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科普中国

2018-09-05

大众科学 2018年7期
关键词:防弹衣纤维素光合作用

我国首次实现零磁场核磁共振的普适量子控制

6月中旬,科技日报报道,中国科学院微观磁共振重点实验室首次实现了零磁场核磁共振的普适量子控制,同时发展了评估量子控制保真度的方法。实验室还对量子控制的质量进行了评估,操控保真度高达99%。基于该工作发展的量子控制技术,可以实现对不同自旋之间相互作用的选择性测量,而选择出的反对称性自旋相互作用可以用于检验分子的宇称不守恒规律。该工作提供了将零磁场核磁共振应用于基础物理研究的可能性。这一成果有望推动零磁场核磁共振在生物、医学、化学以及基础物理领域中的应用。

中科院首次发布全球小麦病虫害遥感监测报告

中国科学院空天信息研究院6月下发布中英双语全球小麦病虫害遥感监测报告,这是国际上首次发布全球病虫害遥感监测报告。报告对2018年4月至5月全球进入小麦中后期生长阶段的10个主产国(中国、俄罗斯、法国、土耳其、巴基斯坦、美国、德国、伊朗、乌兹别克斯坦和英国)的小麦锈病、赤霉病和蚜虫等发生发展状况进行定量监测,监测结果表明,小麦病虫害在上述10个国家总体呈轻度发生态势。

在当前全球气候变化的大背景下,作物病虫害发生范围和流行程度有明显的扩大和增强趋势,病虫害已成为制约农业生产、威胁粮食安全的最重要因素之一。遥感相对于传统病虫害田间调查技术手段而言,能够高效、客观地在大尺度上对作物病虫害发生发展状况进行动态监测,对于病虫害及时、高效和科学防控具有重要意义。近年来国内外系列高时空分辨率卫星的相继发射,为大面积作物病虫害遥感监测与预测提供了良好契机。

防护家族新添“猛将”:防弹电池

英国一家网站最近发表的“防弹电池有望成为防弹衣材料”文章称:防弹电池有望被当成军用防弹衣来使用。美国橡树岭国家实验室专家加布里埃尔·法伊特团队已经研制出这种小块防弹电池,他们称,电池充当防弹衣使用会大大减轻士兵负重。然而,防弹电池真的可替代被称为“铁罩衫”的专业防弹衣,在战场上构筑起保障士兵安全的最后防线吗?

防弹衣的发展经历了由金属装甲防护板向非金属合成材料的过渡,又由单一的合成材料向合成材料与金属装甲板、陶瓷护片等复合材料系统发展的过程。总的来说,目前防弹衣的防弹层使用的主要材料有金属、陶瓷片、玻璃钢、尼龙、凯夫拉、液体防护材料等:防弹层可将弹体碎裂后形成的破片弹开,并吸收和耗散弹头或弹片的动能,阻止它们的穿透效应,有效保护士兵受防护部位。如果防弹电池的防护功能过硬,将成为庞大防弹材料家族的新晋猛将。

我国科学家发现纤维素降解新机制

6月中旬,山东农业大学李多川教授课题组在研究中发现了纤维素氧化降解的新机制,首次鉴定出多糖单加氧酶可以氧化降解纤维素分子结构中的碳6位,为提高纤维素利用率提供了新途径。

纤维素是构成植物细胞壁的重要组分,是地球上最丰富的可再生资源之一。它可被纤维素酶降解为葡萄糖,而葡萄糖经发酵可产生乙醇,作为生物新能源燃料使用。但秸秆、木材等原料中的木质纤维素由于分子间结合紧密,很难通过纤维素酶降解,而化学降解方法的能耗和成本都非常高。近几年有学者研究表明,多糖单加氧酶可作用于木质纤维素的碳1和碳4位,从而氧化降解木质纤维素,同时它还与其他纤维素酶协同作用,提高对木质纤维素的降解效率。

我国纳米核心技术取得重大突破

中国科学院战略性先导科技专项“变革性纳米产业制造技术聚焦”团队6月13日在北京宣布,经过5年协同攻关,专项在长续航动力锂电池、纳米绿色印刷、纳米催化、健康诊疗及饮用水等产业领域形成了一系列纳米核心技术创新,吸引和带动社会资本投入超过50亿元。在长续航动力锂电池方面,专项开发的多款动力电池单体电芯能量密度达到300瓦时/千克以上,居世界先进水平,目前正在进行电池组集成优化,为装车演示做准备;开发的锂电池关键材料均已进入中试阶段,已供货30多家电池与电动汽车等企业并形成合作关系,初步形成了产业影响。

新型光合作用被发现

6月上旬,美国《科学》杂志刊登的一项新研究说,蓝藻可利用近红外光进行光合作用,其机制与之前了解的光合作用不同。这一发现有望为寻找外星生命和改良作物带来新思路。

过去发现的有光合作用的生物中绝大多数都使用可见光,它们通过“叶绿素-a”来收集光能。可见光中波长最长的是红光,所以人们曾长期认为红光是光合作用的一个边界。新研究发现,上述蓝藻在有可见光的情况下,会正常利用“叶绿素-a”进行光合作用,但如果处在阴暗环境中,缺少可见光时,就会转为利用“叶绿素-f”,使用近红外光进行光合作用。

首个国际5G标准正式出炉!3GPP发5G标准SA方案

美国圣地亚哥时间2018年6月13日20:18,3GPP全会(TSG#80)批准了第五代移动通信技术标准(5G NR)獨立组网功能冻结,标志着首个真正完整意义的国际5G标准正式出炉。此次SA标准冻结不仅使5G NR具备了独立部署的能力,也带来全新的端到端新架构,赋能企业级客户和垂直行业的智慧化发展,为运营商和产业合作伙伴带来新的商业模式。(编辑/侯帮虎)

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