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煤化工高效稳定催化剂成功研制
科技日报· 2026-02-09 09:02
技术突破与核心发现 - 中国科学院山西煤炭化学研究所张斌团队在α-烯烃氢甲酰化领域取得新进展,为煤炭转化为高端化学品开辟了新路径 [1] - 研究团队提出构筑“钴—碳化钼界面”的新思路,通过控制碳化钼形貌和厚度优化界面结构,成功打造出两种高效界面位点 [2] - 第一种是Co-MoOx位点,能显著降低反应“能量门槛”,在1-己烯氢甲酰化测试中,其催化活性是传统钴基催化剂的10.7倍 [2] - 第二种是Co-Mo2C位点,通过形成稳定的化学连接“锁住”钴原子,有效解决了催化剂流失问题,大幅提升了反应稳定性 [2] 行业应用与转型方向 - 煤炭或生物质气化生成的合成气经铁基费托合成可获得α-烯烃,其进一步与合成气经氢甲酰化反应可得长链脂肪醛 [1] - 长链脂肪醛是制备香料、药物、表面活性剂等产品的重要原料,该技术被视为推动煤化工向精细化、高值化转型的新方向 [1] - 该研究为设计高效、稳定的钴基氢甲酰化多相催化剂提供了新思路,为煤炭资源的高附加值转化提供了可行的技术路线 [2] - 该技术有望推动相关精细化学品产业的绿色升级 [2] 现有技术瓶颈 - 当前工业上广泛使用的铑、钴基均相催化剂,在氢甲酰化反应中面临反应条件严苛、反应后底物与催化剂难分离等问题 [1] - 价格更低的钴基催化剂应用潜力更大,但负载型钴基催化剂的活性通常较低,且容易因一氧化碳等分子的强配位作用而流失,稳定性欠佳 [1]
太空光伏离“落地”还很远
科技日报· 2026-02-09 09:00
文章核心观点 - 近期市场传闻马斯克团队考察中国光伏产业引发A股部分光伏公司股价波动 但多家公司已公告未达成实质性合作并提示理性看待概念[1] - 太空光伏概念在2026年以来持续受到金融与产业界关注 被视为光伏产业新的潜在增长领域[1] - 专家认为太空光伏短期内主要应用场景是为近地轨道卫星供电 其他宏伟构想尚处技术探索阶段 距离大规模产业落地还很遥远[2][5] 太空光伏的概念与近期市场关注 - 太空光伏指在地球轨道规模化部署的光伏阵列 其概念本身并非新鲜事物 航天器早已应用太阳能帆板[2] - 概念近期受关注主因是近地轨道场景受重视 规划的大量卫星带动了对光伏的需求[2] - 2026年2月4日 受马斯克团队考察传闻影响 A股部分光伏上市公司股价出现上涨[1] 太空光伏的潜在优势 - 太空光伏基地可突破地面昼夜更替、阴晴雨雪限制 理论上实现24小时不间断发电且无需配套储能即可稳定输出[2] - 有望在未来为人类提供清洁、持续、规模化的能源供给[2] 太空光伏的市场规模预估 - 按照未来五年卫星发射计划 太空光伏的市场容量约为5吉瓦时[2] - 2025年国内光伏新装机容量为315吉瓦 相比之下可预期的太空光伏市场规模仍然较小[2] 太空光伏大规模部署面临的技术与成本挑战 - 太空高能粒子可能轰击光伏板晶格 导致发电效率降低和运行故障[3] - 太空极端温差可能对设备安全与寿命造成影响[3] - 大规模部署增加了光伏板遭受空间碎片撞击的可能性[3] - 目前太空应用的光伏板主要为砷化镓材料制成 性能更佳但成本昂贵 短时间内难以大规模应用[3] - 将太空电能传回地面需经电能-微波-电能的转换过程 面临不小的能量损失和安全风险 经济性不划算[4] 三大应用场景的可行性分析 - 设想中的大规模太空光伏主要有三种应用场景:电能传回地面利用、应用于月球背面基地、用于太空算力中心[5] - 专家认为 电能传回地面利用的方案面临能量转换损失、轨道资源有限、发射成本较高等难题 综合成本相较传统地面光伏无显著优势[5] - 用于太空算力中心需平方公里级的光伏阵列 部署成本高昂且在精准定向等技术领域面临很大挑战 目前不具备现实价值[5] - 短期内太空光伏的主要应用场景仍然是给卫星供电[5] - 其他更宏伟的发展目标尚处在技术探索和验证阶段 需待商业航天、电力微波传输等配套产业和技术成熟后才具有现实可行性[5] 行业现状与前景展望 - 地球的沙漠、戈壁等还有很大面积可用于部署光伏 其成本都会比太空光伏低很多[5] - 无论从经济性还是技术成熟度来看 当下围绕太空光伏可开展一定的前瞻性技术研究 但距离真正产业落地还很遥远[5]
AI工具可凭几天测试数据预估电池寿命
科技日报· 2026-02-09 08:56
文章核心观点 - 美国密歇根大学开发出一款基于“发现学习”理念的人工智能工具,该工具能利用极少的早期实验数据,快速且精准地预测新电池的循环寿命,为电池研发带来革命性效率提升[1] 技术原理与创新 - 该AI系统基于“边做边学”的“发现学习”认知模式,通过实践探索获取知识,而非被动接受理论灌输[1] - 系统由三个核心模块协同工作:“学习器”负责提出问题和进行短周期测试;“解释器”分析历史数据并模拟电池内部反应;“智囊”综合各类信息进行最终寿命预测[1] 性能与效率提升 - 传统测试需进行数百至上千次充放电循环,耗时数月乃至数年,而新AI系统仅需前50次循环数据即可预测寿命[1] - 该系统节省约98%的测试时间和95%的能源消耗,大幅降低了研发成本[1] 验证与泛化能力 - 团队使用美国Farasis能源公司的袋式电池数据验证模型,尽管训练集仅包含圆柱形电池数据,系统仍能准确预测结构更复杂、尺寸更大的袋式电池性能,显示出良好的泛化能力[2] - AI不仅能从早期数据捕捉退化趋势,还能识别关键影响因素,例如不同温度环境下主导劣化的化学机制[2] 应用前景与行业影响 - 该技术为下一代高性能电池的快速迭代提供了强大助力[1] - 未来技术可拓展至评估电池安全、快充性能等更多维度[2] - “发现学习”作为一种新型机器学习范式,有望推广至化学、材料科学等高度依赖昂贵、长周期实验的领域,为相关研究按下“加速键”[2]
光纤水平低损耗硅晶圆光导制成 有助推动下一代光子集成电路发展
科技日报· 2026-02-09 08:55
核心进展与突破 - 美国加州理工学院团队成功在可见光波段制备出光纤水平的低损耗硅晶圆光导 将推动下一代高性能、高相干性光子集成电路的发展 [1] - 该成果发表于最新一期《自然》杂志 解决了将光纤低损耗性能延伸到光子芯片上的重要挑战 [1] 技术方法与工艺 - 团队开发出新方法 可将与光纤相同的锗硅酸盐玻璃以光刻工艺制备在硅晶圆上 使用**8英寸或12英寸晶圆**制备螺旋状波导 [1] - 螺旋结构能在有限面积内有效延长光路 材料便于与光纤和半导体激光器高效耦合 有助于降低数据中心能耗 [1] - 通过低温退火工艺 波导表面可达原子级平整 显著抑制散射损耗 [1] 性能优势与比较 - 相比当前广泛使用的氮化硅材料 新平台在近红外波段已具备相当性能 在可见光波段优势更为明显 [1] - 在可见光波段 其性能较氮化硅现有纪录提升约**20倍** [1] - 尽管芯片尺寸仅约**2厘米** 但光在环形谐振腔等器件中的有效路径长度可达**米至千米量级** 此时低损耗尤为关键 [1] 器件性能与应用扩展 - 基于该平台制备的激光器件 其相干时间较上一代技术提高**100多倍** [2] - 该方法扩展了可用波长范围 有助于实现芯片级原子传感器、光学时钟和离子阱系统 [2] - 目前团队已利用该材料制备出环形谐振器、多种激光器及非线性频率生成器 [2] 潜在应用领域 - 未来可广泛应用于片上光学时钟、陀螺仪等精密测量系统 [1] - 可应用于人工智能数据中心通信和量子计算等领域 [1]
通向“人机融合”的下一步? 超声波“读脑”技术初露头角
科技日报· 2026-02-09 08:55
脑机接口技术路线 - Neuralink等主流公司采用侵入式电极植入技术 通过直接读取神经元电信号帮助残障人士恢复交流能力 但存在侵入性手术风险且设备植入后难以调整 [1] - Merge Labs采用功能性超声技术路线 通过向大脑发射高频声波并接收回声 分析血流变化来间接推断神经元活动 该方法侵入性更小 传感器无需深入脑组织 [2] - 功能性超声技术可监测大脑多个区域并刺激多个部位 而植入电极的交互能力仅限于电极尖端所在的局部位置 [2] Merge Labs公司概况 - 公司于今年1月成立 获得了包括OpenAI在内的投资方共计2.52亿美元的资金支持 [1] - 公司旨在探索新型脑机接口技术 不仅用于信息解码 还可能用于治疗抑郁症、成瘾等疾病 并可长期影响大脑认知过程 [1] - 外界认为OpenAI的投资是对“后ChatGPT时代人机交互路径”的一次前瞻性下注 [1] 声遗传学技术 - Merge Labs探索“声遗传学”前沿技术 通过基因工程使特定神经元对超声波敏感 从而通过调节超声波精准激活或抑制特定神经元 [3] - 与传统电刺激相比 声遗传学能避免对周围神经元的过度刺激 实现对单一神经元的精确控制 [4] - 该技术结合超声波 有望为抑郁症、癫痫等疾病提供更个性化和精确的治疗方案 并可能在视觉恢复、辅助癌症治疗等方面提供新方法 [4] 人工智能与性能挑战 - AI将在Merge Labs的脑机接口方法中扮演核心角色 通过构建大型基础模型帮助解析超声波获取的复杂脑信号并推断个体意图 [5] - 功能性超声技术存在性能限制 其空间分辨率可达约0.2毫米 但依赖血流变化这一间接指标 存在时间滞后 整体响应速度较慢 [6] - 基于血流信号的方法在需要快速响应的应用(如实时解码语音)上面临“根本性的限制” [6] 技术进展与伦理争议 - 研发团队已展示通过超声波设备解码猴子运动意图的实验 并探测到人类在弹吉他或玩游戏时的脑部活动 [6] - AI对大脑数据的处理引发了敏感的伦理和隐私质疑 大脑数据具有极高敏感性 [6]
新型可拉伸柔性电极破解脑机接口核心难题
科技日报· 2026-02-09 08:50
行业技术突破 - 北京脑科学与类脑研究所及智冉医疗的科研团队成功研制出兼具高通量信号采集与生物力学顺应性的可拉伸柔性电极 [1] - 该成果解决了传统柔性电极在应对大脑动态运动时易移位、易脱出的瓶颈问题,为侵入式脑机接口的长期稳定性提供了底层解决方案 [1] - 该研究成果于2月5日发表于国际学术期刊《自然·电子学》 [1] 技术挑战与现有问题 - 侵入式脑机接口技术被业界认为是高带宽人机交互的终极方向 [1] - 马斯克的Neuralink公司在2024年初完成首例人体植入后,高达85%的柔性电极丝从患者脑组织中脱出 [1] - 电极脱出会直接降低脑电信号采集的数量与精度,并可能引起脑组织炎症反应,这是侵入式脑机接口的共性难题 [1] 新技术方案与优势 - 团队提出一种新型的高通量“可拉伸”电极架构,其拉伸所需力度仅为Neuralink线性电极的1/100 [2] - 该设计对脑组织的机械损伤更低,可极大程度减少传统线性电极引发的免疫反应和胶质斑痕 [2] - 该技术能动态跟随大脑运动,解决了由于脑组织在颅内大幅运动引起的电极移位及炎症反应 [2] 实验验证与性能 - 以猕猴为试验对象的研究表明,可拉伸柔性电极能够实现大脑中的长期稳定记录 [2] - 植入256通道该电极后,团队成功采集到257个单神经元信号,并实现了对大脑运动意图的高精度解码 [2] - 植入1024通道该电极后,团队捕获到大规模、高质量的神经元信号 [2] 行业影响与潜力 - 该成果有望为我国侵入式脑机接口从实验室走向大规模临床应用解决关键障碍 [1] - 期刊审稿人认为,这种超柔性神经电极阵列技术为应对大规模、长期神经接口的挑战提供了新解决方案 [2] - 该技术充分展现了其在提升脑机接口性能方面的巨大潜力 [2]
科技日报:太空光伏离“落地”还很远
科技日报· 2026-02-09 08:49
文章核心观点 - 太空光伏概念近期受到金融与产业界关注 但专家认为其短期内主要应用场景是为近地轨道卫星供电 大规模为地面供电或用于太空算力中心等设想在经济性和技术上面临巨大挑战 距离真正产业落地还很遥远 [1][2][3][4] 太空光伏的概念与近期关注度 - 太空光伏指在地球轨道规模化部署的光伏阵列 并非新鲜事物 航天器早已使用太阳能帆板 [2] - 进入2026年以来 太空光伏概念持续受到国内外金融界与产业界关注 被认为是光伏产业新的增长蓝海 [1] - 近期有传闻称马斯克团队围绕该概念对中国光伏产业进行考察 引发A股部分光伏上市公司股价上涨 随后多家公司公告澄清未达成实质性合作 [1] 太空光伏的潜在优势与市场预期 - 主要近期驱动力是近地轨道规划了大量卫星 卫星供电带动了对太空光伏的需求 [2] - 与地面光伏相比 太空光伏能突破昼夜更替和天气限制 理论上可实现24小时不间断发电 无需配套储能即可稳定输出 [2] - 按照未来五年卫星发射计划 太空光伏的市场容量预计约为5吉瓦时 [2] - 2025年国内光伏新装机容量为315吉瓦 相比之下 可预期的太空光伏市场规模仍然较小 [2] 太空光伏大规模部署面临的技术与成本挑战 - 太空环境中的高能粒子可能轰击光伏板晶格 导致发电效率降低和运行故障 [3] - 太空环境的极端温差可能对设备安全和寿命造成影响 [3] - 大规模部署增加了光伏板遭受空间碎片撞击的可能性 [3] - 目前太空应用的光伏板主要为砷化镓材料制成 性能更佳但成本昂贵 短时间内难以大规模应用 [3] - 将太空电能传回地面需将电能转化为微波辐射再传回并转换 此过程存在能量损失和安全风险 从经济性来看并不划算 [3] 三大应用场景的可行性分析 - 设想中的大规模太空光伏主要有三种应用场景:传回地面利用 应用于月球背面基地 用于太空算力中心 [4] - 专家认为 传回地面利用和用于太空算力中心这两种方案目前都不具备现实价值 [4] - 传回地面方案面临能量转换损失 轨道资源有限 发射成本高等难题 综合成本相较传统地面光伏无显著优势 [4] - 用于太空算力中心所需的光伏阵列面积至少要达到平方公里级 部署成本高昂且在精准定向等技术领域面临很大挑战 [4] - 短期内太空光伏的主要应用场景仍然是给卫星供电 其他宏伟目标尚处技术探索和验证阶段 需待商业航天 电力微波传输等配套产业和技术成熟 [4] - 地球的沙漠 戈壁等还有很大面积可用于部署光伏 成本都会比太空光伏低很多 [4]
器件无关量子密钥分发传输距离突破百公里
科技日报· 2026-02-09 08:46
核心观点 - 中国科学技术大学潘建伟院士团队与合作者在量子通信领域取得两项重大突破 首次构建出可扩展量子中继的基本模块 并首次将设备无关量子密钥分发(DI-QKD)的传输距离突破百公里 极大推进了相关技术的实用化进程 标志着基于量子纠缠的光纤量子网络正从理论走向现实 [1][2] 技术突破与成果 - 研究团队在国际上首次构建出可扩展量子中继的基本模块 并实现了单原子节点间的远距离高保真纠缠 [1] - 团队首次将器件无关量子密钥分发(DI-QKD)的传输距离突破百公里 较国际此前最好实验水平提升两个数量级以上 [1][2] - 两项成果分别于北京时间2月3日和6日发表于国际学术期刊《自然》和《科学》 [1] 解决的关键技术难题 - 针对“纠缠寿命远短于产生纠缠所需时间”这一制约量子中继可扩展性的近30年重大技术难题 团队通过发展长寿命囚禁离子量子存储器等技术 首次实现长寿命量子纠缠 其纠缠寿命(550毫秒)显著超过纠缠建立所需的时间(450毫秒) [1] - 基于可扩展量子中继技术 研究团队进一步实现了两个铷原子间的远距离高保真纠缠 并在此基础上实现了DI-QKD的百公里突破 [2] 技术意义与行业影响 - 量子中继方案是解决光纤传输损耗导致量子纠缠传输效率指数衰减问题的有效方案 此次构建的可扩展基本模块使得远距离量子网络成为现实可能 [1] - 设备无关量子密钥分发(DI-QKD)方案即使量子器件完全不可信也能保障密钥安全 被誉为“密码学者千年来所追寻的‘圣杯’” 此突破将大幅提升量子密钥分发的实用性和抗攻击能力 [2] - 此次突破被评价为继“墨子号”量子卫星之后的又一里程碑式成果 标志着基于量子纠缠的光纤量子网络正在从理论构想走向现实可能 进一步扩大了我国在该领域的国际领先优势 [2]
我国首个水利水电建筑信息模型国产平台发布
科技日报· 2026-02-08 20:52
文章核心观点 - 中国电力建设集团自主研发并发布了首个完整适用于水利水电行业的国产化BIM平台“电建数绘” [1] - 该平台是国产BIM软件协同攻关的重要成果 旨在引领建筑行业数字化转型 并保障重大基础设施的设计质量与数据安全 [1] - 国产BIM软件在未来重大工程建设、智慧城市运营等领域拥有广阔的应用前景和巨大的市场空间 [2] 产品发布与认证情况 - 产品发布会由国务院国资委指导 中央企业BIM软件创新联合体主办 中国电建承办 [1] - “电建数绘”工程BIM平台已成功入选国内首版次软件 [1] - 该平台通过了BIM软件自主研创首个“卓越”级(最高等级)认证 [1] 产品技术特点与性能 - 平台采用全新国产BIM平台底座 [1] - 可用于水利水电等复杂工程的三维协同数字化设计 [1] - 以多个复杂水利水电工程为样本 完成了从三维建模到生产出图的全过程应用验证 [1] - 在布尔运算、轮廓线建模、离散建模等方面性能达到国际领先水平 [1] - 填补了国产组件在水利水电复杂结构精细化建模方面的技术空白 [1] 产品具体功能模块 - 数绘勘察:提供从勘察数据标准化管理、地质三维精细化建模、模型分析到图件自动化编绘的一站式勘察数字化解决方案 [2] - 数绘水工:功能覆盖拱坝、重力坝等全坝型 满足厂房、坝工、建筑等多专业参数化需求 实现从模型到图纸的全流程三维设计 [2] - 数绘机电:功能覆盖设备布置、管线设计、元器件参数化以及出图 为智慧电站的建设和运维提供精准可靠的模型和数据 [2] 行业意义与发展前景 - BIM技术是建筑行业数字化转型的核心技术 正引领行业从传统模式迈向智能化、绿色化、融合化发展 [1] - 国产BIM软件直接关系我国重大基础设施的设计质量与数据安全 [1] - 国产BIM软件及相关数字技术产品 在未来重大工程建设、智慧城市运营、产业数字化升级等诸多领域 应用场景广阔、市场空间巨大 [2] - 将在推动我国未来产业发展、筑牢国家基础设施安全屏障中发挥更加重要的作用 [2]
“土壤医生”开出对症良方,让退化土壤重焕生机
科技日报· 2026-02-08 17:02
公司概况与历史沿革 - 公司为黑龙江省土壤环境与植物营养重点实验室,科研人员被农户称为“土壤医生”,以实验室为诊疗室,以田间为病房,以机械为手术刀,致力于让退化土壤重焕生机 [1] - 实验室于2006年成立,其发展历史可追溯至20世纪80年代,当时为应对多地土壤肥力下降、侵蚀加剧等挑战,第一代科研人开始用简陋仪器记录第一手数据,为研究打下基础 [3] - 实验室成立后为土壤保护与改良搭建了更坚实平台,四十年来累计完成国家及省级课题50余项,基本摸清东北黑土地退化及障碍成因,建立了覆盖多区域的土壤健康数据库 [4] 核心技术研发与突破 - 针对黑土“变薄、变瘦、变硬”问题,经过数十年试验研发出“秸秆心土还田+有机肥协同改良技术”,能改善土体结构、快速提升土壤有机质含量并修复受损土壤团粒结构 [5] - 为解决水田“秸秆还田负效应”导致倒伏减产的问题,团队经过20余年攻关,找到需根据还田量、土壤地力动态调整施肥的关键症结,并建立了白浆土水田秸秆还田氮素循环调控技术 [6] - 针对低洼农田内涝缺水困境,研发出专用改良机械与配套技术,将地表积水快速导入地下40—60厘米土层,在2024年春季降雨量达历年3倍的极端天气下,采用该技术的玉米亩产达810公斤,较对照地块增产34% [7][8] - 针对苏打盐碱土,创新研发稻壳深埋阻盐技术,采用专用机械在地下30厘米土层构建10厘米有机隔层以切断盐分上升通道,该技术一次实施可连续8年见效且效果逐年提升,已成功改造万亩盐碱地 [8] 成果转化与市场应用 - 公司以“机械改土”为核心抓手,联合农机团队针对不同障碍土壤研发出一系列专用机械,如白浆土心土混层犁、秸秆还田集中深埋机、简易暗渠构建机等,解决了技术落地无工具的痛点 [9] - 仅2025年,相关配套机械就销售200多台(套),支撑20多万亩高标准农田建设与地力提升项目落地 [9] - 通过产学研合作,公司与20余家农业企业、10余个地方农业技术推广部门建立合作,共建15个科研示范基地,开展技术培训与现场指导 [10] - 在北大荒852农场示范推广后,技术已累计应用农田超过50万亩,目前技术已广泛应用于牡丹江市、双鸭山市、哈尔滨市巴彦县等多地,并走出黑龙江,在吉林、辽宁、河北等省份落地应用 [10]