今日科技话题：全球首条特高压穿越长江隧道贯通、发现新一类半金属、成功研发第三代核电关键设备、奥陶纪海洋动物群繁盛的“玄机”

8月21日上午9点，随着巨大的“卓越号”盾构机刀盘破土而出，潜在长江深处的一条长5468.5米的“蛟龙”，匍匐前行近400个日夜后惊艳亮相。“蛟龙出水”标志着由中铁十四局承建的全球首条特高压穿越长江综合管廊隧道贯通。

淮南—南京—上海1000千伏交流特高压输变电工程是国务院大气污染治理十二个重点通道之一，而苏通GIL综合管廊工程是该工程的关键控制性工程，起于南岸（苏州）引接站，止于北岸（南通）引接站，全长5468.5米，盾构直径12.07米，由国家电网投资、铁四院设计、中铁十四局负责施工。

位于江苏省常熟市江边的苏通GIL综合管廊长江隧道工程是全球首次将大直径盾构隧道应用于电力管廊工程，也是世界上电压等级最高、输送容量最大、技术水平最先进的超长距离GIL创新工程，同时，它还是长江上首条包含了电力、通信、有线电视等市政管线的综合管廊，被称为“万里长江第一廊”，该工程创造了电力工程建设和隧道盾构施工史上的多项世界第一。

盾构机自2017年6月28日始发掘进以来，历时13个月，日均掘进14.12米，月均417米，创造了世界大直径盾构隧道施工新纪录。整条隧道无一渗漏点，犹如浑然天成，获得各界好评，先后吸引了国内外6000多名专家学者、业内同行现场观摩。钱七虎院士称赞:“此隧道是目前国内现场管理最好、实体质量最优、建设进度最快的行业标杆工程。”  

——人民网

从中科院强磁场科学中心获悉，该中心田明亮研究员课题组在拓扑半金属材料研究中取得重要进展，研究人员发现新一类三重简并拓扑半金属--层状结构的PtBi2。国际权威学术期刊《自然通讯》日前在线发表了该成果。

拓扑半金属材料具备奇异的磁输运性质以及极高的载流子迁移率等特点，在未来低能耗电子学器件应用上具有重要价值，因而成为国际凝聚态物理研究的前沿和热点研究方向之一。在过去的实验中，科学家发现的拓扑半金属材料有三种，且三种材料中包含的准粒子均为四重或两重简并费米子，人们仅在钨-碳型材料碳化钨和磷化钼中确认存在三重简并费米子。

根据实验与理论结果，此次科研人员发现：层状结构的PtBi2是新一类三重简并拓扑半金属，具有两大特点，一是相对于碳化钨和磷化钼两种材料，PtBi2的三重简并点离费米面较近，可直接对应为新奇费米子的特性。二是在制备器件方面具有天然优势，这对制备小尺寸微纳器件及性能的调控具有重要的应用潜力。

——新华网

日前，我国大型先进压水堆重大专项“CAP1400蒸汽发生器研制”课题通过国家能源局组织的正式验收，标志我国形成了第三代核电主设备的国产化能力。

其中，中科院西安光学精密机械研究所李华科研团队与上海电气核电设备有限公司合作，历时两年研制成功的多排密集孔CCD推扫测量系统是“CAP1400蒸汽发生器研制”重大专项的四大创新点之一，在核岛主设备群孔加工测量领域也是首次应用。

该制造设备采用了基于序列图像特征识别的同步采集方法和基于边缘约束条件的轮廓参数测量方法，在国内首先量化解决了支撑板三叶梅花孔等异形孔形位参数的在线测量问题，孔形测量精度达到0.02毫米，极大提高了蒸汽发生器群孔形位参数的测量精度，测量效率较传统手段提高了6倍以上。目前该设备申请发明专利1项，且已成功应用于具有世界最高安全要求和最新技术标准的“华龙一号”核电机组生产制造之中。

——《中国科学报》

▲晚奥陶世全球古地理再造与推测的古洋流运移路径。南古所供图

中国科学院南京地质古生物研究所8月20日发布消息，该所“早古生代创新研究群体”负责人詹仁斌研究员及其国际合作伙伴加拿大威斯顿大学靳吉锁教授指出，现今活跃在东太平洋赤道地区的“冷舌”现象在奥陶纪时就已存在，华南板块在奥陶纪时的海洋动物群演化与这一“冷舌”及其运移存在密切关联。该研究成果在近期发表于国际知名地学期刊《地质学》(Geology)杂志上。

科研人员介绍，大量研究证实，华南板块在距今4.88-4.44亿年的奥陶纪期间从南半球中纬度逐渐漂向赤道，其环境纬度特别是海水温度应该是越来越高。然而，数十年的地层古生物研究发现，尽管在板块“漂流”过程中，其生物多样性越来越高，属种越来越多，但海水的温度却越来越低，这与华南板块向赤道漂移“应该”出现的变化呈现出了相反的趋势。

综合各种证据，科学家认为这是因为板块在运移的过程中遇到了冷水洋流，冷水洋流带来丰富的营养和充足的氧气，促进了华南板块的成种作用，诱发了海洋生物的辐射，这就是地史上著名的奥陶纪生物大辐射。

——中国新闻网

《自然》近日发表的一项研究确认在系外行星KELT-9b的大气中探测到铁和钛。

KELT-9b属于超高温类木行星，这类行星是恒星和气态巨行星之间的过渡天体，天文学家此前曾预测KELT-9b的大气无云。虽然铁是丰度最高的过渡金属元素，但由于耐火性较好，天文学家从未在系外行星大气中直接探测到铁。不过，在高温状态下，大气中的铁和其他过渡金属元素并不以结合分子或云粒子的形式存在，而仅以原子的形式存在，天文学家由此预测在KELT-9b的可见光波长范围内能检测到铁元素谱线。

瑞士伯尔尼大学的Jens Hoeijmakers、Kevin Heng及同事借助西班牙加那利群岛拉帕尔马岛的国家伽利略天文望远镜上装载的北方高精度径向速度行星搜索器（HARPS-N）光谱仪，于2017年7月31日至8月1日夜间对KELT-9b的高分辨透射谱中的金属元素谱线进行了辨认。

研究人员分析了KELT-9b从其母星前面经过时采集的数据，检测到了中性铁原子和一次电离铁（Fe和Fe+）以及一次电离钛（Ti+）。该研究组还发现，检测到的Fe+谱线比Fe谱线强度要大，意味着KELT-9b大气温度约超过4000开氏度。

之前研究显示，KELT-9b大约有木星大小，由于紧挨着母星——炙热的A类恒星KELT-9，其面朝恒星的一面温度极高，因此科学家将KELT-9b的日间温度设为4600开尔文，这比大多数恒星都要热。科学家曾猜测，KELT-9b大气层中没有分子存在，该大气层是由金属原子组成的。当然，炙热母星散发出的极端紫外线辐射也在不断攻击和侵蚀着该大气层。

——《中国科学报》

中科院上海生科院宗耕课题组与美国哈佛大学公共卫生学院营养系的一项合作研究发现，由戒烟引起的体重增长在短期内会增加2型糖尿病风险，而且体重增加并不能抵消戒烟对长期死亡风险的保护作用。相关成果日前在线发表于《新英格兰医学杂志》。

目前的研究表明，戒烟者的体重增长约持续6年，增长幅度最高达到十几公斤。但这种程度的体重增加是否会抵消戒烟对长期健康的积极作用仍不知道。

最新研究纳入了3个大规模的前瞻性研究队列的近30万名调查对象，并且每两年对他们进行随访，以收集包括抽烟状态、体重、疾病发病情况在内的各种数据。研究人员依据体重变化对戒烟者进行分层，并分别分析各类戒烟者的2型糖尿病、心血管疾病死亡率和总死亡率风险。研究发现，在体重增长15千克以上的新戒烟者中，2型糖尿病风险升高，在5~7年达到峰值并在随后的20年中逐渐下降。而在体重不增加的新戒烟者中，糖尿病风险与抽烟者相比没有显著变化，但在随后下降，趋近于不吸烟者。

根据戒烟后6年的体重增长分层，科学家发现体重增长最多组2型糖尿病的发病风险升高幅度最大，体重不增长者则持续降低。

更重要的是，不管体重如何变化，新戒烟者的心血管疾病死亡率和全因死亡率都非常快速地下降，并长期维持在抽烟者70%左右的水平。

进一步分析发现，每周增加10代谢当量体力活动的新戒烟者每年少增加0.13千克体重，而健康饮食分数增加10分的新戒烟者少增加0.26千克体重。这一结果提示增加体力活动和改善膳食结构，能有效抑制体重增长。

专家表示，这是首个系统研究戒烟后体重变化与长期2型糖尿病风险、心血管疾病死亡率和总死亡率的分析。相关研究发现对于鼓励戒烟和戒烟后的健康管理有重要的临床指导意义。

——《中国科学报》