創新·暢想

攻克又一難題！無膜棉品種選育和栽培技術擺脫“白色污染”

10月7日，在新疆阿拉爾市舉行的“中國工程院咨詢項目中期總結暨無膜棉現場觀摩會”上，中國工程院院士喻樹迅團隊研發的無膜棉種植技術受到與會專家高度評價，認為其對推動我國棉花產業可持續發展和提高棉花產業國際競爭力具有極其重要的意義。

在新疆，棉田地膜覆蓋技術能增溫保墑、抑制雜草和防病抗蟲，能夠大范圍地提高作物單產20%～30%。然而，新疆棉田隨著地膜使用量的不斷增加、殘留地膜回收率一直偏低，土壤中殘膜量逐步增加，土壤結構遭到嚴重破壞、耕地質量逐步下降，并且成為棉花“三絲”污染的主要成分，嚴重影響著新疆機采棉品質。

針對這種現狀，喻樹迅團隊率先開展早熟、耐低溫、耐鹽堿的無膜棉新品種選育，成功培育出“中棉619”，攻克了無膜棉品種選育和無膜栽培等技術難題。團隊研發的“南疆無膜棉新品種培育及其配套技術”成功入選2019中國農業農村十大新技術，被同行專家評定為“解決棉田殘膜污染的具有顛覆性潛力的技術”“為徹底解決棉田殘膜污染創新了具有顛覆性潛力的技術途徑，關鍵技術達到了國際領先水平”。

據了解，“中棉619”在南疆無膜覆蓋條件下生育期120天，霜前花率95%，平均產量可達350公斤/畝。該品系特早熟、耐鹽堿、耐低溫的特性可保障棉花在無膜覆蓋條件下的出苗率和成苗率。會議期間，與會專家對“中棉619”的種植效果進行了觀摩鑒定。大家認為，在我國棉花界專家和廣大棉花產業參與者的共同努力下，“無膜棉”這一產業做大做強，能夠徹底解決地膜造成的土壤污染問題，為我國棉花產業健康可持續發展保駕護航。（來源：中國紡織報）

蠶絲與聚合物混合，制造出更好的生物醫用植入物

北京航空航天大學的一個團隊成功地將天然材料和人工材料結合在一起，創造出了堅固的結構，盡管研究人員表示，在將其植入人體之前還需要進一步的工作。《專業工程雜志》發表了這些初步結果。

研究人員將這種織物與聚合物基質相結合，如用于粘合劑的環氧樹脂。織物和聚合物一起形成了層壓板——類似于在一些家具上發現的耐用表面——可以切割成所需的形狀。研究小組說，這些新材料的特性可以使它們比目前使用的材料更適合人體組織。他們正在與骨科醫生合作，創造一種類似籠子的結構，可以在手術后椎體融合時暫時固定在原位，而手術通常是用金屬完成的。

據報道，絲復合材料的硬度和硬度與骨骼的相容性更好，這使得它們比金屬結構更有彈性，也更舒適。雖然環氧樹脂牢固地附著在絲纖維上，但研究人員承認它有一個“主要的缺點”——身體不能分解和吸收環氧樹脂，這意味著它不適合植入物溶解。為了解決這個問題，該團隊最近開始研究生物高聚物，比如蠶絲，人體可以分解和吸收。然而，這些復合材料的內聚性比環氧樹脂的要低。科學家們還在絲綢中添加了其他種類的纖維。在最近的一項研究中，他們在混合物中加入了碳纖維。碳纖維研究的作者Robert O·Ritchie說：“將蠶絲與其他纖維‘混合’的概念使它有可能產生一個相當不錯的性能譜，你可以為給定的應用進行優化。這些新型結構材料的潛在用途可能在‘任何地方’——在人體內，甚至在網球拍或飛機引擎上。” （來源：復材模壓網）

人造血管新進展：用膠原蛋白和聚乳酸纖維一起編織

人造血管的制作有多種材料和方式，最近，來自北卡羅來納州立大學（NC State）和凱斯西儲大學（CWRU）的研究團隊采用膠原蛋白纖維和聚乳酸纖維搭配在一起，采用緯編方式編織出了一種人造血管。

這種人造血管的創新之處在于：（1）膠原蛋白纖維中的膠原成分能夠將初始細胞的粘附力提高10倍，經過一定時間的培養后，細胞累積和增殖的數量比單獨的聚乳酸纖維人造血管高3.2倍，具有快速內皮化的效果。（2）聚乳酸纖維能夠提供足夠的機械強度和結構穩定性，起到了基礎架構的作用，有利于這種人造血管的高速生產，進而實現產業化。（3）兩種纖維搭配后編織的人造血管表現出優異的破裂強度[(1.89±0.43)MPa]和縫線保持強度[(10.86±0.49)N]，承壓水平[(3.98±1.94%)/100 mmHg]也與血壓正常情況下的冠狀動脈[(3.8±0.3%)/100 mmHg]相當，具有很好的適應性。（4）緯編圓形結構具有與天然冠狀動脈相似的柔韌性，可以膨脹和收縮。

這種人造血管病并不是一種永久性的植入物，在植入初期可以為血管修復提供支撐作用，最終可以被人體降解和吸收。目前存在的主要問題是，這種血管的結構孔隙比較多，導致血液會外流，研究團隊還在努力克服這方面的缺陷。研究團隊的相關成果以“A hybrid vascular graft harnessing the superior mechanical properties of synthetic fibers and the biological performance of collagen filaments”為題，發表在《材料科學與工程 C 刊》（Materials Science and Engineering: C）上。（來源：紡織導報官微）

桑樹全基因組圖譜繪制完成

2013年，桑樹全基因組圖譜面世。繼繪制完成世界上第一張家蠶基因組框架圖及精細圖譜之后，西南大學家蠶基因組生物學國家重點實驗室的研究團隊再次引人矚目。

在中國工程院院士向仲懷的帶領下，家蠶基因組生物學國家重點實驗室何寧佳教授領銜的研究小組聯合浙江省農業科學院、廣東省農業科學院等單位的專家，歷時3年完成了桑樹基因組研究，為桑樹學科發展發揮了重要作用。

在9月22日舉行的重慶市科學技術獎勵大會上，由何寧佳牽頭的“桑樹基因組生物學研究”成果獲得自然科學獎一等獎。

“很長時間以來，種桑都是為了養蠶產絲，桑樹的很多潛在價值沒有被挖掘出來，也沒有形成獨立的學科。”何寧佳介紹，通過研究探索，研究小組繪制完成桑樹全基因組圖譜，建立了完善的桑樹基因組 數 據庫，并構建了桑樹功能基因組研究平臺。與此同時，他們還確證了桑樹染色體基數為7，對學術界公認的桑樹染色體基數為14做了重大修正，這也成為桑樹學科發展最重要的貢獻之一。

桑樹全基因組的解析和染色體基數的修正，把桑樹學從栽培生理、品種選育的研究尺度推進到現代分子水平，這也成為現代桑樹學科建立的標志。（來源：重慶日報）