2016年10月科技创新情报汇总报告
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2016年度中国科学十大进展发布!
对于大多数材料体系而言,一般只需要考虑电子的量子化,原子核则被当作经典粒子来处理。
然而,水中三分之二的原子是氢原子,由于氢原子核的质量很小,其量子效应会异常显著。
氢核的量子效应对水的氢键相互作用到底有多大影响?或者说氢键的量子成分有多大?被认为是揭开水的奥秘所需要回答的关键问题之一。
由于氢核的量子化研究无论对于实验还是理论都非常具有挑战性,这个问题一直没有得到很好的解答。
北京大学物理学院王恩哥和江颖研究组与合作者,在相关实验技术和理论方法上分别取得突破:发展了一套“针尖增强的非弹性电子隧穿谱”技术,获得了单个水分子的高分辨振动谱,并由此测得了单个氢键的强度;开发了基于第一性原理的路径积分分子动力学方法,实现了对电子量子态和原子核量子态的精确描述。
基于此,他们在国际上率先测定了氢键的量子成分,首次在原子尺度揭示了水的核量子效应。
研究结果表明,氢键的量子成分可远大于室温的热能,氢核的“非简谐零点运动”会弱化弱氢键,强化强氢键,这个物理图像对于各种氢键体系具有相当的普适性。
该工作是对“氢键的量子成分究竟有多大”这一物质科学基本问题的首次定量解答,澄清了学术界长期争论的氢键的量子本质,将有助于理解水和其他氢键体系的很多反常特性。
相关研究结果发表在2016年4月15日《科学》(Science[352(6283):321—325])上。
该研究被审稿人评价为“氢核量子效应研究的实验杰作”;核量子效应研究领域权威专家德国的Dominik Marx教授认为该工作“完成了难以置信的任务”。
2016年世界十大新兴科技图片来源:JARED WICKERHAM/AP作者|欧文·伯杰作者欧文·伯杰(Irving Wladawsky-Berger)曾在IBM工作37年,目前是花旗集团和HBO的战略顾问,并与MIT、纽约大学、帝国理工有合作。
他同时也是华尔街日报的《首席信息长杂志》的定期撰稿人。
本文中,他对世界经济论坛评出的十大新兴技术中的四个进行了解读。
世界经济论坛(World Economic Forum)近日发布了2016年“未来最具世界影响力的10大新兴科技”榜单。
该榜单是由世界经济论坛新兴科技委员会编撰而成,该团队由IBM院士兼首席创新官伯纳德·梅耶逊(Bernard Meyerson)领衔,拥有多位来自全球各地的专家评委。
梅耶逊表示,及时总结新兴技术,对我们掌握这些能极大改变世界的科技前沿最新发展动态至关重要,因为这样我们才能够及时对这些科技进行研究与分析,并做好准备以迎接这些颠覆性科技的到来。
他还表示,对于这些新科技,全球要携手达成原则性共识,以便充分利用这些新兴科技所带来的益处,同时也尽量防范其所带来的风险。
其实,榜单上这些科技都不是刚刚诞生的,而是多年努力的成果。
但在评委会看来,一项技术能入选这个榜单,就意味着它目前已经达到了发展成熟和为公众所接受的临界点,将很快对公众生活造成显著影响。
以下是世界经济论坛评选出的2016年全球10大新兴技术及其入选理由:2016年全球10大新兴技术1.纳米传感器和纳米物联网(IoNT):纳米传感器能够进入人体循环系统,或被植入到建筑材料中。
2020年,物联网预计将拥有三百亿个连接设备。
一旦连接,纳米级别物联网将会对未来的医药,建筑、农业和药物制造产生巨大的影响。
2.下一代电池:匹配供求关系是可再生能源使用的最大障碍之一,但近期在使用钠、铝和锌电池进行能源存储方面的新进步,使构建小型电网并为整个村庄提供清洁又可靠的能源成为可能。
2017年第14卷第1期(总第76期)市场信息Market Information据介绍,在中国石墨烯产业技术创新战略联盟2017年计划对石墨烯技术进行全球范围内的专利检测分析,了解美国、日本和韩国等发达国家跨国公司的专利申请保护策略和技术路线发展状况,撰写2017年石墨烯专利技术分析报告,在此基础上开展石墨烯技术专利分析预警工作,为石墨烯企业制定研发战略及布局专利提供指导,以此提升产业核心竞争力。
此外,联盟还将围绕“四个平台、一个基地”,即搭建产业发展服务平台、投融资服务平台、“一带一路”国际合作平台、商务合作平台以及产业应用示范基地,推动石墨烯产业的应用发展,以此来促进国内整个石墨烯领域形成产业能力和国际竞争力。
工业和信息化部原材料司副司长苗治民表示,“十三五”时期推动石墨烯产业发展,首先仍然要从应用发力,然后在应用上制定一些新政策,包括保险机制、财税机制等。
其次是重点促进体系建设,包括标准、统计、创新、监测,以及协同体系等。
他透露,这些政策和体系的相关细则、细节目前正在研究当中。
(中国新材料网)2月21日,记者从科技部获悉,自全国人大修订《促进科技成果转化法》,国务院颁布《实施〈促进科技成果转化法〉若干规定》和实施《促进科技成果转移转化行动方案》一年来,我国科学家取得的科研成果转移转化渠道明显增加,走向市场的路子越来越宽。
据不完全统计,目前我国各类技术交易市场超过1000家,2016年全国技术合同成交额同比增长15.97%,达到11407亿元,首次突破1万亿元大关。
国家法规颁发后,各部门、各地方纷纷响应国家“号令”,进一步具体细化实施国家关于科研成果转移转化政策,有效鼓励了科技产业的发展。
如科技部会同教育部、中科院制定出台《关于加强高等学校科技成果转移转化工作的若干意见》、《中国科学院关于新时期加快促进科技成果转移转化指导意见》,提高了高校院所科技成果转移转化能力。
财政部、科技部、国资委印发《国有科技型企业股权和分红激励暂行办法》,扩大股权激励适用范围,明确激励对象、激励方式和实施条件、激励方案的管理等内容。
科技部发布2016年度中国科学十大进展
科技部20日发布2016年度中国科学十大进展,“研制出将二氧化碳高效清洁转化为液体燃料的新型钴基电催化剂”名列榜首。
2016年度中国科学十大进展分别是:
——研制出将二氧化碳高效清洁转化为液体燃料的新型钴基电催化剂;
——开创煤制烯烃新捷径;
——揭示水稻产量性状杂种优势的分子遗传机制;
——提出基于胆固醇代谢调控的肿瘤免疫治疗新方法;
——揭示RNA剪接的关键分子机制;
——发现精子RNA可作为记忆载体将获得性性状跨代遗传;
——研制出首个稳定可控的单分子电子开关器件;
——构建出世界上首个非人灵长类自闭症模型;
——揭示胚胎发育过程中关键信号通路的表观遗传调控机理;
——揭示水的核量子效应。
2016年国家高新区创新发展统计分析2016年,146家国家高新区园区生产总值(GDP)达到87677.3亿元,同比增长8.7%。
国家高新区共有91093家企业纳入统计,实现营业总收入276559.4亿元,较上年增长9.0%1。
高新区劳动生产率达到31.7万元/人,是全国全员劳动生产率的3.3倍。
高新区企业R&D经费内部支出5379.9亿元,占到全国企业R&D经费支出的44.3%,是全国R&D经费支出增速的2倍;国家高新区企业研发经费支出与园区生产总值比例为6.1%,是全国平均水平的2.9倍。
国家高新区企业高新技术产品出口总额为15884.9亿元,技术服务出口总额1402.2亿元,分别较2015年增长5.7%和17.7%。
国家高新区内共有国家级科技企业孵化器450家,占到国家级孵化器总数的52.1%。
高新区共有1598家众创空间,其中科技部备案的众创空间为541家。
国家高新区共有高技术制造业及高技术服务业企业41851家,占企业总数的46.0%,累计创造营业收入86955.1亿元。
一、经济规模和质量稳定提升,经济效益保持集约发展2016年,146家国家高新区园区生产总值达到87677.3亿元,同比增长8.7%。
146家国家高新区园区生产总值占全国国内生产总值比重达11.8%,其中高新区的园区生产总值占所在城市GDP比重达到50%以上的为7家,30%以上的为19家,比重达到20%以上的为43家。
2016年,146家国家高新区共有91093家企业纳入统计,共实现营业收入276559.4亿元、工业总产值196838.7亿元、净利润18535.1亿元、上缴税额15609.3亿元、出口总额29146.1亿元,营业收入、工业总产值、净利润、上缴税额和出口总额的增速分别为9.0%、5.8%、15.2%、9.6%和-1.1%。
企业共实现营业利润20127.6亿元,较2015同比增长12.4%,是全国规模以上工业企业利润增速的1.5倍。
2016年中国十大科技进展新闻作者:来源:《科技创新与品牌》2017年第01期成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”8月16日1时40分,长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。
这将使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。
首席科学家潘建伟院士率领团队完成自主研发的量子卫星突破了一系列关键技术,包括高精度跟瞄、星地偏振态保持与基矢校正、星载量子纠缠源等。
工程由中科院国家空间科学中心、中国科学技术大学、中科院上海微小卫星创新研究院、中科院上海技术物理研究所、对地观测与数字地球科学中心等单位联合完成。
量子卫星的成功发射和在轨运行,将有助于我国在量子通信技术实用化整体水平上保持和扩大国际领先地位,实现国家信息安全和信息技术水平跨越式提升,对于推动我国空间科学卫星系列可持续发展具有重大意义。
全球最大单口径射电望远镜在贵州落成启用有着超级“天眼”之称的500米口径球面射电望远镜,9月25日在贵州省平塘县的喀斯特洼坑中落成,开始接收来自宇宙深处的电磁波,这标志着我国在科学前沿实现了重大原创突破。
该工程由我国天文学家于1994年提出构想,从预研到建成历时22年,是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。
众多独门绝技让其成为世界射电望远镜中的佼佼者,这也将为世界天文学的新发现提供重要机遇。
作为国家重大科技基础设施,“天眼”工程由主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终端及观测基地等几大部分构成。
主动反射面是由上万根钢索和4450个反射单元组成的球冠型索膜结构,其外形像一口巨大的锅,接收面积相当于30个标准足球场。
长征五号首飞成功11月3日20时43分,我国最大推力新一代运载火箭长征五号首次发射成功,标志着我国运载能力已进入国际先进行列,中国正由航天大国迈向航天强国。
长征五号代表了我国运载火箭科技创新的最高水平,填补了大推力无毒无污染液体火箭发动机的空白,实现了异型发动机起飞技术的重大突破。
编号:20160101001优庞情报科技创新情报汇总报告(2016年10月)《优庞情报》编写组2016年11月1日目录科技创新情报汇总报告(2016年10月)一、太阳能瓦片让屋顶更美观 (2)二、我国将自主研发时速600公里的高速磁浮列车 (4)三、无碳新材料超级电容相关技术研究 (6)四、无人驾驶汽车首次在英国上路测试 (8)五、透明磁性材料相关技术资料 (10)六、全地形草原灭火战车相关专利技术 (11)七、我国首列悬挂式空中列车相关专利技术 (13)八、世界最长港珠澳跨海大桥用了哪些施工技术 (14)太阳能瓦片让屋顶更美观2016-10-31太阳能,光伏,瓦片,屋顶据外媒报道,当地时间10月28日,特斯拉CEO伊隆·马斯克(Elon Musk)在美国洛杉矶的环球影城召开了发布会,推出了全新的屋顶“太阳能瓦片”。
太阳能瓦片就是在太阳能电池板上覆盖了一层有色透光膜,然后盖上了高强度的钢化玻璃,以提供保护。
它直接把太阳能板和屋顶瓦片整合在了一起。
马斯克称,公司的目标是制造比正常屋顶更好看的太阳能屋顶,能够发电、使用寿命更长、隔热效果更好,而且安装成本低于正常屋顶加上电力的成本。
特斯拉计划生产四种不同的玻璃屋瓦:美式纹理玻璃瓦、法国石板瓦式玻璃瓦、光滑现代外观玻璃瓦、类似意大利赤陶屋顶材料的托斯卡纳玻璃瓦。
事实上在马斯克推出“太阳能瓦”之前,薄膜太阳能发电的领军者汉能掌门人李河君,已于今年推出薄膜发电曲面瓦。
位于北京奥林匹克森林公园内的汉能薄膜发电体验中心里,有一片灰色的太阳能发电瓦格外引人注目。
与一般屋顶上的光伏电池板有所不同,这些瓦片就是汉能所独有的薄膜发电曲面瓦。
据了解,这些薄膜发电曲面瓦,质量较轻,不会对屋顶增加过多的负荷。
而且,隔热降温效果也比较突出,有资料显示,安装了薄膜发电曲面瓦的建筑,在夏季时,其室内温度比采用传统瓦片的室内低5—10摄氏度。
除此之外,由于与传统瓦片相比,薄膜发电曲面瓦的防水效果显著,所以非常适用于新建或节能改造的建筑屋顶。
事实上,汉能薄膜发电曲面瓦的所具备的优点,与马斯克对太阳能瓦的理解不谋而合。
在马斯克看来,要全面推广太阳能,必须要满足三个条件——美观、经济并且高度整合,从目前看来,至少颜值和整合度这两项应该没有太大的问题。
关于太阳能屋顶的价格,马斯克表示肯定会比一个普通屋顶外加电费来得便宜。
国内有关太阳能瓦的专利报道有:[1]于勤勇.一种拼接式太阳能瓦片:中国,CN201420077620.0[P].2015-2-25.[2]鸿富锦精密工业(深圳)有限公司,鸿海精密工业股份有限公司.一体式太阳能瓦片及其制造方法:中国,CN201010219690.1[P].2012-1-11.[3]于勤勇.一种拼接式建筑构件型太阳能光伏瓦片及其电池板:中国,CN201420078952.0[P].2014-12-10.[4]于勤勇.一种拼接式建筑构件型太阳能光伏瓦片及其电池板:中国,CN201410061255.9[P].2014-5-28.[5]林文须.一种太阳能建筑一体化光伏瓦片:中国,CN201020126674.3[P].2010-11-3.[6]曾兴荣,魏佑珊.一种太阳能发电瓦片:中国,CN201120179103.0[P].2011-11-30.[7]安徽工程科技学院.一种新型太阳能电池瓦片:中国,CN200920187841.2[P].2011-1-12.我国将自主研发时速600公里的高速磁浮列车2016-10-26磁悬浮,磁浮,列车,高速中新网25日消息,中国将启动时速600公里高速磁浮列车研发,预计样车将在2020年6月左右面世。
2021年中国将具备高速磁悬浮交通系统和装备的完全自主化与产业化能力。
中国中车透露,与国外同类高速磁浮相比,此次中国研发的高速磁浮试验列车的悬浮能耗将降低35%、电磁铁温升降低40摄氏度、单位有效载荷车辆减重6%以上。
消息指,中国的时速600公里磁浮技术路线上,将采用常导路线,主要原因是常导磁浮技术成熟,能够快速实现工程化应用。
中国中车近日宣布,将启动时速600公里高速磁浮、时速400公里跨国联运高速列车、轨道交通系统安全保障技术等三大项目研发。
这是中国首个由企业牵头组织实施的国家重点专项,标志着中国科技管理体制改革专项试点拉开帷幕。
国内有关常导高速磁浮列车相关研究报道:[1]薛松,龙志强.高速磁浮列车绝对定位传感器的工程化设计与实现[J].铁道学报,2013,35(8):48-57.[2]陈棣湘,潘孟春,唐莺等.常导高速磁浮列车电磁场的研究[J].电气应用,2007,26(2):76-78.[3]罗芳,张昆仑,王莉等.高速常导磁浮列车直线电机系统模拟试验台发电特性研究[J].铁道学报,2006,28(3):43-46.[4]潘孟春,陈棣湘,罗飞路等.常导高速磁悬浮列车电磁场的分析与测量[J].铁道学报,2004,26(4):126-128.[5]严陆光,徐善纲,孙广生等.高速磁悬浮列车的战略进展与我国的发展战略[J].电工电能新技术,2002,21(4):1-12.[6]严陆光,徐善纲,孙广生等.高速磁悬浮列车的战略进展与我国的发展战略(下)[J].电工电能新技术,2003,22(1):1-8.[7]陈棣湘,潘孟春,罗飞路等.常导型高速磁悬浮列车中悬浮电磁铁的程序化优化设计[J].机车电传动,2006,(2):27-29.[8]陈宇明.高速磁悬浮列车用常导直线同步电机的研究[D].中国科学院电工研究所,2001.[9]祝文英.常导型高速磁悬浮列车行驶噪声及其控制探索[C].//全国环境声学电磁辐射环境学术会议论文集.2003:180-183.无碳新材料超级电容相关技术研究2016-10-15超级电容,金属有机框架,电动汽车据外媒10月12日报道,麻省理工近日利用新型材料研制出首个不含碳的超级电容器,可以产生更大电能,用于电动汽车以及电网储能等领域。
这款超级电容器由一种金属有机框架(MOF)材料制成。
这款材料的优点之一是,相比其他材料有更大的表面积。
麻省理工表示,“它拥有更大充/放电循环负荷,测试表明,经过10000次循环充放电之后,储能损失不到10%,可媲美现有的碳基材料。
”另外,现有超级电容的制作都需要高温及添加刺激性化学物,而这款新型电容器的生产条件不再如此严苛。
但是,MOF材料最大的问题是其导电性不佳。
而麻省理工的研究团队正联合其他机构共同解决这个问题,并表示能将其调整至最佳状态。
上述研究成果在权威杂志《自然》的子刊《自然材料》(Nature Materials)上在线发表。
研究者为美国麻省理工学院(MIT)化学系的副教授Mircea Dincă等6人的团队。
国内有关金属有机框架材料在超级电容器中应用的研究报道:[1]唐艳茹,成宝海,高莹等.基于二氧化锰和金属有机框架化合物协同作用构建的立体复合阵列超级电容器电极[J].应用化学,2014,31(8):977-982.[2]廖晨敏,何雨婷,赵家昌等.金属有机框架在超级电容器中的应用[J].上海工程技术大学学报,2012,26(1):32-35.[3]廖晨敏.金属有机框架在超级电容器中的应用[D].上海工程技术大学,2011.[4]高艺茏.基于金属有机框架材料的电极材料在超级电容器中应用研究[D].上海工程技术大学,2014.[5]福州大学.一种掺杂型超级电容器电极材料:中国,CN201410447609.3[P].2014-11-19.[6]福州大学.一种超级电容器电极材料的制备方法:中国,CN201410254872.0[P].2014-8-13.另一则消息称,美国西北大学的研究人员打造出了一种适用于电池和超级电容的绝佳新材料,有助于提升电动汽车的续航里程和充电速度。
将该材料称作“共价有机框架”(COF),这是一种适合储存能量、有许多气孔的有机晶体结构。
研究人员声称,他们的材料能够稳定经受万次充放电循环。
其储能是非改性COF 电能源的10倍、同时充电速度提升了10-15倍。
在实际应用中,电池能够在缓慢放电下储存大量的能量,而超级电容虽然充电非常快、但能吸纳的能量却很少。
不过这种技术究竟何时能够走向消费端如今还是个未知数。
国内有关共价有机框架(COF)材料在超级电容器中应用的研究报道:[7]中国科学院化学研究所.一种卟啉二维共价有机框架共轭聚合物、其制备方法和应用:中国,CN201510777231.8[P].2016-2-24.无人驾驶汽车首次在英国上路测试2016-10-13无人驾驶,车辆,电动汽车10月11日,在英国南部城镇米尔顿凯恩斯火车站以及商业区附近的路面上成功对无人驾驶车辆进行了一定距离的行驶测试。
这辆双座电动车类似高尔夫球车大小,它的“大脑”是一个名为“selenium”的自主控制软件,这一核心技术由牛津大学研究人员开发,随后由依托牛津大学成立的科技创业公司Oxbotica进一步完善并整合到电动车上。
据这家公司介绍,无人驾驶车辆上配置了摄像头和激光测距雷达,自主控制软件能够利用传感器收集的路面信息进行导航,从而引导车辆平稳地在路面自主行驶。
国内有关无人驾驶汽车的研究报道:[1]唐智威.基于视觉的无人驾驶汽车研究综述[J].制造业自动化,2016,38(8):134-136,140.[2]孙扬,熊光明,陈慧岩等.基于混沌理论的无人驾驶车辆行驶轨迹量化分析[J].机械工程学报,2016,(2):127-133.[3]邹译达.无人驾驶汽车技术的制约因素与发展前景[J].科技展望,2016,26(23):330.[4]陈晓林.无人驾驶汽车对现行法律的挑战及应对[J].理论学刊,2016,(1):124-131.[5]周旭.无人驾驶车辆认知能力测试方法[J].科技传播,2016,8(16):251-252.[6]段建民,石慧,战宇辰等.基于机器视觉筛选GPS卫星信号的无人驾驶汽车组合导航方法[J].电子技术应用,2016,42(1):111-114.[7]于永初.长安汽车无人驾驶测试成功,自动驾驶渐行渐近[J].汽车工艺师,2016,(5):37-39.[8]多维.中国将在2035年成全球最大无人驾驶汽车市场[J].驾驶园,2016,(7):25-25.[9]黄武陵.无人驾驶汽车带来的交通便利[J].单片机与嵌入式系统应用,2016,16(6):6-8.[10]卓婧.无人驾驶车辆智能避碰的设计与研究[J].科技视界,2016,(16):186-187.透明磁性材料相关技术资料2016-10-11透明,磁性材料,磁性薄膜新华社东京10月9日电(记者华义)日本研究人员开发出一种透明强磁性薄膜材料,今后有望用于研发在汽车、飞机的挡风玻璃上直接显示油量、地图等信息的新一代透明磁性设备。