时光荏苒，秋意渐浓。在日复一日、年复一年的周而复始当中，科学技术不断积累着小突破、小成就，积少成多，慢慢就会变革我们的生活。对前沿技术的持续关注，从每周一期的周报开始吧。一起看一下本期技术领域有哪些值得关注的事件或者成就。
1.本周深圳宣布成为全国首个5G独立组网全覆盖的城市。深圳这么快节奏地发展5G，当然是为了支持本地企业华为。可为什么要强调实现独立组网呢，独立组网与非独立组网相比，有哪些高级之处？
2.最近新能源车频频起火、爆炸事件引发关注。特斯拉、小鹏、理想等都有起火的现象被曝光。这涉及到人身和财产安全，也关系到新能源车和动力电池行业的前景。最近有研究团队的成果称，可以通过氢气探测技术，来对锂电池起火进行预测。这是什么原理，有多大价值？
3.秋冬季要到了，新冠病毒依然没有被制服。新冠叠加秋冬季惯有的流感等呼吸道病毒，会让这个秋冬季很难。不过最近美国的研究却显示，秋冬季流感或将抑制新冠病毒传播。这是怎么回事？
一起来看一下。
深圳实现5G独立组网全覆盖
8月17日，深圳举办“点亮深圳，5G智慧之城”发布会，深圳市市长陈如桂宣布，深圳成为全国首个5G独立组网全覆盖的城市。
深圳市工业和信息化局局长贾兴东表示，深圳5G建设目标提前完成，截至8月14日基站建设数量46480个，基站密度全球第一。深圳选取医疗、交通、警务等10个领域开展典型应用，选取超高清视频、工业互联网等10个行业领域开展典型应用。
华为轮值董事长郭平表示，目前全球92个运营商部署5G商用网络，全球5G用户超过1亿，部署了70万个5G基站。5G基站建设目前告一阶段，下一阶段发展重点是发展行业应用，释放5G红利。
国内大城市都在铺设5G设施。为什么深圳强调“5G独立组网全覆盖”？独立组网与非独立组网有什么区别？
简单来说，非独立组网（英文简称NSA）是在原有4G基站和4G核心网的基础上，通过升级改造，增加一些5G设备，来发展5G网络，是一种低成本的方式，而且通过非独立组网，用户手机既可以使用4G网络，也可以使用5G网络；而独立组网之下手机只能连接5G网络。在5G网络还不够普及的早期，显然NSA对于运营商来说更合适，既节约建设成本，也保障消费者的通信体验。
独立组网与非独立组网的区别
但NSA不是真正的5G。相比于4G，5G不仅满足C端用户的通信、娱乐等需求，其最大的突破点与卖点是打开了B端应用的机会，5G核心网的构架，能敏捷高效地构建网络切片，不同的切片可以对应不同行业对5G的需求，实现专网专用，拓展智慧交通、智慧安防、智能电网、工业自动控制与工业互联网等行业应用。NSA不具备5G核心网，没有网络切片能力，实现不了上述的功能，也就不具备5G所应当有的市场前景。
只有当独立组网的情况下，5G的杀手锏eMBB、mMTC、uRLLC才能实现。
eMBB，即增强型移动宽带，在某些区域提供极高的数据速率和低延迟的通信，并且在大覆盖范围内实现可靠的宽带接入；
mMTC，即海量机器类通信（大规模物联网），每平方公里最多支持一百万个设备；
URLLC，即超可靠的低延迟通讯。
eMBB、mMTC、URLLC可以保证5G在工业互联网和物联网两大场景实现广泛连接和数据交换，在有限空间内连接更多的设备入网，且大幅度降低网络延迟。运营商可以基于网络切片和边缘计算，做更多产业互联网的应用。
比如在一个机械制造工厂内，通过传感器使机器产生数据，通过入网设备将机器接入5G网络，将数据在边缘或者云平台进行处理，可以做模型来判断机器可能发生故障的概率，进行预测性维护，可以对机器进行远程维护。机械设备往往有上万种零部件，通过网络接入，实现实时控制，可以实时掌握每种零部件的使用情况，根据排产来确定零部件的进销存，实现最优的库存量。在其他行业，也可以产生很多有价值的应用。
这些应用都是非独立组网所不能支撑的，只有完善独立组网，才能实现5G在B端的远景。当然也会有一些过渡措施。比如一家做5G机器人的公司的CEO表示，在非独立组网的阶段，其机器人的功能也能实现，只不过在4G下是一种工作模式，在5G独立组网之下启用另一种工作模式来实现功能。
政策上在着力推动独立组网的进展。
今年2月，工信部召开加快推进5G发展做好信息通信业复工复产工作电视电话会议，会议强调，要加快5G特别是独立组网建设步伐，深化5G与工业、医疗、教育、车联网等垂直行业的融合发展。
6月10日，北京市委、北京市政府发布《关于加快培育壮大新业态新模式促进北京经济高质量发展的若干意见》。其中指出，要加速推进5G独立组网核心网建设和商用，推动5G+VR/AR虚拟购物、5G+直播、5G+电竞等系列应用场景建设。
当然，现在运营商也是很难，需要做好5G投资与下游应用的平衡。5G发展需要基站、核心网等基础设施的完善，但即使完善了，下游的应用也不一定能快速发展起来，需要技术更加完善，稳定性足够好，还需要形成合适的商业模式，注定不是短时间能完成的。
电动汽车很火，但不能起火，预警技术待突破
现在新能源汽车很火，电动汽车被视为汽车行业的未来。但其安全性至今仍面临质疑。几乎每家电动汽车厂商都有爆炸、自燃等负面新闻缠身。
近日，网络曝光了一段国内特斯拉Model 3出现自燃的视频。一台蓝色的Model 3在车体保持完好、没有碰撞的情况下，车辆前部和底部释放出大量灰白色烟雾，即将自燃。
网曝特斯拉Model 3出现自燃
刚刚上市的理想汽车，也是在三个月内出现了两次起火事故。最近的8月6日，广东省肇庆市一辆行驶的理想ONE发生意外事故，导致车辆起火。
理想ONE起火
刚刚提交上市申请的小鹏汽车也未能幸免。8月11日，一辆小鹏G3在广州海珠区琶洲科技大厦发生冒烟起火事故。
电动车起火事故频发，电池安全保障就成了电动车的必备功能。工信部在《电动汽车用动力蓄电池安全要求》中，要求电池单体发生热失控后，电池系统在发生危险前5分钟，应提供一个报警信号，5分钟内不爆炸，为乘员预留安全逃生时间。
能够及时预警对于保障电动车车主和乘客安全非常重要。
郑州大学电气工程学院副教授金阳课题组最近在国际学术期刊《焦耳》上发表了一项新的研究成果，利用氢气探测技术，来对电动汽车锂电池起火进行预警。
该方法主要针对起火的因素之一，即电池的快充、过充。过充即过度充电，指充电时电压高于充电截止电压，过充电容易导致锂离子电池中的电解液分解释放出气体，使电池鼓胀，严重的话引起冒烟起火。
研究人员通过搭建的原位光学和气体探测试验平台发现，锂离子电池在过充早期会产生氢气，氢气来源于石墨负极表面析出的金属锂和负极中有机黏结剂的自发反应，利用这一方法可以探测微量锂枝晶的析出。锂枝晶有可能刺穿隔膜，从而引发热失控等安全事故。
基于这样的原理，研究人员用氢气探测技术来监测氢气的析出，进而检测锂离子电池石墨负极表面微量锂枝晶析出，当电池储能系统探测到氢气产生时会立即切断充电电源，避免火灾发生，实现对锂离子电池热失控的早期安全预警。
为了进一步验证该技术在实际应用中的有效性，研究人员在实际储能舱中开展了锂离子电池单模组过充实验，结果表明，氢气相比于其他气体能够最早被探测到，且探测时间比出现浓烟早639秒，比模组起火早769秒。
基于此，研究人员开展了更大规模电池簇过充预警实验，在探测到氢气的同时切断充电电源，没有任何可见烟或明火产生，验证了氢气探测的安全预警效果。
如果该技术能够在工程化过程中被试验证明足够有效，不失为一种监测电动车起火的有效方式，当然，这里面还有很多将技术产品化以及量产以降低成本的工作。而且现在业界对于过充也有解决方案：
虽然锂电池本身没有过充保护，但电池厂商都会在锂电内部安装一块电路控制芯片，过充后马上自动断电；
锂电池还会设置安全阀，电池内部压力上升到一定数值时，安全阀自动打开；
当温度上升到一定数值时，隔板上的微米级微孔会自动溶解掉，从而使锂离子不能通过，电池内部反应停止；
采用开关元件，当电池内的温度上升时，它的阻值随之上升，当温度过高时，会自动停止供电。
这项新技术要取得大规模应用，还需要证明其稳定性更好、成本更低。当然，也不一定是要替代现有方案，也可以成为现有方案的补充。这项新技术也有望应用于电动汽车和规模化储能电站，防范锂离子电池火灾危险。
该技术的局限性在于，主要针对电池起火的一种因素，即过充。过充确实是锂电池起火的重要原因，但起火不只是这一个原因。例如内部短路也是常见的起火原因，短路使电芯大电流放电，热量烧坏隔阂，电芯高温，内部压力过大，电芯爆破。
另外，负极部位容量不足时，充电时所发生的锂就无法插入负极石墨的间层结构中，会析在负极的外表，构成突起状“枝晶”，而下一次充电时，这个突起部分更简单形成锂的析出，经过几十至上百次的循环充放电后，“枝晶”会长大，最后会刺穿隔阂纸，使内部发生短路。
水分也有可能引发起火。水份可以和电芯中的电解液反响，出产气体，充电时，可以和生成的锂反响，生成氧化锂，使电芯的容量损失，易使电芯过充而生成气体。气体使电芯的内部压力增大，当电芯的外壳无法接受时，电芯就会爆破。
除此之外，还会有很多细枝末节的原因导致起火。比如有研究发现，特斯拉电池冷却系统设计缺陷也有可能导致起火。特斯拉Model S电池依靠冷却盘管来调节温度，冷却盘管的末端接头是用脆弱的铝制成的，端头配件的两极部分本应钎焊在一起的地方有时会形成微小的针孔。这可能会导致汽车电池短路，或在电池内部留下易燃残留物。
电动汽车火灾事故屡见不鲜，起火原因也是多种多样，这给起火预警带来很大难度，也提醒人们，电动汽车技术成熟度仍有待于提高。
秋冬季流感或将抑制新冠病毒传播
夏季即将过去，秋冬季即将到来，流感高发季也随着来。普遍认为，在寒冷天气中新冠病毒会存活更久，传播范围可能会更广，秋冬季可能会面临第二波新冠疫情。同时，秋冬季也是流感的高发季，夹杂在一起，这个冬季太难了。
8月11日，张文宏教授在参加活动时表示，新冠病毒就是一只“披着羊皮的狼”，会夹杂在一些秋冬季的常见疾病之中。新冠病毒的蔓延速度比流感还要快，一旦蔓延开来结果极为严重，所以要继续做好新冠病毒的防控工作，核酸检测、筛查等环节一定要做到位。
不过，美国最新的研究显示，秋冬季的流感等呼吸道病毒与新冠病毒可能存在一定的互斥关系。
据科技日报报道，美国斯坦福大学的科学家在调查研究中初步发现，季节性呼吸道病毒与新冠病毒之间存在相互影响关系，感染季流感病毒的出现或将抑制新冠病毒的传播，从而缓解疫情。该研究成果已经发布在美国《科学》期刊网站上。
今年三月开始，该科学家团队在北加利福尼亚州多地提取了1217名有症候的新冠肺炎或其他呼吸性疾病患者的鼻咽拭子样本，并利用提取样本进行聚合酶链式反应（PCR），对新冠病毒及包括甲型流感病毒、乙型流感病毒、呼吸道合胞体病毒等其他呼吸道病原体的携带情况进行了分析研究。
专家在控制单一变量的条件下获得相关数据。在115名新冠肺炎患者中，23名体内检测出至少一种其他病原体，折合占比20.0%，相较之下，在1091名非新冠肺炎患者中，有292名体内检测出至少一种其他病原体，折合占比26.8%。
反之，在315名其他病毒患者中，有23名同时患有新冠肺炎，折合占比7.3%，相较之下，在891名非其他病毒患者中，有92名患有新冠肺炎，折合占比10.3%。
这样的数据表明，非新冠患者中，有其他病毒感染的比例更高一些，而新冠患者中，有其他病毒感染的比例略低一些。
基于研究结果，科学家认为，新冠病毒与其他呼吸道病原体之间存在相互抑制关系，对人类或有“保护效果”。此外，美国科学家在北卡罗莱纳州的调查研究发现，不仅新冠病毒与流感病毒共同感染几率较小，两者之一的存在还可能抑制另一者的出现。
但科学家也表示，新冠病毒与其他呼吸道病毒共同感染的比例高于此前报道，且同时携带两种病毒的可能性仍然存在。
这样的数据并不能让人对秋冬季的抗疫局势掉以轻心。感染了其他流感病毒而没有感染新冠的比例，并没有比同事感染看新冠和流感病毒的比例高出多少。而且数据样本只有一千个左右，而且集中在一个州，如果样本扩大，很可能就不成立了。另外这也只是针对部分结果的一种统计，在病毒学、病理学上还没有任何解释。
对于新冠病毒与流感等其他病毒的关系，相关研究也有一些，结论可谓大相径庭。据科技日报报道，意大利科研团队曾提出，新冠病毒与流感病毒的共同传播可能引起新冠病毒感染的加剧，两者间的“合作”或将激发病毒再生可能，增加患者死亡风险。中国研究人员在今年二月对武汉金银潭医院99名新冠肺炎患者中73个可用样本的分析检测中并没有发现其他病毒的存在。
中国工程院副院长、中国医学科学院院长、北京协和医学院校长、中国工程院院士王辰最近表示，秋冬和冬春季节新冠一旦合并流感，增加鉴别诊断难度，隔离人群的社会负荷会明显加大，社会资源的耗费将显著增加，人群死亡率会上升。最有效的预防办法是及时普遍接种流感疫苗。他提议，流感疫苗一般是在9月底以前接种，不要晚于10月份。今年要较充分地扩大接种人群。
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