纳米研究跨学科研究带来的新视角

北京科技日报12月24日电(记者马爱平)“学科交叉是知识创新的生长点。如果我们说“纳米材料已经在物质世界中发现了一个新大陆”;届时,纳米地球科学还将在理论研究和应用领域开辟一个全新的世界。”2019年23日至24日,中国矿产资源与材料全产业链会议在北京举行。在纳米地质资源及其开发和应用论坛上,中国科学院地球与行星科学学院叶文怡教授介绍说,纳米地球科学的主要分支已经取得重大进展。纳米技术是一门研究和应用0.1纳米至100纳米范围内的物质和生命的科学,在纳米尺度上发展和研究昆文怡认为,纳米地球科学是指以纳米科学和地球科学为依托,以纳米技术和地球科学方法为手段,以行星地球材料为研究对象,分析和研究地球和地球各层已知或有待探测的纳米粒子和纳米孔,从而揭示地球科学现象和过程中的纳米尺度信息和遗传规律的科学。

关于纳米地球科学的主要研究进展,文怡介绍了在矿物学和岩石学中发现纳米流体包裹体,并从微观角度讨论了其成因和流体作用。在地震地质学中,狭窄的发震断裂带是纳米粒子的粘弹性摩擦带,微观粒子释放的能量可能导致宏观系统的不稳定性。在瓦斯地质方面,采用纳米尺度观测方法研究煤矿瓦斯突出问题。在能源地质学方面,对煤的大分子变形和纳米孔隙变化的研究,已经认识到结构变形对煤层气的吸附和储存有重要影响,初步阐明了非常规油气藏的微纳米孔隙结构、形态、连通性等特征,以及它们的演化规律和油气赋存状态。从矿床学的角度,对微细浸染型金矿床的成因进行了纳米尺度的分析,发现了一种新的找矿方法——地气法。在地质材料方面,分析了天然纳米矿物和碳结构的特点,并对复合材料的人工改性和制备方法进行了探讨。

我获得了制定智能动态防雷国际标准的权利

科技日报(记者郭郭忠、记者张聪)近年来,随着全球气候变化,雷电灾害越来越难以防控,这也是一个世界性的问题。记者12月23日从国家电网江苏电力公司了解到,国家电网江苏电力公司和苏州电力公司自主研发的智能动态防雷科技成果已经得到国际大电网会议(CIGRE)39个成员国的论证和批准,并正式承担了“动态防雷”国际标准的制定工作,未来将在全球推广应用。这是中国首次着手制定该领域的国际标准,标志着电网防雷技术的试点应用达到国际领先水平。

据了解,国际大电网会议(CIGRE)是电力系统三大国际标准组织之一,其下属的国际大电网工作组、报告和技术规范是电力行业国际标准体系的重要组成部分。

中国精准扶贫与农村振兴研究所成立

科技日报(记者王映霞、李鸿)中国精准扶贫与农村振兴研究所近日在宁夏盐池县党校正式成立。研究所将依靠相关大学和科研机构的优势资源,为精准扶贫、农村振兴领域的专业培训、农业和农村专题研究以及地方政府决策提供智力支持。

中国科学院精准扶贫评估研究中心主任、发展中国家科学院院士刘彦随指出,科学院将对城乡一体化和一体化发展过渡期、反贫困决定性战役和全面建设小康社会目标期、发展不平衡和发展不足挑战期等重要问题进行专项研究和人才培养, 加快实施农村振兴战略的机遇期和实现县域可持续发展的关键时期,为西北县域经济的可持续发展提供有力支撑。

从原子尺度看水合离子的真实体积

手握“生命之门”的“金凤”水是世界上最常见、最复杂的物质。最近,我们试图人工控制冰的形成。我们在世界上第一次观察到冰是如何在原子层面形成的。我们发现冰的结构在二维极限下与石墨烯非常相似……”不久前,在第二届世界顶尖科学家青年论坛上,北京大学物理学院量子材料科学中心教授蒋英描述了吸水无数粉末的世界。话刚说完,许多出席会议的诺贝尔奖得主就站出来一个接一个地交流。对人类来说,水的未解之谜是什么?

从原子尺度上观察水和水合离子的结构,发现水分子和离子如何“相爱并杀死对方”已经困扰了人类100多年。在过去的五年里,蒋英的团队先后获得了世界上第一幅水分子亚分子分辨率图像和世界上第一幅水合钠离子原子分辨率图像,并发现了水合离子是如何运动的。这对改进锂离子电池、提高海水淡化效率和控制烟雾有一定的作用。

从盐水池中攫取一个水合离子

生命与沸水密不可分,但水就像生命看不见的朋友。它一直伴随着我们,但我们看不清楚它的脸。

低调而深邃的水源于它神秘的“内涵”。北京大学物理学院量子材料科学中心教授蒋英告诉《科学日报》,水和其他物质之间的相互作用非常复杂。例如,水作为溶剂可以溶解大量的盐,盐中的钠离子和钾离子会被水分子一个接一个地抽出,被水分子包围,而离子和水分子会一个接一个地形成水合离子。“然而,这些离子被几层水分子包围。100多年来,这些水分子的数量和结构、它们如何分布在离子周围以及它们如何移动,以及水合离子对水的氢键结构有什么影响,一直困扰着国内外的科学家。”

要清楚地看到水合离子的结构和运动,最大的挑战之一是如何通过实验获得单个离子水合物。

蒋英的团队开发了一套独特的离子操纵技术。他们首先将直径约为20微米(相当于发丝直径的一半)的金属丝“削尖”成单个原子,移动氯化钠薄膜表面的针尖,抓住单个钠离子,然后用带有钠离子的针尖扫描水分子,形成含有一个水分子的钠离子水合物。然后他们拖动其他水分子与钠离子水合物结合,得到含有不同数量水分子的钠离子水合物。

改进音叉作为探针,看到“极度活跃”的水合离子

要做好工作,首先必须磨快工具。在通过实验制备单个水合离子后,水合离子的结构需要通过高分辨率成像清晰可见。

偶然间,蒋英受到“qPlus原子力显微镜技术”的启发,发明了一种音叉。“在音乐课上,老师会拿着音叉让每个人分辨声音。音叉质量、长度和音叉臂厚度的不同会导致它们发出不同的声音。如果音叉的一个叉臂连接到针尖,并且针尖与水合离子反应,振动频率将发生变化,并且振动频率的变化反映力的大小。水分子和离子的精确位置可以通过空间力的微小变化来确定。”

照你说的做。为了提高音叉的品质因数和共振频率,蒋英的团队将音叉的结构做成不对称的形状,一个音叉壁厚,一个音叉壁薄,以提高信噪比,减少力的耗散。最后,探测器可以探测微微牛力,灵敏度和分辨率达到国际领先水平。依靠极其微弱的高阶静电力,它可以在一个水中清楚地区分带正电的氢原子和带负电的氧原子。

2018年,蒋英的团队成功确定了水合离子的原子吸附构型。不仅可以准确确定水分子和离子的吸附位置,甚至可以直接识别水分子的微小变化。这是第一次体育

有利于锂电池的研发、海水淡化和烟雾控制。水合离子变得相当可观和可控,给我们带来了惊喜。蒋英说,目前,他们正试图与合作伙伴开发一种“水基锂离子电池”。通过混合锂离子与水的比例,它们可以形成稳定的离子水合结构,产生新的电解质,提高电池的安全性,避免电池爆炸。“目前的困难是电池的电压不能太高。例如,当1.23伏或更高的电压施加到典型的水基离子电池时,水将分解,导致电池故障。”

然而最近,蒋英的团队和北京大学深圳研究生院的研究团队发现,当电池电解液中锂离子与水的比例达到1: 2时,会形成一种特殊的链状结构,即使施加2伏以上的电压,水也不会分解。此外,这种结构可以在金属和石墨表面形成,为开发更安全的新型电解质提供了新思路

海水淡化也可能更有效率。“海水淡化主要去除海水中的盐离子,并将其转化为淡水。如果你知道离子周围的水是如何与之结合的,你可以想办法将它们分开,你也可以尝试使用幻数效应来设计一些具有特殊结构的通道,让离子快速流失,让水留下来。”蒋英透露,目前,他们正在研究氧化石墨烯表面是如何亲水和脱水的,并试图用这种材料过滤海水。

随着初冬的临近,烟雾颗粒可能一口气进入人体。蒋英认为,烟雾颗粒的不同性质及其表面结构决定了水层及其周围水分子的不同结构,这将影响烟雾颗粒的生长和聚集,以及雨雪的形成。如果能找到水合离子的结构和形成规律,它就能起到相反的作用,破坏这些结构并抑制烟雾的形成。

有了科学技术的“宝典”农业可以从头开始

本报记者李晟说:“创新的第一条线取决于“六个稳定性”,我们可以从零开始理解、学习和利用养殖业。关键是要避免走弯路,看到经济效益。”在过去的几天里,四川省凉山州昭觉县顾浩农场的工作人员对畜禽养殖图集的标准规模感到愤怒和赞扬。在负责农场养牛的时候,他总是着眼于他不理解的技术问题,“这相当于邀请专家来指导他。”

Mose Youhuo的“专家”是畜牧业领域的200多名专家,工业系统的首席科学家,公司的技术骨干。这是中国第一个科普系列——“图解标准化规模化畜禽养殖系列”,历时3年,创建、系统、完整地介绍了标准化规模化畜禽养殖的关键技术和先进理念。记者12月23日从该系列的主要作者四川农业大学获悉,作为中国在该领域的第一个“系列”,它将于今年12月获得第三次重印。非洲猪瘟、禽流感等流行病的发生与标准化规模化养殖的普及密切相关该系列编委会主任、四川农业大学教授朱庆表示,推广标准化大规模养殖技术是解决养殖污染、控制畜禽疾病、提高产品质量的有效手段,对防控当前非洲猪瘟疫情、稳定猪肉产品市场需求具有现实意义。

2010年以来,四川农业大学率先组织全国17个省51个单位,针对过去生产模式落后、标准规模畜禽养殖水平低、科技应用推广水平低的现状,联合推出“图解标准化规模畜禽养殖系列”。作为一项系统的汇编工作,来自高校、科研院所和地方一线技术人员的200多名专家学者先后完成了牛、肉牛、鹅、鸭、羊、山羊、兔、猪、肉鸡等10个图集,涵盖了中国95%的畜产品。

“过去,畜禽养殖系列种类繁多,缺乏系统性和一致性。这本书首次涵盖了畜禽养殖的整个品种和产业链。”朱庆表示,该系列为实现从现场到餐桌的产品质量控制提供了技术支持。奶牛标准化创建团队单独记录了四川省洪雅县新河坡奶牛场和邛崃市五个奶牛场全年不同时间点的温湿度变化,分析了产奶量和质量,抓住了问题的症结,整合了“湿热胁迫条件下高效健康奶牛养殖技术”,并将核心内容融入到地图集的创建中。

记者浏览该系列发现,与传统教条式科普书籍不同,该系列展示了整个畜禽产业链中每个关键环节的关键技术点,使用了5000多张照片、线条画、漫画、手绘等。直观生动地解释枯燥和困难的专业技术问题。“创意团队在早期收集了近6万张照片。对于照片难以直接准确反映的关键技术环节,我们还邀请专业人士绘制线条图和卡通图作为补充。”例如,朱庆说,在养猪领域很难用图片展示一些内容,专业制图人员也不了解养殖业。该队特别邀请绘图人员参观养猪场现场,完成绘图工作。

在第三次重印之前,该系列已经发行了170,000多份精美(简化)版本和200,000多张挂图,覆盖全国主要畜禽生产区的360个县和411个“养殖图书馆”。它已应用于全国500多家企业和数以千计的专业合作社的数百万农民。100多万人依靠这一系列书籍进行技术培训和指导。

在日本每年有8000多人死于耐药细菌

诸如创新链接、国际科技传播联盟

日本国家国际医学研究中心医院几天前发布的研究团队。根据估计结果,抗药性细菌在日本一年内造成8000多人死亡。耐药细菌导致的死亡人数在世界范围内呈上升趋势。这是日本第一次全国性的耐药细菌死亡调查。

研究小组调查了两种有代表性的耐药细菌,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌。结果显示,2017年可能由耐甲氧西林金黄色葡萄球菌引起的死亡人数为4,224人,从2011年开始呈下降趋势。FQREC导致的死亡人数为3,915人,并且一直在不断增加。两种耐药细菌导致8100多人死亡。如果加上由两种耐药细菌以外的细菌引起的死亡,死亡人数也将显著增加。

如何解决耐药菌问题已经成为全球医疗卫生领域的一个重要课题。该研究小组介绍说,此前公布的预测数据显示,美国每年有超过35,000人和欧洲有33,000人死于耐药菌。据预测,2050年全球每年将有1000万人死于耐药细菌。世界卫生组织也非常重视这个问题,并要求所有国家合作和加强其对策。

(资料来源:日本科学技术促进署)

河北省设立县域科技创新促进计划奖励基金

《科技日报》记者(记者刘连军)记者从河北省政府新闻办12月23日举行的新闻发布会上了解到,根据《河北省县域科技创新跃升计划(2019-2025)》的要求,河北省科技厅在省财政科技专项基金中设立了县级科技创新跳跃项目奖励基金,奖励当年创新能力实现重大跳跃的县(市、区)。全省共有75个县(市、区)将获得专项资金奖励,奖励资金总额为1.61亿元。

为规范专项资金的管理和使用,河北省科技厅会同省财政厅制定了县级科技创新跨越计划奖励资金管理试点方案,并将于近期发布实施。《办法》要求各县(市、区)从管理分工和管理原则、专项资金使用范围、专项资金使用要求、绩效管理、监督检查六个方面使用奖励资金。

按照管理办法,奖励资金的主要用途是县级科技部门。也就是说,对于接受财政奖励的县(市、区),省级财政将直接将奖励资金划入科技行政管理部门的账号,由县(市、区)科技行政管理部门统筹使用。

按照管理办法,奖励资金主要用于县级科技部门组织的促进县域科技创新的调查研究、岗位培训、公共技术服务平台建设、创新主体培养、科技成果转移转化、产学研合作、科技合作等工作推广,以及政府为此目的购买服务。也就是说,该基金主要用于科技管理,并将用于支持县(市、区)推进县级科技创新组织开展的相关工作。

至于基金的使用期限,特别基金可以全年使用,但一般不得超过两年。在资金使用上,本管理办法给予县(市、区)科技部门充分自主权,但不得用于支持省、市相关科技项目或资金,也不得用于省级财政科技专项资金使用范围以外的支出。要求有关县(市、区)科技部门制定资金使用管理办法,组织资金使用绩效评估,确保专项资金的规范使用。省科技厅对奖励资金使用绩效评价结果进行抽查,并作为县(市、区)科技创新能力年度监测评价中管理创新指标的评价依据。

新能源汽车销量连续五次下降专家表示在调整期信心应该得到加强

本报记者刘茵

12月23日,中国电动汽车100强委员会召开媒体交流会议,讨论新能源汽车的热点问题和发展趋势。中国电动汽车100强委员会主席陈清泰坦言,电动汽车行业正处于大浪淘沙阶段,这是非常残酷的。

陈清泰的残忍可以从中国汽车工业协会的最新统计数据中看出。11月,新能源汽车生产和销售分别完成11万辆和9.5万辆,同比分别下降36.9%和43.7%。值得注意的是,自7月份以来,中国新能源汽车销量连续5个月下降。

“现在品牌影响力的差异正在扩大。一些企业正在经历品牌影响力的快速上升,市场正集中于这些企业。一些企业正经历艰难时期,并濒临打破资本链。”陈清泰认为,国内新能源汽车市场已经进入调整期,尤其需要坚定的信心和稳定的预期。

中国电动汽车100强委员会副主席欧阳明高院士认为,目前国内新能源汽车市场正处于行业调整期,但市场不会一直如此消极。未来10年,插电式混合动力汽车将不断增长,并将在5年内达到顶峰。到2035年,纯电动汽车将成为汽车市场的主体。

2010年,新能源汽车成为国家认定的七大新兴战略产业之一,插电式混合动力汽车和纯电动汽车的推广、应用和产业化得到了明确推进。陈清泰说,经过10年的发展,已经证明以储能电池为技术路线的纯电动汽车是可行的。其他国家以前不同意这种技术路线,但2016年后,全球汽车公司开始转变为电动汽车。

在谈到2019年新能源汽车的发展特点时,欧阳明直言不讳地表示,取消补贴和全球转型的痛苦是大势所趋。新能源汽车动力系统的技术价值越来越受到重视,电动汽车的核心技术和经济性所决定的市场前景非常明确。

对于纯电动汽车,消费者仍然有一些焦虑,如里程焦虑、成本焦虑、充电焦虑、安全焦虑等。欧阳明高回答说,现阶段纯电动汽车技术取得了很大进步。目前,中国电力(600482,古坝)的电池成本已降至0.6元-1元/瓦时。大多数汽车公司的快速充电能力可在半小时或45分钟内充电至80%,而一些汽车公司推出的超快速充电可在15分钟内充电至80%。

欧阳明·高还表示,目前,动力电池制造商的安全理念也发生了变化,更加强调系统安全而不是个人安全,更加强调预警而不是报警。动力电池的安全性不断提高。

面对当前形势,新能源汽车公司应该如何应对,政府还能做些什么?陈清泰认为,新能源汽车企业必须做出双向努力来提高性能和降低成本。目前,国际汽车市场已经出现了集团化现象。汽车企业联合研发可以降低研发成本。地方汽车企业也应加强合作,打造核心竞争力,促进跨境合作。

“对政府来说,首先要做的是稳定期望和军队士气。”陈清泰建议,在一些重要的竞争中,应大力支持研发,以弥补产业链的短板和瓶颈,如新一代储能电池和激光雷达的研究。同时,应尽快出台一些非补贴支持政策。

(北京,12月24日,科技日报)

明东“脑码”解码器

发扬科学家精神,青稞动力

陈Xi

如果你把大脑信号的密码和密码本进行比较,那将是一本厚厚的字典。我们现在只能看到这本词典第一页的前几行。在未来,人体效率可以通过人机集成来提高,机器也可以成为我们身体不可分割的一部分。”

明东,天津大学生物医学工程首席教授,破解了“大脑密码”。经过近20年的技术研究,他和他的团队终于在我国脑机接口的关键技术上取得了突破。在自主研发和自主控制的道路上,明东团队走在创新的前沿。明东团队自主开发的无创脑机接口系统和脑机交互芯片保持了最高三项性能指标的世界纪录。

为了帮助病人,一见钟情地学习脑-机接口技术

1994年,明东进入天津大学精细力学研究所,选择了当时最受欢迎的生物医学工程专业。谈到脑-机接口研究,明东动情地说:“在我的博士学习期间,我看到很多截瘫患者在以后的康复治疗中有困难,医生也无能为力。当时,我想知道是否有可能帮助神经损伤患者建立新的人工运动神经通路,并通过机器恢复他们的运动能力。”

最初的信念使得明东博士毕业后受到国外许多著名大学的邀请,毫不犹豫地选择留在母校当老师和先锋,并决心让脑-机接口的创新技术在中国有发言权。

”当大脑想象或执行身体运动时,它会联想到类似的‘放电’行为。通过机器收集和读取脑电图信号,解码和传输该信号,并允许身体执行,可以为截瘫患者建立新的人工运动神经通路。”明东说,虽然这个原则很简单,但不容易实施。脑电图信号弱到百万分之一甚至百万分之一伏特。捕捉和解码脑电图信号类似于在非常嘈杂的公共空间听到和理解一个人的低语。还有必要克服头发、头皮、头骨等对信号的“阻断”。

在一个不到20平方米的小房间里,明东的研究开始了。该项目资金短缺,实验条件简单。甚至必要的实验仪器和研究设备也必须到处借用。明东回忆说,进行科学研究是一个反复试验的过程,既痛苦又焦虑。它背后的小突破在一定程度上总是不可避免的。

2014年,“沈工”系列人工神经机器人系统最终研制成功,并在天津和山东的多家3A医院进行了数千次康复试验。中风偏瘫患者在“脑力劳动”的帮助下可以“思考和行动”。经过反复训练,他们可以站起来,走路,用笔写字,直到神经细胞被重塑并慢慢恢复。

“沈工”系列设备仍在发展中。预计“脑语者”芯片应用后,“沈工”系列将变得更加强大,患者将不再需要依靠电脑来实现康复功能。速度更快、功能更强、大脑信息检测方法更有效、脑机交互带宽和解码精度更大。

展示你的才华,改变未来的勇气没有上限。

在实现了最初的梦想之后,明东在人类脑神经信号和外部机器之间的连接领域中跋涉得越来越远。2016年,在天宫二号和神舟十一号载人飞行期间,两名宇航员完成了一项前瞻性科幻实验:人类历史上第一次太空脑机互动。明东是这个神奇实验系统的主要设计者。

”空间设备不仅要考虑载荷极限,还要完成空间主动、被动和被动三种主流范式的任务。该系统要求重量轻、性能高且更密集。”明东还将功能更强大的脑机编解码器集成芯片作为研究方向。

明东说:“我也许不能改变未来,但至少我必须有勇气改变未来。”硬件、芯片、算法、传感、编码

最后,在2019年第三届世界情报大会上,“查娜”诞生了,这让四个人大吃一惊。它配备了世界上第一个脑机编解码集成芯片——“脑扬声器”。它可以使用先进的机器学习算法来精细区分和快速解码极弱的脑电图特征。输出指令只需1.7秒,首次实现了108字符的高速脑机交互系统,也创造了头皮脑电图BCI在线目前控制的最大指令集的世界纪录。

目前,脑-机接口领域已经成为世界主要科技大国的舞台。技术发展迅速,脑-机交互的性能在几年内增加了十倍。谈到脑-机交互的明天,明东激动地说,从智力到智力。未来不是人工智能取代人类,而是通过互联互通使之成为人类的一部分。没有任何障碍的人机混合是未来不可避免的目标。

中科灵芝获金坐标奖

  第十届中国全球保健养生产业链展览会(HCI2019、下称康博会)于8月30日至9月1号在广州广交会琶洲展馆举办。展销会包含保健品、饮食补充品、医疗机械、中医养身及艾炙、绿色有机食品等。展销会总面积达50000平米,来源于12个國家和地域的1000家公司出展,超60000参展人数,是南方地区具有经营规模和知名度的保健养生产业链盛典。优货多商品凭着35年积累的产品优势、深厚的企业创新能力、优异的产品质量在本次康博会异彩纷呈,中科灵芝行业明星产品,优货多灵芝孢子粉,优货多灵芝孢子油当场整体实力“吸粉”。

  这届康博大会上中科集团遭受主办单位的密切关注,中科集团喜获广东省食品商品流通协会理事企业光荣称号,中科集团广州市子公司经理朱七色彩虹女性更得到了“金座标奖”本年度食品卫生安全非凡促进角色。广东保健协会、食品类商品流通研究会等领导干部驾临优货多展台,对优货多企业形象及产品质量给与了充分肯定及称赞。

  中科集团创立35年至今,专利权自主创新能力走在中国保健品企业的前例。优货多灵芝孢子油等商品获多种世界各国专利权受权。独立产品研发获国家卫生部及国家药品药监局准许的保健品资格证书达65件,国药准字号药物2件,历史时间总计获世界各国专利权受权166项。有着根据GMP验证的药物和保健品生产地。将来,中科集团仍会不断增加对科学研究自主创新的资金投入,以独立专利权构建产业链竞争优势,充分发挥本身高新科技优点,提升自主创新高效率和产品质量。优货多秉着“科学研究产生身心健康”的核心价值,勤奋为中药材智能化工作、为人们身心健康工作作出贡献。