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中国的重大发明、发现,持续更新......(以发中国首次研制出为主)20170327 更新

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发表于 2016-6-22 11:10 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 bjnr 于 2017-3-27 23:29 编辑

因为楼主长期联系不上  我想了下

这里已发中国首次研制出  ; 中国也研制出首个。。。 ;  为主
不然会和其他科技 科普新闻贴造成冲突
同时 内容会发重复  导致大家选择性困难
多谢支持’



世界上首台交直流双绕组发电机系统。该产品2002年通过鉴定。
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 楼主| 发表于 2016-6-22 11:12 | 显示全部楼层
海水稻
南沙!南沙!南沙!让滚滚的稻浪覆盖南沙广阔的滩涂吧


育种海水稻28年  湛江攻克盐碱地种稻世界级难题-------风吹稻花香海岸  誓把海洋变粮仓


●湛江海水稻已全国多地试种

●“海稻86”有望成水稻新品种

●袁隆平委派助手赴湛江考察



陈日胜“浸”在稻海里观察海水稻穗粒生长情况。



遂溪虎头坡沿海盐碱地,退潮后海水稻生长茂盛。




遂溪虎头坡沿海盐碱地,涨潮后海水稻被淹没。




海水稻米特写。




  如果盐碱地里,能用海水灌溉种水稻,那意味着什么?

  我国盐碱地总面积约15亿亩,若都能种上水稻,按亩产300斤算,每年能收成4500亿斤粮食,相当于2013年全国粮食产量约37%。

  这并非痴人说梦,湛江人陈日胜正将这个梦想变成现实!

  1986年发现一株野生海水稻后,他坚持育种28年,终于获得重大突破——耐盐碱水稻新品种“海稻86”呼之欲出;海水稻被国家水稻专家认定为“一种特异的水稻种质资源”。

  粮食,事关人类生存。为应对粮食安全面临的严峻挑战,开发盐碱地、利用海水灌溉种植成了世界各国专家探索的方向,但苦于找不到野生物种资源,研究难以突破。

  陈日胜的海水稻,正是为攻克这一世界性难题。


   从一株野生海水稻到2000亩稻田

  一份做了28年的“作业”

  1986年11月,毕业于湛江农业专科学校林果专业的陈日胜和老师罗文列教授一起,到遂溪虎头坡的海滩普查红树林资源。芦苇荡中,陈日胜看到一株高约1.6米、似芦苇却结穗的植物,穗呈青白色。

  罗教授上前察看后,断定这是生长在盐碱地里的野生水稻——这株水稻出现同时开花、结实、抽穗的奇观,谷粒带着长长的芒刺。罗教授嘱咐陈日胜,这很可能是一个新物种,非常珍贵,一定要保存下来育种出来。

  这是一份特殊的“作业”。陈日胜细心取下那株野生海水稻中结下的522粒种子后,开始了育种工作。

  1987年,陈日胜在海边育秧,并分种在两块小空地上,其中一块围起渔网防止人畜进入,另一块没围网。结果,那张渔网让海水稻躲过了灭顶之灾——涨潮后,游上来的海鱼吃掉了没围网的秧苗,围网的秧苗叶片完整。

  海水稻一年一造,试验周期长,陈日胜单是普选稻种就做了好几年:1987年种植400株,选择优良单株51株;1988年种植51个株系,入选15个株系,选择株高、熟期一致的单株80株……如此选种到1991年,才定型品系为“海稻86”,在10个株系中收获种子3.8公斤。这批种子成了海水稻的“火种”,从1992年至今,在各地试种。

  2013年,陈日胜来到廉江某村庄,提出租下盐碱地种海水稻。一位村干部劝阻说:“20多年来,我没见过那块地能长出什么,劝你还是别浪费钱!” 陈日胜说,我种的就能长。他试种了200亩,播种5天后,秧苗拔地而出,该村干部连连称奇。

  今年52岁的陈日胜用28年时间,使海水稻从亩产100斤增至300斤。从1986年的522粒种子,到2014年湛江的种植面积达2000多亩,28年时间,陈日胜从满头黑发到两鬓染霜,一撮撮白发像盐碱地里呈青白色的海水稻。

  
        从亏本种稻到公司化运作

  一个稻农,身兼社长、副总经理两职

  “罗教授交给我的‘作业’,做着做着,我发现单靠自己,根本干不下去。”为此,陈日胜先是当了社长,之后又当了副总经理。

  20多年来,陈日胜都是一人种稻搞研究。为了“反哺”育种海水稻,他在桂林、云浮等地种树养鱼挣钱,还从事过建筑、修路行业。

  为摆脱个人单干的局面,2011年,陈日胜卖掉在桂林的桉树林和鱼塘,筹资250万元在遂溪组建了虎头坡种植专业合作社并担任社长。加入合作社能拿工资、享分红,最初18个村民加入,后来不断增加,海水稻种植面积从几百亩增至上千亩。

  合作社前期投入巨大,耗尽陈日胜多年积蓄。幸运的是,北京富程集团董事长获悉他的窘境后,第一时间汇去100万元支持,笑称是“为了扶贫”,是被陈日胜20多年的坚持所感动。后来,陈日胜和富程集团合作。

  合作社运作经费全由富程集团负责,陈日胜得以大展身手。2012年,他将遂溪产的海水稻送到北京营养源研究所检测,数据显示64%的营养素高于普通精白米,富含膳食纤维、微量元素。2014年3月,富程集团子公司海稻(北京)国际生物技术有限公司在北京成立,陈日胜担任副总经理,与40多人的团队协作,其中博士4人、硕士6人。合作社成员从最初18人增至如今900人。

  公司化运作让海水稻项目进展加快:今年4月,农业部受理了“海稻86”品种权的申请;9月1日,该品种正式在农业部“农业植物新品种保护公报”上公布——这意味着“海稻86”进入由农业部进行杂交试验、验证其是否为新品种的阶段。

  

        从百亩“试验田”到全国试种

  盼海水稻发源地建成保护区

  5个装着泥土的玻璃罐,标签分别写着:北京、吉林白城、湛江、大庆、辽宁盘锦——这是记者在陈日胜家里看到的一幕。

  “这些泥土来自国内盐碱地,拿来检测的。”陈日胜说,这些地方都试种了海水稻。原来,海水稻已从湛江“传播”到全国各地。

  富程集团联合国内盐碱地集中分布地区的科研院所,开展海水稻多地试种观察。试验点从南到北,包括海南陵水、湛江、山东东营、辽宁盘锦等地。

  为此,陈日胜不时要到全国各地察看海水稻在盐碱地的试种情况,从海南到吉林,足迹跨越大半个中国。

  海水稻跨区域试验行不行?海滩盐碱地能种,内陆盐碱地呢?通过全国试种,陈日胜解决了这两大疑问:

  发源于湛江的海水稻,从海南到东北三省沿海的盐碱地都能正常生长;地处内陆的黑龙江有多种盐碱地,pH值高达9.3,种树不活,但海水稻种活了。

  这是否意味着全国各地的盐碱地,都能种海水稻?陈日胜谨慎地回应:“目前海水稻耐盐碱程度还需大量试验,有数据才有说服力。” 他和研究团队正着力收集海水稻耐盐碱的相关数据,汇总各地情况做成研究报告。

  多年来,陈日胜在海水稻发源地种植验证,重度盐碱地种下海水稻6年后,土壤得到改良,而中度盐碱地只需3年;种植海水稻无需使用化肥和农药。

  遂溪虎头坡是海水稻的发源地,也是陈日胜的“实验重地”。他期盼着,这里能建成“国家级野生稻自然保护区”,成为“国家地理标志”永久保护下来。


  
        从中国发现到世界角逐

  “我们中国的东西,一定要留在中国”

  “如果水稻真能靠海水灌溉长成,那将是具有世界意义的成果!”10月18日,农业部种子管理局副局长廖西元在湛江海水稻考察会上,语惊四座。

  联合国今年一份报告显示,全球粮食库存在近30年不断下降,目前全世界约有8亿饥饿人口。如果全世界143亿亩盐碱地都能种上海水稻,其“世界意义”将不言而喻。

  为了研究耐盐碱水稻品种,世界各国正展开角逐:埃及将咸水湖芦苇与水稻杂交试验,菲律宾将2个不同亲本的耐盐株系杂交试验,印度将红树里提取的基因植入现有水稻品系,日本采用光波信息混合物改变水稻性能;中国有专家已开展大米草和水稻杂交、转基因技术培育等试验……

  然而这些研究仍在试验阶段,尽管有了耐盐碱海稻新品种,但尚未大规模种植。今年7月,湖北信息研究院以“利用海水野生稻驯化成栽培水稻”的课题,检索国内外文献,结果是未见相关报道。

  陈日胜的海水稻项目,在世界已属于“领跑者”。为了保持领先,有必要对海水稻的功能基因进行自主知识产权保护,富程基因技术公司正组织专家研究海水稻耐盐碱、耐淹的基因标识。“这是核心竞争力,将来能技术出口,为国家赢得声望。”海稻国际公司总经理赵益通说。

  海水稻已引起国外注意。今年7月,美国2名农业专家得知湛江育种出海水稻后,专程来考察。两人在田边拍摄3小时,记录下海水涨落、灌溉稻田的全过程;东南亚一些经历海啸、良田变盐碱地的国家,派出专家到北京找到海稻国际公司寻求合作。

  2011年,一外国企业家找到陈日胜,欲合作开发海水稻,条件是到该国研究,待遇从优。陈日胜不为所动,当面谢绝。他告诉记者,这些年来,不少国外机构找到他,或寻求合作或垄断稻种,均被他谢绝。

  “去外国研究就变成外国的专利了,搞研究必须在中国,这是我们中国的东西,一定要留在中国。”陈日胜坚定地说。

  


        从“禾下乘凉梦”到“海面稻浪梦”

  梦见海面漂满了海水稻

  陈日胜的海水稻引起了“杂交水稻之父”袁隆平的关注。10月18日,国家杂交水稻中心副主任马国辉受袁隆平委派,专程到湛江海水稻发源地考察,并参加了考察会。

  会上,以中科院院士谢华安为组长、马国辉为副组长的专家组,一致认为海水稻是一种特异的水稻种质资源,建议国家加强全面保护。专家组联合签名,将此提议上呈农业部,申请海水稻项目国家立项。

  此前的10月10日,在湖南的超级稻高产攻关基地,袁隆平的杂交水稻再创世界纪录:平均亩产达1026.7公斤。

  两大突破都源于野生稻的发现:1986年,陈日胜在遂溪发现一株野生海水稻;1970年,袁隆平的助手在海南发现一株雄性不育野生稻。袁隆平曾说:“如果没有野生稻资源,要在水稻优良品种培育上有很大的突破是很难的。”

  陈日胜说:“袁隆平的杂交水稻对我影响最大!” 多年来,他坚信海水稻抗涝、抗盐碱、抗虫害的特有基因,将有助杂交水稻提升亩产。

  2012年,袁隆平提出,超级杂交水稻未来走“超模”路线,高度达到1.8到2米。而种在湛江的海水稻,株高已达到1.8米到2.3米——如此独特的“身高基因”,或有助实现袁隆平的“禾下乘凉梦”:水稻像高粱一样高,稻穗像扫帚,人坐稻谷下乘凉。

  陈日胜自己也有一个“海面稻浪梦”。在山东东营海边,他做了一个梦,梦里的渤海湾海面,漂满了海水稻,它们无需泥土栽培,靠吸收海水养分生长,海风吹来,稻浪和海浪齐翻,海水海稻共舞。

  在陈日胜的梦里,大洋沿岸的不毛之地,最终变成了稻花飘香的粮仓。




  【海稻轨迹】

  1986年,陈日胜在遂溪海边发现——1987至1990年,通过繁育选择优良株系——1991年,定型品系为“海稻86”——1992至2010年,在遂溪海滩地进行种子提纯和繁殖——2012至2014年,在海南、江苏、东北三省等地试种,在盐碱地和海滩正常生长——2014年,海稻国际公司成立,“海稻86”品种权进入公告阶段,被水稻专家认定为“特异的水稻种质资源”。

  【各方声音】

  越浸越肯发!普通水稻怕水浸,海水稻刚好相反,涨潮时淹三四个小时都没事,退潮后长得更好。我就巴望着涨潮,“喂饱”海水稻!

  ——苏权学(廉江海水稻种植基地农民)

  海水稻是很好的种质资源,应该支持开发利用,要站在国家民族利益的基础上爱护我们的资源,海稻种子千万不要外传,发源地一定要保护好。

  ——谢华安(福建农科院原院长、中科院院士)

  陈日胜20多年走过的路是很艰辛的,付出了很多心血,这种不是急功近利,而是见利“取义”的精神,对农业长期的投入和保护物种的坚持,我表示由衷的敬佩。

  ——周纳(曾任中国城市发展研究会副秘书长)

  海水稻抗涝、抗盐碱、抗倒伏、抗虫害的特有基因资源,可以用来改良其它农作物,从而增加产量和适生范围。这将大大增加我国粮食产量,同时降低对粮食进口的需求。

  ——赵益通(海稻国际公司总经理)

  统筹/策划 路玉萍 文/记者 张永幸 肖胤 路玉萍 图/记者 殷翊展
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 楼主| 发表于 2016-6-22 11:16 | 显示全部楼层
世界上首台兆赫兹重复率猝发强流多脉冲直线感应加速器
链接:http://lt.cjdby.net/forum.php?mod=viewthread&tid=2128295
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发表于 2016-6-22 18:07 | 显示全部楼层
此贴很好 大大鼓励。建议你  不要只发链接,转发一下文章内容 也不会费太多时间。 这次先给评分奖励。  如果后期能像二楼那样 贴出文章 (最好带图)  我一定给你精华。 并且不定期给予评分奖励。 这绝对是个有潜力的好帖子,而且不发愁内容!加油
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发表于 2016-6-22 22:09 超大游击队员 | 显示全部楼层
已收藏,不错的帖子。
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 楼主| 发表于 2016-6-23 09:21 | 显示全部楼层
谢谢版主大大。
我一直想做一些科普,为了让更多的人智慧起来。无奈自己水平有限,这个是抛砖引玉,请各位方家不吝赐教。
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 楼主| 发表于 2016-6-23 10:23 | 显示全部楼层
大地之子2013CCTV农业科技人物:王成玉、马贵龄夫妇
链接:http://cctv.cntv.cn/lm/kejiyuan/20131229/102573.shtml
王成玉:宁夏回族自治区银川糖厂(原)副厂长、总农艺师,国务院政府特殊津贴专家;

    马贵龄:宁夏回族自治区人民医院(原)高级统计师

  在中国的育种界,曾经发生过两大奇迹,一是杂交水稻之父袁隆平,用野生稻和栽培稻杂交,创造了超级稻的奇迹;二是中科院院士李振声,用小麦和偃草杂交,创造了抗病小麦的奇迹。

  如今,又有人创造了育种界的一个新奇迹,他就是王成玉,他是在树和草之间进行了杂交。

  耄耋老人王成玉让枸杞树和辣椒苗联姻,通过杂交,让枸杞的营养进入到辣椒里。杂交出来的新辣椒一出世就让人刮目相看,不仅个头大、产量高、营养丰富,还有了一个响亮的名字——枸杞辣椒。枸杞辣椒个子大,量一量,三个辣椒一米长;味道丰富,吃起来是又甜又香又辣。好种好管,种起来不挑地,即使是新开垦出来的沙荒地,亩产照样能超过六七千斤!这比普通的辣椒亩产能超出两千多斤。

  枸杞辣椒的出现,不仅能为一方农民致富,而且为远缘杂交育种提供了新思路。枸杞与辣椒虽为同科,但并不同属,而且一个树,一个是草,它俩杂交的成功,不只创造了远缘杂交成功的奇迹,更为未来的农业发展打开了一扇窗。也许,未来的水稻、玉米、小麦等等庄稼和蔬菜,也能像树一样的生长。

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银川振华芦荟研究所王成玉和老伴马贵龄开展的“番茄嫁接枸杞(枸杞嫁接番茄)后代遗传变异性及杂交新品种培育”项目,成功通过先嫁接再杂交的技术手段,解决了这两种植物杂交结实难的问题,不仅获得了杂交种子,且顺利进入成果转化阶段。原来,木本植物和草本植物之间可以嫁接成活。
---------------------------
我看6月份的人民日报还是新华每日电讯,老人还让水稻跟玉米结合了——C3植物和C4植物结合,真的了不起!
另外,还有把根瘤菌固定到向日葵上!太牛了!

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发表于 2016-6-23 17:26 | 显示全部楼层

RE: 中国的重大发明、发现,持续更新......

飞之鹰 发表于 2016-6-23 10:23
大地之子2013CCTV农业科技人物:王成玉、马贵龄夫妇
链接:http://cctv.cntv.cn/lm/kejiyuan/20131229/102 ...

就是这样好  不仅有链接

最主要的是内容要贴出来,最好再有图片

并且你这个还有内容扩展  这很好,希望你做好这个而科普和爱国大贴,我会一直支持下去

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 楼主| 发表于 2016-6-24 10:53 | 显示全部楼层
我本人可以说是热爱科学,所以想让所有人接受科普教育,消灭愚昧(这是我的一个理想,当然,我没这么大的能耐)。现在放假了,想整理一些科普作品,放到云盘上公开共享。
希望国内的科普氛围越来越好。希望各位方家、高手、专业人士一起做科普。

另:貌似我无权上传图片?
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再来关于医学方面的三篇文章

1.机器人主刀开颅术 三十分钟即可完成
链接:http://www.66163.com/fujian_w/news/fzwb/000312/3_2.html
机器人主刀开颅术 三十分钟即可完成

  北京消息我国第1个用于脑部手术的医用机器人其技艺已日
趋成熟,到昨天为止,它在海军总医院已成功地为46位患者实
施了手术。这套医用机器人系统的成功标志着我国在世界上首先
实现了无框架脑立体定向手术。
  常规的脑部立体定向手术,先在病人头部罩上一个金属框
架,医生用它对病人的头部进行立体定向,确定手术部位。为了
固定这个框架,要在病人的颅骨上钻4个小洞,这个手术前的“铺
垫”令病人十分痛苦。而用医用机器人则免去了这道烦琐的手术
工序。医生将4个精巧的标志贴在患者头部表面,它没有一点不
适。计算机屏幕上实时显示出穿刺针进到了脑部什么位置,医生
只需看着屏幕,借助键盘和鼠标操作着机械臂做手术。36岁的
李女士,患颅咽管瘤。去年她在一家医院做了开颅手术,切掉了
肿瘤。不曾想仅过了半年多,她的病又复发了,视力下降,意识
模糊。这次家人带她到了海军总医院,大夫决定用机器人给她做
手术。电脑屏幕上显示出了她的病灶深度和位置,先前做的CT
图像已通过扫描仪输入电脑,电脑通过计算,开始“指挥”着智
能机械臂搜索,对准了靶点———肿瘤。随即,机械臂将它“拿”
着的穿刺针扎入了病人脑内的病灶,用注射器抽出囊液,然后注
射治疗药液,手术完成了,总共不到30分钟。手术后5天,李
女士出院了,出院后的第3天,她就去上班。她说:“去年的开
颅手术后,我在家整休息了两个月。”(张雪梅吉尔)



2.神经外科机器人成长记
链接:http://news.xinhuanet.com/science/2016-06/06/c_135403736.htm
2016-06-06 14:22 来源: 人民日报
以2毫米的微创,代替过去开颅大手术,30分钟完成主刀医生的手术方案,定位误差小于1毫米,术后观察一至两天即可出院……国务院促进民间投资专项督查组第五组来到位于北京中关村的柏惠维康公司实地走访,公司生产的Remebot神经外科机器人让督查组成员印象深刻。
Remebot能减少患者创伤、降低经济负担,提高医生手术效率,这么好的技术,差点就被束之高阁。
公司首席运营官聂智介绍,王田苗教授早在1995年就开始研发神经外科机器人,1998年该项目获得国家863课题项目的支持。2007年,项目获得国家科技进步二等奖以后,就没有了国家科研课题的支持,而此时产品仍处于实验室样机状态。
王田苗教授的学生刘达博士坚信产品的巨大价值,下定决心成立公司,通过技术服务获得的收入继续投入神经外科机器人产业化,但由于公司收入有限,产业化进展非常缓慢。
转折点发生在2014年。法国推出了一款名为Rosa机器人的类似产品,并开始在医院使用。“这也就意味着我们当年在国际处于领先的技术,10多年后国外产品已经上市,而我们的产品还在襁褓中。”聂智说。
Rosa机器人的上市开始引来国内民间资本对Remebot的关注。但他们遇到了一个普遍性难题:不少技术类研发需要很长时间的研究和投入,早期离不开国家项目和国有科研机构的支持,但恰恰是这种关联让民间资本在投资时投鼠忌器,生怕将来核心成员遇到职务发明问题,知识产权归属遇到问题。幸运的是,王田苗教授联系到了民间资本雅瑞天使投资,注入了上千万元的投资。
有了这笔投资,公司完成了Remebot产品定型并开展了临床试验,之后又顺利进入了国家食品药品监督管理总局的创新医疗器械优先审批程序。
“2015年下半年,国家开始鼓励科研机构与科研人员建立合理的利益分配机制,放手让科研人员参与到创新创业中来。”聂智说,知识成果问题解决后,许多投资机构慕名而来,公司最终选择了口碑和影响力俱佳的真格基金和海泉基金。
“科技成果如何尽快从实验室走向市场,资金、政策支持,缺一不可。”聂智对督查组成员说。
督查组组长严之尧认为,对处于初创期的新产业、新业态,金融机构能提供针对性的融资服务,国家能适时出台相应的鼓励和支持政策,破除阻碍科技成果转化和产业化的各种政策障碍,就能让更多的科技成果转化为新的先进生产力。




3.治疗急性脊髓损伤 我国取得重大突破
链接:http://news.ifeng.com/a/20160620/49195737_0.shtml
《 人民日报 》( 2016年06月20日 12 版)

本报天津6月19日电 (记者吴月辉)脊髓损伤是一种严重的中枢神经系统损伤,其治疗一直是世界性难题。记者从中科院获悉:脊髓损伤的临床治疗有了重要突破,该院遗传与发育生物学研究所戴建武再生医学团队,于2015年4月开展了首例神经再生胶原支架治疗急性完全性脊髓损伤临床研究。日前,首例腰段脊髓损伤受试者经过一年的康复,运动功能方面得到显著改善,可在支具的辅助下通过髋关节的活动行走,生活自理能力显著提高。

“手术之后,经过一年的康复,受试者下肢肌力明显增强,髋关节的活动功能大幅度改善,能够准确感知到小便,初步开始感知大便。此外,2015年9月进行手术的颈段损伤受试者,经过近9个月的康复,目前上肢运动功能大幅度改善,生活自理能力显著提高。”戴建武说,“目前的临床研究表明,神经再生胶原支架可有效促进急性脊髓损伤患者损伤修复,实现了我国在生物材料移植治疗急性完全性脊髓损伤临床研究中的重大突破。”

脊髓损伤是一类严重的神经损伤。脊髓损伤后由于损伤及其继发的一系列的病理生理反应,在损伤部位形成抑制神经再生的微环境,导致损伤平面以下感觉及运动功能丧失,严重影响患者的生活质量,给家庭和社会造成沉重负担,一直缺少有效的治疗方法。


戴建武再生医学研究团队长期从事脊髓损伤再生修复研究,首先提出了以生物材料为基础构建适合脊髓再生的微环境,促进神经干细胞定向神经元分化,引导神经再生的急性脊髓损伤再生修复的科学策略。戴建武说:“我们把间充质干细胞‘种’在胶原蛋白做成的支架材料上,然后把支架移植到脊髓损伤部位。支架能起固定作用,因为如果单把干细胞放进去,它就会通过脑脊液和血液‘跑’到全身各处,很难在受损部位发挥作用。此外,支架还能起到连接作用,两端好的神经组织能够通过支架‘桥接’,支架上事先‘种’好的干细胞,就能完成修复。”

戴建武透露:“接下来计划近期加大急性脊髓损伤患者的再生医学修复的临床研究规模,开始设计针对急性部分性脊髓损伤患者临床研究方案。”
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发表于 2016-6-25 01:56 | 显示全部楼层

RE: 中国的重大发明、发现,持续更新......

飞之鹰 发表于 2016-6-24 10:53
我本人可以说是热爱科学,所以想让所有人接受科普教育,消灭愚昧(这是我的一个理想,当然,我没这么大的能 ...

再多发发 级别够了  就可以发图片了
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 楼主| 发表于 2016-6-26 17:32 | 显示全部楼层
核心技术绝对买不到,也不可能用“市场换技术”得到!
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超级科技!64年!中国终于逆袭美国成世界第一!一雪前耻!
链接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz= ... 94b9&scene=0#rd


新一期全球超级计算机500强榜单20日公布,使用中国自主芯片制造的“神威太湖之光”取代“天河二号”登上榜首,中国超算上榜总数首次超过美国,名列第一。

相对于天河2号采用Intel的至强PHI计算卡,本次刷榜的“神威太湖之光”从CPU到互联网络、存储列阵等关键组成部分全部实现了国产化。

如果说天河2号因为使用了Intel的计算卡而被一些别有用心之徒诟病的话,本次完全自主研发的“神威太湖之光”毫无疑问实现了中国在高性能计算领域对美国的逆袭。

文︱瞭望智库特约科技观察员铁流
本文为瞭望智库特约文章,如需转载请在文前注明来源瞭望智库(zhczyj)及作者信息,否则将严格追究法律责任

1
在模仿中蹒跚学步


建国伊始,因军事和科研上的需要,国家非常重视计算机技术研发。除了积极培养本土人才,并送尖子赴苏联进修外,还积极吸引海外留学归国人才——这当中有曾在苏联进修的张效祥教授,有在英国爱丁堡大学攻读博士后的夏培肃院士,有在哥本哈根任无线电厂发展工程师的吴几康院长,还有非常“土鳖”的张梓昌高级工程师......他们成为建国初期仿制苏联计算机、自主设计计算机的栋梁。

1952年,国家就成立电子计算机科研小组,由数学研究所所长华罗庚负责。计算机小组提出了一台串行的电子管计算机的轮廓设想,性能参数与EDVAC、EDSAC计算机相当。

就在这个时期,夏培肃院士完成了第一个电子计算器和控制器的设计工作,并编写了中国第一本电子计算机原理讲义。在院校开设了计算机设计、程序设计和计算机方法专业训练班,并送技术尖子赴苏联进修。

1956年,国家制定了发展我国科学的12年远景规划,把开创我国的计算技术事业等项目列为四大紧急措施之一,中国科学院成立了计算技术研究所筹备委员会,将人才集中到该研究所,并依靠从苏联获得的技术图纸和苏联在156工程中援建的电子管工厂设计、生产自己的计算机。

1958年,原七机部高级工程师张梓昌对苏联提供的M-3机设计图纸进行局部修改后,成功研制出103计算机,运算速度达每秒3000次,该计算机共生产36台。

1959年,张效祥教授以苏联还在研制中的БЭСМ-II计算机为模板,成功研制104计算机,该机共生产7台,每秒运行1万次,在原子弹的研制过程中发挥了重要作用。

103计算机和104计算机的诞生,使中国计算机完成了从无到有的跨越。而且因为是仿制苏联的先进计算机,在技术起点上比较高——103计算机和104计算机在技术水平上仅次于美苏。

1960年,夏培肃院士带队设计的107计算机研制成功,并被安装在北京玉泉路中国科学技术大学。

107计算机是一台小型的串联通用电子管数字计算机,是新中国第一台自主设计的计算机,标志着中国的计算机从模仿到自主设计的跨越!

中科大以107计算机为基础,编写了《计算机原理》和《程序设计讲义》,作为该校计算机专业、力学系、自动化系、地球物理系的教材。107计算机除了为教学服务外,还服务于潮汐预报、弹道计算、核物理、力学、微波等领域。

2
技术封锁下自强不息


因长波电台、联合舰队、中苏论战等事件的影响,中苏关系迅速恶化,《中苏友好同盟互助条约》名存实亡,赫鲁晓夫撤走了全部在华苏联专家,而在珍宝岛、铁列克提事件后,中苏几乎到了战争边缘,在60年代至80年代初,中国已很难得到苏联技术支援。

与此同时,西方对中国进行严格的技术封锁。在美苏的技术封锁下,中国只能走自主设计、自主生产的发展路线,正如毛泽东同志所说“封锁吧,封锁他十年八年,中国的问题就解决了”。

晶体管制造对60年代初的中国而言难度不可谓不大,西方和苏联都认为中国根本不可能掌握该项技术。为解决晶体管制造难题,中国人民解放军军事工程学院四系四○四教研室康鹏临危受命,成功研发“隔离-阻塞振荡器”(后被命名为康鹏电路),解决了晶体管的稳定性问题,使中国比美国晚近8年进入晶体管时代。“康鹏电路”问世后,中国开始量产晶体管。

在解决晶体管制造难题后,哈军工(慈云桂主持设计)于1964年成功研制出新中国第一台全晶体管计算机441B-I,相对于美国于第一台全晶体管计算机RCA501晚了6年。

441B系列计算机是我国第一台具有分时操作系统和汇编语言、FORTRAN语言及标准程序库的计算机。

在天津电子仪器厂共生产了100余台,主要用于军工、科研、气象、油田勘探等,该机最大特点就是高可靠性和高可维性——1966年,北京举办计算机展览,恰逢邢台大地震,441B计算机是唯一不受地震影响,稳定运行的计算机。该系列机型平均使用15年以上。

1964年,吴几康成功研制119计算机,该计算机运算能力为每秒5万次,运算能力略强于美国于1958年制造的IBM 709计算机,后者的运算能力为每秒4.2万次。1965年,109计算机研制成功,该机由2万多支晶体管,3万多支二极管组成,稳定运行15年。109和119计算机在我国研制氢弹的历程中立下汗马功劳,被誉为研制氢弹“功勋机”。

1965年,中国自主研制的第一块集成电路在上海诞生,中国只比美国晚了5年进入集成电路时代。1972年,自主研制的大规模集成电路在四川永川半导体研究所诞生,实现了从中小集成电路发展到大规模集成电路的跨越。

从中小规模集成电路发展到中大规模集成电路,美国用了8年时间(1960年到1968年),而我们的前辈,在被美苏同时封锁扼杀之时,只用了7年就完成了跨越(从1965年到1972年),他们的奉献和牺牲值得后辈铭记!

在72年尼克松访华之后,中国和西方原本剑拔弩张的关系有所缓解,中国通过特殊渠道少量购买单机设备,并将其消化吸收后,大量仿制,推陈出新,搭建了自己的生产线。

此后,国产计算机更是进入大批量生产时代——批量生产的计算机有161型“南华”牌台式计算机、LX--121型银行利息机、130系列、150系列、180系列计算机。其中,130系列计算机产量最大,总产量近千台。

这批计算机也告别过去仅限于军工科研使用,使用范围扩大到政府机关、银行的数据采集和数据处理,工业控制,信息和事物处理等方面。

在这个时期,虽然西方技术突飞猛进,但中国在局部领域也追平西方,比如上海无线电十四厂于1975年成功开发出的1024位移位存储器,就基本达到国外同期水平;1979年研制的HDS—9计算机每秒运算500万次,是美国1972年的IBM 370-168计算机运算能力的两倍;中科院上海冶金所还独立发展了制造集成电路所需要的离子注入机,并出口到日本......

截至70年代末,中国科研人员和产业工人发扬自力更生、自强不息的精神,建成了中国自己的半导体工业,掌握了从单晶制备、设备制造、集成电路制造的全过程技术。

3
市场换技术下的悲剧


在80年代奉行“造不如买、买不如租”、“市场换技术”等政策后,中国半导体产业技术研发进入低谷期,技术人才要么流失到国外,要么去大学教书,有的甚至被调去看守机房。

在这段时间里,自主技术被贬低,而洋技术被美化——很多非常有前途的科研项目被否决;不少科研项目更是在“外国专家”的“悉心指导”下被引上了歧路;甚至出现了中国企业使用自己研发的技术依旧要给外商缴纳专利费的现象。

而自主研发CPU也被进口CPU取代,比如1983年,浪潮开始采用进口Intel8088芯片,而非国产芯片组装0520微机,在80年代至90年代初研制的长城286、长城386、长城486、2780机、太极2220、银河超级小型机、HN2730超级小型机等计算机均采用国外芯片。

中国第四代计算机中的巨型机代表机型——“银河1”巨型计算机耗资1亿元人民币,但因大量购买国外硬件,未能对中国的半导体产业进步起到多大积极作用。

在“造不如买、买不如租”理论的指导下,至80年代末,中国凭自己的技术已经很难生产出一台计算机了。到90年代初,以联想为代表的中国计算机企业纷纷转向“贸工技”路线,只从事低附加值的微机组装,无力也无心从事芯片研发,国内芯片市场彻底落入外资掌控。

4
玻璃房子的耻辱


在中国丧失独立自主研发制造计算机的能力后,美国政府严格限制对中国出口高性能计算机。当时,高性能计算机的应用涉及的基本是堪称国家“命脉”的领域,如国防军工、油气勘探、水电利用等。

由于中国当时还没有自主研发的高性能计算机,所需要的计算机只能依靠进口,价格昂贵,维修管理困难。在1994年,中国进口计算机就花掉近20亿美元,维护费用动辄千万。

有专家表示,原石油工业部物探局曾花费巨资购买了一台国外的大型机,在后期集成与维护的费用上对方公司竟开出百亿以上的天价。

不仅如此,对方还提出了一个让中国IT人铭记了十几年的屈辱条件——在设备使用过程中,为防止机器核心技术外泄,设备机房采用全透明的玻璃墙壁,中国使用人员的一举一动都在外国人的时刻监控下,甚至连高性能计算机的启动密码和机房钥匙都要由外国人控制!

于是在中国的土地上,有了“中国人不得入内”的玻璃房子——在将列强赶走几十年后,中国的土地“中国人不得入内”又以这种形式重新上演了。

为了彻底拆除“玻璃房子”,研发出完全拥有自主知识产权的国产高性能计算机,以曙光公司为代表的中国民族IT产业走上了一条异常艰苦的自主突围之路。

90年代初,为了彻底打破国外对高性能计算机的垄断,国家派出一支年轻精干的科研小分队,远赴美国硅谷去进行曙光一号的研究。当时的科学计算所所长李国杰在黑板上写下了“人生能有几回搏”七个大字,斩钉截铁的对几个年轻人说:“派你们去,就相信你们一定能把机器给造出来!” 在每天工作十五、六个小时,长达11个月的封闭式研究后,科研小分队成功设计出曙光一号核心部分。

在曙光一号的研发过程中,一些国外公司和国内买办对曙光一号研究小组的领头人李国杰院士说,“把钱给我,我给你造出来不就完了”。但李国杰院士坚持认为,高性能计算的核心技术必须掌握在中国人手中,这是一丝一毫都不能让步的,不仅要做整机研制,包括存储器在内的配件都要自己做。

1993年,中国一台高性能计算机曙光一号并行机终于研制成功。曙光一号的战略效应可以说是立竿见影:就在这台高性能计算机诞生的第三天,美国便宣布解除10亿次计算机对中国的禁运!成功打破了国外IT巨头对我国信息技术的垄断,推动信息产业走上了自主发展的道路。

5
中国超算逆袭


在坚定了自主发展超算的决心,并将决心付诸于实践后,中国超算捷报频传:
1995年,在只有十余名研究员及500万元经费的情况下,中国成功研发出曙光1000大规模并行计算机。

曙光1000在整体技术上居中国之首,并达到了20世纪90年代前期的国际先进水平,其运行速度的峰值达到了每秒25亿次,在当时我国大规模科学工程计算中发挥了重大作用。曙光1000也荣获了1996年中国科学院科技进步特等奖和1997年国家科学技术进步一等奖。

1998年,曙光2000问世,总体水平达到了90年代同期国际先进水平,有些方面如机群操作系统、集成化并行编程环境和服务器聚集软件等已处于国际领先水平。

2001年,曙光3000诞生,标志着我国超算产品正在走向成熟,能兼顾大规模科学计算、事物处理和网络信息服务,已然是国民经济信息化建设的重大装备。

2004年,曙光公司研发出4000A,成为国内首台每秒运算超过10万亿次的超级计算机,并代表中国首次进入全球超级计算机TOP 500排行榜,位列第十位。

2008年,曙光5000降生,曙光5000的系统峰值运算速度达到每秒230万亿次浮点运算,使中国成为继美国之后第二个能制造和应用超百万亿次商用高性能计算机的国家,也表明我国生产、应用、维护高性能计算机的能力达到世界先进水平。

2009年,作为第一台国产千万亿次超级计算机的天河一号在湖南长沙亮相。天河一号超级计算机性能为每秒1206万亿次的峰值速度,Linpack实测性能为每秒563.1万亿次,强劲的性能使天河一号位列中国超级计算机前100强之首,也使中国成为继美国之后世界上第二个能够自主研制千万亿次超级计算机的国家。2010年,国防科大对天河1号进行了升级,天河1A的实测运算能力从天河1号的每秒563.1万亿次,提升至2507万亿次,成为当时世界上最快的超级计算机。

2010年,曙光6000问世,曙光6000以实测每秒达1271万亿次的Linpack峰值速度,在2010年第35届全球超级计算机500强排名中名列第二。

2012年,神威蓝光超级计算机投入使用。该超算使用了8704片申威1600,搭载神威睿思操作系统,虽然超算绝对性能并不高,但却是中国在“市场换技术”之后,首次实现了超算CPU和操作系统的全部国产化。神威蓝光超算峰值计算性能为每秒一千万亿次,持续性能为每秒796万亿次,性能功耗比超过741MFlops/W(百万次浮点运算/秒•瓦),LINPACK效率为74%。

2013年,国防科大成功研制出天河2号,其高达55PFlops的性能使其傲视群雄,六度蝉联TOP500排行榜首位。虽然在计算节点上使用的是美国Intel的CPU,但天河2号也使用了4096片飞腾1500,用于高速互联网络系统。

一直以来,别有用心之徒以天河2号使用美国CPU为由认为其不具备技术含量,其实超算系统可以分为软件系统和硬件系统两部分。

超级计算机硬件系统主要由高速运算系统、高速互连通信网络系统、存储系统(I/O 管理结点和 I/O 存储结点)、维护监控系统、电源系统、冷却系统和结构组装设计等部分组成。

CPU仅仅是其中的一部分,并不是超算硬件系统的全部,某些人以天河2号使用美国CPU为由认为其不具备技术含量的说法是荒谬而可笑的。事实上,同样使用E5和至强PHI计算卡的美国超算Stampede,不仅运算能力仅为天河2号的五分之一左右,整机效率也比天河2号更低,只有60.7%。

如果说天河2号、曙光6000、天河1号等超算使用了国外CPU是白璧微瑕,那么,本次发布的新超算“神威太湖之光”则实现了CPU、操作系统、高速互联网络等核心软硬件的全面国产化——其CPU申威26010由260个核心构成,双精浮点峰值高达3TFlops,完全追平了Intel最好的超算芯片。

得益于申威26010强劲的性能和良好的体系结构设计,新超算“神威太湖之光”的双精浮点峰值高达100PFlops。相较于美国于今年完成升级的Stampede 2,新超算在绝对性能上是Stampede 2的近6倍。

这不仅彻底扭转中国在超算领域技术和信息安全上受制于人的局面,还在技术上实现了对西方国家的逆袭。
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 楼主| 发表于 2016-6-27 11:15 | 显示全部楼层
审核太久导致我重发了,请版主删掉一篇吧。
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发表于 2016-6-28 18:10 | 显示全部楼层

RE: 中国的重大发明、发现,持续更新......

飞之鹰 发表于 2016-6-27 11:15
审核太久导致我重发了,请版主删掉一篇吧。

我将继续支持你
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发表于 2016-6-28 18:10 | 显示全部楼层

RE: 中国的重大发明、发现,持续更新......

飞之鹰 发表于 2016-6-27 11:15
审核太久导致我重发了,请版主删掉一篇吧。

其实小发明 小科技  也不错 大伙也看着更接地气
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发表于 2016-7-7 23:13 | 显示全部楼层
帮楼主顶一下
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发表于 2016-7-8 11:06 | 显示全部楼层
海水种稻?厉害!

么有齿轮的起重机?我还没想好这里的原理。

大赞!
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发表于 2016-7-8 11:23 | 显示全部楼层
海水稻很有意思,确实是伟大的发明,所以我在网上去找资料了,发现有很多好处。

不过我也看到网上有这样5大疑问,似乎没有解答的?

网友们对广东湛江的海水稻提出5大问题:

一、种出海水稻没问题,关键是好吃吗?水稻会不会是咸的?如果味道很难吃,是否可以就别种了?

二、江苏沿海有过海水稻,是水稻与大米草的远缘杂交,大米草耐盐,广东海水稻是否也是杂交水稻?

三、广东海水稻的推广价值如何,因为如果海水稻只适合滩涂种植的话,要知道现在滩涂太金贵了,搞养殖更有利!

四、为什么几十年了还在育种,而不是开展杂交、优化、推广?有点不真实啊?

五、现在的海边都养殖什么的搞得污染严重,是用稻谷来吸污染物吗?

不管怎样,这些问题还是挺有趣的,也许也是搞了好久无法推广的众多原因中的一些吧。
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发表于 2016-7-8 14:50 | 显示全部楼层

RE: 中国的重大发明、发现,持续更新......

larry0211 发表于 2016-7-8 11:23
海水稻很有意思,确实是伟大的发明,所以我在网上去找资料了,发现有很多好处。

不过我也看到网上有这样 ...

第一点  生物有盐过滤吧 所以没事

其他几点不知道

以前还从巴西引进过旱稻 也不知道结果了
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 楼主| 发表于 2016-7-22 17:28 | 显示全部楼层

RE: 中国的重大发明、发现,持续更新......

larry0211 发表于 2016-7-8 11:23
海水稻很有意思,确实是伟大的发明,所以我在网上去找资料了,发现有很多好处。

不过我也看到网上有这样 ...

关于海水稻,我个人认为最重要的是种质资源。一个好的物种,可能会改变人类的未来,如同土豆、玉米、辣椒等走出美洲一样。
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 楼主| 发表于 2016-7-22 17:33 | 显示全部楼层
小发明来了——优盘(U盘)
U盘,全称USB闪存盘,英文名“USB flash disk”。它是一种使用USB接口的无需物理驱动器的微型高容量移动存储产品,通过USB接口与电脑连接,实现即插即用。U盘的称呼最早来源于朗科科技生产的一种新型存储设备,名曰“优盘”,使用USB接口进行连接。U盘连接到电脑的USB接口后,U盘的资料可与电脑交换。而之后生产的类似技术的设备由于朗科已进行专利注册,而不能再称之为“优盘”,而改称谐音的“U盘”。后来,U盘这个称呼因其简单易记而因而广为人知,是移动存储设备之一。
自1998年至2000年,有很多公司声称自己是第一个发明了USB闪存盘。包括中国朗科科技,以色列M-Systems,新加坡Trek公司。但是真正获得U盘基础性发明专利的却是中国朗科公司。2002年7月,朗科公司“用于数据处理系统的快闪电子式外存储方法及其装置”(专利号:ZL 99 1 17225.6)获得国家知识产权局正式授权。该专利填补了中国计算机存储领域20年来发明专利的空白。该专利权的获得引起了整个存储界的极大震动。包括以色列M-Systems立即向中国国家知识产权局提出了无效复审,一度成为全球闪存领域震惊中外的专利权之争。但是2004年12月7日,朗科获得美国国家专利局正式授权的闪存盘基础发明专利,美国专利号US6829672。这一专利权的获得,最终结束了这场争夺。中国朗科公司才是U盘的全球第一个发明者。
美国时间2006年2月10日,朗科委托美国摩根路易斯律师向美国德克萨斯州东区联邦法院递交诉状,控告美国PNY公司侵犯了朗科的美国专利(美国专利号US6829672)。2008年2月,朗科与PNY达成庭外和解。朗科向PNY签订专利许可协议,PNY向朗科公司缴纳专利许可费用1000万美元。这是中国企业第一次在美国本土收到巨额专利许可费用。也进一步证明了朗科是U盘的全球发明者。

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优盘绝对是计算机领域一个伟大的小发明!

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发表于 2016-7-23 20:26 | 显示全部楼层
世界首个自驱动可变形液态金属机器问世
世界首个自驱动可变形液态金属机器问世,意味着中国在液态金属领域达到世界领先水平——

3月26日,在不到10平方米的办公室内,电话铃声此起彼伏。看到记者走进来,刘静脸上有略带歉意的笑容,“对不起,这两天事情特别多”。

是的,因为制作出世界首个自主运动的可变形液态金属机器,刘静“火”了。

不久前,由刘静带领的中科院理化技术研究所、清华大学医学院联合研究小组在《先进材料》上发表了题为《仿生型自驱动液态金属软体动物》的论文。随后,论文迅速被数十个科学杂志或专业网站报道,引起不小的国际反响。

依靠吞食小小的铝片,一台液态金属机器可以自主运动达1个小时左右。它还会拐弯,可变形,俨然有生命一般。

这一成果不禁让人想起好莱坞电影《终结者》中的T-1000,因此,也被外媒形容为制造出“终结者”。

这一成果的取得,意味着中国在液态金属领域达到世界领先水平。但是,研究过程也绝非一帆风顺——资金匮乏仍坚持研究、自由探索下的偶然发现……令世人震惊的发现背后,有着太多意想不到的故事。

领先世界的重大发现

在学生们看来,刘静是一位不给学生设置框架,鼓励自由探索、自由试验的老师。他总是鼓励学生,应该再大胆一点,再多试验几次。

就是在这样的氛围中,促成了世界首台自主运动的可变形液态金属机器的问世。一次试验中,一名学生在不经意间,将铝片触动了液态金属球。这时,神奇的一幕发生了:没有通电的金属球将铝片“咬”了进去,随后在电解液中动了起来。

刘静介绍,经过后续的大量试验发现,一小片铝即可驱动直径约5毫米的液态金属球实现长达1个多小时的持续运动,每秒速度高达5厘米。这种柔性机器既可在自由空间运动,又能于各种结构槽道中蜿蜒前行。令人惊讶的是,它还可随沿程槽道的宽窄自行作出变形调整,遇到拐弯时则有所停顿,如同生命体在思考一样,随后继续行进,甚至可以“挤”过狭小的缝隙。

自驱动、柔性、可变形是液态金属机器的三大特点。科研人员认为,这种液态金属机器的习性已相当接近自然界一些简单的软体生物,因为它能“吃”食物(燃料),可以自主运动,还可以变形,具备一定代谢功能(化学反应),因此将其命名为“液态金属软体动物”。

这种液态金属机器完全摆脱了庞杂的外部电力系统,从而向研制自主独立的柔性机器迈出了关键的一步。

也正因此,这一发现获得国际业界的高度评价。《自然》杂志在其研究亮点栏目以《液态金属马达靠自身运动》为题进行了报道;《科学》杂志也在网站发布观察文章和视频:“可变形金属马达拥有一系列用途”。许多国际知名杂志和专业网站发表评论称:“真实的终结者1000液态金属马达诞生了,而且他们由中国制造。”

“在液态金属研究方面,中国走在世界的前列。”刘静不无自豪地说。

中科院院长白春礼在得知刘静团队取得的成果消息后,就在第一时间到访了理化技术研究所,并深入实验室了解有关工作,对刘静团队多年来坚持自主创新的精神和取得的成果给予高度肯定。

十余年积淀的突破

尽管早在1999年,时年30岁的刘静就被中科院理化所作为“百人计划”引进所里,后来还担任低温生物医学工程学北京市重点实验室主任,可谓年轻有为。但这一次,前来要求采访或者交流的邀约的数量,显然超过了他的想象。

“任何科研成果的取得,都不会是一蹴而就的,均有一定逻辑规律在内,基础研究尤其是这样。没有长时间的积淀和坐冷板凳,我们不可能有今天的成果。”刘静坦言,早在本世纪初,他们就一直潜心于液态金属的研究。尽管在很长的时间内,这一领域在国际上并非热点,但实验室始终选择坚守。液态金属芯片冷却、印刷电子、3D金属打印、生物材料等一系列首创性工作得以启动。

刘静带领的团队,不断探索着液态金属的各种特性和用途。

终于,科学研究散发了它本来的魅力,给刘静及其小组带来了意外之喜——2013年初,世界首台电控的可变型液态金属机器在实验室诞生。

在进行一次偶然的试验时,刘静团队发现浸没于水中的液态金属对象,可以在几个伏特的低电压作用下呈现出大尺度变形、自旋、定向运动。较为独特的是,一块很大的金属液膜可在数秒内即收缩为单颗金属液球,变形过程十分快速,而表面积改变幅度可高达上千倍。此外,在外电场作用下,大量彼此分离的金属液球可发生相互合并,直至融合成单一的液态金属球。

“科学探索就是这样,你永远不知道下一步会发生什么。但是,在这之前,研究者需要足够的积累和不断等待。”刘静说。

亟须国家重视与扶持

虽然实验室成果受到国内外瞩目,但刘静依然不无忧心。

他一直对自己的研究方向很有信心。在自然界,实现能在不同形态之间自由转换的可变形柔性机器,是科学界与工程界长久以来的梦想。在生物医用、抗震救灾等民用、医疗、科学探索乃至国防安全中,都极具重大理论意义和应用前景。

目前,刘静小组已经设计出无须外界电力的液态金属泵,通过将其限定于阀座内,可达到自行旋转并泵送流体的目的,据此可快速制造出大量微泵,满足诸如药液、阵列式微流体芯片散热器中流体的输运等,成本极低。进一步的应用,可发展成血管或腔道机器人,甚至是可自我组装的液态金属智能机器。

真正令他担心的,是人才储备和基础设施的不足以及国家尚对于液态金属这一战略新兴领域重要意义的认识不够。

“前些年国际上并不热,我们在申请国家纵向课题时很困难。”刘静坦言,这些年实验室在液态金属方面的研究经费主要来自企业界,还有中科院和清华大学的少量资助,来自国家层面的经费很少。

作为一大类新兴的功能材料,液态金属为若干科学与技术探索提供了丰富的研究空间。但遗憾的是,到目前为止,国人并未对液态金属有太多的重视,“连一个稍显规模的研发中心都没有。”刘静说。

相比之下,美国、澳大利亚和欧洲等地的知名实验室都获得大量资助,不断发布论文,也陆续有成果问世。刘静认为,液态金属的全球研发正处于如火如荼的阶段,若能充分发挥其独特价值和巨大潜力,并结合相关技术,将引发诸多超越传统的机器变革。作为一个前途无限的研究领域,国家有关部门亟须给予必要的支持。

那么,电影中的“终结者”何时能够问世?


刘静坦言,目前“液态金属机器”和“终结者”仍存在很大距离。实验室前期实现的这种自主运动型液态金属机器只有数厘米大小,体积还远没有普通机器人那么大,也没有那么智能。

刘静指出,未来通过封装的方式,给液态金属机器穿上“铠甲”或“皮肤”,并赋予相应功能,或许“终结者”并非那么遥不可及。

“最近,在液态金属机器研究上,实验室又获得新的发现和认识,将陆续有成果问世。未来,我们会在这条道路上不断探索下去。”刘静最后表示。( 彭科峰)
http://scitech.people.com.cn/n/2015/0330/c1057-26769511.html

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发表于 2016-7-23 20:30 | 显示全部楼层
交大"捕获"马约拉纳费米子 或敲开拓扑量子计算大门
东方网记者刘轶琳6月22日报道:近日,上海交通大学科研团队在实验室里成功捕捉到了一种物理学家寻找多年的神秘粒子——马约拉纳费米子。这种粒子既是困扰物理学界80多年的正反粒子同体的特殊费米子,也是未来制造量子计算机的可能候选对象。
找到马约拉纳费米子意味着什么?意味着人类在量子物理学领域取得了一个重大突破,同时也意味着在固体中实现拓扑量子计算成为可能。这个发现或将引发新一轮电子技术的革命,使人类进入拓扑量子计算的时代。
与普通计算机通过二进制方式处理数据不同,量子计算机是一种基于量子物理机理处理数据的计算机。它对数据的处理速度惊人,如果把量子计算机比作飞机的话,那么普通计算机只能算是自行车。使用普通计算机需要耗费巨大计算资源才能勉强处理的问题,在量子计算机看来是小菜一碟。
以天气预报为例,由于现有技术的局限,现在人们对天气的预测不可能达到每次都非常准确。如果使用量子计算机来计算天气数据,不仅能瞬间运算海量数据,预测的准确性也会大大提高。当然,精确地预测天气对于量子计算机来说还不算什么,它能对海量已经合成的新材料,甚至还能对未合成的概念材料进行系统、精确、高效地计算,为材料科学领域带来革命性的进步。而科学家们预期马约拉纳费米子就是制造量子计算机的完美选择之一。

据介绍,迄今还没有制造出真正意义上的量子计算机,其中一个很重要的原因是,目前用于量子计算的粒子的量子态并不稳定,电磁干扰或物理干扰可以轻松打乱它们本应进行的计算。而马约拉纳费米子的反粒子就是自己本身,它的状态非常稳定。这些属性或许使量子计算机的制造变成现实的一个关键,从而帮助人类敲开拓扑量子计算时代的大门。
另据了解,美国东部时间6月21日(北京时间6月22日),国际顶级物理学刊物《物理评论快报》(Physical Review Letters)在线发表了上海交通大学贾金锋教授及其合作者有关找到马约拉纳费米子的论文。
(原标题:交大"捕获"马约拉纳费米子 或敲开拓扑量子计算大门)
http://news.163.com/16/0622/19/BQ6IN14000014SEH.html
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发表于 2016-7-23 20:34 | 显示全部楼层
甘露霉素首次实现化学全合成
科技日报讯 (通讯员吴军辉 记者冯国梧)记者3月15日从南开大学获悉,南开大学元素有机化学国家重点实验室陈弓教授团队历时七年,实现了被誉为抗生素研究领域“明星分子”——甘露霉素的高效化学全合成,破解了困扰科学界十几年的糖肽合成难题,为开发有效应对“超级细菌”的新型抗生素药物开辟了道路。该成果日前在线发表在国际顶级化学学术刊物《美国化学会会志》上。
甘露霉素是一类从吸水链霉菌中提取出来的对多种耐药菌有着突出抗菌活性的环状糖肽天然产物。甘露霉素可以使阻碍细菌细胞壁的形成,进而使致病菌溶解死亡。甘露霉素最早发现于上世纪50年代,十几年来由于具有高度复杂的糖肽结构,其关键的化学全合成一直未能实现,受制于这个瓶颈问题相关药物的开发也难以大步前进。
经过七年的不断探索,陈弓带领科研团队巧妙运用了金催化的俞氏糖苷化反应高效构建了带有N-甘露糖的N-Man-D-βhEnd片段,运用该课题组发展的钯催化C-H键活化方法高效制备了L-βMePhe单元,采用汇聚式的策略完成了环六肽骨架的组装,最后经过催化氢化整体脱保护实现了甘露霉素α和β的首次高效全合成。陈弓说:“该项研究不但验证了当年惠氏公司通过核磁光谱推导的化学结构的正确性,为类似复杂糖肽天然产物的合成提供了重要的策略指导。而且更为重要的是,这项合成工作也为基于甘露霉素开发能够克服现有耐药性的新型抗生素药物打下了坚实基础。”
http://tech.163.com/16/0317/07/BIBGHIUP00094O5H.html
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发表于 2016-7-23 21:25 | 显示全部楼层
中国科学家破解光合作用最重要“超分子机器”


科学网讯(记者 甘晓)植物光合作用的最初光能吸收和转换的过程由三个复合体协同完成,科学家称之为“超分子机器”。其中,“光系统II”位于最上游,极其重要,其结构解析的难度非常大。

5月20日,中国科学院生物物理研究所在北京召开新闻发布会宣布,该所柳振峰研究组、章新政研究组与常文瑞-李梅研究组通力合作,首次解析了菠菜光系统II-捕光复合物II超级膜蛋白复合体(PSII-LHCII supercomplex)的高精度三维结构。该项研究工作于北京时间5月19日在《自然》(Nature)期刊作为长篇主题论文(Article)在线发表。

柳振峰告诉科学网记者,在单颗粒冷冻电镜技术帮助下,研究人员发现,该复合体包含25个蛋白亚基、105个叶绿素分子、28个类胡萝卜素分子和众多的其它辅因子,组成捕光天线系统、反应中心系统以及一个能在常温常压下裂解水释放氧气的放氧中心等三个部分的结构。在此基础上,光系统II获取、传递和转换光能的机制也得以揭示。其中,围绕在复合物外周的“捕光天线”促进了光系统II捕获太阳能的能力。

光合作用中,光系统II扮演着将光能转换成电能和裂解水的重要角色,被认为是人工模拟光合作用的理想模板。近年来,科学家对蓝细菌、藻类和高等植物的光系统II进行了结构解析。之前围绕植物光系统II解析结果的精度不够高,结构不完整,科学家无法准确认识植物光系统II的工作机制。“由于高等植物的光系统II的复杂性质,稳定均一的样品一直难以获得,三维结晶工作遇到瓶颈。”柳振峰表示。

为攻克样品制备的难题,常文瑞-李梅研究组对十几种不同植物开展研究。李梅说:“每次到市场买研究用的蔬菜,都是十斤十斤地买,已经记不清买了多少次。”研究人员选取了不同来源、不同组成的光系统II超大复合物进行比较,优化出高等植物光系统II超大膜蛋白复合物样品的分离制备的流程,为后续实验获得了高质量的样品。

2015年开始,章新政研究组加入团队,尝试以最先进的冷冻电子显微镜技术解析该超级复合物的三维结构。章新政告诉科学网记者,经过初步照片、冷冻制样和冷冻电镜数据、建立三维结构初始模型、将三维结构推进到中等分辨率等步骤,菠菜光系统II的复合物终于清晰地呈现出来,精度达到3.2埃分辨率。“每一步都遇到了极大的困难和挑战。”他说。

这项工作得到了中国科学院B类先导《生物超大分子复合体的结构、功能与调控》专项、科技部973重大科学问题导向项目《光合作用与“人工叶片”》和自然科学基金的共同资助。有关研究在中科院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室和中科院生物大分子卓越中心完成。

此前,常文瑞课题组曾于2004年用X-射线晶体衍射的方式成功解析了菠菜光系统II 的“捕光天线”的晶体结构,这是世界上首个源于高等植物光系统II的光合膜蛋白高分辨率晶体结构,促进我国在光合作用捕光机理和膜蛋白结构生物学方面的研究进入世界先进行列。
http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2016/5/346603.shtm
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发表于 2016-7-24 00:47 | 显示全部楼层
振奋人心的科技新闻大贴   感谢大伙的鼎力支持
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发表于 2016-7-24 21:30 超大游击队员 | 显示全部楼层
自主研发9个月 世界首台马蹄形盾构机下线
2016-07-19 10:46 17条评论 字号: 大 中 小
7月17日上午,世界首台马蹄形盾构机在河南郑州下线。马蹄形盾构机的诞生,在我国铁路隧道施工技术与装备发展史上具有里程碑意义,标志我国的异型掘进技术走在了世界前列。
该马蹄形盾构机有别于常见的圆形盾构机,盾构机刀盘呈倒“U”形,远观形似马蹄,因此又得到一个形象的名字——马蹄形盾构机。它是中铁装备集团联合中铁四局、中铁三院、中铁六院历时9个月共同研制,将应用于国内最大规模运煤专线——蒙西到华中煤运铁路的白城隧道。


世界首台马蹄形盾构机下线。
中铁工程装备集团有限公司董事长李建斌介绍说,马蹄形盾构工法在铁路山岭软土隧道领域首次运用,设备的成功研制将形成具有我国自主知识产权的超大断面马蹄形盾构设计和施工技术,实现异形盾构装备的自主化和智能化,为我国高端设备进军国际市场提供强有力的工程示范。
看似简单马蹄形刀盘却展现着高科技的奥秘,它能够最大程度提高隧道空间利用率,较圆形截面减少10%~15%的开挖面积,是全球首创的隧道新型开挖模式。
据介绍,该设备高10.95米、宽11.9米,盾体采用梭式结构,双螺旋输送机出土;由九个小刀盘共同组成的马蹄形刀盘,可进行全断面切削;刀盘控制具有调试、掘进、维保等三种模式可供选择,在黄土地质中具有较好的适用性。
近年来,随着国家基础建设的逐渐深入,对高端施工装备提出了更为多样化的需求,盾构产品渐向小微化、巨型化以及异形化发展。2015年,中铁装备研制的矩形盾构机、硬岩掘进机先后出口到新加坡、黎巴嫩等国。
(来源:观察者网 http://www.guancha.cn/Science/2016_07_19_367970.shtml)
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发表于 2016-7-24 21:30 超大游击队员 | 显示全部楼层
中国科学家研制出新型白血病抑制剂,同类进口药价格昂贵
2016-07-14 21:26:28
记者14日从中科院强磁场科学中心获悉,该中心科研人员研制出一种新型白血病抑制剂,目前在临床前动物模型实验中,在小鼠体内肿瘤抑制率达65%。
该研究成果近日在线发表在国际肿瘤学学术期刊《Oncotarget》上。

资料图:白血病儿童
据悉,强磁场科学中心刘青松研究员课题组、刘静研究员课题组针对慢性髓细胞白血病研制出一种新型的具有自主知识产权的BCR-ABL小分子靶向抑制剂CHMFL-074。
慢性髓细胞白血病(CML)是骨髓造血干细胞克隆性增殖形成的恶性肿瘤,以骨髓髓系增生,外周血白细胞增多及脾脏肿大为主要特征,该型白血病占成人白血病的15%。
研究表明,BCR-ABL融合基因的异常表达及突变在慢性髓细胞白血病的发生、发展及预后过程中起关键作用。BCR-ABL激酶也是经过临床验证的治疗CML的有效药物作用靶点。目前已经上市的针对BCR-ABL的激酶抑制剂主要为伊马替尼,该药已成为治疗CML的一线用药,但伊马替尼易出现耐药且进口价格昂贵,这大大阻碍了中国白血病患者的“生路”。
研究团队研制的靶向抑制剂CHMFL-074,可以有效抑制BCR-ABL阳性白血病细胞系及原代慢性髓细胞白血病病人白细胞的增殖。目前,该研究成果已经申请了中国发明专利和PCT国际专利申请的保护。
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发表于 2016-7-31 00:13 | 显示全部楼层

RE: 中国的重大发明、发现,持续更新......(以发中国首次研制出为主)

我国首枚箭头姿态可控探空火箭发射成功


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7日凌晨2点0分,中国科学院国家空间科学中心(简称“空间中心”)在其海南探空部发射了“鲲鹏-1B”863计划空间环境垂直探测试验探空火箭,箭头姿态可控,顶点高度达到316公里,首次成功获得电离层顶的原位探测数据,任务圆满完成。
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发表于 2016-7-31 10:35 | 显示全部楼层
中国科学家发现提高T细胞抗肿瘤免疫功能新方法
科学网3月17日上海讯(记者黄辛)中科院上海生科院生物化学与细胞生物学研究所分子生物学国家重点实验室/国家蛋白质科学中心(上海)许琛琦研究组和分子生物学国家重点实验室李伯良研究组在一项合作研究中发现“代谢检查点”可以调控T细胞的抗肿瘤活性,并鉴定了肿瘤免疫治疗的新靶点——胆固醇酯化酶ACAT1以及相应的小分子药物前体,为开发新的肿瘤免疫治疗方法奠定了基础。今天,题为“通过调节胆固醇代谢增强CD8+(加号是上标) T细胞的抗肿瘤反应”的研究成果在线发表于国际顶尖学术期刊《自然》。

人体的免疫系统负责保卫机体健康,其中T细胞在肿瘤的监控和杀伤中起着至关重要的作用。然而肿瘤细胞能通过多种机制来抑制T细胞的抗肿瘤活性,从而逃避免疫系统的攻击。在临床上,可以通过提高T细胞的活性来治疗肿瘤。目前,基于T细胞的肿瘤免疫治疗已经取得巨大的成功,具有广泛的应用前景。但是现有的治疗方法只对部分病人有效,并有一定的副作用。因此科学家需要开发新的肿瘤免疫治疗方法来改善疗效并让更多的病人受益。

许琛琦研究团队和李伯良研究团队从全新角度去研究T细胞的抗肿瘤免疫功能。许琛琦研究员表示,通过调控T细胞的“代谢检查点”可改变其代谢状态,使其获得更强的抗肿瘤效应功能。研究人员发现T细胞代谢通路中的胆固醇酯化酶ACAT1是一个很好的调控靶点,抑制ACAT1的活性可以大大提高CD8+ T细胞(又名杀伤性T细胞)的抗肿瘤功能。因为ACAT1被抑制后,杀伤性T细胞膜上的游离胆固醇水平提高,从而让T细胞肿瘤抗原免疫应答变得更加高效。同时,研究人员还利用ACAT1的小分子抑制剂avasimibe在小鼠模型中治疗肿瘤,发现该抑制剂具有很好的抗肿瘤效应;并且avasimibe与现有的肿瘤免疫治疗临床药物anti-PD-1联用后效果更佳。

中国工程院院士王红阳点评该项研究成果:这是肿瘤免疫基础研究的一个重要突破,开辟肿瘤免疫治疗研究的一个全新领域,证明细胞代谢对肿瘤免疫应答起到了关键作用,同时发现ACAT1这一新的药物靶点,揭示ACAT1小分子抑制剂的应用前景,为肿瘤免疫治疗提供了新思路与新方法。

据介绍,这项研究得到了生化与细胞所刘小龙研究员,清华大学刘万里教授,武汉大学宋保亮教授,中山大学周鹏辉教授,美国德州大学安德森癌症中心孙少聪教授以及美国达特茅斯医学院Ta-Yuan Chang教授的大力帮助,并得到国家自然科学基金委、国家科技部、中国科学院先导专项及上海市科委的经费支持,同时得到国家蛋白质科学研究(上海)设施复合激光显微镜系统、生化与细胞所动物分析技术平台、细胞分析技术平台以及分子生物学技术平台的大力支持。

http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2016/3/340844.shtm

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发表于 2016-7-31 10:51 | 显示全部楼层
在国际上首次提出采用第一原理进行速率常数精确计算新方法
浙大青年教师吴韬博士提出了一套系统的方法,从物理学最基本的第一原理出发利用原子的性质,能通过理论计算精确预测反应的速率常数。这一题为《H + CH4→ H2 + CH3反应的第一原理理论》研究论文在2004年12月24日出版的世界著名科学刊物《SCIENCE》刊发。
   
      从原子分子的基本性质出发,直接计算和预测化学反应的反应速率,是近代化学的基本问题之一。但传统上速率常数的计算只适用于比较小(2~4个原子,3~6 个自由度)的反应体系,这限制了人们在实践中对具有较强量子效应的反应体系的深入理解,同时计算结果和实验数据误差也比较大。吴韬提出的新方法可以自动建立一个多自由度的第一原理势能面,并在此基础上采用量子动力学理论计算反应速率等特性。这一方法更加符合实际,可以适用更大的反应体系,计算结果更加精确。作为实例,论文对一个在大气化学、燃烧化学和催化等领域的重要反应——甲烷和氢(6个原子,12个自由度)反应体系的全维度速率常数进行了迄今为止最精确的量子反应动力学计算,所得计算结果的精度不低于实验结果,这是目前世界上采用第一原理进行速率常数精确计算的最大体系,是理论化学的一个重要突破。
   
      据浙大化学系分子设计与分子热力学研究所所长王琦教授介绍,吴韬博士多年来一直从事微观反应动力学研究。2003年8月加盟浙大理学院化学系分子设计与分子热力学研究所,主要从事微观反应动力学、分子模拟、计算量子化学等方面的研究与教学工作。日前完成的这一研究项目启动于2001年,当时吴韬任教于德国慕尼黑工业大学,项目的研究得到了德国慕尼黑工业大学的资金支持。项目的后一部分重要工作是他回国后与Manthe教授(德国慕尼黑工业大学,比勒菲尔德大学)合作完成的,这项研究工作具有重要的科学意义和影响。  
   
      目前,国内外的一些研究人员正在利用吴韬等人提出的方法,把第一原理反应动力学方面的研究结合近似处理,应用到其他科学和工程领域,如帮助设计中低温区的催化剂和储氢材料;了解酶化学动力学的基础过程等等。这些体系都具有很强的量子效应,表现出不同于传统动力学理论的行为,难以用传统动力学计算方法研究。吴韬博士发展的方法,将促进这些领域的深入研究。
(欣文)
http://www.news.zju.edu.cn/news.php?id=9758
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发表于 2016-7-31 11:05 | 显示全部楼层
大亚湾中微子实验发现新的中微子振荡
2012-03-08|文章来源: |浏览次数: |【大 中 小】

  北京时间2012年3月8日14时,大亚湾中微子实验国际合作组发言人王贻芳在北京宣布,大亚湾中微子实验发现了一种新的中微子振荡,并测量到其振荡几率。介绍该结果的论文已于3月7日送交美国物理评论快报(Physical Review Letters)发表,其预印本也已在网上发表。3月8日16时,王贻芳在中国科学院高能物理研究所做学术报告,并通过网络直播,向全世界的粒子物理学家报告他们的结果。
  中微子是一种不带电,质量极其微小的基本粒子,共有三种类型,即电子中微子、μ中微子和τ中微子,在目前已知的构成物质世界的12种基本粒子中,占了四分之一,在微观的粒子物理和宏观的宇宙起源及演化中同时扮演着极为重要的角色。中微子有一个特殊的性质,即它可以在飞行中从一种类型转变成另一种类型,通常称为中微子振荡。原则上三种中微子之间相互振荡,两两组合,应该有三种模式。其中两种模式自60年代起即有迹象,当时称作“太阳中微子之谜”和“大气中微子之谜”。1998年日本的超级神冈实验正式发现大气中微子振荡,随后太阳中微子振荡也被多个实验证实。第三种振荡则一直未被发现,甚至有理论预言其根本不存在(即其振荡几率为零)。
  中国科学院高能物理研究所的科研人员2003年提出设想,利用我国大亚湾核反应堆群产生的大量中微子,来寻找中微子的这第三种振荡,其振荡几率用sin22θ13表示。中国高能物理学会理事长赵光达院士表示,“θ13不仅是物理学中的一个基本参数,其数值的大小也对未来中微子物理的发展方向起着决定性的作用。如果它足够大,我们就能进行下一代实验来测量中微子振荡中的宇称和电荷对称性(CP)破坏,以理解宇宙中物质-反物质不对称现象,即宇宙中‘反物质消失之谜’。否则我们就不知道如何进行下一代实验”。
  大亚湾中微子实验位于深圳市区以东约50公里的大亚湾核电站群附近的山洞内,地理位置优越,紧邻世界上最大的核反应堆群之一的大亚湾核电站与岭澳核电站,并且紧邻高山,有天然的宇宙线屏蔽。高能所的科研人员于2003年提出了实验和探测器设计的总体方案,2006年获得批准立项,2007年10月破土动工。整个实验计划建设总长3公里的隧道和3个地下实验大厅,其中两个近厅各放置两个中微子探测器,远厅放置4个探测器,共8个全同的中微子探测器。每个探测器5米高,5米直径,重110吨,均置于10米深的水池中。中国科学院数理学部主任、国家自然科学基金委员会副主任沈文庆院士表示,“大亚湾实验采用了一系列创新性的设计思想,其设计指标和精度国际最高,设计方案和研制工艺先进,在探测器模块化、可移动、采用反射板、掺钆液体闪烁体等多项设计与技术方面具有独创性,达到和超过了世界先进水平”。
  用反应堆中微子测量θ13科学意义重大,国际上在2003年左右先后有7个国家提出了8个实验方案,最终进入建设阶段的共有3个,包括中国的大亚湾实验,法国的Double Chooz实验和韩国的RENO实验。在激烈的国际竞争中,大亚湾实验采取了多种措施,克服了重重困难,终于在2010年12月完成核电站附近的全部爆破任务,2011年中逐步完成了探测器的建造与安装,2011年8月开始近点取数,12月24日开始远近点同时运行。
  为抢在竞争对手之前获得物理结果,科研人员将实验分为两个阶段,这次报告的结果就来自第一阶段的数据,自2011年12月24日起至2012年2月17日结束,只用了6个中微子探测器,其中2个在大亚湾近厅,1个在岭澳近厅,3个在远厅。经过大家夜以继日的努力,完成了实验数据的获取、质量检查、刻度、修正和数据分析。结果表明,sin22θ13为9.2%,误差为1.7%,以超过5倍的标准偏差确定sin22θ13不为零,首次发现了这种新的中微子振荡模式。中国物理学会理事长、中国科学院副院长詹文龙院士评价说,“大亚湾实验的结果具有极为重要的科学意义。它不仅使我们更深入了解了中微子的基本特性,也使我们知道未来的中微子物理发展有一个光明的前景:我们可以较为容易地建造下一代中微子实验来寻找中微子振荡中的CP破坏,并搞清楚不同种类的中微子的质量顺序。大亚湾中微子项目是以我为主的国际合作,也是美国能源部基础研究领域对外投资第二大的国际合作(第一是与CERN的合作),希望大亚湾项目能进一步发展,成为下一代我国大型国际科学研究装置的候选项目之一”。

(实验表明,sin22θ13为9.2%,误差为1.7%,以超过5倍的标准偏差确定sin22θ13不为零,首次发现了这种新的中微子振荡模式。)

  大亚湾反应堆中微子实验项目得到了科技部、中国科学院、自然科学基金委和广东省、深圳市和中国广东核电集团的共同支持,同时也得到了美国能源部及其它境外机构的支持,是我国基础科学领域最大的国际合作项目。现任中科院院长的白春礼曾在2007年的开工仪式上指出,“大亚湾中微子实验项目对于加强基础研究领域的国际合作、提高我国在该领域的原始性创新能力都具有十分重要的意义”,并亲自与美国能源部和国内相关部门、地方等协调,推进项目建设,开创了国际、国家、地方政府及企业共同支持基础研究的先例,成为协同创新的典范。目前,共有100多位来自中科院高能所、清华大学、上海交通大学、山东大学、中国原子能研究院等中国大陆的科研单位的学者和100多位来自美国、俄罗斯、捷克及中国香港、台湾地区的科学家参加。
  

http://www.ihep.cas.cn/xwdt/gnxw/2012/201203/t20120308_3450968.html
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发表于 2016-7-31 20:20 | 显示全部楼层
顶,这个帖子创意很好
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发表于 2016-7-31 22:03 | 显示全部楼层

RE: 中国的重大发明、发现,持续更新......(以发中国首次研制出为主)

七羽 发表于 2016-7-31 20:20
顶,这个帖子创意很好

希望大家都来发历年来中国的第一次  丰富这个知识贴
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发表于 2016-8-2 00:45 | 显示全部楼层

RE: 中国的重大发明、发现,持续更新......(以发中国首次研制出为主)

载人深潜创海洋科考“中国深度”



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图①为2014年11月23日,“蛟龙号”载人深潜器运至江苏省江阴市苏南国际码头与母船“向阳红09”船会师。陈剑摄/光明图片



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图②为2016年7月13日“蛟龙号”完成第37航次科考任务返回青岛。新华社记者 张旭东摄



2016年7月13日,青岛国家深海基地码头,伴随着嘹亮的汽笛声,国家海洋局“向阳红09”科考船缓缓靠岸,此时,蜚声中外的“蛟龙号”载人潜水器正像一个大胖娃娃静静地躺在“向阳红09”船的怀中。

至此,2016年“蛟龙号”试验性应用航次(中国大洋第37航次)历时94天,航行近1.2万海里,累计下潜22次,安全圆满地完成了计划中的科学考察任务。

跨越:从“0”到“7000”

长期以来,由于深海探测技术的限制,海洋深渊一直是人类探索地球的“禁区”。

20世纪60年代起,国际上载人潜水器研制就进入了快速发展阶段,美俄等发达国家纷纷研制出一系列大深度载人潜水器。而我国直到20世纪90年代,才开始向着世界潜水器研制的前沿水平追赶。1990年,中国大洋矿产资源研究开发协会(简称中国大洋协会)成立,明确提出要研制中国大深度载人深潜器;21世纪初,科技部正式把7000米载人潜水器列为国家“863计划”重大专项,国家海洋局是专项组织部门,中国大洋协会办公室作为具体组织实施单位。

潜水器的深度要达到7000米,所面临的技术难度绝不仅仅是数字上的增加。由于国外技术封锁,可借鉴的资料非常匮乏。中船重工七〇二所是项目的技术牵头单位,研制团队从一开始就确定了“丰富继承、重点突破、集成创新、整体跨越”的设计思想。

在长达10年的研制过程中,科研人员攻克了无数难关,实现了非线性环境下空间运动水动力、无动力下潜上浮运动特性等16项关键技术零的突破。

2009年,跃跃欲试的“蛟龙”终于出海;2012年6月24日,“蛟龙号”下潜首破7000米,潜航员和在太空中的中国宇航员互相致以问候,这一幕相隔几百公里海天互动的画面被永远定格……以创新为驱动,“蛟龙号”最终创造了世界同类作业型潜水器最大下潜7062米的“中国深度”。

“通过创造世界同类作业型潜水器最大的潜深纪录,我国大深度载人潜水器结构的设计技术得到了验证,定位和悬停功能取得重大突破,水声通信系统不仅能传输语音、控制信号,还可以传输海洋地质地貌的扫描图形。”谈到“蛟龙号”的技术突破,七〇二所所长何春荣这样说。

进步:“蛟龙号”作业能力大幅提升

这些年,“蛟龙号”对深海的探索从未停歇。“这是‘蛟龙号’自2012年7000米级海试成功以后,首次重返海沟区密集开展超过6000米深度的下潜作业,在科学研究方面取得了丰硕成果。”中国大洋第37航次第二阶段首席科学家彭晓彤表示。

据介绍,依托“蛟龙号”大深度作业优势,在全球深渊的代表区域——雅浦海沟、马里亚纳海沟开展作业,成功获得了海斗深渊探测的第一手资料和样品,这对于科学界探究深渊生命、环境和地质过程意义重大。同时,也有助于我国跻身深渊科学前沿研究之列。

本航次科考首次在马里亚纳海沟南坡发现了活动的泥火山,拍摄了大量高清视频资料;证实了马里亚纳海沟北坡作业区海山为泥火山,获取了大量泥火山地质样品。“这些样品和视频资料为研究泥火山地质活动和俯冲板块的地质过程提供了依据。”彭晓彤说。

在中国大洋第37航次总指挥邬长斌看来,此航次“蛟龙号”作业能力得到大幅提升和拓展,创造了自“蛟龙号”下潜以来多项纪录,在大深度潜次中,“蛟龙号”总体技术状态稳定、各系统设备性能可靠。

“本航次‘蛟龙号’多次实现长距离、大落差航行,水下航行距离最长达到5000米、水下作业爬升高差最大1100米、单潜次最大地质样品取样重量达124公斤,创造了下潜以来单潜次航行距离、作业高差及地质样品取样重量的最大纪录。”邬长斌说。

未来:“蛟龙”家族将“龙丁兴旺”

“蛟龙号”载人潜水器从2002年立项伊始,到2009年开始1000米级海试,直至2012年7000米级海试,只用了10年时间。

刘峰,中国大洋协会的秘书长,作为“蛟龙号”的项目负责人,曾连续4年在一线参与“蛟龙号”海上试验。他感慨颇深:“‘蛟龙号’作为我国海洋技术发展的前沿与制高点,是我国从‘深海进入’‘深海探测’到‘深海开发’的一个里程碑。”他还告诉记者,未来,“蛟龙家族”将会谱系化,会出现“蛟龙二号”“蛟龙三号”等等,试验性应用也将转向业务化运行。

全球海洋深度大都在3000米至5000米之间,平均深度为3700米,相对于7000米级的“蛟龙号”载人潜水器,研制4500米载人潜水器无疑是一个更为经济实用的选择。“拥有完整自主知识产权的4500米载人潜水器将于今年完成组装,明年海试,将大大带动我国相关新材料、新工艺在深海装备产业方向的全面发展。”刘峰介绍。

根据此前科技部发布的重点研发计划指南,我国在今年将启动万米级潜水器的研制,向世界上最深的海域发起挑战,届时中国大洋科考的“中国深度”将再次被刷新。
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 楼主| 发表于 2016-8-6 09:37 | 显示全部楼层
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我国纳米绿色印刷技术在世界印刷领域全面领先
http://scitech.people.com.cn/n1/2016/0429/c1057-28313154.html


图为中科院化学所纳米绿色印刷产业化基地绿色制版中心。
  中科院化学所供图

  科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。当今世界,谁牵住了科技创新这个“牛鼻子”,谁走好了科技创新这步先手棋,谁就能占领先机、赢得优势。

  经过多年的奋斗,我国的科技创新正由过去的跟跑为主,进入跟跑、并跑、领跑三者并存阶段,开始涌现出一些领跑世界的科研成果和研究团队。跟跑易、领跑难,科学上的每一个“第一”,都来之不易。这些团队是如何在竞争日益白热化的全球科技创新赛场上领先的?领跑的背后有哪些内在规律?

  从今天起,科技视野版推出“他们为何能领跑”系列报道,和您一起走近那些令国际同行羡慕的科研团队,探究他们领跑世界的“秘密”。期待广大科技工作者增强创新自信,敢于担当,勇于超越,在更多科技领域成为领跑者,更好发挥创新引领发展第一动力作用。

  ——编 者

     

  不用感光冲洗,也不产生废水废液,报纸、书籍的版样就可以打印出来;电脑、手机的线路板,不用刻蚀,同样也可以轻松打印出来……这些看似神奇的技术,在我国科研团队的努力下已成为现实。

  这就是在世界印刷领域全面领先的纳米绿色印刷技术,它凭借分辨率高、节能环保和成本低等优势,在印刷产业和印刷电路板行业产生了革命性变革。

  在研发技术的10余年里,中国科学院化学研究所研究员宋延林带领团队共发表SCI收录论文230余篇,被他人引用8000余次;申请国际和中国发明专利70多项,在多个国家获授权发明专利50多项;纳米绿色印刷制版技术在形成系统自主知识产权后,建成了完整的生产线和质量标准体系,从源头上解决了传统制版的污染排放问题。

        

  柯达等国际巨头都是靠感光材料起家,面对非感光的新技术就很难取舍,而这正是我们的机会

  传统的激光照排制版就像相机胶卷一样需要曝光显像,其使用的显影、定影液等化学物质会产生大量污染。即使目前最先进的计算机直接制版技术,也需要感光预涂层和化学处理过程。而纳米绿色印刷技术则完全不需要暗室和曝光过程,也不产生废水和废液,成本还比传统激光照排制版便宜1/3以上。“打个比方,传统的激光照排相当于‘胶片照相机’,较先进的计算机直接制版技术相当于‘拍立得’,而纳米绿色制版技术就像是‘数码相机’。”宋延林说。

  在位于北京怀柔的中科院化学所纳米绿色印刷产业化基地,记者现场感受了纳米绿色印刷技术的神奇魅力。只见生产车间里摆放着几台看似不起眼的制版机,工作人员正将一张铝板放进其中一台机器内,不到3分钟,一张印版就从机器尾端出来了。没有刺鼻的化学药水味,没有排污的管道,甚至没有大的噪音,整个制版过程就轻而易举地完成了。

  宋延林解释说,纳米绿色印刷制版技术的原理就是在亲水的版材上打印出纳米材料形成的亲油的图文区,通过亲油和亲水的差异形成图文区和空白区的差别。制版的版材本身是亲水性质,这使它不沾染油性的油墨;而印刷品上的图文区,则打印上亲油的纳米材料。这样,当印版上机印刷着墨时,打印有亲油纳米材料的区域就得到图片和文字,而没有打印亲油纳米材料的区域还是空白。

  “纳米绿色印刷技术用纳米涂层取代原来电解氧化的过程,用纳米材料打印制版代替曝光成像,用水性墨代替溶剂性墨,可从源头上解决印刷产业链中80%以上的污染。”宋延林说。

  避免感光和冲洗过程,通过纳米材料对表面亲水、亲油性的控制,完成直接打印图案的过程,这个道理听起来似乎并不复杂。

  然而,10多年前,当宋延林第一次提出这个思路时,便备受业界质疑:“如果这个方法确实可行,那国外科研人员和大公司为何迟迟不去做?”

  对此,宋延林的回答是,数码照相技术最早是柯达公司研发出来的,但由于与其核心感光材料产业冲突,柯达犹豫不决最终导致他们没有在数码照相领域引领产业。印刷行业也是如此,柯达、富士、爱克发等国际巨头都是靠感光材料起家,面对非感光的新技术就很难取舍,“而这正是我们的机会”。

  做真正原创性的研究,就一定要敢于挑战别人没做过、做不到的事情,并且要有非常强的自信心,坚信自己能够做成

  如果说遇到好的机遇更多是凭借眼光和运气,那么,能否抓住机遇和应对挑战并最终走向成功,则往往取决于胆识、决心和能力。

  宋延林常用一句话鞭策自己,即人能通过创新和坚持,把“不可能”变为“我能够”。

  宋延林说:“做真正原创性的研究,就一定要敢于挑战别人没做过、做不到的事情,并且要有非常强的自信心,坚信自己能够做成。但也不能盲目自信,而是要基于自己对科学研究的深入认识。在很多人都质疑的情况下,我还要坚持研发纳米绿色印刷技术,一是要挑战不可能,二是我觉得它符合科学的原理,原理行得通,我才去努力。”

  坚定信心之后,2004年,宋延林和两个同事组成了研究小组,利用几万元启动资金,在化学所一个简陋的地下室里开始了最初的研究工作。

  一直以来,在印刷领域,中国走的是跟踪路线,要么买产品,要么买生产线,要么就是买别人的企业然后把技术带回来。而宋延林要做的这个纳米印刷技术是国外没有的,所以没有任何一个成型的技术可以借鉴。

  “不光是技术,从设备到软件都需要自己来开发。所有的用户都希望拿到手的是一套完整成熟的生产线,只需按按钮就能得到产品,所以,即使是我们不擅长的设备和软件难题,也得努力去攻克。”宋延林说。

  经过4年多艰苦摸索和不断创新,2009年,在小小的地下室里,宋延林等人最终研制出纳米材料绿色制版的第一台样机,并给出版社打印出第一批产品。

  宋延林至今对当时的场景记忆深刻。“在给出版社交付第一批产品的前夜,我们几个人整整熬了一个通宵,生怕出任何闪失。第二天捧着精美的打印产品,真是百感交集。”

  你做到的要是世界上最好的结果,而不要满足于是最好的结果之一。哪怕是很小的一件事,都要做到极致

  宋延林说,现代科学技术史上,中国提出的理论体系比较少,自己的梦想是形成中国在绿色印刷领域的理论和技术体系。

  之所以有这样的想法,源于宋延林受到的一次强烈“刺激”。宋延林曾陪同一些国外专家来中国参观绿色纳米印刷产业基地。当他为他们讲解毕昇发明活字印刷术时,一位德国专家当即表示不认可,称活字印刷应该是德国的古登堡发明的,而毕昇只是一个传说。

  “当时我很不服气,可后来我去慕尼黑德意志博物馆参观时,发现确有关于古登堡发明活字印刷的展览和详尽记录,古登堡哪一年铸造了铅字,什么时候制出第一台样机,记录和实物都非常完整。而回头看毕昇发明活字印刷的历史,有记录的仅仅是《梦溪笔谈》里的记载。”宋延林说,“当时我就下决心,一定要让我们的纳米绿色印刷技术被世界承认,要做到这一点就必须有自己完整的理论和技术体系。”

  宋延林团队首先想到的,就是提出纳米绿色印刷三定律。

  “对一个印刷图形来讲,最重要的就是点、线和面的控制,如果你能做到最小的点、最细的线、最平的面,你的印刷质量一定是最高的。在这里我们要首先解决最小点的问题,完成第一个定律。”宋延林说。

  如何控制液滴在固体表面的扩散和转移,这会遇到一个国际性难题——“咖啡环效应”,即一个墨滴从打印的喷孔喷出后会扩散,比喷孔孔径要大。如果能控制让墨滴不是扩大而是缩小,便解决了最小点的问题。经过攻关,宋延林团队做到了用一个25微米的喷孔打印机打出一个1.6微米的点。

  “做出这个结果之后,我跟大家说,现在这个结果只能算是一个偶然,还不能成为常态,所以我们得继续努力,不要急于发表论文,要做就做到极致。”宋延林说。

  最终,在坚持不懈的努力下,宋延林团队可以做到对墨滴大小甚至是取向精准自如的控制。“我们现在可以做到由纳米颗粒组成的墨滴形成非常均匀的点,并能让一个墨滴由一个、两个到几个数目可控的纳米颗粒形成。在此基础上,我们还能做到让纳米颗粒像糖葫芦一样串成一条直线,而之前两个液滴融合后常常会形成一个更大的液滴或波浪线。”

  宋延林说,自己给团队成员和学生设定的要求是,你做到的要是世界上最好的结果,而不要满足于是最好的结果之一。哪怕是很小的一件事,都要做到极致。


  《 人民日报 》( 2016年04月29日 20 版)
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 楼主| 发表于 2016-8-6 10:25 | 显示全部楼层
补发:KBBF晶体


第一季            美耗时15年研成一款材料 突破中国"技术封锁"
KBBF是一种非线性光学晶体材料,它能够将激光转化为史无前例的176纳米波长(深紫外)激光,从而可以制造出深紫外固体激光器。中国花费了15年时间和数以百万计的美元才研制出世界上第一块KBBF晶体,这是由中国科学院陈创天院士领导的研究组(1990年发现)制造出来的,中国最初向全世界的研究者开放提供KBBF晶体。然而,到了2009年,中国意识到这种晶体的战略意义,随即停止对外出口。美国APC公司(联邦国有企业)与克莱门森大学合作从当时开始研制这种晶体,到今日APC公司成为了美国国内唯一生产这种战略性材料的企业。APC公司的KBBF晶体现在已经经过了测试和评估,并展示出了可与中国制造的同类产品相媲美的性能,并且在部分领域有所超越,这将大幅度降低这种材料的成本。
深紫外激光由于波长短、能进行更高精度加工的优点,在半导体光刻、激光光电子能谱仪和激光切割上具有重要的应用。目前,KBBF是唯一能实际输出深紫外激光的非线性光学NLO晶体,但是,KBBF含剧毒铍元素且其晶体层状生长习性严重,因此,急需探索新型深紫外NLO晶体材料。

第二季      你有我优(哈哈)
福建物构所中科院光电材料化学与物理重点实验室罗军华课题组在国家自然科学优秀青年基金和赵三根副研究员主持的海西研究院“春苗”人才专项等项目资助下, 基于元素周期表的对角线规则,利用Al3+取代有毒的Be2+,设计合成了一种新型无铍深紫外NLO材料RABF。RABF 继承了KBBF晶体的结构优点,其结构中[Al3(BO3)OF]∞平面层继承了KBBF晶体中[BO3]3-非线性基元的高度取向一致排列方式,从而保留了KBBF良好的光学性能。实验结果显示,RABF的透过范围达到了深紫外区;在1064 nm波长激光照射下,其粉末倍频效应(1.2 × KDP)与KBBF相当,并且可以实现相位匹配。同时,RABF中[Al3(BO3)OF]∞平面层之间通过键合力强的Al-F和Al-O键紧密连接,计 算表明其层间作用力比KBBF的(K-F离子键)提高了约一个数量级(≥ 9.5 × KBBF),从而使得RABF晶体极大地克服了KBBF的层状生长习性。该课题组与中科院理化所林哲帅研究员合作,对其光学性质作了第一性原理理论计算, 其结果与实验数据相吻合。相关研究成果发表在了美国化学会志(J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 2207-2210)上,并申请了中国发明专利。该研究结果将促进无铍深紫外非线性光学晶体材料的发展。
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发表于 2016-8-6 11:18 | 显示全部楼层

RE: 中国的重大发明、发现,持续更新......(以发中国首次研制出为主)

飞之鹰 发表于 2016-8-6 09:37
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这个大好啊
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发表于 2016-8-8 18:53 | 显示全部楼层
这个是最新的:
中国科学家研究取得突破 或可根治HIV等病毒感染
http://health.people.com.cn/n1/2016/0808/c398004-28618801.html

国际知名科学周刊《自然》(Nature)于近日发表由第三军医大学主导的原创性研究成果,揭示了一群新的CD8+T细胞亚类,阐明了其抑制病毒复制的机制。这一发现有助于理解慢性病毒感染免疫的关键环节,为根治HIV、乙肝等慢性病毒感染提供了新的可能。

在国际学术界,Nature与Science、Cell并称为三大顶尖科技杂志(简称CNS)。第三军医大学主导的这项研究自2013年初启动,在科技部973计划、中组部千人计划及国家自然基金项目资助下,经过科研工作者不懈攻关,历经近4年时间取得重大突破。

该研究论著的通讯作者、第三军医大学叶丽林教授介绍,此前的研究发现,在急性病毒感染中,特异性CD8+T细胞通过杀伤病毒感染的细胞,分泌抗病毒细胞因子从而有效清除病毒。但在慢性病毒感染过程中,病毒特异性的CD8+T细胞却显出医学界称为“功能耗竭”的现象。“此时CD8+T细胞并非不能识别病毒,数量也并没怎么减少,就像警察遇到一群歹徒,本该拔枪射击却无法启动杀伤武器。”他说。

普遍认为,此时CD8+T细胞几乎彻底丧失了清除病毒的功能。但是研究发现,在慢性病毒感染过程中,虽然CD8+T细胞显得“功能耗竭”,病毒却依然维持在相对较低的水平上,没有在短时间内爆发。因此,CD8+T细胞已经丧失功能的观点缺乏说服力。

课题组最终发现,“功能耗竭”的CD8+T细胞仍然具有一定的抗病毒功能,并在很大程度上控制病毒的复制。原来,一群新的CD8+T细胞亚类发挥着关键作用,课题组称之为CXCR5阳性CD8+T细胞。在该项研究中,课题组还确定了Id2/E2A信号轴是生成这一细胞亚群的一个重要调控因子。

据悉,目前治疗HIV、乙肝、肿瘤等慢性病毒感染导致的疾病,化学药物只能在一定程度上抑制病毒复制,尚不能彻底根除。而叶丽林教授指出:“通过一定的手段,增加和稳定这一类CD8+T细胞可以增强其清除病毒的功能。这为从根本上治愈这些疾病提供了新的可能。”

叶丽林教授透露,下一步,他们将沿着这一新的研究策略,把研究成果运用到HIV和肿瘤的免疫治疗研究中,探寻这两种世界级医学难题的可能解决方法和路径。

据了解,清华大学、复旦大学等机构的研究人员也参与了这项研究,第三军医大学吴玉章教授和清华大学的祁海教授同是该论著的共同通讯作者,第一作者则为第三军医大学博士生何然、八年制学员刘诚以及清华大学博士生侯诗玥。(记者黎华玲)

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发表于 2016-8-8 19:58 超大游击队员 | 显示全部楼层
不错的帖子。。。
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发表于 2016-8-16 17:55 | 显示全部楼层
世界首条特高压过江隧道江苏开工 将为华东“蓄电”





世界首条特高压过江隧道江苏开工 将为华东“蓄电”



2016年08月16日  来源:中国新闻网


  中新网常熟8月16日电 (记者 朱晓颖)16日,在距离江苏苏通大桥南岸1公里处的工地上,苏通GIL(气体绝缘金属封闭线路)综合管廊工程开工穿江。
  当天,国家电网公司交流建设部副主任韩先才在现场向记者介绍,这是世界首条特高压过江隧道工程,是长江底最长、最深、电压等级最高、输送容量最大的电力管廊“隧道”。项目建成后,将为中国华东巨大的能源需求“蓄电”。
  这段江底的“穿针引线”工程,规划上几乎与跨江的苏通大桥平行。其江底“埋线”长达5.8公里,隧道盾构直径为12.1米,核准动态投资47.63亿元。
  据介绍,该工程是淮南—南京—上海1000千伏特高压交流输变电工程的“咽喉”工程。而后者,与已建成的皖电东送淮南—浙北—上海工程一起,形成贯穿皖、苏、浙、沪负荷中心的华东特高压环网,构成了中国华东地区的“蓄电池”。

  项目处在华东——中国经济发达地区和能源需求地。韩先才说,华东土地资源宝贵,环境容量、承受力有限,为满足未来巨大的电力需求,不能再走“就地建电厂”的老路,而是改用“接收省外来电”的方式。
  韩先才表示,预计工程建成后,华东将形成巨大的“蓄电”平台,接收外部来电的能力可达3500万千瓦。
  该“蓄电”能力,相当于今年江苏全省最大用电负荷的三分之一强。
  规划图上,江底电力“隧道”并不平坦,是沿着水下地势而建。
  国网江苏经济技术研究院总工程师、项目经理吴威介绍说,这条弯曲的“隧道”,最深下探到江底负75米处,是目前同类工程中“埋线”最深、水压最高的,加之江底地质条件复杂,施工难度可想而知。GIL在全世界的应用量不过700公里左右,技术研发问题也是一大考验。
  苏通GIL综合管廊工程预计于2019年10月竣工。







http://www.chinanews.com/ny/2016/08-16/7974330.shtml
华东, 江底, 韩先, 苏通, 工程
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