前沿播报 | 基因编辑让家蚕大量表达蜘蛛丝、量子相干性与量子关联循环转化、微流体系统驱动的软体机器人、3D打印人造鳃…

整编 | Silver   主播 | Helen

中国科学家采用基因编辑使家蚕大量表达蜘蛛丝

近日，《美国国家科学院院刊》在线发表了中科院分子植物科学卓越创新中心的研究论文，该论文报道了利用基因定点替换的方法在家蚕丝腺和蚕茧中大量表达蜘蛛丝蛋白的研究成果。研究表明，在转化个体的丝腺和蚕茧中均可检测到蜘蛛丝蛋白的表达，其含量在纯和个体的茧层中可达35.2%，远远高于已报道的转基因方法（0.3-3%）。该项研究拓展了家蚕丝腺生物反应器的应用，为利用家蚕大量生产新型纤维材料及表达其它高附加值蛋白提供了新的策略。

中国科大实现两类不同量子资源间的相互循环转化

由来自中国科学技术大学、新加坡南洋理工大学、北京大学和清华大学的科学家组成的研究团队，近日在量子资源研究中取得进展，提出了量子相干性（quantum coherence）与量子关联（quantum correlation）之间的循环转化方法，并在光子系统中实验验证了该方案。相关研究发表在《物理评论快报》上。

科学家发现地球上最小且运动速度最快的生物

美国佐治亚理工学院的科学家近日发现地球上最小且运动速度最快的生物。该生物被称为Spirostomum，是一种单细胞原生动物。研究人员表示，Spirostomum可以在几毫秒内将身体缩短60%以上。对该生物的研究有望为纳米机器人的研制提供思路。

受孔雀蜘蛛启发，哈佛大学研发微流体系统驱动的小型软体机器人

哈佛大学的研究人员近日开发出一种生产小型软体机器人的新方法，创造出一种由微流体系统驱动的柔性孔雀蜘蛛机器人。该软体蜘蛛机器人仅由硅橡胶构成，具有18个自由度，包括结构、运动和颜色的变化。这种机器人较小的尺寸和灵活性可以为内窥镜和显微外科提供全新的方法。

中国科学家开发基于摩擦纳米发电技术的高灵敏、自驱动听觉传感系统

（A）摩擦电听觉传感器件构建的社交机器人示意图；

（B）摩擦电声音传感器件的基本结构；

（C）摩擦层材料表面刻蚀粗糙化（增强表面电荷密度和信号输出强度）；

（D）摩擦电声音传感器件（圆片式，可透明）；

（E）声音传感器件的结构分解示意图；

（F）震动薄膜在不同频率激励下的模式模拟；

（G）自驱动声音传感器件的信号产生原理。

近日，重庆大学和中国科学院北京纳米能源与系统研究所合作，研制出采用了摩擦纳米发电技术的圆片式自驱动单通道人工耳蜗，通过器件内部结构设计可实现高灵敏度宽频响应以及频选特性，展示了其在社交机器人听觉系统以及外部助听设备中的潜在应用价值。

科学家研制3D打印人造鳃，水下呼吸或成现实

来自MicroLab的材料科学家Jun Kamei近日设计了一件名为Amphibio的人造鳃，它是一种由3D打印技术制成的“围脖状”多层材料。由于鳃内的氧气浓度低，这使得Amphibio能够从周围的水中吸收溶解氧并将多余的二氧化碳排出。不过Amphibio还未成熟到代替传统的潜水设备，更广泛的应用还需要进一步的实验改进。

德国研制出新型磁控可切换等离子体路由器和等离子体调制器

等离子体波导为开发极小型光学器件提供了可能，并为用于信息处理、光计算等领域的下一代集成纳米光子电路提供了新的途径。近日，由德国Joachim Herrmann博士领导的团队研究了磁化波导中表面等离子体极化激元的传播。在此研究成果基础上，他们提出了新的可切换磁化等离子体路由器和新的磁化等离子体盘调制器，可实现多种纳米光子功能。

科学家研制基于可再生资源的生物塑料，可在30分钟内获得

近日，《自然·通讯》报道了一种可以生产出与传统塑料特性相似、但是更可持续的塑料聚合物的方法。该研究表明，瓶级聚乙烯呋喃酸酯——一种基于可再生资源的生物塑料——可在30分钟内获得。

波音公司推出新型F-15战机，或将取代F-15C/D

F-15作为一型单座双发战斗机，用于争夺制空权、摧毁地面以及海上目标。目前，波音公司向美国空军推介新型F-15X战机，依然是单座双发，并装备了一系列新武器，包括反舰导弹。与美军现有的F-15相比，F-15X战机将拥有更好的飞控能力、显示屏、雷达以及更加强大的发动机，能搭载更多的武器。

美国国会为网络强化导弹防御系统追加预算资金

美国国会近日已批准向网络强化导弹防御系统(Cyber-harden Missile Defense System)注资约5100万美元，预计拨款者将进行跟进，在国防支出账单中追加大约1亿美元的额外资金。使用干扰和电子攻击的网络强化导弹防御可以解除敌军系统防御，这一战略在对付未来可能的对手的战争中能够发挥重要作用。

来源：《物理评论快报》、《先进材料》、《科学·机器人学》等