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全球首台相控阵CT化身肺部最强“侦察兵”
科技日报· 2025-08-15 09:06
核心技术突破 - 全球首台相控阵CT由纳米维景自主研发实现探测器、高压发生器、球管等核心部件完全国产化[1] - 采用双环结构设计:24个球管组成射线源环与64个光子流探测器组成探测器环 通过精密时序脉冲曝光替代机械旋转[2] - 空间分辨率较传统螺旋CT提升64倍 时间分辨率提升3倍 单次扫描信息量提升144倍 像素从512×512提升至3072×3072[2] 技术优势 - 相控阵CT可观测到2毫米以下肺结节 精准辨别良恶性 避免不必要手术[1] - 首次实现人类活体次级肺小叶观测 这是肺部最小功能单元[3] - 突破传统CT机械旋转架构的物理极限 解决高速旋转产生离心力的问题[2] 研发历程 - 2012年研发光子计数探测器 后转向开发第三代光子流探测器[3] - 光子流探测器需融合感光芯片、模拟技术和数字技术 涉及晶体生长等数十道高难度工艺[3] - 2016年初获得首张X光成像图 为相控阵CT奠定基础[4] 行业地位 - 实现CT关键技术全面自主可控 从技术追随者转变为领跑者[5] - 正在开发下一代相控阵CT 目标达到显微镜级分辨率 实现病理层面观测[5]
“微波大脑”芯片创建
科技日报· 2025-08-15 08:52
美国康奈尔大学研究团队开发出一种低功耗微芯片,被称为"微波大脑",这是首个能够利用微波物理原 理同时处理超快数据信号和无线通信信号的处理器。相关成果发表在最新一期《自然·电子学》上。 团队强调,在传统数字系统中,随着任务复杂度上升,必须增加电路规模、功耗和纠错机制来维持精 度。而新方法基于概率性计算,能够在不增加系统开销的前提下,在简单和复杂任务中都保持高准确 率。 (文章来源:科技日报) 这一突破性能力源于芯片本身的神经网络架构。受大脑启发,该神经网络通过可调谐波导构建出复杂的 互连模式,具备识别模式和从数据中学习的能力。与依赖时钟同步和逐级执行数字指令的传统神经网络 不同,该芯片在微波频段下以模拟方式运行,利用非线性物理行为直接处理信号,能够应对高达数十千 兆赫兹的数据流,速度远超大多数现有数字芯片。 为了实现这一目标,此次设计中摒弃了许多传统电路设计原则。团队没有试图复制数字神经网络的结 构,而是设计出一种更像受控频率"混沌系统"的结构,最终却能实现高性能的计算功能。 该芯片既能执行基本逻辑运算,也能完成复杂任务,例如识别特定的比特序列或计算高速数据流中的二 进制值。在多种涉及无线信号类型的分类任务中, ...
脑机接口技术新突破——科学家首次解码“内心言语”
科技日报· 2025-08-15 08:49
脑机接口技术突破 - 科学家首次识别并解码与"内心言语"相关的大脑活动 解码准确率达74% [1] - 研究由美国斯坦福大学团队主导 成果发表在《细胞》期刊上 [1] - 技术为严重言语障碍患者重建自然交流能力开辟全新路径 [1] 技术原理与实验设计 - 研究团队为肌萎缩侧索硬化症或脑干中风患者植入大脑运动皮层微电极 [2] - 发现尝试说话和想象说话激活大脑重叠区域 产生相似神经活动模式 [2] - "内心言语"信号强度通常较弱 但人工智能模型仍能有效解码 [2] 系统性能与功能 - 系统能从12 5万个单词的词汇库中解码想象句子 [2] - 可捕捉用户默念数字完成计算任务 [2] - 密码控制机制识别特定短语准确率超98% 可切换解码模式 [2] 技术局限与发展前景 - 当前技术尚无法完美处理"内心言语" [2] - 未来传感器和算法进步有望实现日常对话般流畅的意念交流 [2] - 该工作为恢复自然舒适沟通带来实质性希望 [2] 行业应用方向 - 突破传统脑机接口依赖肌肉控制或眼球运动的技术局限 [1] - 提供更高效轻松的沟通方式 无需任何肌肉参与 [1] - 特别适用于严重瘫痪患者的交流需求 [2]
多国六代战机研发正酣
科技日报· 2025-08-15 08:49
六代机研发浪潮 - 美国政府选定波音公司生产"下一代空中优势"战斗机,称其将是"有史以来最先进、性能最强、杀伤力最强的飞机" [1] - 英国、意大利和日本联手推进"暴风"项目,目标2035年首飞 法国、德国、西班牙主导的"未来空战系统"计划2040年部署 [1] - 六代机将重新制定空战规则,改变全球战略格局,开创AI驱动的军事变革新时代 [1] 六代机技术特征 - 划代标准基于研发年代、技术特征和作战性能 F-22和F-35代表五代机的隐身性能、超音速巡航等技术突破 [2] - 六代机尺寸显著大于现役五代机,源于隐身外形要求武器内置的设计变革 "暴风"武器载荷预计达F-35两倍 [2] - 核心竞争力体现在超音速巡航、全向隐身和超远作战半径 需在载弹量、隐身效能与航程上实现质的飞跃 [2] AI与云端作战 - 六代机本质是"飞行的超级计算机" "暴风"能一秒处理相当于中等城市的数据量,通过卫星数据链实时共享信息 [3] - 集成AI系统是六代机标志,可提高整体效率 基于"云端作战"的新型空战模式将重塑未来空战面貌 [3] 全球竞争格局 - 美国F-47项目强调模块化设计、定向能武器和AI辅助作战 预计2030年前服役,装备200-300架取代F-22 [4] - 美国海军F/A-XX计划2030年取代F/A-18E/F和EA-18G 兼具空战、对地打击、反舰及电子战能力 [4] - 欧洲FCAS主打"有人机+无人机"协同作战,目标2040年部署 "暴风"突出模块化架构及电子战能力,计划2035年首飞 [4] - 俄罗斯米格-41号称速度达4-5马赫,具备太空目标拦截能力 预计2025年首飞,2028年服役 [5] 技术整合挑战 - 需将AI、隐身技术等尖端科技整合到多域作战平台 最具争议的是否保留飞行员座舱问题尚未解决 [7] - 隐身技术需抵御量子雷达等新型探测系统 需在电磁、红外等多频谱实现全方位隐身 [7] - F-47初始合同200亿美元,全项目或达数千亿美元 FCAS总投资预计超1000亿欧元 F-35全生命周期成本1.7万亿美元 [7]
“热电橡胶”为可穿戴设备能源采集提供新方案
科技日报· 2025-08-15 08:48
一直以来,传统热电器件多采用无机热电材料,其侧重于在刚性结构下的应用,缺乏弹性和形状适应 性,在可穿戴设备应用上受限。针对该问题,刘凯依托北京大学雷霆教授团队和青岛科技大学华静教授 团队的研究成果,开发出N型热电弹性体。这是一种兼具弹性、伸展性和热电转化能力的创新材料,为 可穿戴设备能源采集技术开辟了新方向。 (文章来源:科技日报) 刘凯介绍,通过将均匀纳米相分离、热激活交联和定向掺杂三种策略结合,成功合成了N型热电弹性 体。该材料展现出卓越的拉伸性以及回弹性,其拉伸应变高达850%,能够和传统的橡胶媲美。同时, 其热电优值在300开尔文温度下可达到0.49,接近甚至超越现有柔性或塑性无机热电材料的性能。 记者14日从青岛科技大学获悉,该校刘凯教授开发出首个N型热电弹性体,即"热电橡胶",为柔性电子 学和可穿戴设备的能源采集技术提供了新方案。相关研究成果8月13日发表在学术期刊《自然》上。 基于此,研究人员制造出首台弹性热电发电机。与无机热电器件不同,弹性热电发电机无需复杂的互连 结构,能够直接与皮肤表面适配,同时保持较高的填充因子和较低的热阻。该器件兼具高效的热电转换 效率和优异的舒适性、形状适应性,展现了 ...
“十四五”答卷·科技支撑强国建设|科技打造中国交通“新标杆”
科技日报· 2025-08-14 17:27
交通基础设施建设成就 - 深中通道创造多项世界纪录 成为世界最长最宽的钢壳混凝土沉管隧道 [1][9] - 天山胜利隧道贯通 将穿越天山时间从3小时缩短至20分钟 [10] - 国家综合立体交通网主骨架"6轴7廊8通道"建成率超90% 连接全国超80%县级行政区 [11] 高速铁路发展突破 - 高铁营业里程达4.8万公里 覆盖全国97%的50万人口以上城市 [5] - "八纵八横"高铁网建成投产81.5% [5] - CR450动车组试验时速达453公里 创世界纪录 [6] - 全国超1/3省份实现市市通高铁 [7] 智能化交通升级 - 超过4000公里公路完成智能化升级改造 [2] - 电子航道图发布里程9950公里 [2] - 自动化码头建设规模、作业效率、技术水平稳居世界前列 [2] - 自动驾驶、智能航运、智慧物流蓬勃发展 [3] 绿色交通转型 - 中国新能源汽车产销量均超1280万辆 连续10年全球第一 [12] - 全国高速公路服务区充电桩达3.5万台 覆盖率98% [12] - 建成33个绿色公路示范工程 53家港口获"中国绿色港口"称号 [13] - 济潍高速公路实现运营阶段"净零"排放 年均碳减排6.1万吨 [12] 运输能力提升 - 铁路单日发送旅客突破2300万人次创历史新高 [7] - "十四五"期间铁路运输货物将超250亿吨 较"十三五"增加50亿吨 [7] - 中欧中亚班列通达欧亚37个国家300多个城市 [7] - 深中通道开通一年总车流量超3155万车次 日均8.64万车次 [9] 重大工程科技成果 - 首艘国产大型邮轮正式运营 C919大型客机常态化商业运营 [2] - 国产全断面硬岩掘进机"天山号""胜利号"等装备成功应用 [10] - 世界首创超大直径硬岩竖向掘进机"首创号"自主研发成功 [10] - 首条零碳高速公路济潍段全长161.9公里 [12]
AI在古菌中识别出抗菌化合物
科技日报· 2025-08-14 09:52
研究人员利用人工智能在古代微生物中识别新的抗生素候选物。 图片来源:美国科学促进会优瑞科网 站 最新发表于《自然·微生物学》的一项研究中,美国宾夕法尼亚大学团队利用人工智能(AI),从 古菌中识别出了此前未知的抗菌化合物。这些能在沸腾酸液、深海热泉和盐碱滩中生存数十亿年的极端 微生物,如今被发现蕴藏着大量抗菌化合物,有望为新一代抗生素研发开辟全新路径。 团队从中挑选80种进行细菌实测,结果显示93%的候选分子对至少一种致病耐药菌有效。在动物实 验中测试的3种化合物中,有一种在抑制耐药菌方面的效果可与常用的"最后防线"抗生素——多黏菌素 B媲美。与大多数通过破坏细菌外膜的抗菌肽不同,这些候选分子似乎从细菌内部"切断电源",扰乱了 其维持生命的电信号。 古菌与细菌、真核生物(包括植物、动物和真菌)都不同。古菌能在高温、强酸、高压等极端环境 中长期生存,其生物学特性也以不同寻常的方式进化。这使它们成为一种极具潜力但尚未充分利用的新 型分子资源,其中可能包括机制不同于现有药物的"类抗生素"化合物。 团队此次使用了升级版的APEX工具。这种AI模型最初用于在古生物的蛋白质中寻找抗生素候选 物。他们用数千种额外的肽以及致 ...
特殊钢铸就海太长江隧道“钢筋铁骨”
科技日报· 2025-08-14 09:33
核心观点 - 包钢股份自主研发的高端特种钢Q690C成功应用于海太长江隧道工程,标志着公司在高端特种钢材领域取得重大突破 [1][2] - Q690C特殊钢具备超高强度、超高韧性及多重优异性能,为超级工程提供关键材料支撑 [1] - 公司通过产销研协同机制攻克技术难题,实现3000余吨特种钢的规模化生产 [2] 技术突破 - Q690C特殊钢创新性集成了低温韧性、高强度、抗疲劳、耐冲击、抗腐蚀及易焊接等性能,突破传统碳素钢/低合金钢的技术局限 [1] - 研发团队通过精准调控成分设计、优化热处理工艺和调质制度,实现材料性能与工程需求的毫米级匹配 [2] 工程应用 - 海太长江隧道预埋件用钢全部采用包钢Q690C,系国内首次在隧道工程中大规模应用该级别特种钢 [1] - 材料成功解决复杂地质条件下的荷载承受问题,并适配高精度加工工艺需求 [1] 生产交付 - 公司组建跨单位联合攻关组,完成3000余吨Q690C特种钢的轧制交付 [2] - 技术中心、特钢分公司、炼钢厂等多部门协同,实现从研发到量产的全链条突破 [2] 行业意义 - 此次应用验证了包钢股份服务国家重大工程的技术实力,强化了公司在高端特种钢材市场的竞争力 [2] - 技术突破为基建行业提供了更高性能的材料选择,推动工程材料升级 [1][2]
中西医“结而不合”的痛点如何解
科技日报· 2025-08-14 09:31
回想起两年前毕业找工作碰壁的那个夏天,李凯旋仍然无法释怀。 李凯旋博士阶段攻读的是中西医结合专业,当时非常想去一家公立三甲综合医院(以下简称"西医 院"),该院外科主任也想接收中西医结合方面的人才,觉得他很合适。但遗憾的是,李凯旋并未拿到 录用函,最终进入一家公立三甲中医类医院(以下简称"中医院")工作。 "中西医结合方向听起来'左右逢源',找工作时却很容易陷入'两边都不待见'的窘境。"李凯旋告诉 科技日报记者,因名额紧张、手续烦琐,该方向医师很难进入西医院的西医科室。 李凯旋遭遇的只是中西医结合医学从业者面临的困境之一。记者在采访中发现,高层次人才匮乏、 中西医理论"结而不合"、无专属竞争赛道等诸多问题正成为中西医结合发展的卡点痛点。 强化研究生教育, 填补高层次人才缺口 新冠疫情肆虐之时,全世界的抗疫效果不尽人意,而我国做到低感染率、低死亡率。这其中,我国 独有的中西医结合医学立下汗马功劳。 当前,中西医结合医学依然在其优势领域发光发热。 今年4月,一位60多岁的乳腺癌患者因化疗联合免疫治疗引发全身剥脱性皮炎,严重的继发性感染 危及生命。其就诊的肿瘤医院束手无策,当即下了病危通知书。随后,家属将患者转至中 ...
科学家实现最强声子干涉效应
科技日报· 2025-08-14 09:11
研究突破 - 美国莱斯大学团队在碳化硅体系中实现迄今最强声子干涉效应 强度比此前研究结果高出两个数量级 [1] - 该效应被称为Fano共振 是两个频率分布不同的声子相互干涉而产生的现象 [1] - 团队在石墨烯与碳化硅之间嵌入几层银原子 形成紧密结合的界面 显著增强了碳化硅中不同振动模式的干涉效应 [1] 技术特性 - 利用拉曼光谱法研究声子干涉 谱图显示出极为不对称的线形 在某些情况下出现完全的"谷底" 形成强烈干涉特有的反共振模式 [2] - 比较3种不同表面的碳化硅 发现每一种表面都对应独特的拉曼光谱线形 [2] - 低温实验证实该效应完全由声子相互作用引起 而非电子作用 属于罕见的"纯声子"量子干涉 [2] 应用前景 - 该技术有望推进分子级传感技术发展 灵敏度高到可检测单个分子 无需化学标签 装置简单且可扩展 [1][2] - 在能量采集 热管理及量子计算等领域开辟新的应用路径 [1] - 有望用于量子传感和新一代分子检测 [2]