资讯汇总26期：【科技周报】我国空间站难熔合金研究取得多项新发现

资讯汇总 4474989 2024.07.1226期 【科技周报】我国空间站难熔合金研究取得多项新发现 摘要: 科学家揭示脊椎动物中旁着丝粒异染色质从头建立机制。中国科学院生物物理研究所朱冰研究组的研究解决了两个长期存在于异染色质领域的问题，也就是组成型旁着丝粒异染色质的从头建立机制，以及为何在脊椎动物中看似不保守的旁着丝粒异染色质序列却具有相同的组蛋白H3K9me3修饰。此外，对具有分裂锌指的锌指蛋白能够识别非连续DNA序列的研究揭示了全新的DNA识别模式，对探讨蛋白与DNA间的识别模式具有重要意义。相关研究成果发表于《Nature》期刊。 【上海产经观察】资本市场半年度总结 2024.07.10 【双碳周报】全国碳市场周交易总量有所下降 2024.07.09 【科技周报】高动态强度碳纳米管纤维制备成功 2024.07.06 【资本市场动态】字节跳动旗下“懂车帝”融资 58亿 2024.07.02 【双碳周报】全国碳市场周交易总量大幅上涨 2024.07.01 往期回顾 研究揭示新型anti-CRISPR蛋白作用机理。中国科学院生物物理研究所王艳丽团队与加拿大多伦多大学AlanDavidson团队合作，揭示了新型anti-CRISPR蛋白AcrIF25的独特作用机制。研究显示，AcrIF25在解离Cas7时无需依赖ATP水解提供的能量，这是首次发现无需额外能量供应即可解离大型蛋白核酸复合物的案例。该成果丰富了科学家对Acr蛋白作用机制的认知，为未来开发新型基因编辑工具提供了线索。相关研究成果发表于《Nature》期刊。 糖类化合物合成难度有望大大降低。四川大学钮大文团队联合北京大学深圳吴云东，开发了一个通用平台，用于在未保护或受保护程度极低的供体和受体之间进行位点、立体和化学选择性O-糖基化反应。该研究利用催化剂实现了高选择性糖基化反应，为应对糖化学领域中“选择性控制”这一长期挑战带来了全新思路，有望极大降低糖类化合物合成难度，为探索糖类化合物的功能提供技术支撑。相关研究成果发表于《Nature》期刊。 我国学者制备出超强韧3D打印弹性材料。浙江大学化学工程与生物工程学院谢涛、吴晶军团队设计出一种新型光敏树脂，并用它通过3D打印做出能拉伸到自身长度9倍以上、凭借直径1毫米的“身躯”提起10公斤物件的“超级橡皮筋”。这种光敏树脂材料的强度和韧性，远超现有的文献报道和商业化产品中的同类材料。这项研究进展为3D打印技术突破材料局限，大规模应用于高性能的产品制造带来了曙光。相关研究成果发表于《Nature》期刊。 我国空间站难熔合金研究取得多项新发现。西北工业大学魏炳波院士团队在中国空间站开展的高性能难熔合金研究，成功获得了多项空间材料凝固制备科学新发现，获取了难熔合金熔体的关键热物理性质，有力推动了难熔合金从地面研究向外太空研究的拓展，为我国空间材料科学理论研究、新型高性能的难熔合金材料制备等打下了重要基础。团队计划开展自然界中熔点温度最高的金属钨及其合金的太空环境合成研究，这将成为空间难熔合金材料研究的新高地。 风险提示：前沿科技发展进程在规制边界、演进路径、商业落地、外部环境等方面不及预期。 产品研究中心 赵子健(分析师) 021-38032292 zhaozijian@gtjas.com 登记编号S0880520060003 徐淋(分析师) 021-38677826 xulin028941@gtjas.com 登记编号S0880523090005 目录 1.未来信息领域3 2.未来生物领域4 3.新一代制造领域6 4.新能源与环保领域8 导读： 本报告汇编了2024年06月30日到2024年07月06日期间前瞻产业的重要动态，主要涉及未来信息、未来生物、新一代制造、新能源与环保领域中的前沿赛道。 1.未来信息领域 技术资讯 神经元新计算模型或产生更强大AI 近日，美国西蒙斯基金会熨斗研究所计算神经科学中心（CCN）开发的新模型表明，这种基于20世纪60年代的活体神经元计算模型的近似模型，并未捕捉到真实神经元所拥有的所有计算能力，并且这种较旧的模型可能会阻碍AI的发展。CCN模型开发者认为，单个神经元对周围环境的控制力远比以前认为的要大。更新后的神经元模型最终可能会产生更强大的人工神经网络，更好地捕捉人类大脑的力量。人工神经网络旨在模仿人类大脑处理信息和做出决策的方式，但所呈现的方式还很简单。这些网络基于20世纪60年代的神经元模型，由有序的节点层构成。网络从接收信息的输入层节点开始，然后是处理信息的中间层节点，最后是发送结果的输出层节点。通常，只有当节点从上一层节点接收到的总输入超过某个阈值时，它才会将信息传递到下一层。在训练当前的人工神经网络时，信息只能沿一个方向通过节点，节点无法影响它们从链中较早的节点接收到的信息。相比之下，新模型将神经元视为微小的“控制器”（指能够根据收集到的信息来影响周围环境的器件），因为人类脑细胞不仅能被动地传递输入信息，实际上它们还可控制其他神经元的状态。这种更为现实的神经元控制器模型，可能是提高许多机器学习应用性能和效率的重要一步。相关研究成果发表于《ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheUnitedStatesofAmerica》期刊。（科技日报，07/01） 超快网络流算法问世 近日，瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员开发了一种超快算法，即网络流算法。该算法成功解决了在网络中实现最大流量的同时最大限度降低传输成本的问题。这种超快计算能力是研究高度复杂、数据丰富、动态且快速变化的网络（例如生物学中的分子网络或大脑网络）的重要环节。新算法能为任何类型的网络（包括铁路、公路、水上交通和互联网）计算出最佳且最低成本的交通流量方案。其执行计算的速度极快，几乎在计算机读取描述网络数据的瞬间就能提供解决方案。原则上，所有计算方法在寻找最佳流量和最小成本路线时，均需面对多次迭代分析网络的挑战。在此过程中，它们会逐一分析网络连接状态，包括哪些是开放的，哪些是关闭的，或是由于达到容量极限而拥塞的。此前，计算机科学家在解决这一问题时，往往要在两种关键策略之间做出选择。一种是以铁路网络为模型，每次迭代都要计算整个网络部分并调整交通流量；另一种则受电网中电力流启发，在每次迭代中计算整个网络，但对网络每个部分的修改流量使用统计平均值，以加快计算速度。现在，研究团队将这两种策略的优势结合，创建了一种全新的组合方法。新算法基于许多小型、高效且低成本的计算步骤，这些步骤加在一起比一些单一的大型步骤快得多。计算最优流量的时间复杂度通常以m的某个幂次方来表达，其中m代表计算机必须计算的网络中的连接数。新算法进一步解决了这一问题。使用该算法时，计算时间和网络规模以相同的速度增加，这或将改变整个网络流算法研究领域。（科技日报，07/03） 政策资讯 《数字中国发展报告（2023年）》发布 近日，由国家数据局会同有关方面编制形成的《数字中国发展报告（2023年）》正式发布。《报告》显示，数字中国赋能效应更加凸显，2023年数字经济核心产业增加值估计超过12万亿元，占GDP比重10%左右。《报告》指出，我国已完成31个省（区、市）和新疆生产建设兵团相应数据机构的组建工作，上下联动、横向协同的全国数据工作体系初步形成。从数字基础设施来看，《报告》显示，截至2023年底，5G基站数达337.7万个，同比增长46.1%；平均每万人拥有5G基站24个，较上年末提高7.6个百分点。从数字技术创新活力来看，《报告》显示，我国基础数字技术能力持续增强，数字技术领域保持较高的创新热度。在数据要素市场方面，《报告》显示，我国数据产量保持快速增长态势。2023年，全国数据生产总量达32.85ZB，同比增长22.44%。截至2023年底，全国数据存储总量为1.73ZB。2023年移动互联网接入总流量为0.27ZB，同比增长15.2%。 《报告》指出，展望2024年，数字中国建设将与我国加快发展新质生产力同频共振、协同发力，成为推动质量变革、效率变革、动力变革的重要引擎。（科技日报，07/02） 四部门联合印发《国家人工智能产业综合标准化体系建设指南（2024版）》 近日，为深入贯彻落实党中央、国务院决策部署，加强人工智能标准化工作系统谋划，工业和信息化部、中央网信办、国家发展改革委、国家标准委等四部门联合印发《国家人工智能产业综合标准化体系建设指南（2024版）》。伴随以大模型为代表的新技术加速迭代，人工智能产业呈现出创新技术群体突破、行业应用融合发展、国际合作深度协同等新特点，亟需完善人工智能产业标准体系。《指南》提出，到2026年，我国标准与产业科技创新的联动水平持续提升，新制定国家标准和行业标 准50项以上，引领人工智能产业高质量发展的标准体系加快形成。开展标准宣贯和实施推广的企业超过1000家，标准服务企 业创新发展的成效更加凸显。参与制定国际标准20项以上，促进人工智能产业全球化发展。（工业与信息化部，07/02） 技术资讯 2.未来生物领域 科学家开发出从空间组学数据解析肿瘤微环境的异质图学习方法 近日，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心陈洛南研究组与东华大学左春满团队合作，研究提出了从空间组学数据解析肿瘤微环境异质性的深度学习方法（stKeep）—基于异质图模型集成空间转录的多模态数据（基因表达、物理位置、病理学信息、肿瘤区域）和分子网络信息（蛋白互作网络、基因调控网络和配体—受体互作网络），识别肿瘤微环境的异质性细胞状态、特异性基因—基因互作网络以及与疾病进展相关的细胞通讯模式。该研究提出了名为stKeep的新模型。该模型构建了三种不同节点即细胞/spot、基因和肿瘤区域以及八种连接关系的异构图模型，用于刻画肿瘤微环境。进一步，研究采用基于注意力机制的多层关系图嵌入和对比学习算法，整合相关基因、肿瘤区域以及语义相连细胞的信息，计算细胞模块以检测更精细的细胞状态。类似地，通过整合相关细胞、细胞状态以及基因—基因关系的信息，计算基因模块以识别细胞状态特异的基因模块。与传统的细胞通讯方法不同，stKeep利用注意力机制来量化单细胞/spot通讯强度，并结合对比学习技术，推断反映肿瘤微环境内细胞状态差异的细胞通讯，从而计算与疾病状态相关的配体—受体对。在三阴性乳腺癌的应用中，相较于其他方法，stKeep能够检测到肿瘤区域内更多的细胞状态。此外，通过整合配对的scRNA-seq数据，stKeep发现了一群此前研究被误分类为正常细胞的肌上皮细胞而实际上是肿瘤细胞，并推断这些细胞是促使疾病恶化的关键转录因子、配体和受体。在结肠癌肝转移癌的应用中，stKeep识别了与结肠癌细胞转移到正常肝脏相关的关键细胞群体和细胞通讯机制。这些生物学发现进一步通过独立样本和临床数据得到了验证。相关研究成果发表于《NatureCommunications》期刊。（中国科学院分子细胞科学卓越创新中心，07/01） 压力和衰老造成的肝损伤有望修复 近日，美国杜克大学团队利用小鼠和人类肝组织开展实验，确定了衰老过程如何促使这些组织内的某些肝细胞死亡。随后，他们利用药物成功逆转了肝脏的衰老过程。这一研究结果有望使数百万肝损伤患者受益。此次团队发现了一种衰老肝脏独有的基因特征。与年轻肝脏相比，衰老肝脏内有大量基因被激活，导致肝脏的主要功能细胞—肝细胞变性。由于衰老会促进肝细胞内一种依赖铁的细胞程序性死亡，这一过程名为铁死亡。代谢应激源会放大这一死亡程序，增加了肝脏损伤。团队利用这一基因特征，分析了人类肝脏组织，发现肥胖和非酒精性肝病患者的肝脏也有这种特征。而且，疾病越严重，这种特征越明显。重要的是，这些患者肝脏内的关键基因被高度激活，通过脱铁性贫血促进细胞死亡。这就提供了一个明确的标靶。团队随后给年轻和年老小鼠喂食特定食物，使它们罹患非酒精性肝病。然后，他们让一半动物服用安慰剂；另一半服用可以抑制细胞死亡途径的药物Ferrostatin-1。结果表明，服用Ferrostat