今日科技話題：“海二”衛星完成輻射計定標、我國科研人員成功製備新型生物質能源催化劑、3D生物打印有望實現複雜空腔組織

“海二”衛星完成輻射計定標氣象信息精確反演有了保障

▲海二01星定標現場（航天科工203所供圖）

近期，航天科工203所圓滿的完成了中科院空間中心校正微波輻射計的地面真空定標實驗，該校正微波輻射計是“海二”B星上搭載的有效載荷之一，用於雷達高度計相關參數的修正。

海洋二號衛星可全天時、全天候獲取海上風、浪、流、潮汐和海溫等海洋水文氣象信息，將爲我國的海洋觀測開闢一個嶄新的領域。上面搭載的定標輻射計是爲海洋二號雷達高度計提供大氣路徑延時校正的微波輻射計。

隨着我國海洋系列等重大專項的陸續實施，大量業務應用型和科學試驗型微波輻射計被搭載於星基平臺之上，用於對海洋動力環境參數進行全球、全天候、全天時遙感監測，這也對微波輻射計的遙感精度提出了更高的要求。輻射計必須經過統一、精確、可靠的定標，輻射計通過遙感地物場景，得到了各類數據並形成曲線和圖像。爲確保輻射計遙感數據的有效性，必須建立輻射計遙感數據與國際SI單位制之間不間斷的溯源鏈，定標源就是實現這個目的的途徑和手段。這就如同給微波輻射計做了一把“尺子”，這把尺子從國際上最標準的尺子傳遞而來，來校準輻射計的反演數據準確與否。

——光明網

近期，中科院合肥物質科學研究院固體物理研究所在生物質催化轉化方面取得新進展，科研人員製備出一種高度分散的銅基催化劑，爲實現將生物質資源低成本轉化爲生物油和化工產品奠定了基礎。國際材料領域權威學術期刊《SMALL》日前發表了該成果。

生物質是指通過光合作用形成的各種有機體，包括動植物和微生物，作爲一種儲量豐富的可再生資源，其轉化利用具有廣闊的應用前景。

生物質是一種儲量豐富的可再生資源，但由於其含氧量較高，無法直接代替化石燃料。在化學工業中，加氫脫氧被公認爲是提高生物質燃料品質及獲取高附加值化學品的最有效方法。但當前加氫催化劑的活性組分依賴於鈀、鉑、金、釕等貴金屬，儲量低導致成本高，嚴重限制了其規模化應用。

近期，固體物理研究所環境與能源納米材料中心科研人員採用一步碳熱還原法，製備出高度分散的銅基催化劑。這種催化劑由銅納米顆粒均勻鑲嵌於碳基體中組成，實驗表明，催化劑在不同的條件下轉化率和選擇性均達到較高水平，且具有優異的穩定性。

——新華網

3D生物打印有望實現複雜空腔組織或器官的精準構建

▲生物打印過程圖片來源：網絡

將各種功能細胞注入打印機精準構建復層空腔組織，這是科學創意還是現實？近日，上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院整形外科皮慶猛博士在國際生物材料頂級雜誌Advanced Materials（最新影響因子21.95）在線發表題爲“多層環狀組織的數字可調微流控生物打印”（Digitally Tunable Microflidic Bioprinting of Multilayered Cannular Tissues.）的研究論文，揭示3D生物打印已經實現空腔組織打印且打印後細胞能夠長期存活。

該研究通過採用自行研發的同軸多通道生物打印系統（MCCES）可調控性構建複雜空腔組織設計理念，實現了不同亞層結構一次性同步準確打印構建的設想。該研究系統有望用於實現複雜空腔組織或器官的精準構建，尤其對需要空腔器官或組織移植的病人，是一種新的獲取供體的形式。此外，該研究成果有望用於體外血管、腸道、泌尿系統等空腔臟器疾病模型模擬、藥物篩選、組織移植替代物等諸多領域。論文第一作者爲仁濟醫院整形外科皮慶猛，哈佛大學醫學院Yu Shrike Zhang教授及加州大學洛杉磯分校Ali Khademhoseini教授爲共同通訊作者。

3D生物打印難在哪裏？皮慶猛介紹，生物打印需要考慮非常多的因素，比如：打印材料的細胞相容性、力學強度、材料毒性、打印可塑性、孔隙率、降解速率等等。相對於一般實體組織，空腔組織構建更爲複雜，不僅要求多細胞成分，還涉及到不同亞層細胞類型不同、功能不同等，這導致構建時細胞如何精確排列、空腔如何維持等諸多問題，使得打印構建面臨更多挑戰。該研究證實3D生物打印通過新型設計系統，快速、精準、個性化構建含有不同功能細胞的血管、尿道等復層空腔組織，組織結構清晰。

——科學網

青島能源所發現石墨炔可作爲主體材料應用於鈣鈦礦電池

二維碳石墨炔（GD）是由1，3-二炔鍵將苯環共軛連接形成的具有二維平面網絡的全碳超大結構，具有豐富的碳化學鍵，大的共軛體系、寬面間距、優良的化學穩定性和半導體性能，已經廣泛應用於生物、能源、催化、信息技術、儲能等各個領域，是第一個具有我國自主知識產權的碳材料。石墨炔具有天然的帶隙，是一類本徵半導體，具有高電荷傳輸能力。由於其特殊的電子結構及類似硅的優異半導體性能，使其在能源的多個領域和太陽能電池中獲得重要應用。

全球對可再生能源的巨大需求促進了鈣鈦礦太陽能電池研究的蓬勃發展。目前，鈣鈦礦太陽能電池常見的遲滯效應與穩定性問題嚴重阻礙了其實現產業化大規模應用。如何製備出一種性能優異且穩定性好的電池器件是亟需解決的難題。在中國科學院院士李玉良的指導下，中科院青島生物能源與過程研究所酒同鋼團隊首次將石墨炔作爲電池活性層的主體材料，當石墨炔活性材料含量爲25%時，製備的鈣鈦礦太陽能電池效率最高可達21.01%。研究發現，當石墨炔作爲主體材料時，石墨炔豐富的π電子與鈣鈦礦前體溶液中的鉛有明顯的配位作用，從而延緩了鈣鈦礦的結晶速度，實現大晶粒尺寸、較少晶界、高結晶度的完美結合。在實現光電性能提高的同時，遲滯效應和穩定性也得到了極大改善。

——中國科學院網站

日本京都大學的團隊正在利用人類誘導多能幹細胞(iPS細胞)製作的神經細胞對帕金森病患者開展移植治療研究。11月14日獲悉，與該團隊推進合作的大日本住友製藥成功研發出能高速甄別適宜移植的神經細胞的裝置。這或將使需要大量細胞的治療加速走向實用化。

京大教授高橋淳等10月實施了全球首例臨牀試驗，將約240萬個iPS細胞製成的神經細胞植入一名帕金森病患者腦內。該公司計劃根據臨牀試驗結果，向政府申請批准將移植的神經細胞作爲適用保險的醫藥品進行銷售。

使用iPS細胞製作神經細胞時可能會產生無法徹底變化而不適宜移植的細胞。

該公司與美國的風險企業合作，製作讓神經細胞通過的通道，並結合激光技術實現迅速甄別。過去選出1名帕金森病患者移植所需數量的神經細胞需要10個小時以上，而現在則能縮短至1小時左右。

——環球網

科學家發現“超級地球”:太陽系鄰居質量超地球3倍