资讯汇总27期：【科技周报】新材料兼具出色塑性变形能力与优异热电性能

资讯汇总 2024.07.1627期 【科技周报】新材料兼具出色塑性变形能力与优异热电性能 摘要: 中国“天元”量子模拟器率先取得量子计算第二阶段重要进展。中国科学技术大学潘建伟、陈宇翱、姚星灿、邓友金等成功构建了求解费米子哈伯德模型的超冷原子量子模拟器“天元”，以超越经典计算机的模拟能力首次验证了该体系中的反铁磁相变，朝着获得费米子哈伯德模型的低温相图、理解量子磁性在高温超导机理中的作用迈出了重要的第一步。该工作推进了科学家对费米子哈伯德模型的理解，为进一步求解该模型、获取其低温相图奠定了基础，首次展现了量子模拟在解决经典计算机无法胜任的重要科学问题上的巨大优势。相关研究成果发表于《Nature》期刊。 【科技周报】我国空间站难熔合金研究取得多项新发现 2024.07.12 【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 往期回顾 科学家发现卵巢癌免疫治疗新靶点。华中科技大学同济医学院附属同济医院马丁院士、高庆蕾、方勇，联合美国得克萨斯大学MD安德森癌症中心梁晗团队，通过前瞻性临床试验的多组学数据分析，首次揭示了同源重组修复缺陷（HRD）与同源重组修复完整（HRP）卵巢癌在肿瘤微环境层面的差异。实验数据证明了口服单药PARP抑制剂尼拉帕利在高级别浆液性卵巢癌治疗中的有效性，以及将其作为新辅助治疗策略的潜力。此外，研究团队还提出了尼拉帕利与CCR8单抗联合使用，以清除eTreg细胞为目标的HRD肿瘤免疫治疗方案，为高浆卵巢癌的精准治疗开辟了新路径。相关成果发表于《Cell》期刊。 最大规模泛癌种脉管系统全息细胞图谱构建。重庆大学附属三峡医院印明柱团队收集解析了人类31种恶性肿瘤单细胞转录组测序数据，对泛肿瘤微环境中血管内皮细胞、淋巴管内皮细胞和血管周围细胞的共性与特性功能分群进行了深入剖析，清晰阐释了肿瘤诱导血管生成各个阶段主要组成的细胞类型及功能特征。通过单细胞测序技术，他们还发现肿瘤诱导的血管在出芽起始阶段出现尖端细胞，研究这类细胞的占比可以知道抗血管生成治疗效果。相关研究成果发表于《Nature》期刊。 新材料兼具出色塑性变形能力与优异热电性能。哈尔滨工业大学材料科学与工程学院张倩、毛俊团队制备出厘米级高品质铋化镁单晶。铋化镁单晶在面内方向压缩应变超过75%，拉伸应变高达100%，这一数值相较传统热电材料高出一个数量级，且超过部分具有类似晶体结构金属材料。铋化镁单晶可以在室温下轻松实现弯折、扭曲等多种类型的塑性形变。优化后的铋化镁单晶在室温下还表现出优异的热电性能，优于目前的塑性半导体材料。相关研究成果发表于《Nature》期刊。 中国科学技术大学钙钛矿电池稳态效率破世界纪录。中国科学技术大学徐集贤团队创造了钙钛矿电池性能的世界纪录—认证稳态效率性能达26.7%。该纪录已收录于国际权威太阳能电池世界纪录榜《太阳能电池效率表》（第64版）。这是徐集贤团队继2022年、2023年后代表中国科大第三次更新该世界纪录榜。本次成果是在此基础上持续攻关的又一引领性突破，对于构建叠层电池具有积极推动作用。 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7 4.新能源与环保领域8 导读： 本报告汇编了2024年07月07日到2024年07月13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。 技术资讯 1.未来信息领域 深圳技术大学、南方科技大学提出耗散操控量子新机制 近日，深圳技术大学工程物理学院量子科学团队联合南方科技大学团队提出了利用耗散操控量子扩展—局域转变的新机制。量子系统与环境的接触无法避免地会引起耗散，这些耗散会导致量子退相干，因此耗散一般是需要抑制的。在该研究中，科研团队提出将耗散应用于操控具有精确迁移率边的一维准周期系统。基于这类系统中扩展态和局域态相位结构的区别，通过计算系统的动力学及其稳态，研究人员发现选择合适的相位耗散可以驱动系统达到完全扩展或完全局域的状态，且与初始状态无关。因此，该耗散可用来诱导扩展态和局域态之间的转变，从而调控粒子的输运行为。这些效果是诸如退相位、能量衰减、粒子数衰减等其他耗散类型不能达到的。这种耗散和迁移率边的结合提供了一种诱导扩展—局域转变和操纵系统输运性质的新方法。相关研究成果发表于《PhysicalReviewLetters》期刊。（中国科学报，07/08） 科学家首次提出噪声免疫的类脑计算方案 近日，南京大学物理学院缪峰团队与合作者通过“原子乐高”技术，构筑了特殊堆垛构型的魔角石墨烯器件，观测到电子型铁电性与拓扑边界态共存，并基于可选择的准连续铁电开关，首次提出噪声免疫的类脑计算方案。团队通过设计拓扑世界“新交规”，开发了基于拓扑边界态的新型低功耗电子器件。莫尔超晶格材料是一类通过构筑特殊的二维材料异质结界面结构形成的材料体系，其界面处具有晶格常数远大于初始二维材料的“超级”晶格。团队构建了一个全新的莫尔异质结结构，通过实验实现了陈数的非易失开关。这意味着铁电陈绝缘体器件具有利用拓扑边界态，实现信息存储和运算功能的潜力。研究团队在魔角双层石墨烯器件中实现了准连续铁电态的开关功能。最后，研究团队利用铁电陈绝缘体的拓扑边界态作为信息载体，提出了噪声免疫的类脑计算方案。研究结果表明，相比于传统的ReRAM器件，基于铁电陈绝缘体器件的卷积神经网络具有对噪声免疫的特性，表明拓扑保护的量子边界态在类脑计算中具有巨大应用潜力。该工作为研发基于拓扑边界态的新型低功耗电子器件开辟了全新的技术路线。相关研究成果发表于《NatureNanotechnology》期刊。（中国科学报，07/10） 功能型光刻胶实现特大规模集成度有机芯片制造 近日，复旦大学高分子科学系、聚合物分子工程国家重点实验室魏大程团队设计了一种功能型光刻胶。这种光刻胶利用光刻技术，在全画幅尺寸芯片上集成了2700万个有机晶体管并实现互连，达到特大规模集成度水平，即单片集成器件数量大于221，且高密度阵列可以转移到柔性衬底上，能够实现仿生视网膜应用。研究团队设计的新功能型光刻胶，在光交联后形成了纳米尺度的互穿网络结构，兼具良好的半导体性能、光刻加工性能和工艺稳定性，实现了亚微米量级特征尺寸图案的可靠制造，且图案本身就是一种半导体，简化了芯片制造工艺。此外，该光刻胶可通过添加感应受体实现不同的传感功能。研究团队进一步在光刻胶材料中负载了具有光伏效应的核壳结构纳米粒子，实现了高灵敏光电探测功能，大幅提升了器件的响应度。经过多年技术积累，团队制备的有机芯片在集成度方面已达到国际领先水平。该技术与商业微电子制造流程高度兼容，具有较好的应用前景。相关研究成果发表于《NatureNanotechnology》期刊。（中国科学报，07/11） 中国“天元”量子模拟器率先取得量子计算第二阶段重要进展 近日，中国科学技术大学潘建伟、陈宇翱、姚星灿、邓友金等成功构建了求解费米子哈伯德模型的超冷原子量子模拟器“天元”，以超越经典计算机的模拟能力首次验证了该体系中的反铁磁相变，朝着获得费米子哈伯德模型的低温相图、理解量子磁性在高温超导机理中的作用迈出了重要的第一步。该团队在前期实现盒型光势阱中的均匀费米超流的基础上，进一步降低了盒型光势阱的强度噪声，并结合机器学习优化技术实现了最低温度的均匀费米简并气体制备，满足了实现反铁磁相变所需要的低温。进一步，该团队创造性地将盒型光势阱和平顶光晶格技术相结合，实现了空间均匀的费米子哈伯德体系的绝热制备。该体系包含大约80万个格点，比目前主流实验的几十个格点规模提高了约4个数量级，且体系具有一致的哈密顿量参数，温度显著低于奈尔温度。在此基础上，该团队通过精确调控相互作用强度、温度和掺杂浓度，直接观察到反铁磁相变的确凿证据—自旋结构因子在相变点附近呈现幂律的临界发散现象，从而首次验证了费米子哈伯德模型包括掺杂条件下的反铁磁相变。该工作推进了科学家对费米子哈伯德模型的理解，为进一步求解该模型、获取其低温相图奠定了基础，首次展现了量子模拟在解决经典计算机无法胜任的重要科学问题上的巨大优势。相关研究成果发表于《Nature》期刊。（中国科学技术大学，07/11） 国际首个通信与智能融合的6G试验网成功搭建 近日，北京邮电大学张平院士团队成功搭建了国际首个通信与智能融合的6G外场试验网，验证了4G、5G链路具备6G传输能力的可行性，实现了6G主要场景下通信性能的全面提升。在语义信息论指导下，张平团队提出了语义基物理模型、智简编码传输、模分多址等多项代表性的语义通信关键技术，进而成功搭建6G外场试验网。此外，通过6G外场试验网，团队验证了语义通信在4G/5G链路上可以达到6G传输能力，语义信道容量突破了香农极限对通信系统的禁锢，3项通信核心基础指标 （容量、覆盖、效率）均获得10倍的性能提升。上述研究成果已经形成了从基础理论、关键技术到实验验证的完整体系。6G外场试验网的成功搭建将为高校、科研院所等研发机构提供理论研究与关键技术前期验证环境，降低6G研究门槛，形成贯通 理论、技术、标准和应用的全产业链创新环境，促进跨领域创新合作。（科技日报，07/12） 2.未来生物领域 技术资讯 开源项目绘制脊髓损伤超清生物学图谱 近日，瑞士洛桑联邦理工学院科学家在脊髓损伤领域取得了一项重要突破。通过开源项目TabulaeParalytica，团队将尖端的细胞和分子图谱技术与人工智能（AI）相结合，以前所未有的细节绘制出了脊髓损伤后每个细胞中展开的复杂分子过程。人类脊髓是科学界已知的最复杂的生物系统之一。它是不同类型的细胞在机械、化学和电气方面的排列。它们协调工作，产生和调节多种神经功能，包括人类自然、优雅的步态。这种细胞复杂性加大了有效治疗脊髓损伤的难度。在新研究中，研究人员的目标是彻底改变人们对脊髓损伤的生物学认识。组成TabulaeParalytica的4个细胞图谱，提供了小鼠脊髓损伤在空间和时间上细胞和分子动力学极其详细的视图，填补了历史性的知识空白，为有针对性地治疗和加速康复铺平了道路。研究人员表示，这是对脊髓复杂细胞动力学的新认识，也将开启相关靶向基因疗法。相关研究成果发表于《Nature》期刊。（科技日报，07/08） 出现先兆性偏头痛 近日，丹麦哥本哈根大学的研究人员发现了一种机制，即大脑中的蛋白质被运送到一组特定的感觉神经，这种前所未知的机制会导致偏头痛发作。研究人员此次通过小鼠实验首次证明，在先兆性偏头痛发作期间，大脑释放的蛋白质会随着脑脊髓液流动，最终到达与头痛相关的疼痛信号神经并将其激活。研究人员解释称，这些蛋白质会激活头骨底部的一组感觉神经细胞体，即所谓的三叉神经节。在三叉神经节的根部，通常缺失阻止物质进入周围神经的屏障，这使得脑脊髓液中的物质能够进入并激活传递疼痛信号的感觉神经，从而引发头痛。现在，研究人员已经确定了大脑和周围感觉神经系统之间沟通的主要渠道。这是一种以前未知的信号途径，对偏头痛的发生很重要，而且它也可能与其他头痛疾病有关。研究还揭示了为什么偏头痛通常是单侧的。对大脑中蛋白质如何运输的研究表明，这些物质不会被运送到整个脑内空间，而是主要被运送到同一侧的感觉系统，这就是导致一侧头痛的原因。研究人员确定的这组蛋白质包括CGRP，这是一种与偏头痛相关并已作为现有治疗靶点的蛋白质。这可能为新的治疗选择铺平道路。虽然这项研究主要在小鼠身上进行，但研