前沿资讯播报>科技>11月第一周-1|美国正在采集俄罗斯人的生物信息，要研究针对俄罗斯的基因武器？

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<DNA复制视频，颠覆教科书...

<美国正在采集俄罗斯人的生物信息，要研究针对俄罗斯的基因武器？

<中国科学家研制出非晶合金皮肤

<通过扭转光学角动量实现多层信息加载或替代光纤

<IBM为AI应用开发出可计算内存

来源<|《科技纵览》、《美国化学会能源快报》、朝日新闻等；

科学家首次拍摄到DNA复制视频，颠覆教科书相关内容

近日，科学家第一次捕获到DNA复制的实时视频，这部视频颠覆了教科书相关内容。科学界的一个长期假设是，在DNA复制过程中，领先和滞后链行动相互协调。但复制行为的视频显示，两者之间没有任何协调。有趣的是，即使每条链独立行动，每次DNA都以某种方式完美复制。

中国科学家研制出非晶合金皮肤

中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）极端条件实验室近日研制出一种新型柔性高性能应变传感器——非晶合金皮肤。其是通过离子束溅射方法将ZrCuNiAl等非晶合金薄膜直接生长在柔性塑料（PC）衬底上得到的。与传统晶态金属材料相比，弹性范围有很大的提高（室温下的理论弹性极限为4.2%）。

科学家通过扭转光学角动量实现多层信息加载，或替代光纤

近日，一个由英国、德国、新西兰和加拿大物理学家组成的科研小组，通过采用除了0和1以外的字母方式传递信息，应用“光学角动量”扭转实现了光通信在开放空间传播。科学家们可以通过一种全息图的方式“扭转”光子使光子具有角动量，从而可以搭载除0和1以外的字母信息在自由空间中传播。这种自由空间中光学系统既可以提供光纤的带宽，又不需要物理连接线，是高维自由空间光学替代埋地光纤连接至关重要的一步。

激光束“播种”技术为实现超高速和超安全量子密码带来希望

剑桥大学和东芝欧洲研究中心的研究人员近日证明，通过将一个激光束“播种”到另一个激光束，以比实际的量子密码系统的早期尝试高出两到六个数量级的速度来分配加密密钥是可能的。这种技术将一个激光束中的光子注入到另一个激光束中，通过减少脉冲中的时间抖动量使得激光脉冲更加明显，从而可以使用更短的脉冲。

美国研制可以用于人形机器人的合成肌肉

美国哥伦比亚大学的工程师近日研究出一种可以用于人形机器人的合成肌肉，这种肌肉可承受比自身重量重1000倍的压力。合成的软体肌肉通过3D打印制成，抛弃了之前模型所使用的外部压缩器和高压设备，还可模仿人体肌肉做出推、拉、弯曲和扭曲等动作。

美国研发锂超离子导体，提升固态电解质导电性

美国弗吉尼亚州立邦联大学研究人员近日设计出新款锂超离子导体（lithium superionic conductor），其锂离子导电性可媲美有机电解液。研究人员在论文中宣称，基于团簇的锂离子超导体的导电性极高，室温下为0.01S/cm到0.1 S/cm以上，而活化能较低，低于0.210 eV，能带间隙为8.5 eV。此外，其机械性能表现也极为出色，弹性十足，可抑制锂树突的增多。

我国实现可扩展量子中继器光学演示

中国科学技术大学近期利用参量下转换光源，实现了基于线性光学的量子中继器中的嵌套纠缠纯化和二级纠缠交换过程，为将来实现基于原子系综的可扩展线性光量子中继器提供了前瞻性技术指引。该工作突破了以往只能演示量子中继器中单次纠缠操纵的技术障碍，首次实现了对量子态的连续纠缠操控，基于线性光学系统发展了可扩展量子中继器技术。

物理学家在确定引力速度边界上取得进展

和光速一样，引力的速度是宇宙的基本常数之一。利用引力波观测结果，过去几个月物理学家在确定引力速度边界上取得了显著进展。LIGO和Virgo团队近日发表论文，根据今年 8月探测到的两个中子星合并产生的引力波事件数据，将引力速度和光速的差约束在光速的-3 x 10^(-15) 和 + 7 x 10^(-16)之间。

IBM模拟出56量子位计算机

近日，IBM声称他们已经在加州的劳伦斯利弗莫尔国家实验室使用Vulcan超级计算机模拟了一个56量子比特的量子计算机。理论上56量子位量子计算机可以同时执行2 ^ 56个操作。IBM的成就涉及将这个任务分成2 ^ 19片，每个有2 ^ 36操作。这一策略意味着研究人员只需要3兆兆字节的内存来模拟量子计算机。

人工智能超灵敏突触器件研究取得进展

中国科学院宁波材料技术与工程研究所近日采用轻微氧化的硫化锌（ZnS）薄膜构筑了 Cu/ZnS/Pt 忆阻型突触器件，该电子突触表现出超高的电灵敏性。该器件在超低电压(6 mV 左右)下实现了神经突触可塑性，从而获得了一种超高灵敏的突触仿生器件，其灵敏度甚至超过了生物突触，且功率低至纳瓦量级。

日本RIKEN研发出新型可拉伸，且防水的超薄太阳能电池

近日，日本理化学研究所研发出一种可拉伸、可水洗的超薄有机太阳能电池，这种超柔性电池有望用于可穿戴设备。其能量转换效率高达7.9%，在每平方厘米100毫瓦的模拟阳光下每平方厘米产生7.86毫瓦功率。细胞在水中浸泡2小时后，效率仅降低了5.4%。此外，即使在20次循环洗涤之后，效率也保持在原始值的80%。

IBM开发基于硅光子技术的新型探测器，可实现百万分之一精度的甲烷气体检测

IBM Thomas J. Watson研究中心的研究团队近日基于硅光子技术的芯片光谱仪，实现了百万分之一（ppm）精度的甲烷气体检测。该检测平台由一个光纤连接的1650nm半导体激光器和铟砷镓（InGaAs）近红外探测器组成，利用可调谐二极管激光吸收光谱（TDLAS）原理监测甲烷浓度。

美国开发新型廉价合金，可能会使锂电池的储存量增加一倍

德克萨斯州材料研究所近日开发出一种新的锡铝合金，有望使锂电池更轻、更紧凑，能够储存更多的能量，同时生产成本更低。研究人员将所得到的材料称为交叉共晶合金阳极，其厚度仅是传统阳极材料的四分之一，而重量仅有传统材料的一半。他们通过测试发现，这种阳极的电量储存能力是传统铜-石墨阳极的两倍。

英国帝国理工学院研发出新型金属3D打印工艺

英国帝国理工学院近期对外宣布，开发出一种新型金属3D打印技术——电气化学增材制造（ECAM）技术，以降低当前金属3D打印技术高昂的成本。ECAM技术的成型方式依然是层层堆积，但方法并非是用昂贵的激光器熔化和烧结金属粉末，而是通过传统电镀技术，即电化学反应。

日本研发用血液微量元素验癌，准确率可达90%

日本千叶县癌症中心等研究团队近日宣布，找到了仅用几滴血即可查出癌症的新方法，且其准确率可达90%。研究团队发现人体血液中微量元素浓度因癌症种类不同而不同，从而可以通过微量元素的分布组合来进行诊断。他们对人体血清中所含钠、铁、锌等17种微量元素浓度进行检查，再根据含量的多少等排列和组合，来诊断出是否患癌以及癌症种类。

来源<|《美国科学院院报》、《细胞》、《自然·通讯》等

IBM为AI应用开发出可计算内存

可计算内存是一个新兴的概念，它指使内存同时具有储存和计算数据的能力。和现代经典计算机相比，这项技术被认为在速度和能耗上有200倍的提升，使其非常适合于超密集低功耗强并行的为AI应用设计的计算机系统中。IBM科学家近日公布了跑在相变储存器（PCM）上的一个无监督机器学习算法，成功地在未知数据中找到了可能的相关性。研究人员使用的PCM是由两个电极将锗碲化锑合金夹在中间构成的。当通过小电流时，它发热并由原子无规律排列的非晶体变为规律排列的晶体，使科学家可以利用结晶动力学来计算。

美国开发可使随机激光被控制的新技术

随机激光设备使用高度无序的增益介质直接产生激光，免去光学共振腔的存在，但随机激光的光谱甚至散射方向都是随机的，对其进行有效控制成为了难题。美国新墨西哥大学的研究团队近日发现了控制随机激光的可靠方案，使得随机激光强大的特性能够被高效利用。他们利用安德森定位光纤所产生的安德森定位现象。填充了增益介质的安德森定位光纤使得随机激光不再随机，变得高度可控。

瑞士科学家发明由大脑控制的先进人造假肢

瑞士奥拉夫实验室和洛桑大学医院近日合作发明了由大脑控制的先进人造假肢。他们通过7T超高场的磁共振成像技术，对三名接受了定向运动和感觉移植（Targeted motor and sensory reinnervation，TMSR）手术的上肢截肢患者的大脑皮质发生的变化进行分析，发现他们可以熟练使用开发的假肢。

麻省理工学院发现新的海洋声波分析方法

目前，麻省理工学院已经找到方法识别撞击海洋表面的物体产生的水下声波。他们通过实验确定了撞击水表面的物体是否在声重力波中产生了特征图案，同时开发了一种数学模型，将特殊的声重力波图案与其来源的某些性质联系起来。他们发现利用附近的水听器的声重力波数据，这个模型准确地计算了最近两次地震的地点和时间。

DOE资助1340万美元推进高能效交通运输技术研发

美国能源部（DOE）日前宣布资助1340万美元用于支持先进高能效交通技术研发的5个新项目，重点关注领域包括智能互联汽车、替代燃料汽车（如氢能、生物燃料、电动汽车）以及相应的基础设施，旨在提高车辆能效，减少交通运输系统的能耗。

DOE资助5000万美元用于增强电网安全性和灵活性研发

美国能源部（DOE）宣布向国家实验室资助5000万美元用于支持早期的研究以及开发新一代电力工具和技术（包括可再生能源发电、物联网等），旨在发展多元化发电资源、改善老化的电力基础设施，提高电网基础设施的安全性和灵活性，以建立一个更富灵活性、更安全、更可持续及可靠的电力系统。本次资助项目主要关注两大主题，包括电网配电系统和电网网络安全。