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国际科技动态(第三期 2014 10 欧洲篇)

科学普及 加入时间:2015/1/7 10:25:06 访问量:1924
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俄科学家研制成功新型“穿墙透视器”

据《俄罗斯日报》报道,俄试验开发设计局的研究人员研制成功一种能穿透障碍物搜寻目标的仪器。

该仪器工作原理类似于雷达,通过发射波并回收由目标物体反射回来的波而搜寻目标。有别于其它类似仪器,这种仪器有三个优点。一是搜寻效果较佳。其它仪器发射波的波段一般较窄,穿透能力弱,搜寻效果不佳,而该新型仪器发射波段为13.5吉赫,具有更强的穿透力。二是这种新型仪器通过发射只有550皮秒的短脉冲,极大地提高了搜寻移动目标的能力,即使人体仅仅移动4毫米也可被检测到,它的这种能力也使得通过探测心脏跳动和呼吸,搜索幸存者成为可能,目前科学家正在改进仪器,使其能够对心脏跳动和呼吸进行锁定。三是该仪器具有良好的便携性,尺寸仅为410×270×68毫米,重量1.8千克。

该仪器被命名为“Пикор-Био”,在实际应用中,它能够穿透数米厚的障碍物搜寻有生命特征的目标。试验显示,在穿过40厘米厚度的砖墙后,搜寻静止不动,仅是心脏跳动和呼吸的人体目标能力可达2.5;在穿过90厘米厚度的沙土掩埋层后,搜寻能力在1.5范围,穿过90厘米厚度雪层的搜寻能力可达2;如果搜寻的人体目标移动,则探测范围可达到68

这种新型仪器具有广泛的应用前景。在地震、雪崩等自然灾害后的幸存者搜救过程中能发挥重要作用;装备警察部门,用于探测隐藏于墙壁后的歹徒;用于海关或监狱部门的安全检查,可探测是否有隐藏在货车中的偷渡或逃狱者。

欧盟加速大数据技术研发创新

欧盟委员会决定,将大数据技术列入欧盟未来新兴技术(FET)行动计划,加大技术研发创新资助力度。

大数据是指现代经济社会各类不同信息数据源快速产生的大量有用数据,包括感应器采集的气候信息、卫星影像、数码图片、传媒视频,以及商品交易、无线传输和GPS导航的相关资料等。大数据涵盖各行各业,从信息通讯、卫生健康和交通能源,到研发创新、生产制造和市场服务,都尽在其中。新兴的数字信息技术(IT)与互联网技术正在加速这一进程。  

欧委会认为,大数据资源必将与传统的人力资源和资金资源一起,并列成为现代经济社会可持续发展的人类的三大关键资产。然而,当今社会大数据的筛选收集、分析处理和储存应用面临巨大挑战,诸如地理、环境、气象、交通、能源等方面的相关信息,以及创新成果、节能减排、健康卫生和数据传输等方面的统计资料和相关数据等,均需要大量先进的创新型新技术、新工具和新技能,为其提供解决方案。

为此,欧委会承诺,欧盟第七研发框架计划(FP7)和2014年提出的欧盟2020地平线(Horizon 2020)计划,将继续增加对大数据技术的研发和创新(R&D&I)投入。截至目前,欧委会公共财政支持的大数据技术研发和创新的重点主要包括:(1)云计算研发战略及其行动计划的实施;(2)未来物联网及其大通量超高速低能耗传输技术的研制开发;(3)大型数据集(Large Datasets)虚拟现实工具(VRT)新兴技术的开发应用;(4)人类面对大数据的感知与生理反应的移情同感数据系统(CEEDS)的研发;(5)大数据经验感应仪(XIM)的研制开发等。

 欧盟大数据技术研发创新活动已产生诸多“世界首次”,并已申请数十项发明专利,部分商业化应用明显提升和优化了大数据技术能力。

欧盟通过细胞微结构研究探索延寿奥秘

欧盟第七研发框架计划(FP7)提供全额资助,由英国纽卡斯尔大学(University of Newcastle)牵头负责,欧盟多个成员国科研人员参与组成的欧洲COMPLEXI&AGING研发团队,通过改变果蝇的DNA,取代果蝇代谢食物通常所使用的酶类,引起细胞内NAD+浓度大幅增加。这一技术突破,从科学角度上意味着细胞存活率的提高,从而使果蝇寿命的延长成为可能。

由于果蝇细胞微结构线粒体新陈代谢通常所用的酶类同人类细胞所使用的酶类相同,研发团队相信,该项研究成果将开启探索人类寿命延长奥秘的新途径。研发团队在进一步的研究中发现并证实,细胞微结构线粒体功能失调是引发帕金森疾病(Parkinson's)、阿尔茨海默氏症(Alzheimer's)和多发性硬化症(Multiple Sclerosis)等人类衰退性疾病(Degenerative Diseases)的最主要原因。

目前,研发团队正试图通过改变细胞微结构线粒体新陈代谢的酶类来改进线粒体功能。研发团队在这一新兴技术领域的研究探索和技术突破,预示着彻底预防或治疗这些大脑相关疾病不再遥不可及。

欧洲第四代自由电子激光源投入使用

在当代科技领域,对高亮度、短脉冲、可调谐激光源的需求越来越多,先进激光源是新材料、生命科学、新药研发等领域的研究不可或缺的重要条件。

位于意大利雅斯特(Trieste)的同步激光加速器(Sincrotrone)提供的高亮度、短脉冲同步光源,可用于在原子和分子层面对物质的表面结构和内在运动进行全面研究,是电子科学、环境保护、药物开发、医疗诊断、工程技术和纳米科技研发的有效工具。

Sincrotrone ElettraFermi两个激光器。Elettra是第三代同步激光器,已投入运行多年。Fermi为第四代自由电子激光器,于201012月出光,随后进入用户验证和试验阶段。2010年,由欧委会和欧洲投资银行联合设立的风险分担金融计划(RSFF)投入2000万欧元,启动了Fermi终期阶段的用户验证科研。Fermi已于近期投入运行。

第四代光源Fermi是迄今世界上最先进的自由电子光源,为科研人员在更微观的层面研究物质的化学和物理现象及其相互作用提供了有效工具。Trieste的第四代光源面向全球各国公私研究机构和组织开放,是欧洲研究区建设的一项重大基础研究设施工程。

 风险分担金融计划是欧委会和欧洲投资银行联合采取的一项政策性金融措施,主要目的是对大型科技基础设施提供支持。

捷克科学家发现“小麦基因蓝图”

近日,国际小麦基因组测序协作组(International Wheat Genetic Sequencing ConsortiumIWGSC,以下称“基因测序组”)宣布,小麦基因组测序已取得重大进展。捷克科学院实验植物学研究所(Institute of Experimental Botany of the Academy of Sciences of the Czech Republic)雅罗斯拉夫•多勒泽尔教授(Prof. Jaroslav Dolezel)领衔的研究团队为此做出了重大贡献。

多勒泽尔教授开发了一种被称为“染色体策略”(chromosome strategy)的方法,并成功地发现了小麦基因蓝图(genetic blueprint of wheat),使研究人员能够快速、准确地检测单体基因的位置并判断它们对小麦特性的影响。美国加州大学戴维斯分校的乔治•杜布科夫斯基教授(Prof. Jorge Dubcovsky)说:“这个研究成果对我的实验室来说非常有价值。此前,我们要花上数个星期才能找到某一基因的特定信息,而现在只需要几个小时就能完成。”

 基因蓝图是科学家们在获取小麦基因组序列历程中的一个重要里程碑。在近期的《科学》杂志上,基因测序组首次发布了小麦的21组染色体序列,法国国家农业研究院及多勒泽尔教授的研究团队均为此发挥了重要作用。基因测序组也表示,有望在三年内获得小麦的全部基因信息。这将帮助人们弄清小麦基因如何影响其特质,包括产量、品质以及对病虫害和恶劣环境的抵抗力等。

世界首个石墨烯橡胶传感器问世

据爱尔兰科学基金会网站报道,爱尔兰科学家发明了一种将石墨烯融入橡胶的技术,使橡胶具有导电性,从而制造出用于可穿戴设备的橡胶传感器。若将石墨烯橡胶制成的橡皮筋嵌入衣服中,可检测到呼吸、脉搏、血压等轻微活动。这种功能可应用于婴儿猝死症和成人睡眠窒息症等疾病的检测预警,还可用于运动员动作监控及康复治疗。技术发明人乔纳森•科尔曼教授称,该技术产品具有制造工艺简单和成本低的优点,为可穿戴设备大规模生产和应用提供了可能,将使医疗卫生等领域产生影响深远的变革。

该技术由爱尔兰高级材料及生物工程研究所(Advanced Materials and BioEngineering ResearchAMBER)与英国的萨里大学合作开发,由爱尔兰科学基金会资助。

法国研制平流层巨型飞艇

目前,法国泰雷兹集团(Thales)和意大利芬梅卡尼卡集团(Finnmeccanica)的合资子公司泰雷兹阿莱尼亚宇航公司(Thales Alenia Space)正在与法国原子能委员会(CEA)等研究机构及相关企业合作,研制一种能够停留于距地面20公里的平流层的巨型飞艇。

这种平流层飞艇长70-100,直径20-30,重5吨,有效载荷200公斤,悬浮于高空,起到类似于卫星的作用,包括监测、通信中转等。与卫星相比,这种飞艇最大的优势是成本低廉。根据测算,其成本至多为卫星相关投入的十分之一。平流层飞艇拥有动力,可在时速90公里的风中保持自身位置的稳定,而如此风速在平流层是十分少有的。

飞艇的动力由太阳提供,计划在飞艇的外壳上开设透明的窗户,让阳光照射进来,并通过内部球形凹面的几何设计,使所有阳光经过反射后,聚焦到位于飞艇中央的太阳能板上。艇身能够自动旋转以保证其窗户始终面向太阳,这种设计的好处是能有效缩小飞艇体积,如果选择将太阳能板覆盖在飞艇顶部,飞艇体积须达到15万立方米才能获得抵御气流的足够能量,而这将是现有设计尺寸的三倍之多。

但该项目必须解决两个关键的技术问题。一是飞艇需要密封,避免氢气泄漏,同时艇壳必须部分透明,能够抵御紫外线照射,因此需要用高强度的碳纤维来制造壳体。二是需要解决夜晚的能源问题,为此必须配备高效的燃料电池来储备能量。

项目计划未来5年内研制出首架原型机,2022年进入市场。客户包括法国电信等通信企业,市场规模约为每年10亿欧元。目前,美国航空航天企业洛克希德•马丁公司(Lockheed Martin)和日本航空航天研究开发局(Jaxa)也已涉足该领域。

(来源:中国国际科技合作网http://www.cistc.gov.cn/


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