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国内科技信息

2012-10-27

中国科技信息 2012年19期

国内科技信息

神舟九号载人飞船发射成功

神舟九号飞船6月16日18时37分成功发射,中国航天员景海鹏、刘旺、刘洋将第一次入住“天宫”。33岁的刘洋也成为中国第一个飞向太空的女性。

托举神九飞船的长征二号F遥九火箭,从酒泉卫星发射中心腾空而起。这是长征火箭的第165次发射,也是神舟飞船的第四次载人飞行。

此刻,天宫一号正在距飞船约1万公里的太空中等待神九前来“赴约”。

未来两天内,神舟九号飞船将与天宫一号自动对接。二者携手在太空飞行6天之后又将短暂分开,再进行由航天员手动控制的交会对接。

作为曾乘坐神舟七号访问太空的三位航天员之一,45岁的景海鹏有过环绕地球45圈的经历。待到神九任务如期完成,他也将成为“中国飞得最远的人”。

“载人飞行日益密集,今后航天员多次飞行将成为常态。”景海鹏说,“这是我国载人航天事业走向成熟的一个标志。”

神九航天员将承担15项航天医学相关空间实验

在神舟九号与天宫一号首次载人交会对接任务中,景海鹏、刘旺、刘洋3位航天员除了要完成首次手控交会对接外,还将承担15项航天医学相关空间实验。

据中国航天员科研训练中心副总设计师李莹辉介绍,航天员承担的空间实验中最主要的有5项。

——航天飞行对前庭眼动、心血管及脑高级功能影响研究。神舟九号任务飞行前、中、后同步检测动脉脉搏波、静脉脉搏、脑电和眼动。这是我国在微重力环境下首次进行的系统(人体)生理学研究实验。这项试验将促进对失重生理效应机理的系统认识,其研究结果将为后续载人航天任务失重生理效应防护措施的制定提供理论依据。

——失重生理效应防护的细胞学机制研究。成骨细胞功能下降是空间骨丢失的重要原因,而成骨细胞功能受到包括细胞因子在内的各种因素调控。实验的目的在于探讨失重条件下整合素与细胞因子对成骨细胞的调节作用。这次研究将解决细胞培养回路中多种试剂时序加注难题,聚焦成骨细胞对成骨因子的响应性变化,为针对关键细胞信号分子开发相关的靶标药物以及制定预防措施奠定基础。

——空间骨丢失防护技术研究。在神九任务目标飞行器组合体飞行阶段,航天员将采用对人体无损、高效、耗能低,重量轻,体积小、使用方便的力刺激仪进行力刺激防护,增加骨间隙液流增强骨细胞活性,从而达到对抗空间骨丢失的效果。李莹辉表示,在交会对接任务中开展空间骨丢失防护技术研究,不仅可积累我国航天员中期空间飞行的骨代谢数据,而且可验证基于力刺激原理的骨丢失对抗仪的空间适用性,为中长期空间飞行导致的骨丢失防护研究提供技术支持。

——在轨有害气体采集与分析。利用我国自主研制的有害气体采集设备,实时采集在轨飞行中舱内的微量挥发性气体,返回地面进行分析,用于分析目标飞行器舱内的空气质量,可以对目标飞行器内的微量有害气体进行评估,了解飞行器内污染水平。

——航天员在轨质量测量。神九任务中,3名航天员将使用中国航天员科研训练中心自主研制的质量测量仪对人体质量进行测量,其基本原理是基于牛顿第二定律的线性加速度方法,结合光学、力学、电子、工效、机械和材料学等先进的技术应用,精度可达到被测物体质量的±1%。质量测量仪的成功运用,填补了我国在轨质量测量技术的空白。

李莹辉介绍,除了上述5项实验之外,神九任务还将首次开展在轨微生物检测、失重条件下扑热息痛的药代动力学研究、航天员睡眠清醒生物周期节律监测等10项航天医学空间实验。

我国拟对铁路信号控制软硬件实施认证制度

我国拟对铁路信号控制软硬件实行产品认证制度。国务院认证认可的监管部门和国务院铁路主管部门,负责制定产品目录。6月18日,国务院法制办发布的《铁路安全条例(征求意见稿)》(以下简称《征求意见稿》),透露了上述铁路安全监管思路。

认证产品目录两部门制定

据国务院去年12月底发布的“7.23”动车事故调查结论,该起事故发生的原因就与通信信号有关,因设备存在严重设计缺陷和重大安全隐患。

《征求意见稿》写明:“国家对铁路信号控制软件及控制设备、铁路通信设备、铁路牵引供电设备等直接影响运输安全的铁路专用设备,实行产品认证制度。实行认证的产品目录由国务院认证认可监督管理部门和国务院铁路主管部门制定。”

部分平交道口需改立交

《征求意见稿》还规定,“生产铁路信号控制软件及控制设备、铁路通信设备、铁路牵引供电设备的企业,应当符合下列条件并经国务院铁路主管部门许可:有按照国家规定标准检测、检验合格的专业生产、维修设备;有相应的专业技术人员;有完善的产品质量保证体系和安全管理制度;法律、行政法规规定的其他条件”。

此外,依据《征求意见稿》,新建、改建道路,如果与开行旅客列车的铁路相互交叉,应当设置立体交叉;而目前的一级公路、二级公路、城市道路,与铁路交叉的平交道口,也应逐步改造为立体交叉。

工程主体结构不得转包分包

《征求意见稿》规定,铁路建设工程施工单位对工程施工质量负责。工程施工实行总承包的,总承包单位应当对全部建设工程质量负责。

工程勘察、设计、施工及建设物资设备采购的一项或者多项实行总承包的,总承包单位应当对其承包的建设工程或者采购的物资设备质量负责。

工程主体结构应当由施工总承包单位自行完成,不得转包和分包。总承包单位依法将建设工程分包给其他单位的,总承包单位与分包单位应当在签订建设工程项目承包合同时明确各自的责任。分包单位应当按照分包合同的约定,对其分包工程的质量向总承包单位负责,总承包单位与分包单位对分包工程的质量承担连带责任。

我国规模最大的餐厨垃圾处理项目落户长沙

“泔水、潲水油、地沟油、灶台油……”,这些让市民闻之色变的餐厨垃圾,在长沙即将“变身”生物柴油和工业原料。

记者从6月18日长沙市人民政府召开的餐厨垃圾无害化处理工作动员大会上获悉,长沙将于10月1日起,正式启动全市范围的餐厨垃圾无害化处理工作,由中联重科环卫机械公司提供全套装备,实施交钥匙工程;湖南联合餐厨垃圾处理有限公司负责运营。该项目是我国目前建成规模最大的餐厨垃圾处理项目。

餐厨垃圾,指饮食服务、单位供餐等活动中产生的食物残余和废弃食用油脂。不法分子收购餐厨垃圾油脂进行食用油的加工(俗称“地沟油”),给城市食品安全带来很大危害。如何利用和合理处理餐厨垃圾,减少垃圾处理成本、避免环境污染、增加社会资源、保障食品安全和人民身心健康成为十分重要的课题。城市餐厨垃圾实行集中的资源化、无害化处理势在必行,市场对餐厨垃圾专业处理设备的需求也越来越大。

2008年,中联重科专门成立了“餐厨垃圾资源化处置项目组”,与国内多个院校及科研机构合作,研发出拥有自主知识产权,国际一流的餐厨垃圾无害化、减量化和资源化处理系统,成为目前我国最具综合实力的餐厨垃圾收运和处理成套装备制造企业,并于去年建成示范工程。中联重科作为设备供应方和EPC融资方参建的全国首个高端餐厨垃圾资源化处理中心——张家港餐厨垃圾处理厂,也即将竣工试投产。

今年,该处理技术通过湖南省科技厅组织的专家评审,认定达到国际先进水平,并被湖南省政府列为湖南省战略新兴产业科技成果转化项目。国内目前已有多个城市积极与中联重科展开合作,推进餐厨垃圾的无害化、减量化和资源化处理工作。

据悉,目前设备安装已进入调试阶段,预计6月底竣工试投产。

科技惠民计划启动实施 加快民生科技成果转化

6月12日,科技部、财政部在北京共同组织召开科技惠民计划工作会议,正式发布《科技惠民计划管理办法(试行)》,启动科技惠民计划组织实施工作。科技部副部长王伟中、财政部教科文司司长赵路等出席会议并作了重要讲话。

王伟中表示,当前我国社会发展滞后于经济发展,人口健康、公共安全、生态环境、防灾减灾等事关民生的需求日益增长。通过科技进步与创新使人民群众过上更加美好的生活,是全体科技工作者义不容辞的职责。实施科技惠民计划是贯彻落实科学发展观,加快转变经济发展方式,促进科技与经济社会发展结合的重要举措。

《科技惠民计划管理办法(试行)》有特色、有新意,科技部万钢部长、王志刚副书记和财政部张少春副部长等领导非常关心,多次批示要求做好制度设计与实施工作,希望大家认真学习,按照办法规定和要求做好各项工作。

王伟中指出,近年来,各级科技主管部门将社会发展科技放在更加突出和重要的位置,中央财政加大了对相关科技领域的投入力度和比例,社会发展科技进入了快速的发展阶段,科技进步对维护人民健康、改善人居环境、保障社会安全、防灾减灾等提供了有力的支撑。但我们仍应看到民生科技中的薄弱环节,如科技原始创新成果缺乏、科技成果转化应用水平低、企业技术创新主体未确立、民生科技服务有待加强等。

王伟中强调,今年是科技惠民计划启动实施的第一年,要起好头、开好局。各地区和相关部门要高度重视、精心设计,突出重点,务求实效;要注重机制创新和制度建设,集成资源,加强科技部门、财政部门与相关业务部门的合作,协调各方力量参与科技惠民计划实施;要充分利用现有平台和基础,发挥好政府投入引导和放大作用,创造环境吸引社会力量参与,培育和发展民生相关产业;要积极探索科研人员与基层合作的长效机制,动员广大科技人员深入基层,服务民生。

赵路指出,科技惠民计划不仅是对现有科技计划体系的补充和完善,也是深化科技体制改革,完善财政科技投入机制的必然要求。科技惠民计划在创新财政科技经费管理机制中,进行了很多的探索。例如,科技惠民计划强调科技引领与需求驱动,发挥中央财政引导作用,支持基层先进适用科技成果示范应用,还对实施成果的推广提出了明确的要求,探索公共财政引导促进科技成果转化应用的新途径。科技惠民计划在经费管理上有无偿资助、后补助、以奖代补等多种制度设计,经费开支范围将明显区别于其他科研项目,将更加适合于公益领域科技成果的转化应用。赵路要求,各地方财政部门特别是省级财政部门要统一思想,积极筹措资金、大力支持科技惠民计划及后续的成果推广工作,加强经费使用监督管理,提高财政资金使用的规范、安全性。

会议还进行了分组讨论,北京、天津、江苏、广东、山西、湖南、甘肃、新疆等地方作了工作交流。财政部教科文司副司长宋秋玲、科技部社会发展科技司司长马燕合作总结讲话,对科技惠民计划组织工作进行了具体部署。

我国现代农机智能装备与技术取得突出成就

“现代农机智能装备与技术研究”项目是“十一五”国家863计划现代农业技术领域的重点项目,2010年启动,由农业装备产业技术创新战略联盟组织实施,中国农业机械化科学研究院、江苏大学、现代农装科技股份有限公司、洛阳中收机械装备有限公司、山东五征集团有限公司等22家科研院所、高等院校和企业共同参与。

该项目立足智能农业装备技术的基础理论,着眼大型高效智能和轻便智能装备技术,以战略性、前瞻性和前沿性技术为重点,突破制约产业发展的关键共性和应用基础技术,强化空白产品核心技术供应能力和提升产品档次,进一步提升我国农业装备技术应用基础研究能力和农业装备智能化技术水平。近期项目通过了验收,取得了一系列重要成果。

项目实施突破了一批共性关键技术。研发的土壤工作部件模拟试验自动检测平台、智能化精量播种模拟系统等智能化土壤-植物-机械工况模拟系统技术解决了大型农机全天候试验的技术难题。研发的联合收割机作业速度控制、故障诊断、监测与导航等联合收割机智能化控制技术,达到了国内领先水平。

研发的采棉机在线测产、行走速度自动控制、自动对行、监测系统等智能控制系统关键技术,达到国际先进水平。研发的可调姿态轻小型农机动力底盘、轻便型插秧机技术、与小拖拉机配套的联合收割机技术等关键技术,为山地丘陵机械研发提供技术支撑。

项目实施创新开发了一批具有自主知识产权的先进农机产品。创新开发了基于智能化控制技术的工况模拟检测系统、切纵流智能控制稻麦联合收获机、甜高粱茎穗联合收获机、甜高粱茎秆打捆机、棉花打顶机、大型智能控制采棉机、丘陵山地姿态智能调控多功能动力底盘及小型收获与轻便型插秧机等进一步促进了我国农业装备升级换代。

项目实施深化和拓展了农业装备领域的产学研合作创新。项目以农业装备产业技术创新战略联盟为核心,集聚优势科技资源,进一步探索了以联盟为核心实施国家科技计划项目做法和经验,对完善农业科技创新机制具有积极的意义。

统筹项目、技术、人才、基地创新要素向企业聚集,形成农机智能装备研发协作机制,推进了联合攻关、协同创新,促进了高水平成果的产出,促进全产业链技术创新和成果应用推广,为推进农业装备产业技术创新奠定了良好的基础。

朱健康小组植物DNA去甲基化调控研究获进展

6月15日,《科学》杂志在线发表了中科院上海植物逆境生物学研究中心、中科院上海生命科学研究院植物生理生态所朱健康课题组的最新成果,他们研究揭示了编码一个组蛋白的乙酰化酶IDM1在植物去甲基化作用机制中的重要作用。这被认为是近年来表观遗传领域的一项重大突破。

DNA甲基化修饰是一种重要的表观遗传学标志,也是植物逆境响应的重要机制。

DNA甲基化的水平主要由甲基化和去甲基化这两个方向来协同调控。目前在植物中对甲基化途径的研究已经比较清楚,但是对DNA去甲基化的调控机制仍然不很明确。

2002年,朱健康研究组通过遗传学的方法第一个克隆了植物体内的去甲基化酶ROS1,并提出在植物中DNA去甲基化是通过ROS1家族介导的碱基切除修复机制来实现的。后续的研究证明,DNA磷酸酶ZDP能和ROS1相互作用,并影响其中一部分ROS1调控位点的甲基化水平。但是通过对ROS1功能缺失突变体的研究发现,ROS1只调控某些特殊位点的甲基化水平,而对全基因组的甲基化水平影响不大。所以,ROS1如何调控成为去甲基化领域一个很重要的问题。

该研究通过对ROS1突变体全基因组甲基化的分析和CHOP PCR分子标记的应用,建立起一种新的突变体筛选方法,发现了一个组蛋白的乙酰化酶IDM1对调控ROS1的去甲基化具有重要作用。

IDM1是一个编码多个功能域的酶。这个蛋白能识别多个表观遗传学的标志,包括组蛋白的甲基化及DNA的甲基化等,同时能对相应位点的组蛋白进行乙酰化,从而改变这个特定区域的染色体结构。ROS1本身或相互作用的蛋白就能够识别这种染色体结构的改变,接着对这个区域的DNA进行去甲基化。

这一研究工作填补了植物去甲基化调控机制的一个重要空白,为进一步研究ROS1在植物生长发育及对环境响应过程中的作用奠定了基础。

三校联合组建玉米水稻小麦生物学协同创新中心

中国农业大学、西北农林科技大学、华中农业大学6月10日在京宣布组建“玉米水稻小麦生物学协同创新中心”,力争用5到10年,将中心全面建成国际一流的主要粮食作物生物学学术创新高地、良种和新技术研发基地。

据中国农业大学校长柯炳生介绍,中心借国家出台《高等学校创新能力提升计划》(2011计划)的契机,针对我国科研领域的力量分散、封闭、分割和重复等问题,力争打造一个人才特区,实现人员统一标准、统一聘用、统一薪酬、统一考评,从而吸引优秀科学家加入国家队,进一步实现其他科研资源的共享。

教育部副部长杜占元指出,机制创新是“2011计划”实施的关键,同时又是难点,需要我们勇于创新、大胆实践,积极探索不同模式的体制机制,促进创新组织从个体、封闭方式向流动、开放的方向转变;

促进创新要素从孤立、分散的状态向汇聚、融合的方向转变;

促进知识创新、技术创新、产品创新的分割状态向科技工作的上游、中游、下游联合、贯通的方向转变。在农业科技创新方面,更加强调提升农业科技成果转化应用能力和为农业农村服务的能力,有力保障国家粮食安全,有力增强高校改革发展的能力。

此间专家指出,我国尽管取得了粮食连续8年丰收的成绩,但是粮食供求仍然有较大缺口,2011年三种粮食都是净进口,并且未来供求压力很大,中心的组建体现了增加粮食生产的“国家急需”。

柯炳生强调,2011计划应该在岗位科学家的薪酬、日常运转费和学术交流费、研究费用以及博士后和研究生等其他科研人员的收入等方面进行重点经费支持,同时要在公开公正公平的条件下,对于来自国内外的科学家,实行同样的政策。

据悉,创新中心目前已议定研究方向、科学家岗位设置、人员聘用制度和待遇、研究生培养方式,确定了中心及各平台主任、中心科技咨询委员会的人选,以及中心的日常事务管理办法和运行机制。

国家科技计划项目将推行“法人责任制”

“科技部将会同有关部门,适时对法人单位承担国家科技计划项目(课题)实施情况进行绩效评估,并将评估结果作为后续经费拨付的重要依据。”日前,科技部深入推进国家科技计划管理改革,创新地推出了“法人责任制”,强调充分发挥项目(课题)承担单位在国家科技计划以及国家科技重大专项过程管理中的组织、协调、服务和监督作用。

据悉,科技部将加快建设国家科技计划信用管理系统,科学记录、管理和评价承担单位信用信息,据此作为评价研发基础的重要指标。信用优良的承担单位,优先考虑参与国家科技计划和国家创新基地建设。同时,对于拒不履行项目(课题)任务书中的约定责任造成一定损失以及违规操作甚至存在科研不端行为的项目(课题)承担单位,一经查实,视情节轻重采取通报批评、停止拨款、撤销项目(课题)直到取消其1-3年项目申报资格的处罚措施。

推行了“法人责任制”后,承担单位在经费方面的主要责任是要加强对经费使用的管理监督与支撑服务。首先,按照有关国家科技计划经费管理办法要求,建立健全承担单位内部经费管理制度,完善内部控制和监督制约机制,认真行使经费管理、审核和监督权,对本单位使用、外拨项目(课题)经费情况实行有效监督。其次是加强间接费使用管理,按照项目(课题)预算中核定的金额,与合作单位共同安排好间接费用支出。间接费用中的绩效支出要充分尊重课题负责人的意见,注重发挥对一线科研人员的激励作用。另外,承担单位要为科研人员提供有关经费使用必要的政策咨询。

多项技术助力神舟九号与天宫一号对接成功

包括航天测控可视化系统、交会对接微波雷达、高精度加速度计等在内的多项技术成果,保障了神舟九号与天宫一号的对接成功。

在北京飞控大厅前方的巨幅显示屏上,三维动画把飞行器在太空中飞行的姿态实时展现出来。北京飞控中心软件室主任孙军介绍,针对此次任务“载人、手控对接”的新特点,飞控中心对显示屏上所应用的航天测控可视化系统进行了87项技术状态更动。“这个系统采用了多模式视点控制、脚本交互控制等技术构建了真实的空间环境,将抽象的数据通过形象的动画显示出来。”

据了解,中国航天科工二院25所研制的交会对接微波雷达,是引导神舟九号和天宫一号从百公里之外到几十米之间“牵手”的“红线”。作为实施载人交会对接任务的关键敏感器,为交会对接提供距离、速度、角度、角速度等信息。

而飞船上精度最高的加速度测量装置,是中国航天科工三院33所研制的高精度加速度计组合,它能够在微重力状态下精确地测量飞船与目标飞行器交会对接的沿X轴、Y轴和Z轴方向的平移速度增量,同时也用于检测飞船轨控发动机工作过程,调姿、姿控过程,对接及分离过程,轨道舱泄压过程等运动过程的微重力变化。

中国新一代大推力火箭发动机研制成功

据国防科工局消息,中国120吨级液氧煤油高压补燃循环发动机研制成功,将作为中国新一代运载火箭的动力系统,为载人航天、月球探测等国家重大专项任务提供有力保障。

这是中国首型拥有自主知识产权的高压补燃循环发动机,具有高性能、高可靠、无毒无污染等特点。它的研制成功,意味着中国成为继俄罗斯之后第二个掌握液氧煤油高压补燃循环火箭发动机核心技术的国家。

据介绍,该型发动机工程在研制过程中,突破了液氧煤油高压补燃循环发动机设计、制造、试验关键技术70余项,获得了近20项国防科技成果及相关专利授权;形成了比较完备的发动机研发体系;围绕该型发动机研制所需的近50种新材料攻关,促进了相关领域基础技术的发展。

以研制出能够适应未来新一代运载火箭系列发展需要的120吨级液氧煤油发动机为目标的项目2000年9月经国务院批准立项,由国防科工局协调组织,航天科技集团公司所属航天推进技术研究院研制。

中国科学技术大学首次实现高效率长寿命量子存储器

中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室潘建伟院士及其同事包小辉、赵博等同德国研究人员合作实验实现了具有高读出效率及长存储寿命的高性能量子存储器。该实验在国际上首次将长存储寿命和高读出效率在单个存储器内结合起来,向可升级长程量子通信及可升级光学量子计算迈出了至关重要的一步。该成果近日发表于《自然.物理学》杂志上。

量子存储器是量子中继及大尺度光学量子计算中的关键器件,其核心性能指标是存储寿命和读出效率。在以往研究中,延长存储寿命和提高读出效率这两部分往往分开进行,使得存储寿命和读出效率这两个主要指标没有得到同步提升。具体来讲,在以往实现长寿命量子存储的实验中,尽管存储寿命已经提升至毫秒量级以上,但读出效率却仅为20%左右;在实现高效量子存储的实验中,尽管读出效率已经提升70%以上,但存储寿命却仅有几百纳秒到几微秒左右。仅单一性能指标较好的量子存储器无法满足量子中继及光学量子计算等的实际应用需求。

研究表明,通过采取共线读写的几何结构延长自旋波波长可以提升存储寿命,通过采取光腔增强的方式可以提升读出效率。这两部分相结合带来的一个重要技术难题是,需要实现光腔与4个模式的同时共振。潘建伟小组通过巧妙的方案设计将这一四重共振的技术难题简化为双重共振,降低了实验难度。经过课题组成员的艰苦努力,并通过一系列其他技术难题的攻克,最终成功实现了3.2毫秒的存储寿命及73%的读出效率。该成果为目前国际上量子存储综合性能指标最好的实验结果。

中美合作研究首次发现加热日冕的超精细通道

近日,在国家自然科学基金重点项目等资助下,中科院紫金山天文台研究员季海生和美国大熊湖天文台戈迪教授和曹文达副教授合作,以美国大熊湖天文台新建成的国际最大口径(1.6米)的太阳光学望远镜作为观测平台,利用中国科学院南京天文光学技术研究所自行研制的1083纳米滤光器,首次在该波段对太阳进行了高分辨率成像观测,并获得巨大成功。

中美研究人员首次得到了太阳在1083纳米波段的最高分辨率图像,首次发现了尺度为100公里超精细的磁流管结构,这些超精细的磁流管无处不在,扎根于对流米粒之间。联合美国宇航局(NASA)发射的“太阳动力学卫星”的同时的高温观测,这些磁流管被认证为高温物质和能量外流的超精细通道。这一发现有望解决长期困扰天文界的“太阳日冕加热问题”。该成果以紫台为第一单位,刊登在5月出版的《天体物理学快报》杂志上。

什么原因造成了日冕反常增温一直是太阳物理学悬而未决的难题之一,这也就是所谓的“日冕加热问题”,该问题与暗物质、暗能量等问题一起被《科学》杂志列为天体物理中八大难题之一。国际上重大的太阳观测设备的研制无一不是以“日冕加热问题”作为主要的科学目标之一,譬如日本2006年发射的“日出卫星”,其设计专门针对“日冕加热问题”。“日冕加热问题”也是NASA于2010年发射的“太阳动力学卫星”的重要科学目标之一。

这一新的发现从根本上回答了加热日冕的能量来自光球的何处。其中可能的物理过程是:光球米粒不断的对流运动将磁场挤压到米粒之间,形成米粒间小尺度强磁场,米粒间小尺度强磁场中的活动产生了高温物质和能量的外流。 这一成果首次被国家基金委网站报道,NASA近日为此进行了专门的新闻发布。

“蛟龙号”实现深海特殊环境下精确定位采样

“蛟龙号”的机械手6月19日从海底取回的沉积物、水样,让国家海洋局海洋二所副研究员刘诚刚忙活了好一阵子。在他看来,通过“蛟龙号”载人潜水器,可以实现深海特殊环境下的精确定位采样,在采样的同时获取环境特征信息,这对探寻海底世界的科学奥秘,具有特别的意义。

刘诚刚说,传统的常规海洋学观测方法,主要还是属于随机采样的调查方式,实现对海洋宏观的观测。钢缆下放数千米水深,水平位移很大,无法控制具体的采样位置;而拖网的采集方法也很难捕获能够快速运动的海底生物。使用潜水器后,就能实现精确定位采样,也能在海底现场对海洋生物进行观察拍摄。

海洋调查用传统的方法,是把各种采水器固定在船载绞车的钢缆上,钢缆携带采水器下放到达预定深度后,通过控制信号让采集器关闭,这样就封存了海水,然后再回收到船上供实验分析用。不同的水层,分别包含着不同的物理、化学和生物信息,这些都是研究海洋环境特征最基础的调查内容。

而对于海洋生物的采集,通常使用拖网和沉积物取样等方法。

“‘蛟龙号’具备柱状沉积物取样,保压和非保压海水取样以及机械手直接取样等采样功能。”刘诚刚说,这样就能够在深海现场在对环境进行观察和定位后,对我们感兴趣的具体位置进行取样观测。比如,目前大家最为关注的洋中脊热液口区,也是通常所说的海底“黑烟囱”,如果使用载人潜水器,就能在观测和拍摄记录热液口环境的同时,直接采取附近的水样和沉积物样,甚至直接抓取热液口特殊生物群落中的生物样品,而这在以往使用传统的海洋观测方法都是无法实现的。

“‘蛟龙号’采集的深海水样中浮游动物比较少,但会有深海细菌。”刘诚刚说,近年来我国大洋调查已经分离鉴定出多个新的海洋细菌菌株。深海细菌有耐高压耐低温等特点,但由于深海与海表面存在巨大压差,普通采样方式采集的嗜压型深海细菌样品到达水面后无法存活。“蛟龙号”具有保压采水功能,这样就可能获取活体的嗜压型细菌进行培养,进而分析其特殊功能基因和活性物质。

下潜任务中,采集的沉积物样品同样意义非凡。在沉积物样品中,除了生活在其中的多毛类、甲壳类、软体动物等底栖动物外,最为丰富的是存在沉积物中的微生物,底栖生物就是靠取食细菌和沉积物中的溶解有机质生存。近日刊登在《科学》杂志上的一项新的研究报告说,科学家们发现了深埋于海底之下红色黏土中的一种微生物,它靠着极其微量的氧气存活,至今已有8600万年之久。

深海底栖生物已经不是第一次引起科学家们的关注了。此前有研究机构利用深海无人探测器,在探测马里亚纳海沟时,从海底的表层堆积物中,首次分离出带壳的海生单细胞生物有孔虫类。它们在分类学上是未记载的新种类,通过遗传基因分析显示,新发现的带壳有孔虫类与现在海洋中常见的带壳种类大约在8至10亿年前走上了两条进化道路,可称为海底的活化石。

此外,由于深海沉积物是漫长的历史岁月中,由海洋上层的沉降物质逐渐堆积形成,其中很大一部分是上层浮游生物的骨骼或细胞体结构残留部分。因此,对沉积物的断层分析,还能反演海洋上层生物群落的演变,以及海洋气候环境的变迁。

复旦大学研发出基于金属硒化物的高效对电极

近日,复旦大学先进材料实验室王忠胜课题组独立研发出一种基于金属硒化物的高效对电极,该电极应用于染料敏化太阳电池,获得了高达9.4%的能量转化效率,这是在已报道的基于碘电对的染料敏化太阳电池中,使用非铂对电极所获得的最高效率。该研究成果日前已被《美国化学会志》接收并发表。

据介绍,染料敏化太阳电池模仿光合作用原理,将光能转换成电能,主要由染料敏化剂、宽带隙半导体纳米晶、含有碘电对的电解质和对电极等四种成分构成。鉴于金属铂的卓越电催化性能,目前的高性能染料敏化太阳电池主要采用镀有金属铂的导电玻璃作为对电极。但由于铂的储量低、价格高,极大地限制了染料敏化太阳电池的大规模生产和应用。因此,研发低成本、高效的非铂对电极一直是该领域的研究热点之一。

课题组通过一步低温水热合成方法,在导电玻璃上原位生长了硒化钴和硒化镍纳米晶,无需任何后处理,直接应用于染料敏化太阳电池,获得了优良的电池性能,特别是硒化钴具有比金属铂更高的电催化性能。

王忠胜表示:“使用廉价的硒化钴替代昂贵的金属铂作为对电极,光电流和能量转换效率都得到了提高。”

有关专家认为,这两种新型金属硒化物电催化材料具有高效、廉价、稳定等特点,而且制备方法简单、耗能低,有望应用于染料敏化太阳电池的大规模生产。

中科院研制出工业气体污染监测新技术

中科院合肥物质研究院安徽光机所两项最新科研成果分别在快速、便携、同时监测多种大气污染成分,以及对监督性污染源远距离遥感监测等方面取得突破。这两项科研成果近日通过了安徽省科技厅组织的科技成果鉴定会,被专家们认为综合性能指标均达到国际先进水平。

中国目前面临着严峻的大气复合污染问题,污染源量大面广、种类繁多、排放规律各异,对人体健康、环境质量、生态系统构成严重威胁,而污染源污染排放种类、浓度、时空分布和排放总量的测量是环保部门进行污染减排控制的依据。

安光所两项科研成果是其承担的国家“863计划”资源环境技术领域重点课题中的“便携式多组份气体紫外现场分析仪”和“污染源排放遥测技术系统”。

据了解,国内目前普遍运用电化学传感器和气象光谱仪器监测大气环境污染。前者一个传感器只能监测一种污染物,而且寿命短,传感器需要经常更换。后者监测速度慢、成本高。

安光所“便携式多组份气体紫外现场分析仪”针对工业园区监测、气体偷排和泄露现场监测,采用差分吸收光谱技术、紫外多次反射池技术以及光纤光谱仪技术相结合,实现了同时对多种有毒有害气体的现场快速监测,且具有小型、便携式、成本较低等特点。通过对化工厂区、电厂厂区以及机动车尾气排放监测的应用示范,表明仪器性能稳定,可满足无组织源、工业排放以及机动车排放的现场监测的要求。

“污染源排放遥测技术系统”则设计了可二维扫描的多光路污染源排放污染气体遥测系统,实现了在几十至数百米距离外对定点污染源多种污染气体的排放通量和分布进行遥测,适用于移动平台。示范运行结果表明系统性能稳定、数据可靠,为主要工业污染源排放提供了有效的遥测手段。

鉴定专家组认为:安光所研制的“便携式多组份气体紫外现场分析仪”和“污染源排放遥测技术系统”解决了应用紫外差分吸收光谱技术满足多种气体测量的仪器小型化难点,以及污染源排放气体通量及空间分布遥测等关键技术,填补了国内相应技术与设备的空白,具有广阔的产业化和市场前景。整体性能达到国际先进水平。

世界首例转基因“低乳糖奶牛”在内蒙古农业大学诞生

内蒙古农业大学生命科学院生物制造重点实验室9日向媒体宣布,他们培育的世界首例转乳糖分解酶基因奶牛诞生,并健康成长;此成果为培育“低乳糖奶牛”新品种提供了重要的技术基础。

据内蒙古农业大学生命科学院动物生物技术重大专项项目负责人之一的张立教授介绍,这个取名为“拉克斯”的转基因牛犊诞生于2012年4月24日,目前很健康。

张立说,2011年5月,他们的科研团队在一头黑白花奶牛怀孕45天的一个胎儿中提取了成纤维细胞,然后在实验室通过一个转染程序,把乳糖分解酶基因转到该细胞中,接着建成含有转乳糖分解酶基因克隆牛胚胎;2011年7月,将其移植到受体母牛体内并使其成功怀孕。怀孕283天后,受体母牛正常分娩,“拉克斯”诞生。

“乳糖分解酶,可以将乳糖分解为被任何人利用的半乳糖和葡萄糖。”张立说,人群中有部分人因缺乏乳糖分解酶而不能饮用鲜牛奶,“低乳糖奶牛”的诞生,有望给患有“乳糖不耐症”的人群提供“放心奶”。

张立说,他们对“拉克斯”进行的检测鉴定显示,乳糖分解酶因子已在其体内充分表达。待它长到25个月、正常产犊后,即可生产低乳糖牛奶。

科技部六举措促进科技型中小企业发展

科技部部长万钢6月10日在天津召开的第六届中国企业国际融资洽谈会上说,科技型中小企业对国民经济和社会发展越来越发挥着不可替代的作用,科技部将从6个方面促进科技型中小企业发展。

一是推进科技与金融的结合,要在创业投资、科技信贷、资本市场、科技保险等方面不断创新模式,推进科技和金融的结合试点来建立多元化、多层次、多渠道的科技投融资体系。

二是加大对中小企业产品研发的支持力度,要切实发挥好国家科技计划对科技型中小企业的扶持作用,火炬计划、星火计划、惠民计划、中小企业创新基金、科技成果转化基金要对科技型中小企业的研发、成果转化活动给予重点资助。

三是注重孵化体系建设,加快创新集群的发展。大力发展大学科技园、科技孵化器、留学生创业园、生产力促进中心为主体的创业体系,在高新技术产业开发区大力发展创新集群,以此带动科技型中小企业产品技术创新和企业的成长。

四是落实支持科技型中小企业创新发展的税收扶持政策。在中小企业的结构减税、增值税转型方面更多考虑科技型中小企业的需求,积极实施包括高新技术企业的税收优惠、研发费用加计扣除、研发设备快速折旧、教育经费税前扣除、小微企业税收优惠等政策。

五是促进科技型中小企业的可持续发展,实施国家技术创新工程,构建产学研、大中小企业有机结合的创新链,建立健全科技型中介服务体系,大力发展科技服务业,加快技术转移、技术交易体系的建设,从政府采购、成果转化、知识产权、股权激励、收益分配、国际合作、社会保障等方面来加强对科技型中小企业的引导和支持。

六是积极推动科技型中小企业参与国际合作与国际竞争。要把科技型中小企业的国际合作作为一项重要的任务,积极帮助中小企业提升技术水平、增强产品在国际市场的竞争能力,实施“走出去”战略。

为期3天的第六届“融洽会”由天津市政府、全国工商联、科技部、美国企业成长协会共同主办,会议突出科技金融主题,破解中小企业融资坚冰。预计本届会议参会机构1500多家,参会总人数5000多人。

国内首家异种器官移植中心落户南京

近日,在美国马里兰州,南京江宁高新园与美国联合治疗公司签订投资协议,美国联合治疗公司将投资1亿美元,在南京建设世界领先、中国唯一的异种器官移植中心。一期工程预计将于明年上半年开工建设,2015年投入使用。

该项目从签订合作备忘录到签订正式入园投资协议,前后仅用了两天时间,但江宁高新园与异种器官移植科研项目结缘却是由来已久。

2009年,中组部“千人计划”特聘专家戴一凡教授从美国匹兹堡大学回到国内,在南京医科大学代谢疾病研究中心从事科研工作。

戴一凡教授的主要研究方向是培育“基因敲除猪”,即利用基因敲除技术,培育出基本不含“排异基因”的克隆猪,来解决人体器官移植短缺难题。2010年,在江宁高新园的扶持下,戴一凡教授与同为“千人计划”特聘专家的赵子建教授合作,注册成立了华贞生物医药科技有限公司,开展异种器官供体和医疗移植项目研发工作。去年12月,经戴一凡教授牵线搭桥,美国联合治疗公司在江宁高新园投资设立了琅歌生物技术(南京)有限公司,主要研发治疗肺动脉高血压及其他晚期肺部疾病的创新医疗技术。

因为前期已经建立了良好的合作关系,今年5月24日,美国联合治疗公司正式与江宁高新园签订投资协议,建设异种器官移植中心,把基因改造猪从实验室扩展到动物养殖基地,并兴建研发平台、移植医院、康复中心等配套设施,形成从分子克隆到基地饲养再到临床移植的一体化产业链。

据了解,异种器官移植中心项目用地129亩,计划分两个阶段建设,到2020年全部建成,总投资达到1亿美元。项目进入商业化运作5年后,预计年销售额可超过10亿美元。

这个项目落户在江宁高新园生命科学城内。近年来,生命科学城已引进了包括金斯瑞、奥赛康、先声药业在内的一批医药企业,并与中国药科大学、南京医科大学等驻园高校建立了合作关系。

国内首例影像导航颅内异物探取手术成功实施

近日,第三军医大学新桥医院神经外科通过采用目前世界上最先进的神经导航技术,对一位癫痫患者实施了颅内异物探取手术,对癫痫病灶的定位准确度达到了毫米级,对异物实施“精确打击”,解决了致痫灶的解剖学定位难题,能最大限度地减少手术中的损伤和术后并发症,这类手术在国内尚属首例。

患者张某21年前因猎枪走火,导致3颗弹珠进入脑部,去年开始出现癫痫。该院神经外科主任杨辉介绍,由于金属异物在颅内的定位较复杂且存在时间较长后易与周围脑组织形成粘连,为避免对脑组织产生较大创伤,故此次手术使用目前最先进的神经导航技术,根据患者面部特征进行扫描并生成相应的坐标,对异物实施“精确打击”,这也是国内首例该导航系统精确制导下颅内异物探取手术。

手术中,医生在导航系统引导下,清晰掌握弹珠入颅弹道后,再由术中脑电图精准定位癫痫病灶。在明确病根后,医生顺利为张某取出了骨片,并精准切除了癫痫病灶,为不损伤患者正常的大脑功能,决定不再探取潜藏在大脑深部的三颗弹珠。

患者手术后生命体征平稳,正在接受术后康复治疗。