科技快報:成功發射巴基斯坦遙感衛星一號、斑馬的條紋不助「降溫」、超聲技術水下兩相溼氣流量計研製成功……

科技快報:成功發射巴基斯坦遙感衛星一號、斑馬的條紋不助“降溫”、超聲技術水下兩相溼氣流量計研製成功……

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我國成功發射巴基斯坦遙感衛星一號

科技快報:成功發射巴基斯坦遙感衛星一號、斑馬的條紋不助“降溫”、超聲技術水下兩相溼氣流量計研製成功……

▲“巴遙一號”衛星發射

從國家航天局獲悉,7月9日11時56分,我國在酒泉衛星發射中心用長征二號丙運載火箭成功發射為巴基斯坦研製的遙感衛星一號(簡稱巴遙一號),同時搭載發射巴方自主研製的技術評估遙感衛星PakTES-1A。

巴遙一號是一顆空間分辨率為1米的太陽同步軌道對地觀測衛星,設計壽命7年,搭載兩臺分辨率為全色1米、多光譜4米的光學相機,組合幅寬優於60千米。該星獲取的空間信息可以廣泛應用於巴基斯坦的農業、國土、城市建設、環境保護、防災減災、基礎設施規劃等領域,有利於巴基斯坦經濟可持續發展和改善民生,也將為中巴經濟走廊建設提供空間遙感信息服務。

巴遙一號商業項目由中國航天科技集團有限公司所屬中國長城工業集團有限公司、航天東方紅衛星有限公司和中國運載火箭技術研究院分別負責總承包、衛星和長征二號丙運載火箭研製工作。本次發射是長征系列運載火箭第279次發射。

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新研究認為斑馬的條紋並不能幫助“降溫”

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▲斑馬。圖片來源網絡

此前有研究認為,斑馬身上的條紋能使其皮膚表面形成微小氣流,讓它們感覺涼爽。不過,英國《科學報告》雜誌日前發佈的一項新研究認為,斑馬的這些條紋儘管看起來很酷,但並不能幫助斑馬“降溫”。

匈牙利羅蘭大學和瑞典隆德大學等機構的研究人員使用數個裝滿水的金屬桶,分別將黑色、白色、灰色的馬皮、牛皮以及條紋式樣的斑馬毛皮覆蓋在水桶上。在為期4個月的跟蹤調查中,研究人員將這些水桶放置在露天環境中,並持續監測中心溫度。

研究人員將這些水桶的溫度分佈情況與活躍斑馬進行對比。結果發現,在同樣的日光照射條件下,覆蓋有斑馬毛皮的金屬桶溫度特徵與斑馬一致。研究人員還發現,白色牛皮覆蓋的金屬桶溫度最低,黑色馬皮覆蓋的金屬桶溫度最高,灰色馬皮和斑馬毛皮覆蓋的金屬桶中心溫度相差不大,且斑馬毛皮覆蓋的金屬桶溫度並沒有下降。研究人員認為,這表明斑馬的條紋並不能幫助降溫。

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世界首套超聲技術水下兩相溼氣流量計研製成功

7月9日從天津大學獲悉,該校徐英教授課題組主持研發的世界首套基於超聲技術的水下兩相溼氣流量測量裝置通過中國船級社CCS的型式認可,並正式發佈。

該裝置在設計壓力、溫度、水深、含氣率範圍、測量精度等關鍵技術指標方面均已達到國際先進水平。水下兩相溼氣流量測量裝置是深海油氣田開發中的關鍵設備,其研製成功打破了國外技術壁壘,對我國深海裝備關鍵設備國產化具有重大現實意義。

據預測,未來全球50%左右的油氣資源將來自海洋。然而深水裝備受苛刻工作條件的限制及高昂的安裝使用維護運行成本限制,水下生產系統的關鍵設備使用壽命通常要求達到20年以上,導致我國深海裝備諸多關鍵部件只能依賴進口。如水下流量計單臺價格甚至高達數百萬美金,且全世界只有4家公司壟斷國際市場。不僅如此,基於核子射線源這一最關鍵的感測部件只能依賴進口。

天津大學研製成功的水下兩相溼氣測量裝置解決了這一難題,其方案是將超聲技術與異型文丘裡技術有機結合,利用二者在溼氣測量中的特殊性和優勢,形成互補,實現了差壓式與速度式流量測量原理的有機融合。在結構設計方面,異型文丘裡採用了多射孔取壓及內藏環形導壓專利設計結構,同時,突破了以壓力、溫度、差壓等關鍵感測部件原裝進口作為流量計基本單元模塊的設計思路,大大地節約了成本,該技術應用於實際生產後,可將設備製造成本降至50萬元人民幣左右。

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我國科學家發現同時調控人群膚色變淺和適應寒冷的基因

我國科學家發現了同時調控現代人膚色變淺及適應寒冷的基因。該成果日前發表在國際期刊《分子生物學與進化》上。

論文作者、中國科學院昆明動物研究所研究員宿兵介紹,現代人在距今20萬年至30萬年前起源於非洲,大約在7.5萬年前走出非洲並擴散到世界各地。“我們的非洲祖先從靠近赤道的地區遷徙到高緯度的亞熱帶及寒帶,會面臨多重挑戰,比如紫外線輻射的減弱、天氣變冷等。這些環境變化會對人類基因組產生新的選擇壓力,從而使人類出現新的生理和表型去適應。”宿兵說。

宿兵實驗室與昆明理工大學、中國科學院北京基因組研究所合作,通過群體遺傳和細胞功能實驗的分析發現,一個名為“KITLG”的基因發生了多次突變。在歐洲和東亞人群體中,該基因的選擇信號出現在不同區域,包括基因上游和下游的調控區。

“我們推測,KITLG基因在現代人走出非洲、向高緯度地區擴散中可能經歷了不止一次的選擇事件”,宿兵解讀道,“因為該基因上不僅存在導致歐亞人群膚色變淺的突變,還在其它區域富集了對寒冷適應的突變。”

接著,研究人員通過細胞低溫培養實驗驗證了該推測。結果表明,這的確是一個基因的多種功能在人群中同時受到選擇並影響表型的例證。

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航運激增威脅北極哺乳動物

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對於鯨和北極熊來說,融化的海冰絕不僅僅意味著簡單的棲息地喪失。一項最新研究表明,開放水域季節變長導致的北極航運量劇增,可能使在北極棲息的眾多海洋哺乳動物處於危險境地。

隨著夏季海冰覆蓋量減少,諸如西北航道等航線在較溫暖月份成為無冰區。這導致一些地區的海輪數量增加了3倍。一些預測表明,北極夏季海冰可能到2040年消失,因此預計船運量只會進一步增加。

為確定哪些動物最易受到傷害,研究人員調查了包括白鯨、獨角鯨、髯海豹和北極熊在內的7個物種、80個種群。對於每個種群,他們計算了所謂的“脆弱性得分”。這基於兩個因素:重要航線可能將如何同每個群體的棲息地重疊,以及每個種群對船舶交通的敏感度如何。其中,敏感度得分基於和動物—船舶相撞、噪音干擾以及現有船舶交通如何影響動物交配、遷徙、覓食等日常活動相關的數據。

獨角鯨種群的平均脆弱性得分最高,其次是海象、露脊鯨和白鯨。研究人員在日前出版的美國《國家科學院院刊》上報告了這一發現。北極熊和環斑海豹的得分最低,可能的原因是開放水域季到來時,這些物種大部分時間都呆在陸地上。在那裡,它們通常不會受到船舶交通的干擾。

研究人員承認,數據不完整可能導致一些不確定性。但他們表示,這項研究只是一個開端:更多數據將被用於理解單個種群以及作為整體的生態系統如何受到日益增多的交通量的影響。

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植物適應惡劣環境機制揭示

從合肥工業大學獲悉,該校科研人員首次成功探明瞭功能性基因DFR1在植物面對惡劣環境時調節適應能力的機制,為提升農經作物抗凍抗旱能力開闢了新的理論路徑。研究結果日前發表在國際著名學術期刊《細胞報告》上。

該校科研團隊在2005年首次發現功能性基因DFR1,並通過比對證實,該基因普遍存在於各種植物中。為探明其基因調控機制,該校食品科學與工程學院曹樹青教授課題組與劉永勝教授課題組合作,成功克隆該基因,並在模式植物擬南芥中開展了系列研究。研究證實,該基因通過調控植物細胞中脯氨酸的動態平衡,實現植物對各種環境脅迫的應答反應。

脯氨酸是植物細胞重要的滲透壓調節劑,參與維持膜結構和蛋白質的穩定性,但過多積累會導致細胞生理機能受損。研究發現,在正常環境下,模式植物擬南芥中該基因保持極低的表達量,從而維持脯氨酸的穩態平衡。

實驗結果表明,將模式植物置於乾旱或低溫環境後,DFR1基因的表達量立即急劇增加高達400倍,植物細胞中脯氨酸含量也隨之升高50倍,並在惡劣環境中一直維持在較高水平。在該基因的調控作用下,DFR1表達植物對惡劣環境的耐受性大幅提高,在持續18天重度乾旱或12小時-8℃冷凍處理條件下,其植株存活率較野生型提升3至4倍。同時,在擬南芥脫離惡劣環境後的3至6小時內,該基因表達量便急劇下降,導致PDH和P5CDH活性被快速釋放,從而加速脯氨酸的降解,並恢復在惡劣環境中造成的細胞生理機能損傷。

中國科協各級組織要堅持為科技工作者服務、為創新驅動發展服務、為提高全民科學素質服務、為黨和政府科學決策服務的職責定位,推動開放型、樞紐型、平臺型科協組織建設。接長手臂,紮根基層,團結引領廣大科技工作者積極進軍科技創新,組織開展創新爭先行動,促進科技繁榮發展,促進科學普及和推廣,真正成為黨領導下團結聯繫廣大科技工作者的人民團體,成為科技創新的重要力量。——習近平


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