科技動態
科學家曾通過傳統雜交手段獲得高產、抗病的新家蠶品種,使養蠶業獲益匪淺。但好景不長,這種方法很快遭遇蠶絲產量停滯的瓶頸。科學家又突發奇想,能否將轉基因的方法運用于提高蠶絲產量上,讓蠶“吃得少、吐得多”呢?3月15日,中科院上海生命科學研究院的李勝研究員和西南大學的夏慶友教授及其研究團隊發表在由中國科學家主辦的國際生物學學術期刊《細胞研究》上的論文研究結果顯示,這個“貪婪”的想法可以付諸實現。
該研究團隊在一種叫做GAL4/UAS的轉基因家蠶品系中進行實驗,通過Ras1CA基因在家蠶后絲腺中特異地超表達,使蠶絲蛋白生產和絲的產量提高60%,而食物消耗量卻只增加20%,桑葉蠶絲轉化效率提高了30%,蠶絲質量沒有受到明顯影響,在蠶業生產上呈現出良好的應用前景。
據李勝介紹說,家蠶絲腺,特別是后絲腺生產的絲蛋白決定了蠶絲的產量。蠶絲成分相當復雜,用轉基因方法改變一種或數種絲蛋白,可能會改變絲的構造,降低蠶絲的品質。最好的辦法是只讓絲腺增大,但是別的組織器官不發生變化。于是在研究中便把家蠶絲腺變成一個“良性腫瘤”:把絲腺變大,但正常吐絲,并且不影響蠶絲的構造和蠶絲的品質。而GAL4/UAS轉基因系統的最大優點是可在特定組織或者特定器官里使某基因獲得功能或者喪失功能。所以,在后絲腺中特異性表達癌基因Ras,導致后絲腺輕度癌化,形成一個“良性腫瘤”:后絲腺變大,轉基因家蠶正常吐絲,蠶絲構造和品質沒有太大改變。而研究進一步發現,Ras1通過增大后絲腺體積和促進絲蛋白合成來提高蠶絲產量,是家蠶后絲腺發育的主效調控基因之一。
李勝說,從目前的研究方法和應用趨勢來看,應該不會有什么副作用。因為家蠶的主要用途是產絲,而不是食用,應不會對人身產生直接的危害。(科技網)
由我國專家研制的世界首臺帕金森治療儀“經顱磁電腦病治療儀”近期在哈爾濱通過了黑龍江省科技廳組織的專家鑒定。鑒定結果表明,“經顱磁電腦病治療儀”(也稱奧博帕金森治療儀)填補國內外空白,經顱磁電技術在物理治療帕金森病領域居國際領先水平。這標志著世界首臺帕金森治療儀在哈爾濱問世,突破了目前國際上治療帕金森病主要依賴藥物和手術的局限,讓這一世界性醫學難題有了新的治療方法。
據悉,全球大約有400多萬帕金森病患者,中國已超過200萬,且每年新增近 10萬。目前,藥物治療只能控制癥狀而不能治愈,手術治療主要有毀損術、腦深部電刺激術和組織細胞移植術,毀損術因其對腦神經的破壞不可逆,還會產生并發癥,現已不主張采用;腦深部電刺激術,即安裝腦起搏器,因需要在腦內植入異物而存在風險,且費用高昂;組織細胞移植術,利用立體定向技術向腦內移植能夠產生多巴胺的神經細胞尚處于探索中。
“經顱磁電腦病治療儀”項目,是由黑龍江高新技術企業哈爾濱奧博醫療器械有限公司孫作東研究員率隊承擔的黑龍江省“十一五”科技攻關計劃項目。孫作東是“腦細胞激活論”創立者,他經過多年腦科學基礎理論研究與臨床實踐,對帕金森病治療提出新觀點,即激活多巴胺能神經元是治療帕金森病的關鍵,并率領科研團隊應用內源性神經遞質調控技術,歷時 5年成功研制這一治療儀,并于今年 1月31日獲得了國家醫療器械注冊證。經臨床驗證,奧博帕金森治療儀特別適用于輕、中度帕金森病的治療,可明顯改善因此所導致的震顫、僵直、運動遲緩等癥狀。
近日,該項目被黑龍江省政府列為擬予以重點推進的“十二五”戰略性新興產業重大生物工程項目。目前,奧博帕金森治療儀已進入產業化生產,首批產品已經下線。(科技日報)
中科院海洋研究所近期發布消息,由該所邢軍武研究員完成的鹽堿荒漠和鹽堿農業研究取得重大突破。
邢軍武通過長期研究,克服了大風和干旱對堿蓬和其他鹽生植物種植的不利影響,可在內陸極端干旱的高鹽堿環境大規模種植堿蓬和其他鹽生植物,建立植被,消除裸露的鹽堿荒漠及其鹽漬化與鹽堿塵暴的擴散,實現生態環境的改良和優化并建立高效鹽堿農業產業。該成果已獲國家知識產權局發明專利授權(“一種在干旱和大風荒漠環境種植耐鹽植物的方法”)。
我國有超過14億畝鹽堿地分布在東北、西北、華北以及中部和沿海地區。由于干旱缺水降雨稀少,土壤和地下水中過高的鹽堿含量導致植被缺乏甚至寸草不生,在干旱和大風的影響下,這些荒漠鹽堿環境中的鹽堿粉塵隨風飛揚,形成的鹽堿塵暴肆虐成災,導致水土流失,鹽漬化擴散,耕地因鹽漬化而減產或絕收以致棄荒,莊稼樹木枯死,成為次生荒漠。鹽堿粉塵還引起水源、河流、湖泊和大氣污染,引發多種疾病,危害人畜健康。
該發明是“十一五”期間中科院知識創新工程重要方向課題“高效鹽土農業關鍵技術研究與示范”和科技部科技支撐計劃項目“堿蓬高效栽培技術研究與開發”課題的技術成果之一,得到了中科院農業項目辦公室的長期持續支持。該發明通過建立植被消除和控制鹽堿荒漠與鹽堿塵暴,建立鹽堿農業產業,對改變我國西北、東北、華北、華中以及沿海鹽堿地區和周邊地區城鎮農村的生態環境,克服耕地和淡水資源不足,提高國家的食物和能源供給能力等都具有深遠的戰略意義。(科技日報)
近期,國際著名期刊自然結構分子生物學在線發表了中科院生物物理所常文瑞院士課題組關于高等植物光合膜蛋白——菠菜次要捕光復合物CP29的2.8分辨率三維晶體結構的論文。這是繼2004年該課題組解析了菠菜主要捕光復合物LHCII晶體結構之后的又一重要突破,也是國際上首個高等植物次要捕光復合物的晶體結構。
自然界的光合作用是由一系列鑲嵌在光合膜上的蛋白色素復合物(如光系統I和光系統II)協同配合來實現的。對于這些蛋白復合物精確三維結構的研究,將對闡明光合作用的分子機理,并以此為基礎利用、模擬光合作用,實現“人工光合作用”具有重要意義。
植物光合作用的原初反應是從捕光開始的,在光系統II核心復合物的外周有一個復雜而高效的捕光天線系統,它由位于最外周的主要捕光復合物LHCII和位于LHCII與反應中心之間的次要捕光復合物CP29、CP26和CP24共同構成。CP29是最大的蛋白,它不僅捕獲太陽能并將能量高效傳遞到反應中心,還在LHCII與反應中心之間的能量傳遞中起到橋梁作用。
多年來,國際上一直沒有解析CP29的晶體結構。歐洲幾家實驗室曾獲得過CP29的微晶,但都因晶體質量難以提高而最終選擇放棄。常文瑞課題組經過5年多的研究,率先獨立解析了來源于高等植物菠菜的CP29晶體結構。
CP29晶體結構的解析,糾正了多年來很多功能研究中一直廣泛應用的一個預測CP29模型。
CP29這一重要光合膜蛋白三維結構的測定,為從原子水平上深入研究高等植物次要捕光復合物的高效捕光、能量傳遞,尤其是光保護等能量調節機制提供了結構基礎。
該項研究工作得到科技部、自然科學基金委和中科院的資助。(科技日報)
中國聯通近期在京召開發布會,正式推出沃Phone智能手機及我國首個自主知識產權的智能終端操作系統,國外軟件企業在該領域長期一統天下的局面有望得以改變。
沃Phone系統以Linux內核為基礎,包含智能終端圖形交互系統、核心功能庫、應用框架、安全套件、業務模型組件、基礎應用軟件等多層架構軟件實體。該系統可支持WCDMA、CDMA、TD—SCDMA及未來的 LTE等多種網絡制式,其應用可覆蓋金融、證券、醫療、交通等眾多行業,并可滿足平板電腦、電視機等多種移動終端的需要。
中國聯通從2008年就開始組織相關企業開始3G移動智能操作系統和基礎軟件平臺的自主研發工作,該項目也是國家“核心電子器件、高端通用芯片級基礎軟件產品”重大科技專項的課題之一。
出席會議的科技部副部長曹健林表示,中國聯通沃Phone手機及操作系統的推出,不僅打破了國外軟件產業對智能終端操作系統的壟斷,提升了中國企業的自主創新能力和產業競爭力,而且有助于終端生產廠家及時、快速地根據多樣化市場需求設計并推出新產品。
據中國聯通技術部總經理兼聯通研究院院長張智江介紹,目前7款沃Phone手機已開發完成,其中2款已通過工信部的入網監測進入生產階段,預計下月上市銷售。
中國工程院院士、中國聯通科技委主任劉韻潔隨后在接受采訪時表示,該操作系統的研發成功表明我國已在技術層面做好準備,但若要大規模推廣自主知識產權的智能終端操作系統并形成完整產業鏈,則還需要加大投入,由政府進行總體規劃。(科技日報)
由昆山悅利電動汽車有限公司自主研發的電動汽車用無位置傳感器永磁同步電機控制系統,通過了省級新技術鑒定。鑒定委員會專家認為,該系統填補了國內空白,達到國際先進水平,建議盡快推廣應用。
作為清潔、節能的新型交通工具,電動車具有無與倫比的優勢,是唯一可以做到“零排放”的車輛。驅動電機是電動汽車中的主要部件,起著至關重要的作用。永磁同步電機具有高效、高功率密度以及良好的調速性能,成為電動汽車的首選驅動電機。
昆山悅利電動汽車科技有限公司研發的“電動汽車用無位置傳感器永磁同步電機控制系統(HX300A)”,具有體積小,效率高,性能好,可靠性高等特點,可用于電動車輛的驅動系統。該控制系統速度跟蹤快、反應靈敏,可滿足電動車輛快速起動、加速、爬坡、頻繁起停等要求,并提高了電動車輛實際運行工況范圍內的效率,增加了電池一次充電后的續航里程。此外,該控制系統具有電動車輛要求的限流驅動、過流保護、堵轉保護、電池欠壓保護等各項功能,保證了電動車輛的安全運行。專家認為,作為一項擁有自主知識產權的新技術,該控制系統在電機快速降速控制、高效怠速功能、電動車用無位置傳感器永磁同步電機矢量控制等方面具有技術創新。(科技網)
移動硬盤讀寫速度太慢?隨身 U盤容量不夠?電子標簽逐一掃描費時?這些日常生活中與數據相關的問題,其實都與“存儲器”有關。3月1日,復旦大學對外發布,復旦大學信息科學與工程學院微電子學系江安全教授在高密度鐵電阻變存儲器(Ferro-RRAM)的研究中取得重大進展,他帶領的研究小組與中科院物理所、首爾大學、劍橋大學等教授合作,基于BiFeO3薄膜,證明了一種鐵電自發極化方向調制的p-n結電流,可運用于高密度信息的非揮發存儲。這也就意味著,在存儲器領域中,讀寫速度更快、可靠性更強、體積更小的存儲器有望誕生,其原理已經取得實驗證實。
據江安全教授介紹,鐵電存儲器最大的優點在于讀寫速度快。打個簡單的比方,我們現在使用電腦讀取硬盤時,無法實現較快速度的原因不在于CPU的技術無法實現,而是因為有大量的時間耗費在了數據交換上。相比現在使用廣泛的閃存硬盤以毫秒為單位的運轉速度,鐵電存儲器可以達到幾十納秒,快了106倍,可廣泛應用于高性能移動數字設備和電腦中,大大提升讀寫數據的效率。
江安全教授介紹,正是由于鐵電變阻器在“高密度”研究方面的成功突破,使得它單位體積內的存儲容量比現有的電容存儲器等有了巨大的提升空間。在未來,像現有U盤大小的存儲器可以有幾十G的存儲量,將不再是夢想。除了信息高密度存儲和快速擦寫特性,鐵電存儲器還具備了電壓低、成本低、損耗低、體積小的優點,具有極大的產業化潛力,尤其是在電子標簽、移動電話、公交卡、隨身聽、游戲卡和數碼相機等耗電少的電子產品中將率先得到應用和發展。比如,在電子標簽領域,也就是我們所熟悉的“條形碼”,在提高每個幾分錢成本的前提下,使用鐵電存儲器可以大大節省結賬的時間,原本需要逐一掃描的條形碼可以成批同時掃描。
從理論上而言,鐵電存儲器可以在千兆赫茲以上的快速電路中與 CPU中樞直接對話,最終可以形成一種通用存儲器,從而替代目前市場上各種類別的存儲器,具有極廣泛的商業價值。
此次復旦大學的高密度鐵電阻變存儲器研究成果已在材料類國際頂級刊物《Advanced Materials》(即《高級材料》)雜志上發表,并申請了基于該原形器件工作原理的兩項國內發明專利和一項國際專利,為其今后的產業化進程奠定了基礎。(科技網)
針對全球密切關注的日本 9.0級大地震所引發的福島核電站泄漏事件,軍事醫學科學院放射與輻射醫學研究所研究員、博士生導師彭瑞云近期在接受科技日報記者專訪時表示,在發生核與輻射突發事件后,不同階段可采取不同的防護措施。
核泄漏早期應采取的防護措施主要有:(1)隱蔽:這是防止來自放射性污染物的外照射和內照射最筒單的方法。隱蔽是指在放射性采取的防護措施主要有污染物到達以前躲在室內,關閉門窗。隱蔽時應注意避開門窗,必要時可用磚、土坯、沙袋將窗戶加以屏蔽。(2)盡可能快速撤離:撤離是指人員從受核泄漏污染區撤到安全地區。撤離的人群應是受照劑量較高、可能發生確定性損傷效應的較小人群,而對較大人群應采取隱蔽的方法。(3)必要的藥物防護:可在專業醫生的指導下服用碘化鉀片。
核泄漏中期應采取的防護措施主要有:(1)搬遷:即將人群從沾染區遷移出去。(2)控制人員進入污染區:除執行搶救、監測等任務的人員外,其他人員一律不準進人沾染區。(3)控制攝入受污染的食物和飲水:這是防止人員食入受到沾染的食物和飲水所造成內照射的主要措施。當放射性物質發生泄漏后,環境會被沾染,從而使蔬菜、水果、水源等受到放射性沾染,應對食物和水加以控制。如必須食用沾染食物時,可用水洗或去掉被沾染的表層、削去果皮的方法去除蔬菜和水果表面的放射性污染物。(4)洗消建筑物、道路及工作場所受到放射性物質的污染:可進行清掃、水洗、覆蓋或刮去表層等。
核泄漏時個人應當采取的防護措施主要包括:(1)呼吸防護:可用防塵口罩,在沒有口罩的情況下,可用手帕、紙巾、餐巾、衣服等捂住口、鼻。如果將口罩或其他防護材料浸濕,其防護放射性物質效果更佳。(2)體表防護:可用任何著裝用品如帽、頭巾、雨衣、手套和靴等,并可翻起衣領、圍上圍巾、扎緊袖口和褲腳等方法,可減少體表放射性物質的沾染。(3)洗消以除放射性物質沾染:皮膚除沾染的最好方法是淋浴,在沒有淋浴的情況下,可用水洗身體裸露部位,如臉、手、頸部等,特別應注意有油泥的部位以及耳、鼻、眼周圍,應進行徹底擦洗。(4)健康檢查:如外周血象是否降低,是否有嘔吐和腹瀉等胃腸道癥狀。一旦發現有異常放射性物質或上述不適癥狀,應盡快到專業醫療機構進一步檢查和治療。(科技網)
從國防科技大學獲悉,經過30年攻關,該校掌握了擁有自主知識產權的中低速磁浮交通核心技術。近期,在北京市開工和啟動建設的8條城市軌道交通網絡化運營線路中,S1線西段工程將采用該技術,建設我國首條中低速磁浮交通運營示范線。此舉表明,我國成為世界上繼日本之后擁有中低速磁浮交通運營線路的國家。
從20世紀80年代開始,國防科大教授常文森率領課題組圍繞磁浮交通的核心關鍵技術展開自主創新,相繼突破了懸浮導向控制、轉向架、總體設計與系統集成等一系列核心關鍵技術。1999年,該校與北京控股集團有限公司合作,承擔了“十一五”國家科技支撐計劃重點項目“中低速磁浮交通技術及工程化應用研究”,雙方聯合國內17家科研單位與企業協作攻關,實現了關鍵裝備的全部國產化,形成了中低速磁浮交通技術工程化能力,為我國發展中低速磁浮交通奠定基礎。
2010年3月,該項目通過包括5名院士的權威專家組的審核驗收,認為我國已掌握中低速磁浮交通系統的懸浮控制、牽引控制、運行控制等核心關鍵技術,掌握了中低速磁浮交通的系統技術,達到世界先進水平。
記者在北控唐山試驗基地看到,中低速磁浮交通試驗示范線長1.5公里,設計有70%的坡度,50米彎道半徑,兩輛編組的磁浮列車運行最高時速可達105公里。乘坐磁浮列車十分平穩,幾乎感覺不到噪聲。
磁浮列車車廂磁場與一般家電產生的磁場相當甚至更低,是一種電磁環境友好、安全可靠、綠色環保的城市軌道交通系統。發展中低速磁浮交通對于解決我國城市交通問題、促進節能減排、實現綠色發展具有積極的意義。(科技日報)
由中科院長春應用化學研究所和中國石油吉林石化分公司研究院共同承擔的國家科技支撐計劃項目“異戊橡膠生產技術開發”近期取得重要進展,稀土異戊橡膠中試產品成功應用于全鋼載重子午輪胎,可40%替代天然橡膠,經中國橡膠工業協會材料檢測研究中心檢測評價,輪胎的成型、加工和使用性能基本不受影響。目前吉林石化分公司正在建設千噸級異戊橡膠生產裝置,將于2011年上半年交付驗收。
異戊橡膠又稱“合成天然橡膠”,因其結構最接近天然橡膠,成為天然橡膠的最佳替代品,可廣泛應用于輪胎、膠帶、膠管等橡膠應用制品,是合成橡膠七大基本膠種中我國唯一未能工業化生產的膠種。盡快實現異戊橡膠的規模產業化,不僅可以解決我國天然橡膠資源不足的問題,而且可以帶動碳五餾分的綜合利用。中科院長春應化所與中國石油吉林石化分公司在國家科技支撐計劃項目“異戊橡膠生產技術開發”的支持下,開展了異戊橡膠生產技術開發。先后在催化劑、聚合和凝聚工藝,異戊橡膠順式含量、分子量及其分布的控制等方面取得重要突破,首創具有我國自主知識產權、高分子量、窄分子量分布和高順-1,4結構含量的新型稀土異戊橡膠,并在20升連續聚合模試裝置上開展了大量試驗,開發出中試產品,并將其成功應用于全鋼載重子午胎。(科技日報)
由中國工程院院士任南琪領銜的哈爾濱工業大學城市水資源與水環境國家重點實驗室生物制氫科研團隊,基于最新的微生物電化學輔助產氫原理,通過改進系統啟動策略率先實現了低溫(4℃)生物制氫,突破了傳統制氫技術的溫度限制。
這一成果近期發表在英國皇家化學學會主辦的國際著名期刊《能源與環境科學》(影響因子8.5)。該雜志目前在180多個環境與能源領域國際學術期刊中排名第一。這是哈工大生物制氫科研小組邢德峰副教授和論文第一作者博士生路璐,繼2009年開發微生物電解池耦合發酵產氫技術、2010年實現蛋白質底物產氫后,在生物制氫研究中取得的又一重要成果。
該論文在線發表的同時,另一家著名的學術期刊《化學世界》雜志迅速對這一成果進行了新聞專欄報道,評述認為該研究發現的低溫產氫是生物制氫領域的突破性進展,同時指出低溫生物制氫技術,降低了維持運行的加熱成本。領域內的美國科學家評述該研究成果時,認為這是一項取得了重要進展和令人印象深刻的研究。
迄今為止,現有制氫方法均不能突破低溫限制。微生物電解池技術(microbial electrolysis cell,MEC)是2005年提出的新一代生物制氫技術,它結合了微生物和電化學技術的優點,與傳統生物制氫技術相比,具有高效氫氣轉化和高能量效率等特點。該項研究正是基于MEC技術證實了低溫條件產生氫氣的可行性,為寒冷地區生物制氫技術的開發應用提供了嶄新思路。(科學時報)
中國農業大學動物醫學院劉金華教授課題組最新研究認為,禽流感H9N2病毒與H1N1流感病毒很容易發生重排,且部分重排病毒的毒力明顯提高。他們的研究成果發表在近期出版的美國PNAS(《美國科學院院刊》)上。
文章的第一作者是農業部人畜共患病重點實驗室孫怡朋博士,通訊作者為劉金華教授。文章說,自2009年豬源H1N1/2009流感病毒暴發以來,在世界范圍迅速傳播,給人類健康造成嚴重威脅。重排也叫雜合,是流感病毒進化的主要方式之一,歷史上多次流行的流感都是病毒重排的結果。
劉金華說,H9N2亞型流感病毒是家禽中的主要流感病毒亞型,不少報道證實了禽H9N2流感病毒可以跨種間感染與傳播到豬和人,另一方面,H1N1病毒已在人群中持續流行,且已在豬群中存在。因此,這兩種亞型的病毒在自然界有很大的機會發生重排。
課題組利用反向遺傳操作技術和小鼠模型對H1N1病毒和禽H9N2病毒的重排性開展了研究。他們發現,這兩種病毒極易發生重排,重排病毒容易感染小鼠且部分重排病毒較兩株親本病毒致病力明顯提高。通過對強毒力重排病毒基因組分析發現,所有強毒力病毒的PA基因均來自于H1N1流感病毒。
這一研究成果為未來流感病毒的防控提供了重要的理論參考。研究結果提示,在流感監控中應重視新型重排病毒的產生,尤其是那些攜帶有H1N1源PA基因的重排病毒。(科技日報)
國家科技支撐計劃項目《高速重載列車及車輛用彈簧鋼及彈簧制品》課題近期在貴陽通過驗收。專家認為這一課題攻克了高速重載列車及車輛用彈簧鋼的多個關鍵技術難題,并形成了相應的技術創新點,產品性能達到國際先進水平。
這一課題的研究成功標志著我國高速列車關鍵材料彈簧國產化問題已成為現實。同時,課題解決了貴州省鋼鐵行業及國內彈簧制品行業的重大技術難題,對于建設西南地區彈簧生產基地具有重要意義。
據介紹,隨著我國鐵路六次大提速的完成,對高速、重載列車關鍵材料及其部件的需求巨大,全面采用進口產品增大了國內鐵路提速的成本,不利于高速、重載列車配套產業的持續發展。因此,對高速、重載列車關鍵材料及其部件進行研究開發并盡快實現國產化已經迫在眉睫。而彈簧作為車輛走形部關鍵零部件,其質量直接影響著行車的安全性。
據了解,由貴州省科學技術廳組織,南方匯通股份有限公司、首鋼貴陽特殊鋼有限責任公司、貴州大學和貴州科創新材料生產力促進中心等單位聯合申報的這一課題,2008年得到科技部批準立項。
來自北京科技大學、北京機電研究院、華南理工大學、株洲電力機車有限公司等有關專家的驗收意見認為,這一課題攻克了高速重載列車及車輛用彈簧鋼在成分控制、冶煉和軋制工藝優化及彈簧制品的高強韌產業化技術難題,彈簧熱卷制成形裝備、熱處理工藝、磨削工藝及其制品檢測等方面形成了相應的技術創新點,產品性能達到國際先進水平。
目前這一課題通過研發與產業化工程建設,形成了高速重載列車及車輛用彈簧鋼 1萬噸/年、彈簧制品 100萬組/年的生產能力,解決了高速、重載列車高性能長壽命彈簧國產化的問題,可取代進口產品。課題執行期間,銷售收入達2.76億元。(科技日報)
近期,擁有自主知識產權的國內首臺羰基鎳合成轉動釜順利安裝在了金川集團公司萬噸羰基鎳項目工地,標志著我國羰化冶金工藝裝備制造步入快速發展軌道。
羰基鎳轉動合成釜是羰化冶金大項目生產線上的核心設備,用于中壓合成粗羰基鎳,涉及大型釜體轉動、劇毒介質密封等多項技術難題,全球僅有幾家生產企業壟斷此項技術。羰基鎳合成轉動釜首次將高壓生產工藝轉換成中壓,縮短了工藝流程,加快了反應速率,羰化合成率提高到95%以上,安全性能大幅提高,填補了國內羰化冶金領域的技術空白。
據悉,總投資達9億元的年產1萬噸羰基鎳項目預計在今年12月建成投產,該項目將極大地改善我國鎳鈷等稀缺礦產資源的綜合利用能力,大幅提高有色冶金新材料領域技術水平。(科技日報)
一臺普通液晶電視,只需裝入一片指甲蓋大小的芯片,出來的畫面就產生了三維立體的視覺。這個名為“清立方”的立體視頻芯片,由清華大學自主研發,實現了平面視頻高質量的立體轉換,行話說就是2D轉3D。
近期,清華大學對外演示了這項立體視頻技術,一臺安裝了“清立方”芯片的電視,裸眼看上去與普通2D電視沒區別,當戴上特制的眼鏡再看時,完全變了,看到的是一臺3D電視。據該項研究負責人戴瓊海教授介紹,清華正在與國內知名電視廠家合作,在未來三年研制出裸眼3D電視。他還介紹說,該芯片還可裝入機頂盒中,通過高清立體視頻機頂盒就可看3D電視。
立體視頻技術是數字媒體領域重要發展方向,這項技術可實現場景的立體感知與高臨場感呈現,相對于傳統影視和虛擬現實技術,是一種革命性的突破。立體視頻技術攻關涉及基礎科學和工程技術等多學科領域,近年來國際上研發和應用的競爭日趨激烈。
戴瓊海教授介紹,“清立方”芯片的研究歷時十年,在平面視頻立體轉換、立體視頻采集、制作、編碼傳輸和播放等方面,形成了一系列自主知識產權的核心關鍵技術。其中,三維重建算法等核心技術通過國際權威測試平臺的評測,若干重要指標取得國際領先地位;獲得62項國內外授權發明專利和3項軟件著作權,形成可支撐產業化應用的關鍵技術集成平臺;特別是,技術成果的應用經受了國際同行激烈競爭的考驗,平面視頻立體轉換核心技術經國外廠商競標評測、集成商用,并全球公開發售。在演示現場,富士通公司與清華大學簽訂合作協議,把該技術引進日本。而海爾已經啟用該技術,下半年生產出3D電視。(科技網)
商用1.5T超導磁體在南京豐盛超導技術有限公司正式下線。這是我國首次完全依靠自己的能力掌握和生產超導磁體這一核心技術和核心部件,打破國外企業在該技術上的壟斷地位,從而使我國成為世界上第4個具備超導磁共振制造能力的國家。
磁共振成像技術是當代臨床醫學中最為重要的醫學影像診斷技術之一,多年來我國磁共振成像系統的研發只在低磁場的永磁體(0.5T以下低磁場)技術上徘徊,而對臨床效果更好的超導型磁共振技術長期以來一直被國外所壟斷,1.5T以上磁共振設備全部依靠進口。
為攻克這一難題,江蘇省科技廳2010年組織產學研創新資金項目招標,將重大電子醫療裝備關鍵技術及系統作為重點項目。從2008年起就一直致力于超導磁體研發的豐盛超導技術有限公司聯合北京大學、江蘇省人民醫院進行了項目應標并一舉中標。省科技廳劃撥800萬項目資金支持這3家單位聯合進行高場超導磁共振磁體研發項目。2010年 1月27日,作為3.0T超高場超導磁體研發項目的階段性成果,首臺1.5T超導磁體研制成功。時隔不到一年,豐盛超導技術有限公司又將這一重大科研成果轉化為商業化產品,為將來開發3.0T等高端系列產品奠定了堅實的基礎。
超導磁體的國產化將明顯降低超導磁共振系統過高的價格,對擴大應用范圍、解決老百姓看病難看病貴的問題起到促進作用,為提高全民健康水平作出貢獻。目前,1.5T超導磁體已經啟運前往蘇州安科,并將與蘇州安科自主研發的其他部件一起集成為可投入臨床使用的磁共振成像設備。(科技網)
從中國科學技術大學獲悉,國際著名學術期刊《自然·細胞生物學》近期在線發表了該校生命科學學院教授吳緬和美國賓夕法尼亞大學醫學院教授楊小魯的合作研究結果——腫瘤抑制因子p53通過直接抑制葡萄糖-6-磷酸脫氫酶的活性調控細胞的生物合成。專家稱,該成果對癌癥治療具有重要潛在價值。
p53是迄今為止發現的細胞中最為重要的腫瘤抑制因子之一,人類50%以上的腫瘤細胞中都發現有它的缺失或突變。近年來,研究人員發現p53在細胞代謝,尤其在葡萄糖代謝中也起著重要作用。吳緬和楊小魯小組研究發現,p53在細胞中的一條葡萄糖代謝旁路即磷酸戊糖途徑的調控上發揮了重要作用。
他們通過實驗證明,p53可以與磷酸戊糖途徑上第一步反應的關鍵酶葡萄糖-6-磷酸脫氫酶相結合,并抑制其活性。在細胞正常的情況下,p53參與阻止這一旁路的進行,細胞中的葡萄糖因此被主要用于酵解和三羧酸循環,產生細胞生長所需的能量。但在p53發生突變或缺失的腫瘤細胞中,p53失去了與葡萄糖-6-磷酸脫氫酶結合的能力和對該酶的抑制,細胞中平時較少使用、被p53抑制的磷酸戊糖途徑因此被激活。大量的葡萄糖通過這一旁路被消耗,卻不能產生細胞生長所需要的能量,而產生大量還原劑及戊糖,滿足了腫瘤細胞的快速、無限生長。另外,這一研究還第一次提出,p53除了具有基因轉錄活性外,還具有催化功能,能使葡萄糖-6-磷酸脫氫酶的活性降低。
吳緬介紹說,上述成果表明,通過準確選擇藥物作用的靶位并干預磷酸戊糖途徑,有望在腫瘤治療中實現新的突破。(科技日報)
近期,經美國電氣和電子工程師協會標準協會(IEEE-SA)批準,由我國企業主導制定的IEEE 1888標準(Ubiquitous Green Community Control Network,泛在綠色控制網絡協議)正式發布,此舉標志著我國在綠色節能國際標準制定方面取得重大突破。
IEEE在標準發布時表示,IEEE 1888標準源自中國的創新技術,由中國成員發起并得到其他國家成員的支持。IEEE 1888是首個以綠色節能為宗旨,信息通信技術與節能減排融合的創新型技術標準,該標準支持廣域IPv4和IPv6網絡,是IEEE在節能減排和物聯網領域具有標志性的全球標準。IEEE 1888工作組由中國電信、天地互連公司、北京城建院、清華大學、北京交通大學于2008年發起成立。(科技日報)
長期困擾我國多晶硅行業的副產物處理技術獲得重大突破。近期,“多晶硅副產品四氯化硅化學法處理和綜合利用”在成都通過成果鑒定和中試驗收。該項目不僅實現對多晶硅副產物四氯化硅的大規模“變害為寶”,還一舉突破國內無法連續生產高純有機硅中間體的技術難題,生產出的99.9%高純烷氧基硅烷產品可廣泛用于涂料、電子化學品加工等新材料領域。
隨著光伏、電子產業高速發展,近年來多晶硅產業在我國迅速興起,但其副產物四氯化硅的處理一直制約行業發展。按目前國內技術水平,每生產 1噸多晶硅將產生 14—18噸的四氯化硅;預計到2012年底我國多晶硅年產能達8萬噸后,四氯化硅將達100萬噸以上。實現四氯化硅“變害為寶”,已成為我國硅材料及光伏產業發展急需解決的問題。
作為四川省科技廳近年來支持金額最大的技術攻關及成果轉化項目,由樂山科立鑫化工自主開發建設的國內第一套千噸級連續、封閉塔式“多晶硅副產物制備高純烷氧基硅烷系統裝置”,通過將四氯化硅和低級脂肪醇在一定工藝條件下反應,成功制得有機硅中間體——烷氧基硅烷產品。該中試項目于去年10月建成以來,已具備四氯化硅處理能力4500噸,可制備出高純烷氧基硅烷產品4200噸,副產品31%的鹽酸1萬噸。經檢測,其產品質量穩定,純度達99.9%以上。
科立鑫化工董事長牟浩斌透露,今年4月,企業將投資3億元啟動萬噸級產業化裝置建設,其設計年處理四氯化硅能力將達4.2萬噸、年產烷氧基硅烷4萬噸,并以此為原料生產特種硅油、有機硅化學品及其他下游產品3萬噸,預計實現年產值7.5億元。(科技網)
國際一流學術期刊《癌細胞》雜志新一期發表了我國科學家在肝癌研究方面的創新性發現論文。該成果由第二軍醫大學免疫學研究所所長、醫學免疫學國家重點實驗室主任曹雪濤院士課題組及其合作者完成。
研究表明,microRNA-199能夠靶向抑制一種肝癌激酶分子進而抑制下游的一個信號通路從而抑制了肝癌細胞的生長,肝靶向性腺相關病毒載體介導的microRNA-199基因治療能夠顯著延長肝癌裸鼠生存期。由此提出microRNA-199是肝癌預防判斷與治療新的潛在靶標,為肝癌生物治療找到了新方法。(科技日報)
國際著名學術期刊《自然·遺傳》在線發表了華中科技大學生命學院人類基因研究中心王擎教授等的研究論文,他們運用全基因組關聯分析方法,首次在中國漢族人群中發現了與冠心病發病相關的易感基因位點。攜帶該基因位點變異的人,患冠心病的風險比普通人高出50%。
據華中科技大學博士生、該論文的第一作者汪樊、徐承啟介紹,冠心病是一類由遺傳、環境因素及其之間的相互作用引起的復雜疾病,具有一定的家庭聚集性和遺傳傾向。人體基因組中多個疾病易感基因的“微效作用”累積是致其發病的內因,而不良環境、飲食則是致其發生的外在因素。而全基因組關聯分析是應用 50萬~100萬個可以覆蓋人類全基因組的遺傳變異對一個人群進行全基因組掃描,再通過大樣本的病例對照關聯研究,以期發現影響人類性狀或復雜性疾病易感基因的方法。
“過去的4年中,在幾十人組成的團隊的共同努力下,我們檢測了 7593個中國漢族樣本,才發現了這個編號為6p24.1的基因位點。”該論文的通訊作者、華中科技大學教授王擎說, “人種不同,各種疾病的易感基因位點和數量也會有所差異,我們找到的易感基因位點 6p24.1,就沒有在白種人群中發現。”
王擎表示,中國漢族人群的冠心病易感基因位點,不會僅此兩個,但要尋找更多的位點,就需要更大的樣本量,進一步研究。
據介紹,這一發現可稱得上是我國近年來冠心病研究領域中最重要的成果之一,它對理解冠心病發生的分子機制、開展冠心病個體化預防及治療措施方面的探索性研究具有重要的科學意義。“在漢族人群中,擁有這一冠心病易感基因位點的人數約為 5%。”王擎說,“這些人應該注意養成良好的生活習慣,例如戒煙、多運動、健康飲食等。”(科技日報)
復旦大學上海醫學院免疫學系儲以微教授課題組經 3年潛心研究發現,有一種從細菌中提取的名叫“BLP”的細菌脂蛋白,一旦與存在于T淋巴細胞表面的TLR-2受體“一對一配接”后,可以調動一群具有殺傷性T淋巴細胞明顯增強其殺傷癌細胞的能力,同時,這種“一對一配接”還可以削弱和抑制另外一群調節性 T淋巴細胞“保護癌細胞”的能力。這一新發現為惡性腫瘤治療提供的傳統放化療法以外的副作用更小、專一性更強、更有效的免疫“生物治療”奠定了堅實的基礎。
T淋巴細胞是一種免疫細胞,在罹患惡性腫瘤時,它們中有的會發揮作用,奮力殺傷腫瘤細胞,但是,也有的T淋巴細胞非但不去殺傷腫瘤細胞,并且還會阻止其他淋巴細胞殺傷癌細胞。因此,如何調動“良性”殺傷性T淋巴細胞勇猛殺“癌”的積極性,并有效抑制“惡性”調節性T淋巴細胞的破壞作用,一直是國內外醫學界科學家希望探索的“奧秘”。
儲以微教授課題組經研究發現,“BLP” 細菌脂蛋白與存在于T淋巴細胞表面的TLR-2受體“一對一配接”后,會在兩群T淋巴細胞中誘導兩條不同的信號。對“良性”的殺傷性 T淋巴細胞來說,激發了正向的信號通路,而對“惡性”的調節性T淋巴細胞來說,則激發了負向信號通路,最終導致不同的效應。相關深層次機制研究正在進行中。
上述成果已發表在最新一期的免疫學專業權威雜志《Journal of Immunology》上,并被美國哈佛大學和英國劍橋大學等頂尖專家組成的國際權威機構的在線科研評價系統“Faculty of 1000” 推薦為“必讀成果”。Faculty of 1000對該研究給予高度評價:“這一有趣的研究表明,‘BLP’ 細菌脂蛋白發揮抗腫瘤效應,不是通過直接作用于固有免疫系統或抗原提呈細胞,而是通過抑制調節性T淋巴細胞功能,進而促進殺傷性T淋巴細胞的活性。該研究成果為轉化醫學及免疫‘生物治療’奠定了堅實的基礎。”(科技日報)
在3月17日出版的《新英格蘭醫學雜志》上,發表了中國疾病預防控制中心發現會導致嚴重臨床疾病的最新研究成果,該論文以詳實的科學研究證據揭示是一種新的布尼亞科病毒引起發熱伴血小板減少綜合征的病原。目前該病毒已被命名為發熱伴血小板減少綜合征布尼亞病毒,簡稱新布尼亞病毒。這是近年來,特別是SARS冠狀病毒發現以來世界上在病原學研究方面的重大突破。
2003年SARS疫情之后,我國建立完善了中國疾病預防控制網絡直報信息系統,基于這一系統和在湖北、河南等地陸續報告了以發熱、胃腸道癥狀、血小板減少和白細胞減少為主要臨床表現的感染性病例,少數患者病情較重,并因多器官衰竭、救治無效死亡的情況,引起社會廣泛關注。
2010年5月中國疾病預防控制中心將該類病例定義為“發熱伴血小板減少綜合征”,即蜱咬病,中國疾病預防控制中心病毒病預防控制所李德新所長帶領實驗室科研人員1個月內分離到一株病毒,并完成了病毒的全基因序列測定和同源性比較,該病毒可能為布尼亞病毒科白蛉病毒屬的新病毒。通過對該病毒基因結構和形態特征的詳細分析,確定該病毒為一種新的布尼亞科病毒,進而用大量病例證明了新布尼亞病毒和發熱伴血小板減少綜合征的因果關系。
我國分別自 1966年和 1982年分離到引起新疆出血熱(國際上稱為克里米亞-剛果出血熱)的病毒和引起流行性出血熱的病毒后,一直都認為我國只存在這2種對人類致病的布尼亞科病毒。發熱伴血小板減少綜合征病因的確定、新的布尼亞科病毒的發現突顯了我國病毒學和新發傳染病的研究已達到一個新的、更高的水平,為我國乃至世界新發傳染病的研究和防控工作提供了可貴的經驗。(科技網)
新華社洛杉磯3月17日電,美國科學家發明了一種新方法,可以利用大腸桿菌生產一種新型生物燃料——正丁醇,生產效率比以往的方法高出約十倍。
天然的大腸桿菌不能制造正丁醇,加州大學洛杉磯分校的研究人員說,他們利用基因改造的方法使大腸桿菌擁有制造正丁醇的能力,并設法增強代謝過程,提高正丁醇生產效率。
利用這種新方法,從每升培養基中可以生產出15克到30克正丁醇,而此前的方法產量只有每升1克到4克。有關論文發表在美國最新一期《應用及環境微生物學》雜志上。
有一些微生物天然具備制造正丁醇的能力,但制造過程會產生副產物,增加了分離提取正丁醇的成本。研究人員說,利用大腸桿菌可以只產出正丁醇,沒有副產物。
大腸桿菌是一種容易操控的微生物,已經用于多種化學物質的工業化生產。研究小組希望在新方法基礎上繼續改進,發明出更加有效、可用于正丁醇工業化生產的工藝。
正丁醇是一種醇類有機物,每個分子擁有4個碳原子,是重要的化工原料,作為燃料有著優良性能,并且可以利用現有的汽油運輸系統和發動機系統,無須進行系統改造。如何用生物方法高效生產正丁醇,是當前生物燃料的熱點課題之一。(新華網)
德國卡爾斯魯厄技術研究所近期發表公報說,該研究所利用納米技術研發出一種能明顯提高電動汽車用鋰電池儲電能力并降低電池成本的新型鐵碳儲電材料。
公報說,為了突破傳統鋰電池的儲電瓶頸,卡爾斯魯厄技術研究所下屬的納米技術研究所一直在研制一種能在很小的儲電單元內儲存更多電力的全新鐵碳儲電材料。但是此前這種材料的明顯缺點是充電周期不穩定,在電池多次充放電后儲電能力明顯下降。為此,研究人員改用一種新的合成方法。他們用幾種原始材料與一種鋰鹽混合并加熱,由此生成了一種帶有含碳納米管的全新納米結構材料。這種方法在納米尺度材料上一舉創建了儲電單元和導電電路。
研究人員稱,目前這種穩定的鐵碳材料的儲電能力已達到現有儲電材料的兩倍,而且生產工藝簡單,成本較低,而其高性能可以保持很長時間。
領導這項研究的馬克西米利安·菲希特納博士說,如果研究小組能夠充分開發這種新材料的潛力,將來可以使鋰離子電池的儲電密度提高5倍。(新華網)
加拿大拉瓦爾大學的科學家成功研制出一種新型玻璃防水霧涂層材料,涂層不會對玻璃的光學性質產生任何影響。他們認為該材料可以最終解決汽車玻璃、眼鏡片以及光學鏡頭的防水霧難題。相關文章發表在最新出版的《應用材料與界面》雜志網絡版上。
據研究小組負責人拉羅切教授介紹,這種新型涂層材料由基于聚乙烯醇的吸水材料制成,具有阻止在其表面形成使玻璃和塑料變得模糊的水霧的性質。這種超薄涂層材料可以長時間保留在玻璃表面,能夠將玻璃表面的水完全去除,不會在玻璃表面形成任何微小水滴。
研究人員介紹說,該項技術的難點在于如何使涂層材料與玻璃表面能夠長久結合在一起。他們首先在玻璃表面涂抹上多層特殊的分子材料,將其作為基礎層,這種基礎層表現出很強的黏性。然后,他們再將防霧材料涂抹于其上。
研究人員聲稱,目前已有的防霧涂層經不住清洗,因此需要經常重復涂抹,而新的涂層技術只需一次涂抹。拉羅切教授表示,他們正在與一家大型眼鏡廠商討論這種新型防霧涂層技術的專利轉讓問題。(科技網)
日本研究人員在2月28日英國的《自然·材料》雜志網絡版上發表論文說,他們開發出一種制作納米管的新技術,只需在室溫條件下將原料簡單地混合在一起,就能高效地制造出寬約1納米的納米管。
據介紹,京都大學教授北川宏率領的研究小組,將鉑離子與“4,4-聯吡啶”和乙二胺這兩種有機物以及碘在室溫下依次混合,各種材料就自然結合在一起形成了納米管。
研究小組利用同步輻射加速器“SPring-8”探查了納米管的結構,發現鉑離子與兩種有機物形成一個約1納米的四方形“框架”,以碘為四角“支柱”,層層疊加,形成了筒狀的納米管。研究小組確認,利用這種方法完全能夠制作出穩定的納米管。
這種納米管表面有大量的超微孔,能夠吸收水和酒精,卻幾乎不吸收氮,可以像活性炭那樣作為吸附劑使用。研究小組認為,通過改變制作納米管的有機物的種類,還可以改變其吸收分子的種類。
北川宏指出,新技術無需高溫和大型裝置,簡單高效,連小學生都能掌握運用。他說,由于如此制作的納米管具有半導體性質,因此還可以應用到電子器件上。(新華社)
由美國賓夕法尼亞大學化學系教授約翰·巴丁領導的科研小組,首次研制出具有硒化鋅內核的光纖。這種光纖能更加自如高效地控制光,激光雷達技術的應用因此更加廣泛,比如可改良醫學激光器,優化軍事上使用的對抗激光器,改進環境感測激光器。相關研究成果將發表在最新出版的《先進材料》雜志上。
據介紹,這一新技術的關鍵就是將硒化鋅這種化合物嵌入光纖結構中,這也是以前沒有人做過的。巴丁領導的科研小組使用高壓化學淀積技術,在二氧化硅玻璃毛細管內淀積出硒化鋅波導核,最終研制成了新型光纖。這種高壓淀積法對在有限空間內制成如此細長的硒化鋅核起著不可替代的作用。(科技日報)
美國加州大學圣地亞哥分校的研究人員開發出一種微流體芯片,可利用無線電頻率發射器(RFID)來為電泳實驗供電。這是科學家首次開發出芯片遠程供電實驗室設備。
電泳是利用電場來操縱帶電粒子的一種技術。為了提高通量,科學家已經開發出一些微型芯片,不過這些芯片往往需要配以龐大笨重的電氣設備。
加州大學圣地亞哥分校的研究人員將芯片電路印刷在一塊塑料板上,電路板的空腔中含有大量微孔,并充入帶負電的納米粒子。負電粒子最初呈隨機運動狀態,研究人員引入可識別RFID的電場,此時負電粒子被困在帶正電荷的微孔中。利用RFID識別卡發送無線電頻率脈沖后,將產生電流為芯片供電。
該設備的特點是生產成本低,簡單易用,如果將 RFID發射器安裝在顯微鏡上,可利用顯微鏡和攝像機來捕獲粒子移動的圖像。研究人員表示,該芯片對于習慣使用光學顯微鏡進行疾病診斷的病理學家和臨床醫生來說是一個福音,它可以簡化復雜精密的電子設備的操作,進而提高醫生的疾病診斷能力。(科技日報)
美國聯合技術公司(United Technology Corp.)宣布,最新一代固定式磷酸燃料電池PureCell-400型系統已實地運行 10萬小時,取得里程碑式的成就。PureCell -400設計系統由空氣處理單元、供電單元、電控單元、熱能與水處理單元、燃料工藝單元、冷卻模塊組成并實現遠程監控。燃料電池采用天然氣為原料,最大輸出功率 400千瓦,輸出60HZ 480伏三相交流電,每小時產生熱能170萬Btu,整體能效達到90%,二氧化碳排放指標1100 lb/MWh,噪音低于60分貝,清潔高效,使用壽命20年。特別是燃料電池組壽命長達10年,是上一代200系統的2倍和其他商用燃料電池競爭系統的3-4倍,耐久性能優越。一套400系統可滿足美國3000余家庭用戶一年多的能耗需求,可安裝于學校、醫院、工廠、辦公建筑內外、屋頂和地下室,可以并入電網或獨立供電使用。
成本參考:在美國新澤西州安裝兩套(2×400千瓦)帶冷卻系統的400概念型,在沒有政府補貼下的安裝成本為410萬美元(實際上聯邦和州政府目前給予近一半資助和補貼)。其運行成本視安裝地點電價和天然氣價格而定,假設天然氣市場價格11美元/MMBtu,每度電價0.2美元,則兩臺400千瓦燃料電池裝置用于數據中心供電的綜合效率(加上燃料電池熱能利用)一年可節約電費94.8萬美元;每度電價0.12美元,一年可節約27.3萬美元。
美國聯合技術公司(UTC)燃料電池研發與生產具有40多年歷史,在堿性燃料電池、磷酸型燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、固體氧化物燃料電池、質子交換膜燃料電池制造方面經驗豐富,其研發的堿性燃料電池最早被用于阿波羅計劃,目前仍是美航天飛機、自動太空艙使用燃料電池供應商,自上世紀90年代早期以來,UTC Power已經為全球19個國家設計、制造和安裝 300多套固定式磷酸燃料電池供電系統。 (科技部)
近期,德國馬普學會動態結構研究小組成功利用強紅外激光脈沖照射將稀土氧化物陶瓷材料(La1.675Eu0.2Sr0.125CuO4)轉變為高溫超導體:在高于絕對零度20度的溫度下,該稀土氧化物陶瓷材料在瞬間變成了超導體。
研究結果證明:材料的非導電狀態與導電狀態之間沒有明顯區別,只需要百萬分之一秒強紅外激光脈沖照射可使這些電子“同步”進而具有導電性;而且非導電材料中電子已經處于同步狀態,只是某些東西阻止了這些電子的運行,特定激光束可移除這些阻礙,并釋放出它們的導電性能。該項研究為材料導電性能產生提供了全新的研究方式,相關研究結果發表在《科學》雜志上。(科技部)
瑞典 CHEMREC公司近年來成功研發了黑液氣化技術并積累了商業化經驗。這家總部設在斯德哥爾摩、在瑞典北部城市Pitea擁有工廠的企業,2004年開始實施黑液氣化項目,截止2009年中該項目已經運行了11000小時,每天可將20噸黑液氣化。
黑液氣化后的氣相成分,在高溫高壓條件下經氣-固相催化反應,可生成甲醇(CH3OH)和二甲醚(CH3OCH3)。CHEMREC公司提供造紙黑液氣化技術與合成氣,丹麥HALDOR TOPSOE公司提供氣體合成甲醇和二甲醚的技術,兩公司合作生產甲醇和二甲醚。甲醇和二甲醚既是重要的有機化工產品,又是良好的車用燃料。
該項目2008年得到歐盟第7框架計劃和瑞典能源署的共同資助,瑞典和歐洲的多家公司參與,項目總資金為2840萬歐元,設計生產能力為4噸二甲醚/天。該項目2009年開始建設,預計將于近期投入試生產。
作為項目的合作者與產品用戶,沃爾沃公司改造了 14輛重型卡車的發動機系統,使其油箱、噴油器和發動機管理軟件都適合二甲醚燃料,這些卡車將使用新燃料進行性能測試。瑞典Preem石油公司負責在哥德堡、延雪萍、斯德哥爾摩和Pitea市建立4個二甲醚加油站。
紙漿和造紙是瑞典傳統行業,黑液是造紙過程的副產品,內含30%水、40%可燃有機物和30%堿鹽,據估算瑞典每年約產生 7000萬噸黑液。CHEMREC公司的黑液氣化技術為造紙廢液轉化為能源開辟了新途徑。據知瑞典能源署已在CHEMREC公司氣化項目基礎上增加投資達到 30億克朗,預計到2013年投產,年生產能力為14萬噸甲醇或10萬噸二甲醚,可供2000輛重型卡車使用。(科技部)
目前的商業核電站都是用核裂變來發電,核聚變迄今還無法用于大規模商業核電站中。最近,美國國家點火裝置(NIF)項目的科學家攻克了點火裝置中兩個關鍵難題,如太陽般的極端高溫以及均勻的、使標靶不會失形的壓力,從而演示了在激光驅動下產生核聚變所需的條件。研究結果發表在近期出版的《物理評論快報》上。
與核裂變相比,聚變反應能產生同樣巨大的能量但核廢料卻更少。NIF的目標是實現聚變反應,最終用來生產可持續的清潔能源。NIF科學家們正在研究的是一種慣性約束聚變(ICF),即在高能激光熱量和壓力條件下的聚變,將一個1英寸(約2.5厘米)見方的金質燃料芯塊(稱為“黑體輻射空腔”)作為氫同位素原子核發生聚變的場所。ICF反應的目標是獲得點火,讓聚變反應內部的燃料芯塊所產生的能量,比激光引發反應時所提供的能量高10至20倍甚至更高。
在最近的實驗中,NIF科學家獲得了類似太陽的極端高溫以及均勻、使標靶不會失形的壓力。他們用一種直徑2毫米的塑料小球代替了金質黑體輻射空腔,將192束激光聚集在含氦元素的塑料球上,所產生的巨大熱量中近90%轉換為X射線,使溫度達到360萬攝氏度。在這一溫度下,2毫米直徑的塑料球各向均勻收縮為只有1/10毫米。
NIF副主管愛德華·莫斯表示,新實驗已經模擬出聚變反應發生的實驗條件,比以前更加切實可行,并有望在明年上半年進行真正的演示。研究人員目前正在對含有不等量氘和氚的小球進行測試,以檢驗不對稱向心聚爆的可行性,以實現最終的點火。
盡管實驗條件看起來相當成熟,但真正的點火跟實驗還有些不同。真正點火時,燃料芯塊中用的不是氦而是鈹元素,并包含了氫同位素氘和氚。激光產生的X射線使鈹產生一種向內的向心聚爆,將震波傳給氫同位素,進一步提高氘和氚原子核的溫度,達到臨界點后,它們才會克服彼此的斥力而聚合在一起。(科技網)
日本東北地區發生強烈地震后,印尼氣象部門隨即發出海嘯警報,中國國家海洋預報臺也表示,這次地震可能會在震中周圍數百公里范圍內引發區域海嘯。
歷史上環太平洋地區的大地震往往都能引發大小不一的海嘯。因此每當這個地區出現地震時,各國氣象部門都會對海面情況進行嚴密監測,以確定是否發布海嘯警報。但地震是否一定引起海嘯?地震震級越高海嘯的破壞力也越大嗎?
海嘯是一種具有強大破壞力的海浪,有時浪高可達數十米。這種“水墻”內含極大能量,它以極快的速度運動,沖上陸地后會造成巨大破壞。1960年智利大海嘯形成的波濤,就沖擊了整個太平洋。
海嘯通常由風暴潮、火山噴發、水下坍塌滑坡和海底地震等引發。其中,海底地震是海嘯發生的最主要原因,歷史記錄顯示,特大海嘯基本上都是海底地震所引起的。
大多數海底地震發生在太平洋邊緣地帶,稱為“亞延地帶”。海底地震發生后,使邊緣地帶出現裂縫。這時部分海底會突然上升或下降,海水會發生嚴重顛簸,猶如往水中拋入一塊石頭一樣會產生“圓形波紋”,故而引發海嘯。
此外,地震海嘯的產生還會受海底地震震源斷層、震源區水深條件、震級、震源深度等條件影響。比如,震源位于深水區比淺水區更易產生海嘯。當震源斷層表現為錯動時,不會產生海嘯,而如果震源斷層表現為傾滑,就可能引起海嘯。
不過,海底地震未必一定就會引發大海嘯。中國地震局提供的統計資料顯示,在1.5萬次海底構造地震中,大約只有100次引起海嘯。一些專家則認為,引發海嘯的地震震級一般在里氏6.5級以上,震源深度在25公里以內。
即便是強烈地震也不一定就會導致海嘯。如2005年印尼蘇門答臘島附近海域發生8.5級強烈地震,就沒有引發大海嘯。專家解釋說,這是因為此次地震的震源比較深,因此雖然震級很強,但海底地表上下錯動幅度可能也比較小,因此沒有形成海嘯。
除了與地震震級等相關外,部分專家還表示,海嘯的發生與全球氣候變化也有關系。2004年的南亞大海嘯發生后,中國國家氣候中心有關專家進行相關分析后指出,這場由海底地震引起的大海嘯與全球氣候變化導致的海平面上升等因素密切相關。(科技網)
近年來,電動汽車技術標準研究在世界范圍內得到了廣泛重視,國際標準化組織標準體系(ISO)和國際電工委員會標準體系(IEC)兩大國際標準化組織也明顯加快了電動汽車相關國際標準的制定和修訂工作,ISO已發布標準 26項,正在制修訂標準11項;IEC已發布標準14項,正在制修訂標準16項。國際汽車強制性法規體系UN/WP29也加快對電動汽車強制性檢測內容進行研究和修訂工作。
同時,美日德等國在采用相關國際標準的基礎上,也都建立起了自己的電動汽車標準法規體系。例如,美國電動汽車標準主要由美國汽車工程師學會(SAE)負責制修訂工作,已發布電動汽車標準32項,正在制修訂標準43項,其中有27項是插電式混合動力電動汽車標準。
“十二五”期間,我國亦將積極支持電動汽車重要標準的制修訂工作,旨在建立起相對完整的我國電動汽車標準體系,全面支撐我國新能源汽車戰略性新興產業的發展需要。(科技部)
1月31日,湯姆森·路透集團(Thomson Reuters)公布了《2010年全球創新報告》(2010 Global Innovation Report)。報告有三大重要發現:
1.航空航天技術的專利活動進入活躍期。世界范圍內,航空航天領域的專利申請活動幾乎每年以25%的速度增加。但是到了2009-2010年度,有關空間飛行器和衛星技術的專利活動,增加了 108%。前三名企業分別是日本的夏普(Sharp)、韓國的LG和三星。
2.半導體領域的專利活動在 12個技術領域中下降最快,專利申請和授權總數量較上一年下降9%,主要集中在集成電路(Integrated Circuits)、分立裝置(Discrete Devices)、芯片(chips)和膜混合集成電路(Film & Hybrid Circuits)。但是在半導體材料和加工領域,韓國的三星和海力士(Hynix)以及日本的東芝的專利活動仍然呈上升趨勢。
3.計算機及外圍設備領域的專利申請和授權數量連續兩年在十二大領域位于首位。2010年,該領域的世界專利申請量為212622件。但是,與2009年相比,這一數量下降了6%。(科技部)
據美國物理學家組織網近期報道,美國科學家使用嵌段共聚物合成出一種新式的納米膜,該膜可過濾掉飲用水中的細菌。科學家認為,這種納米膜或可解決一個多年懸而未決的全球健康問題:如何將細菌從飲用水中隔離開。該研究發表在《納米快報》雜志上。
紐約州立大學水牛城分校的化學家扎維德·羅扎耶夫領導的研究小組,使用嵌段共聚物合成出一種新式納米膜,該納米膜含有直徑約為55納米的孔隙,這種孔隙的大小足以讓水分子成為“漏網之魚”,但細菌卻無法通過;而且,嵌段共聚物擁有的特殊屬性能讓孔隙平均分布于該納米膜上。
羅扎耶夫表示,商用膜在孔隙密度或孔隙大小的一致性方面都存在局限,但新式納米膜上的孔隙分布均勻,孔隙的大小也整齊劃一,該膜可作過濾膜使用。并且,這個直徑為55納米的孔隙是迄今為止科學家使用嵌段共聚物制造出的最大的孔隙。增大孔隙會增加水流、降低成本、節省時間。另外,直徑為50納米到100納米的孔隙也足夠小,任何細菌都無法通過。(科技網)
英國和新加坡研究人員近期報告說,他們制造出能夠觀測50納米大小物體的光學顯微鏡,這是迄今觀測能力最強的光學顯微鏡,也是世界上第一個能在普通白光照明下直接觀測納米級物體的光學顯微鏡。
英國曼徹斯特大學研究人員和新加坡同行當天在新一期《自然·通信》雜志上報告了這項成果。由于光的衍射特性的限制,光學顯微鏡的觀測極限通常約為1微米。研究人員通過為光學顯微鏡添加一種特殊的“透明微米球透鏡”,克服了上述障礙,使這一極限達到50納米,觀測能力提高了20倍。
論文第一作者王增波博士告訴新華社記者:“這是目前世界上唯一能在普通白光照明下直接觀測納米級物體的光學顯微鏡,是一個新的世界紀錄。”
據介紹,目前一般使用電子顯微鏡觀測極其微小的物體,但它也有一些缺陷。比如在觀測細胞時,電子顯微鏡只能顯示出細胞表面的狀況,而不能用于觀測細胞內部結構。之前還有研究人員先為細胞染色,然后利用特制光學顯微鏡觀測染色后的細胞內部結構,但這種方法對病毒無效,因為染料無法進入病毒內部。而這種新型光學顯微鏡首次提供了在普通條件下觀測細胞內部結構和病毒活動機理的手段。
領導該項研究的曼徹斯特大學教授李琳說,這可能為觀測細胞和病毒的方式帶來革命性變化,有助于研發新的藥物和疾病治療方法。
研究人員還表示,利用類似方法可以進一步制造出觀測能力更強的光學顯微鏡。從理論上說,這種基于“透明微米球透鏡”的光學顯微鏡不存在觀測極限。(科技網)