今日科技話題:袁隆平團隊成功種「沙漠海水稻」、鹼性水還原電催化劑、脊髓損傷後功能性恢復、新型原始鱗木類石松植物、「獵鷹9」發射

今日科技话题:袁隆平团队成功种“沙漠海水稻”、碱性水还原电催化剂、脊髓损伤后功能性恢复、新型原始鳞木类石松植物、“猎鹰9”发射

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袁隆平團隊在迪拜成功試種“沙漠海水稻”

今日科技话题:袁隆平团队成功种“沙漠海水稻”、碱性水还原电催化剂、脊髓损伤后功能性恢复、新型原始鳞木类石松植物、“猎鹰9”发射

7月22日,青島海水稻研發中心傳來喜訊,袁隆平院士“海水稻”團隊於2018年1月8日在迪拜啟動項目建設,從5月到7月,試種的包括“海水稻”在內的80多個水稻品種分批成熟。經來自國際水稻所、印度、埃及、阿聯酋和中國等五名專家組成的國際聯合測產專家組對首批成熟的品種進行了測產,這些品種都超出了全世界水稻4.539噸/公頃的平均畝產量(來自2014年FAO統計數據)。這標誌著袁隆平“海水稻”團隊此次在迪拜沙漠地區的試驗種植取得了階段性成功。

據介紹,在沙漠地區種植水稻存在多個方面的巨大挑戰,其中包括極端晝夜溫差、地下高鹽度水位、低溼度、缺乏淡水、沙塵暴、缺乏土壤團粒結構、缺乏種植資源等多個方面,比如迪拜在6—7月份地表溫度可達54攝氏度以上,晝夜溫差最大可達30攝氏度以上,沙漠地下7—8米即為鹽度高達1.6%的鹹水,土地表層為細沙,地下50—80cm即為風化岩石結構。為了克服這些困難,袁隆平項目團隊除了需要選育出適應於當地積溫帶的水稻耐鹽鹼品種以外,必須採用一種被稱之為“四維改良法”的沙漠鹽鹼地改良技術,發展不同於常規水稻種植的植保體系,達到節約淡水資源、避免次生鹽鹼化、建立土壤團粒結構和智能化水肥循環等目的,將沙漠變成人造綠洲。

根據雙方達成的“綠色迪拜”合作框架協議,“海水稻”項目團隊將在迪拜開展四個階段的實驗和產業化推廣計劃。品種實驗階段,通過試種不同積溫帶水稻品種,探索適宜的種質資源,初步掌握水稻在沙漠極端環境下的生長規律和水肥施用條件,摸索水稻各生育期的核心植保措施。在2018年下半年生產性實驗階段,以“四維改良法”技術為基礎,確定最佳土壤改良工藝參數和水土肥循環模型,降低規模化推廣生產成本。2019年啟動第三階段——面積為100公頃的“海水稻實驗農場”項目,驗證“海水稻”大規模實驗種植技術,將探索利用沙漠地區四季常青的人造綠洲稀缺資源融合綠色生態地產業態,引入包括中國“一帶一路”產業資金在內的商業投資,嘗試實現項目的商業化運營,該階段完成後將進入全面推廣階段,利用“海水稻”及其帶動的產業鏈體系,從2020年開始迅速擴大“海水稻”種植面積,將“海水稻”人造綠洲覆蓋迪拜10%以上國土面積。

據悉,迪拜將與青島海水稻研發中心合作建立“袁隆平中東及北非海水雜交稻研究推廣中心”,承擔面向中東及北非地區海水稻品種測試、工藝條件優化、技術培訓和產業化推廣等使命。

——《科技日報》

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中國科大研製出新型鹼性水還原電催化劑

中國科學技術大學教授俞書宏研究團隊通過磷摻雜手段精準調控過渡金屬硫族化合物二硒化鈷的相變,成功實現其從穩定的立方相到亞穩態正交相的相轉變,研製出在鹼性介質中具有類鉑析氫性能的高效水還原電催化劑,為從鹼性水中大規模製氫提供了廉價高效的催化電極材料。這項成果日前發表在《自然—通訊》上。

研究人員發現,立方相二硒化鈷在升溫過程中會產生大量硒空位,而不同電負性的磷原子引入會對形成的硒空位進行填充,導致原始雙硒鍵發生旋轉,從而促進立方相到正交相的相轉變發生。

他們發現,這種新型磷摻雜正交相二硒化鈷在pH14的氫氧化鉀電解液中,展現了類鉑的析氫活性:10毫安每平方釐米時過電位僅為104 毫伏。進一步的研究探明,該催化劑在天然海水介質中也表現出卓越的催化性能。

專家稱,作為一種新催化劑設計策略,摻雜誘導結構相變可拓展至其它過渡金屬硫族化合物體系,為設計製備可商用的高效電催化劑提供了新途徑。

——《中國科學報》

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靶向KCC2調控抑制性神經元興奮性促進脊髓損傷功能恢復示意圖

日前從南通大學獲悉,該校顧曉松院士課題組與哈佛大學何志剛研究組合作,在《細胞》雜誌上發表一項成果,首次證明了中間神經元興奮性的紊亂是脊髓神經損傷後阻礙功能性恢復的一個重要機制,同時探討了通過平衡脊髓內抑制性神經元的興奮性可以有效提高功能性恢復新的治療策略。

全球每年新增脊髓損傷患者超過30萬—50萬人,脊髓損傷患者在中國已超過500萬人。臨床上超過90%脊髓損傷患者,仍有部分殘留的神經纖維連接著受損脊髓的兩端,然而超過一半的病患在功能性上卻完全喪失。這是世界尚未解決的重大醫學難題,其根本原因是脊髓損傷後阻礙功能性恢復的機制不清楚。

研究人員以直接篩選小分子藥物為突破口,研究並建立了一整套完備且全球領先的中樞神經系統損傷修復的研究系統和方法。研究發現,通過調控細胞膜離子通道蛋白KCC2可以有效拮抗抑制性神經元細胞的興奮性,改善由脊髓損傷引起的中間神經元興奮性紊亂和失衡狀況,加強“腦—脊髓”神經旁路信號的傳遞,從而有效增強運動性功能的恢復。

——《科技日報》

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在湖南中泥盆世地層發現新型原始鱗木類石松植物

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傅氏跳馬石松 圖片來源:中國科學院南京地質古生物研究所

華南中泥盆世植物群是古生代植物群的重要組成部分,其中以地方性屬種為主。目前,關於中泥盆世植物群的研究主要還是集中在上揚子區的材料,如雲南的西衝植物群。而湖南中部,儘管發育中泥盆世非海相沉積,但由於缺乏研究,難與其他同時代植物群進行對比。因此,研究湖南地區中泥盆世植物對於探討古植物的演化以及華南板塊古植物地理分化有重要意義。

近日,中國科學院南京地質古生物研究所研究員徐洪河、副研究員傅強、碩士生汪瑤等組成的工作團隊在湖南長沙地區開展古生物學和地層學的研究工作,在該區域中泥盆世跳馬澗組發現了一種新型的原始鱗木類石松。相關研究成果近期發表於《古植物學與孢粉學評論》上。

據瞭解,該植物莖幹纖細,葉基橢圓形。葉片向近軸側捲曲並分叉成三個裂片,有一個小的尖端向下;中間的裂片最長,三個裂片緊密平行排列,裂片基部具有一個細小的突起。孢子葉並未聚成孢子葉球,孢子囊呈橢圓形,見縱向開裂線,以墊片著生於孢子葉近軸側。該植物被定名為傅氏跳馬石松(Tiaomaphyton fui),屬名的建立來自植物的產地跳馬鎮。

本研究區域中泥盆世時古地理上歸屬於華南板塊分區之一的華夏塊體。揚子塊體與華夏塊體在泥盆紀時早已經聯合為一體,中間由陸表海相隔,兩者之間的生物面貌的差異一直未得到重視,這也是研究人員首次以植物化石證據揭示了揚子塊體和華夏塊體在泥盆紀生物區繫上的差異。

——《中國科學報》

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升級版“獵鷹9”火箭再次成功發射

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美國太空探索技術公司的升級版“獵鷹9”火箭11日首次升空,成功將孟加拉國一顆通信衛星送入太空。這是“獵鷹9”火箭最後一次“重要升級”。

美國太空探索技術公司的升級版“獵鷹9”火箭7月22日第二次升空,成功將一顆加拿大通信衛星送入太空。

當地時間月22日1時50分(北京時間22日13時50分),版本名稱為“Block5”的“獵鷹9”火箭從美國佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地升空,大約32分鐘後,將衛星“電星-19V”送入地球同步轉移軌道。發射8分多鐘後,火箭第一級落在位於海上的回收平臺上,成功回收。

今年5月11日,這一版本的火箭成功將孟加拉國一顆通信衛星送入太空。

據太空探索技術公司介紹,升級版“獵鷹9”火箭第一級回收後的翻新工序更加簡單,能執行至少10次發射任務,但本次使用的火箭第一級是全新的。

“電星-19V”是一顆地球靜止軌道衛星,預計將向美洲等地區提供寬帶服務。

——新華網

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常用防曬霜可降低患黑色素瘤風險

澳大利亞悉尼大學研究人員最新發現,從童年時期開始長期使用防曬霜可有效抵禦紫外線輻射,降低40歲以下中青年人群患黑色素瘤風險。

發表在《美國醫學會雜誌—皮膚病學卷》月刊上的報告顯示,研究人員選取近1700名18歲至40歲的澳大利亞人進行了調查分析,發現從童年時期開始經常使用防曬霜的人與沒有這一習慣的人相比,他們成年後患黑色素瘤的風險降低了35%到40%。

悉尼大學公共衛生學院首席研究員安妮·卡絲特說:“這項研究證實了紫外線輻射與患黑色素瘤風險之間存在關聯,特別是在兒童時期。當紫外線指數達到3級及以上時,就應定期塗抹防曬霜,以降低罹患黑色素瘤或其他皮膚癌的風險。”

紫外線指數是衡量紫外線輻射強度的國際標準尺度,從1級至11級,紫外線指數越高,對皮膚的傷害也越大。

她同時指出,受性別、年齡、膚色以及皮膚對紫外線敏感程度不同等因素影響,不同人群使用防曬霜後的有效程度存在差異。

黑色素瘤是致命性最高的皮膚癌,目前尚無有效治療藥物。澳大利亞是全球黑色素瘤發生率最高的國家之一。

——《中國科學報》


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