| 德国科技创新简报 总第83期 | ||
| 2024-12-13 22:00 | ||
本期主要内容 科技创新战略、计划和举措 1.德国联邦州举行首届科学部长会议 2.德国2023年专利商标申请量全球第五 3.德国联邦教研部加强芯片行业人才培训 4.德国推进国家癌症计划——新资助23个肿瘤学创新研究 5.德国转移与创新局(DATI) 成立方案正式通过 6.德国加强人工智能基础模型研发 7.德国和以色列开启数字对话 研发前沿和学术动态 8.2024 年度德国科技创新奖——未来奖颁布 9.德国建成900公里量子加密数据通信测试线路 10.AI软件AlphaFold2创新蛋白质合成 11.欧空局将发射地球磁场监测卫星 12.德国研究表明开放创新实践对企业重要性显著增加 13.德国开发糖尿病新型疗法 14.德国科学家发现气候变化威胁海洋重要浮游生物群 15.德国发现硒蛋白可能成为癌症研究新起点 16.德国发现稀土金属铒或在未来量子网络中发挥关键作用 17.德国开发抑制托卡马克能量爆发方法 18.德国科学家掌握测量重核化学元素的新方法 19.德国独立研发量子计算机取得里程碑进展 20.德法利用人工智能开展新抗生素研究 行业和社会动态 21.德国AI公司Flux工具在图像生成方面独树一帜 22.德国电信公司与AWS合作试点测试量子技术 23.德国HyImpulse公司获欧空局1180万欧元以发射火箭 24.德国政府资助纳米比亚Oshivela制氢项目顺利实施 25.瑞典能源巨头将在德国投资50亿欧元用于清洁能源项目 26.德国政府补贴Vulcan Energy公司1亿欧元以支持可再生能源发展 27.英飞凌氮化镓芯片可能改变行业格局 28.德初创企业开发固态电池新技术
德国联邦州举行首届科学部长会议 11月21日，德国联邦州首届科学部长会议(WissenschaftsMK)在德国科隆举行，梅克伦堡-前波美拉尼亚州科学部长贝蒂娜·马丁(Bettina Martin)当选为2025年度科学部长会议主席。部长会议的重点是“强大的科学促进进步和繁荣”，涉及三个核心主题：研究安全、人工智能和技术转移。下一次科学部长会议定于2025年1月底举行。 参考资料： https://www.forschung-und-lehre.de/politik/wissenschaftsministerkonferenz-gegruendet-6774 德国2023年专利商标申请量全球第五 据世界知识产权组织网站2024年11月8日报道，世界知识产权组织（产权组织）《世界知识产权指标》（WIPI）年度报告显示，2023年全球专利申请活动量再创新高，申请量首次突破350万件，这标志着尽管宏观经济环境充满挑战，但全球专利申请量仍连续第四年实现增长。德国的全球专利申请量（133,053件）位居第五，前四名分别是中国（164万件）、美国（518,364件）、日本（414,413件）、韩国（287,954件）。 2023年，中国的申请人提交了约164万件专利申请，覆盖国内和国外司法管辖区。紧随其后的是美国（518,364件）、日本（414,413件）、韩国（287,954件）和德国（133,053件）。前五大来源地在2023年提交的专利申请量均高于2022年，其中韩国（+5.7%）增长最快，其次是中国（+3.6%）、美国（+2.5%）、日本（+2.2%）和德国（+1.4%）。除韩国外，前五大来源地的总体增长主要归功于居民申请量的大幅增长。 参考资料： https://www.wipo.int/publications/en/details.jsp?id=4759
德国联邦教研部加强芯片行业人才培训 据莱布尼茨高频技术研究所消息，11月1日，德国联邦教研部（BMBF）启动“微电子技术工人：skills4chips”项目，资助莱布尼茨高频技术研究所（FBH）建立一所国家微电子和微系统技术培训学院，以满足扩大欧洲半导体生产所需的专业人才培养。 欧盟的目标是到 2030 年将欧洲生产的半导体比例从 10%提高到 20%，并通过《欧洲芯片法》更有力地促进地区半导体生产。扩大这些生产能力需要合格的专业人才。BMBF将在四年内提供1200万欧元的资助，以建立国家微电子和微系统技术培训学院。学院提倡不受时间和地点限制的学习，提供在线课程、线上线下相结合、纯面授课程等多种形式。BMBF将于2025年3月19日在柏林举行“微电子熟练工人（skills4chips）--德国如何通过科研与教育的相互作用为创新加分”会议，项目联盟将在会上对项目进行进一步介绍。 参考资料：
德国推进国家癌症计划 新资助23个肿瘤学创新研究 据德国联邦卫生部消息，11月6日，德国联邦卫生部（BMG）发布《国家癌症计划——推进与调整联合声明》，总结了2008年计划实施以来的四个重点行动领域：1.癌症筛查；2.肿瘤治疗结构和质量保证；3.肿瘤药物治疗；4.患者导向。梳理了近年来框架条件的变化，如2019年德国联邦教研部（BMBF）牵头发起“国家抗癌十年”，2021年欧盟委员会发起“欧洲抗癌计划”，以及 “地平线欧洲”（2021-2027）中的癌症任务。 未来《国家癌症计划》的重点主题优先排序为：1.数字化肿瘤学；2.癌症后的长期生存；3.肿瘤学的质量和网络；4.肿瘤治疗结构（特别是住院病人与门诊病人之间的衔接问题）；5.癌症预防。 11月6日，德国联邦教研部启动“DataXperiment”项目，计划在6个月内资助23个肿瘤学领域的创新研究理念，总资助金额约为100万欧元。所有研究项目都旨在以全新的视角将现有数据和现有IT工具整合在一起。为鼓励年轻科学家申请，BMBF制定了低门槛的申请流程，在92名申请者中近3/4还没有获得大学教授资格。 获得资助的23个项目主要集中在四个领域： 一、机器学习 1.波恩大学BRAIN-MRX项目，通过人工智能支持MRI检查； 2.雷根斯堡大学DSR-WEB项目，帮助临床医生和研究人员从生物标志物数据中过滤重要信息； 3.罗斯托克大学SUMOncology项目，增强某些防止肿瘤生长的蛋白质； 4.埃尔兰根大学OvarStratAI项目，关注卵巢癌预后算法； 5.慕尼黑大学ACTFAST项目，利用机器学习对非小细胞肺癌进行分类的自动系统； 6.哈勒大学DQ-LIR项目，开发一种自动将临床护理数据传输到科学数据库的系统； 7.亚琛工业大学医院MaPION项目，优化用于识别肿瘤学中蛋白质相互作用的平台； 8.海德堡大学LLM4-Tumor项目，测试大语言模型生成治疗建议并将其与现有建议进行比较的能力。 二、治疗/风险预测 9.吕贝克大学OCEAN项目，研究不同脑组织的机械特性，开发交互界面以帮助外科医生在手术过程中区分这些组织； 10.奥格斯堡大学AI-OPTIMUS项目，人工智能支持常见皮肤癌的诊断和治疗； 11.慕尼黑工业大学SMARTER项目，开发新算法识别和改善晚期肿瘤疾病患者护理中的薄弱环节； 12.柏林夏里特医院CROSSROADS项目，肿瘤领域的数字化、自动化识别和转发系统； 13.哥廷根大学PANDA项目，分析胰腺癌细胞系药物测试的数据，制定个性化治疗策略； 14.美因茨大学VisioPA-X项目，肿瘤数据可视化； 15.慕尼黑工业大学RareTNBC项目，乳腺癌治疗的决策支持； 16.罗斯托克大学MOOSe项目，研究氧化应激在细胞对治疗的抵抗中的作用； 17.德根多夫理工大学SWEFTD项目，人工智能支持的超声早期肿瘤检测； 三、基因组学/表观遗传学 18.汉堡-埃彭多夫大学医院COMET项目，利用算法研究神经网络在脑肿瘤分子病理诊断中的应用； 19.柏林夏里特医院CNAscope项目，分析癌症样本遗传数据中DNA计数的变化； 四、影像数据 20.亚琛工业大学CLIMB项目，研究用于图像注释的AI方法对比语言-图像预训练是否可以用于基于MRI数据的自动诊断乳腺癌； 21.法兰克福大学KryoCTTherm项目，测试温度图（测温法）是否可以改善CT引导下肾组织硬化治疗过程中的肿瘤切除； 22.柏林夏里特医院PALAS项目，利用算法研究内脏脂肪如何影响胃癌和食道癌患者的并发症风险和生存率； 23.哥廷根大学STARDUST项目，开发和测试开源人工智能模型，更有效地识别实体瘤和转移瘤。 参考资料：
德国转移与创新局(DATI) 成立方案正式通过 据德国联邦教研部网站消息，11月6日，德国联邦政府通过了由联邦教研部 (BMBF) 提出的成立德国转移与创新局(DATI) 的方案，DATI将科研中的创新理念更快地投入实际应用，更快速和有效地将科研成果应用于实践，并使之惠及大众。 DATI是联合政府协议中的一项核心任务和重要的研究政策目标，将加速并更有效地将科研中的新知识和创新理念引入实践，发挥德国的潜力，需要将高校和科研机构中卓越的研究成果转化为实际应用并广泛推广。DATI将打破现有的转化障碍，营造出全新的转移文化，从而释放出德国新的创新潜力，为经济和社会创造基于创新的价值。DATI将持久性地增强德国的科研与创新能力。 DATI将开辟创新转化的全新途径，开放主题方向，涵盖所有相关的转化参与者，迅速而有效地将应用型研究成果转化为实际应用。通过提供精准、灵活和简化的支持和资助项目，以助力全国范围内的应用型科研成果转化，将消除转化障碍，释放创新潜力，进而增强德国的科技转移文化。 德国转移与创新局在2022年5月启动联邦财政预算，2023年10月德国转移与创新机构（DATI）创立委员会正式开始工作。批准德国转移与创新局 (DATI) 方案标致着DATI进入重要里程碑。DATI将加强德国的科研与创新基地。 参考资料： https://www.bmbf.de/bmbf/shareddocs/pressemitteilungen/de/2024/11/061124-DATI.html#searchFacets
德国加强人工智能基础模型研发 据德国亥姆霍兹联合会网站2024年10月31日报道，所谓的基础模型是新一代人工智能模型，具有广泛的知识基础，因此能够解决一系列复杂的问题。基础模型比传统的人工智能模型更强大、更灵活，因此对现代数据驱动的科学具有巨大的潜力。基础模型可以成为回答各种研究问题的强大工具。 亥姆霍兹通过基金会模型计划 (HFMI)，已经资助了4个试点项目，主题涉及天气与气候、二氧化碳循环、放射学和光伏材料。此外，还成立了一个协同部门，研究更高级别的主题并投资必要的计算基础设施。这项为期三年的计划的目标是开发功能齐全的模型。亥姆霍兹现已选择另外3个项目进行资助： （1）AqQua 水生生物在地球气候中起着至关重要的作用。浮游生物尤其会结合大气中的大量碳。每天，世界各地的研究人员使用各种设备捕获数百万张浮游生物图像。AqQua 将结合数十亿张此类图像，开发第一个基本的远洋成像模型，可用于浮游生物生物多样性、生态系统健康和碳通量的全球监测。在此过程中，将支持全球变化时期的决策，特别是在消除大气中二氧化碳的新技术方面。 参与中心：于利希研究中心、GEOMAR、HEREON、马克斯德尔布吕克中心 （2）PROFOUND 蛋白质是生命的基本分子。正是它们相互作用和运作的方式使所有生命系统变得如此复杂和迷人。设计蛋白质的能力在基础生物学以及许多应用领域和医学领域都具有巨大的潜力。PROFOUND 将克服 AlphaFold 等当前人工智能模型面临的主要障碍，彻底改变蛋白质设计：它们仅限于静态蛋白质结构。事实上，蛋白质就像纳米机器一样，不断改变形状来完成其生物学工作。 PROFOUND 旨在捕捉这些运动。 PROFOUND 将使用大规模分子动力学数据来创建可以预测这些动态行为的人工智能模型。这种方法将使我们能够设计出不仅能够执行特定任务而且能够随着时间的推移而适应的蛋白质。我们可以设想动态酶和可编程分子机器等突破，这些突破可能会带来智能疗法、可持续材料和下一代生物技术的创新。 参与中心：于利希研究中心、慕尼黑亥姆霍兹中心、柏林亥姆霍兹中心、德累斯顿-罗森多夫亥姆霍兹中心 （3）虚拟细胞（VirtualCell） 长期以来，人们一直梦想着创建细胞的数字复制品——类似于数字孪生。这不仅可以深入了解众多复杂的细胞过程，还可以预测疾病或药物等变化的影响。 VirtualCell 项目以高通量基因组测序和成像与生成人工智能相结合的最新进展为基础，旨在应对这一雄心勃勃的挑战。该项目旨在开发一个基于大规模单细胞多组学和空间数据训练的多模态基础模型，以提供细胞状态和相互作用的全面表示。该模型将通过适应生物医学合作伙伴的疾病样本来应用于一系列新颖的临床任务。通过推进细胞建模，VirtualCell 有望在疾病病理学、药物开发和患者分层方面取得突破，从而显着改善生物医学研究和医疗保健结果。 参与中心：于利希研究中心、慕尼黑亥姆霍兹、马克斯德尔布吕克中心 参考资料：
德国和以色列开启数字对话 据德国联邦数字和交通部网站消息，11月22日，联邦数字和交通部部长维辛和以色列驻德国大使普罗索尔签署了一份建立数字对话的联合声明。意向声明为扩大两国数字政策合作奠定了基础。具体来说，联邦数字和交通部和以色列数字局同意加强在众多主题领域的交流，人工智能、量子计算、初创企业合作、电子政务和数字身份是主要关注点。此外，此次交流旨在加强科学领域和私营经济领域的现有举措，并启动新的合作。 德国联邦数字和交通部发起的数字对话是与欧盟以外的第三国进行数字政策合作的核心工具。德以之间此次交流提供了一个框架，用于协调数字政策议程、解决双边关系中的问题以及共同制定立场。这为数字化转型创造了创新友好的框架条件和包容性的合作机会，涵盖了数据政策和互联网治理、工业4.0、人工智能、IT安全、网络接入、6G发展、量子技术和启动资金等各种数字化主题。 随着与以色列对话的开始，德国联邦数字和交通部目前正在与总共 11 个国家进行数字对话。伙伴国包括巴西、加纳、英国、印度、印度尼西亚、以色列、日本、肯尼亚、韩国、墨西哥和新加坡。 参考资料： https://bmdv.bund.de/SharedDocs/DE/Pressemitteilungen/2024/104-digitaldialog-deu-isr.html
2024 年度德国科技创新奖——未来奖颁布 11月27日，德国2024年年度科技创新奖——未来奖发布，德国联邦总统施泰因迈尔向2024年度未来奖的获奖团队颁奖。获奖者来自德国雷根斯堡的欧司朗以及柏林弗劳恩霍夫可靠性和微集成研究所的合作团队。他们发明了微型、可单独操作的 LED 像素形式的“数字光”，该技术可实现新的资源节约型应用，例如创新的汽车头灯，通过智能、自适应光分布提供更高的驾驶安全性在路面上。该创新的核心包括 LED 灯矩阵与像素精细电子电路的结合。与光学器件一起创建的头灯其工作原理类似于视频投影仪，需要最小的安装空间并且工作效率非常高。精细光传感器还为增强现实（AR）领域以及人与机器之间的交互开辟了可能的应用。借助AR眼镜，除了真实环境之外，还将数字信息反射到视野中，光矩阵成为虚拟监视器，因为它紧凑且节能，同时可以以极大的亮度投射信息，从而使也可在白天工作。 德国未来奖（Deutscher Zukunftspreis）是授予艺术、经济科学、科技、工程科学或自然科学，应用和市场转化、增加工作岗位以及创新领域最杰出贡献的奖项。德国未来奖1997年起每年由德国联邦总统颁发，奖金额为25万欧元。今年该奖项已是第28次颁发。 参考资料 https://www.deutscher-zukunftspreis.de/de
德国建成900公里量子加密数据通信测试线路 据德国教研部11月27日消息，德国柏林和波恩之间长达900多公里的量子加密数据通信测试路线正式开通。该测试线路是德国科学与工业在量子通信研究领域成功合作范例，包括电信、网络安全和应用研究部门共同项目“DemoQuanDT”成果。 未来几十年，数据传输的安全性将不仅靠数学方法本身，还需要量子物理来保证。加密密钥以量子态的形式传输并用于保护机密消息（量子密钥分发，QKD），使得安全地传输数据包括网络的攻击性和可靠性成为可能。已投入运营的路线使用现有的光纤线路和常规的德国电信运营基点，量子安全通信所需的所有组件和流程都在真实环境中使用，技术实现应独立于制造商。未来这种量子加密线路还将连接不同城市的量子安全多用户网络。网络运营商、大学以及相应的硬件和软件制造商共同参与该项目。所有项目合作伙伴都积极为研究机构和制造商之间的技术转让作出贡献，也是德国量子通信构成创新生态系统的体现。 参考资料： https://www.bmbf.de/bmbf/shareddocs/kurzmeldungen/de/2024/11/quantenkommunikation.html
AI软件AlphaFold2创新蛋白质合成 德国研究与教学网站11月25日报道，一个国际研究小组开发了一种方法，可以在计算机上比以前更好地设计大型新蛋白质，并在实验室中生产出具有所需特性的蛋白质。根据慕尼黑工业大学(TUM)的一份报告，他们正在使用基于人工智能的软件AlphaFold2。 由慕尼黑工业大学生物分子纳米技术教授 Hendrik Dietz和麻省理工学院 (MIT) 生物学教授 Sergey Ovchinnikov 领导的团队开发了一种新工艺。AlphaFold2的结构预测可以与所谓的梯度下降模型优化方法一起使用，以实现高效的蛋白质设计。该研究成果以“ Scalable Protein Design using optimization in a Relaxed Sequence Space ”为题发表在《Science》杂志上。 梯度下降方法可用于使用一种优化算法来识别与所需目标函数的偏差，并不断优化参数，直到达到所需结果。在蛋白质设计中，梯度下降有助于将AlphaFold2预测的新蛋白质的蛋白质结构与所需的蛋白质结构相匹配。通过这种方式，科学家们可以继续优化他们新设计的氨基酸链和由此产生的结构。后者在很大程度上决定了蛋白质的稳定性和功能，并取决于微妙的能量相互作用。 通过新工艺，可以比以前更好地设计大型新蛋白质，并赋予其所需的特性，例如与其他蛋白质精确结合。 “我们设计新蛋白质的过程时，一开始就忽略了物理上可能的限制。通常，我们只从氨基酸链中每个点的20个可能的构建模块中的一个开始。相反，我们使用一种几乎所有可能性都叠加的变体，”生物分子纳米技术专家、该研究的第一作者弗兰克（Christopher Frank）说。这种虚拟的覆盖物不能直接转化为实际可以生产的蛋白质。但它使得虚拟地进一步优化蛋白质成为可能。“经过几次迭代，我们改进了氨基酸的排列，直到新蛋白质非常接近我们想要的结构，”弗兰克说。根据这种优化的结构，可以确定氨基酸的序列，这实际上可以在实验室中实施。 对所有新设计的蛋白质的关键测试是：实际结构是否符合设想的结构和所需的功能？利用新方法，该团队不仅虚拟设计了 100多种蛋白质，还在实验室中生产了它们并进行了实验测试。“我们能够证明我们设计的结构与实际实现非常接近，”弗兰克说。通过他们的新方法，他们可以用多达1,000个氨基酸生产蛋白质。“我们正在接近抗体的大小，并且与抗体一样，我们可以将多种所需的功能整合到这样的蛋白质中，”Dietz解释道。“例如，这些可能是识别和抑制病原体的动机。” 参考资料：
欧空局将发射地球磁场监测卫星 据欧空局网站2024年11月27日报道，欧空局在德国法兰克福举行的欧空局地球观测商业化论坛上与英国和西班牙的Open Cosmos公司签署了一份价值3460万欧元的合同，用于建造、发射和调试NanoMagSat地球磁场监测卫星。NanoMagSat 提供的信息将用于多种用途，例如空间天气危害评估、精确导航、智能手机参考模型、定向钻井和世界磁模型。 每颗卫星将在吊杆末端携带一个微型绝对磁力仪，在吊杆中途携带一个高频磁力仪，用于磁测量，携带一个朗缪尔探针来测量电子温度和密度，以及两个GNSS接收器。继欧空局的Swarm 任务之后，NanoMagSat 将大大增强人们对磁场动态以及太阳在耦合的大气-电离层-磁层系统中的作用的了解。 参考资料：
德国研究表明开放创新实践对企业重要性显著增加 科学信息服务网站11月26日消息，德国科学促进者协会（Stifterverband）与亚琛工业大学共同开发了一种新方法“开放转让指数”（Open Transfer Index），从而可以衡量企业和研究机构创新过程的开放性。该项目由联邦经济事务和气候保护部资助。 作为“开放转让指数”的一部分，德国科学促进者协会进行了一项企业调查，结果指出，开放创新实践，即向外部专家甚至非专业人士战略性开放创新流程的概念，与企业息息相关。调查显示，各企业在这方面的支出平均略低于其研发支出的五分之一（18.5%）。30%的受访者将开放创新实践对企业的贡献评为 “高”或“非常高”。中小型企业尤其受益于非正式创新活动。每两家企业中就有一家依靠各种网络与至少三个合作伙伴合作。 在开放创新过程中，与合同研究等传统创新过程相比，企业以更加灵活和非正式的方式与外部合作伙伴交流知识、想法和数据。合作伙伴可以来自科学、商业或民间社会等不同领域。德国科学促进者协会副秘书长Andrea Frank表示，通过“开放转让指数”记录开放式创新过程是对创新研究的补充，也为进一步制定政治措施提供了额外的依据，开放创新过程具有重要的经济意义，并能增强企业的创新实力。要使开放创新取得成功，就必须积极促进这种伙伴关系，并鼓励和授权所有合作伙伴参与这些进程。然而，针对知识无节制外流、资源匮乏或收益不明确等担忧，也需要采取适当的措施。此外，还有必要优化资助计划，支持合作关系的法律结构以及制定国家战略。 参考资料： https://idw-online.de/de/news843572 德国开发糖尿病新型疗法 据亥姆霍茨联合会网站2024年11月25日报道，慕尼黑亥姆霍兹慕尼黑糖尿病与再生研究所所长、慕尼黑工业大学（TUM）教授、德国糖尿病研究中心（DZD）科学家海科·利克特（Heiko Lickert）教授领导的团队于2021年发现了Inceptor，并发现其发挥胰岛素信号通路抑制剂的作用。目前的研究更进一步表明：Inceptor结合β细胞中过量的胰岛素并引导其分解。 β细胞中受体出现的增加表明该受体在胰岛素分泌中发挥作用，而胰岛素分泌是由β细胞控制的。这个过程在糖尿病中经常受到损害，导致血糖水平升高。通过阻断Inceptor，研究人员能够补充β细胞中的胰岛素储备，改善胰岛素释放并防止β细胞死亡。研究结果表明，针对Inceptor可能是改善糖尿病患者胰岛素生成细胞功能的一种有前景的策略。“我们的目标是利用我们的发现来开发支持细胞胰岛素平衡并延长其生存能力的新药物，”利克特说。这种疗法尤其可以帮助处于II型糖尿病早期阶段的人们减缓疾病的进展并降低并发症的风险。 为了将实验室的研究成果转化为实践，利克特创办了一家初创公司。该公司正在开发专门阻断受体的药物，从而保护或再生β细胞。这需要临床前研究来测试新治疗方法的安全性和有效性。“我们的目标是为临床研究扫清道路，从而为糖尿病的治疗甚至治愈作出贡献，”利克特说。 参考资料：
德国科学家发现气候变化威胁海洋重要浮游生物群 据德国马普学会网站2024年11月13日报道，浮游有孔虫是微小的海洋生物，是海洋碳循环的核心。美因茨马克斯普朗克化学研究所、普罗旺斯艾克斯（CEREGE）研究中心、艾克斯-马赛大学、蒙彼利埃生物多样性综合与分析中心（CESAB）以及最近进行的一项研究表明，浮游有孔虫的数量正在随着变暖和海洋酸化的结果正在以惊人的速度萎缩。CO2含量的增加和水的酸化使这些单细胞生物难以形成外壳，从而危及它们的生存。气候指标迁移到较冷的水域以适应，但环境变化的速度超出了大多数物种的承受能力。上述研究结果发表在《自然》杂志上。 来自法国、德国、荷兰、日本和西班牙的一个国际团队分析了自1910年以来的近200,000个数据集，以探索浮游有孔虫对气候变化的反应。研究表明，许多物种每年向极地迁徙长达十公里，到达较冷的水域。数据还显示，一些有孔虫物种也潜入海洋深处以逃避不断升高的表面温度。尽管做出了这些适应，有孔虫种群在过去80年里仍然减少了25%。热带物种遭受的损失最大，因为这些地区海水严重变暖扰乱了它们的繁殖周期。CO2含量的增加以及由此导致的海洋酸化也减少了碳酸钙（CaCO3）的形成，而有孔虫则用碳酸钙来构建外壳。当死去的原生动物的空壳沉入海底时，当壳产量减少时，它储存的碳就会减少。 参考资料： https://www.mpic.de/5617099/klimawandel-bedroht-planktongruppen-im-meer?c=3477744
德国发现硒蛋白可能成为癌症研究新起点 据德国癌症研究中心网站2024年11月15日报道，含有硒元素的蛋白质对于人类生存至关重要：它们有助于分解有害物质，支持免疫系统并在各种代谢过程中发挥重要作用。然而，它们也可能产生不需要的活性，例如蛋白质谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)，它可以保护癌细胞免于细胞死亡。来自维尔茨堡、海德堡和圣保罗的研究小组因此集中精力抑制促进硒蛋白产生的酶。 到目前为止，人们只知道硒代半胱氨酸裂解酶（SCLY）执行此功能。研究人员现在已经发现了另一种在SCLY不存在时有助于维持硒蛋白产生的酶：过氧化还原蛋白6，简称PRDX6。利用质谱和基于CRIPSR-Cas9 的基因组学等技术，研究小组发现PRXD6直接与硒结合，并将微量元素（类似于穿梭机）运输到细胞中蛋白质生产的位点。研究人员还证明，抑制PRXD6可能是治疗神经母细胞瘤的一个可能的起点。在一项使用神经母细胞瘤小鼠模型的可行性研究中，他们证明当PRDX6基因关闭时，癌细胞的肿瘤生长显着减少。另一个发现：虽然PRXD6可以帮助细胞在没有SCLY的情况下生存，但它没有表现出同样高的酶活性。研究人员现在想要找出哪些额外的蛋白质与PRXD6一起承担SCLY所需的酶作用。他们还计划进一步进行实验室实验，开发针对SCLY和PRXD6的分子抑制剂，以更强烈地抑制癌细胞的生长。 参考资料：
德国发现稀土金属铒或在未来量子网络中发挥关键作用 据德国马普学会量子光学所网站2024年11月11日报道，安全高效地传输信息是未来量子网络的目标，而量子比特（以类似于传统比特的方式存储量子信息）是实现这一愿景的关键。全球研究人员正在研究构建此类网络所需的组件。由安德烈亚斯·雷瑟尔（Andreas Reiserer）领导的马克斯普朗克量子光学研究所（MPQ）和慕尼黑工业大学（TUM）的团队专注于铒——一种发射光谱区域特别适合光纤传输的稀土元素。该团队成功地在薄晶体膜中光谱解析和控制多达360个铒离子，数量是之前的三倍多。他们的研究成果发表在《先进光学材料》上。有几个因素表明，铒可能在未来的量子网络中发挥关键作用。这种稀土金属发出 1.5 µm 的光，这种电磁波长非常适合通过光纤传输数据。这可以利用现有的光纤基础设施实现长距离量子信息传输。此外，铒离子表现出对环境噪声基本不敏感的光学特性。 铒是否会在未来的量子互联网中发挥作用以及如何发挥作用还有待观察。仍需解决的一个挑战是发射器的光谱扩散，即发射频率的随机变化。“切换到包含较少或没有核自旋的其他晶体可能会有所帮助。这将改善铒离子位置的磁噪声并减少光谱扩散，”亚历山大·乌拉诺夫斯基解释说。该团队还计划继续研究掺杂元素铕，它具有较长的相干时间，可能适合用于量子存储器。 参考资料： https://www.mpq.mpg.de/7023862/360-qubits?c=2342
德国开发抑制托卡马克能量爆发方法 据德国马普协会网站2024年11月12日报道，马克斯普朗克等离子体物理研究所（IPP）的研究人员证实了一种物理现象，可以抑制托卡马克中的能量爆发，即，ELM（“边缘局部化模式”）。他们的研究结果现已发表在《自然物理》杂志上。 在建造核聚变发电厂的道路上，有许多障碍需要克服。除了材料问题之外，ELM（“边缘局部模式”），即托卡马克等离子体边缘周期性发生的剧烈粒子和能量喷发，也是最难克服的问题之一。喷发主要发生在所谓的H模式下，这是大多数反应堆设计的理想操作模式，因为其能量约束时间较长。自1982年发现以来，研究人员一直致力于防止喷发，目前已取得成功：特殊的共振磁扰动线圈（RMP）能够限制ELM，在最好的情况下甚至可以完全抑制它们。这些线圈在世界各地的托卡马克中使用，也计划用于下一代托卡马克。 参考资料：
德国科学家掌握测量重核化学元素的新方法 据亥姆霍茨联合会网站2024年11月11日报道，德国科学家参与的国际研究小组利用GSI/FAIR加速器设施和美因茨约翰内斯古腾堡大学实验室的测量结果来深入了解具有不同中子数量的镄原子核的结构。他们利用现代激光光谱技术确定了核电荷半径的范围，并确定其随着中子数量的增加而均匀增加。这表明核壳层效应对这些重核的核电荷半径影响很小。研究结果发表在《自然》杂志上。 这些研究深入了解了中子数 152 上的镄同位素平均核电荷半径的变化。结果表明，核电荷半径均匀增加。将这些实验数据与国际合作者使用现代核心理论模型进行的各种理论计算进行比较，可以解释潜在的物理效应。尽管计算方法不同，但所有模型之间以及实验数据都非常一致。实验的改进为采用激光光谱进一步研究中子数152附近的重元素以及以前无法进行此类测量的更重元素开辟了道路。这代表着使用新方法更好地理解重元素和超重元素稳定过程的重要一步。未来的进一步发展将使得检测壳结构的微小影响成为可能，这是已知最重元素存在的原因。 参考资料：
德国独立研发量子计算机取得里程碑进展 据德国于利希研究中心网站2024年11月7日报道，在大型QSolid项目中，于利希研究中心及其合作伙伴已将第一台具有优化量子位质量的量子计算机原型投入运行。该原型机构成了德国开发的基于超导量子位的未来量子计算机的基础，该计算机应该能够为工业和研究进行复杂的计算。 经过两年半的项目工作，由于利希研究中心的项目协调员弗兰克·威廉·莫赫（Frank Wilhelm-Mauch）教授领导的160人组成的联合体终于成立，并在国家合作项目中取得重要的里程碑成果。未来几年，该系统将进一步扩展并集成到现有的于利希超级计算机环境中，从当前的10个量子位增加到30个量子位，以进一步提高性能。目前已完成的系统具有低错误率、定制的软件堆栈，并将在未来几周内通过云访问连接到于利希用户基础设施以进行量子计算JUNIQ。该原型机的核心是量子处理器，能提供更高性能。 QSolid项目90% 的资金来自联邦教研部。该项目由德国25家机构参与，是德国确保量子研究领域技术主权战略的一部分。随着该项目持续到2026年底，该团队将根据目前提供的结果开发和优化多种处理器类型。QSolid演示器的原型旨在在未来使其性能翻番。QSolid 项目的中心目标是将量子计算机集成到于利希超级计算中心现有的高性能计算环境中。量子和超级计算机的结合应该能够更快、更有效地进行特别复杂的计算。 参考资料：
德法利用人工智能开展新抗生素研究 据德国亥姆霍兹联合会网站2024年11月5日报道，欧洲研究理事会(ERC)于2024年11月5日宣布，一支德国和法国的团队将获得价值1100万欧元的协同资助金。该小组正在寻求一种基于人工智能的方法，以提高新抗生素的系统搜索效率。该团队由Ivo Boneca教授（巴黎巴斯德研究所）、Mark Brönstrup（不伦瑞克亥姆霍兹感染研究中心）和Christophe Zimmer（维尔茨堡大学）教授组成。 越来越多的细菌病原体同时对多种抗生素产生耐药性。这是我们这个时代最紧迫的健康问题之一。为了对抗这种耐药性，人类迫切需要新的抗生素，尤其是具有全新作用机制的抗生素。通过将大规模筛选程序用于寻找抗生素，使得从大量潜在活性成分中相对快速地识别损害细菌生长的化合物成为可能。“但通常的方法无法准确预测活性成分将在何处以及以何种机制攻击细菌，”Mark Brönstrup解释道。该团队希望使用最先进的方法分析总共七种细菌，以确定它们的细胞和分子特征，包括：枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、幽门螺杆菌、脓肿分枝杆菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌和假结核耶尔森氏菌。结果将是前所未有庞大的数据集，其中包含有关这些细菌及其基因突变体的详细信息。深度学习分析将确保从这个数据宝库中发现具有新颖作用机制的抗生素的靶标。“通过这种方法，我们将精确检查合成分子库和天然产物，甚至可能来自复杂的混合物，以确定它们是否含有潜在的新抗生素活性成分，并通过计算预测它们的分子机制，”Christophe Zimmer说。 三人的ERC项目将于2025年启动，运行六年。其正式名称：“对成像和代谢组数据进行深度学习分析，以加速针对抗菌素耐药性的抗生素发现”（AI4AMR）。 参考资料：
德国AI公司Flux工具在图像生成方面独树一帜 据德国《商报》11月28日报道，德国初创公司Black Forest Labs在语言模型Grok 2中开发了图像生成工具。BFL在发布工具Flux.1仅仅四个月后估值就达到10亿美元，成为德国最新的AI独角兽。新一轮2亿美元融资将来自风险投资Andreesen Horowitz。通过本轮融资，BFL将跻身德国最高估值人工智能初创企业第三位，榜单第一位是估值50亿欧元的慕尼黑国防初创公司Helsing，第二位是估值20亿欧元的科隆公司DeepL。BFL 将领先于生成式AI提供商Aleph Alpha，后者目前估值为4.64亿欧元。与人工智能公司xAI合作，将BFL的Flux模型集成到Grok 2中。最新型号Flux 1.1 Pro预计在功能和质量上将超越OpenAI的Midjourney 6.1和Dall-E 3等竞争对手。还可以生成知名人物和品牌的图像，这是其他人工智能图像生成器无法实现的。 参考资料：
德国电信公司与AWS合作试点测试量子技术 据路透社网站2024年11月28日报道，德国电信公司Telefonica和亚马逊网络服务公司（AWS）两家公司的高管表示，正在合作进行一项试点，以测试电信运营商移动网络中的量子技术。AWS和Telefonica将寻求计算移动信号塔的最佳位置，找到使用量子加密保护网络的方法，并利用这些方法开发 6G 网络。 研究人员对于量子计算机何时能够问世存在分歧，但人们预计量子计算机将更加强大，能够破解保护几乎所有现代通信的密码。AWS 首席应用科学家安蒂亚·拉马斯-利纳雷斯（Antia Lamas-Linares）在接受路透社采访时表示：“如果等到量子计算机出现，就太晚了。必须现在就开始研究原型。”O2 Telefonica（也称为德国西班牙电信公司）首席技术和信息官Mallik Rao表示：“我们今天正在创造必要条件，以便在我们的网络中利用量子技术及其可能性。”今年早些时候，德国电信公司宣布计划将其100万5G客户迁移到AWS云。 参考资料：
德国HyImpulse公司获欧空局1180万欧元以发射火箭 据欧空局和德国HyImpulse公司网站2024年11月20日报道，德国发射系统制造商和小型卫星运输解决方案提供商HyImpulse 将获得1180万欧元的联合融资，作为欧空局“Boost”合同的一部分，为欧洲和全球范围内提供有效载荷达600公斤的可靠且经济高效的入轨方式。 欧空局正在通过其“Boost”计划扩大对新一代商业主导的欧洲发射服务的承诺，并与Hyimpulse、Isar Aerospace、Orbex和Rocket Factory Augsburg (RFA)4家公司签订了续约合同，提供总计4422万欧元，以部署其发射服务。 参考资料： 2.https://www.mpic.de/5617099/klimawandel-bedroht-planktongruppen-im-meer?c=3477744
德国政府资助纳米比亚Oshivela制氢项目顺利实施 德国联邦经济与气候保护部网站11月21日消息，在纳米比亚，非洲首个绿色炼铁厂正在投入运营，该炼铁厂可以利用可再生氢气，以气候友好型方式生产铁。一个12兆瓦的电解槽已于本周交付使用，目前正在投入运行。工业规模的资助项目已于11月底顺利完成。联邦经济和气候保护部为该项目资助了1300万欧元，并由HyIronGmbH、TS Elino 和 LSF三家德国企业在国际氢能项目资助指南的框架内联合实施。 钢铁生产排放的二氧化碳约占全球总排放量的八分之一，因此对气候变化有重大影响。纳米比亚Oshivela工厂是世界上最大的生铁初级生产基地之一。由于纳米比亚拥有大量的铁矿石储藏和有利的气候条件，可以在矿区附近经济高效地生产绿氢，并用于气候友好型钢铁生产。这意味着绿铁的生产可作为钢铁生产去碳化的重要中间产品，也有助于纳米比亚绿色价值链的发展。由于使用了气候友好型氢气，每年可减少27,000吨二氧化碳排放。这相当于纳米比亚电力行业温室气体排放量的一半左右。该厂的第二期和第三期扩建工程已在规划之中。 在德国，钢铁行业每年进口数百万吨铁，这些铁是用化石燃料生产的。将来，Oshivela的绿铁可以替代高排放的进口铁和废钢。据项目代表介绍，德国的许多合作伙伴已经表示对纳米比亚具有价格竞争力的绿色铁非常感兴趣。从长远来看，Oshivela可以为德国钢铁工业生产多达200万吨铁，从而支持德国钢铁工业向气候友好型转型。自2023年起，德国莱茵集团工厂的一个研究项目一直使用来自纳米比亚的铁矿石生产绿铁。 通过国际氢能项目资助指南，德国联邦经济和气候保护部正在支持德国企业在欧洲以外地区实施绿色氢能及其衍生品项目。这项措施是联邦政府更新的国家氢战略的一部分，也是对氢进口战略的支持。 参考资料：
瑞典能源巨头将在德国投资50亿欧元用于清洁能源项目 据德国贸易与投资署网站2024年11月11日报道，瑞典能源公司Vattenfall宣布了一项雄心勃勃的投资计划，承诺到2028年向德国的可再生能源、电动汽车和其他可持续解决方案投资超过50亿欧元。 Vattenfall德国首席财务官罗伯特·祖拉夫斯基（Robert Zurawski）表示：“德国是欧洲增长最快的可再生能源市场。到2030年，能源需求预计将增长40%，到2045年甚至可能翻一番。我们看到，扩大非化石能源生产和能源服务具有巨大的增长潜力。”作为其战略扩张的一部分，Vattenfall计划每年开发500兆瓦的太阳能园区和300兆瓦的大型电池存储设施。此外，该公司计划中的海上风电场Nordlicht1和Nordlicht2将于2028年投入运营，总容量为1.6千兆瓦。Vattenfall还致力于对抽水蓄能电站和电动汽车充电基础设施进行大量投资。Vattenfall公司表示，其目标是与德国工业公司建立中长期电力合作伙伴关系。“电力合作伙伴关系为生产商和工业消费者提供了可再生电力投资保障、稳定的价格和平等的风险分散，”Zurawski补充道。 德国贸易与投资署(GTAI) 首席执行官罗伯特·赫尔曼 (Robert Hermann) 表示：“欧洲领先能源供应商的这项巨额投资将极大地推动德国向清洁能源的转型。它凸显了德国雄心勃勃的脱碳和建设可持续未来的努力所带来的令人兴奋的商业机会。这再次表明工业企业可以依赖德国清洁能源的安全供应。” 参考资料：
德国政府补贴Vulcan Energy公司1亿欧元以支持可再生能源发展 据路透社和EQS News网站2024年11月12日报道，在澳大利亚上市的德国公司Vulcan Energy Resources公司周二表示，已从德国经济部获得1亿欧元的资金补贴承诺，用于其位于德国兰道的可再生能源工厂。 Vulcan HEAT4LANDAU 项目旨在产生可再生地热，以支持兰道从2026年开始向可持续和可再生区域供热的过渡。该项目是Vulcan 第一阶段Lionheart项目的一部分，该项目旨在实现每年24,000公吨氢氧化锂的生产能力，加强欧洲的绿色锂供应链。该项目包括用于生产、运输和供应高达255兆瓦地热能的基础设施。资金来自联邦经济和气候保护部 (BMWK) 和欧洲复苏和复原基金 (ARF) 的补贴。这些资金通过德国复苏和复原计划 (DARP) 提供，作为联邦高效供热网络 (BEW) 资助指南的一部分。BEW 资金将按总合格支出比例支付：2026 年约为 2200 万欧元，2027 年再增加 7800 万欧元。 参考资料：
英飞凌氮化镓芯片可能改变行业格局 德国《商报》11月3日消息，德国半导体制造商英飞凌首次成功在直径为三百毫米的大硅片上生产氮化镓芯片，使得在同样大小的硅片上能够制造更多的芯片，预计将改变整个行业的格局。氮化镓是一种新兴的半导体材料，尽管氮化镓的生产成本目前是硅的两到三倍，但具有比硅更低的能量损耗和更高的开关速度，能够使电动车和笔记本电脑等设备的充电速度更快。此外，氮化镓芯片可以在更高的温度下运行，从而减少对冷却的需求，适应现代数据中心对能效的严格要求。随着电动车和先进计算需求的增长，氮化镓的市场前景广阔，预计到2029年，全球相关市场的收入将接近二十五亿美元。英飞凌在氮化镓领域的投资也反映出欧洲在半导体产业中的战略重要性。目前，硅芯片的市场主要由美国和亚洲公司主导，但氮化镓为欧洲提供了技术发展的机会。同时，英飞凌面临来自全球大型芯片制造商的压力，台积电和三星等公司正在积极开发氮化镓技术，中国的氮化镓生产商如英诺科学也在迅速发展，且拥有较低的原材料获取成本。目前英飞凌技术尚未完全成熟，生产线仍需改进，以提高良品率和设备稳定性。行业分析师预测，氮化镓市场将在2028年后实现更为显著的增长。 参考资料：
德初创企业开发固态电池新技术 科学信息服务网站11月8日消息，德国初创公司Qkera开发了用于固态电池的新型电解质成分，被2024年度Falling Walls科学峰会评选为全球25家最佳科学初创企业之一。名为e-conversion Cluster of Excellence的研究团队开发了电解质组件，预计电池的能量密度比传统电池高30%至50%。这些组件的另一个特点是特别薄且稳定。同样重要的是，该团队开发了一种可降低生产成本的制造工艺，该技术不仅可以用于汽车，还可以用于智能手机和笔记本电脑。 Qkera的电解质由锂离子导电氧化物陶瓷组成。慕尼黑工业大学固态电解质教授兼Qkera联合创始人Jennifer Rupp解释，这种材质几乎与咖啡杯的材料相同。这就带来了安全性和可持续性方面的优势。陶瓷几乎不易燃，电池也不含稀土元素。例如，该团队的技术可以实现采用磷酸铁锂阴极的高性能电池，这种电池的功率实际上比含钴替代品要低，而且这种材料在欧洲是可开采的。Qkera得到了慕尼黑工业大学初创企业和创新中心（UnternehmerTUM）“创新者资助”计划的融资支持。自公司成立以来的第一年，研究团队就在技术上取得了突破，该原型计划于今年交付给电池制造商，以便能够将Qkera组件用于不同的电池设计。 参考资料： https://idw-online.de/de/news842652 | ||
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