量子材料平台实现光学模式动态切换
2025-08-05
科技日报记者 张佳欣据新一期《自然·光子学》杂志报道，美国麻省理工学院研究团队利用层状量子材料开发出一种全新平台，通过纳米光子学实现对光的精密调控。这一新平台不仅使光学器件更小、更高效，还首次实现了光学模式的动态切换（在不同光传播状态之间灵活转变），解决了纳米光子领域长期以来难以兼顾的两大难题。传统纳米光子学主要依赖硅、氮化硅或二氧化钛等材料，构建波导、谐振腔和光子晶体等结构，以引导和限制光传播。
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“超表面”器件能集成光子量子操作
2025-08-02
科技日报记者 张佳欣据最新一期《科学》杂志报道，美国哈佛大学研究人员开发出一种新型光学器件，即“超表面”，可在单一的平面上完成复杂量子操作。超表面可同时承担多种传统光学元件功能，解决了光子量子信息处理领域长期存在的体积庞大、组件繁多等扩展性难题，有望推动常温下量子计算和量子网络的实现。光子是光的基本粒子，具有高速、抗干扰的特性，正逐渐成为常温下高速传输信息的有力候选者。通常，要将光子引导至所需的量
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AI“虚拟卫星”追踪全球地表变化
2025-08-02
科技日报记者 张佳欣据英国《自然》网站7月31日消息，谷歌发布了一款“AlphaEarth”人工智能（AI）模型，其如同“虚拟卫星”，能够整合海量的异构观测数据（包括卫星图像、雷达数据等），追踪地球陆地和浅海区域的变化。该模型获得了科研人员高度评价，但他们也呼吁谷歌提供更多测试细节，并提醒相关研究人员，仍需自行验证该工具生成的地图数据。谷歌称，这款模型可在“任何地点、任何时间”进行地理绘图。卫星获
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铁空气电池首次接入电网
2025-08-02
科技日报记者 刘霞据英国《新科学家》杂志网站7月31日报道，荷兰初创企业Ore Energy研发的铁空气电池可持续储能100小时以上，已于近日成功接入荷兰代尔夫特理工大学电网系统，成为全球首个并网运行的铁空气电池。这项技术突破不仅为可再生能源替代化石燃料提供了新路径，更有望显著提升电力系统的稳定性。这款创新电池借助生锈和祛锈过程来储存和释放能量：利用电能将氧化铁（铁锈）还原为金属铁，实现能量储存；
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“宇宙面纱”涂层可抵御太空辐射
2025-08-02
科技日报记者 刘霞英国萨里大学、牛津大学、澳大利亚新南威尔士大学及韩国庆尚国立大学等机构科学家合作，研发出一种名为“宇宙面纱”的创新涂层，有望显著提升钙钛矿太阳能电池在太空环境中的耐久性，为研制更轻便、更经济、更高效的航天器太阳能系统开辟了新途径。相关研究成果发表于最新一期《焦耳》杂志。作为新一代太阳能技术的代表，钙钛矿太阳能电池不仅重量轻、成本低、使用寿命长，其制造工艺也比传统太阳能电池更简便。
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AI新工具探索“被忽视的DNA区域”
2025-08-01
科技日报记者 张梦然美国索尔克研究所开发出一种名为ShortStop的机器学习框架，用于探索以往“被忽视的DNA区域”，寻找在疾病中发挥关键作用的微蛋白。相关研究发表在最新一期《BMC方法学》上。这些微蛋白是蛋白质家族中的小型成员，其组成氨基酸通常少于150个，因此难以通过传统蛋白质分析方法检测。长期以来，它们隐藏在基因组中被视为“非编码”或“垃圾DNA”的99%区域中，从未被充分研究。然而，越来
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海蛇尾全球分布与进化关系图绘出，揭示海洋生物全球连通性
2025-08-01
科技日报记者 刘霞澳大利亚维多利亚博物馆研究团队首次绘制出海蛇尾的全球分布与进化关系图谱。这项发表于新一期《自然》杂志的研究表明：在寒冷、黑暗、高压的深海世界中，海洋生物间的联系远比人类想象的更为紧密。海蛇尾这种古老的多棘动物已在地球上生存了4.8亿年，从浅海到水下3500多米的深渊都能发现它们的踪迹。研究团队通过分析全球48家自然历史博物馆收藏的2699份标本——这些标本来自332次科考航行的采
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犬类可精准识别帕金森患者
2025-08-01
科技日报记者 刘霞英国布里斯托尔大学研究人员开展的一项新研究发现：经过特殊训练的犬类能通过嗅觉准确识别帕金森病患者。研究数据显示，这些“四脚诊断师”在识别确诊患者时准确率达80%；而在排除健康人群时准确率更高达98%。相关成果已发表于最新一期《帕金森病杂志》。犬类嗅觉之灵敏令人惊叹。它们既能追捕逃犯、搜寻遗骸、探查毒品，还能识别前列腺癌、疟疾乃至新冠肺炎等疾病。那么，面对更复杂的中枢神经系统疾病，
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新发现基因关联脑进化和语言功能
2025-08-01
科技日报记者 张梦然 实习生 周思彤美国加州大学戴维斯分校研究团队首次发现两个与人类大脑特征相关的基因，并建立了系统研究框架以探索更多相关基因。这一突破为揭示人类大脑进化机制、探寻语言障碍和自闭症发病根源提供了全新科学视角。该成果发表于新一期《细胞》杂志。借助2022年“端粒到端粒”联盟（T2T）绘制的完整人类基因组图谱，研究人员筛选出约250个候选基因家族。这些基因需同时满足三大核心条件：在大脑
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《自然》发表评论称：中国核能建设打破“成本攀升魔咒”
2025-07-31
科技日报记者 张梦然最新发表在《自然》杂志的一篇评论文章称，尽管历史上核能行业一直面临“成本攀升魔咒”，如美国和法国所经历的（美国增加约10倍，法国接近3倍），但中国在过去20年中已成功将相关成本减半并实现稳定。文章认为，稳定的法规和强化国内供应链的努力，是使核能更具经济可行性的关键，而这也为其他国家提供了重要启示。该评论称，世界正重新将目光投向核能。超过30个国家承诺到本世纪中叶将全球核电装机容
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小型装置探测到罕见中微子散射效应
2025-07-31
科技日报记者 张佳欣据最新一期《自然》杂志报道，德国马克斯·普朗克核物理研究所（MPIK）的研究团队，仅用一个质量不到3公斤的小型探测器，成功探测到中微子散射效应，在中微子探测领域迈出了关键一步。中微子是极其难以捉摸的基本粒子。由于中微子与物质的相互作用极微弱，相关实验往往需要动辄上千吨的大型设备。此次研究基于MPIK正在推进的“CONUS+”实验。早期的CONUS实验曾设在德国布罗克多夫核电站，
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蛋白质核心区比此前认为的更稳定
2025-07-31
科技日报记者 张佳欣据最新一期《科学》杂志报道，西班牙巴塞罗那基因组调控中心和英国威康桑格研究所的研究人员发现，蛋白质的核心区域比此前认为的更稳定、更具容错性，颠覆了蛋白质如多米诺骨牌一般，具有“牵一发而动全身”的脆弱结构的认知。该成果有望显著提升蛋白质设计效率，加速新药、新酶等生物产品的开发进程。蛋白质由20种氨基酸组成，其可能组合数量极其庞大。即便一个仅含60个氨基酸的小蛋白，其排列组合方式也
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