环球科学：我国载人登月完成关键技术攻关，能送3人绕月，2人登月

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　　· 航天 ·

　　我国载人登月完成关键技术攻关

　　11月21日，在2022年中国航天大会主论坛上，中国工程院院士、中国载人航天工程总设计师周建平作《我国载人航天工程30年发展历程与展望》报告。它在报告中透露我国载人航天走向深空的第一步将是登陆月球。目前，已经进行多轮方案深化论证，完成关键技术攻关，正在研制新一代载人运载火箭、新一代载人飞船和月面着陆器。新一代载人飞船和月面着陆器具有更优的性能、更强的功能、更高的可靠性安全性，能够将3名航天员送入环月轨道、2名航天员登陆月球。

　　同时，他还透露我国载人航天“正在积极探索商业化发展模式”，神舟飞船和长征二号F火箭具有很高的可靠性安全性，新一代载人天地往返运输系统将进一步增强能力、降低成本。未来我国或将具备开展太空旅游的能力。（中国航天科技集团）

　　· 新技术 ·

　　解开锂电池枝晶形成的原因

　　多年来，科学家一直想开发更轻、更紧凑、更安全的可充电锂电池。如果能用较轻较薄的固体陶瓷材料代替电池正负极之间的电解液，用锂金属取代其中一个电极，可能有效减小电池尺寸和重量，也免去与易燃电解液相关的安全风险。但这条路上有个重要的障碍，就是锂电池中形成的枝晶，会在锂表面堆积并渗透到电解质中，导致电池短路，而背后的原理尚不清楚。最近，一项发表在《焦耳》杂志的研究介绍了枝晶形成的原因。

　　麻省理工学院的科学家在早期研究中发现，充电和放电时，锂离子来回穿梭，可导致电极体积发生变化。这会让固体电解质材料中产生应力。研究者说，为了沉积这种金属，需要加入额外的质量，体积也就不可避免地增大。而如今，研究团队又发现，如果材料有微小的缺陷，压力就会导致裂缝产生，从而形成枝晶。他们设计了一种透明电解质来观察这个过程，并证明施加压力可以操控枝晶的形成，让枝晶生长的方向与力的方向吻合。施加机械应力虽然无法阻止枝晶形成，但能控制方向，这意味着科学家可以指引枝晶与两个电极保持平行，以免对电池造成伤害。

　　· 医学 ·

　　疫苗可能延长侵袭性脑癌患者的生命

　　胶质母细胞瘤是最常见也最有侵袭性的脑癌之一，患者在确诊后平均还能存活12-18月。而最近，一项全球临床试验的结果发表在《美国医学会杂志·肿瘤学》（JAMA Oncology），科学家得出的结论认为一种用来治疗胶质母细胞瘤的疫苗DCVax-L可能为患者延长寿命。

　　共有331位接受过手术的患者参与临床试验，其中232人被随机分到DCVax-L组，另外99人则为对照组。研究者想要知道，接种这种疫苗与新诊断的胶质母细胞瘤患者和复发患者的生存期有无关系。结果，在新诊断的患者中，接种过疫苗的人（从随机分组时算起）存活期中位数为19.3个月，而接受标准护理和安慰剂治疗的对照组的中位数为16.5个月；在复发的胶质母细胞瘤患者中，接种组存活期中位数为13.2个月，而接受已批准疗法的对照者存或其的中位数为7.8个月。总体上看，13%的患者在接种疫苗后存活了5年以上，而对照组的这一数据为5.7%。科学家对三期临床试验的结果感到鼓舞，只是这种疫苗还需通过严格的审核批准，才可能应用于更多的患者。

　　· 天文学 ·

　　银河系恒星晕的真实形状

　　恒星晕由不可观测的暗物质主导，暗物质如同脚手架，物质悬挂在上面，经由引力形成了恒星等可观测等星系结构。天文学家通常认为恒星晕具有各向同性，即倾向于球形。近日，《天文学杂志》的一项研究对此发展了新模型，发现银河系的恒星晕是橄榄球形的，且处于倾斜状态。

　　研究者结合2013年欧洲航天局盖亚空间望远镜和多镜面望远镜H3分光仪（恒星晕高分辨率分光仪）的两组数据集建立了一个灵活的新模型。根据建模结果，银河系的恒星晕是橄榄球形的。研究者认为，恒星晕的结构由两堆恒星构成，形成于70 ~100亿年前矮星系“盖亚香肠结构”（GSE）与银河系的碰撞事件。当GSE运动到绕银河系运动的最远点时，其内恒星在远心点减速两倍，被银河系的强大引力吸引并脱落、散布在恒星晕中。同时，恒星晕的倾斜角度表明GSE是成一定角度与银河系碰撞，而非直线碰撞的。而暗物质主导的结构可能是倾斜的。这项研究对星系的互相作用和演化、暗物质的性质均有启示意义。

　　· 化学 ·

　　将沥青质转化为石墨烯

　　沥青质（asphaltene）是石油生产中的副产物，由数百甚至数千种化学物质组成，常被用作燃料或丢弃、填埋。这些处理方式不能很好地发挥沥青质的潜在价值，且容易造成环境破坏。近日，一项发表在《科学进展》的研究提出了一种将沥青转化为高价值的石墨烯的方法。

　　沥青质中含有70%-80%的碳。科学家利用焦耳热闪蒸（flash Joule heating）技术，将导电性差的沥青质与20%的碳黑混合，增加其导电性，再用高压电击将混合物在100毫秒内加热到3000 K的温度，使其转化为石墨烯。同时，沥青质中的氢、氮、硫等元素会转化为气体被排放。制造出的石墨烯可以与聚合物混合制成复合材料，用于3D打印。

　　· 植物学 ·

　　新设计实现速度最快的蝶泳机器人

　　迄今，游泳机器人的最大速度不超过一体长每秒，而海洋生物的游得更快，效率也更高。受蝠鲼生物动力学的启发，来自北卡罗莱纳州立大学的研究团队开发出了名为“蝴泳机”的软机器人，游动速度比之前的游泳机器人快4倍以上。有关该研究的论文发表于《科学进展》杂志上。

　　团队开发了两种“蝴泳机”，一种速度更快，每秒能游能3.74倍体长；另一种更便于控制，能左右转向，每秒能游1.7倍体长。“蝶泳机”通过侧翼驱动，侧翼类似于发卡，拥有两种稳态，机器人能在两种稳态之间切换驱动自身前进。相比过去的直接用马达给侧翼提供动力，新设计通过向软机器人的主体泵入空气进行控制，这种设计更加简单，因此机器更轻。“竞速”版本只有一个驱动单元；“可控”版本有两个并排的驱动单元，可以只滑动一个侧翼来转向。在目前的模型中机器需要被泵气的软管拴住，在未来，团队计划开发不被软管拴住的版本。

　　· 新冠疫情 ·

　　据国家卫健委官方数据，11月21日0—24时，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增确诊病例2225例。其中境外输入病例80例（广东35例，福建12例，重庆6例，云南6例，上海5例，浙江4例，四川3例，陕西3例，天津2例，湖南2例，内蒙古1例，江苏1例），含7例由无症状感染者转为确诊病例（浙江4例，福建1例，四川1例，陕西1例）；本土病例2145例（广东781例，北京274例，四川240例，重庆178例，云南147例，山西89例，内蒙古77例，河南75例，江苏51例，浙江37例，黑龙江28例，陕西23例，辽宁22例，山东22例，新疆19例，甘肃14例，贵州13例，湖南11例，福建10例，湖北9例，河北5例，海南5例，上海4例，广西3例，青海3例，安徽2例，西藏2例，天津1例），含592例由无症状感染者转为确诊病例（广东434例，重庆38例，四川24例，浙江20例，甘肃14例，北京12例，内蒙古7例，湖南7例，江苏6例，陕西6例，山西4例，辽宁4例，黑龙江4例，福建3例，河南3例，广西2例，青海2例，安徽1例，云南1例）。新增死亡病例2例，均为本土病例（河南1例，四川1例）；无新增疑似病例。

　　31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增无症状感染者25902例，其中境外输入148例，本土25754例（广东8241例，重庆6157例，北京1164例，甘肃983例，山东966例，新疆925例，四川821例，河北806例，河南798例，内蒙古745例，陕西715例，青海576例，山西382例，湖北353例，吉林312例，黑龙江293例，天津264例，江苏233例，广西233例，云南161例，湖南121例，宁夏115例，辽宁84例，贵州75例，浙江67例，安徽53例，上海44例，福建20例，海南19例，西藏15例，兵团9例，江西4例）。

　　截至2022年11月20日，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团累计报告接种新冠病毒疫苗344237.6万剂次。

　　撰文：王昱、栗子、王嘉钰、马一瑗、韩佳桐