2017世界科技发展回顾

基因测试新技术

新概念造影剂“纳米MRI灯”

巴西转基因大豆

记录DNA数据

具隐身效果的膜材料（模拟效果图）

耐水性超薄太阳能电池

生物医学

美 国

干细胞研究取得重大进展，美科学家发现了胚胎干细胞类似受精卵的发育潜能，制造出具有造血干细胞功能的细胞，还成功地用抗体将成体细胞编程为多能干细胞。而以“艾伦干细胞浏览器”为名的同一母细胞的不同干细胞3D图片集在线发布，有力推动了与癌症等疾病相关的细胞结构变化研究。

对多种人类疾病的研究广泛深入开展，尤其是艾滋病、埃博拉、寨卡等病毒的研究都取得了多项重大成果，引人注目，为人类最终攻克这些疾病奠定坚实基础。

英 国

“三父母”婴儿技术获批 持续资助生物科学研究

3月，英国生物银行还宣布，将对该银行拥有的50万名志愿参与者样本进行基因测序，预计将耗资1.5亿英镑，历时3至5年。

在科研方面，英国生物技术和生物科学研究理事会宣布，政府将持续性投入3.19亿英镑支持生物科学研究，以确保国际竞争力，应对人口增长、化石能源替代和老龄化等全球挑战。

德 国

基因测试判断癌变 DNA甲基化过程揭秘

莱布尼茨人体老化研究所研究人员首次证实，当基因的启动子出现甲基基团损失，基因就会出错。其结果是产生非正常蛋白质，干扰正常细胞的构成，使细胞的功能和身份识别大规模破坏，细胞变异并可能导致癌症，这就是DNA甲基化的一个神秘过程。

中国科学院昆明植物研究所吴建强课题组与马普化学生态学研究所合作，发现名为菟丝子的寄生草本植物具有在寄主植物间传递抗虫信 能力，对农业上治理寄生植物危害提供了新的启示。

俄罗斯

特定疾病研究有成果 人造血液通过I期临床

在防治艾滋病方面，圣彼得堡大学基因组生物信息中心科学家拟通过研究部分欧洲人种对艾滋病病毒具有先天免疫性的现象，找到治疗艾滋病的有效途径；俄中两国科学家宣布将联手研制艾滋病组合疫苗，该疫苗包括俄罗斯的DNA组分（DNA疫苗）和中国的加速蛋白（增强蛋白）组分。

人造血技术成为俄生物技术新方向。俄卡卢加州基于聚血红蛋白的血液替代品项目已通过第一阶段人体临床试验，该血液替代品有望成为战争、恐怖袭击、自然灾害发生时解决血液短缺的有效途径。俄国防部科研活动管理总局宣布，俄国防部正在测试一种载氧量超过同类产品的国产新型军用人造血。

韩 国

生物技术成果频出 学术信誉正在重塑

首尔大学开发出一种不使用诱导分化技术、提高干细胞治疗安全性的新方法，能够将中胚叶性脂肪干细胞分化为不同系统的神经干细胞。

韩国成功开发新概念造影剂“纳米MRI灯”，可以大幅提高患病组织同周边组织的差异度，能够替代病理检查确诊癌症，以及用于其他分析和检查。

首尔大学和江原大学成功地制作了用于人体移植的人工肝脏。

日 本

抗干旱水稻育成功 遗传病研究获进展

有关遗传病的研究取得很大进展。日本科学家从基因敲除小鼠中发现众多疾病模型，有助于寻找遗传疾病原因及开发新治疗方法。7月，日本理化学研究所发现了360个基因敲除小鼠品系可作为已知遗传性罕见疾病的模型小鼠，以及135个品系可作为新的孟德尔遗传病模型候选。该研究成果为科学家对推进不明原因疾病的研究寄予了厚望。

巴 西

基因组计划成果显著 生物制药市场份额高

巴西高度重视生物技术，大力实施基因组计划。在破译和绘制人类癌细胞基因组图谱方面的世界排名仅次于美国。巴西生物技术行业协会公布的资料显示，巴西生物技术目前的主要成果包括：为国际人类基因资料库提供的数据居世界前列；造成柑橘和甘蔗病害的基因研究处于领先地位；转基因技术领域中如棉花的抗虫性、芸豆的抗病毒性、大豆免施除草剂的研究效果明显；对抵抗热带疾病疫苗的开发与世界水平同步。

一个新的转基因大豆品种获批，其含有两种抗虫基因，并对草甘膦、草铵膦和二氯苯氧基乙酸三种除草剂具有耐受性。

巴西拥有拉美地区最大生物制药市场。据预测，2017年巴西医药市场份额超过400亿美元，或成全球第四大制药市场。

乌克兰

医用材料层出不穷 生物相容性成亮点

乌克兰国家科学院物理研究所制成一种用于治疗烧伤和伤口愈合的辐射交联水凝胶医用敷料。该水凝胶柔性薄膜厚度为3—4毫米，是无菌透明胶状材料，水分含量占80%—90%，具有生物相容性，有助于密封、冷却和愈合伤口。

以色列

用云软件分析农作物 人工海水革新水产养殖

初创企业NRGene绘制出面包小麦、意大利面小麦及野生型二粒小麦的基因组，并与中国基因组学技术企业基诺合作，探索陆地棉的基因组成分。此外，公司计划将其基因组排序软件和运算法则授权分析人类DNA，帮助确诊早期基因性疾病，力争为患者提供个性化药物治疗。

NRGene公司与孟山都公司以及基因组研究技术开发公司Illumina达成协议，共同建立基因组分析的云软件，加强孟山都公司从海量基因、基因组和性状信息中预测、比较、选择最佳的基因组成。公司推出基于云端的软件，可帮助客户快速高效地研究作物的基因组，对农作物特质做出更好评估，从而提升农业的生产效率。

Latimeria公司所研发的技术可以生产人工海水并进行海产（如鲈鱼）养殖，在减少对海水依赖、节约水资源的同时提高了养殖用水的清洁度。

新材料

美 国

二维材料热度不减 柔性材料成果频频

柔性材料、轻质材料也是新材料领域研发重点：具有隐身性能的柔性吸光材料，可将太阳能电池效率提高3倍以上；超轻晶体铝，密度只有0.61克/立方厘米；在室温下呈液态的金属合金，则可用于制造柔性晶体管。

美国和奥地利科学家共同研制出全新的材料——外尔—近藤半金属，这种可用于量子计算机的材料，拥有一些无法由经典物理学而只能用量子力学来解释的属性。

另值得一提的是，哈佛大学1月份宣布制造出地球上首块金属氢，引起轰动，但一个月后称这块金属氢样本因实验操作失误消失了。这成为2017年新材料研究领域的一大憾事。

日 本

极强韧材料制橡胶 太阳能电池可水洗

可水洗粘贴式电源有望实现。日本理化学研究所和东京大学研制出的有机太阳能电池不但超薄，能量转化率达到7.9%，且具有极高耐水性。

东京大学、理化学研究所首次在磁性体（Mn3Sn）内发现了“威尔粒子”，至此，人类发现了与铁磁性体和反铁磁体不同的新型磁性体“威尔磁体”。威尔磁体即使在没有磁场情况下也可产生巨大的霍尔电压，具有全新量子功能的特异物质特性，为实现威尔粒子驱动量子计算机开拓了新路。

新能源产业技术综合开发机构在世界上首次成功合成了高纯度FeNi超晶格磁体材料。新合成方法工艺简单，适用于工业生产，将极大地推进不使用稀土元素而获得高性能磁体的应用进程。

德 国

反铁磁体成新研究 太阳镜镜片能充电

卡尔斯鲁厄理工学院研究人员发明了可利用太阳能给手机充电的半透明有色太阳镜片，镜片的有机太阳能电池有一个微处理器和两个电量显示器，显示太阳光照强度以及周围环境温度。该技术或为太阳能的进一步应用奠定基础，例如将有机太阳能电池嵌入窗户或玻璃天窗。

韩 国

半导体产量全球领先 电子墨水打印出电路

韩国国防科学研究所开发出了利用“柔性电极”的等离子织物制作技术，可以像编织一样制作不同面积与形态的可穿戴式等离子织物，用于防化、防毒、杀菌、医疗装备等多种领域。

韩国崇实大学的研究小组利用高分子材料开发出具备多种感知能力的电子皮肤，其触觉感知能力与动物皮肤类似，还可以感知到空气的波动，在医疗、航空航天等领域有广阔的潜在用途。

韩国电气技术研究院发布了一种添加了碳纳米管和纳米粒子的电子墨水。通过控制墨水的表面张力，能够使用3D打印机打印出数百纳米尺度的电气线路，大幅提升3D打印技术的可用性。

巴 西

重视纳米技术发展 开发新产品和工艺

为了抢占这个潜力巨大的市场，巴西政府非常重视纳米技术的发展。巴西科技部制定了系统的纳米技术创新发展战略，成立了纳米技术联合委员会，总体负责国家纳米技术发展规划与管理，确立了纳米材料、纳米生物技术等发展方向。

巴西科技部和国家科技发展理事会拨出专项资金，重点开发新的纳米产品和工艺流程，重点研究：纳米生物技术、新型纳米材料、用于光电子学的纳米技术、生物传感器、组织生物工程、给药用生物降解纳米粒子和磁性纳米晶体。

乌克兰

硒化铟带来电子学革命 铁基合金成核心材料

2017年10月，乌克兰国家科学院金属物理研究所宣布开发出一种既是金属也是金属玻璃的铁基合金，用其制造的加热元件属于低温制品，可弯曲、不易受损，可用于生产变压器、节流器、加热设备和磁导体的核心部件。

俄罗斯

先进材料研发提速 科研生产潜力增强

在具体成果方面，莫斯科大学研究人员研制出一种新型高分子复合材料，可耐受450℃高温，强度远超航空铝钛合金，将为建造超轻型飞机和卫星提供可能。

俄前景研究基金会宣布，俄科学家研制出一种能够防范包括病毒在内最微小危险粒子的膜，这种膜具有隐身效果，可用于医疗、军事等目的，也可用于制作超轻型、高性能的士兵作战服，具有良好的隐蔽性。

俄远东联邦大学科学家开发出一种能将普通窗户变成太阳能电池板的高分子发光材料，这款集光器能够利用环境中常见的散射光线，并将集聚的光能转变成电能。

俄托木斯克理工大学基于生物吸收聚合物研制的生物降解植入体目前已进入临床试验阶段，这种聚合物能够在有机体内完全溶解，在植入部位形成新的骨骼组织。