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新成像技术能同步观测细胞精细结构
科技日报· 2026-02-25 07:10
技术突破 - 美国哈佛大学科学家研制出一种新型多色显微镜成像技术 该技术巧妙融合了电子显微镜与荧光显微镜的双重优势 [2] - 新技术使研究人员能在纳米级分辨率下 同步观测细胞的精细结构与特定蛋白质位置 [2] - 这一突破解决了生物成像领域长期存在的两难困境 以往科学家要么能看清细胞的精细结构 要么能追踪特定分子 难以两者兼得 [2] 技术原理 - 新技术弃用双重成像 改用单束电子束实现“一石二鸟” 不发射光线而是发射电子束 [3] - 团队开发了一种特殊探针附着在目标蛋白上 当电子束激发探针时 其会发出可见光 此过程称为“阴极发光” [3] - 同一束电子束能提供两组关键信息 探针发出的彩色信号 以及电子散射形成的精细结构图像 [3] 技术对比 - 传统荧光显微镜通过发光标签定位分子 分辨率约250—300纳米 无法清晰分辨单个蛋白质 更难以观察细胞的整体骨架 [2] - 电子显微镜能以纳米级精度精确描绘细胞结构 却难以识别特定的分子标记 [2] - 此前科学家曾尝试将两种图像拍摄后叠加 但对于脑组织等大尺寸样本 图像的精确对齐极难实现 [3] 应用与验证 - 该技术为解析细胞信号传导到分子簇组织等各类生命过程打开了新窗口 让科学家能精准定位这些过程在细胞结构内的具体发生位点 [2] - 该技术已在哺乳动物细胞及生物组织(如受真菌侵染的果蝇)中验证有效 [3] 未来发展 - 现行方法仅能生成二维平面图像 团队计划将其拓展至三维领域 [3] - 下一步目标是将该技术应用于冷冻电子显微镜 通过快速冷冻技术保持细胞自然状态 并从多角度成像 最终构建出细胞的3D模型 [3]
王海港:无臂博士的量子科研路
科技日报· 2026-02-25 07:04
核心观点 - 太原理工大学博士生王海港身残志坚,在量子信息研究领域取得突出学术成就,其坚韧不拔的科研精神与积极乐观的生活态度展现了强大的个人意志力与科研潜力 [2][3][9] 个人背景与成长经历 - 王海港8岁时因意外失去双臂,通过数十年刻苦练习,掌握了用脚写字和生活的能力 [4] - 2015年以591分的高考成绩考入山东科技大学数学与应用数学专业 [5] - 2020年独自前往太原理工大学开启硕博连读 [5] 学术研究与成就 - 王海港已以第一作者身份发表四篇SCI论文 [2] - 其研究论文在《自然》旗下期刊《通讯·物理》发表,另一成果发表于美国物理学会期刊《物理评论A》 [2][8] - 研究方向为量子信息,专注于挑战量子网络通信在经典噪声下实现远距离高效通信的核心难题 [7] - 为完成研究,曾花费一年时间系统梳理文献,并经历了长达两年半的持久战,期间克服了无数次计算失败和证明卡壳 [7][8] 荣誉与认可 - 获得太原理工大学校长奖学金,这是学校授予学生的最高荣誉,奖金5万元 [9] - 其用脚操作电脑写代码、推演公式的视频在社交媒体收获数十万网友点赞 [9] 个人特质与生活 - 王海港拒绝特殊照顾,生活自理,能用脚在食堂从容用餐 [9] - 爱好广泛,包括踢足球、滑雪、滑滑板以及养宠物 [9] - 计划毕业后留在高校继续从事量子信息领域的科研工作,并持续通过社交媒体分享经历激励他人 [9]
血检能预估阿尔茨海默病发病时间
科技日报· 2026-02-25 06:58
核心观点 - 美国华盛顿大学医学院研究团队开发出一种基于血液检测p-tau217蛋白水平的新型便捷方法 该方法不仅有望预估个体罹患阿尔茨海默病的风险 更能推演发病的时间 误差控制在3至4年间[1] 技术原理与优势 - 该方法聚焦于检测一种名为p-tau217的异常Tau蛋白 该蛋白在患者出现记忆丧失等症状前便已在大脑积聚[1] - 研究发现 早在认知症状出现前 血液中p-tau217与正常Tau蛋白的比值便已攀升 且增速在个体间高度一致[1] - 相较于既往依赖繁冗且昂贵的脑成像检测 该血液检测方法更为简易 旨在追踪Tau蛋白踪迹[1] 研究进展与模型构建 - 研究团队分析了两项大型研究中600名老者的血液与认知数据 从而锁定了p-tau217这一关键生物标志物[1] - 团队结合年龄与p-tau217水平 构建出一个可预估阿尔茨海默病发病时间的模型[1] 潜在应用与行业影响 - 该方法提供的可量化生物标志物 将大幅降低阿尔茨海默病临床试验的门槛与成本[1] - 精准预测发病与否及时机 有助于设计预防或延缓病情的干预方案 为神经退行性疾病的早期干预提供契机[1] 未来研究方向 - 研究团队下一步计划纳入更多的相关蛋白指标 以缩小模型预测的时间误差[2] - 团队指出 未来还需要更多样化样本的研究以确证当前的结果[2]
硼硅玻璃实现长期稳定数据存储
科技日报· 2026-02-25 06:56
技术突破与核心进展 - 微软公司在玻璃数据存储技术领域取得重要突破,首次实现在普通硼硅玻璃上长期稳定存储数据[1] - 该突破将存储介质从昂贵的特制熔融硅玻璃拓展至广泛应用的硼硅玻璃,大大降低了材料成本与获取门槛[1] - 研究团队改进了数据编码与读取方法,提升了技术的实用性[1] 技术性能与实验数据 - 实验在一块长120毫米、宽2毫米的硼硅玻璃片上,以3.13兆字节/秒的速度,将4.8太字节数据分层写入,共计301层[1] - 写入的4.8太字节数据约相当于200部4K高清电影[1] - 当前写入速度显著低于传统硬盘或固态硬盘,但核心优势在于数据保存极端持久[1] - 通过加速老化测试验证,存储于玻璃中的数据预计可完整保存超过一万年,而目前常见硬盘的平均寿命仅为十年[1] 商业化意义与应用场景 - 该成果解决了迈向商业化的一项关键障碍——存储介质的成本和可用性,同时实现了并行高速写入及长期稳定性验证[1] - 玻璃存储技术的主要应用场景面向需要永久或超长期保存数据的档案管理领域,例如文化遗产、科学资料、法律文书等数字资产的归档[2] - 微软此前已提出利用类似技术在挪威全球音乐库中永久保存音乐作品的构想[2] 行业趋势与替代技术 - 其他研究机构在替代性长期存储技术上也取得进展,例如有团队开发出基于DNA的数据存储方案,能在特定条件下将海量信息保存数万年[2] - DNA存储方案展现了生物介质在超高密度存储方面的潜力[2] - 这些技术共同指向为人类不断增长的数字遗产寻找能够跨越千年的可靠存储载体[2]
电子植入系统可监测胰岛细胞发育过程
科技日报· 2026-02-25 06:56
技术突破 - 由美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院和哈佛大学工程与应用科学学院的科学家开发出一种电子植入系统,该系统能通过电信号监测并影响人类胰岛细胞发育成熟的过程[1] - 该技术为构建真正功能成熟的人源胰岛提供了关键技术平台,也为未来基于细胞的糖尿病疗法提供了新思路[1] - 该装置可称为“仿生”或“赛博类器官”,即电子系统与活体组织共同组成一个可被调控的生物系统[1] 技术原理与实施 - 团队在实验室培养的正在生长的胰腺组织中嵌入一层超薄导电网状结构,使电子装置与生物组织紧密结合[1] - 该系统能记录胰岛细胞产生的电信号,并能向细胞施加精确电刺激,从而影响其发育过程[1] - 在发育中的三维胰腺类器官内部植入一张可拉伸的电子网,该结构比头发丝还细,被放置在细胞层之间,随后细胞聚集形成胰岛[2] - 借助该装置,研究人员能在长达2个月的时间里记录单个胰岛细胞的电活动,并观察其成熟过程[2] 实验效果与发现 - 团队为这些细胞引入类似人体生物钟的24小时电活动周期,经过数天节律刺激后,细胞能自行维持这种周期活动,并在合适时间分泌激素[2] - 这一过程不仅改变了单个细胞的电行为,也促进了细胞之间的协同工作,使其更接近天然胰岛的功能状态[2] 潜在应用方向 - 该技术未来可能有两种应用方式:一种是先通过电刺激“训练”实验室培养的胰岛细胞,再将其移植到患者体内;另一种则是在移植后保留电子网状结构,用于持续监测并适度刺激细胞,以防其在压力或疾病影响下功能退化[2] - 在1型糖尿病中,替代受损细胞通常需要胰腺或胰岛移植,但供体稀缺且术后需长期使用免疫抑制药物,因此在实验室培养功能完善的胰腺组织被视为一种潜在替代方案[1]
山西运城盐湖硝花缘何只在冬日绽放
科技日报· 2026-02-24 18:36
硝花现象的科学成因 - 硝花是十水硫酸钠的结晶聚合体,其出现是盐湖独特地理与气候条件共同作用的结果[2] - 形成基础源于运城盐湖作为天然洼地的地形,海拔约320米,比市区低45米,比黄河低14米,使地表径流盐分在此汇聚[2] - 关键原料是湖水中高浓度的矿物质,特别是对温度极其敏感的硫酸钠,其溶解度随温度降低而急剧下降[2] - 在20摄氏度时,每100克水可溶解19.5克硫酸钠,而温度降至0摄氏度时,溶解度锐减至约4.9克[2] 硝花的形成过程与条件 - 当盐湖水温降至0摄氏度以下时,过饱和的硫酸钠从湖水中析出,形成微小晶体(晶核)并附着于湖底盐板[3] - 晶体在风和水流的扰动下向不同方向自由生长,最终汇聚形成千姿百态的硝花[3] - 该现象与近期寒潮天气直接相关,低温是触发结晶的必要条件[1][2] 硝花观赏的旅游价值与建议 - 硝花在晨光与夕阳映照下折射出璀璨光泽,吸引了众多游客驻足观赏,形成了独特的自然景观旅游资源[1] - 最佳观赏点集中在运城市盐湖区解放南路的池神庙以东约2公里区域及七彩跑道周边[3] - 最佳观赏时间为日出后1至3小时和日落前1至2小时,此时光线最能凸显硝花的通透质感与光泽[3] - 游客需在指定区域观赏,并注意防寒防滑,同时切勿踩踏或采摘脆弱的硝花结晶[3]
多方协同构筑国产科学仪器发展新生态
科技日报· 2026-02-24 17:32
行业现状与核心机遇 - 国产科学仪器行业迎来重要发展机遇,其部分技术指标已达到国际水平,但存在应用困境与生态短板,需产学研政多方协同构建良性发展格局 [1] - 在食品安全、生态环境、医药研发等领域,市场对高端科学仪器的需求日益增长,但国产仪器面临“不敢用、不愿用”的应用困境,制约产业发展并影响国家科研检测事业的自主可控 [1] 核心挑战与困境 - 国产科学仪器面临的核心挑战在于获得用户信任,许多科研人员存在惯性思维,认为关键数据需用进口设备以确保万无一失,导致国产仪器即使技术不逊色也可能被贴上“稳定性存疑”标签,难以进入重要科研场景 [2] - 行业存在“低端锁定”现象,其背后是应用反馈与研发改进之间的循环不畅 [2] - 国产仪器的发展之路存在政策、市场、标准等多重关卡,单靠技术层面的产学研合作难以扫清所有障碍 [2] 发展路径与解决方案 - 破解“低端锁定”的关键在于推动高水平科研平台成为国产科学仪器的“练兵场”,形成“应用验证—问题反馈—技术改进”的良性循环 [2] - 公共平台应主动向国产仪器企业开放应用场景,构建“共同研发、共享成果”的合作模式,将用户需求直接反馈给研发人员以加速产品成熟 [2] - 需从四方面着力突破:为国产仪器创造更多应用场景;推动人工智能与国产仪器融合,引导其向智能化、网络化发展;借助科技成果转化政策实现科技与产业共赢;依托京津冀协同发展等机遇融入国家重大科技布局 [3] - 标准体系建设不容忽视,需推动国产科学仪器标准与国际接轨以提升国际竞争力,在环境监测等领域可通过完善认证评价体系、开展比对验证等方式提升市场信心 [3] 协同生态构建 - 破解产业发展困境需要政府、企业、科研机构等多方合力,通过政策引导营造良好环境,通过市场机制激发创新活力,通过产学研用深度融合提升产品竞争力 [3] - 唯有构建协同创新生态,国产科学仪器才能突破“最后一公里”的转化瓶颈,在国家科技创新和产业升级中发挥应有的支撑作用 [3]
塑造聪明大脑——走进人形机器人数据采集训练场
科技日报· 2026-02-24 17:32
行业动态与市场前景 - 2026年马年春晚上人形机器人凭借高难度表演和智能互动引发国内外热议 凸显科技赋能生活的未来感 [1] - 人形机器人正迈向规模化量产 市场对机器人训练师的需求水涨船高 [3] - 行业展现出蓬勃前景 驱动从业者进入新兴职业 [3] 核心商业模式与运营 - 青岛市人形机器人数据采集训练场通过提供稀缺高质量“数据燃料”与真实产业验证环境 旨在破解人形机器人产业化瓶颈 [2] - 训练场年规划高质量真机数据采集量超100万条 [2] - 训练场占地面积1500平方米 一比一还原真实作业环境 所有训练基于实际业务需求 [1][2] - 场内设有工业智造 智慧家庭 商业服务三大场景板块 内含7个真实应用场景与28个专业化数据采集工位 [2] 技术实现与数据生产流程 - 数据采集员“手把手”指导机器人完成商超拣货 厨房操作 汽车制造 3C装配等任务 并在此过程中生成标准 有效的动作数据 [2] - 采集的数据经过清洗 标注后 被打包成结构化数据集 成为训练机器人自主作业的“教材” [2] - 训练场内31台人形及轮臂式机器人系统学习技能 在真实复杂的环境中打磨更聪明的“大脑” [1] - 数据采集员通过佩戴VR眼镜和操作手柄远程操控机器人 完成如夹取货品等精细动作 一个拣货流程用时不到30秒 [1][2] 人才发展与职业生态 - 机器人训练师(数据采集员)是新兴职业 需要像教婴儿学步一样有耐心 引导机器人模仿人类行为 [3] - 训练场拥有40多位数据采集员 训练师不仅要动手操作 还需要学习AI 大数据等前沿知识 [3] - 训练场正加快构建“新型职业培养”与“应用开发合作”并行的人才生态 以持续为产业输送实战型人才 [3] - 数据采集员通过反复练习与调整 实现与机器人配合默契 动作精准且速度提升 [3]
广东东莞致力打造“智创优品、和美宜居”城市
科技日报· 2026-02-24 16:23
城市发展战略 - 东莞确立未来5年城市发展战略目标为“智创优品、和美宜居”,以统领经济社会高质量发展[1] - “智创优品”核心是确立以人工智能为主的创新型产业发展导向,以品质提升和品牌打造加快产业转型升级[1] - “和美宜居”旨在探索特大城市现代化治理,提升社会文明程度,营造人才近悦远来的城乡环境[1] 科技创新与产业升级 - 东莞将发挥大科学装置布局、新型研发机构建设及研发投入优势,推动科技创新与产业创新深度融合[1] - 产业体系提升将加快制造业“智改数转”,推动传统产业升级[2] - 着力打造人工智能与机器人、低空经济、半导体和集成电路等新兴产业集群[2] - 推动新材料、新能源、精密模具等产业加快发展,夯实工业底座[2] - 推动软信服务、现代金融、科技研发、工业设计等服务业发展壮大[2] 大科学装置与合作 - 中国散裂中子源作为粤港澳大湾区综合性国家科学中心核心平台,正以“装置共建、科研共攻、人才共育”路径与东莞及大湾区深度联动[2] - 中国散裂中子源已与香港城市大学、东莞理工学院等共建合作谱仪[2] - 粤港联合打造的多物理谱仪是我国首台中子全散射谱仪,运行以来已完成300多项用户实验,发表高水平论文100余篇[2] - 该谱仪实现了国产位置灵敏型氦三管探测器、中子全散射数据规约软件“从0到1”的突破[2] 企业反馈与区位优势 - 广东生益科技股份有限公司表示,在过去近40年的发展中,充分感受到东莞在粤港澳大湾区的区位优势[2]
“飞机+高铁”畅通新春“自由行”
科技日报· 2026-02-24 15:46
行业趋势:春节假期出行模式 - 探亲与旅游结合成为主流度假选择 旅客通过高铁网络实现便利的“说走就走”出行 [1] - 成都位列国内机票预订热门目的地第二位 显示其作为旅游枢纽的强劲吸引力 [2] - “飞机+高铁”的空铁联运模式普及 让游客“马上入川”变得简单 成为常态化的出行选择 [2][3] 交通网络与运力 - 天府机场站和双流机场站在春节假期日均合计开行旅客列车100余列 实现与多个热门旅游目的地的中转衔接 [2] - 成都至都江堰的成灌铁路线每天开行近160列CRH6A型动车组 实现公交化运营 [3] - CRH6A型动车组因每列仅有4个车厢 可加开更多轮次 是公交化运营的主力车型 单列车长一日最多往返19趟 服务上万名旅客 [4] 客运流量与增长 - 离堆公园站(服务于都江堰等景点)的旅客发送量较去年春运同期增长23% [3] - 公交化运营及无缝换乘便利了以家庭为单位的旅客出行 列车坐满家庭出游旅客 [3][4] 服务与设施 - 高铁站内设置如“成铁照相馆”等特色服务 增强旅客体验 [1] - 实现“下高铁就登机、下飞机就乘车”的无缝衔接 旅客无需出站即可直接换乘 节省时间和避免奔波 [3]