为大家整理了电子电器、机动车、石油化工、医疗器械、医药等领域的新技术和研发新动向，欢迎持续关注。

电子电器

德国开发出世界最小单原子晶体管

德国卡尔斯鲁厄理工学院托马斯·希梅尔教授领导的团队开发出了单原子晶体管——一种利用电流控制单个原子位移实现开关的量子电子元件。为开发单原子晶体管，卡尔斯鲁厄理工学院研究人员还开发了一套全新的工艺，单原子晶体管完全由金属构成，不含半导体材料。其结果是所需电压极低，因此能耗也极低。研究人员之前制作单原子晶体管需要依靠液体电解质，现在希梅尔教授及其团队首次应用固体电解质的工作原理，通过水溶性银电解质凝胶与热解法二氧化硅凝胶电解质结合，从而改善了安全性，更便于单原子晶体管的处理。

科学家们确定了外星行星，在那里生命可以像在地球上一样发展

剑桥大学认为恒星发出足够的紫外线(UV)光可以刺激他们的轨道行星上的生命同样可能发达的地球上,那里的紫外线能力的一系列化学反应,产生生命的基石。研究人员已经确定了一系列的行星，它们的主恒星发出的紫外光足以让这些化学反应发生，而这些行星位于行星表面液态水存在的可居住范围内。在已知的存在于非生物区的系外行星中，有几颗行星是由开普勒望远镜探测到的，其中包括开普勒452b，这颗行星被戏称为地球的“表亲”，尽管目前的技术还无法探测到它。下一代望远镜，如美国宇航局的苔丝望远镜和詹姆斯韦伯望远镜，将有希望能够识别和潜在地描绘出更多的行星，它们位于自然发生带内。当然，如果在其他行星上有生命，它也有可能以一种完全不同于在地球上的方式发展。

超快照相机的新型光学技术为成像创造了新的可能性

麻省理工学院的研究人员开发出了一种新型的摄影光学技术，可以根据光学内部反射光的时间来捕捉图像，而不是传统的依靠光学元件排列的方法。研究人员说，这些新原理为时间或深度敏感相机的新功能打开了大门，而这是传统摄影光学所不具备的。具体来说，研究人员为一种被称为条纹相机的超快传感器设计了一种新的光学器件，它可以从超短的光脉冲中提取图像。条纹相机和其他超快相机已经被用来制作每秒万亿帧的视频，扫描封闭性书籍，以及提供3d场景的深度地图等应用。这类相机依赖于传统的光学器件，而传统光学器件有各种设计限制。例如，一个已知焦距(以毫米或厘米为单位)的镜头必须与一个等于或大于该焦距的成像传感器保持一定距离，才能捕捉到图像。这基本上意味着镜片必须很长。

微芯片技术大大增强了现有的数字生物测定的通用性

数码生物测量技术是利用集成了数万个小试管的微芯片，通过单个生物分子测量功能和物质性的方法，实现高灵敏度和高剂量。近年来，作为基因诊断和血液检查的分析装置的技术基础被运用，在创药和医疗领域的产业应用的道路正在逐步开拓。但是,测量的高容量化上,技术上有很大的问题,情况下,数字生物测量的微型芯片是利用试管集成化,但试管并行,可以利用测量的容量提高是极其困难的。东京大学为了实现数字化生物生物计量的并行化，建立了形成目标物质的浓度梯度的机构，并确立了在尖端的各试管中以几秒的方式填充不同的溶液的技术。到目前为止，实现在不同溶液环境下的数字化生物测量，成功实现了以现有的试管的并行利用的“数字生物测量的高生产率化”。此次开发的微芯片技术大大增强了现有的数字生物测定的通用性，并希望能够开拓创药候选物质探索或早期疾病诊断等的实用化道路。

发现新超级大黑洞的天文数字

俄国国家科学学院学生和国家天文研究所罗蒙诺索夫打开了星系中心的一个超大质量黑洞，这是一种罕见的超小型的小矮人。在研究过程中，科学家使用了SINFONI一体化的红外光谱仪，在智利的一个望远镜上安装了一个。在收到的辐射光谱中，汽车人已经确定了恒星的速度，从星系的半径。速度分散是一种指标，表明恒星的平均速度与平均值是不同的。在一个巨大的物体面前，像黑洞一样，在重力作用下，恒星的引力开始移动得更快，在任意的方向上。这导致他们的平均速度没有增加，但分散的速度越来越大。在这个星系中，科学家们看到了一种现象:恒星的速度是如此之大，以至于一个巨大的黑洞是无法吸收的。

机动车

新技术可让金属铂“化身”半导体

日本研究人员最新研究发现，金属铂制成只有2纳米厚的超薄膜时，可以拥有类似硅等半导体的特性。研究人员认为，这一发现挑战了对于半导体材料的传统认知，有助于推动相关领域发展。京都大学研究小组发现，在一种名为“钇铁石榴石”的磁性绝缘体上将重金属铂制成只有2纳米厚的超薄膜时，它可以像半导体一样，通过外部电压控制电阻。此外，研究人员还发现铂能够大幅调节和控制“自旋轨道耦合”这一效应。“自旋轨道耦合”是指粒子自旋和轨道运动之间的相互作用，在自旋电子学等研究中扮演关键角色。半导体或其他新材料的研究常常会涉及这一效应。

石油化工

英科学家打造智能水泥：建筑物变成巨型电池？

8月15消息，英国兰卡斯特大学的研究人员们已经研发出了一种由粉煤灰废料和碱性溶液构成的水泥混合物，这种水泥还具备导电性。现存的智能水泥通常依赖于石墨烯和碳纳米管，但这种新型水泥与之不同，它不包含任何昂贵的材料而且它的制造成本甚至低于传统的硅酸盐水泥。研究人员们现在正进一步的研究来优化水泥混合物的性能，而且也在调查使用3D打印技术将这种智能水泥打造成不同形状的可能性。这项研究一直得到欧盟委员会地平线2020项目的资金支持，这也是博洛尼亚大学所进行的SAFERUP(可持续、易利用、安全、有弹性和智能城市道路的缩写)项目的一部分。

谢劲、朱成建团队在双核锰催化炔烃选择性氢芳化取得重要进展

近日，南京大学在双核锰催化炔烃选择性氢芳化领域取得重要进展，首次实现了对非对称共轭二炔结构的选择性氢芳化修饰。研究团队提出了通过桥连双核Mn催化产生更高活性的空配位的芳基锰物种，直接与1,3-共轭双炔快速配位，完成区域、立体和化学选择性氢芳化反应。该方法为(Z)-构型共轭烯炔的模块化合成提供了一种通用策略，且具有操作简单、官能团相容性好等特点，对各种重要的官能团都具有很好的耐受性。同时，低价锰参与的转金属作用得以证实，课题组成功得到反应中间体的单晶结构验证。通过理论计算，一种基于“O-H…p interaction”的新型定位策略被首次应用炔烃的氢芳化转化。

医疗器械

人工智能也能查眼病水平“匹敌顶级专家”

英国研究人员１３日说，他们开发出一种人工智能系统，能快速识别５０多种眼部疾病并给出转诊建议，其准确率达到９４％，这一水平“匹敌顶级的眼科专家”。英国研究人员１３日说，他们开发出一种人工智能系统，能快速识别５０多种眼部疾病并给出转诊建议，其准确率达到９４％，这一水平“匹敌顶级的眼科专家”。

科研人员研制出“智能绷带”

电路板通常很坚硬，但美国和中国科研人员合作开发出一种轻薄、柔软的电路板，并概念验证性地制成“智能绷带”，能贴在皮肤上监测多种生理信号。这种“智能绷带”由4层相互连通的薄柔电路板堆叠而成，整体的大小及厚度与1元硬币相仿。传统的光刻和蚀刻技术不适用于可伸缩的弹性体。因此，他们将硅弹性体与黑色有机染料混合，制成电路并堆叠后，使用激光进行焊接，最后填充导电材料。这样得到的电路板既具备正常功能，又有传统电路板所缺的弹性。

生物医药

复旦大学发现糖尿病与癌症新通路

复旦大学发现，糖尿病与癌症之间存在新通路，糖尿病患者体内的高血糖水平好比链条的一个端口。在环环相扣的连锁反应之下，高糖环境最终会破坏5-hmC表观抑癌修饰的生成，表观抑癌修饰变少了，患病风险自然大大提高。研究指出，部分糖尿病治疗药物能有效地降低部分癌症爆发的风险。复旦大学认为，少摄入糖分，保持体内血糖始终维持在较低水平，减少对AMPK蛋白激酶的抑制频率，提高TET2蛋白的稳定性，升高5-hmC水平，对防治部分肿瘤有积极作用，此项研究将为临床研究和预防癌症的药物开发提供方向。

Cell：Wnt信号通路介导神经到肠道细胞线粒体的应激反应

7月26日，中国科学院研究发现了发育调控的重要因子Wnt参与介导神经细胞到肠道细胞之间线粒体的应激反应。并揭示这一跨细胞、跨组织调控线粒体应激反应是依赖Retromer复合体、Wnt信号通路以及神经递质五羟色胺来实现的。研究组利用秀丽线虫为模型，建立了研究神经细胞与肠道之间的线粒体信号调控体系——在线虫的神经细胞中表达亨廷顿致病蛋白PolyQ40，可以诱导肠道内的线粒体未折叠蛋白反应。通过遗传筛选发现Retromer复合体参与调控神经细胞到肠道之间的线粒体应激反应。进一步研究发现，Retromer复合体是通过回收Wnt分泌受体MIG-14，并帮助Wnt配体EGL-20分泌来实现这一跨细胞跨组织的线粒体信号传递的。神经递质五羟色胺（5-HT）也参与了神经细胞与肠道之间通过Wnt诱导的线粒体应激反应。同时，在神经细胞和肠道内直接表达Wnt配体不仅可以激活线粒体应激反应，并且可以延长线虫的寿命。

研究发现染转录辅助因子FACT的独特双重功能

中科院成功建立了高时间分辨(2 毫秒)、高空间分辨(1 纳米)、高通量并行测量(100个样品)的单分子磁镊测量平台，实时跟踪和解析了染色质纤维组装的动态过程和力学基础，发现染色质纤维在折叠/去折叠的动态平衡中会形成一个稳定的四聚核小体结构单元，并揭示了四聚核小体的两种折叠路径；进一步的实验表明这个结构单元受到组蛋白伴侣FACT的调控。该研究首次实时跟踪和解析了染色质纤维结构动态调控的力学基础和动力学过程，在原有的“beads-on-a-string”初级折叠模型的基础上提出了“tetranucleosomes-on-a-string”的中间态结构模型。

科学家整合多种遗传操作技术构建新型家蚕性别调控体系

8月13日，中国科学院报道了整合多种遗传操作技术在家蚕中构建的雌性特异胚胎致死系统。近年来，植生生态所黄勇平研究组和谭安江研究组以鳞翅目模式昆虫家蚕为主要研究对象，在阐明其性别决定和调控机制研究方面取得一系列成果。除发现多个家蚕性别决定通路的重要调控因子外（Insect Molecular Biology, 2014; PLoS Genetics，2017，2018），还构建了转座子介导的家蚕雌性幼虫致死（PNAS，2013）、基因组编辑介导的家蚕雄性或雌性不育（IMB，2014；IBMB，2017）等多种性别调控系统。该研究组合了TALEN和CRISPR/Cas9两种基因组编辑工具，利用TALEN介导的同源重组将胚胎发育极早期启动子nos驱动的Cas9表达框定点整合到W染色体特定位点，构建了雌性特异表达Cas9的品系。

理化所烟草花叶病毒用于RNA干扰技术研究获进展

近日，受启发于病毒类基因载体的高转染效率及非病毒类载体的安全性，中国科学院理化技术研究所生物材料与应用技术研究中心首次利用对哺乳动物不具有免疫原性副反应的一维棒状植物病毒——烟草花叶病毒（TMV），构建了高效安全的基因输送体系。该研究中，通过在TMV外表面修饰细胞穿膜肽TAT，实现了载体（TMV-TAT）的电荷反转及溶酶体逃逸能力，并通过静电相互作用实现了小干扰RNA（siRNA）的负载。所获得的基因输送体系siRNA@TMV-TAT可有效实现绿色荧光蛋白的基因沉默，在体外细胞实验及体内肿瘤裸鼠实验中均获得了验证。与商业化基因转染试剂Lipofectamine 2000及PEI_25k相比，实现相同的生物安全性时，基于该一维植物病毒的基因载体TMV-TAT具有更高的基因转染效率。

宁波材料所在柔性磁性薄膜与器件研究中取得进展

当前，柔性磁性薄膜与器件的发展所面临的挑战主要包括：（1）如何在柔性衬底上获得性能与刚性衬底上相媲美的磁性薄膜与器件；（2）如何控制柔性磁性薄膜在弯曲、拉伸等形变状态下的磁各向异性；（3）如何获得具有大形变能力的柔性磁性薄膜与器件，以满足不同应用的需求。为了解决这些问题，中国科学院宁波材料技术与工程研究所磁电子材料与器件团队主要致力于研究应力对柔性磁性薄膜磁各向异性的调控规律；探索调控柔性磁性薄膜的各向异性的方法；通过应力工程原理提高柔性磁性薄膜和自旋阀器件的形变能力，为推动柔性薄膜与器件的实际应用打下基础。

研究发现促黄体生成素调节造血干细胞稳态

中国科学院和上海交通大学合作的题为Luteinizing hormone signaling restricts hematopoietic stem cell expansion during puberty的最新研究成果。该工作首次揭示一种青春期起始分泌的脑垂体激素——促黄体生成素（Luteinizing hormone，LH）在造血干细胞（HSC）稳态维持中的重要调控功能。他们不仅利用Lhcgr敲除小鼠直接验证了LH信号的调控作用，还基于性腺摘除、HSC移植等方法证明了LH信号的调控功能既不依赖于下游性激素，也非通过作用于干细胞微环境进行，完整地论证了LH信号通过HSC这一直接靶标发挥相应的调控作用。总之，周波/郑俊克课题组的这项工作首次提出了一种HSC的计量机制——脑垂体通过分泌LH让HSC的数量在青春期实现稳态。一旦HSC的LH信号感应受阻，骨髓内HSC会在青春期继续扩增，最终导致骨髓过度造血和白细胞增多症（Leukocytosis），与此相伴随的是，白血病进程的加速。因此，该文也首次揭示了干细胞计量机制生理学意义：维持正常造血和抑制白血病进展。

癌细胞系的进化引起了人们的关注

哈佛大学对另外11个代表各种肿瘤类型(如前列腺、结肠、肝脏、皮肤)的癌细胞系进行靶向测序来扩展他们的发现。整个研究小组都发现了遗传多样性。这些变化的原因是什么?通过在不同的实验室条件下进行实验，研究小组发现，即使改变培养细胞系的培养基类型，也可以使一个菌株中的某些细胞比其他细胞具有生长优势，从而使基因不同的种群得以进化。通过提取单个细胞并在培养基中培养，研究小组还发现，分离的单个细胞的后代可以自发地获得新的突变体——这表明，从单独分离的细胞中分离出的一个菌株中可以产生新的、具有遗传多样性的细胞种群。

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