来的机器人或许能自动改变形状，且能在更多领域找到用武之地。
该论文的作者之
一、科罗拉多大学的计算机科学家尼古拉斯·康奈尔解释说，现在，用来制造机器人的材料正在变得越来越自主：其能感知周围的环境、进行计算然后做出反应，其间并不需要借助计算机的力量。
这意味着，在制造机器人时，我们可以摒弃以前在材料内放置传感器，再将其同计算机用电线相连的做法，而是直接将传感器和计算机的功能集成在制造材料本身内。
基本的原理是，制造机器人的每种材料拥有数百万个组成部分，这些部分能计算自己基于本地刺激后做出的反应，接着，这些部分之间能相互交流沟通，如此一来，使整个系统完美和谐地结合在一起。
康奈尔举例说，借助上述想法，未来我们能制造出可以给食物加热和降温的餐桌。
他说：“组成这个餐桌的所有部分可以相互交流，做出对食物加热或者降温的决定。
”据美国《大众科学》网站近日报道，这篇论文也提出了一些听起来更像科 17 科技信息参考2015年第2期 幻小说而非现实的应用：比如，打印在杂志尾页的视频游戏、能根据风力情况改变形状的机翼、能像乌贼一样伪装的汽车或制服、拥有触感的义肢等。
康奈尔的研究生也提出了很多极富创新型的想法：从能改变颜色的手机壳到不使用时能卷起来的滑板等。
康奈尔进一步补充说，现在，我们当然也能制造出上述某些产品，但制造成本极其昂贵而且不能大规模制造出来。
不过，拥有自主能力的新材料的不断涌现将很快改变这一情况。
而且，一旦这种材料的制造方法变得更加简单，它将在很多领域大显身手。
比如，碳纤维就是一个活生生的例子，英国研究人员最初借用碳纤维的物理强度来制造飞机，但现在，我们能在网球拍、手机壳等很多物品上找到其“倩影”。
康奈尔表示，要想这个领域不断进步，需要将机器人学和材料科学结合起来，机器人材料科学在未来将取得长足而巨大的进步。
他自己计划在未来几年专注于研制义肢用的敏感皮肤。
低密度钢材可比钛合金更坚韧 作者：房琳琳文章来源：科技日报发布时间：2015-4-
7 韩国研究人员发现了一种生产新型低密度钢材的方法，这种钢材比应用在众多生产领域的传统钢材更坚固、更轻且更有弹性。
他们发表在《自然》杂志上的论文描述了整个制备的过程，研究人员希望在不久的将来这种新型钢材能在某些领域替代传统钢材。
钢的最大应用领域莫过于制造汽车，近些年来，由于发动机也在寻找更轻的替代品，钢的需求逐渐在下滑。
由于从铁而来，所以钢的重量始终是个大问题，人们会增加其他的轻金属，却让它韧性变差或者更加脆弱。
据物理学家组织网近日报道，在这次新的尝试中，研究人员报告称，他们已经找到了一种新的混合方式，能够制造出低密度的钢，且比昂贵的钛合金更坚固、更有韧性。
研究人员解释说，技术秘诀在于在热处理过程中形成新的结构以及使用正确的混合成分，除了添加传统的铁、碳、铝和锰之外，还添加了镍。
他们发现，镍能在退火过程中与铝发生作用，产生了纳米尺度的B2晶体。
为了确保晶体在金属中均匀 18 科技信息参考2015年第2期 散布，研究人员在电子显微镜下研究了样本。
化学家已经确认，B2晶体具有耐剪切性，那么，含有这种晶体的钢就会变得异常坚固。
研究人员已经与世界上最大的钢制造商POSCO公司组成团队，继续观察这种新型钢材可否应用于汽车甚至飞机上。
有关计划的第一步就是观察新型钢材制备过程是否具有可扩展性。
“智能肌肉”让人造手更灵敏 作者：常丽君文章来源：科技日报发布时间：2015-4-
2 德国萨尔兰大学的科研小组 近日制造出一种装备了形状记忆合 金“肌肉”的人造手，它比目前的 人造手更加灵活轻盈。
手上的“肌 肉纤维”由成束的超细镍钛合金丝 组成，能绷紧、能弯曲，让人造手 能执行更为精确的运动。
这一技术 将来既可用在工业机器人上，也能 制作新型义肢。
该小组将在
4月13 工程师正在展示他们的人造手原型 日至17日的德国汉诺威工业博览会 上演示人造手的模型。
据每日科学网站报道，科研小组由萨尔兰大学和机电与自动化技术中心教授斯 戴芬·希莱克领导。
他们将形状记忆镍钛合金拉成直径与头发相仿的细丝，仿照人 类的肌肉结构，把合金丝组成一束一束，用多股合金丝连接手指关节，模拟肌肉纤 维做成手指的正面屈肌和背面伸肌，且能迅速地收缩和舒张。
希莱克说，“形状记忆”合金是指这种金属能“记得”自己的形状，在变形后 能恢复成原来的样子。
“镍钛合金的这种特性来自其内部的相位变化。
比如合金丝 在变暖时会导电，材料会改变晶格结构，使它像肌肉那样收缩。
” 目前工业生产线上的人造手要依赖许多复杂的支持技术和其他设备装置工作， 如电动机或气动装置，变得笨重不灵活，有噪音且造价昂贵。
“相比之下，用智能 19 科技信息参考
2015年第2期 肌肉制造的工具无需附加设备，轻巧灵活，适应性强而无噪音，生产成本也相对较低。
”希莱克说，“在所有已知的驱动机械中，合金丝的能量密度最高，能在严格限制的空间里完成高强度的运动。
” 参与研究的工程师菲罗蒙娜·西莫尼说：“在施加一个很强的拉力时，这些合金丝束能迅速地收缩和舒张。
这种表现的原因是快速冷却，因为大量金属丝表面积更大，使热量能迅速扩散。
一束很细的丝线能承受相当于人类肌肉快速收缩和拉伸的力量，所以，我们能实现迅速平稳的手指运动。
” 用形状记忆合金丝做肌肉的另一个效果是，当人造手正在执行一个特定动作时，如果受到阻碍，它能以很自然的方式作出反应。
这意味着人类能和人造手“携手”工作。
合金丝的相对运动由一个半导体芯片控制，能完成精确的运动。
这一系统不需要传感器。
“合金丝材料本身就有传感属性。
”希莱克说，“控制器能识别电阻检测数据，从而知道合金丝在任意时刻的确切位置，使手和手指能精确活动。
” 研究人员希望继续研究手部运动模型，探索形状记忆合金丝的传感属性等，以进一步开发人造手原型，改良其模拟人手的方式。
美研制出可监测湿度的微型生物机器人 作者：王小龙文章来源：科技日报发布时间：2015-03-31 研究人员将真菌孢子与石墨烯量子点结合在一起，制造出了一种极其微小的生物机器人。
“这是一个令人着迷的设备，你可以说它是一个传感器，也可以说它是一个类似于机械战警般的生物机器人。
”美国伊利诺伊大学芝加哥分校的科研人员日前将真菌所产生的孢子与石墨烯量子点结合在了一起，制造出了一种极其微小的生物机器人。
该装置有望用于环境监测、食品安全等领域。
相关论文发表在自然出版集团旗下的《科学报告》期刊上。
20 科技信息参考2015年第2期 随着纳米技术的发展，制造出肉眼不可见的微型机器人已经成为一件可能的事情，将生物体与无生命的机器相结合也成为解决问题的一个备选方案。
新研制出的这种装置主要由孢子和石墨烯量子点组成，研究人员首先从细菌中提取孢子，再将石墨烯量子点放置在孢子的表面，而后在孢子两侧各贴上一个电极。
这样，当孢子周围的湿度下降时，孢子就会收缩，其中的水分会被压出。
由于孢子缩小后体积变小，两侧的量子点会紧靠在一起，电极的导电性也会立即发生变化，从而达到了监测湿度的目的。
研究人员将这个设备称为“纳米电子机器人设备（NERD）”。
该研究论文第一作者、伊利诺伊大学芝加哥分校副教授维卡斯·贝瑞说：“在湿度发生改变的那一刻，我们就能立即得到一个清晰准确的反馈。
这个反应速度比目前最先进的人造吸水聚合物制成的传感器快10倍以上。
而且与人造传感器相比，这种生物传感器在极端低压以及极低湿度下具有更加出色的灵敏度。
” 物理学家组织网近日报道称，目前常见的湿度传感器的灵敏度随着湿度的增加而逐渐增强，而NERD的灵敏度在低湿度情况下反而更加灵敏。
这种传感器能够适应各种环境，甚至是真空，这在防腐或食品质量监测领域有重要应用前景。
对于运行在太空中的设备而言，这些传感器同样非常重要，因为在这些地方湿度的变化是预示泄漏的一个重要信号。
贝瑞说：“这种传感器具有广泛的应用前景，此类研究为人们探索生物体与电子及机械设备的结合提供了一个新的角度。
” 新研究有望降低LED成本 作者：谈悠文章来源：中国科学报 发布时间：2015-4-
8 虽然市面上能买到的LED灯耗电量仅为白炽灯的6%，使用寿命长达5万小时以上，但较高的售价，使其无法轻易走入寻常百姓家。
南京理工大学近日取得的新型二维半导体研究进展，有望制造出新型材料，极大降低LED灯生产成本。
相关成果在线发表于国际期刊《德国应用化学》，并被选为期刊封面。
据该校纳米光电材料研究所所长曾海波介绍，成本低廉的新材料是目前国内外材料学界争相研发的重点。
近年来，取材普遍的石墨烯等新材料展现出卓越的性能，非常适用于制造包括LED在内的信息、能源器件。
然而，这些新材料也有致命的缺 21 科技信息参考2015年第2期 点——金属或半金属属性，而用于生产的材料必须具有半导体属性，如何改变这些材料的属性成了材料学界难以攻克的瓶颈。
南理工设计的新材料单层砷烯和锑烯，只有一个原子厚，具备半导体属性。
这种超薄材料稳定性强、性能优越，应用前景极为广泛。
曾海波介绍说，其实制造LED只是这种新材料应用的一个方面，对硅的取代将具有更大的应用价值。
硅是目前计算机、手机芯片（集成电路）的主要制造材料，然而，随着现代科学技术的进步，集成电路上的晶体管密度越来越大，其密度的增加越来越困难，硅材料即将达到其应用尺寸的极限，而二维新材料则能突破硅的这一限制。
例如，谷歌眼镜、智能健康手环等柔性可穿戴设备，目前还依靠硅在制造，而新材料一旦应用，这些可穿戴设备不仅性能会突飞猛进，而且会更加轻薄小巧，价格也会更加亲民。
英国研发飞机智能皮肤可自动感知外界伤害 作者：多多文章来源：腾讯科技发布时间：2015-4-21 根据国外媒体报道，最近来自英国BAESystems公司的工程师们宣布正在为飞机研发一种全新的“智能皮肤”。
这种皮肤能像人类皮肤般感受外部环境变化，侦察潜在危机所在。
据悉，这种智能皮肤其实是一种涂层，由数万个迷你传感器组成，这些感应器安置在机身外，拥有独立供电系统，配合特别设计的软件，可以实时监测风速、涡流、气温、机身损害等。
这些感应器的体积小如米粒，有的甚至如同灰尘一样小。
这些感 22 科技信息参考2015年第2期 应器配有独立的电源，若与适当的软件搭配，便能如人体皮肤把信号送入大脑一样进行交流。
考虑到这些感应器极其微小，BAE公司正在研究改装现有飞机的可能性，甚至考虑像喷漆一样将感应器喷在飞机之上。
主导这项研发计划的资深研究员LydiaHyde表示，如果飞机（甚至是汽车、船舶等交通工具）外表可铺满许多如尘埃般大小的感应器所组成的“智能皮肤”，进而感知周边世界的变化，并检测压力、热度或损坏的状况。
通过成千上万个感应器的输出与大数据的信息对照分析，这项技术将有望成为英国产业的游戏改变者。
未来将出现更多完善的防御性平台，这些平台将承担更为复杂的任务，并能降低飞机日常维修的需求。
可掌控气体的新材料将大行其道 作者：张章文章来源：中国科学报发布时间：2015-4-15 一个由闪闪发光的钢铁建成的 小城市横跨德国莱茵河，这里是该国 化学巨头巴斯夫公司的总部。
在过去两年间，这里小部分箱式 送货车和小汽车携带着一个大秘密： 燃料箱塞满了一种与众不同的晶体材 料，材料上面充满了直径约
1纳米的 小孔。
这些孔内部存在着整齐堆叠的 甲烷分子，准备着为货车的内燃机提 供燃料。
这些奶酪般的晶体就是金属有机骨架（MOF）。
这些小孔能捕获客体 图片来源：Yaghi实验室 分子，并在某些情况下强迫它们参与化学反应。
而且，它们能被极精确地调整：研 究人员已经创造出两万多种MOF，应用范围从除去电厂排放的二氧化碳到分割工业 混合物等。
“目前，在化学领域，MOF是发展最快的材料种类。
”该领域先驱之
一、 美国加州大学伯克利分校化学家OmarYaghi说。
23 科技信息参考2015年第2期 长期以来，MOF被认为过于脆弱，无法在现实世界使用，通常一旦客体分子被移除，它们就会立刻崩溃。
许多研究人员怀疑MOF可能永远无法打败坚固的无机材料——沸石，后者的孔隙被广泛应用于过滤和催化等各种工业过程中。
但经过全世界相关实验室10多年的密集研究，MOF已经为走向商业化应用作好准备。
巴斯夫公司表示已经准备在今年推出甲烷储存体系，它能比传统压力容器填充更多燃料。
MOF研究人员表示，这个划时代事件将为他们的工作注入一针兴奋剂，而且可能刺激针对MOF其他应用的商业兴趣。
存储之战MOF的大部分酝酿工作能追溯到1999年，两种与众不同的材料初次登台：由中国香港科技大学研发的HKUST-1和Yaghi研发的MOF-
5。
后者的内表面面积至少为2300平方米每克——足以覆盖8个网球场。
“这是一个转折点，因为它打破了所有表面积纪录。
多年后，巴斯夫公司告诉我，他们曾认为这是印刷错误。
”Yaghi说。
更大的内表面积意味着有更多区域堆叠客体分子。
领导巴斯夫公司多孔材料研究的UlrichMüller很快看到了机遇。
“Yaghi的论文发表后，我们开始直接研究MOF。
”他说。
制作稳定的MOF的关键是使用金属原子簇而非单个离子作为节点。
这些簇的几何结构决定了该晶体的总体结构。
不断发展的万能工匠部件能让MOF比沸石更适用，并能让化学家为特定应用设计出尺寸和化学性能恰好合适的晶体产品。
目前，科学家已经研发出能抵御500摄氏度高温，或在沸腾甲醇中轻松维持一周的MOF。
还有的MOF的内表面积是MOF-5的3倍，或孔隙足以容纳短粗的蛋白质。
巴斯夫公司当前控制着初期MOF市场。
它之所以将目标定位于甲烷储存是因为页岩气十分便宜且越来越可用，因此可以为汽车提供能源。
但当下，这种气体的储存体积大，并且高压油箱价格昂贵。
这极大限制了甲烷的使用。
MOF则能在更低的压力条件下储存更多的甲烷。
但要实际应用，MOF孔隙的大小和化学特性必须十分正确，因为它们决定甲烷如何在材料内进行堆积。
“如果你仅让甲烷漂浮在气孔中，你可能使用的还是一个空筒。
”Yaghi说。
为了束缚甲烷，研究人员使用能暴露金属离子的气孔。
这些离子能扭曲甲烷的电子云，使其产生偏振，以便气体黏住金属。
但如果这些气孔对甲烷的束缚过于薄弱，气体将会外溢；太强烈，容器将很难清空。
最佳的MOF晶体能占据一个宜居带，赋予一个空容器在适度的压力下保持至少两倍的容量，而且还允许它们在压力泄漏 24 科技信息参考2015年第2期 时，释放出几乎所有的甲烷。
“机动车辆的甲烷存储很大程度上已经解决。
”Yaghi说。
但谁也无法担保其获得商业成功。
自从去年原油价格暴跌后，该气体的经济刺激消失。
“所有事情都有点混乱。
”Müller说。
市场观察家预测，石油价格迟早将回升。
但同时，加州大学伯克利分校的JeffreyLong表示，MOF甲烷储存系统仍有较大的提升空间。
通过与Yaghi、巴斯夫公司和福特汽车公司合作，他计划降低填充燃料箱所需的压力。
“如果降低到35巴，人们将能在家为汽车加燃料。
”他说。
Long和同事表示，已经研发出在低气压下能储存更多甲烷的MOF，并将发表相关结果。
MOF能通过存储氢，对交通运输业产生更大的影响。
将冷冻气体压缩到高压燃料箱里是复杂和昂贵的。
但将这些油箱更换为MOF是一个巨大挑战。
“没有吸收剂具有足够高的商业使用能力。
”Long说。
Long研究小组开发出破纪录的镍基MOF，在室温和100巴的条件下，每升燃料罐能携带12.5克的氢。
但这仍低于美国能源部2020氢储存目标——每升40克。
试验性分离研究人员还希望MOF能从空气中抽出特定分子。
“尤其是气体分离，可能是这些材料的竞争优势。
”Long说。
它们可能对裂化厂有极大的吸引力。
这些工厂会加热原油，分解其大分子，从而得到轻质烃。
这些气体尤其难以分离。
例如，丙烯和丙烷仅相差两个氢原子，而且沸点仅有约5摄氏度的差距。
此时，精炼机利用冷却混合物对其进行分离，直到其液化，然后缓慢加热，直到第一个气体首先汽化。
但温度的改变使其成为化工厂最耗能的工艺过程之
一。
Long研究小组发现，一种名为Fe-MOF-74的晶体能让该过程更加简单，并能降低成本。
这种晶体的外露金属阳离子能捕获经过的丙烯分子的电子，降低其通过速度。
在45摄氏度下，丙烷首先出现，加热MOF，然后释放99%纯度的丙烯流。
另一种晶体Fe2（BDP）3能有效地分离己烷同分异构体。
线型分子能够出现在MOF三角形通道的拐角处。
或许对以MOF为基础的分离的最终测试每年能从化石燃料发电厂捕获13.7亿吨的二氧化碳。
传统的碳捕获体系主要依靠溶解剂——能在40摄氏度的排出气流中与二氧化碳进行反应。
移除和加热该溶解剂到120摄氏度或以上能释放吸收的气体，以便收集和储存。
但温度的反复变化消耗了电厂20%~30%的能量，并且需要价格昂贵的基础设施。
25 科技信息参考2015年第2期 上个月，Long等人研发出的镁基和锰基MOF，在温度变幅为50摄氏度的条件下吸收和释放超过其重量10%的二氧化碳。
其孔隙中排列有胺分子，它能与二氧化碳发生反应。
快速前进催化作用常被认为是MOF最具前途的应用之
一。
它们可调节的气孔能将试剂保持在适当的位置，劈开特定骨架，然后锻造新的，正如一个酶的活性部位。
但西北大学化学家JosephHupp表示，直到几年前，这种催化剂的发展进程仍非常缓慢，尤其因为几乎没有MOF具有足够的化学稳定性能完成多次反应。
结果是，Hupp表示：“没有案例能显示MOF更出众，以致没有化学家选择使用MOF催化剂。
”但现在，研究人员正在通过利用稳定的MOF，并扭曲其孔隙周围的化学基团，制造有希望的催化剂。
他们还更进一步，逐步置换出全部的链接和金属节点，改造MOF的化学和物理特性，并且不让整个结构崩塌。
这些进步允许化学家设计和制造多种多样岩石般坚硬但具有化学活性的MOF。
“现在有许多MOF，我们在5年前根本制造不出来。
”Hupp说。
确实，该领域一个不断扩大的挑战是MOF庞大的数量令人眼花缭乱。
“我们有太多种MOF了。
”Yaghi说。
Hupp也表示同意。
他指出，研究人员需要合成那些特性并未完全开发的MOF，而非精炼那些已被证明具有稳定性和活性的。
另一个挑战是，MOF需要与目前的技术进行竞赛，例如沸石。
这需要鼓励利用丰富的金属和廉价的有机链接制造MOF，以便大幅降低成本。
Yaghi正在开发同一个晶体中包含数种类型孔洞的MOF，以便分子在从一个区域到另一个区域时，能经历一个预先确定的反应顺序。
这些MOF就像一家化工厂的微缩版本，允许科学家在一个连续过程中逐步合成分子。
“这是我们的梦想。
只有MOF有可能实现。
”Yaghi说。
26 科技信息参考2015年第2期 电子与信息技术 人造钻石磁场探测器效率提高千倍 作者：常丽君文章来源：科技日报发布时间：2015-4-12 最近，美国麻省理工大学（MIT）研究人员利用人造钻石中的瑕疵开发出新一代超灵敏磁场探测器，效率达到上一代探测器的近千倍。
这将为医疗领域、材料成像、走私检查甚至地质勘探带来微型化的电池充电设备。
相关论文发表在最近出版的《自然·物理学》杂志上。
据物理学家组织网日前报道，纯净钻石是完全由碳原子组成的晶格结构，不会与磁场相互作用。
人造钻石中的瑕疵叫做氮晶格空位，是晶格中一个氮原子取代了碳原子形成的氮空位，空位中的电子能与磁场相互作用，对磁场极为敏感，一块只有拇指甲1-20大小的钻石芯片就含有万亿个氮空位，每个空位都能进行磁场检测。
科学家希望以此为基础造出高效便携的磁力计，问题是怎样把所有检测聚集起来。
探测一个氮空位要用激光照射它，它吸收光子然后再发出光，再发射光的强度就携带了空位磁场状态的信息。
要用这种芯片做精准测量，需要收集尽可能多的光子。
论文第一作者、研究生汉娜·克莱文森说，在以往实验中，通常是直接用激光激发芯片表面的氮空位。
“这样只能吸收一小部分光，大部分光都通过了钻石。
而我们给钻石增加了棱面，使激光在钻石内耦合在一起，所有入射光都能被吸收利用。
” 研究人员计算了激光入射晶体的角度，使激光能从各棱面反射，就像台球桌上的撞球，不知疲倦地在晶体各面轮番反弹，直到它所有的能量被吸收殆尽。
“通过的总路径加起来接近1米。
”MIT贾米森职业培训中心电工与计算机科学副教授德克·英格伦德说，“就像你把一个1米长的钻石传感器仅缠到几毫米内。
”因此，芯片的泵浦激光能效达到了以往的近千倍。
“我们能利用几乎所有的泵浦光检测几乎所有的氮空位。
” 当一个光子击中氮空位中的一个电子时，会把它击入更高的能态，当电子回到原来能态时，就会像其他光子一样释放出额外能量。
而一个磁场，会弹击电子的磁向（或自旋方向），增大它在两种能态之间的能量差。
磁场越强，就会弹击越多的电子自旋，改变空位发光的亮度。
27 科技信息参考2015年第2期 由于氮晶格空位的几何结构，重新发出的光子会以4种角度射出。
每一边放一个透镜能收集20%的发射光，把它们聚集到一个光探测器上，足够生成一次可靠的检测。
首个“人体卫星导航”设备在德问世 作者：陈丹文章来源：科技日报发布时间：2015-4-14 行走在陌生的城市里，迷路了怎么办？德国汉诺威大学的科学家开发出了首个“人体卫星导航”设备，通过绑定在腿部的电极来发出刺激信号，“告诉”使用者应该朝哪个方向迈出步伐。
据英国《每日电讯报》4月12日报道，该设备通过电脉冲来刺激缝匠肌，缝匠肌从大腿外侧一直延伸至膝盖内侧，是使腿部弯曲的细长的大腿肌肉。
当接收到电脉冲信号，缝匠肌受激后产生向上的收缩，感觉就好像腿被轻轻地朝着一个方向拉。
要向左走还是向右走，就取决于电信号刺激的是左腿还是右腿。
在测试中，研究人员利用手机向电极发送蓝牙信号，成功引导学生志愿者穿过了汉诺威的一个公园。
他们希望，未来能将该设备与GPS相连，这样就可以将目的地编程进去。
汉诺威大学的麦克斯·菲弗表示，这个“人体卫星导航”设备除了能够方便游客，还可以用于体育运动，在拥挤的地方控制和疏导人群，或者引导消防员穿过失火的建筑物。
“例如，在体育运动中，它可以在不同日子引导长跑运动员进行不同的慢跑训练，以增添更多变化和乐趣。
”菲弗说，“它还可以帮助迷失方向的老人找到回家的路。
” 测试这一导航设备的大学生志愿者表示，微弱的电流让他们在潜意识里就知道方向的变化，对步幅或者步态都不会产生影响，但有些志愿者体验到了一种奇怪的刺痛感。
也有人担心，如果前进的方向不是由人来确定的，他们可能会被引导着从水坑里走过或无意中踩到坐在地上的人。
不过，研究人员希望，使用这个“人体卫星导航”设备的人最终不再需要不停地低头看手机，这样他们就可以把更多的注意力放在周围环境上。
28 科技信息参考2015年第2期 麻省理工发明指甲贴式鼠标摸指甲就能操作 文章来源：中国新闻网发布时间：2015-4-18 中新网4月18日电据台湾《中国 时报》报道，美国麻省理工学院(MIT) 的台湾女博士生高新绿与团队伙伴共 同研发出指甲大小的无线触控鼠标 “NailO”，用户可直接将它贴在大拇 指，通过蓝牙控制连线的电脑或移动设 备，只要轻摸指甲就能轻松回复重要信 件等。
据报道，高新绿毕业于台湾大学信
息网络与多媒体研究所，目前是MIT媒体艺术与科学的博士生，她透露，NailO 指甲大小的无线触控鼠标“NailO”，研究团队说，未来发售的NailO表面可拆卸，方便使用者依服装与个人品味更换图案。
的灵感来自亚洲风行的指甲贴。
研究团队说，未来发售的NailO表面可拆卸，方便 使用者依服装与个人品味更换图案。
高新绿说，NailO特点是“极不引人注目，通过NailO互动非常隐密，不易被 察觉。
譬如你在开会却须回复重要信息，利用NailO回复不大会引人注意。
” NailO另一个优点是方便，使用者双手忙着做菜，又想参考电脑屏幕上的食谱， 此时只要用手指轻滑NailO就能往下浏览食谱内容。
单电子桌面探测器研制成功 作者：何屹文章来源：科技日报发布时间：2015-4-23 美国麻省理工学院的物理学家日前研发了一种新的桌面粒子探测器，该监测器能够识别放射性气体中的单个电子，有助于研究中微子。
该研究成果发表在近期出版的《物理评论快报》上。
29 科技信息参考2015年第2期 该项目研究组与太平洋西北国家实验室、华盛顿大学、加州大学圣塔芭芭拉分校的研究人员合作，记录了十多万个单一电子在氪气中的活动。
当气体衰减并释放电子时，探测器利用磁铁捕获电子放入磁瓶中。
无线电天线接收到这些电子发出的微弱信号，利用这些信号能够绘制出超过几毫秒的精确电子活动图。
大多数电子的特征形式表现为：当放射性氪气衰减，发射电子（放电），在电子逐渐消失之前，它以基准频率振动，每当一个电子击中一个放射性气体的原子，这个频率又达到尖峰。
探测器中一个电子与多个原子碰撞后，其能量以阶梯形跳跃。
麻省理工学院物理学副教授乔·福尔马焦表示，“我们可以想象这个电子频率，看到这个电子匆匆走进无线电天线，随着时间的推移,频率发生变化，而发出‘啾啾’声。
该研究为攻克中微子质量测量难题，迈出了可喜的一步。
” 美国防部研制能像人一样交流的计算机 作者：刘霞文章来源：科技日报发布时间：2015-3-
1 据美国趣味科学网站报道，美国国防部高级研究计划局（DARPA）的科学家正在进行一个名为“同计算机交流（CwC）”的新项目。
该项目旨在打破人和机器之间的语言壁垒，让计算机可以像人一样通过使用口语、面部表情以及手势来表达自己。
未来，人们或许能像同朋友聊天一样同计算机和机器人交流。
CwC项目负责人保罗·寇恩在一份声明中表示：“现在，人类只是将计算机看做工具，这很大程度上源于我们和计算机之间横亘着的语言壁垒。
CwC的宗旨是桥接这一壁垒，并鼓励科学家借助这一技术推陈出新，研发出更多能解决实际问题的新技术。
” 研究人员指出，未来CwC有望大展拳脚的一个领域是癌症研究中的计算机建模。
尽管DARPA研发出来的计算机现在能很快搭建出导致细胞发生癌变的复杂的分子过程的模型，但它们在判断这些模型是否值得进一步研究方面还是差强人意。
如果计算机能更准确地知悉和把握生物学家的想法，它们的工作将对癌症研究人员更有用。
寇恩说：“人和计算机各有所长，它们携手合作有望为癌症研究带来新气象。
” 不过，DARPA的研究人员也表示，让计算机同人携手合作，知易行难。
用语言表达观点是人类的天性，但交流活动却要复杂得多。
30 科技信息参考2015年第2期 为了让计算机完成同人交流的任务，研究人员设计出了几种需要人机携手合作才能完成的任务。
其中一个任务是“协作创作”，也就是让计算机和人携手编写出一个故事。
在这个练习中，人和计算机轮流贡献句子，直到它们创作出一个短篇故事。
寇恩说：“对人类来说，这只是一个小游戏，但对计算机来说，这是一个巨大的挑战。
为了做好这件事情，机器必须很好地把握故事要表达的意思以及发展脉络，接着想办法用语言进行延展和表达。
” 寇恩团队正在计划的另一个任务是所谓的“积木世界”，完成这一任务要求计算机和人能相互交流，使用积木造出一个结构。
这个任务更加困难，因为计算机和人都没有被教导如何建造这个结构，它们必须一起想办法。
DARPA的研究人员希望计算机未来能做得比玩积木更多。
如果这一点取得成功，CwC将大力助推机器人和半自动化系统领域的发展，因为这些领域目前使用的编程和预先配置界面并不能让人和机器进行简单的交流。
DARPA的科学家表示，更好的交流技术有望帮助机器人操作员在操作前和操作中使用自然语言描述任务并向机器发出指令。
而且，除了能让人类操作员的工作更加方便之外，CwC也会使机器人在遇到棘手问题时，能从人类那儿获得建议或者信息。
新软件首次实现自动检测蛋白质组数据 文章来源：科技部发布时间：2015-3-
2 莱布尼茨学会分析科学研究所的研究人员将可能解决现代生命科学的重要难题：在大量的蛋白质原始数据组中自动检测公开的数据库中未被开发利用的数据。
由于数据格式多样、数量庞大，精确查找这些数据一直以来都相当复杂。
莱布尼茨学会分析科学研究所的研究人员在最新一期《自然生物技术》（“NatrueBiotechnology”）期刊中表示已研发出新软件，可以自动将数据转化为统一格式并同时开展评估和运用。
现今重要的数据分析手段之一是质谱分析法，从诸如细胞或组织的繁杂大生物分子中分析各自组成及其数量和变化。
通过质谱分析法可以将混合物的不同成分根据质量分离出来，从而得到其浓度和组成。
通过这一方法，科学家们虽然可以分析大量样本，但已存在的数据在实际操作中被再次分析和使用的难度很大。
大部分数据仍然处于未开发状态，其价值也尚未被世人充分利用。
31 科技信息参考2015年第2期 莱布尼茨学会分析科学研究所的科研人员为此开发出了“多肽振动筛”程序。
这个程序原本只用于捕捉大量原始数据。
很快科学家们就意识到，“多肽振动筛”程序可以自动对公开的蛋白质组数据库中数据进行评估运用，从而使得蛋白质组的完整数据周期首次展现在世人面前成为可能。
与其他软件只有一种算法不同，这个软件同时使用多种算法，提高其分析结果的准确性和可靠性。
中国成为第五个掌握高精度天线测量的国家 作者：林莉君刘旭红文章来源：科技日报发布时间：2015-04-23 天线，是所有无线电应用系统的基本元件。
如果增益、方向图等天线参数测不准，地面就无法有效接收卫星发射的信号，雷达就无法准确测量目标距离。
4月22日，中国计量科学研究院（简称计量院）外推法天线测量标准装置实验室在京揭幕。
我国天线参数计量有了统一的量值，成为世界上继美国、英国、俄罗斯、韩国之后第五个拥有高精度天线外推法测量系统的国家。
项目负责人、计量院研究员高小珣告诉科技日报记者，现代社会，手机上有天线、电脑上有天线、汽车GPS上有天线，天线参数的准确与否，直接影响了这些设备的性能。
项目开始之前，国内已经建立了大量的无线测量系统，但由于没有统一的参数量值，测量结果之间的一致性难以保证。
高小珣说：“比如说卫星发射，如果参数测不准，工程师们为了保证卫星信号被地面准确接收，就得加大卫星的功率储备余量，这将导致卫星的有效载荷过低，从而降低卫星的使用寿命。
” 外推法是目前测量天线增益最准确的方法，不确定度典型值为0.04dB（分贝）。
天线测量系统测量标准装置是计量院与英国国家物理研究院开展的国际合作项目，历时3年多。
该装置可用于250MHz—110GHz频段天线的校准。
“不仅解决了我国相关频段的天线量值溯源问题，支撑了通信、导航、遥感等领域天线计量需求，还为信息产业的转型升级提供了技术支撑。
”高小珣说。
32 科技信息参考2015年第2期 光束在不衰减的情况下实现了小角度转弯 作者：王小龙文章来源：科技日报发布时间：2015-3-23 一种类似蜂窝的塑料材料不但能 引导光束实现精确的小角度转弯，还能 在整个过程中保证光束的强度和完整 性丝毫不受影响。
由美国得克萨斯大学 埃尔帕索分校（UTEP）和中佛罗里达大 学（UCF）两校联合开发出的这种技术 有望进一步拉近高性能光学计算机，特 别是小型光学计算设备和现实的距离。
相关论文发表在最近出版的《光学快 报》杂志上。
通过光束代替电信号发送信息，能 够让数据的传输速度实现数千倍的提 升。
当传统电路在尺寸和速度上的瓶颈 日渐明显的时候，越来越多的人将注
意力转向光学设备，看好光学电路未 蜂窝状晶格和经由它发生转弯的光束 来的发展前景。
但是，要实现对光束的精确控制却是一个极富挑战性的任务。
得克萨斯大学埃尔帕索分校电气和计算机工程学教授雷蒙德·朗夫说，目前的 计算机芯片和电路板基本上都通过金属线来传输数据信号。
要让光束来替代金属线 路，面临的一大挑战就是如何让光线在不发生衰减的情况下轻松实现转弯。
这也是 中佛罗里达大学科学家加入这项研究的原因。
中佛罗里达大学副教授斯蒂芬·库伯勒说，激光直写——一种纳米
3D打印技术 有可能成为制造下一代计算机设备的一种重要手段。
库伯勒和他的学生们用这种技 术制造出了这种蜂窝状的微型晶格，并对其进行了测试。
结果发现光束经过晶格转 弯后，能量没有发生任何损失。
该发现非常重要，因为要制造出更小、更快的计算 机和便携式电子设备，工程师必须将光学超快数据传输设备放置在一个更小的空间 当中。
常规的光波导，如光学纤维，虽然也能通过转弯来引导光束。
但是转弯必须 是渐进的。
如果转弯转的太快，光束就会发生逃逸和能量损失。
为了实现小角度转 33 科技信息参考
2015年第2期 弯，研究团队专门设计了这种塑料设备，其中的晶格能够引导光线完成转弯而不损失能量。
两个学校的研究人员所开发出的这种设备在光学领域创造了一项新纪录。
库伯勒说，现在他的团队正在努力制造出新的格子，让光线实现更小角度的转弯，让这个纪录实现翻番。
朗夫同时也是得克萨斯大学埃尔帕索分校电磁实验室的负责人，他认为这种创新技术将首先在高性能超级计算机上获得应用，随后将逐步进入人们的日常生活当中。
日本成功实现微波无线输电 作者：华凌文章来源：科技日报发布时间：2015-03-17 日本科学家成功实现了微波无线输电，迈出了促使未来太空太阳能发电成为可能的关键一步。
研究人员利用微波来传递1.8千瓦的电力（足以运转一个电热水壶），以无线的方式，精准地传输到55米距离外的一个接收装置。
尽管这段传输距离不算太远，但此项科技可为人类更有效利用太空太阳能而铺平道路。
最早利用太空太阳能发电的构思，由美国科研人员于上世纪60年代提出，日本则在2009年开始着手进行这方面的研究。
日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）发言人说：“这是首次有人采用精密方向控制仪，把近2千瓦的高量电力，经微波传送到一个小型目标物。
”该机构一直致力于设计太空太阳能发电系统。
据物理学家组织网近日报道，太阳能发电在太空比地面有许多优势，最为显著的一点是可永久获得太阳能，不受天气或一天中时间变化的影响。
然而，人造卫星如国际空间站早已能够利用太阳能，但要把这些太阳能输送到地球供人们使用却如同科幻小说的情节。
日本的这项研究，却让人类日后有可能从太空中收集取之不竭的能源。
34 科技信息参考2015年第2期 该机构发言人称，这个想法是在距离地球3.6万公里的太空设置微波传输太阳能卫星，但这项技术要付诸实际应用还需数十年，也许在2040年代或更久以后。
“我们将面对许多挑战，例如如何把庞大的结构送上太空、如何组装及维修。
” 35 生物医药 科技信息参考2015年第2期 科学家开发刺激大脑新法 作者：鲁捷文章来源：中国科学报发布时间：2015-3-16 有一种利用微小振动粒子刺 激大脑的新方法，该方法受到了 让人类品尝辛辣食物的蛋白的启 迪。
这种技术是对深层大脑刺激 的扭转，它包括把电极黏附在大 脑上，用来传输微电流的快速脉 冲。
该技术已呈现出治疗包括帕
金森综合征、阿尔茨海默氏症、强 部分深部脑刺激或将很快摆脱使用电极 迫症和抑郁症等疾病的前景。
但由于该技术需要开颅植入电极，降低了其作为一种 选择性疗法的吸引力。
美国麻省理工学院材料科学家
PolinaAnikeeva希望可以把电极放在大脑之外， 同时让深部脑刺激可以更好地靶向特定的大脑区域。
人类的神经系统充满了叫作 TRPV1的细胞受体，这些受体对热量和痛觉非常敏感。
Anikeeva想要知道，是否可 以用其他一些物体刺激那些受体。
“想象一下在吃辣椒时，舌头上产生的灼热的刺痛感。
”Anikeeva说，“这和 你把舌头放在一个炙热的表面上产生的感觉一样，是同样的蛋白在产生那样的感 觉。
” 因此，代替使用电极，该团队在3只小鼠的大脑特定区域注入了磁性纳米颗粒。
然后，他们用放射性低磁场震击小鼠的大脑。
这些磁场首先被应用于一个方向，然 后是另一个方向，当它们在磁场中重组时，使纳米颗粒产生热量。
这些热量被附近 神经元的
TRPV1受体捕获，使其被激活并传递出电信号。
“深部脑刺激是一种非常简单的方法。
”英国伦敦大学神经学院的 LudvicZrinzo说，“当你试图把这些技术应用于临床时，有时这种简单的方法会显 现出最好的结果。
” 36 科技信息参考2015年第2期 新型荧光试剂可检测出微小卵巢肿瘤 作者：蓝建中文章来源：新华社发布时间：2015-3-30 日本东京大学等机构研究人员近日在英国《自然·通讯》杂志上报告说，他们开发出一种新型荧光试剂，在卵巢癌诊断中可检测出1毫米以下的微小肿瘤，有助提高卵巢癌手术的效果。
据介绍，在通过手术切除卵巢癌肿瘤时，如能切除1毫米以下的微小肿瘤，治疗效果将大幅提高。
但是，这些微小的肿瘤却很难与正常组织区分开来。
东京大学教授浦野泰照等人报告说，他们开发了一种名为“gGlu-HMRG”的荧光试剂，这种试剂本身无色透明，但在与卵巢癌细胞中的“β-半乳糖苷酶”发生反应后，就会发出强烈荧光。
动物实验显示，在向患有卵巢癌的实验鼠体内存在肿瘤的部位喷洒这种荧光试剂后，存在癌细胞的地方数分钟后就能发出非常明亮的荧光，用肉眼便可观察到，能高精度检测出不到1毫米的微小肿瘤。
研究小组以荧光为标记，成功切除了肿瘤。
研究小组认为，由于检测时只需喷洒微量的试剂，所以副作用很小。
如果改善试剂使其还能与其他种类的酶结合，这种试剂还有望用于检测其他种类的癌细胞。
研究小组准备进一步验证这种试剂的精确度和安全性，争取在3至5年后开展临床试验。
澳新基因测序技术可快速诊断血癌 作者：万思琦文章来源：新华社发布时间：2015-3-16 澳大利亚科学家发明了一种新的基因测序技术，其精度大大高于现有方法。
它就像一台倍数更高的显微镜，可用于对基因组进行精细研究，并帮助快速诊断血癌（即白血病）。
37 科技信息参考2015年第2期 这项技术被称为“捕获测序”，由新南威尔士大学和加文医学研究所的科研人员开发，发表在新一期英国《自然·方法学》杂志上。
新南威尔士大学日前发布的公告称，该技术可以精确测量样本中多个特定基因的活跃程度，即使活跃程度非常低也能检测出来。
这种敏感性使它在生物医学研究方面很有应用前景。
人体基因组中除了约2万个负责制造蛋白质的基因，还有大量不制造蛋白质的“非编码基因”，它们在人体发育、大脑功能等许多方面起到重要的调控作用。
但很多这类基因的活跃程度很低，往往只在少数细胞里发挥作用，很难对其进行详细研究。
“捕获测序”技术能以更高精度分析基因组，类似于用像素更高的数码相机去拍照片，可以更好地呈现当前测序技术难以探查到的细节，帮助深入了解非编码基因。
该技术还能用于血癌等疾病的快速检测。
不同基因结合而成的“融合基因”被认为与部分癌症有关，已知与血癌有关的融合基因就有约200个。
当前检查技术只能一个个地检测融合基因，而“捕获测序”能同时寻找上述全部200个基因，大大加快诊断速度，为救治患者争取时间。
可穿戴设备或将改写未来医疗模式 作者：红枫文章来源：中国科学报发布时间：2015-3-23 过不了几周，你就可以买到一款“延年益寿”的手表。
可穿戴医疗技术的狂热者们都对苹果公司即将发布一款手表翘首以盼，这款手表可以测量穿戴者的心跳速率，其对应的软件可以监测穿戴者的活动情况，同时相关软件包可以收集数以亿计的苹果移动手机用户的数据。
到目前为止，期望可穿戴设备能 应对未来公众健康挑战须统一意见。
38 科技信息参考2015年第2期 够改变人们健康的现况却仅是：希望，或者不客气地说，只是天花乱坠的广告宣传。
如果任何一家公司或组织有能力改变现状，可能还是苹果公司。
这种技术将带来巨大的利益，但它同时也会带来巨大的疑问。
一些人会担心，过量的自我监测会让很多人成为忧郁症患者。
也不难看到很多赝品应用程序会提供令人焦虑或是负面的建议。
而且目前并没有先例告诉人们，公众健康服务应该如何与这种私人化平台一起发挥作用，也没有告诉人们，这些私人化平台是否可能代替公众健康服务。
英国国家卫生署就案例之一：据了解，到2020~2021年该机构每年须另外花费300亿英镑才能维持当前的医疗现状。
即便通过能效节约和新的工作方式可以省出部分资金，但下一届议会任期时，每年将需要另外80亿英镑用于公众医疗。
事实上，公众的钱袋子远远没有为这一发展趋势做好准备。
延长寿命的挑战已广泛得到认可。
眼下，苹果公司提供的依然是价格较低的各种可穿戴版本的腕表。
未来，其最昂贵的手表也将拥有极“酷炫”的价格，达到1万美元。
如果到那一天，一位富有的穿戴者戴着一款高端的拥有金卡医疗服务和报时功能的设备时，人们是否希望看到医疗服务差距悬殊的一天？现在，人们或许已经应该就此作出回答。
200毫秒即可判断讲话者自信度 作者：宗华文章来源：中国科学报 发布时间：2015-3-
9 观察你说话的内容，更确切地讲，你说话的方式，人们便能在0.2秒内判断出你有多自信。
来自加拿大麦吉尔大学的XiaomingJiang和MarcPell通过将64个电极贴在志愿者头上，并在他们聆听录好的语句时拍下脑电图作出了上述发现。
这些诸如“他们不喜欢饮酒”等语句由演员或演讲者说出，分为听上去自信、近乎自信、不自信或中性4类。
在受试者听这些语句前，一组不同的志愿者会确认它们的自信程度。
无论语句的自信程度如何，在剪辑的录音开始播放后约200毫秒时，Jiang和Pell在所有志愿者的脑电图内发现了同事件相关的诱发电位，即大脑活动中的正峰值。
不过，相较于不自信的讲话，更加自信的讲话拥有更高的峰值。
在这种事件相 39 科技信息参考2015年第2期 关的诱发电位中，更高的峰值此前被同增加的信息处理联系在一起。
近乎自信的声音似乎需要作额外的考虑，其在录音播放约330毫秒时出现了另一种大脑活动模式。
“我们发现，当讲话者对某件事情很自信时，这能在非常早期的阶段被评估出来。
”Jiang介绍说，自信的声音刺激更高的大脑活动表明，听众的大脑可能更偏好自信的内容，为它们分配更多的注意力并且能更加快速地处理其中的信息。
当随后被要求对录音的自信程度打分时，相较于男性参与者，女性对自信和不自信声音给出了更多的极端分数。
Jiang表示，这或许意味着女性拥有更强的能力判断声音自信程度。
瑞士研发出模拟肌肉运动控制的智能神经假体 作者：常丽君文章来源：科技日报发布时间：2015-4-
1 最近，瑞士洛桑联邦理工学院神经科学家从自然的肌肉运动控制中获得灵感，设计出多种新型假体设备，从脑控轮椅、远程监控机器人到先进的义肢，能更好地替代人体四肢功能。
经过测试，用户能用这些神经假体完成多种任务。
研究人员最近在美国旧金山召开的认知神经科学协会（CNS）大会上宣布了最新成果。
这些神经假体设备由“脑—机接口”（BCIs）控制，能破解大脑信号，确定用户想采取什么行动，然后通过先进机器人技术执行脊髓编制的运动。
“脑—机接口控制的义肢和机器人是智能的，能理解许多低级命令，无需经过指挥中枢译码。
”研究人员何塞·德尔·米兰说，他们成功的关键是共享控制的理念——利用机器人的感知能力，理解用户在环境中的命令。
它们能自动工作。
这一功能也反映了在许多日常行为中，我们的深脑区、脊髓和肌肉骨骼系统是协同合作的，让我们在集中注意力做其它事情时，身体也能做简单的工作。
据物理学家组织网3月31日（北京时间）报道，研究人员在有运动障碍的人身上测试了多种脑控设备。
设备由志愿者个人操作，自行调整脑电活动（EEGs）发送命令，完成多种任务，从写字到运动转向，达到和健康人群类似的水平。
脑—机接口能处理用户的意图和决策。
这些主要来自大脑皮层，但技能性运动很多是在脑干和脊髓处理的。
通过设计控制低级运动的智能设备，与来自脑—机接口的高级脑活动相配合，让神经假体更接近自然的肌肉控制。
“我们的目标是与神 40 科技信息参考2015年第2期 经假体互动，就像人们控制自己肌肉那样，用完全一样的神经信号和原理，让它们就像我们的新身体一样。
”米兰说。
研究人员指出，目前神经假肢还面临一些挑战，首先是找到除EEG以外的新的生理接口，能长期持久操作；其次提供丰富的感知反馈，这种感知反馈能提高用户对假体的拥有感。
“第三个挑战是认知科学的核心问题之一：在神经假体的控制系统中，我们必须破解并整合用户的认知过程。
这对意念互动是非常重要的。
”米兰说，这些过程包括发现设备的错误、预测关键的决策点和终止注意力。
智能假体的一个例子是脑控轮椅，用户能长期安全可靠地驱动它，因为共享控制系统降低了认知工作量。
该轮椅目前还在评估阶段，以确保它能在日常生活的环境里工作，为大量的残疾人服务。
流言揭秘：人22岁时智力就到极限了？ 文章来源：新浪网发布时间：2015-4-
9 流言：研究人员发现，人的智力在22岁时达到顶峰，而仅在五年之后，27岁时就开始变笨。
该研究持续七年，共对两千名18岁至60岁之间的男性和女性进行了诊断智力残疾和痴呆症在内的智力衰退等方面调查，在12项测试中，其中有9项获得最高分的调查对象平均年龄是22岁。
真相：智力，可以定义成一种“普适的心智能力”。
智力体现了大脑对外界刺激的理解、评估和反应的速度。
反应速度越快，智力就越高。
而脑中的神经元决定了一个人的反应速度。
神经元要迅速放电，要释放化学递质，要长出或者消除突触，都需要保持良好的生理状态。
大脑如果受伤、生病、缺氧、衰老、发育不够，都会影响脑中神经元，智力会之下降。
不过，智力下降未必从22岁开始，有些人在30岁后甚至智商还会上升。
41 科技信息参考2015年第2期 1969年，心理学家格林测试了24~64岁的个体智商，认为智力在40岁才会增长到最高峰，并且此后也不会迅速下降。
而我国的研究显示，大部分人在35岁后智力才开始下降。
还有少部分幸运儿，活到老迈仍然头脑机敏、反应迅速。
想要保持智力水平，需要注意如下关键点：
1、不要伤害大脑的神经元。
比如不要使用会改变神经递质的药物，任何伤害血管的因素，比如吸烟、酒精、高血压、糖尿病等等，也都会影响你的智力。
2、大脑越用越聪明，复杂的认知活动多多益善。
多阅读，多玩益智游戏，多参与文化教育活动，多旅行接受新鲜刺激，以及多掌握一门语言，都对智力有极大好处。
3、保持健康心理。
心理压力会影响中枢系统。
如果你背负着“已经老了，肯定笨了”的负担，升高的皮质醇对大脑伤害可不小。
石墨烯让基因测序更快更准更便宜 作者：王小龙文章来源：科技日报发布时间：2015-4-
7 石墨烯是一种由六角形蜂巢结构周期性紧密堆积的碳原子构成的二维碳材料，从外形上看就如同制造鸡笼的铁丝网一般，被形象地称为“原子鸡笼”。
澳大利亚墨尔本大学的科学家日前正是借助这种材料，开发出了一种新的DNA测序技术，有望为这项广泛应用于多个领域的技术带来一次新的变革。
相关论文发表在《自然·通讯》杂志上。
领导此项研究的澳大利亚墨尔本大学的吉日·塞维卡和尼古拉·杜斯科特表示，他们发现石墨烯这种像鸡笼一样的材料，能够准确地检测出组成DNA的4种分子——胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤和胸腺嘧啶。
正是这4种分子以一种独特的结构组合在一起，才构成了基因中的DNA序列。
杜斯科特说：“我们发现，每一个碱基都可以通过影响石墨烯电子结构的方式进行测量。
当石墨烯薄片与一个纳米孔结合起来使用的时候，单个DNA分子会穿过基于石墨烯的电传感器——这个过程就如同让一串珠子穿过鸡笼一样。
高速、实时、准确、高通量的测序工作就是在这一过程中完成的。
” 42 科技信息参考2015年第2期 目前，DNA测序是医学诊断、法医检验和生物医学研究中不可或缺的一个基本工具，重要研究、实验、检验都有赖于此。
杜斯科特称，与目前普通采用的测序技术相比，他们新开发出的这种基于石墨烯的测序技术，可大幅提高测序的速度、工作量、可靠性和准确性，同时也有望让测序成本更加低廉。
研究小组用基于石墨烯的场效应晶体管（GFET）和同步加速器中的软X射线光谱进行了测试。
结果发现，新技术能够准确地检测出通过石墨烯层的DNA分子。
除墨尔本大学外，澳大利亚同步加速器实验室以及拉筹伯大学的科学家也参与了这一课题。
物理学家组织网3月31日报道称，这项新的研究有望为医学研究和科学实验带来一次革命性的变革。
石墨烯是世界上第一个二维材料，也是目前已知的最薄、最坚硬的纳米材料。
石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直到2004年，两位来自英国曼彻斯特大学的科学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖罗夫才真正找到了从石墨中分离出石墨烯的方法。
2010年，他们因此被授予了诺贝尔物理学奖。
科学家造出“心脏芯片”帮助筛选药物 作者：常丽君文章来源：科技日报发布时间：2015-4-
9 美国加州大学伯克利分校生物工程师正在开发一种先进的“心脏芯片”（heart-on-a-chip）。
目前，他们的芯片是一个装在1英寸长的硅树脂上的搏动心肌细胞网，也是一个实际上的人类心脏组织的模型。
经心血管药物测试证明，可作为一种药物筛选工具。
这种器官芯片代表人们在开发精准、快速药物毒性测试方法上迈出了重要一步。
相关论文发表在近日的《科学报告》杂志上。
据每日科学网站近日报道，该项目由生物工程教授凯文·海利负责，旨在开发能模拟人体器官结构与功能的3-D人体组织芯片。
“这些芯片最终将取代动物用于安全有效的药物筛选。
”海利说。
用动物模型来预测人类对新药的反应，失败率很高，主要原因是物种间的根本生理差异。
如人类和其它动物心脏细胞导电的离子通道，在数量和类型上都有很大不同。
海利说：“以这些通道为标靶的心血管药物，往往由于这些差异而无效。
开 43 科技信息参考2015年第2期 发一种药物平均要花费50亿美元，而其中60%用于前期的研发成本。
一种良好的人体器官模型将大大节省把一种新药推进市场的成本和时间。
” 研究人员设计的“心脏芯片”是一种心脏微生理学系统，其三维结构能和人类心脏的形状结构及结缔组织纤维间隔相媲美。
在装载区（loadingarea）加入不同的心脏细胞（来自人类诱导多能干细胞），24小时内，它们开始以正常节律跳动，每分钟55次至80次，这是正常成人的心律基准。
在血管模型细胞区两边的微流通道，能模拟营养和药物在人体组织的交换。
将来，还能监控细胞是怎样清除内部的代谢废物。
“这不是一个简单的细胞培养器，把组织浸入静止的液体中，”论文第一作者、海利实验室博士后阿努拉格·马修说，“我们设计的这一系统是动态的，它实际上复制了我们体内的组织，并曝露在营养和药物中。
” 研究人员用4种已知的心血管药物：异丙肾上腺素、E-4031、维拉帕米和美托洛尔对该系统进行了测试，根据心律变化来检测它们对药物的反应。
比如异丙肾上腺素是治疗心动过缓的，半小时后能使心律从每分钟55次增加到124次。
研究人员指出，人工心脏组织的活性和功能可以保持几周，在这段时间里，可用它测试多种药物。
这种心脏芯片调整后还能模拟人类遗传疾病、筛查个人对药物的反应。
他们还在研究该系统能否模拟多器官的相互作用。
“如果把心脏和肝脏组织连接起来，我们就能确定是否一种药物一开始在心脏效果很好，却在经肝脏代谢以后变得有毒。
”海利说。
中国科学家率先通过看“脸”来量化衰老 作者：俞立严文章来源：澎湃新闻发布时间：2015-4-1 3月31日，国际学术期刊《细胞研究》在线刊发了中国科学院上海生科院计算生物学研究所韩敬东研究团队的论文。
“我们注意找人脸上随着年龄会有变化的点，这样的点有三万多个。
”韩敬东表示，其研究团队研究发现，三维面部形态可作为衰老的标志，进而阐明面部细节的衰老趋势，实现预测一个人的年龄。
这在国际上尚属首次。
44 科技信息参考2015年第2期 “我的研究初衷就是想定量衰老。
”韩敬东研究员在接受澎湃新闻专访时说， 其研究团队的这项研究开始于两年半前，期间科研人员使用名为3DMD脸部系统的相 机采集了332个年龄在17到77岁之间的中国人的三维面部图像，根据面部特征点 定量出的结果显示，嘴的宽度、鼻子的宽度和嘴与鼻子之间的距离都会随着年龄的 增加而增加，而眼角则会随着年龄的增加出现下垂。
“我们注意找人脸上随着年龄会有变化的点，这样的点有三万多个，实验中我 们找到两三百个差不多够了。
”韩敬东介绍说，这些点包括人的眼睛边上，还有鼻 唇沟等部位。
“四十岁真的是一道分水岭。
” 韩敬东感叹说，其团队的科研人员 将获取的详细面部三维坐标输入到 回归模型，对每个参与者的年龄进 行模拟计算后发现，40
岁以前的样 本预测出的年龄和实际年龄的差距 平均在6岁左右，40岁以后的样本 差距变大。
“最大的可以大到20多 岁，这意味着这个人比正常同龄人 要衰老足足20多岁。
”韩敬东说。
科研人员进一步观察分析发 现，人的嘴宽、鼻宽以及嘴巴到鼻 子的距离都会随着年龄的增长而变 宽，眼角眼尾则会随着年龄的增长 而下垂。
年轻人脸部肌肤光滑，脂
肪层薄，而年纪大的人脸部会有脂肪堆积，脸颊丰满，脸部皮肤下垂。
三维面部形态可作为衰老的标志，进而阐明面部细节的衰老趋势，实现预测一个人的年龄 韩敬东团队还发现，随着人年龄的增长而变多的脸部斑点与血液有关。
他们发 现，女人看起来比实际年龄要显老，其血液中胆固醇含量会比较高。
而要是男人看 起来比实际年龄要显老，其血液样本会显示白蛋白（血浆中的蛋白质）含量会比较 低。
“在分析脸部的同时，我们还对参与者的样本血液进行分析。
”韩敬东告诉澎 湃新闻记者，虽然研究最终发现在他们选取的血液中的
42个指标中只有中胆固醇含 量、白蛋白等4个指标和衰老高度相关，但是意义很不一样，这意味着脸部衰老的 同时，人的整个身体都在衰老，“特别是脸部衰老比实际年龄大超过6岁的人，他 们的血液指标变化明显。
”韩敬东说。
45 科技信息参考2015年第2期 化妆术能否真正挽回随着青春而逝去的颜值？韩敬东团队此次给出的答案是否定的。
韩敬东表示，虽然有年纪大的演员尤其是女演员通过化妆显得年轻，甚至能饰演比自己实际年龄小十几岁甚至几十岁的角色，但是在三维面部形态的科学分析前，化妆并不能帮到她们，实际有多老就会被测出有多老。
韩敬东团队的这项研究得到了科技部，国家自然科学基金和中科院项目的资助。
不过，对于这项研究潜在的商业前景，韩敬东并不是太关心，她告诉澎湃新闻记者，下一步，她将会努力研究人体内生物大分子和衰老的关系，从而解释那些衰老特别慢的人体内存在的奥秘，从而能造福更多人。
科学家首次发现慢性疲劳综合症属疾病的物证 作者：过客文章来：源腾讯科技发布时间：2015-3-
1 据国外媒体报道，科学家们首次发现，遭受慢性疲劳综合症（ME/CFS）折磨的病人们在免疫系统中出现了独特的变化。
研究人员称，免疫系统的变化代表它是一种生理疾病而非一种心理障碍。
慢性疲劳综合症的症状包括极度疲劳、难以集中精力、头痛以慢性疲劳综合症的症状与流感类似，会出及肌肉酸痛等，研究人员希望一种现头痛、极度疲劳、意力无法集中等症状免疫测试能够帮助提高这种疾病的诊断能力。
到目前为止，医生们只能够根据报告的症状做出诊断，这就导致许多人忽视了这种疾病。
但是现在哥伦比亚大学已经发现，患者体内51个免疫标记出现了特殊的模式。
这项测试也表明了长期患者和短期患者间存在差异。
研究人员在研究中检查了298位患有这种疾病的患者的免疫系统。
患病3年或3年以内的人们体内，一种名为细胞因子的免疫分子数量有所增加。
而且一种名为干扰素γ的分子浓度特别高，这会让疲劳的人们感觉就像患上了流感等病毒感染。
46 科技信息参考2015年第2期 哥伦比亚大学感染与免疫研究中心的MadyHornig博士称：“我们有证据证实，患有这种疾病的数百万人都已经清楚这并非是一种心理疾病。
我们的研究结果应当加速个体首次患病的诊断过程，并加快新治疗方案的寻找。
” 研究人员称，他们的发现需要在临床试验进行前进行重复验证，而目前市场上已经有药物能够抑制细胞因子水平，而且有可能帮助病患。
然而也有部分专家对于这些发现持怀疑态度：“研究团队本身是非常优秀的，但是这些发现只是初步的，而且需要进行更多的研究。
我们迫切希望这些研究结果能够尽快的进行重复。
” 高科技手套让聋哑人与普通人无障碍沟通 作者：林靖东文章来源：腾讯科技发布时间：2015-3-14 在讲德语的国家，聋哑和盲人可以利用一种名为“Lorm”的触觉字母来跟其他的聋哑和盲人交流，双方之间的交流主要是通过一系列手部动作来完成的。
但是，Lorm这种交流工具也有其局限性，因为正常人几乎都不会用它或者说理解它，这就意味着聋哑和盲人只能跟会用Lorm的人进行交流。
但是现在出现了一种新的技术，可以帮助聋哑和盲人更轻松地与不会用Lorm的人交流。
柏林的研究员们正在开发一款名为“移动Lorm手套”的产品，它将帮助聋哑和盲人将Lorm信息转化为计算机或移动设备上的文字信息。
聋哑和盲人可以通过手指来控制手套掌部的感应器，就像使用正常的手一样。
感应器可以将用户想要通过手部动作表达的Lorm信息转化成文字信息。
然后通过蓝牙，以文本短信息的形式发送到接收一方的智能手机上。
反过来，接收一方可以将回复的信息发回到用户的手套。
然后手套会通过背部的震动马达将文字信息转化成Lorm信息。
移动Lorm手套可以让聋哑和盲人同时与多人沟通交流。
47 科技信息参考2015年第2期 虽然这款手套才刚刚达到样品阶段，但是它已经被应用到现实世界里的实际应用之中了。
一位名叫埃迪豪格（EdiHaug）的聋哑和盲人通过手套的翻译功能向BBC表示：“我现在能够发出和接收信息了，这很简单。
” 谷歌GoogleX部门将开发外科手术机器人 作者：若水文章来源：凤凰科技发布时间：2015-3-28 据《华尔街日报》网络版报道，谷歌旗下GoogleX部门生命科学团队正联手强生集团（Johnson&Johnson），集中资源及知识产权，共同开发能够帮助外科医生进行手术的机器人。
强生公司在一份声明中称，谷歌将与强生旗下手术设备和技术部门Ethicon展开合作，共同开发外科手术机器人，重点关注开放手术相关的技术，包括参与复杂的妇科、胸腔和结直肠手术。
强生表示，该交易有望在第二季度完成，但需交由反垄断机构审查并通过。
强生未披露相关财务条款。
谷歌认为，其可以利用机器视觉和图像分析软件，帮助外科医生在手术过程中获得更佳察看效果，因为这些技术可以使外科医生更加便捷地获取手术相关信息。
两家公司的合作将集中关注“微创外科”技术，“微创外科”通过使用工具和其他技术，可减少患者的疤痕、失血、疼痛，同时有利于加快患者的痊愈时间。
外科医生正越来越多地使用机器人和一些特殊相机，通过控制其中部分工具，引导他们在患者体内找到正确的手术部位。
谷歌最近进入了医疗领域，成为其向交通、机器人和通信技术领域拓展延伸的一部分，谷歌希望这些领域在未来数十年后能够产生大规模新业务。
谷歌生命科学团队是其GoogleX研究实验室的一部分，该团队由美国国家基因研究所联合创始人安德鲁·康拉德（AndrewConrad）领导，去年该团队曾公布了基因组数据和纳米诊断研究项目。
“我们希望有一天能够在手术室同时改善外科医生和病人的体验。
”康拉德在一份声明中说。
48 科技信息参考2015年第2期 英销售首款艾滋病自我检测工具准确率达99.7% 文章来源：千龙科技发布时间：2015-04-28据英国《每日邮报》27日报道，英国网络上正在销售第一款DIY艾滋病自我检测设备，其检测准确率高达99.7%。
这款BioSure艾滋病自我检测工具不仅准确率极高，还方便使用者在任何时候和任何地方进行检测。
据估计，英国有2.6万人患有艾滋病并在不自知的情况将疾病传染给他人。
艾滋病现在是一种可以控制的疾病，但如果没及时诊断可能会对健康和寿命带来毁灭性的影响。
这款测试工具在网上销售，只需采集一点指血来检测HIV抗体的存在，15分钟后就能得到结果。
BioSure创始人布里盖特·巴德说，这是迈向艾滋病正常化检测非常重要的一步，并称：“了解自己的艾滋病状况是至关重要的,这个产品的推出能够让人们在自己感到舒适方便的地方更谨慎地进行检测。
”阳性的测试结果需要专业医疗人员进行确诊。
那些高危人群最好每三个月进行一次测试。
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