资讯汇总30期：【科技周报】新方法制备出大面积长效稳定钙钛矿电池

资讯汇总 2024.08.0930期 【科技周报】新方法制备出大面积长效稳定钙钛矿电池 摘要: 难治复发性风湿免疫性疾病有了新疗法。海军军医大学第二附属医院（上海长征医院）徐沪济团队在国际上首次成功使用异体通用型嵌合抗原受体T细胞免疫疗法（CAR-T）治疗难治复发性风湿免疫性疾病为该疾病患者提供了新的治疗选择，展示出异体通用型CAR-T的巨大潜力。团队成功使用该细胞药物治疗3名严重难治复发性风湿免疫性疾病患者。临床观察和实验室检查证实，靶向CD19的异体通用型CAR-T细胞药物安全性良好。相关研究成果发表于《Cell》期刊。 【双碳周报】全国碳市场周交易总量有所减少 2024.08.06 【上海产经观察】上海竞逐低空赛道，峰飞获宁德数亿美元战投 2024.08.05 【科技周报】高性能有机热电材料研究取得重要进展 2024.08.03 【双碳周报】全国碳市场周交易总量有所上涨 2024.07.30 【科技周报】世界最轻最小纯自然光供能微型飞行器研制成功 2024.07.26 往期回顾 新视角解析大脑抗病毒免疫机制。上海交通大学蔡宇伽团队与丹麦奥胡斯大学团队合作，利用全基因组CRISPR筛选技术，发现了神经元细胞特异表达的TMEFF1蛋白，在中枢神经系统中对单纯疱疹病毒 （HSV）存在显著的限制作用，首次报道了一种独立于干扰素系统的、神经元独有的抗病毒因子，为大脑抗病毒免疫机制研究提供了全新视角。相关研究成果发表于《Nature》期刊。 新型螺旋铁电结构展现巨大压电效应。西湖大学刘仕团队利用基于机器学习的分子动力学方法，揭示了在经典铁电材料钛酸铅中，通过施加适当的应变，可以诱导出一种新型螺旋铁电结构，这种结构展现出巨大的压电效应。该研究不仅在物理层面发现了铁电体系中的螺旋拓扑结构，还在科学方法论上展示了人工智能辅助的分子动力学在揭示材料新物理性质方面的应用前景，也为未来手性声子、非共线铁电拓扑等方面的研究提供了新思路。相关研究成果发表于《PhysicalReviewLetters》期刊。 新方法制备出大面积长效稳定钙钛矿电池。南京航空航天大学郭万林院士团队采用全新的基于气相的钙钛矿处理方法，制备出光电转化效率超过18%、超过200平方厘米的钙钛矿太阳能电池。同时，该电池可以持续运行寿命超过4万小时，等效户外运行寿命超25年，刷新世界纪录。这为钙钛矿太阳能电池走向应用提供了新策略。该研究为制备满足商业化要求的太阳能模组和器件打下了基础，加快了钙钛矿太阳能电池从基础研究到商业化应用的进程。相关研究成果发表于《Science》期刊。 晶核工程策略显著提升叠层太阳能电池寿命。北京理工大学前沿交叉科学研究院陈棋团队与合作者提出了一种简单普适的晶核工程策略，该策略通过调控前驱液中优势晶核，优化了宽带隙钙钛矿薄膜的织构，提升了薄膜质量，由此显著提高了钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的效率与长期运行稳定性。应用晶核工程，团队制备出具有更低非辐射复合损失的宽带隙钙钛矿薄膜与钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池。基于1平方厘米和25平方厘米活性面积的器件分别取得了32.5%（第三方评估为32.0%）和29.4%（第三方评估为28.9%）的光电转换效率。相关研究成果发表于《Science》期刊。 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07月28日到2024年08月03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 “时空元表面”可调控光束频率和方向 近日，美国加州理工学院团队构建了一种元表面，上面布满微型可调天线，能够反射入射的光束：一束光进入，多束光出去，每束光都有不同的频率并朝着不同的方向传播。这是一种处理自由空间信号而非光纤信号的新方法，可创建许多不同光频率的边带或通道。研究团队表示，设计元表面是希望其可以超越传统光学元件（如相机或显微镜镜头）所能达到的效果。这种多层晶体管状设备被称为“时空元表面”，采用精心选择的纳米级天线图案设计，改变光线的响应方式，可以反射、散射或以其他方式控制光线，例如向特定方向、以特定频率反射光线。该设备的核心宽度和长度均为120微米，在光频下以反射模式运 行时所使用的光波波长为1530纳米，比无线电波的频率高数千倍，这意味着可用带宽要大得多。研究团队表示，这些元表面或可用于激光雷达领域，其中光可用于捕获三维场景的深度信息。团队最终目标是开发出一种“通用元表面”，该表面能够在自由空间中创建多个光学通道，每个通道都以不同的方向传输信息。他们设想，未来当许多人在同一个咖啡馆用笔记本电脑时，每个人将不再接收无线Wi-Fi信号，而是接收各自的高保真光束信号，再也不用担心网速问题。相关研究成果发表于《NatureNanotechnology》期刊。（科技日报，07/29） 计算所在芯片全自动设计研究方向取得进展 近日，中国科学院计算技术研究所处理器芯片全国重点实验室团队在陈云霁带领下，聚焦解决处理器芯片自动设计所面临的精度和规模两大挑战，提出了以验证为中心的处理器智能设计方法学：从随机电路出发，由机器全自动完成包括验证、调试和修复的反复迭代直到获得满足设计需求的目标电路。具体而言，团队将处理器自动设计问题转化成从验证程序的输入输出（IO）出发自动生成大规模的BDD（BinaryDecisionDiagram）表示问题。针对该问题，团队设计了二元猜测图（BSD），将传统BDD中的确定性子图替换成BSD中通过对IO的蒙特卡洛采样来确定的猜测节点。通过对BSD的不断展开和归并，使得其生成的电路能够逐步逼近目标电路逻辑。上述方法在5小时内自动设计出了超过4百万个逻辑门的通用处理器—启蒙1号，将现有工作 能自动设计的电路规模提升了3至4个数量级。启蒙1号芯片是世界上首颗无人工干预、全自动设计的处理器芯片，可以正常运行Linux操作系统，实测性能达到Intel486的水平。为进一步提升自动生成处理器的性能，团队提出了一种基于门级依赖关系分析的自动流水线设计方法。数据依赖分析是影响自动流水线设计的关键。与传统数据依赖分析只能在寄存器等高层次进行不同，该方法在细粒度的门电路级别自动进行数据流分析。在分析结果基础上通过二元猜测图构建了细粒度的流水线控制单元，在保证功能正确前提下，利用门级前递和猜测提升了程序执行效率，达到了1.57x的性能提升；更重要的是，在某些情况下可以找到比人类设计更优的流水设计，平均吞吐效果提升了31%。相关研究成果已被CCF-A类会议IJCAI2024和CCF-A类会议DAC2024接收。（中国科学院计算技术研究所，07/30） 适合量子技术应用的特种光纤问世 近日，英国巴斯大学物理学家开发出新一代特种光纤，以应对未来量子计算时代出现的数据传输挑战。该成果有望推动大规模量子网络的扩展。研究人员从光纤技术的角度分析了量子互联网的相关挑战，提出了一系列实现稳健、大规模量子网络可扩展性的解决方案，包括用于长距离通信的光纤和允许量子中继器的特种光纤。新制造的特种光纤与标准电信光纤不同，其具有微结构芯，由沿光纤整个长度分布的复杂气穴图案组成。这些图案使人们可操纵光纤内部光的特性，创建纠缠光子对，改变光子的颜色，甚至捕获光纤内部的单个原子。研究团队介绍说，特种光纤通过充当纠缠单光子源、量子波长转换器、低损耗开关或量子存储器容器，能在节点本身实现量子计算。同时，特种光纤可直接集成到网络中，极大延长了可运行距离。新型光纤还能生成更多奇特的光量子态，应用于量子计算、精密传感和信息加密，这也为未来的量子计算机大规模应用奠定了基础。相关研究成果发表于《AppliedPhysicsLetters》期刊。（科技日报，08/01） 极紫外光刻新技术问世 近日，日本冲绳科学技术大学院大学（OIST）设计了一种极紫外（EUV）光刻技术，超越了半导体制造业的标准界限。基于此设计的光刻设备可采用更小的EUV光源，其功耗还不到传统EUV光刻机的十分之一，从而降低成本并大幅提高机器的可靠性和使用寿命。新光刻技术通过将两个具有微小中心孔的轴对称镜子排列在一条直线上来实现其光学特性。由于EUV吸收率极高，每次镜子反射，能量就会减弱40%。按照行业标准，只有大约1%的EUV光源能量通过10面反射镜最终到达晶圆，这意味着需要非常高的EUV光输出。相比之下，将EUV光源到晶圆的反射镜数量限制为总共4面，就能有超过10%的能量可以穿透到晶圆，显著降低了功耗。新EUV光刻技术的核心投影仪能将光掩模图像转移到硅片上，它由两个反射镜组成，就像天文望远镜一样。团队称，这种配置简单得令人难以想象，因为传统投影仪至少需要6个反射镜。但这是通过重新思考光学像差校正理论而实现的，其性能已通过光学模拟软件验证，可保证满足先进半导体的生产。团队为此设计一种名为“双线场”的新型照明光学方法，该方法使用EUV光从正面照射平面镜光掩模，却不会干扰光路。（科技日报，08/02） 高密度RNA微芯片可实现更高效生产 近日，维也纳大学无机化学研究所团队与法国蒙彼利埃大学马克斯·穆塞隆生物分子研究所合作，成功开发出一种具有更高化学反应性和光敏性的RNA构建模块，其可以显著缩短用于生物技术和医学研究的RNA芯片的生产时间。这些芯片的生产时间可缩短一半，效率提高7倍。该研究团队开发出一种新型RNA构建模块，可大大缩短RNA芯片的生产时间。全尺寸高密度RNA微芯片可容纳多达780000个独特的RNA序列，每个序列占据约14×14μm2的面积。研究人员选择了两种与染料结合后产生荧光的“发光”适体，并在芯片上合成了数千种适体的变体。一次实验足以同时获得所有变体的数据，这为鉴定具有更好诊断特性的改进适体开辟了道路。在当前飞速发展的非侵入性分子诊断领域，高质量的RNA芯片尤其有价值。RNA适体将是其最直接的应用之一，例如能够实时跟踪激素水平，或直接从汗水或唾液中监测其他生物标志物。相关研究成果发表于 《ScienceAdvances》期刊。（科技日报，08/02） 2.未来生物领域 技术资讯 “基因魔剪”将B细胞变成抗体工厂 近日，美国南加州大学科学家利用“基因魔剪”—CRISPR基因编辑技术，将人体免疫细胞B细胞变成体内的微型监测机器和“抗体工厂”，生产专用抗体来摧毁癌细胞或艾滋病病毒。而且这种方法稍作调整，可以用于生产其他抗体，有望治疗阿尔茨海默病、关节炎等疾病。研究人员从嵌合抗原受体（CAR）T细胞那里获得了灵感。CAR-T是一种靶向特定目标的“活药物”，它们彻底改变了白血病和淋巴瘤等血癌的治疗方法。在CAR-T疗法中，科学家首先从患者血液中取出T细胞（B细胞的姐妹细胞），随后对其进行体外基因改造，以便增强其肿瘤杀灭能力，最后再注射回患者体内，让其与疾病作斗争。B细胞的行为与T细胞不同，这使它们更适合对抗慢性疾病。B细胞既是身体的安全系统，又是抗体工厂。其驻留于骨髓、淋巴结和脾脏内，并在需要时激活。为使B细胞成为“斗士”，研究团队使用CRISPR基因编辑方法，将定制抗体的指令置于B细胞DNA内抗体自然产生的确切位置，使其“变身”为制造定制抗体的生物工厂。而且，研究人员还可以刺激重编程的B细胞，增加抗体产量。研究团队指出，最新方法是一种对B细胞进行重新编程的技术，其关键之处在于，可以通过调整产生各种不同的抗体。科学家或许能够借助该技术定制抗体。相关研究成果发表于《NatureBiomedicalEngineering》期刊。（科技日报，07/29） 科学家绘制脊髓损伤的分子时空图谱并