（要闻）2018年世界科技发展回顾

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我们在美国的记者，刘海英

2018年，美国科学家对癌症发起了攻击，以细胞免疫疗法为代表的癌症免疫疗法成为研究热点，取得了新的成果，如证明car-t细胞免疫疗法的副作用可以被抑制，首次成功将T细胞免疫疗法应用于晚期乳腺癌的治疗。詹姆斯·埃里森因其对癌症免疫治疗的贡献获得2018年诺贝尔生理学或医学奖，成为免疫治疗进一步发展的助推器。迄今为止，最全面的癌症基因组图谱为科学家提高癌症治疗的疗效和开发新药提供了路线图。

基因编辑技术依然炙手可热，有了新的突破，比如首次用crispr技术将皮肤细胞转化为诱导多能干细胞，开辟了更多可编辑的基因组位点，开启了利用crispr技术治疗遗传性眼病的临床试验。与此同时，基因编辑的安全性也受到了更多的关注。先是说crispr修饰的细胞容易癌变，后来又指出基因编辑可能导致dna大规模缺失或重排。这些担忧说明基因编辑技术从实验室走向手术室并不容易。

在艾滋病研究和基因测序方面，科学家们也取得了不少进展，如研制出能抑制艾滋病病毒至少4周的长效抗艾滋病病毒药物，勾画出数百个未经探索的微生物基因组，创造出含有2条染色体的菌株。

值得一提的是，哈佛大学Piero Anwisa的学术造假，对美国心脏干细胞的研究产生了冲击，成为2018年美国生物医学研究的一大遗憾。

英国

启动基因组计划，加强健康研究

我们驻英国记者郑焕斌

2018年，地球生物基因组计划(ebp)正式启动。计划在10年内对地球上150万种已知真核生物的基因组进行测序、编目和分类，预计耗资47亿美元。来自美国、英国和中国的17家机构承诺将共同努力实现该项目的最终目标。此外，英国政府还宣布，未来五年将启动500万基因组计划，标志着精密医学研究进入大数据阶段。

在卫生方面，成立了卫生和生物医学数据科学研究所，旨在利用数据科学应对各种卫生保健问题的挑战。爱丁堡大学的科学家通过分析英国生物银行的大量健康数据，筛选出了近80个与抑郁症相关的基因。英国卫生部宣布，国家健康研究所将推出一项总额400万英镑的计划，旨在为国家医疗服务体系提供先进的心理健康虚拟疗法。

剑桥大学宣布将与英国其他四所顶尖大学合作开发一系列药物传递技术，使抗癌药物更高效地杀死癌细胞。由英国医学研究委员会资助的一个国际研究小组确定了三个与阿尔茨海默病相关的风险基因。弗朗西斯·克里克研究所发现，一种蛋白质在调节过敏性气道炎症中起着关键作用，相关机制将有助于在未来找到更好的哮喘治疗方法。

英国国家物理实验室公布的一项研究结果表明，一种完全合成的病毒能够高效杀灭细菌，且不易产生耐药性，有助于医学界解决病原菌的抗生素耐药性问题。

英国航天局宣布，数以千计的小蠕虫将被送往国际空站进行实验，以便深入了解空站之间飞行造成的肌肉损失。

南韩

找到有效的抗癌成分，发现脑血流图大错误

该报驻韩国记者深感荣幸

探讨chi3l1基因调节T细胞免疫功能的作用机制，为肿瘤免疫治疗开发新的物质。

发现有效激活体内免疫细胞活性的纳米粒子，可促进体内铁蛋白释放sirpα蛋白，降低cd47蛋白活性，从而增加抗癌药物和免疫细胞对癌细胞的杀伤力。寻找pi3k的p110α亚型，PI3K是乳腺癌靶向治疗的协同成分，并与赫赛汀联合使用。

我们在广泛使用的脑血流图中发现了一个“百年”错误，并成功绘制了高清图像，用于人工智能辅助诊断系统。其他研究表明，建国后的40年间，韩国人的颅腔容积显著增加，说明营养和生长条件对脑容量的影响很大。此外，研究表明，韩国人的胰腺在生理和病理上都容易患糖尿病。

2018年，韩国科学家还用dna材料制作了直径10微米的纳米注射贴片；完成国内首例3d打印胸骨移植手术；开发并成功维持羽衣甘蓝的正常生长，提高抗癌成分异硫氰酸葡萄糖的含量；濒临灭绝的亚洲黑熊第一次通过人工授精产下幼崽。

以色列

脂肪细胞转化为干细胞，微型大脑在试管中培养

我们在以色列李茂的记者

动物实验成功将脂肪细胞转化为干细胞，干细胞可以根据需要培养成包括脑和心脏在内的各种器官的组织植入物。

以色列和英国的研究小组发现，一些免疫细胞在攻击病原体之前会聚集在一起，它们的作用是确定免疫细胞群体的任务，这有助于找到更好的免疫策略。

找到lujo病毒在人体内定位和结合靶细胞的“路标”，有助于人们利用免疫细胞制定精细的个性化治疗方案来去除黑色素瘤。

找到试管培养微型脑的方法，开辟小头症、癫痫、精神分裂症分析治疗的新途径。

研究人员提出了一种杀菌方法，通过破坏细菌用来保护其“栖息地”的生物膜。

俄罗斯

活性硅肥帮助作物增产抗病，人工血管有望实现药物“预设”

我们的俄罗斯记者齐克威

在农业上，开发了活性硅肥，不仅成功地加速了作物的生长，提高了作物产量，而且提高了抗病性和对恶劣环境的适应性。

在人工器官方面，已经开发出新的人工血管，未来通过进一步的研发可以实现药物的“预设”。

在医学上，研制出治疗颞叶癫痫的特效药urb597，能有效阻断酶对花生四烯酸乙醇胺的破坏作用；俄罗斯和加拿大科学家开发了一种用金纳米粒子破坏癌细胞的方法；用于治疗重症肌无力的新分子C-547已经研制成功，不仅能阻断乙酰胆碱酯酶的作用，而且不干扰其他控制消化和泌尿过程的酶，副作用明显低于其他同类药物。

日本

揭示线粒体疾病的病因，发现第0脑神经的新功能

我们的记者在日本，陈超

线粒体疾病的病因已被揭示，有望开发出靶向治疗药物。日本熊本大学的研究小组发现，牛磺酸在线粒体内外蛋白质的产生和质量保证中起着重要作用，通过特定的化学物质维持蛋白质质量可以改善线粒体疾病的症状。

日本物理化学研究所的一个研究小组用斑马鱼进行实验，发现第0脑神经(末梢神经)负责脊椎动物的二氧化碳回避行为。

由神户大学的神冈正德教授领导的研究小组利用基因编辑技术破坏了艾滋病病毒的调节基因，成功抑制了受感染细胞中艾滋病病毒-1的产生，有望开发出一种治疗艾滋病的新方法。

乌克兰

从事南极植物病虫害防治新药的研究和开发

我们驻乌克兰记者章昊

乌克兰科学家正在南极从事植物抗紫外线辐射、抗冻和抗旱的研究。未来有可能为世界提供治疗复杂疾病、保护皮肤免受紫外线辐射、压力下种植农作物的方法；研制并试验了一种植物保护新药，提高了对板栗病虫害的防治效果。

新材料

单位美国

半导体/超导材料有所突破，功能材料应用前景广阔

我们在美国的记者，刘海英

2018年，在半导体/超导材料的研发中，美国科学家不仅开发了一种提高富勒烯材料电导率的新方法，提高了有机材料在半导体制造中的潜力，还发现两层石墨烯在特定角度扭曲时可以表现出非常规的超导性，并开发了一种通过压缩来操纵石墨烯电导率的新技术，大大拓宽了石墨烯在半导体和超导材料领域的应用前景。

科学家们还开发了分子束外延生长氮化铌基超导体的技术，并成功地将这种超导体材料与宽带隙半导体材料集成在一起，为超导体与半导体材料的集成奠定了基础。

一些具有特殊功能的新材料层出不穷。例如，一种被称为“随机杂化聚合物”的合成聚合物材料使蛋白质能够去除化学污染，并有望在环境保护领域做出贡献；生物相容性人造橡胶不仅具有生物组织的力学性能，而且在变形时可以改变颜色，或者在生物医学领域显示其才能。

此外，美国科学家设计的一种掺杂铬和钒的锂镁氧化物可以大大提高锂离子电池的容量；然而，这种新型聚合物能够在不同波长的光照射下改变其结构，并在刚性和柔性状态之间切换，由于其自愈合特性和拓扑结构切换能力，具有广阔的应用前景。

日本

新的材料合成方法层出不穷，新的黑色涂层材料层出不穷

我们的记者在日本，陈超

纳米粒子是目前纳米技术的基础材料之一，一般需要在金属离子浓度较低的溶液中合成，并且会排放大量废液，对环境造成巨大负担。山形大学设计合成了由有机配体和金属离子组成的适合纳米粒子合成的金属配合物，也尝试开发了一种低环境负荷的纳米粒子合成方法。

由京都大学、筑波大学、东海大学和工业技术研究所组成的研究小组发现，相变材料gesbte化合物(gst)在受到高强度太赫兹脉冲照射后，会从非晶态生长成纳米尺寸的晶体。

物理化学研究所新开发了“原子混合法”，可以将各种金属元素以不同的比例和组合混合成极小的纳米颗粒。通过该方法，首次成功合成了混合有5种和6种金属的多元合金纳米粒子。这种方法有助于形成新的材料群，开拓新的领域，开发尚未被发现的新功能材料。

通过联合研究，东北大学、华盛顿大学和日本电气股份有限公司研制出一种黑色涂层材料，它能强烈吸收所有强度相等的可见光(波长400-700 nm)。这样，被认为是液晶屏缺点的暗显会变得更加美观。此外，涂层材料还可以提高包括有机el显示屏在内的所有显示屏的可设计性。

以色列

双层涂层可以吸收热量和冷却，空材料也可以制造人造骨骼

我们在以色列李茂的记者

以色列初创公司发明了双层涂层，可以吸收太阳能热能，并将吸收的热能用于制冷。太阳能越强，涂层的冷却能力越高。该涂层材料可用于几乎任何物体的表面，如商场、公寓楼、车辆、卫星等。，对环境无害，使用寿命10-15年。

科学家发现卤化物钙钛矿等材料具有自愈功能，不仅可以促进卤化物钙钛矿的使用(如获取太阳能)，还有助于寻找其他制造电子器件的自愈材料。

医务人员用高分子聚合物组成的空新材料mp1制成人工骨，在骨科手术中用于替代人体关节，从而创造了一种新的关节替代疗法。

俄罗斯

尖端领域已经用新材料取得了成果，石墨烯的改性帮助了量子计算机的发展

我们的俄罗斯记者齐克威

2018年，俄罗斯科学家在新材料领域取得了一系列新成果:

托木斯克理工大学的科学家利用聚合物纤维和亚麻纤维开发了高强度复合材料，这种材料具有重量轻、强度高的特点，将来可广泛用于空航空、航天和汽车工业；

在极端条件下，远东联邦大学和俄罗斯科学院远东分院的学者合成了粉末混合材料，其主要成分是铪的碳化物和氮化物，熔点为4400开尔文，超过了世界上最耐火材料ta4hf C5 4200开尔文的熔点记录。该材料将主要用于国防和军工、航空/航空/航天等领域。

俄罗斯远东联邦大学自然科学学院的研究团队开发了一种新型nd:yag光学纳米陶瓷材料，其含有高达4%的钕离子活性添加剂，具有优异的物理机械性能。可用作地面和空光通信设备材料，制造高精度测距和污染监测仪器，开发新的激光加工、信息记录和存储方法等。

在石墨烯修饰处理方面，莫斯科罗蒙诺索夫州立大学的化学家合成了一种特殊类型的石墨烯纳米粒子，形状类似水母。这些颗粒的结构使其有可能用于催化过程和制造导电聚合物，导电聚合物可用于制造超级电容器和电池。电极；

圣彼得堡州立大学和托木斯克州立大学的俄罗斯科学家参加了国际研究小组，他们对石墨烯进行了改性，使其具有钴和金的磁性和自旋轨道耦合的特性，有助于改进量子计算机。

德国

首先测量二维材料的机械性能，优化稀土和永磁体的使用

我们在德国的记者顾刚

萨尔州大学物理学家哈特曼与莱布尼茨新材料研究所的研究人员合作，首次通过扫描隧道显微镜测量石墨烯来表征原子薄膜材料的二维力学性能，为其从传感器、处理器到燃料电池的广泛应用开辟了新途径。

德国弗劳恩霍夫协会的八个研究机构联合开发了优化稀土使用的解决方案。一是新方案可以减少五分之一的稀土材料用量；另一种是重新使用从电机、风力涡轮机或汽车上回收的永磁体。永磁体通过纯氢处理分解成微小颗粒，然后再铸造或烧结。再生磁体可达到新磁体容量的96%。

此外，德国Julich研究中心的专家开发了一种新型固态电池，其充电率比文献记载的固态电池高10倍。新型电池模块由磷酸盐化合物制成，材料与化学和机械性能最佳匹配，从而实现连续和良好的电池连接性。一般固体电池再充满电需要10-12小时左右，而新电池不到一小时就能充满电。它有望用于电动汽车、航空/航天、智能家居和医疗设备等诸多领域。

南韩

升级表面活性剂材料，低温合成大面积石墨烯

该报驻韩国记者深感荣幸

韩国研究团队成功开发了一种利用基因工程大肠杆菌和葡萄糖制造芳香族聚酯塑料的技术；利用纳米粒子开发新一代表面活性剂；利用钨硒二维纳米薄膜和一维氧化锌纳米线研制了新一代宽光谱二极管光敏元件；基于新型纳米复合材料(氟化锡snf2)和碳的钠离子电池负极材料研制成功，钠离子电池的容量提高了约两倍。

此外，韩国大学利用二氧化硅纳米材料制造高灵敏度、透明、柔软的压力传感器，利用离子的运动在被动工作条件下传递外界刺激信号，对血压、心电图、物体表面特征等具有精确的传感能力。利用钛金属开发高质量的大面积石墨烯低温合成技术；通过模拟电鳗发电的原理和结构，开发了一种微型高压能量发生器，它利用数千个能量发生器组产生600伏电压。