2012年世界十大科技进展新闻排行(3)

发布时间:2天前 属于:科学研究

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(按报道时间先后为序)
荷兰发明能提高太阳能电池效率的纳米涂层
荷兰原子和分子物理学研究所发表新闻公报说,其科学家研制出一种特殊的纳米涂层,能够大幅提高太阳能电池效率。
荷兰科学家设计了一种特殊的纳米涂层。涂层中的纳米粒子是圆筒状结构,而且这些圆筒的几何尺寸恰好适合捕捉太阳光。
在实验中,荷兰科学家使用飞利浦公司开发的一种新型“印刷”技术,成功将纳米涂层直接印刷到现有太阳能电池的硅晶片上。结果发现,印刷完涂层的硅晶片呈黑色,反射率被大幅降低。
研究小组负责人阿尔伯特·普尔曼说,“新涂层不仅适用于太阳能电池,在普通照相机和摄像机的镜头以及光学仪器等领域也有广泛应用前景。”
大猩猩基因组测序完成
自从人类基因组在10年前测序完毕后,研究人员一直梦想能够破解其他3种类人猿(黑猩猩及矮黑猩猩、大猩猩、猩猩)的脱氧核糖核酸(DNA)。如今,最后剩下的大猩猩基因组测试也已完成,从而揭示了这种最大的灵长目动物与我们之间的一些有趣的联系。令人感到惊讶的是,部分人类基因组与大猩猩基因组的相似性居然高于后者与黑猩猩基因组的相似性,并且一些之前认为对人类的独特进化很关键的基因对于黑猩猩而言同样重要。
来自英国辛克斯顿市维康信托基金会桑格研究所的研究人员3月7日在《自然》杂志上报告了这一研究成果。
首个初级量子网络构建成功
十多年来,物理学家一直在试图用量子力学方法传递机密信息,进而不必担心其被截获。但他们一直没有创造出一个真正的量子网络。如今,一个德国研究小组使用两个完全分离的原子建立了首个真正的量子连接。研究人员表示,很多这样的连接结合在一起便能够构建一个完整的网络。
德国加尔兴市马普量子光学研究所的Stephan Ritter和同事,在4月12日出版的《自然》杂志上报告了一个初级的量子网络,该网络有两个基于束缚在位于街道两侧单独实验室内光腔中的单个原子的量子节点。这是科学家首次实现这种初级的量子网络,为实现真正意义上的量子网络迈出关键一步。
法国研制的纳米级塑料具有高导电性
来自法国国家科研中心和斯特拉斯堡大学的研究人员在《自然—科学》杂志网络版上介绍说,一种最新研制的塑料纤维实际上综合了目前常见的两种导电材料——金属和塑性有机聚合物的优点。它成本低,易处理,像塑料一样轻且柔韧,而导电性能又类似金属,可媲美铜线。
法国国家科研中心已为此项科研成果注册了专利。研究人员认为,21世纪电子工业面临的一大挑战就是如何将组件微缩至纳米尺度。这种导电性能极佳的塑料纳米纤维将有助于解决这个问题。他们表示,下一步会尝试把这种塑料纳米纤维应用于电子设备的生产中,如制造可弯曲的显示屏或太阳能电池等。
美首次向国际空间站发射商业飞船
美国太空探索技术公司5月22日凌晨向国际空间站发射“龙”飞船,这是世界第一艘向空间站发射的商业飞船。
“龙”飞船高约6.1米,直径约3.7米,于22日携带500多公斤货物发射升空,25日与空间站对接,返程时承载约600多公斤载荷,成功完成首次由商业飞船向空间站运送补给的任务。5月31日,“龙”飞船已于当天中午坠入太平洋海域。回收后,“龙”飞船被运往太空探索技术公司位于得克萨斯州的工厂进行检测并卸货,其中一些高价值试验载荷将在48小时内送交航天局。
“龙”飞船未来将放弃水上着陆技术,而通过推进器进行地面着陆。
多国科学家完成西红柿基因组测序
一个国际研究团队5月31日在英国《自然》杂志上以封面文章形式发表研究报告说,他们完成了对西红柿的基因组测序,这将有助于将来培育更优良的西红柿品种。
这个项目由一个称作“西红柿基因组联盟”的研究团队完成,成员包括14个国家的研究人员。其中,中国科学家高质量地完成了测序总任务的1/6。据报告介绍,他们选取了农产品中常见的一种西红柿开展基因组测序,结果显示其基因组约含3.5万个基因。研究人员同时还对另一种野生西红柿进行基因组测序,这两个基因组高度相似,差异只有约0.6%。对普通消费者来说,这一成果意味着今后可能会出现更好吃的西红柿品种。
科学家造出全新量子物质形态
美国斯坦福大学宣布,他们用金属镝造出世界上第一个双极量子费米子气体。研究人员认为,该费米子气体兼具晶体和超流液二者看似矛盾的特征,是一种全新的量子物质形态。这标志着人们在理解费米子系统性质,将凝聚物质物理学中的超自然现象引入现实应用等方面,迈出了重要一步。相关论文发表在《物理评论快报》上。
研究人员指出,这种费米子气体有望带来量子液晶,也就是那些构成大部分显示器所用液晶的量子力学版;或者带来一种超级固体,这是一种假设的物质态,理论上这种固体具有超流液的特征。
小体积十亿像素相机问世
英国《自然》杂志刊登报告说,研究人员开发出首个体积较小的十亿像素相机,它不仅在清晰度方面远远超出普通相机,而且体积也不像天文台所用的十亿像素观测设备那样庞大。
美国杜克大学等机构研究人员报告说,他们研发出的名为AWARE-2的相机不仅像素能达到十亿以上,并且体积相对较小,其长宽均为0.75米,高0.5米。与一些高清相机拍摄角度狭窄不同,这种相机能拍摄的角度水平可达120度,竖直可达50度。
据介绍,这种十亿像素相机可能会首先用于军事侦察等领域。潜在客户是一些需要高清晰度照片的媒体公司或专业研究人员。
人类基因功能“详图”问世
国际科学界9月5日宣布,“DNA元素百科全书”计划(简称ENCODE)获得迄今最详细的人类基因组分析数据,其成果以30多篇论文的形式发表在《自然》杂志等多份学术刊物上。这是“人类基因组计划”之后国际科学界在基因研究领域取得的又一重大进展。科学家正在利用ENCODE的信息开展多种疾病和表观遗传学的研究。
ENCODE的研究结果,将改变人们对人类基因组的思维方式和实际应用。如果说人类基因组计划提供了一张地图,那么ENCODE计划就在这张地图上标出了各个基因的功能信息。ENCODE计划有多个国家和地区的32个研究机构参与。
全球最强射电望远镜在澳建成启用
澳大利亚于10月5日宣布建造完成了功能最强大的射电巡天望远镜。澳大利亚联邦科学与工业研究组织的天体物理学家Brian Boyle表示,这架名为“澳大利亚平方公里阵列探路者”(ASKAP)的望远镜将为天文学家了解黑洞、形成恒星的气体云以及最奇异的天体,提供前所未有的信息,“从而向外扩展我们对于宇宙自然法则的认知边界”。
ASKAP建造于西澳大利亚州的默奇森射电天文学天文台,它由36架天线构成,每架天线直径为12米。这一阵列能够用两张图像以及5分钟的观测时间捕获星系的视图,而之前则需要400张图像以及两年的观测时间来组装这些观测结果。

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