今日科技话题：“海二”卫星完成辐射计定标、我国科研人员成功制备新型生物质能源催化剂、3D生物打印有望实现复杂空腔组织

“海二”卫星完成辐射计定标气象信息精确反演有了保障

▲海二01星定标现场（航天科工203所供图）

近期，航天科工203所圆满的完成了中科院空间中心校正微波辐射计的地面真空定标实验，该校正微波辐射计是“海二”B星上搭载的有效载荷之一，用于雷达高度计相关参数的修正。

海洋二号卫星可全天时、全天候获取海上风、浪、流、潮汐和海温等海洋水文气象信息，将为我国的海洋观测开辟一个崭新的领域。上面搭载的定标辐射计是为海洋二号雷达高度计提供大气路径延时校正的微波辐射计。

随着我国海洋系列等重大专项的陆续实施，大量业务应用型和科学试验型微波辐射计被搭载于星基平台之上，用于对海洋动力环境参数进行全球、全天候、全天时遥感监测，这也对微波辐射计的遥感精度提出了更高的要求。辐射计必须经过统一、精确、可靠的定标，辐射计通过遥感地物场景，得到了各类数据并形成曲线和图像。为确保辐射计遥感数据的有效性，必须建立辐射计遥感数据与国际SI单位制之间不间断的溯源链，定标源就是实现这个目的的途径和手段。这就如同给微波辐射计做了一把“尺子”，这把尺子从国际上最标准的尺子传递而来，来校准辐射计的反演数据准确与否。

——光明网

近期，中科院合肥物质科学研究院固体物理研究所在生物质催化转化方面取得新进展，科研人员制备出一种高度分散的铜基催化剂，为实现将生物质资源低成本转化为生物油和化工产品奠定了基础。国际材料领域权威学术期刊《SMALL》日前发表了该成果。

生物质是指通过光合作用形成的各种有机体，包括动植物和微生物，作为一种储量丰富的可再生资源，其转化利用具有广阔的应用前景。

生物质是一种储量丰富的可再生资源，但由于其含氧量较高，无法直接代替化石燃料。在化学工业中，加氢脱氧被公认为是提高生物质燃料品质及获取高附加值化学品的最有效方法。但当前加氢催化剂的活性组分依赖于钯、铂、金、钌等贵金属，储量低导致成本高，严重限制了其规模化应用。

近期，固体物理研究所环境与能源纳米材料中心科研人员采用一步碳热还原法，制备出高度分散的铜基催化剂。这种催化剂由铜纳米颗粒均匀镶嵌于碳基体中组成，实验表明，催化剂在不同的条件下转化率和选择性均达到较高水平，且具有优异的稳定性。

——新华网

3D生物打印有望实现复杂空腔组织或器官的精准构建

▲生物打印过程图片来源：网络

将各种功能细胞注入打印机精准构建复层空腔组织，这是科学创意还是现实？近日，上海交通大学医学院附属仁济医院整形外科皮庆猛博士在国际生物材料顶级杂志Advanced Materials（最新影响因子21.95）在线发表题为“多层环状组织的数字可调微流控生物打印”（Digitally Tunable Microflidic Bioprinting of Multilayered Cannular Tissues.）的研究论文，揭示3D生物打印已经实现空腔组织打印且打印后细胞能够长期存活。

该研究通过采用自行研发的同轴多通道生物打印系统（MCCES）可调控性构建复杂空腔组织设计理念，实现了不同亚层结构一次性同步准确打印构建的设想。该研究系统有望用于实现复杂空腔组织或器官的精准构建，尤其对需要空腔器官或组织移植的病人，是一种新的获取供体的形式。此外，该研究成果有望用于体外血管、肠道、泌尿系统等空腔脏器疾病模型模拟、药物筛选、组织移植替代物等诸多领域。论文第一作者为仁济医院整形外科皮庆猛，哈佛大学医学院Yu Shrike Zhang教授及加州大学洛杉矶分校Ali Khademhoseini教授为共同通讯作者。

3D生物打印难在哪里？皮庆猛介绍，生物打印需要考虑非常多的因素，比如：打印材料的细胞相容性、力学强度、材料毒性、打印可塑性、孔隙率、降解速率等等。相对于一般实体组织，空腔组织构建更为复杂，不仅要求多细胞成分，还涉及到不同亚层细胞类型不同、功能不同等，这导致构建时细胞如何精确排列、空腔如何维持等诸多问题，使得打印构建面临更多挑战。该研究证实3D生物打印通过新型设计系统，快速、精准、个性化构建含有不同功能细胞的血管、尿道等复层空腔组织，组织结构清晰。

——科学网

青岛能源所发现石墨炔可作为主体材料应用于钙钛矿电池

二维碳石墨炔（GD）是由1，3-二炔键将苯环共轭连接形成的具有二维平面网络的全碳超大结构，具有丰富的碳化学键，大的共轭体系、宽面间距、优良的化学稳定性和半导体性能，已经广泛应用于生物、能源、催化、信息技术、储能等各个领域，是第一个具有我国自主知识产权的碳材料。石墨炔具有天然的带隙，是一类本征半导体，具有高电荷传输能力。由于其特殊的电子结构及类似硅的优异半导体性能，使其在能源的多个领域和太阳能电池中获得重要应用。

全球对可再生能源的巨大需求促进了钙钛矿太阳能电池研究的蓬勃发展。目前，钙钛矿太阳能电池常见的迟滞效应与稳定性问题严重阻碍了其实现产业化大规模应用。如何制备出一种性能优异且稳定性好的电池器件是亟需解决的难题。在中国科学院院士李玉良的指导下，中科院青岛生物能源与过程研究所酒同钢团队首次将石墨炔作为电池活性层的主体材料，当石墨炔活性材料含量为25%时，制备的钙钛矿太阳能电池效率最高可达21.01%。研究发现，当石墨炔作为主体材料时，石墨炔丰富的π电子与钙钛矿前体溶液中的铅有明显的配位作用，从而延缓了钙钛矿的结晶速度，实现大晶粒尺寸、较少晶界、高结晶度的完美结合。在实现光电性能提高的同时，迟滞效应和稳定性也得到了极大改善。

——中国科学院网站

日本京都大学的团队正在利用人类诱导多能干细胞(iPS细胞)制作的神经细胞对帕金森病患者开展移植治疗研究。11月14日获悉，与该团队推进合作的大日本住友制药成功研发出能高速甄别适宜移植的神经细胞的装置。这或将使需要大量细胞的治疗加速走向实用化。

京大教授高桥淳等10月实施了全球首例临床试验，将约240万个iPS细胞制成的神经细胞植入一名帕金森病患者脑内。该公司计划根据临床试验结果，向政府申请批准将移植的神经细胞作为适用保险的医药品进行销售。

使用iPS细胞制作神经细胞时可能会产生无法彻底变化而不适宜移植的细胞。

该公司与美国的风险企业合作，制作让神经细胞通过的通道，并结合激光技术实现迅速甄别。过去选出1名帕金森病患者移植所需数量的神经细胞需要10个小时以上，而现在则能缩短至1小时左右。

——环球网

科学家发现“超级地球”:太阳系邻居质量超地球3倍