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P12 科技要闻：2020重大科学问题和工程技术难题                            发布

鹤城科技

主管：齐齐哈尔市科学技术局

主办：齐齐哈尔市科学技术情报研究所

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目录

科技点滴

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运动后血液产生的分子令大脑更加年轻

用于测试救命药物的3D打印心脏

科技要闻

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日美两国就联合探月签署共同宣言

法加德等15国成立 “人工智能全球合作伙伴组织”

本地科技

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2020年齐齐哈尔市科技活动周即将启幕

科技为媒促县校共建东农甘南合作见成效

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为什么有些人被蚊子咬的包 会比其他人大？

为什么警察勘查犯罪现场要收集头发？

运动后血液产生的分子令大脑更加年轻

       来自加州大学的研究人员称，运动过后血液中产生的一种细胞因子能够促进老年大脑神经再生，改善认知能力。

　　虽然目前对于Gpld1的调控机制尚不清楚，但作者指出，如果能够研发出模拟这种分子作用的药物，就能够帮助哪些由于种种原因缺乏锻炼的人改善脑部状态。

用于测试救命药物的3D打印心脏

        以色列特拉维夫大学George S. Wise生命科学学院的Tal Dvir教授领导的团队成功地利用从患者身上提取的组织制造出首枚3D打印心脏。研究人员估计，可能在10到15年内打印出定制化的器官和组织，从而解决捐赠器官不足和移植排异的风险。同时，这项创新技术还具备革新另一医学研究领域的潜力：药物筛选。

研究表明铁代谢可能是衰老的关键

        来自英国爱丁堡大学和德国马克斯普朗克衰老研究所的国际研究团队发现，维持血液中铁的健康水平可能是改善衰老和延长寿命的关键。虽然目前对于铁代谢与衰老和健康相关的研究还处于早期阶段，但随着时间的推移，这将会促进旨在降低血铁水平的药物开发，有可能会延长我们的寿命。 

生命的起源：先有蛋白质还是先有氨基酸？

        色列魏茨曼科学研究所的Dan Tawfik教授和耶路撒冷希伯来大学的Norman Metanis教授重建了蛋白质序列，它们很可能与现代蛋白质的祖先非常相似。研究结果提出了这些原始蛋白质进化成活体细胞的一种可能性，发现简单的化学反应可以将鸟氨酸转化为精氨酸。随着越来越多的鸟氨酸转化为精氨酸，蛋白质越来越类似于现代蛋白质。

新方法可为量子态延时万倍

        美国科学家在近日出版的《科学》杂志撰文指出，他们用一种简单的方法，使量子系统保持运转（相干）的时间比以前延长了1万倍。尽管他们只在固态量子比特系统上测试了这一技术，但该技术应适用于其他多种量子系统，有望彻底改变量子通信、计算和传感等领域。

全球首个万吨级工程结构实验系统问世

        据中国建筑最新消息，由中国建筑技术中心历经10年攻关研制的“中建万吨级多功能实验系统”，新近建成并投入试运行，成为当今世界唯一的垂向加载能力上万吨的六自由度工程结构实验设备，可为国内外工程领域巨型复杂结构进行足尺实验，避免因实验系统加载能力和空间不足导致的“尺度效应”，真实反映结构受力状态，从而科学客观地了解其力学性能。

日美两国就联合探月签署共同宣言

        日本大臣萩生田光一同美国航空航天局(NASA)局长吉姆·布里登斯汀于7月10日就日美开展联合探月签署共同宣言。

　　宣言内容包括日本参与美国主导的以载人登陆月球和火星为目标的“阿尔忒弥斯计划”、利用国际空间站(ISS)开展民用航天领域合作，以及联合开展载人航天探测相关重点技术的实证试验等方面。可以预见，这将有力推进太空探测相关

领域的技术开发和国际合作。

　　日本将为载人绕月飞行基地“GATEWAY”的宇航员居住舱提供供电设备、环境控制及生命维持系统等。为了建立向ISS和“GATEWAY”运送物资的物流系统，日本将对新型补给飞船“HTV - X”进行验证试验，这一飞船是为了向ISS输送物资而专门开发的。今后，“GATE WAY”将被用作宇宙飞船的起降基地和地月之间的通信中继点，成为维持月球探测工作可持续发展的重要基础设施。

　　此次两国签署共同宣言为日本宇航员能够获得进入“GATEWAY”工作和参与月球探测等机会落下了实锤。 

法加德等15国成立

“人工智能全球合作伙伴组织”

　　法国外交部网站6月16日报道，因国际合作对于充分利用人工智能的重要性，并为使更多的国民能够享受到人工智能的便利，加拿大、法国、德国、澳大利亚、美国、日本、韩国等15个国家正式成立全球首个“人工智能全球合作伙伴组织”。 

　　该组织将重点关注4个领域的发展，包括：合理使用“人工智能”、数据管理、对将来就业的影响、创新和商业化。专家们还将探讨“人工智能”应对和战胜新冠病毒大流行的方式和潜在贡献。该组织的秘书处将设在国际经合组织，同时在巴黎和蒙特利尔建立2个技术中心，加拿大将在2020年12月主办该组织第一届年度会议。

　　这个组织的成立标志着加拿大成为法国数字外交的重要合作伙伴，也是两国在2018年6月提出“人工智能宣言”2年后取得的实质性进展。

习近平主席向国际热核聚变实验堆（ITER）计划重大工程安装启动仪式致贺信 科技部代表中国政府出席启动仪式

       2020年7月28日，为庆祝ITER计划正式从建造阶段迈入装配阶段，ITER组织邀请中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国七个成员方的高层政要以及ITER理事会成员现场或线上出席ITER计划重大工程安装启动仪式，并在多个媒体全球直播，共同见证ITER计划这一历史性的时刻。

　　中国国家主席习近平专门向ITER计划重大工程安装启动仪式致贺信。

    　ITER计划是当今世界最重要的国际科研合作项目之一。在全球携手抗击新冠疫情的特殊时期，ITER计划也迎来了由建造阶段向装配阶段过渡的关键节点。七个成员方共克时艰，按时向ITER组织交付主机装配所需的核心部件系统，为ITER计划顺利迈入下一阶段奠定了坚实的基础。

2020重大科学问题和工程技术难题发布

       10个前沿科学问题为：冠状病毒跨种传播的生态学机制是什么；引力波将如何揭示宇宙奥秘；地球物质是如何演化与循环的；第五代核能系统会是什么样；特种能场辅助制造的科学原理是什么；数字交通基础设施如何推动自动驾驶与车路协同发展；调节人体免疫功能的中医药机制是什么；植物无融合生殖的生物学基础是什么；如何优化变化环境下我国水资源承载力，实现健康的区域水平衡状态；如何建立虚拟孪生理论和技术基础并开展示范应用。 

       10个工程技术难题为：如何开发新型免疫细胞在肿瘤治疗中的新途径与新技术；水平起降组合动力运载器一体化设计为何成为空天技术新

焦点；如何实现农业重大入侵生物的前瞻性风险预警和实时控制；信息化条件下国家关键基础设施如何防范重大电磁威胁；硅光技术能否促成光电子和微电子的融合；如何解决集成电路制造工艺中缺陷在线检测难题；无人车如何实现在卫星不可用条件下的高精度智能导航；如何在可再生能源规模化电解水制氢生产中实现“大规模”“低能耗”“高稳定性”三者的统一；如何突破进藏高速公路智能建造及工程健康保障技术；如何突破光刻技术难题。

        据中国科协学会学术部部长刘兴平介绍，2020年的征集发布活动共征集到103家全国学会、学会联合体、企业科协提交的490个问题、难题，1.88万余名院士、专家、一线科技工作者参与，“在新冠肺炎疫情的相关研究上，今年入选的前沿科学问题——‘冠状病毒跨种传播的生态学机制是什么’在初选之际就颇受科技工作者关注，该问题最终入选，说明重大科学问题、难题同样也是社会发展中迫切需要解决的实际问题。”

2020年齐齐哈尔市科技活动周即将启幕

        2020年是全面建成小康社会的决胜之年，是全国科技活动周举办20周年。2020年突如其来的新冠肺炎疫情对我国经济社会发展和人民生活带来巨大影响，在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下，疫情防控取得重大战略成果，科技为打赢疫情防控阻击战发挥了重要作用。为全面展示科技创新成就和科技战疫成效，推动科技创新成果和科学普及活动惠及于民，根据科技厅、省委宣传部、省卫生健康委、省科协《关于举办2020年黑龙江省科技活动周的通知》（黑科联发〔2020〕37号）精神，2020年齐齐哈尔市科技活动周定于8月23-29日在全市范围内举办。

        一、活动主题

        科技战疫 创新强国

        二、指导思想

        深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会

主义思想，全面落实党的十九大和十九届二中、三中、四中全会精神，动员号召全市科技工作者、科普工作者、社会各界人士积极投身创新驱动发展战略的伟大实践；以科技战疫为重点，展示科学技术对战胜疫情的重要支撑作用和系列成果，展示科学普及在引导人民群众科学识疫、科学防疫中发挥的重要作用；以创新强国为核心，展示科技创新对国家经济社会发展的重要支撑作用，展示科技创新推进全面建成小康社会、满足人民群众美好生活需要等方面成效；以科学普及与科技创新同等重要为主线，深入实施《中华人民共和国科学技术普及法》，在全市举办群众性科技活动，展示我市科学普及工作和科技活动周20年成效，助力实现中华民族伟大复兴中国梦。

         三、主要内容

        （一）展示科技战疫成效。展示疫情防控科研攻关新进展、新技术和新装备；展示科普工作在普及抗疫知识方法、助力复工复产等方面发

挥的重要作用；宣传科技战疫先进典型，讲好一线抗疫故事。

        （二）展示科技创新成就。展示科技创新重大成果、成效，特别是人工智能、信息技术、生物技术等方面的新技术、新装备、新产品，彰显科技创新支撑经济高质量发展成效，促进公众理解科技创新对经济社会发展的重大意义。推进市内各类科研机构、大学、高新技术企业和科技园区、科普场馆、科普基地等优质科技资源向公众开放。激发公众特别是青少年的科学兴趣，促进科技知识的宣传普及。

        （三）体验美好生活活动。展示科技创新对改善和提升人民生活质量的显著成效。针对公众关注的科技热点，开展科普讲解、实验演示、示范传授等活动，普及基本科学知识和常用技术方法。面对公众多样化科技需求，举办互动性、参与性、体验性强的科技活动和丰富多彩的科普惠民活动。展示科技活动周20年发展历程，特别是优秀科普作品、产品、展品及重大事项。

科技为媒促县校共建

东农甘南合作见成效

        7月29日至30日，东北农业大学副校长邹德堂带领东北农业大学科技专家团队来我市甘南县实地考察指导县校合作项目，推进东北农业大学甘南县现代农业产学研联盟建设，市委常委、副市长杜崇敏陪同考察并参加科技助农2020年东北农业大学甘南县现代农业产学研联盟对接会。

        东北农业大学科技专家团队先后到甘南县东阳镇东发村、星火村添琪肉兔养殖合作社、向日葵研究所试验田、长山乡人民村水稻种植合作社、兴十四镇兴武村盈润玉米种植专业合作社、兴十四镇龙头岭有机肥厂等地现场考察，对小浆果种植、肉兔养殖、向日葵菌核病科技攻关、优质高产水稻新品种鉴选、大豆栽培技术体系和新品种选育、粪污腐熟等县校合作项目予以现场指导。

        市委常委、副市长杜崇敏对甘南县积极的农业科技态度给予充分肯定，副市长杜崇敏强调，市科技局和甘南县要为与东农的科研合作提供全方位的服务和完善的支撑体系，探索建立科技成果转化的利益共享机制，让东农的技术成果更好地服务地方经济发展。

         东北农业大学与甘南县在合作中创立了“中心+基地+联盟的”三位一体合作模式，今年1月现代农业产学研联盟正式成立，“中心+基地+联盟”的模式逐步启动运行。尽管今年遇到新冠疫情和5月大雪等多方不利因素，但通过市县校多方的密切沟通合作，水稻、大豆、小浆果、向日葵、秸秆综合利用、肉兔、动物养殖、培训等联盟克服种种困难，通过远程指导、专家现场服务等多种方式扎实推进相关工作，为甘南县带来了新品种、新技术、新机械和新方法，对相关企业、合作社和种养大户增产提效起到了关键性支撑作用。

为什么有些人被蚊子咬的包

会比其他人大？

        夏季蚊虫叮咬总会让人十分困扰，尤其是最常见的蚊子。众所周知，有很多关于蚊子爱叮什么样的人的说法，例如“蚊子喜欢血甜的人”等，但事实并非如此，因为它们并不能真正检测出我们的血糖水平，但的确能分辨出其他的一些特征，例如皮肤的温度和湿度等。因此，蚊子（实际上是雌性蚊子）会根据人们散发出的体味中的某些挥发性化合物（例如乳酸、氨和其他化合物）来选择叮咬对象。

        报道称，可以说，它们被人的“天然香水”所吸引。因此，的确，如果通过洗澡从皮肤上去除部分化合物，人对蚊子的吸引力就会减少。

        当蚊子叮咬人时，它会在皮肤下插入两根细小的“针管”：其中一根用来吸血液，另一根向体内注入一种物质，以防止血液在被它吸出来的过程中凝结。这种物质使人的身体释放组胺，这

是免疫系统中一种引发炎症、瘙痒和荨麻疹的物质。也就是说，蚊子叮咬后发生的一切从技术上讲都不是蚊子的错，而是人体对它释放出的物质的反应。

       要缓解蚊虫叮咬后的红肿和瘙痒等不适，最理想的方法是局部冷敷以控制炎症，当然也可以口服一些抗组胺药，并在局部涂抹一些含有皮质类固醇或抗生素的乳霜。

为什么警察勘查犯罪现场要收集头发？

        并不是每一个犯罪现场都会有血液、凶器等关键性指证证据，而头发在刑侦过程中的作用和血液是一样的，可以为警方提供犯罪嫌疑人的DNA信息，所以警察在勘查现场时要收集头发进行DNA指纹鉴定。

       DNA指纹是通过分子化学的方式将生物的遗传物质DNA（脱氧核糖核酸）形成图谱，之所以称为“指纹”，是由于不同个体的图谱各不相同，具有排他性，就像人的指纹一样。如此一来，DNA指纹技术可以帮助警察确认嫌疑人身份，加快破案进程。

        一根完整的头发由毛乳头、毛囊、毛根和毛干四部分组成，虽然头发不是人体器官，不含神经和血管，但是头发上却含有人体的DNA信息。人体的每一个细胞内有22对常染色体和1对性染色体，共23对46条，而每1条染色体都是由

1个DNA分子和有关蛋白质组成的。有研究表明，越粗、毛囊越大的头发，从上面提取到的DNA数量就越多。头发根部约0.5cm部分为提取DNA的有效部分。

        但是也有一些不可控因素会对DNA检测产生影响。一般情况下，犯罪现场的头发都是自然脱落的，而自然脱落头发的DNA含量要比外力拔下的带根部毛囊的头发含量小。因此，头发才会被作为证据收集起来。

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