我国科技经费投入增速回落，​莫扎特的音乐可以治疗癫痫 | 一周科技导读

来源：环球科学、科研圈、科技日报、中国科学报、国家统计局、新华社等

来源：PNAS

近日，发表于《美国科学院院刊》（PNAS）的一项研究指出，火星的大小限制了其表面水的留存，而只有质量高于临界值的行星才能够留存水，并可能孕育生命。这项研究将有助于划定宜居行星的大小范围，对系外行星生命的探索具有启示意义。

研究人员采集了20颗年龄从数亿年到40亿年不等的、具代表性的火星硅酸盐陨石，以具有中等挥发性的钾为代表，测定了其中钾同位素的含量，用以推断火星演化过程中包括水在内的挥发性物质的耗竭程度，并与其他天体进行对比。

研究发现，行星的体积与钾同位素的挥发速度存在明显的相关性；火星比地球的挥发物耗竭更快。

来源：Scientific Reports

9月16日，发表于《科学报告》（Scientific Reports）的一项研究中，评估了莫扎特的D大调双钢琴奏鸣曲（K448）对大脑神经网络的影响，并揭示了“莫扎特K448效应”的时间依赖性等，可能会促进新的、无创的音乐疗法的发展，以更好地应用于难治性癫痫的治疗。

据了解，癫痫患者会经历发作间期癫痫样放电（IEDs）。研究结果表明，莫扎特K448音乐刺激可降低顽固性癫痫患者癫痫发作区内外的IED发生率，在唤起治疗性神经反应方面的下限约为30 s，为双侧额叶区域IED的显著减少提供了证据，并暗示了由额叶皮层调节的情绪网络的激活。

来源：Science

9月17日，发表于《科学》（Science）的一项研究报道了一种低温锻造加工技术，可以在纯Ti（质量分数为99.95%Ti和0.05%O）中生成有层次结构的纳米孪晶。此研究使用经济效益更高的方法在纯Ti中诱导合成了纳米孪晶，实现了超高的强度、热稳定性和延展性。

研究人员选择超低O含量促进孪生倾向，实现了超高的强度和延展性，多尺度纳米孪晶Ti的热稳定性达873 K，可用于绝大多数极端环境中。

研究发现，液氮温度下大量孪晶强化了加工硬化能力，纳米孪晶Ti在较高应变速率下会表现出较高的抗冲击性能，还具有良好的抗辐射损伤能力。

来源：新华社

9月20日22时08分，天舟三号货运飞船采用自主快速交会对接模式，成功对接于空间站天和核心舱后向端口，整个过程历时约6.5小时。与天和核心舱及天舟二号组合体完成交会对接后，转入三舱（船）组合体飞行状态。

天舟三号货运飞船是天舟系列货运飞船的第三次飞行任务，在停靠期间还具备并网供电能力，能为空间站提供供电支持。

天舟三号装载了可支持3名航天员6个月的生活物资、舱外航天服及出舱消耗品、空间站平台物资、部分载荷和推进剂等。此外还为神舟十三号乘组的女航天员准备了针对女性的服装、卫生用品、化妆品。

来源：Proceedings of the IEEE

9月20日，发表于《电气与电子工程师协会会报》（Proceedings of the IEEE）的一项研究发现，超过4成算法对性能的改进就超过了硬件的摩尔定律，对于中等规模的问题，30%~43%算法的改进比硬件进步更能提升性能，而当问题数据增加到数亿规模时，算法改进比硬件改进/摩尔定律更重要。

研究人员总结了11个算法子领域，通过分析子领域中的信息，划分出了113个算法家族，平均每个家族8个算法。分析发现，当问题规模来到了百万、亿、甚至万亿级别时，算法的改进速度就超过了硬件性能，甚至有14%的算法家族的改进率超过1000%，远超硬件改进所带来的性能提升。

9月20日，世界知识产权组织（WIPO）在发布的《2021年全球创新指数报告》显示，瑞士连续第11年位居榜首，瑞典、美国、英国、韩国分列第2位至5位，中国排名第12位，较2020年上升2位。

《报告》高度评价中国在创新方面取得的进步，并强调了政府决策和激励措施对于促进创新的重要性。中国的排名位居中等收入经济体首位，超过日本、以色列、加拿大等发达经济体。中国自2013年起，全球创新指数排名连续9年稳步上升，上升势头强劲。

此外，土耳其、越南、印度等中等收入经济体在过去10年中排名上升明显，正在改变全球创新格局。

来源：Cell

9月21日，发表于《细胞》（Cell）的一项研究中，利用果蝇的嗅觉神经环路发育为研究体系，开发了基于果蝇触角-大脑的体外培养系统，通过高分辨率长时段活体成像，首次观测了来自触角的30种嗅觉感觉神经轴突长到大脑特定区域的过程。

研究表明，不同类型的嗅觉感觉神经在寻找目标区域的过程中，分别采取了不一样的策略，表现出了生长行为的多样性。此项研究建立了一套可用于果蝇大脑神经环路发育的活体成像系统，将填补大脑神经发育的细胞生物学与遗传学之间的鸿沟。

来源：国家统计局网站

9月22日，国家统计局、科技部、财政部联合发布《2020年全国科技经费投入统计公报》（以下简称《公报》），2020年，全国共投入研究与试验发展（R&D）经费24393.1亿元，比上年增加2249.5亿元，增长10.2%，增速比上年回落2.3个百分点；研究与试验发展（R&D）经费投入强度（与国内生产总值之比）为2.40%，比上年提高0.16个百分点。按研究与试验发展（R&D）人员全时工作量计算的人均经费为46.6万元，比上年增加0.5万元。

值得关注的是，2020年，我国研究与试验发展经费投入继续保持较快增长，投入强度持续提升，但受新冠肺炎疫情等因素影响，投入增速有所回落，国家财政科技支出比上年下降。

来源：Nature

9月22日，发表于《自然》（Nature）的一篇论文中，研究团队研发了一种微型飞行装置，只有沙粒大小，是有史以来最小的人造飞行结构。这种飞行装置可以携带有源电子载荷，从而可在一定范围建立无电池无线设备。

研究团队表示，这类在空气中具有良好滞空性的、以风为动力的被动驱动微飞行器，可以成功地在飞行器上集成电子电路功能模块，从而实现空气污染物监测等功能。

此外，它还可以像植物种子一样广泛播撒，有望成为物联网的节点，构建具有空间深度与时间广度的低成本实时监测系统，助力未来疫情监测与病毒防控。

来源：Science Advances

9月22日，发表于《科学·进展》（Science Advances）的一项研究使用新型3D步态模拟发现，与两足恐龙的尾巴只是为了平衡其头部重量的观点相反，尾巴在恐龙移动中可能扮演着更具活力的角色，一只被“除去”尾巴的模拟恐龙在活动时必须动用更多的肌力。

研究表明，三叠纪著名物种——鲍氏腔骨龙（Coelophysis bauri）的尾巴可调节其角动量和效能。这一调节是通过该恐龙在行走和奔跑时身体向一侧弯曲实现的，就像人在漫步时会摆动手臂一样。

来源：诺贝尔奖网站

9月23日，诺贝尔基金会宣布，2021年诺贝尔物理学奖、化学奖、生理学或医学奖、文学奖以及经济学奖得主将延续去年的方式，在各自国家获颁相关奖项，而不是按传统赴瑞典首都斯德哥尔摩参加颁奖典礼。诺贝尔基金会首席执行官表示，这一决定是基于新冠疫情的发展和国际旅行的不确定性做出的。

今年的各项诺贝尔奖得主将于10月4日至11日陆续公布，此后诺奖周的庆祝活动（Nobel Week 2021）将于12月6日至12日在斯德哥尔摩和挪威奥斯陆以线上线下相结合方式举行。

来源：Science

9月24日，发表于《科学》（Science）的一项研究中，我国科学家以二氧化碳、电解产生的氢气为原料，成功生产出淀粉，在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成，使淀粉生产从传统农业种植模式向工业车间生产模式转变成为可能，取得原创性突破，为未来人工合成淀粉提供了新的科学思路。

此方法同时结合了化学和生物化学过程，其中二氧化碳和氢气在化学催化剂的作用下生成甲醇，再在生物酶的作用下相继转化为葡萄糖和淀粉。这种人工合成淀粉方法的速率是农作物的8.5倍，并具有更高的合成效率，整个过程相对简单，只包含11步主反应。