新突破！我國科技“群星”閃耀
新突破！我國科技“群星”閃耀
江門中微子實驗中心探測器（2024年12月16日攝）。 新華社發
無容器材料實驗櫃的雙波長激光系統。 據新華網
超大型耙吸挖泥船“浚廣”輪。 據科技日報微信公眾號
廣西河池市巴馬縣“巴馬香豬原產地保護基地”養殖的巴馬香豬。據新華網
地下700米捕捉“幽靈粒子”
我國開啟中微子研究新篇章
據新華社電 地下700米，廣東江門的一處靜謐山體深處，一個直徑超35米的有機玻璃球正靜靜捕捉來自宇宙的“幽靈粒子”——中微子。8月26日，江門中微子實驗（JUNO）正式運行取數。這座歷時10余年建設的重大科學設施，將著手解決粒子物理學領域未來10年內的重大問題之一：中微子質量排序。
中微子是構成物質世界的基本粒子之一，也是宇宙中最古老、數量最多的粒子，從宇宙大爆炸起就彌散在宇宙中，無處不在卻又“神出鬼沒”，幾乎不與任何物質發生反應，導致人們不僅看不到，就連探測也十分不易。
直到1956年，人類才首次在核反應堆捕捉到中微子的蹤跡。從那時起，中微子就成為物理學研究的重要課題，但仍有諸多未解之謎。
中微子就像宇宙留給人類的一道謎題。早在2003年，我國便論証設計了第一代中微子實驗裝置——大亞灣中微子實驗。
如今，江門中微子實驗接過了接力棒。它不僅要解答中微子質量排序問題，還將以更高精度測量中微子振蕩參數，並涉足超新星、地球中微子、太陽中微子等研究。
江門中微子實驗的探測器核心是一個裝載2萬噸液體閃爍體的有機玻璃球，外壁鑲嵌著數萬隻光電倍增管，一旦有中微子與之發生反應，就會發出微弱的光信號——這些信號將被放大、記錄、分析，如同在深海中傾聽宇宙的低語。
建設如此高精度的探測器，每一步都是挑戰。江門中微子實驗總工程師馬驍妍介紹，項目團隊在45天內完成6萬多噸超純水的灌注，將內外有機玻璃球的液位差控制到厘米量級，流量偏差不超過0.5%，有力保障了探測器主體結構的安全穩定。
“這是國際上首次運行這樣一個超大規模和超高精度的中微子專用大科學裝置，將使我們能夠回答關於物質和宇宙本質的基本問題。”中國科學院院士、江門中微子實驗首席科學家王貽芳說。
江門中微子實驗由中國科學院高能物理研究所牽頭，合作組包括來自17個國家和地區的約700名研究人員。從看不見摸不著的“幽靈粒子”，到一步步揭開神秘面紗，江門中微子實驗是通向未知宇宙的一扇新窗口。
按計劃，江門中微子實驗設計使用壽命可達30年，后期可升級改造為無中微子雙貝塔衰變實驗，將探測中微子絕對質量，檢驗中微子是否為馬約拉納粒子，從而解決粒子物理、天體物理和宇宙學的前沿交叉熱點難題。
把鎢合金加熱到超過3100℃
中國空間站“煉丹爐”刷新世界紀錄
太上老君的煉丹爐不是神話，在距離地面大約400公裡的中國空間站，一台現實版的“煉丹爐”成功把鎢合金加熱到超過3100℃，創造了新的世界紀錄。
這台藏在中國空間站的“太空煉丹爐”，其實就是位於天和核心艙裡面的無容器材料實驗櫃，上天4年來，它一直忙著“煉丹”，隻不過煉的不是長生不老的丹藥，而是能扛住火箭發動機烈焰的鎢合金、鈮合金等“耐熱高手”，以及一些新型材料。
“太空煉丹爐”隱藏哪兩大關鍵技術
現在，這台“太空煉丹爐”又成功把鎢合金加熱到3000多℃，都快接近太陽表面溫度的一半了。這堪比神話的硬核本領，隱藏著兩大關鍵技術的突破。
首先是讓材料乖乖聽話的“懸浮術”。在地面上，熔化的金屬液體在重力影響下會變得十分調皮。它們要麼會像糖漿一樣粘在容器上，要麼會被重力拽著“分家”，不同密度的金屬會像油和水那樣分層，根本無法形成質地均勻的合金。但到了太空微重力環境，液態金屬瞬間變乖，表面張力把它們捏成圓滾滾的“仙丹”，實驗櫃再通過靜電場產生的力，就能將金屬穩穩托住，懸在半空。這時候它完全脫離容器接觸，既不沾雜質，也不被干擾，真正實現了“無容器”。
其次是加熱金屬的“三昧真火”，其實是實驗櫃的雙波長激光系統。半導體激光“強攻”金屬表面，二氧化碳激光負責“滲透”加熱內部，再配合300瓦的大功率輸出，哪怕是鎢合金這種熔點極高的“頑固分子”，也架不住兩種激光聯手，被燒化成液球。
“懸浮術”+“三昧真火”能捕捉到什麼“硬核數據”
“懸浮術”與“三昧真火”的精妙配合，就能幫助科學家看清極端耐熱材料在超高溫下的“真面目”：比如鎢合金熔化后怎麼流動、冷卻時怎麼結晶，這些地面實驗永遠捕捉不到的“硬核數據”，正在為我國新型耐熱材料的設計鋪路。
未來，它們可能變成宇宙飛船的“鎧甲”，能抵御穿越大氣層時的熊熊烈焰﹔也可能化作火箭發動機的“心臟”，在極端高溫下保持穩定運轉。太空爐裡每煉就一顆“金丹”，意味著人類駛向星辰大海的夢想更進了一步。
據新華網
亞洲最大，世界領先
兩艘超大型耙吸挖泥船下水 未來可用於深海採礦等作業
8月26日，由我國自主設計研發建造的亞洲最大、世界領先的35000立方米艙容等級超大型耙吸挖泥船“通浚”輪和“浚廣”輪在江蘇啟東成功下水。
兩船設計長度198米，型寬38.5米，型深18米，最大挖深120米，最大艙容達35000立方米，泥艙容量亞洲第一。兩艘挖泥船具體由中交疏浚負責統籌統建和概念設計，中交天航局、廣航局投資並主導設計建造，中交疏浚技術裝備國家工程研究中心負責設計建造總承包和智能疏浚系統開發，並聯合中船集團第七?八研究所具體承擔船舶設計，上海振華重工集團建造，中交疏浚負責採購和研制船載裝備。
作為新一代高端化、智能化、綠色化耙吸挖泥船，“通浚”輪和“浚廣”輪具有智慧、高效、全能、環保四大特性，智能作業模式涵蓋“挖-運-吹”全鏈條，具備“強破土、大挖深、遠運距、長吹距”等優異性能，未來可廣泛適用於港航疏浚、深遠海取砂、吹填造陸、深海採礦、管溝開挖回填、碎石基床及深海管道鋪設等施工作業場景。
兩船建造期間，創新採用“數字化船塢+模塊化建造”，建造效率提升約20%。兩艘“疏浚利器”具備無限航區航行能力，可在八級風浪條件下作業，船舶耙頭最大可伸至約120米深的海底吸挖泥沙。搭配自主研發的“一鍵疏浚”和“浚駕合一”智能疏浚控制系統，僅需1名船員便可完成所有航行和施工任務，真正實現疏浚作業全自動控制，智控系統達到國際領先水平。正常施工環境下，船舶可在90分鐘內將泥艙全部填滿，裝載效率世界領先。
未來兩船投產后，將進一步優化國產疏浚船舶裝備結構，加快提升中國疏浚船隊的系列化、專業化與國際化水平，助推中國從疏浚大國走向疏浚強國。
據科技日報微信公眾號
世界首例，中國突破
基因編輯豬肺成功移植到腦死亡人體
據新華社電 中國研究團隊8月25日在英國學術期刊《自然-醫學》在線發表論文，報告世界首個將基因編輯豬肺成功移植到腦死亡人體內的案例。該成果有望幫助緩解肺移植供體短缺的難題，被國際專家譽為相關領域的“一個裡程碑”。
廣州醫科大學附屬第一醫院教授何建行率領的研究團隊，將一隻經過基因編輯的巴馬香豬左肺移植到一名腦死亡者體內，模擬臨床常見的單肺移植手術。該供體豬經過6處基因編輯，以降低其器官移植到人體后的免疫風險。手術后，呼吸、血液、影像等監測數據顯示，移植肺維持通氣與氣體交換功能長達9天，其間未發生超急性排異反應，同步病原學監測也未發現活躍感染跡象。
“目前全球器官移植需求日益增大，異種器官移植被認為有望解決供體短缺的困境。”何建行對新華社記者介紹，“這項成果標志著異種肺移植領域邁出關鍵一步。”
他表示，接下來將進一步優化基因編輯策略與抗排異治療方案，延長移植器官存活及功能維持時間，並將團隊自主研發的無管技術應用於異種肺移植試驗中，以減少機械通氣對供體肺的損傷，推動異種肺移植向臨床應用轉化。
研究團隊介紹，這項研究方案嚴格遵循國家有關法律法規和倫理准則，先后通過醫院倫理委員會等機構的審查與監督。受試者有重型顱腦損傷，經多次獨立評估確認已腦死亡。其家屬出於支持醫學進步的願望，同意無償參與研究。研究在第9天時應家屬要求結束。
將動物器官移植給人類的異種器官移植是當今全球醫學研究的前沿領域，國際專家高度評價本次研究成果。西班牙國家移植組織主任比阿特麗斯·多明格斯-希爾表示：“此前的異種器官移植試驗限於腎臟、心臟和肝臟。與它們相比，異種肺移植面臨更大的挑戰。因為肺的生理平衡微妙，它接受大量血流，並且持續暴露在外界空氣中，所以特別容易受損。”她說，中國團隊的成果是相關研究領域的“一個裡程碑”。
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