近年来，中国交通屡创奇迹，建设了总里程达到13.6万公里的高速公路网，并创下诸多举世瞩目的建造神话。有形的高速公路是中国经济社会发展的“大动脉”，而无形的高速公路同样无时不刻展现着的“中国脉动”，这就是信息基础设施。如果将大数据、人工智能、智慧城市的发展比喻为一辆辆快速行驶的汽车，那无论是提挡加速还是弯道超车，都须具备一项基础条件——一条畅通无阻的信息高速公路。
在现发展阶段，如果没有4G移动网络的支撑，我们很难想象网络支付、共享单车等新兴经济模式能在中国大行其道。同样，在未来可期的超高清视频、虚拟现实、车联网、工业互联网等极致信息体验方面，没有5G移动网络的支撑，这些也都只能是镜花水月。
随着中国社会信息化不断深入发展，信息技术、应用和消费正在促进产业转型、支撑经济结构调整方面发挥重要作用。在“以快吃慢”的信息时代，机遇稍纵即逝，中国的这条“信息高速公路”是否通畅，是否高效，关系每一位普通民众日常生活的获得感，更关系着国家能否实现高质量发展。
建设一条通畅高效的信息高速公路，知易行难。十九大报告指出，中国特色社会主义进入新时代，我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。在信息基础设施建设领域，这种不平衡、不充分问题也有所体现。
如今，中国城乡信息普及差距仍在不断拉大，“数字鸿沟”成为城乡发展不平衡的一大顽疾。中国宽带区域发展不均衡的现象严重制约贫困地区的发展，许多革命老区、民族地区、边疆地区、贫困地区信息基础设施匮乏的现象至今没有改观，城市和农村地区、东西部地区信息基础设施建设的失衡局面也亟待改变。同时，目前中国固定宽带和移动宽带速率分别为16.4M和15.4M，虽然较过去已有较大进步，但与世界发达国家相比还有不小差距。中国互联网关键基础设施以及大部分核心关键技术受制于人的局面，并没有根本性改变。另外，还存在国际信息通信设施能力和空间网络设施全球服务能力不足等问题。
纵观历史，移动通信技术的代际跃迁往往带动数字经济实现指数级提升，并催生层出不穷的新兴业务，成为社会进步的标志性刻度。积极构建高速、移动、安全、泛在的新一代信息基础设施是建设网络强国、实施乡村振兴战略和区域协调发展战略的重要支撑，对于打赢扶贫攻坚战、决胜全面建成小康社会具有重要意义。十九大报告提出加强信息等基础设施建设，同时还明确了建设网络强国的目标。毫无疑问中国在信息基础设施方面将不断加快发展，提高网络速率，提升网络质量，尽快建成覆盖城乡、服务便捷、高速畅通、技术先进、安全可控的信息基础设施体系，让数字中国在这条信息高速公路上畅行无阻，一路高歌。
美科学家提出中子能衰变成暗物质粒子
新华社北京１月１３日电 作为一种最寻常的基本粒子，中子可能有着不同寻常的黑暗秘密。美国科学家新近提出，中子会衰变成暗物质粒子，这种中子“暗衰变”可以解释中子寿命“测不准”的原因。
被束缚在原子核里的中子很稳定，但自由中子的寿命大约只有１５分钟，它会进行贝塔衰变，产生一个质子、一个电子和一个反中微子。测量自由中子的寿命有两种主要方法，一种是根据衰变产物来推算，另一种是把中子束缚在容器里，统计特定时间后剩下的中子数量。
到目前为止，这两种方法的测量结果始终存在约８秒的差异，根据衰变推算的结果约为８８８秒，束缚在容器里的方法为８７９．６秒。这有可能是因为存在系统误差，但也可能是因为中子还有不为人知的衰变方式，只统计贝塔衰变会把中子寿命估计得过长。
英国《新科学家》杂志最近报道，美国加利福尼亚大学圣迭戈分校的两位物理学家提出，中子可能衰变成暗物质粒子。中子每发生一百次衰变，大约有一次是这样的“暗衰变”，产生的暗物质粒子质量与中子相近。
根据这个新模型，暗衰变会产生特定能量的单色光子和电子－正电子对，寻找这些粒子可以检验该理论是否正确。如果得到证据支持，这将是暗物质研究方面的一大突破；另一方面，确定自由中子的寿命也对物理学有重要意义。
根据目前的宇宙模型，我们熟悉的物质只占宇宙的约５％，另有约２７％是除引力外基本不与普通物质相互作用的“暗物质”，还有约６８％是产生斥力而不是引力的“暗能量”。对于暗物质的本质，科学界提出了多种设想，包括一些假想中的粒子，如大质量弱相互作用粒子、轴子、惰性中微子等，但迄今尚无确切证据支持任何一种理论。
我固态锂电池完成万米海试
科技日报青岛3月30日电 （记者王建高 通讯员孔凤茹 王兴）中国科学院青岛生物能源与过程研究所发布信息称，该所青岛储能院崔光磊团队开发的“青能Ⅰ号”固态锂电池系统随中科院深渊科考队远赴马里亚纳海沟执行TS03航次科考任务，为“万泉”号深渊着陆器控制系统及CCD传感器提供能源，顺利完成万米全海深示范应用，标志着我国成为继日本之后世界上第二个成功应用全海深锂二次电池动力系统的国家。
此次在马里亚纳海沟执行TS03航次任务期间，使用青能所固态锂电池的“万泉”号深渊着陆器累计完成9次下潜，深度均大于7000米，其中6次超过10000米，最大工作水深10901米，累计水下工作时间134小时，最大连续作业时间达20小时。这标志着中科院突破了全海深电源技术瓶颈，掌握了全海深电源系统的核心技术。
据了解，高能量密度深海动力电源技术是限制深潜器长续航能力的瓶颈，直接影响国家自主深海探测装备的研制。此前，能够承受100兆帕压力的全海深电源技术只有日本掌握。我国虽然发展了充油耐压银锌电池技术，并已在“蛟龙”号载人潜水器上得到应用，但银锌电池的能量密度较低（低于60瓦时/千克），使用寿命较短（50次），不能满足11000米全海深海域长续航能力领域的应用要求。而现有的能量密度较高的商品化液态锂电池易挥发电解液导致热失控，在3000米海深以下有很大安全隐患。
据崔光磊介绍，新研发的大容量固态聚合物锂电池“青能Ⅰ号”经第三方检测，能量密度超过250瓦时/千克，500次循环容量保持80%以上，在多次针刺和挤压等苛刻测试条件下保持非常好的安全性能，有效克服了液态锂电池容易热失控的安全风险，可满足深潜器长续航、高安全的要求，能够为国家大力发展的深海空间站提供充足的能源动力。
科学家发现衰老可逆转 “返老还童”不是梦
据BBC报道，随着年龄不断增加，皱纹、白发等挡都挡不住，不过科学家宣称老化过程或许可以逆转。新基因疗法显示，老鼠可以变年轻，只是人体临床试验仍有10年之遥。
研究团队表示，新型基因疗法在老鼠身上出现赋予活力的惊人结果。经过6周治疗后，接受实验的老鼠变年轻、脊椎开始变直、心血管状况得到改善、受伤后复原力变快，而且寿命增长30%。
主导这项研究的美国加州索克生物研究机构的贝尔蒙特表示，"我们的研究显示，老化不见得只会朝单一方向发展，经过谨慎调整或许能够逆转老化过程。"但这项基因疗法尚无法用于人类身上。研究团队预估，临床应用还要等10年。不过这项发现增加一项医疗新法的可能性，也就是对抗老化，而非与其有关的各种疾病。
研究人员对老鼠进行的活化治疗是基于过去被用来"逆转"皮肤等成人细胞的技术，让细胞变回强大的干细胞，类似于存在于胚胎内的细胞。这些所谓的诱导性多功能干细胞（iPS）具有复制能力，能变成体内任何细胞，已在为病人提供器官的试验中进行测试。（老任）page
倪光南：应发展自主可控信息安全技术
科技日报讯 （记者付丽丽）“网络空间与海、陆、空、天疆域一样，有主权问题，也存在着对抗。要做到网络安全，前提是信息安全必须自主可控。”日前，在由中国科学院信息工程研究所主办“2016可视化网络安全技术论坛”上，中国工程院院士倪光南如是说。
倪光南表示，国产处理器等如果实现自主可控，信息安全就容易治理，产品和服务一般不存在恶意后门，并能不断改进或修补漏洞。因此，我国必须推进国产化战略，在对网络安全起重大作用的信息基础设施和信息关键核心技术等方面，实行国产化替代。其中，可视化安全领域就是一个重要方面。
“为什么下一代防火墙防不住下一代威胁？”此次论坛承办方，北京安博通科技股份有限公司CEO苏长君分析，原因就在于传统防火墙静态的策略适应不了动态威胁、无法学习和特征化用户行为以及威胁响应能力缺乏力度。未来，可视化网络安全技术将成为趋势，其能够学习用户行为、动态演进策略以匹配用户行为，保证业务连续性。
新型分子添加剂显著提高有机晶体管性能
科技日报莫斯科7月13日电 （记者亓科伟）莫斯科国立大学的化学家近日发现了一种新型分子添加剂，可显著提高有机晶体管的性能，该材料未来有望成为有机电子学发展的重要基础。相关研究成果发表在《先进材料》杂志上。
这种新分子材料类似放射状胶质细胞，可以作为聚合物基质添加剂使用。莫斯科国立大学研究人员德米特里·伊万诺夫介绍，现有的聚合物添加剂大部分只能在无机半导体上使用，如目前最常使用的氟化添加剂，它并不适用于塑料电子学领域的大部分多聚物。通过与德国德累斯顿聚合物研究所的研究人员合作，他们经过计算机模型及一系列实验后发现，新分子添加剂可与有机聚合物充分混合，不会出现分层等不良现象，添加了该分子材料的半导体导电性提高近100倍，是目前已知的最有效有机半导体添加剂。
有机晶体管和二极管在现代微电子技术中占有重要地位，以它们为基础制造的有机发光二极管和显示屏较之传统硅元件具有显著优势，特别是在移动设备领域。不过，其优缺点也很明显：一方面有机电子元件具有较高的灵活性和较低的成本；另一方面使用寿命和运算速度还有待提高，这也限制了其工业规模应用。
伊万诺夫认为，新分子添加剂将使科学家和工程师获得更廉价、更快速、更可靠的有机电子元件，这是制造真正意义上的有机电子设备和有机计算机的关键一步。“我们的研究成果有助于研制新一代太阳能电池。此外，我们正在考虑制造有机场效应管。毫无疑问，这种新型分子将会显著推动有机电子学发展。”
2016年度十大发明：总有一款打动你
在这个世界上，总有那么一些人，他们或出于好奇、热情；或出于解决问题的愿望；或出于填补市场的需要，一直在孜孜不倦地专注于发明创造，给我们带来很多独具特色、充满创意的新奇产品。
美国《大众科学》杂志在最近的报道中，梳理了2016年度十大发明：从可以吞进肚子里的生命体征检测器到“高颜值”、高技能的私人飞机；从小而精的3D扫描仪到又萌又贴心的机器人小伙伴，这些或炫酷、或精巧的发明让我们身处的世界变得更智能、更有趣、更美好。
能监测生命体征的“药丸”——可吞服“听诊器”EnteroPhone
发明人：哈佛医学院布莱根妇女医院的乔凡尼·特拉法索、麻省理工学院（MIT）的罗伯特·兰格、MIT林肯实验室的阿尔伯特·斯威士顿、泰德·休斯、克里·约翰逊、格雷格·奇卡雷利
所属机构：哈佛医学院、MIT林肯实验室
成熟度：1/5
生命体征是身体健康的重要指标，但有时要跟踪心、肺等体内深部器官的体核温度可能需要采取侵入性手段，这对病患来说往往会产生负作用。不过，要是只吞下一颗“药丸”就能搞定，那任何人都可以承受。
2012年，当哈佛医学院布莱根妇女医院的胃肠病学专家、生物医疗工程师乔凡尼·特拉法索和MIT林肯实验室的生物材料专家阿尔·斯威士顿在一个工作场合偶遇时，都意识到了这一点。当时，特拉法索正在研究可吞服医疗设备，而斯威士顿则在研究生命体征监测，两人一拍即合，决定联手打造特拉法索所谓的“可以吞服的听诊器”。
“从根本上来说，它就是一个微型扩音器，能够听到医生想要听到的那些声音。”斯威士顿解释说。这款名为“EnteroPhone”的生理状态监测（PSM）药丸包含有一些特制的、可以“收听”心跳声和肺部活动声音的迷你扩音器，以及一个可以测量体核温度的迷你体温计。它是目前唯一一种可以同时跟踪三项关键生命体征的药丸式检测器。
目前，这种药丸的样品已在猪身上测试成功，该研究团队计划接下来进行人体试验。如果一切顺利，那么军方或许有一天会用这一设备在战场监测士兵的健康状况；马拉松运动员也能在比赛中密切监测自己的心率情况。另外，医生也能借用它发现心率失常或哮喘的早期症状。研究人员希望有朝一日能把药物输送也纳入设计之中，如此一来，当EnteroPhone检测到异常时就能及时给药施救。
让普通人探测深海的“水下无人机”——海底探险家Trident
发明人：埃里克·斯塔克波尔、戴维·朗
所属公司：OpenROV
成熟度：5/5
4年前，埃里克·斯塔克波尔和戴维·朗打算进行一场寻宝之旅，他们想建造一个便宜的无人遥控潜水器（ROV）来探测一个水下洞穴——听说洞里藏有金子。为了寻求帮助，他们到网上向热心的志同道合者咨询。结果，一个开源社区迅速成立，一起进行这个无人遥控潜水器的设计。
事实证明，虽然所谓金子的传说只是子虚乌有，但柳暗花明又一村，斯塔克波尔和朗依然取得了成功，他们发现了便宜好用的水下探测工具的市场前景。于是，两人决定研制出一款让“人人都能享受”的探险装备。迄今为止，已有数千人使用他们研制的装备进行水下探险活动，如观察瓜头鲸、发现蛤类的生物荧光能力等。现在，他们成立的OpenROV公司在此装备的基础上新推出了名为Trident的“水下无人机”。无人机上天自然不是新闻，但Trident这款无人机可以下海，着实吸引了众人的目光。
借助开放社区内数千人的智慧，OpenROV赋予Trident诸多不同于其他潜水器的新特色：下潜深度可达100米；三推进器设计方便精准操作；流畅外形使运动更稳定、快速。Trident还可以半自动地进行长长的平行线式行进，因此能拍下海床或湖床的地貌；用户也可以使用其他辅助设备，如特殊的照明系统和海水采样器等对此款水下无人机进行改装。
此外，朗认为：“Trident的操控非常有趣：普通的ROV操控起来会感觉更重、飞行速度更慢。”斯塔克波尔补充道，操纵Trident简直就像在驾驶一架喷气式战斗机，是会上瘾的。据悉，OpenROV计划今年11月出货。
便携又精确的3D扫描仪——小而精的Eora 3D
发明人：埃里克·斯塔克波尔、戴维·朗
所属公司：Eora 3D
成熟度：5/5
2012年，拉胡尔·柯杜力、阿斯凡德·可汗和理查德·博尔思三人正在设计一个太阳能跟踪系统，但失败了。为了搞清楚问题在哪儿，他们需要通过3D扫描了解一块金属盘是如何变形的。但一直以来，高精度3D扫描仪都应用在专业领域且身价不菲，动辄上万，使普通消费者只可远观而不可近玩。“当时能找到的3D扫描仪最便宜也要2万美元，我们买不起。”可汗说，“于是我们去图书馆查公开资料，用一个摄像机和一个便宜的激光器拼凑了一个3D扫描仪。”
在借助公开资料对这款3D扫描仪进行改进的过程中，他们意识到，原来有很多人和自己一样，希望拥有便宜且精确的3D扫描仪。于是，他们把太阳能项目放到一边，造出了Eora 3D。这是一个与智能手机相连的激光扫描仪，分辨率达到工业扫描仪的水平，但价格要可爱得多，只需319美元。经过一轮成功的众筹活动，这款扫描仪将于6月上市。
Eora 3D成功的关键在于，它利用了智能手机的处理能力，使得它“既是一项软件创新，也是一项硬件创新”。目前市面上也有其他智能扫描仪，但分辨率很低，这是因为它们只是将照片拼在一起却没有捕获可靠的深度数据。而Eora 3D通过一个碳酸瓶大小的设备来获得更高的精度，这一设备与智能手机相连并且采用520纳米波长的绿色激光（非通常激光扫描仪所采用的红色激光）对物体进行环绕扫描，并在智能手机上重建出物体的高精度三维模型。
为了从不同角度捕捉对象，用户可以将设备置于一个与蓝牙相连的转盘上，转盘与激光同步旋转，这一方法非常适合扫描小型物体。对更大的物体来说，Eora 3D可以从不同角度扫描几次，然后将图像拼贴在一起构建出物体完整图像。
能自己发电的照相机——自给自足的“永恒照相机”
发明人：什里·那亚尔、米哈伊尔·弗里德伯格、丹尼尔·希姆斯
所属机构：哥伦比亚大学
成熟度：3/5
乍看上去，四四方方的“永恒照相机（Eternal Camera）”像是老款的银版照相设备，但外表往往具有欺骗性，它其实完全是一个新鲜玩意：一款可以给自己充电的相机。
计算机科学家什里·那亚尔带领哥伦比亚大学计算机视觉实验室的研究人员制造出了这款“永恒照相机”，其关键在于让将光转化为电的光电二极管身兼两职。在数码相机中，光电二极管主要负责测量光；而在太阳能电池板内，它们的主要职责是捕获能量。现在，“永恒照相机”内的光电二极管承担起了这两份工作。如此一来，只要有光存在，该照相机就能产生足够的电力不停拍照。
那亚尔团队最初只制造了一个兼职光电二极管，一次只能拍一个像素，凑成分辨率不高的整幅图片大约需要一个小时。现在，“永恒照相机”的摄像传感器使用1200个光电二极管，排成30×40的阵列，每个二极管都会检测穿过透镜的光并将它变成电信号，一个电信号代表一个像素，这些电信号集合在一起就能创造出一幅图像，就像在普通相机中一样。但与普通相机不同的是，“永恒照相机”的每个光电二极管都连接到一个专用电路中，它可以收集吸收到的光线产生一些电力，将它们存在电容中供自己使用。
该相机每秒可以拍摄一幅照片并在外部显示屏显示出来。下一步，研究团队希望在缩小相机尺寸的同时，提高拍照速度和分辨率。未来，“永恒照相机”可用于对电力供应有特殊要求的专业项目，如追踪野生动物、降低太空探索项目中的电力消耗或提供24小时安保监控等。
对那亚尔来说，这台相机的魅力远远超出其取得的技术成就。“它也有浪漫的一面。”他说，“它能在不消耗电力的情况下不断获得信息，可以永动——这本身就是一个强大的概念。”
更好用的盲人平板电脑——“神圣盲文（Holy Braille）”平板电脑
发明人：布伦特·吉莱斯皮、亚历克斯·鲁索曼诺、马克·伯恩斯和赛莱·奥莫德莱
所属机构：密歇根大学
成熟度：1/5
平板电脑能让人们更自由地在信息的海洋里遨游，但视力受损者似乎无福享受这一福利：因为目前安装在平板电脑上的盲文阅读器一次只能显示一行文字，还没有一种优雅且便宜的方法让他们进行流畅的电子阅读。在布伦特·吉莱斯皮、亚历克斯·鲁索曼诺、马克·伯恩斯和赛莱·奥莫德莱等人领导下，密歇根大学的科学家希望研制出一种一次可以显示一整页的新型盲文电子阅读器。
该项目部分受到了奥莫德莱的启发，她本人就是视力受损者。奥莫德莱说：“现有的盲文显示器不允许用户接收很多盲文编码和图像信息，而数学和音乐必须立体呈现，一般会跨越好几行，现有盲文显示器无法显示。”
从理论上说，现有技术可以让盲文显示器像平板电脑那样实现整页浏览，但成本极高，如现有单行显示器使用的电子元件成本超过3000美元，整页显示价格可能高达55000美元，让普通人望而兴叹。为了降低成本，研究人员最后选择用微流体来制造这款称为“神圣盲文（Holy Braille）”的设备。目前研制出的样品只有几英寸宽，研究人员希望将其扩大实现整页显示，并将成本控制在1000美元到2000美元之间。
北大研究让机器“主动说话”
科技日报讯 （记者俞慧友）日前，记者从北京大学信息科学技术学院张铭教授课题组获悉，该团队与百度自然语言处理部严睿合作，首次提出了一种能使机器主动引导话题的框架与方法。这意味着，机器将不再一味地被动应答。该成果4月初被人工智能国际联合大会接收
张铭介绍，目前的自动人机对话系统，在自由对话条件下，均以被动应答的形式为主，即顺着用户话语回复，尚不可主动完成话题迁移。然而，类比人与人之间的实际对话，新的话题应由双方交替引入。因此，机器也应承担主动引导话题的任务，特别当对话陷入僵局，用户对当前话题没有兴趣时，需由机器主动提出新话题，打破尴尬，使对话更好继续。
对此，课题组与百度自然语言处理部严睿等展开合作研究，首次提出了能使机器主动引导话题的框架与方法。具体而言，课题组从“何时引导”“引导什么”“如何引导”三方面，找出用户认为当前话题无趣的时刻，通过挖掘知识图谱寻找可能引导的新话题，并从语料库中检索出候选回复，最终提出一种新颖的排序算法，以得到最佳、最终回复。该方法通过人工评测判定，在对话陷入僵局难以继续进行的情形下可得以引导话题，效果明显超出原有系统。
这一成果对自动人机对话系统的研究具有重大意义，通过赋予机器主动引导新话题的能力，首次使对话系统具有了主动性和创造力。张铭介绍，主动创造新事物是人类的重要特征之一，也是研究人员希望人工智能系统能够具备的能力。该成果颠覆了人工智能系统被动应答的传统模式，有利于帮助机器试图像人类一样，在对话中占据主动。
迄今最长的稳定线性碳链或能造出最硬物质“碳炔”
由6000多个碳原子组成迄今最长碳链或能造出最硬物质“碳炔”
科技日报北京4月15日电 （记者刘霞）奥地利科学家在最新一期《自然·材料学》杂志上撰文指出，他们在实验室大量合成出有史以来最长的稳定线性碳链，其由6000多个碳原子组成，或有助最终批量制造出目前已知的最硬的物质——碳炔。
1885年，德国有机化学家阿道夫·冯-贝耶尔首次提出碳炔的概念，他将其描述为一种无限长的碳碳单键和三键交替而成的碳链。但他也警告称，由于其极不稳定，因此很难制造出来。
此前，美国科学家经过理论计算指出，碳炔这种碳原子一维线性带状物的强度应该比任何已知的材料更硬更坚固，拥有巨大的抗张强度和硬度，硬度是钻石的40倍、石墨烯的两倍，因此，可用于制备超坚固的设备。另外，它还拥有仅被拉伸3%就能从导体转变成绝缘体的独特属性，因而备受电子设备领域青睐。
尽管科学家们可采用某些方法让碳链保持稳定，但此前只能制造出最多拥有100个碳原子的不稳定碳链。而现在，维也纳大学的托马斯·皮赫莱尔团队通过新方法大批量制造出稳定的碳长链，有些长链拥有6000多个碳原子，被认为是有史以来最接近碳炔的“产品”。
在最新研究中，科学家们将两层石墨烯卷成团，制造出了一个双壁的碳纳米管，并在石墨烯薄片的缝隙内合成出这种碳长链，缝隙能保护这种材料并让其保持稳定。该研究第一作者石磊（音译）表示：“最新研究朝我们最终真正认识碳炔迈出了关键一步。”
尽管这次制造出的碳炔长链比以前长，但肉眼仍然看不见，研究人员通过透射电子显微镜、X射线衍射仪、近场共振拉曼光谱法证实了这一碳链的存在。结果表明，这种碳链在实验环境下非常稳定，其电学性能取决于碳链的长度。而且，由于碳炔的力学和电学属性与众不同，未来或有助科学家们制备出新型纳米电子和光机设备。科学家们表示，新发现是碳炔批量生产的关键步骤，但在具体应用之前，还需更进一步的研究。
总编辑圈点
碳家族很有趣，龙生九子，各不相同。最坚硬的金刚石和最柔软的石墨，是碳元素自然形式下的单质同素异形体；而人工碳化合物如尼龙、汽油、塑料等在生活中更是举目可见；备受宠爱的新材料石墨烯，因性能超群正在“长江后浪推前浪”；但相对于理论预测和计算模型证实为“世界上最硬”的碳炔及其应用可能性，它也只能算“老一辈”了。当然，只生成一定长度碳链距离制备碳炔还相去甚远，但并不影响我们对未来最强硬材料的热切期待。
爱尔兰发现的熊骨化石改写了人类历史
中国科技网3月16日报道（张微 编译）学者们在上周日宣布，爱尔兰洞穴中发现的熊骨化石，对它的分析表明，在爱尔兰，人类存在的证据比之前预想的要早2500年。几十年里，在爱尔兰，人类活动的最早证据要追溯到公元前8000年。但是对熊膝盖骨的放射性碳年代测定表明，它在公元前10,500年就已经被人类宰杀，大约距今一万两千五百年前，远远早于之前预想的人类存在日期。
“这一发现将为爱尔兰的人类历史增加新的一章，” 斯莱戈理工学院的考古学家马里恩 多德说，他与爱尔兰国家博物馆副研究员鲁思 卡登一道从事这项研究。这块膝盖骨由于被锋利的工具切割而留下了印记，它是1903年在爱尔兰西海岸克莱尔县洞穴中发现的众多骨化石中一块。
自20世纪20年代以来，它一直被储存在爱尔兰国家博物馆，直到卡登和多德重新研究这块骨头，并申请经费对它进行放射性碳年代测定(这项技术在20世纪40年代由贝尔法斯特女王大学开发的)。研究团队向牛津大学发出了一份样本来检验结果。这两项试验都表明，这只熊在一万两千五百年前就已经被人类宰杀。这个新数据意味着，爱尔兰在石器时代或旧石器时代就已经有人类活动了，而在此之前，科学家们发现的爱尔兰人类活动证据是在中石器时代晚期。
“自19世纪以来，考古学家们一直在寻找爱尔兰旧石器时代的线索，现在，终于找到了第一块拼图，” 多德说。三位专家进一步证实，骨头上的砍切痕迹是在新鲜湿骨上形成的，这也证明了切痕与骨骼属于同一时间。这一成果以论文的形式刊载在《第四纪科学评论》上。
除了将爱尔兰人类历史时间改写了，这项发现对动物学也有重要影响，因为科学家之前没有考虑到人类在爱尔兰久远的历史年代里，可能也会影响物种的灭绝。“从动物学角度看，这非常令人兴奋，”卡登说。“这篇论文将在动物学研究领域引发许多争论，现在是时候将自己置身事外来研究这个问题了，或者，甚至可以拆除思想的藩篱!”
爱尔兰国家博物馆指出，他们大约两百万个标本，这些标本应该可以揭示更多的秘密。“所有标本都可用作研究，我们永远都不会知道接下来会有什么惊喜出现，” 奈杰尔 莫纳亨说，他是爱尔兰国家博物馆自然历史部门的负责人。“一个世纪之前，在洞穴中挖掘这些骨头的科学家们，根本没法想象利用放射性碳定年法，在现代科技的帮助下，这些博物馆中的藏品可能会揭开爱尔兰古老历史中更多的秘密。”
汪毓明教授:超低频波对辐射带高能电子加速效应证实
超低频波对辐射带高能电子加速效应证实
科技日报讯 （记者吴长锋 通讯员杨保国）中国科学技术大学地球和空间科学学院汪毓明教授领导的日地物理研究组与其合作者，利用美国国家航空航天局的范艾伦探测器高分辨率数据，首次证实了全球范围内超低频波对辐射带高能电子的径向扩散加速过程。国际著名学术期刊《自然—通讯》近日在线发表了这一研究成果。
范艾伦辐射带是指近地空间中环绕地球的两层巨型“轮胎状”的高能粒子辐射层。外辐射带包含大量速度接近光速、能量高达几个兆电子伏特的电子，分布在距离地心3—8个地球半径的广阔空间区域。这些极端高能的电子经常受到太阳活动的影响而发生剧烈变化，对在轨航空航天系统，如军事、导航、通讯和气象卫星等造成严重威胁。
辐射带高能电子可能的形成机制主要有两种：一是超低频（毫赫兹）波驱动低能电子朝向地球扩散并将其加速到高能段；二是甚低频（千赫兹）合声波直接加速当地电子而不改变其与地球的相对距离。以往的研究普遍强调了甚低频合声波对于辐射带电子的加速作用，而无法准确评估超低频波可能的加速效应。
该研究组与长沙理工大学、北京大学以及美国多所研究机构合作，利用范艾伦探测器提供的高分辨率数据，研究了非磁暴时段辐射带电子演化过程。数据显示，在不存在甚低频合声波的条件下，超低频波能够近似周期性地调节高能电子强度，在10个小时内，驱动外辐射带内边界朝向地球移动0.3—0.8个地球半径，使得相关区域高能电子强度提升1个数量级。
这一成果对于理解辐射带动力学行为、预报近地空间天气环境和保障航空航天安全，具有重要意义。
英国科学家近日提出对人类胚胎基因进行编辑的申请
[导读] 婴儿可以“设计”吗？据《卫报》9月18日报道，英国科学家近日向英国政府生育管理部门提出了对人类胚胎基因进行编辑的申请。今年早些时候,两组科学家呼吁自愿终止对人类胚胎、精子和卵子进行基因修改。
婴儿可以“设计”吗？
据《卫报》9月18日报道，英国科学家近日向英国政府生育管理部门提出了对人类胚胎基因进行编辑的申请。他们希望将修改人类胚胎的DNA作为对人类早期阶段进行研究的科研项目的一部分。
这一事件使编辑人类胚胎基因组技术再次引发巨大争议。几个月前，中国科学家对人类早期胚胎DNA进行修改的相关实验也曾在科学界掀起波澜。
改过基因的胚胎≠“设计婴儿”
这一申请由英国弗朗西斯·克里克研究所的干细胞科学家凯西·尼亚肯向英国人类受孕与胚胎学管理局（HFEA）提出。这一团队的研究或将在数月之内带来英国第一个修改了基因的人类胚胎。
该团队使用的是一对体外受精的夫妇捐赠出的多余的胚胎。尼亚肯希望通过对胚胎基因进行修改来发现人类卵子受精后的最初几天是哪些关键基因在起作用。这一研究将会帮助科学家理解为何有的女性会提前流产。
“我们获得的知识将对理解健康人类胚胎的发展过程十分重要，它也可以让我们理解女性流产的原因。这并不意味着走上‘设计婴儿’的不归路，因为英国对这一领域的管理非常严格。”尼亚肯说。
在英国，对人类胚胎的研究只能在获得HFEA许可证的情况下进行。HFEA目前还未对尼亚肯的申请进行审理。不过据《卫报》分析，HFEA有可能会依据英国现有法律，允许该团队开展人类胚胎基因组编辑实验，前提是他们不能将这些实验胚胎植入女性体内实现生育目的，而且必须在14天内销毁这些胚胎。
发展太快的基因组编辑技术
尼亚肯是运用强大的叫做Crispr-Cas9的基因组编辑技术进行研究的科学家之一，使用这一基因组编辑技术的科学家正与日俱增。这一技术在3年前问世，已经使全球范围内的生物医学研究发生了重大变革。它允许科学家对DNA进行精确修改，而且在通过修正错误的基因来改变对家族遗传疾病的疗法方面具有潜力。
尼亚肯将使用Crispr-Cas9技术使人类早期胚胎的基因打开或者关闭，然后观察这些修改对胚胎的细胞会有什么影响。
尽管他们修改过的胚胎永远都不会发育为婴儿，这一举动仍让那些呼吁在全球范围内终止对胚胎基因进行修改的人士感到担忧。他们担心公众的激烈反对会波及那些争议较小的转基因研究，而那些研究会带来治疗疾病的全新疗法。
基因组编辑技术由于相对廉价、容易而且高效，正在以极快的速度被科学家所接受。对此一些科学家警告，这一领域发展的速度太快了，以至于其背后的伦理意义未得到充分考虑。还有些人担心，这些基因组编辑技术会用来修改人类的精子、卵子和胚胎用于临床目的——在科学界还无法确认其是否安全之时。
科学家在杞人忧天吗？
目前，基因组编辑技术在医学方面的应用大致可以分为三大类：第一类是应用最多的类别，也广泛地获得了科学家的支持。它旨在运用基因组编辑技术来治疗人类的血液疾病、肺部疾病、肌肉退化疾病等。第二类是尼亚肯的研究所属的范畴，涵盖出于科研目的对人类精子、卵子和胚胎进行基因修改。第三类是最具争议的类别，在体外受精诊所使用基因组技术修改错误的基因来避免某些灾难性的疾病就属于这一类。
到目前为止，通过对人类胚胎的基因进行修改来避免疾病还未成为现实，但已经有很多科学家对其忧心忡忡。主要担忧在于对胚胎基因的修改之后可能会对整个人体带来不可知的伤害。更糟糕的是，这种基因损伤可能通过这个人受到影响的精子或卵子在代际之间遗传下去。另一个担忧在于，通过基因修改来满足父母愿望的“设计婴儿”的前途还无法预知。
今年早些时候，两组科学家呼吁自愿终止对人类胚胎、精子和卵子进行基因修改。其中一个团队敦促科学家拒绝将这些基因组编辑技术用于临床治疗因为这并不安全。另外一个采取更为强硬的主张，呼吁在全球范围终止对人类胚胎、精子和卵子进行修改，科研领域也不例外。
最终需要社会做出决定
本月早些时候，英国最重要的几家科研资助机构呼吁对编辑人类胚胎基因是否可以正当地应用于临床治疗进行全国性讨论。之后，关注干细胞和人类胚胎研究的辛克斯顿团体的科学家表示他们并不赞同转基因婴儿的诞生，但补充道：“当所有的安全性、疗效、管理需求等条件都满足的时候，将这种技术应用于人类生育目的可能在道德上被接受。”
弗朗西斯·克里克研究所干细胞生物学负责人、辛克斯顿团队成员之一罗宾·洛弗尔-巴吉表示：“显然在临床应用之外，你可以利用这一技术进行很多有趣的、重要的研究。”他转而补充道：“我们现在绝对还没有为其临床应用做好准备。”
美国国立卫生研究院拒绝对任何涉及修改人类胚胎基因的研究进行资助。该研究院院长弗朗西斯·柯林斯曾表示将修改人类胚胎DNA应用于临床目的“被普遍视为不可逾越的红线”。
“现在有建议提出这些方法可以应用于修改基因缺陷，提供疾病免疫力，甚至为人体引入本来没有的新功能。”尼亚肯说，“然而，需要由社会来决定这是否可以接受：科学只负责告诉人们什么是可能的。”
（科技日报北京9月21日电）
科学家在美国南达科塔州发现地球上最纯净的水
中国科技网8月31日报道（张微 编译）黑山下数百英尺的地方，一队科学家和研究人员蜿蜒穿过黑暗、狭窄而且寂静的古代岩石走廊，到达了他们的目的地：这里有地球上最纯净的水。
美国国家公园管理局的科学家在微生物学家黑兹尔 巴顿的带领下，偶然地来到了南达科塔州风洞国家公园的最低点，研究一系列的地下湖泊，这些湖泊是上世纪60年代发现的，这里没有动物活动，甚至连最容易发现的微生物都不存在。
但是，来自阿克伦大学的巴顿发现，湖水中存在细菌——尽管很少。她正在分析六年的数据，希望能够破译细菌是如何生存的，以及回答多细胞生物出现之前细菌如何相互作用的问题，也许能够发现新的抗生物质来源。
“这就有可能回答生物学上的很多问题，而这些问题在其他地方是找不到答案的，因为那些地方生物构成存在复杂的层级关系。”她说。
为了收集样品，穿越洞穴的经历是必须的：即使最擅长洞穴探险的人也要花费超过两个小时的时间才能到达最近的水域Calcite湖。根据国家公园管理局的科学家马克欧姆的说法，“对于没有经验的人来说这根本不是路，”他经常随巴顿一起进行研究，按照他的计算，这条路线他们已经走了超过50次了。
这是一件很安静的事情。穿越洞穴的人通常只能听到他们自己的声音，脚步的刮擦声以及他们挤过洞穴裂缝最窄处(只有7英寸宽)的咕隆声，他们的设备重量很轻以便于携带和应对艰难的路程。
巴顿今年44岁，是居住在美国的英国人，当她还在科罗拉多读研究生的时候就开始洞穴研究，周末去洞穴探险后来还做了一个洞穴的纹身。她因为洞穴探险者而闻名，还出现在好几部电影的电视纪录片中。
在她第一次探险中，巴顿只带了几升湖水回来研究水的特征。在她的一个学生设计的过滤系统的帮助下，现在微生物学家能够过滤数百升洞穴水，这些水中细菌浓度异乎寻常的低。
因为在湖泊的生态系统中，生命体数量很少，所以生物必须进行生存斗争。因此，细菌的捕食特性能够帮助科学家寻找新的抗生物质，巴顿说。其他的路线都已经进行过研究，因为这个非常原因，他们将研究地点转向奇异的世界，如大而深的洞穴。
巴顿和她的同事正在仔细探察洞穴。因为这个洞穴有着原始的自然环境，探险家和科学家们必须要采取非常措施，以确保他们不污染风洞湖及其周边地区：他们不能携带容易粉碎的食品，而且尿液都封存在瓶子里。
在地面上，美国国家公园管理局一直关注土地的情况。好几次，官员们都提出了反对意见，反对研究团队试图从麦迪逊含水层(湖泊的最上层)抽取更多的水，因为担心湖泊干涸。
“在过去5年里，我们才刚刚发现这里，知道我们拥有了这个资源...，而且我们不想看到这些资源在自然过程中消失了，”国家公园管理局的物理学家罗德 霍罗克斯说。
巴顿希望她的工作能够在今年年底结束。她已经向美国能源部的联合基因组研究所提交了一些调查结果，她说，科学家们要求她发送样品，以便他们能准确地确定在湖泊中生物是什么。
同时，风洞的湖泊可能很快就会成为科学研究的温床。“一旦这个新闻发布出去，”她说，“这里将到处都是跑来做研究的人。”
日本最新发现一种蛋白质基因 为治疗小脑萎缩带来希望
[导读] 日本研究人员最新发现，向患有小脑萎缩（SCA）实验鼠的小脑导入一种能够编码具有修复功能蛋白质的基因，可以延长小鼠寿命并改善其运动能力。这一发现为治疗小脑萎缩带来了希望。
日本治疗小脑萎缩 取得进展
据新华社东京电 （记者蓝建中）日本研究人员最新发现，向患有小脑萎缩（SCA）实验鼠的小脑导入一种能够编码具有修复功能蛋白质的基因，可以延长小鼠寿命并改善其运动能力。这一发现为治疗小脑萎缩带来了希望。
小脑萎缩的病因目前尚不明确，但患者大多有家族遗传倾向。由于小脑的生理功能主要是维持身体平衡和协调随意运动，患者常出现步态不稳、跑步困难等症状，晚期还可能出现心力衰竭。
东京医科齿科大学冈泽军等人研究的是1型小脑萎缩，该病已知是患者的第6对染色体出现异常，导致神经细胞内能修复受损脱氧核糖核酸的HMGB1蛋白质减少而引发的。
研究小组向患病实验鼠的小脑表面导入能编码HMGB1蛋白质的基因。结果发现，先前寿命只有250天的实验鼠，在导入这种基因后寿命得到了延长，而且运动功能也得到改善。
研究人员表示，如果直接注入HMGB1蛋白质，会激活炎症细胞，产生不良影响。而进行基因治疗时，只有神经细胞内的这种蛋白质增加，所以今后有望开发出治疗小脑萎缩的新方法。
新研究证实癌症存在基因“开关”有助未来防治
瑞典和芬兰研究人员最新研究发现，基因组区域中一种特定核苷酸变异与大肠癌和前列腺癌患病风险有着重要联系，是引发这两种癌症的“开关”。
瑞典卡罗林斯卡医学院和芬兰赫尔辛基大学研究人员在新一期美国《科学》杂志上报告说，他们在动物实验中移除了实验鼠体内存在核苷酸变异风险的基因区域“Ｍｙｃ３３５”，结果发现，其体内“ＭＹＣ”的基因表达受到强烈抑制，而老鼠的健康状况并未受到负面影响。此前研究发现，“ＭＹＣ”的过度表达与癌变有重要关联，许多癌症患者体内的ＭＹＣ基因都过度活跃。
研究人员说，虽然研究表明这段基因组区域的特定核苷酸变异只将患癌风险增加了２０％，但和其他已知的遗传变异或基因突变相比，它与遗传性癌症的基因联系更为密切。
研究人员认为，新发现有助于未来的癌症防治，但距离相应药物的问世还需要很多年的深入研究。（记者 和苗 孙征）
加拿大研制缺血性中风新药取得良好进展
据加拿大《世界日报》3月1日报道，一份最新研究报告指出，加拿大科研人员研发出的治疗缺血性中风（Ischemic Stroke）实验性药物，有望把中风带来的伤害降低到最小。多伦多的研究团队表示，这种实验性药物能够显著降低中风给病患带来的障碍及大脑损伤，并曾在中风的猕猴实验中取得成功，该实验性药物代码为Tat-NR2B9c。
这份报告最早发表在《自然》（Nature）杂志上，当时并不推荐该药物可以适用于病人。2月初在新奥尔良召开的国际中风研讨会上，该团队展示了初步数据，进一步证明这种实验性药物在第二阶段的病人实验中取得相当大的成功，此外还将进行更大规模的第三期临床试验，如果效果良好将有望把这种药物在市场上推广。
据悉，缺血性中风是最为普遍的中风类型，是指血液凝块阻碍了血液流入大脑，从而剥夺了大脑需要的氧气而引发的病症，85%的中风种类属于缺血性中风。科研人员为研发防止大脑不受中风损伤的药物已超过半个世纪，有1000多种实验性药物曾通过细胞培养、小白鼠等实验检测成功，然而应用到病人身上效果却不理想。
该研究报告的作者之一泰米安科医生（Michael Tymianski）表示，之前的实验性药物都能治好中风的小白鼠，却不适用于人类。而从目前的实验看来，Tat-NR2B9c很有希望成为起到保护病患神经作用的药物。
