FABIE|一周科技前沿聚焦

1发布 · 2022-05-09 10:03 30

0.jpg


一周科技新进展

绿色能源

科学家开发出效率超40%的热光伏装置:阻碍绿色电能使用和绿色电网建设的最棘手问题之一就是电能的储存。近日,美国麻省理工学院和国家可再生能源实验室团队在《Nature》上报道了一种将储存的热量转化为电能的装置。

在这项新研究中,美国麻省理工学院和国家可再生能源实验室的一个团队实现了热光伏(TPV)转化效率超过40%。TPV是一种半导体结构,可以将热源发出的光子转化为电能,就像太阳能电池将阳光转化为电能一样。研究人员通过实验证明了高带隙串联 TPV 电池的效率——41.1%。

论文通讯作者、麻省理工学院机械工程师Asegun Henry表示,“TPV电池是证明热电池成为可行概念的最后一个关键步骤,也是在推广可再生能源和实现完全脱碳电网的道路上至关重要的一步。”

将来,这些新装置可以集成到 TPV 系统中,用于热能电网存储,以足够高的效率和足够低的成本,实现由可再生能源供电的脱碳电网。事实上,Henry最近成立了公司,将团队的技术商业化。“这种技术每千瓦时存储电能的成本为10美元,还不到电网级锂离子电池成本的10%。”

热光伏电池装置

斯坦福大学开发出能在夜间工作的太阳能电池板:日前,斯坦福大学的研究人员在《Applied Physics Letters》上发表论文称,已经建造了一个小型太阳能电池板原型,可以日夜发电。研究人员修改了市面上的太阳能电池板,通过利用一种被称为辐射冷却的过程在夜间产生少量的电力,这种冷却辐射能来自寒冷的太空真空。从技术上讲,改装后的太阳能电池板在白天与普通太阳能电池板一样发电;在夜晚,热传导发电机(TEG)和这种独特材料从光伏电池与周围环境的温差中汲取电能。

研究人员认为外太空的寒冷也是一种极其重要的可再生能源,当一个物体在夜间面向天空时,它会向外太空辐射热量,这意味着一个物体可以变得比它周围的空气温度更低。这种效应在冷却建筑物方面有明显的应用,但温度的差异也可以用来发电。

虽然与现代太阳能电池板在白天产生的能量相比,修改后的电池板产生的能量很小,但这些能量仍然可能是有用的,特别是在夜间,当能源需求低得多时。尽管取得了突破性进展,但该技术仍然存在许多挑战。首先,夜间产生的功率仅为50mW/㎡,而标准太阳能电池板约为1000 W/㎡。其次,热量会相对较快地冷却下来,从而转化为产生的电量衰减。

0 (2).jpg

热传导发电太阳能电池板工作原理


生物医疗

Novavax开发首款新冠和流感联合疫苗:4月20日,诺瓦瓦克斯医药(Novavax)宣布首次开发出了一款新冠和流感联合疫苗(CIC),能同时预防新冠病毒和流感病毒,其效果和分别单独注射针对这些病毒(H1N1、H3N2、B/Victoria系流感毒株和新冠病毒)的疫苗效果相当。这款疫苗制剂中包含有该公司此前开发的重组蛋白新冠疫苗NVX-CoV2373和基于皂素的Matrix-M™佐剂配方等。

在针对新冠和流感联合疫苗的1/2期临床试验中,研究人员在642名50~70岁的健康成年人中评估联合疫苗的安全性、耐受性和免疫应答。他们发现,最多25微克的新冠疫苗和最多的35微克流感疫苗联合使用,可以在接种者体内触发良好的保护性抗体水平,且耐受性良好。该公司计划对这种疫苗进行2期临床试验以确认疫苗注射的合适剂量,以及最早在2023年流感季进行3期临床试验。

0 (3).jpg

美国诺瓦瓦克斯(Novavax)公司

中国绘就全球首个猕猴全细胞图谱:目前,人类对自身细胞的认识还很有限,全面解码细胞的数字化特征将为生物医学的发展提供基础性的资源和工具。为此,研究人员将目光投向了和人的基因相似度高达93%的猕猴,绘制了一张猕猴的全身器官的细胞图谱。

深圳华大生命科学研究院主导开展了这项科研工作,由多国科研团队共同参与,并于近日在《Nature》上发表了首个非人灵长类动物(猕猴)全身器官细胞图谱 “Cell transcriptomic atlas of the non-human primate Macaca fascicularis”。该图谱将为疾病诊疗、靶向药物开发提供支撑,为人类更好地探究生命的进化提供可能。

“非人灵长类动物相比其他模式动物,在人类疾病特别是认知和神经系统疾病研究中具有显著优势,” 论文的共同通讯作者之一、深圳华大生命科学研究院刘龙奇表示,“猕猴全细胞图谱将为人类疾病机制和临床前研究提供丰富的信息,开拓新的视野。”

“有了这张‘地图’就相当于有了一个探索生命细胞分辨率的高精度仪器,可以‘看到’每个器官都有哪些细胞,还可以精细到每个细胞里具体的分子特征及与其他细胞的互作关系。”论文的第一作者、深圳华大生命科学研究院韩磊博士介绍说,“这为我们更好地认识生命的基本结构,探究疾病和细胞的关系打下了基础,也为疾病的精准治疗提供了新的方向。”

0 (1).png

非人灵长类动物全细胞图谱数据库(NHPCA)

我国科学家首次实现化学小分子诱导人成体细胞转变为多潜能干细胞:北京大学邓宏魁团队日前在《Nature》期刊在线发表《Chemical reprogramming of human somatic cells to pluripotent stem cells》论文。

该研究实现了完全利用化学小分子诱导人成体细胞转变为多潜能干细胞,开辟了人多潜能干细胞制备的全新途径,是继“体细胞核移植”和“转录因子过表达”之后,首次由我国自主研发的新一代人多潜能干细胞制备技术,为我国干细胞和再生医学的发展解决了底层技术上的“瓶颈”问题。

邓宏魁团队长期以来致力于开发调控细胞命运的新方法和建立多潜能干细胞制备的全新底层技术。2013年,邓宏魁团队在 Science 发表了一项原创性研究成果,仅使用外源化学小分子就可以逆转细胞命运,将小鼠的体细胞重编程为多潜能干细胞(称为CiPS细胞),该方法被称为化学重编程。

但是与小鼠细胞相比,人类成体细胞特性和稳态的调控更加复杂,在表观遗传层面上存在重重障碍,严重限制了在人类成体细胞利用外源刺激的方式激发细胞可塑性的可能。受到这种再生过程的启发,研究团队进行了大量化学小分子的筛选和组合,最终发现高度分化的人成体细胞在特定化学小分子组合的作用下同样可以发生类似去分化的现象,获得具有高度可塑性的中间状态,并以此为基础最终实现了不依赖外源转基因、完全利用化学小分子诱导人成体细胞转变为多潜能干细胞(即人CiPS细胞)的人体细胞化学重编程技术。

0.png

细胞重编程制备多潜能干细胞技术的发展


信息通讯

百公里量子直接通信新纪录:日前,北京量子信息科学研究院、清华大学龙桂鲁教授团队和陆建华教授团队合作,设计和实现了一种相位量子态与时间戳量子态混合编码的量子直接通信新系统,通信距离达到100公里,是当前世界最长的量子直接通信距离。

这样的指标可以在无中继条件下实现城市之间的点对点量子直接通信,同时可以支撑基于安全经典中继的广域量子网络一些应用,该成果近日在线发表在《Light:Science & Applications》光学学术期刊上。

该新系统在50MHz激光脉冲频率下将最大可容忍损耗从5.1dB提升到18.4dB,在商用低损耗单模光纤中的最远通信距离达到了100公里,突破了之前18公里的最长距离。新系统的通信速率也得到了提高,在30公里的光纤距离,通信速率达到22.4 kbps。新系统在激光脉冲频率上还有大的提升空间,相应的通信距离、速率有望进一步提升,满足部分场景的应用需求。

本项研究成果表明,使用现有的成熟技术手段,城市间的点对点量子直接通信可行。另一方面,利用最近清华大学、北京量子信息科学研究院、南京邮电大学、南方科技大学以及英国南安普顿大学等单位学者共同提出的安全经典中继量子网络技术,可以建设安全中继量子网络,支撑多种应用。

0 (2).png

龙桂鲁教授向记者介绍科研成果相关情况


人工智能

AI拟真有声书《智能交通》上线:4月21日,世界读书日前夕,AI超拟真有声书《智能交通》在上线。这部音频作品基于百度董事长兼CEO李彦宏所作《智能交通》一书,使用李彦宏约300句公开语音数据,通过AIGC(AI自动生成内容)技术创作生成,其音频合成效果还原度几近原声。

数字时代,内容生产的需求持续提升。以TTS技术(Text to speech,语音合成)为代表的AIGC(AI generated content,AI自动生成内容)已成为一种新兴的内容生产方式,而AIGC的应用发展则有赖于AI全栈技术能力的支撑。

AIGC具体包括通过AI生成创意(如主题、构思等)、生成素材(如文字、配图、配音等),以自动编排合成的方式最终生产出内容。未来,可能只需要几秒钟时间,就能生成以往花费几天时间和精力才能创作出的内容。这不仅是简单的效率提升,还将打开更多可能性,激发出人类不曾有过的创作思路、创意认知。

0 (4).jpg

百度智能汽车路况测试

减盐神器”!日本电筷子能带给舌头咸味感觉:日本明治大学研究人员发明了一种电筷子,通过腕带装置电传导将钠离子输送到筷子,让人们可以不吃咸味食物即可体验盐的味道。无论是美味的汉堡,还是面条,世界上许多倍受欢迎的菜肴都含有大量盐,现在科学家想出一种方法,可以让我们继续享受盐的滋味,同时减少摄盐数量。

这种筷子是由明治大学Homei Miyashita教授和麒麟控股株式会社联合开发的,它通过电刺激和戴在腕带上的微型电脑来增强味觉。体验咸味的筷子可能与日本传统饮食文化有关,日本传统饮食偏好咸味。据悉,日本成年人平均每天摄入大约10克盐,是世界卫生组织推荐摄入量的两倍,人体摄入过多的钠会增加高血压、中风和其他疾病的发病率。

0 (3).png

减盐神器


Tianan Cyber Park 

资料整理 | FABIE

图文编辑 | FABIE

商务合作 | 0769-22666600-3770

免责声明

点击查看

1. 文章部分图片、资料来源于网络;

2. 因编辑需要,部分文字和图片之间无必然联系,仅供读者参考;

3. 所引用文章、图片、音频视频文件等资料权归版权所有人所有,如原作者或编辑认为作品不宜上网供大家浏览,或不应无偿使用,请及时通知我们,以迅速采取适当措施,避免造成不必要的经济损失;

4. 本网页如无意中侵犯了媒体或个人的知识产权,请来电告知,我们将立即予以删除。





标签:  
综合企业服务

壹发布

壹发布致力打造产业园区服务平台,通过线上平台打通线下需求,助力个人、项目和企业实现与产业、资本、信息等要素的对接和实时流通,促进科技创新成果的转化落地。

电话:0755-83438688

邮箱:operation@1fabu.cn

合作伙伴

微信公众号

微信公众号

微信小程序

微信小程序

移动网站

公众号