1、中國科學家取得這三項大突破 將影響你未來生活 :/ yunyoubar 郵件群發(fā)2016 年，在一個個有望改變人們未來生活的領域，中國科學家從未停止追逐的腳步，取得了一次又一次的突破。今天，就一起來了解改變未來的三大前沿科技，未來，它們很可能影響你的生活！捕捉神秘馬約拉納費米子首先來認識一種名叫馬約拉納費米子的粒子，由于狀態(tài)非常穩(wěn)定，這種粒子是制造量子計算機的完美選擇之一，但是為了捕捉它，科學家們已經(jīng)潛心追蹤了 80 年。在上海交通大學的一所實驗室里，賈金鋒正帶領他的團隊研究一種神奇的粒子：馬約拉納費米子。溫度一點點提高，磁場逐步改變，賈金鋒教授要隨時追蹤馬約拉納費米子的狀態(tài)。盡管很多人在談論

2、量子計算的超強性能，比如一秒鐘就能完成現(xiàn)在超級計算機幾年的計算任務，但是迄今沒有制造出一臺真正意義上的量子計算機，其中一個很重要的原因就是，用于量子計算的粒子狀態(tài)并不穩(wěn)定，任何電磁或物理干擾都可以輕易打亂它的工作。而馬約拉納費米子的狀態(tài)非常穩(wěn)定，這使它成為制造量子計算機的完美選擇之一。六個月前在上海交大的實驗室里，賈金鋒成功捕捉到了它。提起當時的情景，賈金鋒說：“其實我剛開始聽到這個馬約拉納費米子的時候，我覺得這個東西，可能 20 年也不一定做得出來。”利用特殊的材料制備方法，賈金鋒研究團隊在超導體上生長 5 個納米厚度的拓撲絕緣體，制備出拓撲超導體材料，最終在拓撲超導體的界面上發(fā)現(xiàn)了馬約拉納

3、費米子。迷蹤 80 年的神秘粒子被成功捕獲，也讓賈金鋒更加堅定了用其制造量子計算機的信心。說起對未來的打算，賈金鋒說：“希望能在幾年之內把拓撲量子比特做出來！（此前）全世界還沒有，所以我們要是從這一點開始切入的話，我們跟全世界是同一個起跑線，對我們國家來說，這是能夠趕上量子計算世界腳步的一個切入點。”液態(tài)金屬站起來，電影場景或成現(xiàn)實喜歡科幻電影的朋友對液態(tài)金屬機器人應該不會陌生，然而讓液態(tài)金屬站起來，像科幻電影里一樣成為任意改變形態(tài)的機器人，是科學家們正在努力的方向。在中科院的研究所里，我國科學家也同樣在這一領域里不斷探索、不斷突破。中科院理化所研究員、清華大學教授劉靜介紹說：“柔性機器應該說

4、是機器人領域里面最具挑戰(zhàn)性的，而且應該是終極目標，液態(tài)金屬近年來為這個柔性機器打開很多視野。”電影007中的液態(tài)金屬機器人劉靜課題組研究的是國際最前沿的鎵銦合金。金屬的熔點較高，通常除了水銀，常規(guī)環(huán)境下的金屬多呈固態(tài)。而鎵銦這兩種金屬的合金即使在室溫下也能保持液態(tài)，而且具有很多神奇特性。現(xiàn)在劉靜最大的目標就是要讓他的液態(tài)金屬能站起來，“現(xiàn)在咱們液態(tài)金屬的力量還偏弱，但是怎么讓它有 10 倍甚至 20 倍更大的（力量）？”然而要想研制出像電影中一樣的液態(tài)金屬機器人，劉靜卻遇到了一個最大的坎，“需要它站立起來，它馬上就在這個桌面上可以立起來，需要它趴下去，它就像一灘水一樣，迅速匍匐在這個桌面上，這

5、是我們現(xiàn)在一個最基本的難點。”劉靜嘗試著往液態(tài)金屬中添加固體金屬，就好像人體的骨骼一樣，這樣液態(tài)金屬就有了支撐自身的力量，同時，劉靜還希望能用柔性材料將液態(tài)金屬封裝起來，就好像在液態(tài)金屬外面加一層皮膚。朝著這一目標，劉靜團隊在 2016 年實現(xiàn)了液態(tài)金屬的一系列成果。柔性液態(tài)金屬可以節(jié)律性地振蕩跳躍，可以在電場中做各種復雜的運動。劉靜說， 2017 年的目標是希望能夠把液態(tài)金屬組裝起來，讓它站立起來，“就像類似于科幻電影里面可變形的液態(tài)金屬機器，這是完全有可能的。”醫(yī)療領域新方向：細胞再生在不久的將來，生病了，吃藥可能就不是唯一選擇了，或許還可以通過特殊的材料和治療手段，讓人類的細胞得到再生，

6、修復受損部位、治愈疾病，而在這一醫(yī)療前沿領域，我國的科學家也在積極探索治病救人的新方法。位于北京的中科院遺傳發(fā)育所，戴建武研究員的獨門絕技組織再生和損傷修復功能生物材料研究技術，已經(jīng)在臨床取得了令人驚喜的成績。最近，一名今年 5 月不幸遭遇車禍、頸段損傷、下肢完全不能活動的病人，在進行完“神經(jīng)膠原支架”干細胞移植手術后，已經(jīng)逐步恢復其下肢功能，神經(jīng)信號能夠跨越損傷部位進行傳導。戴建武介紹說，在再生這個領域，大家認為最難再生的或者最不能夠再生的組織大概就是中樞神經(jīng)，在自然界，壁虎的尾巴斷了，可以自己生長出來。然而干細胞和生長因子也具有修復損傷的能力，但是由于體積只有納米級，在豐富血流循環(huán)的作用下很難作用于受損部位。因此，修復再生一直是個難點。戴建武瞄準了這個難點下手，制作了固定和連接損傷部位的生物支架，“我是另辟蹊徑，它可以確確實實通過我們設計的這個功能，結合干細胞或者結合生長因子，就可以確定這些有效成分在空間的定位，形成微環(huán)境。”2013 年，戴建武設計了全球首個子宮內膜再生臨床手術，10 名因子宮內膜受損而導致不育的育齡婦女，8 人均正常懷孕產(chǎn)子，取得了再生醫(yī)學的巨大突破。戴建武設計的子宮內膜