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复旦大学等研究发现植物复杂代谢网络的稳定机制等

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复旦大学研究发现植物复杂代谢网络稳定机制

中科院院士、清华大学物理系教授范守善、姜开利副研究员领导的科研小组的一项最新研究发现,碳纳米管薄膜在有音频电流通过时,会具有类似扬声器的功能。这些扬声器的厚度只有几十纳米,而且是透明、柔软和可伸长的,可以被裁剪为任意形状和大小。相关于《纳米快报》(Nano Letters)。

研究表明,向非常薄的碳纳米管薄膜中通以音频的交流电。可以发出很响的声音。进一步的研究发现,这种现象源自一种热声效应。理论分析表明,该碳纳米管薄膜具有非常小的单位面积热容,使这种热声效应变得非常强,发声频率范围非常宽(可以从100赫兹到100千赫兹)。基于这种效应,该研究小组制备出多种实用的碳纳米管薄膜扬声器。这种扬声器仅有几十纳米厚,具有透明度高、耐弯折、可拉伸、无磁等优点,并且可以任意裁剪成各种形状,悬空或铺在任意形状的绝缘基底上,例如墙壁、房顶、柱子、窗户、旗帜、衣服等等,面积可以任意大。这种结构和制备工艺非常简单的薄膜扬声器,将改变传统音响声学的设计思路,在传统的扬声器产业中开辟出新的方向。

中国农业大学等破解棉花世界性难题黄萎病

日前,针对制约棉花生产的世界性难题黄萎病,中国农业大学研究成功了转基因棉花抗病抗逆品种,有望从今年开始让天津市郊百万亩棉花生产彻底摆脱棉花“癌症”――黄萎病的困扰。农业专家介绍,棉花黄萎病是世界棉花生产中普遍存在的一大难题。天津棉花种植面积达百万亩,黄萎病发生率高达80%。一般减产在10%左右,严重减产可导致绝收,给广大棉农造成极大损失。培育抗病品种是世界上公认的有效途径。

中国农业大学与天津市农业部门开展科技合作过程中,通过推广学校研发的具有自主知识产权的转基因高抗黄萎病棉花育种技术这一重大科技成果,不仅使棉花转基因抗黄萎病、耐盐碱、耐旱等优良品种覆盖天津,而且通过发展转基因高抗黄萎病棉花育种产业,推向全国,进而走向世界。据评估,本项棉花技术项目建成后,可培育3-5个具有自主知识产权的棉花转基因抗病抗逆新品种,建设棉花良种繁育基地10万亩。年繁种能力达1000万公斤,年创利可达1亿元以上。南开大学铜铟镓硒薄膜太阳电池中试获重大进展

近日,南开大学国家“863”铜铟镓硒太阳能薄膜电池中试基地中试工艺设备与大面积材料和器件开发取得重大进展,成功研制出有效面积为804cm2的玻璃衬底铜铟镓硒太阳电池组件。经国家权威机构测试,光电转换效率为7%。

这一成果表明,我国已基本掌握了制造铜铟镓硒薄膜太阳电池设备、工艺,以及电池组件制造的主要核心技术,完成了实验室小面积太阳电池技术向大面积中试技术的跨越,为自主知识产权生产线开发奠定了良好基础。

铜铟镓硒薄膜太阳电池具有生产成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等特点,光电转换效率居各种薄膜太阳能电池之首,接近晶体硅太阳电池,而成本则是晶体硅电池的三分之一,被国际上称为“下一时代非常有前途的新型薄膜太阳电池”。此外,该电池具有柔和、均匀的黑色外观,是对外观有较高要求场所的理想选择,如大型建筑物的玻璃幕墙等。在现代化高层建筑等领域有很大市场。

武汉大学研制出新型燃料电池

经过七年的研究,武汉大学化学与分子科学学院庄林教授及其所在团队终于实现了燃料电池技术的原创性突破:他们研制的碱性聚合物电解质燃料电池,未来有望大幅度降低燃料电池造价成本。这一成果。已发表在2008年12月15日出版的美国《国家科学院院刊》(PNAS)上。

现有的质子交换燃料电池汽车之所以价格如此昂贵,一个很重要的因素,就是因为其中要用到地球上非常稀缺的重金属之――铂(俗称白金)。由于白金储量稀缺,所以,以燃料电池为驱动的汽车造价往往十分惊人。

在这种情况下,庄林及其同事开始把目光转向碱性聚合物电解质电池;希望以此摆脱对白金的依赖。庄林和其团队所取得的突破之一,就是他们成功发明了一种非常稳定的而且高离子传导率的碱性聚合物电解质。测试结果显示,这种碱性聚合物电解质目前在国际上是最优的。

山东大学光合作用研究取得新进展

近日,山东大学微生物技术国家重点实验室、山东大学海洋生物技术研究中心张玉忠教授与荷兰莱顿大学ThijsJ.Aartsma教授等合作在光合作用研究方面取得了重要进展,其研究成果已发表在国际知名杂志《生物化学杂志》上。

多年来,国内外一直用透射电子显微镜技术研究藻胆体的结构,但透射电子显微镜观察的是样品的二维结构。张玉忠教授课题组刘鲁宁等人,利用原子力显微镜技术,首次从纳米尺度上,直接观察到了单细胞红藻――紫球藻天然状态下藻胆体的三维形貌(64×42×28nm)(长×宽×高)及其在类囊体膜上的排列格式。此外,张玉忠教授等研究人员利用单分子光谱技术,发现强光下紫球藻通过藻胆体内部能量传递解偶联,来实现过多光能的耗散,避免过多光能对光系统II的伤害,根据上述研究结果,提出了红藻中新的过多能量耗散机制模型。

藻胆体是蓝藻(蓝细菌)和红藻光合作用的主要捕光色素蛋白复合物,由藻胆蛋白和连接蛋白组成,分布于类囊体膜的表面,负责光能的吸收,并主要传递给光系统II,实现光能向化学能的转变。藻胆蛋白和藻胆体的结构与功能的研究,对于阐明光合作用的机制、进化及其在生物医学检测中的应用具有重要的意义。

华中农业大学培育出绿色超级稻取得进展

近日,绿色超级稻工程技术研究中心在华中农业大学揭牌,具备部分性状的稻种已研发成功,如抗稻飞虱、稻瘟等抗病虫害稻种。

水稻高秆变矮秆、杂交等,实现粮食大增产,大幅缓解了“吃不饱”的世界难题,被国际普遍认定为“第一次绿色革命”。而“吃不好”、“吃不久”两大难题仍一直困扰着我国。担任该中心首席科学家的中科院院士、水稻专家张启发说,具备不打药、少施肥、能抗旱三重特性的绿色超级稻,不啻“第二次绿色革命”。初步预计10年左右,“三合一”的稻种可研发成功,走向产业化。

据介绍,中心将加强重要性状生物学的基础研究和基因发掘。精细定位一批有实用价值的新基因,开发一批实用分子标记,建立分子育种技术体系。今后5年内,着重培育在抗虫、抗病、氮磷高效、抗旱、优质、产量潜力等性状方面综合改良的绿色超级稻新品种。

天津大学等成功培养出人工甘草细胞

天津大学与天津科技大学共同研究的一项新课题获得突破。科学家可直接在实验室培养出甘草细胞,并提取有效成分,用于化妆品和功能食品的开发。该成果可有效解决野生甘草紧缺问题,实现中医药可持续利用。

甘草作为用量最大的植物资源之一,在中药领域素有

“十方九草”之说,为畅销植物原料。但由于栽培技术尚未成熟,有效成分含量不能替代野生甘草,导致野生甘草过度采挖,造成生态恶化。该科研项目组根据以往人参细胞发酵培养的成功经验,在实验室成功“种”出了甘草细胞。由实验室发酵培养的甘草细胞,可直接提取甘草酸、甘草次酸、甘草多糖等市场抢手的活性成分,在某些功效上比野生植物产品更胜一筹,可用于护肤、美白类生态化妆品和补益、润肺、提高免疫力等功能食品的开发。通过大规模工业发酵法培养甘草细胞,在保证中医用药及化妆品、保健品的原料供应的同时,将有效降低成本,缩短甘草生长周期,为中药资源可持续利用提供了新途径。

南开大学研究利用活性污泥使污水处理“零排放”

由南开大学生命科学学院承担的国家“863”计划项目,借助微生物技术,可将污水处理厂的剩余活性污泥完全资源化利用,生产出性能优异的生物降解材料(PHA)、可回用农田的“肥沃”有机土和多功能微生物菌肥,达到“零排放”。

据了解,活性污泥法是我国污水处理厂中最常用的生物法之一。活性污泥中的微生物在净化水体的同时自身也不断繁殖,若浓度过高则会影响污水处理效果。南开大学微生物与微生物催化研究室承担的“活性污泥完全资源化利用的微生物集成技术”研究,针对污水处理厂定期排放的剩余活性污泥,实现了完全资源化利用。解决了目前填埋、焚烧、制备建材等处理方法造成的二次污染、减少土地使用面积、建材中重金属超标等环保问题。

该项目有目的地培养剩余活性污泥中的微生物,使其“驯化”后,采用发酵及清洁纯化技术,在短时间内(10天~12天)即可完成一个生物降解材料(PHA)的生产,大大提高了活性污泥的处理过程;副产物再进一步采用微生物法去除重金属,去除率已达99%,获得达到国家标准的富含有机质的有机土并能直接回用于农田;去除重金属后的活性污泥富含有机物,辅加可再生的农副产品下脚料,还可制备出多功能的微生物菌肥。