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世界最高輸電鐵塔直升機跨海放索順利完成

▲11月9日,直升機進行跨海放索作業

11月9日,一架直升機從浙江省舟山市定海區冊子島海邊升空,牽引着用於輸電線架設的鋼絲繩飛躍西堠門航道,順利導入西堠門大跨高塔架線滑輪,這標誌着舟山500千伏聯網輸變電工程西堠門大跨越段開始架線作業。

西堠門大跨高塔坐落在舟山金塘島和冊子島,全高380米,跨越距離2656米,創下輸電鐵塔高度、總重、基礎根開、塔頭尺寸等一系列世界紀錄。

——新華社

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中國“人造小太陽”實現電子溫度1億攝氏度

▲圖爲中國版“人造小太陽”——全超導託卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)的全景圖。中新社發 葉華龍 攝

11月12日從合肥科學島等離子體物理研究所獲悉,中國“人造小太陽”——EAST裝置經過4個多月的物理實驗,實現電子溫度1億攝氏度等離子體運行,實現高約束、高密度、高比壓的完全非感應先進穩態運行模式。這一實驗成果朝着未來聚變堆實驗運行邁出了關鍵一步。

此次實驗獲得電子溫度1億攝氏度等離子體運行,是EAST在2017年創造了101.2秒高約束模等離子體運行的世界紀錄後,2018年度物理實驗面向未來聚變堆先進穩態運行模式的發展和長脈衝運行下的關鍵科學技術問題,重點開展了高功率加熱下堆芯物理機制研究的系列實驗。

實驗通過優化穩態射頻波等多種加熱技術,實現加熱功率超過10兆瓦,等離子體儲能增加到300千焦以及在電子迴旋與低雜波協同加熱下,等離子體中心電子溫度達到1億攝氏度,並有效拓展了適應於聚變堆高性能等離子體穩態高約束模式的運行區間。同時,針對長脈衝穩態高參數運行的關鍵問題,利用多種技術演示了類似未來國際熱核聚變實驗堆(ITER)運行條件下的邊界局域模及鎢雜質的控制方法,實現了鎢偏濾器高約束模等離子體下穩態熱負荷的主動反饋控制。

據介紹,這一實驗參數的獲得,爲未來ITER運行和正在進行的中國聚變工程實驗堆CFETR工程和物理設計提供了重要的實驗依據與科學支持。

——中國新聞網

日前,中南大學醫學遺傳學研究中心教授唐北沙團隊的一項研究,通過採用denovo突變分析策略和新一代測序技術,在我國帕金森病人羣中首次鑑定出了一個新風險基因——NUS1,並提出了帕金森病發生髮展的新思想。其研究結果有望在臨牀上幫助提供帕金森病的早期預警、診斷與干預。這一結果,日前在國際著名學術期刊《美國國家科學院院報》上在線發表。

帕金森病在老年人中較爲多見,平均發病年齡爲60歲左右。我國65歲以上人羣患病率約爲1.7%。截至目前,該病病因和發病機制尚不十分清楚。學界多認爲老齡化、遺傳、環境因素及其相互作用,均參與了該病的發生發展過程。

上世紀90年代,科學家鑑定出首個帕金森致病基因SNCA後,遺傳因素在發病機制中的作用越來越被關注。唐北沙團隊通過全外顯子組測序技術,對39個早髮型帕金森病核心家系進行分析,從中篩選到12個新候選基因。隨後,他們進行了兩階段驗證。第一階段,在我國1852例散發患者及1565例正常對照中進行驗證篩選,發現NUS1基因罕見變異的頻率分佈存在統計學差異。第二階段,則通過包括3237例散發帕金森病患者和2858例正常對照的多中心隊列,再次驗證發現帕金森患者攜帶更多NUS1基因罕見變異。研究顯示,這種基因變異攜帶者均表現出典型的帕金森病臨牀症狀。這讓這一基因顯得尤爲“可疑”。此後,團隊又在NUS1基因表達敲降果蠅模型中,觀察到了運動減少、多巴胺能神經元丟失、多巴胺遞質下降等表型。這些研究結果,均提示了NUS1基因可能在帕金森病發生髮展中起作用。

——《科技日報》

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中科院大化所化學鏈合成氨研究取得新進展

近日,中科院大連化物所陳萍研究員、郭建平副研究員帶領複合氫化物材料化學研究團隊在化學鏈合成氨研究方面取得新進展。構建了一種基於氫化物和亞氨基化合物的化學鏈合成氨新過程。相關研究成果發表於《自然-能源》(Nature Energy,DOI: 10.1038/s41560-018-0268-z)上。

氨的合成關乎糧食、水、空氣和能源等諸多問題。基於可再生能源的合成氨新方法與新工藝是催化、材料和能源化學領域的前沿課題。通過將合成氨反應解耦爲氮化和加氫兩個分步驟,即爲化學鏈過程。

研究人員提出了一種以鹼(土)金屬亞氨基化合物爲氮載體的低溫化學鏈合成氨技術,即鹼(土)金屬的氫化物首先通過“固定”氮氣生成相應的亞氨基化合物,隨後將反應氣氛切換爲氫氣使得亞氨基化合物加氫釋放出氨氣。其中,Li-N-H和Ba-N-H體系具有適中的氮化及加氫反應熱力學,在過渡金屬催化劑的協助下,可在常壓和100°C的條件下實現氨的合成。在250°C下,該過程的產氨速率約大於高活性Cs-Ru/MgO催化過程一個數量級。而目前文獻報道的化學鏈合成氨方法主要是基於Al/AlN/Al2O3, Cr/CrN/Cr2O3等體系,包含了強放熱的水解反應和強吸熱的還原反應,這些過程所需的溫度都很高(>1000°C)。

基於此項研究結果,研究團隊構建了一條基於可再生能源的化學鏈合成氨工藝流程,即利用可再生能源產生的電能進行空分制氮和電解水制氫,然後將氮氣和氫氣交替通入載有氫化物的反應器中分別進行氮化和加氫反應,未反應的氣體經分離純化後可循環使用。此工藝可在較爲溫和條件下進行(常壓,100-300°C),避免了在Haber-Bosch過程中高能耗的氣體壓縮過程,顯著提高了能效。其中合成氨及吸附分離氨等部分單元已經進行了實驗驗證。

研究成果爲可再生能源的儲存與利用及規模分佈式合成氨工廠的構建提供了一個新的方法。

——科學網

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嬰兒出生前接觸有機磷影響大腦發育

美國《公共科學圖書館·醫學》雜誌近期刊登的一篇研究報告稱,有足夠證據表明,孕婦產前低水平的有機磷暴露,會使嬰兒面臨認知和行爲缺陷以及神經發育障礙的風險。爲更好地保護兒童,各國政府應積極進行干預,逐步淘汰所有的有機磷農藥。

報告指出,超過30項流行病學研究以及動物和細胞培養實驗研究結果表明,嬰兒出生前接觸有機磷,即使是目前認爲安全的水平,也會影響嬰兒大腦的發育,導致其低智商,學習和記憶能力不足。

有機磷是指含有碳—磷鍵的有機化合物,最初是在20世紀30年代作爲人類神經毒氣劑被開發出來,有些後來被用作殺蟲劑。此類殺蟲劑可以攻擊昆蟲神經系統中的分子,通過阻斷神經信號殺死害蟲。而人們則可以通過食物、水以及空氣接觸到這些化學物質。大量接觸有機磷化合物會導致急性中毒,嚴重者可致死。

雖然有許多證據表明有機磷有危害,但在許多地區,尤其是發展中國家,人們仍在廣泛使用有機磷農藥。此次研究報告主要作者、美國加州大學戴維斯分校環境健康科學中心主任厄瑪·赫茲-皮喬託指出,造成這一狀況的部分原因可能是持續的低水平有機磷接觸通常不會導致可見的短期臨牀症狀,導致人們錯誤地認爲這些接觸是無關緊要的。但研究表明,即使是低水平的有機磷暴露也會增加健康風險,尤其是對兒童來說,這種影響可能會持續一生。

研究報告指出,雖然一些國家已經開始限制有機磷農藥的使用,但這還不夠,爲了保護全世界兒童,各國政府應逐步淘汰有機磷農藥,從農業和非農業產品中去除有機磷,同時監測飲用水源的有機磷含量,建立農藥使用和疾病報告制度,並加速開發無毒蟲害控制方法。

——《科技日報》

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南京土壤所在根際微生物與植物互作研究中取得進展

▲實驗設計及相關分析流程

根際微生物號稱植物的第二基因組,與植物的生長和健康密切相關。植物生長過程中將分泌高達21%的光合產物進入根際微域,它是土壤微生物羣落的重要營養來源,影響植物根際的組裝過程。幾十年來,很多研究揭示了根際微生物中的典型功能類羣,如共生根瘤菌、菌根真菌以及致病菌作用植物生長、健康的機制,而根際微生物羣落水平如何影響植物生長發育過程鮮有報道,其主要難點在於根際微生物組成複雜、多樣,且與植物生長和健康密切相關,往往不是單個微生物種羣。

中國科學院南京土壤研究所王興祥課題組副研究員李孝剛以不同栽培歷史的土壤爲對象,通過宏基因組測序和植物轉錄組分析,深入解析了花生根際微生物羣落組成、功能與植物生長發育的關係。發現不同栽培歷史顯著影響了花生根際微生物的組裝過程,其中稀有類羣(相對丰度<0.1%)對栽培歷史響應更爲敏感。表現爲稀有類羣在連作花生根際大量富集,35個稀有類羣屬富集程度較高,是其在輪作模式下丰度的5倍之多。這些微生物類羣的富集與其喜好花生根系分泌物特定組分密切相關。結合相關文獻,首次較全面構建了與植物促生功能相關的基因文庫,包含了250多個促生基因,涵蓋的功能有與根際氮、磷、硫等養分循環,植物激素和鐵載體合成,抗菌物質以及抗氧化代謝等;發現根際微生物羣落參與這些促生功能的多數基因丰度明顯降低,是導致連作花生生長受限的重要原因;植物激素信號代謝途徑(plant hormone signaling pathways)分析發現,連作花生體內與植物生長素和細胞分裂素相關的基因明顯下調,而與脫落酸、水楊酸、茉莉酸和乙烯合成有關的基因上調。以上結果表明,種植模式可通過定向選擇土壤特定微生物羣落影響後茬作物生長發育,這爲農業生產實踐中如何調控土壤微生物組提升作物產量提供了新思路。

該研究成果發表在The ISME journal上。研究得到國家自然科學基金(41671306)、國家重點研發計劃(2017YFD0200604)和研究所創新前沿項目(ISSASIP1632)的資助。

——中國科學院網站

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