一組科技新聞：300米深谷在建大橋倒塌、納米機器人、創新指數中國升美國跌、阿里每天交1億元稅

最新 01-25

監控直播在建大橋轟然倒塌!工人墜落近300米深的山谷

當地時間1月15日哥倫比亞首都波哥大附近發生了一起重大慘劇，監控顯示：一座正在修建的跨山大橋突然斷裂橋上施工的工人墜落近300米深的山谷，根據目前的消息至少有10人已經遇難、數人受傷還有10多人失蹤，從現場的視頻畫面來看，橋樑攔腰折斷，一半掉入了峽谷中，現場群眾均表示，場面觸目驚心。

大橋倒塌時，多人沒有及時逃跑，直接墜入了深達280米的峽谷。

據悉，這座被稱為Chirajara的斜張橋，是連接首都波哥大和東南部城市比亞維森西奧的主幹道一部分，全長約446米，距離首都波哥大約95公里（60英里），預計在今年3月底完工。

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哥倫比亞斷橋墜落現場

快如閃電！科學家研發新型DNA納米機器人！

世界各地的科學家們正在研究未來的納米工廠的新技術。他們希望這些總有一天會被用於分析生化樣品或生產活性醫藥劑。這些分子機器尚未部署大規模迄今為止的唯一原因是，它們太慢了。

即使是現行的運動設計，在分子的組合上可能就會花費好幾個小時，這使得DNA機器在追求「時效性」的情況下不太實用。

近日，慕尼黑工業大學（TUM）的科學家已經開發出一種新型的電推進技術。科學家基於分子研發出一種DNA納米機器（具體來說，是一隻手臂），當技術發展成熟後，它就可以被用於完成「即時任務」。

研究人員發現，他們可以利用DNA分子的電荷從而快速、準確地移動手臂，使之受到電脈衝的控制移向正確的方向，DNA納米機器人通過電場可使得機器速度比之前快10萬倍，甚至可以在幾毫秒內作出反應。

當看到DNA機器人執行一連串動作時，你可以想像這背後是納米工廠「數百萬」分子們共同協作的成果。

此外，在許多方面，這種新方法使DNA納米機器變得實用。其中包括把複雜的分子（比如醫藥）拼湊在一起、識別微小的物質等等，具有很廣泛的應用場景。

DNA機器人

中國升，美國跌：2018彭博創新指數

彭博社發布了2018彭博創新指數，韓國首爾又下一城，而矽谷的地位卻出現了滑落。6年來，美國首次跌出前10，韓國和瑞典繼續保持著前兩名。

這份榜單的制訂參考了7個標準，包括研發開支以及高科技企業專註度等。

韓國已經連續5年在這份榜單上排名榜首，進入21世紀後，該公司市值最高的企業三星電子已經在美國獲得的專利數量在全世界所有企業中排名第二，僅僅次於IBM。另外該公司的半導體、智能手機和數字媒體設備業務在韓國已經形成了生態，整合了韓國國內的供應商。

中國的排名上升兩位，來到第19位，原因在於中國從事科技與工程的人員在總勞動力之中的佔比越來越高。另外在華為等企業的帶領下，中國的創新專利數量也越來越多。

美國從去年的第九名跌到了第十一名，Information Technology & Innovation Foundation總裁羅伯特·D·阿特金森（Robert D. Atkinson）表示：「美國排名下降的趨勢可能會持續下去，因為其他國家都推出了更加有利於創新的政策，比如研發稅務激勵和用於鼓勵研究的政府基金等。

創新指數排名前10的國家

NASA開展載人火星任務核動力系統測試

據美國太空網22日消息，美國國家航空航天局（NASA）正在進行一項重頭測試：核動力系統測試。

空間核動力長期以來被認為是空間科學和探索的一項有利技術。NASA一直對其進行大量投資，目的就是為大幅提高人類的探索能力。一個小型的核裂變系統不僅能允許NASA重新考慮數百瓦級的航行任務，還將最終實現需要千瓦功率的科學飛行任務。

現在，NASA的緊湊核裂變系統測試正在美國能源部位於內華達的國家安全場址緊鑼密鼓地進行。研究人員已進行到組件測試階段，確定每個反應堆部件的狀況，即其如何對由裂變反應產生的中子輻射作出反應。

這一系統起源於NASA一個名為Kilopower的項目。該項目是由NASA、洛斯阿拉莫斯國家實驗室和能源部多方合力研發的「迷你」核反應堆，使用鈾-235作為核燃料，低成本且可擴展，發電不受環境影響，也無需擔心燃料耗盡。

這一裂變動力系統已被認為是載人登陸火星及其他行星的關鍵——其著眼的未來宇航員和機器人太空任務，不僅包括登陸火星表面、月球，還將延伸至太陽系內其他目的地。

NASA首席技術專家李·梅森表示，火星與地球環境截然不同，光照少且夜晚極寒，沙塵暴可持續數周甚至數月，而Kilopower項目的緊湊型核動力系統，能為單一著陸器提供足夠電力。NASA空間技術任務委員會副主管史蒂夫·喬爾奇克稱，這次測試成功將是太空核電的一次重大飛躍。

Kilopower核反應堆

量子技術將在哪些領域大顯身手

量子信息科學（QIS）基於獨特的量子現象，如疊加、糾纏、壓縮等，以經典理論無法實現的方式來獲取和處理信息，技術應用包括量子感測與計量、量子通信、量子模擬及量子計算等方面，它將在感測與測量、通信、模擬、高性能計算等領域擁有廣闊的應用前景，並有望在物理、化學、生物與材料科學等基礎科學領域帶來突破，未來可能顛覆包括人工智慧領域在內的眾多科學領域。

量子感測與計量：用途多多

QIS在感測與計量領域有多種用途。利用糾纏現象，可將不同的量子系統彼此相連，對一個系統的測量會影響另一個系統的結果——即使這些系統在物理上是分開的。兩個量子系統處於略有不同的環境中，可通過彼此干涉提供有關環境的信息，從理論上講，這種原子干涉儀提供的感知性能要比傳統技術高出幾個數量級。原子干涉儀除用於慣導外，還可改裝為重力儀，以及用於地球系統監測、礦物質精確定位等。量子授時裝置，如美國國家標準技術研究院（NIST）研製的量子邏輯鍾，是目前世界上精度最高的授時裝置之一。光子源及單光子探測技術可提高光敏探測器的校準精度，用於微量元素的探測。

量子加密通信：安全性更高

傳統加密技術使用密鑰：發送方使用一個密鑰對信息進行編碼，接收方使用另一個密鑰對信息進行解碼，但這樣的密鑰有可能被泄露，從而不可避免地遭到竊聽。不過，信息可以通過量子密鑰分布（QKD）進行加密。在QKD中，關於密鑰的信息通過隨機偏振的光子發送，這限制了光子，使其僅在一個平面中振動。如果此時竊聽者測量信息，量子狀態就會坍塌！只有擁有確切量子密鑰的人，才能夠解密信息。

量子通信還可能應用於虛擬貨幣防偽和量子指紋鑒定等等。未來，量子網路將連接分散式量子感測器，用於全球的地震監測。而在5年—10年內，有望開發出可靠的光子源及相關技術，實現遠距離量子信息傳輸，並推動量子處理器之間數據共享協議的相關理論研究。

量子模擬：建模材料最可能

量子模擬器使用易操控的量子系統，來研究其他難以直接研究的量子系統屬性。對化學反應和材料進行建模是量子模擬最有可能的一個應用。研究者可以在計算機中研究數百萬美元的候選材料，而無需再花費數年、投入數億美元，卻只能製造和定性少量材料。不管目標是更強的飛機用高分子材料、更有效的車用觸媒轉化器、更好的太陽能電池材料和醫學品，還是更透氣的纖維等，開發環節加快將會帶來巨大價值。

基於不同技術的量子模擬器原型已在實驗室環境得到了驗證。

量子計算：未來研究顯神通

量子計算是通過疊加原理和量子糾纏等次原子粒子的特性來實現對數據的編碼和操縱。在過去的幾十年里，量子計算只存在於理論上，但近些年的研究已經開始出現有意義的結果，開發並驗證了多種量子演算法，研製出了量子計算機實驗原型機，未來的5年—15年里，我們很有可能製造出一款有實用意義的量子計算機。

量子計算機的出現將給氣候模擬、藥物研究、材料科學等其他科研領域帶來巨大的進步。不過，最令人期待的還是量子密碼學。一台量子計算機將可以破解目前所有的加密方式，而量子加密也將真正無懈可擊。