2015年世界科技发展回顾.pdf

2新闻热线： 010—58884080 E-mail： kjrbgjb@■值班主任刘海英责编聂翠蓉王小龙2016 年 1 月 6 日星 期 三国际新闻GUO JI XIN WEN20152015 年 世 界 科 技 发 展 回 顾年 世 界 科 技 发 展 回 顾科技日报国际部科技日报国际部先进先进 制造制造美国韩国法国俄罗斯加拿大日本田学科 （本报驻美国记者） 在2015年里， 3D打印技 术发展迅速， 打印出的产品五花八门 打印技术方面： 硅谷一家创新公司开发出一种全新 的 “连续液界面生产工艺” ， 通过操纵光和氧气将液体媒 介中的物体融合在一起， 构造出物体的3D模型， 不仅能 让 3D打印速度提高 25到 100倍， 而且能制造出其他方 法无法获得的结构； 普渡大学科研人员利用喷墨打印技 术制造出液体合金设备， 能打印用于一切弹性材料和纤 维上的柔性可伸展导体； 密歇根理工大学研发出一种小 型设备， 通过在 “生物墨水” 中添加石墨烯， 打印出人工 神经组织； 哈佛大学研制出一种新型多材料打印头， 能 混合并打印浓缩、 有粘弹性的 “墨水” 材料， 不仅能控制 几何形状， 还能在运行中改变材料成分； 麻省理工学院 研制出一种称为 “多种制造系统” 的新型3D打印机， 能 一次使用10种不同材料， 打印分辨率达40微米级， 该校 还通过3D打印技术造出精美绝伦且用途更广的玻璃。

打印产品方面： FDA首次批准美国 Aprecia制药公 司利用3D打印技术生产癫痫病药物 （SPRITAM） ， 向个 性化定制药物迈出了重要一步； 通用电气公司3D打印 出一台可点火运行的小型喷气发动机， 长30厘米、 高20 厘米， 在通油测试时每分钟转速可达33000转； 海伦·德 沃斯儿童医院首次将两种常见的成像技术 （CT 和 3D 经食道超声心动图） 成功地结合在一起， 打印出更精确 的3D心脏模型； 加州大学圣地亚哥分校利用新的3D打 印技术， 开发出能够在液体中游泳并具有多种用途的微 型机器人； 一名机械工程专业的学生用3D打印技术成 功设计和制造出世界上第一把能自动装填的3D打印左 轮手枪 光电子制造技术方面： 美国科学家利用迄今最纤薄 （仅为三个原子厚） 的钨基半导体作为发光 “增益材料” ， 制造出一种新型纳米激光器； 伊利诺伊大学香槟分校通 过结合3D全息光刻和2D光刻技术， 制造出一种适用于 大规模集成电路的高性能3D微电池 （只有指尖大小） ； 斯坦福大学首次通过拉伸二硫化钼的晶体点阵，“扯” 出 能隙可以变化的半导体， 为制造高性能传感器和太阳能 电池等奠定了基础； IBM研制出首个制程为7纳米的测 试芯片， 厚度仅为头发丝的万分之一， 计算能力为当前 最强芯片的 4倍， 突破了半导体行业的瓶颈； 美国科学 家将石墨烯和氮化硼纳米管结合， 研制成全新的混合数 字开关， 可作为电子产品中控制电流的基本元件。

此外， 美国科学家还研制出全球首款全彩色柔性薄 膜反射显示屏， 其通过外部施加的电压来改变自身的颜 色， 不需要光源， 相反它会反射周围的环境光为其所用； 波音公司于2012年提出的一项用于飞机的激光动力推 进系统专利于2015年7月获批， 该技术能在放射性燃料 上点燃高能激光， 或能用来推动火箭、 导弹和航天器等3D打印技术突飞猛进； 光电子制造技术 实现突破； 全新柔性薄膜显示屏等其他制造 技术也取得成功郑焕斌（本报驻英国记者）7 月， 英国皇家海军在 HMS Mersey号舰上测试了一款利用3D打印技术制造 的无人机 （Sulsa） 该无人机利用一个 3米长的弹射器 发射升空， 然后按照预定的飞行路线飞行了5分钟后平 安着陆Sulsa翼展 1.5米， 采用螺旋桨驱动， 其四个主 要部分由3D打印机制作完成 8 月， 剑桥大学和瑞士科学家联合研制出一种能3D打印出无人机； 能自我进化的机器人 系统问世； 用3D打印零部件制造的空客发动 机成功试飞英国自我进化并不断改进性能的机器人系统其最终目 标是研制出能适应周围环境的机器人， 未来或能应 用于汽车制造或农业领域同月，“英国机器人和自 控系统网络” 组织成立， 统筹规划机器人技术方面的 学术和科研核心资源， 促进院校、 科研机构与企业展 开合作， 加速前沿技术实用化。

此外， 英政府还表示 将加大力度， 通过多种形式为从事机器人技术研发 的中小企业提供资金和政策支持， 资助创建与机器 人技术相关的学术研究中心、 人才培训中心和开发 设施 10月， 英国Medisieve公司开发出一种3D打印的磁 性血液过滤器， 该过滤器可以在4个小时内消除90%的 受疟疾感染细胞， 被誉为 “革命性疟疾治疗装置” 10月， 爱丁堡赫瑞瓦特大学在3D干细胞打印领域 获得新突破， 这一成果或有助医生给出针对患者自身 特点单独定制药物的给药方案， 同时也会导致对医学 动物测试需求的减少 11月， 罗·罗公司发动机专家团队采用 3D 打印零 部件制造的最新超强动力的空客发动机——Trent XWB-97成功完成了第一次飞行试验李宏策（本报驻法国记者）先进制造技术是法国 2015年提出 “未来工业” 战略中的核心内容， 法国目前致 力于开发机器人、 人工智能和3D打印等智能制造技术 由法国阿里德巴兰机器人公司制造的机器人Pep- per能通过面部表情、 语言和身体姿态来识别情感， 并 且给出恰当的回应这预示着社交人工智能与机器人 结合进入新发展阶段社交人工智能与机器人结合进入新发 展阶段； 3D打印技术有突破， 制造出第一台 来自欧洲的3D太空打印机。

法国欧莱雅集团宣布与芝加哥生物打印初创公司 Organovo共同研发会呼吸的3D打印活体皮肤， 可用于 测试产品毒素和效用 法国巴黎第六大学研制出一种能在受损后自我修 复的小型机器人， 未来可应用于制造救灾机器人， 使其 能够在恶劣环境下工作 法国泰雷兹 · 阿莱尼亚航天公司在建的两颗远程通 信卫星采用欧洲最大的3D打印航天器零部件该遥测 和指挥天线支撑结构为铝合金制件， 尺寸约45厘米×40 厘米×21厘米， 采用 “粉末床增材制造” 工艺和欧洲最大 的激光束熔融设备制成另外， 由法、 意合研的 “便携式 机载3D打印机 （POP3D） ” 于12月6日随运载飞船送至 国际空间站， 这也是第一台来自欧洲的3D太空打印机德国顾钢 （本报驻德国记者） 2015年德国联邦教研部大 力支持中小企业参与 “工业4.0” 项目， 教研部投入2500建立新的工业 4.0 合作平台， 开发新一 代机器人， 3D打印人造血管万欧元协助建立新的工业4.0合作平台， 由原来几个行 业协会牵头转向由政府、 行业协会、 研究机构和社会多 个层面共同参与， 加强了 “工业4.0” 战略的实施力度 德国马普智能系统研究所开发出两款新一代机器 人 “阿波罗” 和 “雅典娜” ， 这种机器人头部装有摄像头 和传感器， 可以对周围环境进行扫描， 其反应速度相当 快， 每毫秒可以做出一个反应。

可以像人一样具有自 我学习和自我适应环境的功能， 未来可以在许多复杂 的环境中替代人类工作 德国弗朗霍夫研究所成功利用 3D 打印技术制造 出人造血管， 他们采用了喷墨打印与立体光刻相结合 的方法， 解决了打印只有20微米厚的多孔、 多分叉人造亓科伟 （本报驻俄罗斯记者） 俄滨海边区机器人产 业集群聚集了包括 “Tetis” 集团、“海洋仪器” 康采恩以 及 “海洋水下武器—水工仪器” 康采恩等20多家俄罗斯 企业， 得到100多家生产和科研单位的支持新研制的 “大键琴-1R” （Kalvesin-1R） 机器人能下潜到 6000 米 深， 能在北极海底低温环境下工作 俄罗斯联合仪器制造公司正在开发 URP-01G 履 带式通用作战机器人平台， 有效载荷为 2吨， 拥有独创 的控制系统和尺寸平台拥有模块化设计， 在其基础 上可生产打击侦察、 保安巡逻、 扫雷、 辐射和化学侦察、 灭火等多种机器人 俄萨马拉国立航空航天大学的科学家在实验室中研 发出一项航空工业零部件3D制造技术， 利用金属粉末在机器人产业受重视， 取得长足进步； 研 发出航空工业零部件3D制造技术特殊3D打印机上进行 “烘焙” 得到相应零部件， 并成功利 用该技术制造出涡轮机和燃烧室等飞机关键部件。

冯卫东 （本报驻加拿大记者） 1月， 加开发出构建下 一代生物传感器的通用技术， 可将生化过程转换为更 易观察的颜色变化， 这种新工具可帮助科学家们解决 从细胞生物学基本机制到精神疾病根源， 乃至开发新 颖疗法等方面的问题 6月， 加拿大研究人员参与的国际团队研发出一种 新型石墨烯传感器该生物传感器不仅对检测霍乱毒 素具有非常高的灵敏度， 还能为癌症和其他传染病提 供早期诊断 11月， 滑铁卢大学毕业生利用众筹设计出3D打印 设备， 成为加拿大夺得2015年国际詹姆斯·戴森设计奖 的第一人新设备 Voltera V-1可在数分钟内打印出 原型电路板， 生产成本2000美元以内构建下一代生物传感器通用技术； 研发 新型石墨烯传感器； 3D 打印设备夺得国际 设计大奖葛进 （本报驻日本记者） 日本是制造业大国， 但在 市场快速扩张的人工智能、 智能制造等方面， 日本的优 势却并不明显2015年日本在该领域取得的成果以改 良型、 完善型居多， 突破性成果很少 产业技术研究所与相关公司的研究人员开发出新 的机器人感知系统， 该系统可使机器人根据乐曲的节 奏， 自动编舞并翩翩起舞 大阪大学与相关制造公司的研究人员共同开发出 新型社会对话机器人。

该机器人能像人一样与对象目 光相对， 合着对方说话的节奏回话这使得机器人的 拟人化更进了一步 NEXT21公司与欧洲公司合作开始在欧盟各国销售 3D打印成型的人工骨骼这种3D打印骨骼价格便宜， 还 因不需热处理具有与患者自身骨头愈合快的优点 大阪大学、 京都大学与国际电气通信基础技术研究所 共同开发出能与人类自然对话的人型机器人该机器人 具有与人外观相似度高、 对声音识别程度高等优点开发出新型可对话机器人， 使机器人拟 人化更进一步； 生产并销售 3D打印的人工 骨骼薛严 （本报驻韩国记者） 2015年， 韩国在机器人领 域不断加强投入， 并试图以机器人产业带动智能制造行 业在韩国的振兴 1月， 韩国全南大学细菌机器人研究所研发出世界 上首个可治疗癌症的 “体内医生”——纳米机器人该 机器人由生物体细菌和药物的微型结构两部分构成， 可 对大肠癌、 乳腺癌、 胃癌和肝癌等高发性癌症进行诊断 和治疗 10月， 韩国政府宣布将与三星电子联合开发精密 制造机器人， 为国内制造业提供助力， 这些机器人将用 于生产、 消费型电子产品等需要高精度的产品 11月， 韩国首尔大学受植物缓慢运动的启发， 研发 出一种由湿度变化驱动、 不需电池的微型机器人， 这种 机器人能执行像消毒伤口、 消除皮肤皱纹、 促进皮肤组 织新陈代谢等类型的工作。

加强机器人产业领域投入， 宣布开发精 密制造机器人； 研发出可治疗癌症的纳米机 器人和由湿度变化驱动的微型机器人血管的关键技术这一技术突破有望广泛应用在治愈 皮肤创伤、 人工皮肤再造和人造器官等医学领域科技日报北京1月5日电 （记者华凌） 日本大阪大 学一个研究小组首次成功证明， 在二维有机导电聚合 物薄膜上存在库仑阻塞现象， 他们还通过量子计算和 电导率模型实验验证了相关理论依据该研究结果或 可颠覆对有机导体传导机制的传统理解， 并有助于设 计有机分子器件的性能 当颗粒尺度达到纳米级， 体系电荷便 “量子化” ， 即充电放电过程是不连续的， 导致电子不能集体传输， 而 是一个一个单电子输运， 这称为库仑阻塞效应 目前， 有机设备越来越多， 其中如由廉价的碳基低 分子合成的导电聚合物， 通过结构的改变会具有金属、 半导体和绝。