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无公害蔬菜高产栽培技术（二）-蔡德-吉林摄影出版社-农业一般性理论技术电子书.pdf 204页
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农业科普知识系列
无公害蔬菜高产栽培技术
主编 卢炳瑞
吉林摄影出版社
图书在版编目(CIP)数据
农业科普知识系列/卢炳瑞主编. 长春:
吉林摄影出版社, 2005.2
. 农业科学-普及
农业科普知识系列 无公害蔬菜高产栽培技术
排版设计 盛世文化传播 北京 有限公司
出版发行 吉林摄影出版社
址 长春市人民大街124号
邮政编码 130021
刷 北京四季青印刷厂
本 8801230mm
总 印 张 479字数 4 550千字
次 2005年2月第一版
2005年2月第一次印刷
数 1-500册
号 ISBN7- S.229
总 定 价 2826.00本册定价 18.00
无公害蔬菜病虫害防治1
防治蔬菜根部病害的新农药
温棚芹菜病害的综合防治2
提高黄瓜霜霉病防效的 四个注意 5
甜瓜常见的几种病害及防治方法 10
昆虫病毒杀虫剂品种发展动态 12
怎样解决农药残留和害虫抗性问题 14
甘蓝类蔬菜常见病害防治 16
冬季日光温室番茄常见生理障碍和落花
落果的防治经验21
菜豆细菌性疫病的发生与防治25
两种最新无抗药性杀菌剂27
巧用蔬菜防病虫28
六种气象灾害下的蔬菜防御对策30
茄子黄萎病的发生与综合防治技术31
芦笋病虫防治35
棚室番茄常见营养性生理病害及防治38
蔬菜病害的农业防治措施40
豆类常见病害防治42
辣椒脐腐病的发生与防治47
秋季大蒜病虫草害防治 51
蔬菜种子带菌处理技术 54
如何识别蔬菜苗期病害症状65
菜螟的防治方法66
蔬菜害虫诱杀技术68
甘蓝类黑腐病发生与防治70
怎样正确使用各类杀菌剂72
保护地蔬菜药害的发生及补救措施73
蔬菜地下害虫的识别与防治77
草木灰防治虫害方法 82
番茄几种主要病害及防治 84
温室蔬菜主要虫害防治技术 89
大蒜叶疫病的综合防治技术93
辣椒烟青虫咋防治94
脱毒马铃薯腐烂病发生规律与生态防治技术95
白菜 甘兰干烧心病及其防治技术 100
如何防治黄瓜生怪瓜 103
大棚韭菜生理干尖原因及防治 104
高锰酸钾在蔬菜病害防治上的应用 107
警惕番茄危险性新病害
番茄溃疡病 110
十字花科蔬菜根肿病无公害化防治 112
常用农药间隔期是多少 114
向您推荐五种蔬菜新药 114
蔬菜怎样使用促根剂 116
冬季蔬菜防寒技术 117
辣椒猝倒病的发生
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中科院未来 15 年发展目标： 建成具有国际先进水平的科学研究基地，培养造就高级科技人才的基地， 促进我国高技术产业发展的基地，成为具有“一流的成果、一流的效益、一流 的管理、一流的人才”的中国科学院，整体实力进入世界同类研究机构前列。大连化学物理研究所发展战略目标： 发挥学科综合优势， 加强技术集成创新， 以可持续发展的能源研究为主导， 坚持资源环境优化和生物技术创新协调发展，创建世界一流研究所。大连化学物理研究所精神： 锐意创新 严谨治学 协力攻坚 追求一流树立社会主义荣辱观的“八个为荣、八个为耻”：中共中央总书记、国家主席、中央军委主席胡锦涛提出关于树立社会主义荣辱观：以热爱祖国为荣、以危害祖国为耻，以服务人民为荣、以背离人民为耻， 以崇尚科学为荣、以愚昧无知为耻，以辛勤劳动为荣、以好逸恶劳为耻， 以团结互助为荣、以损人利己为耻，以诚实守信为荣、以见利忘义为耻， 以遵纪守法为荣、以违法乱纪为耻，以艰苦奋斗为荣、以骄奢淫逸为耻。化学物理通讯Vol.7，№.10 (2006 年 10 月) (总第 79 期)目交 流 与 合 作 国际学术会议录参加“第十六届气动化学激光与高功率激光器国际会议总结”………………李国富(1) 赴法国参加国际会议总结 ………………………………………………………谭成玉(4) 合作研究 赴英国访问总结报告………………………………………………………李经伟?严丽(7) 专 题 论 坛 有序介孔材料及其应用 …………………………………………………………刘艳明(8) 2002 年诺贝尔化学奖得主 Kurt Wüthrich 简介 …………………………………郑珩(13) 创 建 世 界 一 流 研 究 所 国内研究动态 ……………………………………………………………………………(22-25) 新一代超导托卡马克核聚变装置在我国投入运行 中德科学家合作发明多抗原配体图谱技术 我国首获转基因抗黄萎病棉花新株系 我科学家成功解析出 H/ACA 复合物完整结构 科学新闻 …………………………………………………………………………………(26-29) 中科院通过新建研究所把科技布局调整向深层次推进 2006 年诺贝尔奖信息 中国科学院、深圳市政府、香港中文大学携手共建中科院深圳院“边建设边招聘边 科研” 中科院与中广核签署科技合作框架协议开创国有大型企业支持前沿基础研究先例 国外著名研究机构 德国马普学会简介㈥……………………………………………………………姚荣余(30)1国 外 科 技 信 息 元素化学 …………………………………………………………………………………(34-35) 元素开拓尖端技术 镓 铪 制氢引人关注 发光元件应用广泛 下一代半导体的关键 电流漏过少 微细化能源 ………………………………………………………………………………………(36-38) 芬兰开发出新型生物柴油 以技术挑战原油涨价 有效利用廉价的重油 光电变换效率最高的薄膜状太阳能电池 超小型燃料电池 色素增感固体型太阳能电池 新材料 ……………………………………………………………………………………(38-41) 日本制成世界最小的“纳米胶囊” 美正在研发快速检测病原体试纸 由香草提炼抗氧化成分 铝的强度与铁一样 用青紫光照射能发出红光的蛋白质 新技术 ……………………………………………………………………………………(41-44) 日本研制成以微生物为动力的微型马达 美研究人员让硅材料成为激光源 确认实现超耐热新合金的可能性 用酵母菌批量生产酶 新发现 ……………………………………………………………………………………(44-48) 科学家发现艾滋病病毒破坏人体免疫系统的机理 研究显示“脑内大麻”影响运动学习能力 赤藻糖醇可促进牙垢分解 维生素 C 不足会促进老化 啤酒的香气有松弛作用 绿茶成分缓解器官移植后的排斥反应 阐明稻穗难以掉落的基因 生物技术 …………………………………………………………………………………(48-49) 人类胚胎干细胞使盲鼠复明2纳米烧瓶内进行生物体内化学反应 Nature 专辑……………………………………………………………………………………(49) Nature 杂志“芯片实验室”专辑 研 究 生 学 位 论 文 摘 要 博士研究生学位论文摘要 ………………………………………………………………(50-56) 海水绿藻和淡水绿藻光照产氢特征的比较研究 繁茂膜海绵生物修复和生物监测近海养殖水体的可行性研究 繁茂膜海绵原细胞的鉴别、分离纯化和体外培养研究 N-连接蛋白质糖基化分析用微流控芯片平台和方法研究 钽基氮氧化物上可见光光催化分解水制氢研究 苯基脲除草剂及染料木素分子印迹聚合物的制备、识别机理及应用研究 免疫亲和萃取-LC-MS 联用技术在痕量农残分析中的应用研究 硕士研究生学位论文摘要……………………………………………………………………(57) 海绵及其放线菌天然产物提取、活性诱导研究 专 利 公开专利摘要 ……………………………………………………………………………(58-63) 一种用于丁烯歧化制丙烯的催化剂及其制备方法 一种 N,N’-二(磷酸二苯酯)哌嗪类阻燃剂及制备方法 一种保持脱卤反应中催化剂活性和稳定性的方法 一种阻止液相脱卤反应中催化剂中毒和失活方法 一种甲苯甲基化制对二甲苯催化剂的在线修饰方法 一种卤代苯酚类化合物的催化加氢脱卤的方法 一种梯度分离材料 一种质子交换膜燃料电池电催化剂制备方法 一种高活性 PtNi 基质子交换膜燃料电池阳极催化剂 一种质子交换膜燃料电池抗 CO 催化剂及其制备方法 一种 SAPO-11 分子筛的合成方法 一种从微乳液中制备担载型纳米金属催化剂的方法 图 书 档 案 信 息 中 心 科技文献检索方法与技巧 Internet 上的化学资源(三十八)…………………………………………………姚荣余(64)3图书信息 21 世纪科学版化学专著系列图书―《微流控芯片实验室》出版……………高 雁(68)所办期刊目录 ……………………………………………………………………………(70-77) 《催化学报》第 27 卷 第 9 期目录 《色谱》第 24 卷 第 5 期目录 CONTENTS of Journal of Natural Gas Chemistry Vol. 15 No. 3 20064交流与合作 国际学术会议参加“第十六届气动化学激光与高功率激光器国际会议总结”李国富 为了增强与国际间从事氧碘化学激光的科研人员的交流，同时展示我们室近几年来在 氧碘化学激光器研究方面所取得的成果，桑凤亭，陈文武、夏良志和李国富一行四人参加 了于 2006 年 9 月 3 日至 2006 年 9 月 8 日在奥地利举行的第十六届气动化学激光与高功率 激光器国际会议。该会议为每两年一届，到目前为止已经走过了三十二个年头。从 1978 年的第一届开始，此会议就在促进国际上化学氧碘激光器的发展中发挥了不可替代的作 用。来自俄罗斯、美国、日本等 28 个国家的 223 名学者出席了此次会议。各国的科研人 员拿出各自最新的科研成果来进行交流，彼此间共同享受最新的研究进展。与会的文章总 数为 198 篇，其中与 COIL 相关的就有近 40 篇，从事氧碘激光器研究的国家(如美国、俄 罗斯、捷克和日本等)均派出了主要的科研人员参加。会议的内容还涵盖了 CO2 激光器、 准分子激光器、固体激光器和二极管激光器以及相关技术的发展和理论研究工作。 与会期间，捷克的 Kodymova 教授作了化学氧碘激光器技术回顾的报告，总结了各国 在这一领域所取得的成就、介绍并展望了此激光器在各个领域的应用、阐述了目前面临的 问题和挑战。新型的单重态氧发生器依然是化学氧碘激光器发展中最为关键的技术，同时 俄罗斯、捷克和我们所的科研人员报告了各自在单重态氧发生器的最新进展，受到了与会 专家的关注。新型的发生器应该具备以下特点： ⒈ ⒉ ⒊ 氧气的分压可以达到 100Torr。 发生器与超音速喷管的距离尽可能的缩短以减小单重态氧的损失。 高效的气液分离。氯气与 BHP 反应后生成的单重态氧应尽快的从 BHP 溶液中逃逸出来，从而一方面较小单重态氧在液相中的脱活，另一方面也可以减小液体的温升，进1而减小水汽的生成。 ⒋ 工程的放大性适合于机载激光武器和可移动的地基激光武器。在这个大方向的工程需求下，俄罗斯研究的离心式鼓泡发生器使氯气的利用率超过了 90%，同时单重态氧的产率也超过了 60%。在 5cm 的增益长度条件下，化学效率达到了 25%。捷克研究了一种喷雾式单重态氧发生器，氯气是与从喉道喷管中喷射出来的 BHP 进 行反应。由于喷射出来的 BHP 溶液形成雾滴的直径约为数十微米，气液反应的比表面积 增大，而且 HO2 的扩散长度缩短，使得 BHP 使用效率高于射流和转盘式发生器，达到了 40%。我们所研制的均匀液滴发生器单重态氧产率已经达到了 54%，氯气的利用率达到了 98%，在喷管处的功率密度达到了 121.3W/cm2，并在大会上做了口头报告，专家们很感兴 趣。 目前以气体放电产生单重态氧为核心的电激励氧碘激光器也是国际上的研究热点。美 国在这个领域的研究处于领先地位，即二零零四年的激光输出功率为 150mW 之后，目前 的输出功率达到了 1.5W。电激励单重态氧发生器气体组分和活性粒子远比传统的氧发生 器多，同时也更加复杂。在实验上证明了此类氧碘激光器的可行之后，人们更加关注其内 部的化学动力学过程，通过各种数学模型并结合实验结果对其进行了深入的研究。研究表 明：放电生产的氧原子在体系中发挥着至关重要的作用，抑制其对激发态碘原子和单重态 氧的猝灭是进一步发展此类激光器的关键。 适当的加入少量的 NO 或 NO2 是目前解决这个 问题的方法。放电的氧碘激光器(DOIL)的另一个方面的研究就是放电产生碘原子，目前我 们所与俄罗斯都在进行这方面的研究工作并作了墙报展示，俄罗斯采用的直流放电，而我 们采用的是射频放电， 双方也就这个问题进行了一些讨论。 在解决放电电极的污染问题上， 双方的看法不谋而合。 由于化学氧碘激光器光腔压力很低，在实验室中一直采用大体积低压力的真空罐与真 空泵作为压力恢复系统，但是整个真空系统体积大.可移植性几乎没有，因此将已经成功 应用于高能物理、大型加速器、核聚变研究的引射式压力恢复系统应用于 COIL 受到各国 的关注。我们所将在低温真空吸附方面的研究成果作了墙报展示，从事这方面研究的学者2?仔细看了我们的展示并询问了一些详细的实验装置设计和实验数据，还当即索要了文章。 美国空军武器实验室也有近十人参加了此次会议，并且其中两人在大会报告中公布了 美国的机载激光器进展。目前完成了激光器的长时间运转和性能测试，激光器可以连续工 作超过 10s。在最近两年内将完成整体激光器装入飞机中并在陆地上做一些实验，到 2008 年将完成空中机载激光器的测试。通过美国在机载激光武器的计划上看，目前化学氧碘激 光器仍是激光武器中的首选，并且也在投入大量的财力物力来发展它。会议进行过程中， 我们就 COIL、AGIL 和 DOIL 研究中的问题与国际同行进行了讨论，在讨论过程中得到了 二极管激光器和固体激光器等高功率激光器的发展动态。 启示。 同时也了解了 CO2 激光器、 在当今经济全球化的背景下，科研工作也呈现出这样一种趋势。当一个理论创新或是 技术创新出现之后，不再是某个国家关起门来自己做，而是拿出各自的科研成果与其他的 国家共享，一起争取在较短的时间内把科学的问题搞清楚。就某一项大的科学问题，全球 成为了一个有关联的研究团队，每个国家至每个国家的研究所和大学成为了这个科研团队 的一个分支，为了共同的科学问题，大家走到了一起。分工、合作和共享的全球一体化研 究模式正在逐渐形成。英语妙语珍句Don’t expect me to help you, my hands are quite full at this moment.不要指望我来帮助你，我此时此刻都忙得不可 开交。3赴法国参加国际会议总结谭成玉 2006 年 9 月 5 日-10 日，我参加了在法国南部城市蒙彼利埃召开的“第十届甲壳素、 壳聚糖国际会议&第七届欧洲甲壳素学会国际会议”(10th International Conference on Chitin and Chitosan & 7th International Conference of the European Chitin Society)。蒙彼利埃位于巴 黎的南部，是法国的第六大城市。自从 11 世纪便建立了西方国家最早的医药制造业。如 今，在绘画、音乐以及科学技术领域中都有了快速的发展。 第一届甲壳素和壳聚糖国际会议是由英国的 Muzzarelli 教授在 1977 年发起并主持的， 此后每三年举行一次。 此次会议由欧洲甲壳素学会和里昂大学联合主办， 来自中国、 美国、 德国、挪威、日本、韩国、瑞典、西班牙、加拿大等 30 个国家，云集了国际上甲壳素、 壳聚糖等相关研究方面的众多知名专家学者近 300 位各国代表参加了此届会议。其中 80 多位与会代表做了口头学术报告，展出了会议墙报 100 多份。本次会议的主题为近年来有 关甲壳素、壳聚糖、壳寡糖及其它们的衍生物在研究开发方面的最新进展，讨论的热门课 题主要包括：甲壳素、壳聚糖、壳寡糖及其衍生物的生物学、生态学，来源及制备(包括物 理法、化学法和酶法)，在生命科学及其它领域的应用和作用机理，酶解为寡糖过程中相关 酶学特性、酶提取纯化等方面的最新研究结果。 大会报告进行了三天，首先由来自挪威的国际甲壳素学会委员 Olav Smidsrod 教授作 了题为“Highlights from 30 Years of Pure and Applied Research on Chitosans”的大会报告， 介绍了甲壳素和壳聚糖的生产、组成、物理特性、生物活性和应用等主要研究方向(见图 1)和研究进展， 使大家对这一领域的整体研究有了更清楚的了解。 随即来自 30 多个国家的 80 位代表分别作了精彩的报告，并就感兴趣的问题大家展开了热烈讨论。9 日，我作了口 头报告，题目为“Pro-Apoptotic Effect of Chitosan Oligosaccharides on Neutrophils Separated from Glycogen-Induced Peritonitis in Mice” 报告介绍了我组在壳寡糖免疫活性方面的研究， 。 首次发现了壳寡糖对炎症状态下中性粒细胞凋亡的影响。中性粒细胞是机体防御系统的重4要免疫细胞，是抵御外来微生物入侵的第一道防线，具有很高的运动能力和复杂完备的杀 菌系统。报告分为小鼠腹膜炎造模、中性粒细胞的分离、SDS-PAGE 电泳和流式细胞仪测 定壳寡糖对细胞凋亡的影响及其作用机理探讨等方面。结果表明：壳寡糖对炎症状态下的 中性粒细胞凋亡有明显的促进作用，从而可以减缓炎症效应和对肌体造成的损伤。与会代 表还就此报告展开了热烈的讨论。图⒈ 甲壳素、壳聚糖、壳寡糖及其衍生物的主要研究方向 众所周知，甲壳素(chitin)是由 N-乙酰氨基葡萄糖聚合而成的多糖，广泛存在于昆虫、 甲壳类动物外壳、真菌细胞壁及一些藻类中，是继纤维素的第二大类多糖。甲壳素经脱乙 酰化后得到壳聚糖(chitosan)。近几十年来甲壳素和壳聚糖的研究已在国内外广泛开展，但 由于其不溶于水，生物利用度低，在开发和应用上受到很大限制。为此通过化学法、物理 法和酶法将壳聚糖降解为壳寡糖(聚合度为 2-20)，其不但水溶性好，生物利用度高，具有 抑菌、抗肿瘤、调节血脂、调节免疫及活化肠道菌群等多种生理功能，在精细化工、生物 医药、保健食品及农林畜牧等方面具有独特的应用价值，开发了众多产品。我们组采用酶5反应与膜分离耦合技术等现代工程技术制备壳寡糖，形成了一条成熟、可行、具有我国自 主知识产权的生产路线，在国际上处于领先地位。目前，大连中科格莱克生物科技有限公 司(大连化物所附属公司)的壳寡糖生产能力可达 60 吨/每年。 这次会议上我们课题组有 3 份墙报展出，分别包括壳寡糖的化学合成，介绍了壳四糖 简便的化学合成方法；生物活性方面，介绍了壳寡糖对静息的和由伏波酯(PMA)激活的中 性粒细胞的免疫调节活性及其对小鼠由 CCl4 造成的化学性肝损伤保护作用方面的研究工 作。4 篇摘要被收集到会议论文集中。会议期间，我还介绍和宣传了我们组壳寡糖产品的 制备方法和生物活性，并就壳寡糖的研究、应用前景、推广等方面与一些代表进行了交流 与洽谈。 通过参加这次国际会议，进一步了解到了近年来国际上甲壳素、壳聚糖及壳寡糖研究 发展的最新动态、进展和成果，为我们实验室以后的科研工作拓展了思路。同时介绍了我 组的研究工作，结识了这方面的同行与专家，为以后的国际合作研究奠定了基础。 总之，参加这次会议收获不少，使我更加清晰的认识到我组目前在寡糖研究工作的成 绩与进步，坚定了我组深入开展糖免疫学的信心，同时在应用研究中，将继续努力加宽和 加深我们的研究工作内容，积极寻求国际合作伙伴。英语妙语珍句I’m sorry, my hands are tied.很抱歉，我的权利有限得很。6合作研究赴英国访问总结报告李经伟 严 丽受中科院大连化物所和 BP 公司的资助，我和严丽博士于 8 月 13 日到 8 月 28 日赴英 国的 Strata 公司学习全自动微反应器(Microreactor)的操作，现总结如下： 到 Strata 公司后， 负责反应器设计的工程师 Fisher 和负责制造的工程师 Fitzwater 首先 对反应器的设计思想和总体情况做了简要的介绍。 在之后的几天中我们先跟 Fitzwater 熟悉 装置的机械部分，然后一起对装置进行了机械部分的调试。完成了机械部分的学习，我们 又跟随 Fisher 学习了控制装置的软件的操作，反应装置和分析系统如何通过控制软件进行 沟通。最后，Fisher 向我们演示了反应器的装卸和催化剂的装填。 在此次出访的过程中，Strata 公司的接待人员耐心细致地回答了我们的问题，在设备 的调试等方面他们都认真负责，给我印象最深的是他们对安全的严格要求。此次出访完成 了去英国前布置的任务，为即将开始的全面的安装调试做好了准备。7专题论坛有序介孔材料及其应用刘艳明 多孔材料由于具有较高的比表面积，长期以来在吸附、催化和分离等方面有着广泛 的用途。国际纯粹与应用化学协会(IUPAC)定义，按照孔径大小，多孔材料分为3类：微 孔材料(孔径小于2nm)、介孔材料(孔径在2到50nm之间)、大孔材料(孔径大于50nm)。 有序介孔材料是以表面活性剂分子聚集体为模板，利用溶胶凝胶工艺，通过有机物 和无机物之间的界面作用组装生成的孔道规则、孔径介于2-50nm的多孔材料[1]。它具有 很多特性，如介孔孔径均一可调，比表面积大，骨架结构稳定，易于掺杂其他组分，水、 热稳定性较好，内表面易于修饰，颗粒外形丰富多彩等。 1992年Mobil公司的科学家首次报道合成了M41S系列介孔分子筛[2，3]。 它们具有规整有序的孔道结构，比表面积大，孔径可以在1.5～10nm之间可调。这一报道立即引起国际 学术界的重视，从此掀起介孔材料研究的热潮。近年有序介孔材料的研究可归纳如下： ⒈ 在硅基材料基础上合成不同骨架结构和元素组成的有序介孔材料； ⒉ 对一给定骨架结构的有序介孔材料， 优化其合成过程， 开发新的合成体系和路线； ⒊ 微粒形貌的控制，合成均一的材料； 有序介孔材料的结构、形貌和组成都具有多样性，这就决定了它有着广泛的应用领 域。总结近年的研究进展，它主要可以应用于化工、生物医药、环境科学、分离科学、 功能材料制备等领域。 一．化工领域 有序介孔材料具有较大的比表面积，相对大的孔径以及规整的孔道结构，可以处理 较大的分子或基团，是很好的择形催化剂。特别是在催化有大体积分子参加的反应中， 有序介孔材料显示出优于沸石分子筛的催化活性。因此，有序介孔材料的使用为重油、8渣油等催化裂化开辟了新天地[4]。 二．生物医药领域 ⒈ 介孔材料可以应用于酶、 蛋白质等的固定与分离。 一般生物大分子如蛋白质、 酶、 核酸等，当它们的分子量大约在1～100万之间时尺寸小于10nm，相对分子量在1,000万左 右的病毒其尺寸在30nm左右。有序介孔材料的孔径可在2～50nm范围内连续调节和无生 理毒性的特点使其非常适用于酶、蛋白质等的固定和分离[5]。 ⒉ 细胞／DNA的分离。 在不同的有序介孔材料基片上能形成连续的结合牢固的膜材 料，这些膜可直接进行细胞／DNA的分离，已用于构建微芯片实验室。 ⒊ 控释药物。药物的直接包埋和控释也是有序介孔材料很好的应用领域。有序介孔 材料具有很大的比表面积和比孔容，可以在材料的孔道里载上卟啉、吡啶，或者固定包 埋蛋白质等生物药物，通过对官能团修饰控释药物，提高药效的持久性。利用生物导向 作用，可以有效、准确的击中靶子如癌细胞和病变部位，充分发挥药物的疗效。 三．环境科学领域 ⒈ 降解有机废物。环境和能源领域有序介孔材料作为光催化剂用于环境污染物的处 因为介孔 理是近年来的研究热点之一。 例如介孔TiO2比纳米TiO2具有更高的光催化活性， 结构的高比表面积提高了与有机分子接触，增加了表面吸附的水和羟基，水和羟基可以 与催化剂表面光激发的空穴反应生成羟基自由基，而羟基自由基是降解有机物的强氧化 剂，可以把许多难降解的有机物氧化成二氧化碳和水等无机物。 ⒉ 气体吸附剂。同传统的微孔吸附剂相比，有序介孔材料对氩气、氮气、挥发性烃 和低浓度重金属离子等有较高的吸附能力。采用有序介孔材料不需要特殊的吸附剂活化 装置，就可回收各种挥发性有机污染物和废液中的铅、汞等重金属离子。而且有序介孔 材料可迅速脱附、重复利用的特性使其具有很好的环保经济效益。 另外，有序介孔材料在汽车尾气处理，水质净化等方面[6]也有着很好的应用前景。 四．分离科学领域 有序介孔材料具有高的比表面积和吸附容量，是一种理想的吸附材料。经过改性后9的介孔材料能够展示未经改性的材料所不具备的特性，在分离中有着广泛的用途。目前 人们已利用其吸附性能来分离无机离子、有机小分子和生物大分子。 多孔硅胶通常用作硅基质的色谱填料，其比表面积一般小于500m2/g。有序介孔硅胶 的比表面可高达1,600m2/g，孔径分布窄，并且由于孔形状和大小均一而有利于传质，有 望成为具备良好分离能力的色谱填料。有序介孔材料具有高的比表面，孔径较传统色谱 填料大， 在分离生物大分子和药物分子上具有优势。 C18-SBA-15 作为液相色谱的填料除 了具有反相色谱的分离机制外，还有分子筛的作用。作为介孔分子筛，与一般的色谱填 料相比，除了表面孔以外，内部还有几乎完全相同的孔道结构，从而减少扩散带来的影 响，使色谱峰的展宽和拖尾现象得到改善。赵建伟等[7]用SBA-15 作为色谱固定相来分离 巯基化合物。未硅烷化的SBA-15 无法完全分开半胱氨酸、6-巯基嘌呤、多巴胺和谷胱甘 肽， 但是由于半胱氨酸和谷胱甘肽分子量差异较大， 在SBA-15 分子筛的作用下可以得到 部分分离。分析物在C18-SBA-15上和在市售C18键合硅胶柱上流出顺序相同，但色谱峰 的展宽和拖尾现象得到改善，并且多巴胺的塔板数较市售C18键合硅胶柱提高1倍。Dai[8] 等 人 通 过 Gel-casting 的 方 法 成 功 制 备 了 有 序 介 孔 的 硅 胶 整 体 柱 ， 这 种 整 体 柱 具 有 Bimodal(介孔和大孔)结构，孔隙率较高，传质较好，柱压低，可实现快速分离。在流速 为5mL/min时，柱压为87bar，苯酚和甲苯在0.4min内可以完全分离。目前用作HPLC填料 的有序介孔材料的主要有硅基MCM-41、 MSU-n、 SBA-3 和SBA-15以及非硅基的氧化锆。 五．功能材料领域[9] ⒈ 储能材料。有序介孔材料具有宽敞的孔道，可以在其孔道内原位制造出含碳或钯 等储能材料，增加这些储能材料的易处理性和表面积，使能量缓慢地释放出来，达到储 能的效果。 ⒉ 介孔中客体材料组装。介孔材料的特征是超大比表面积，孔排列高度规整，孔径 尺寸在广泛范围内可调，表面有大量的活性中心，易于表面修饰和改性。以介孔为主体， 可组装多种客体材料，形成量子点、量子线，显示丰富的主体-客体效应。 利用纳米介孔材料规整排列的孔道作为“微反应器”和它的载体功能，合成出各种10纳米微粒或量子线复合组装体系具有特别的优势。由于孔道尺寸的限制与规整作用而产 生的小尺寸效应，已观测到这类复合材料体系可显示出特殊的光学特性与电磁性能，例 如经过改性的介孔氧化锆材料显示出特殊的室温光致发光现象。这些都可为介孔及其复 合材料体系在光学微器件、微传感器等领域开展应用研究探索，进行相应的开发。 有序介孔材料在很多应用领域都表现出了很大的优势，但仍存在一些问题尚待解决。 在介孔材料研究领域，面临的主要挑战是来自生产实际的需要。现在最主要的问题是现 有的材料还不能完全满足多数应用的具体要求，有序介孔材料目前尚未获得大规模的工 业化应用。总结介孔材料面临的问题可以归纳为以下几个方面： ⒈ 虽然在功能性材料、电磁性质及催化剂等方面取得了一些成果，但目前的研究大 都限于制备及性能的讨论上， 如何大规模的制备与研究功能(复合)材料的特异性能是当今 面临的一大课题； ⒉ 许多介孔材料的微结构(细节部分)还不清楚，需要改进理论模型，开发更多更好 更有效的原位分析鉴定手段来研究材料和生成机理，尤其是非硅体系； ⒊ 更有效的控制有序多孔性材料的微观结构和宏观形态，不局限于传统的方法，探 索全新的合成途径；寻找廉价、低毒、简便、快速的合成方法； ⒋ 与微孔沸石分子筛和匀相催化剂相比，介孔材料的催化活性(酸性等)尚需继续提 高[10]； 介孔分子筛是近年来材料科学领域兴起的一个前沿学科，已成为当今科学界研究的 一个热点。介孔材料的优良而广泛的应用性能是使其得以迅速发展的巨大推动力。由于 介孔材料在分离提纯、生物材料、化学化工、催化、信息通讯、环境、能源、新型组装 材料等领域具有潜在的用途，可望得到更多更优异的实用品种，以满足更高更广泛的需 要[10]。完全有理由相信，随着研究工作的进一步深入，根据实际需要人们将能设计并合 成出更多性能优异的有序介孔材料，有序介孔材料将在21世纪材料科学的发展中发挥重 要的作用。11参考文献： [1] Stein A，Brian J M，Rick C S.，Advanced Materials，03-1419 [2] Kresge C T，et al.，Nature，：710-712 [3] Davis M E，et al. Nature，：813-821 [4] Jana S K，et al.，Applied Catalysis A-General，：33-41 [5] 裘式纶等，高等学校化学学报，52-1854 [6] Sayari，et al.，Chemistry Materials，2-216 [7] Zhao J W，et al.，Chemical Communications，2-753 [8] Dai S，et al.，Chemical Communications，-2681 [9] Yang C T，et al.，J Physical Chemistry B，： [10] 徐如人等，分子筛与多孔材料化学，科学技术出版社，8英语妙语珍句I can never thank you enough.我不知道怎么多谢你。122002 年诺贝尔化学奖得主 Kurt Wüthrich 简介郑 珩经过波谱学家们数十年的努力，核磁共振波谱方法(NMR)已经成为研究生物大分子 结构不可或缺的利器。瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH)的 Kurt Wüthrich 教授由于在发展 现代脉冲核磁共振方法研究生物大分子在溶液中空间三维结构方面做出了大量开拓性的 工作，理所当然的被授予了 2002 年诺贝尔化学奖的至高荣誉。同年，与 Kurt Wüthrich 分享这一奖项的还有美国的 John B. Fenn 以及日本的 Koichi Tanaka，他们二人是在发展 质谱方法分析生物大分子结构方面做出了杰出贡献。 1938 年 10 月，Kurt Wüthrich 出生于瑞士阿尔堡(Aarberg)。 年，他在波 恩大学(University of Bern)获得物理、化学及数学学士学位。1964 年，他获得巴塞尔大学 (University of Basel)博士学位，并留校一年从事博士后研究。在这期间，Wüthrich 从事的 研究工作是利用顺磁共振(EPR)研究铜化合物在一些自发氧化反应中的催化活性，这是他 初次接触磁共振波谱学。 年，他在美国加州大学伯克利分校(UC Berkeley)的 博士后研究工作开始转向了核磁共振波谱方法学。Wüthrich 学术生涯最重要的转折起始 于 1967 年，他进入美国贝尔实验室(Bell Telephone Laboratories in Murray Hill)，利用一台 在当时属于最新技术的超导磁体核磁共振谱仪进行血红素蛋白的结构分析，也许他自己 都没有料到，这一步开启了一个伟大的时代。1969 年，Wüthrich 回到瑞士 ETH，继续其 在核磁共振波谱解析生物大分子三维结构的方法学方面的研究。 谈到研究生物大分子三维结构这个话题，不得不提及 X-射线晶体衍射技术。在物质 结构解析方面，该技术已经被公认为一种最权威的方法。但是，依赖 X-射线晶体衍射来 鉴定生物大分子的三维结构有其局限性。以蛋白质的结构解析为例，衍射方法要求首先 要获得蛋白质的单晶，而很多蛋白质难以形成晶体，这给 X-射线衍射方法带了了难以克 服的困难。其次，生物大分子在溶液中往往具有与单晶状态不同的三维结构，且更接近 这些分子在生物活体细胞中的状态。所以，用核磁共振方法解析生物大分子三维结构不13仅仅是 X-射线衍射方法的一个重要补充，其优越性在于提供了一种研究活体生物大分子 的方法。 核磁共振波谱技术是利用几特斯拉至几十特斯拉的强磁场使分子中原子核的自旋能 级产生分裂(塞曼效应)，然后用数十或数百兆赫兹的射频场激发，使其发生共振跃迁。核 磁共振波谱中，一个最基本的概念是化学位移。以 1H 核为例，当所观测的 1H 核周围的 化学环境不同时，会引起 1H 核外磁屏蔽的差异，这一差异直接反映为 1H 核共振频率的 差异，即化学位移的不同。利用化学位移这一重要参数，人们可以分辨出不同化学环境 的 1H 核。 涉及大分子的结构分析时， NOE 效应(Nuclear Overhauser Effect)是很重要的，即原 子核之间的偶极-偶极耦合的大小与原子核间距的六次方成反比。简单的讲，NOE 效应是 表征原子核间距大小的一个重要参数。借助 NOE 效应，可以对一维氢谱做出更为准确的 解析。 Figure 1 给出了一个简单的例子， 亚铁血红素的化学式列于 Figure 1.a 中， Figure 1.b 给出了该分子 1H NMR 全谱以及分别预饱和照射 α，β，δ氢所得到的 NOE 差谱。在差abFigure ⒈ a. 亚铁血红素化学结构式 b. 亚铁血红素的一维氢谱全谱(下)以及 NOE 差谱(上) 谱中，只能观察到与对应的 α，β，δ氢原子空间距离较近的氢原子的共振峰，简化了谱14图，有助于我们对这个大分子复杂的一维氢谱做出归属。NOE 另外一个重要的应用就是 在瞬态 NOE 实验中，改变选择脉冲照射的时间(τ)，便可得到不同强度的 NOE 差谱，根 据经验公式 NOE∝f(τ)/( r)6，可计算出两个原子的核间距(r)。 理论上， 我们可以利用 NOE 效应， 逐步的对肽链上的质子作出归属， 即所谓的 Walking Along the Polypeptide Backbone。如 Figure 2 所示，我们从 Y21 的氨基质子出发，通过三 条路线进行逐步的归属。其一是 Y21 这个氨基质子与它本身的 α 质子之间的关系，这个 可以通过 NOE 也可以通过 J 耦合得到归属。其二是从 Y21 的氨基质子与 R20 的 α 质子 之间， 通过 NOE 效应建立关联。 第三条路线就是 Y21 氨基质子与侧链的 F45 的氨基质子 之间的 NOE 关联。不得不指出的是，这一方法往往只具有理论意义，实践起来有很大的 难度―大分子的一维氢谱在十几个 ppm 的范围内重叠了上百条谱线，使得难以进行选择 性预饱和照射和获取 NOE 效应，因此实现谱线归属是非常困难的。HOCR1HO CR2HOCNCHNCHNY21R20Figure⒉ 牛胰岛素蛋白抑制剂(BPTI)β 回折片断 (●：氨基质子，▲：α 质子，□：β 质子，) 二十世纪七十年代， 二维核磁共振波谱技术得到飞跃发展。 1980 年， Wüthrich 和 Ernst 教授将二维核磁共振谱的技术，应用于生物大分子溶液结构的研究。Ernst 教授由于在这15方面的重要贡献获得了 1991 年的诺贝尔化学奖。 正如 Wüthrich 教授所说的， 二维核磁共 振技术把一维谱图中拥挤的谱线放到一个二维平面上，并可以选择性的建立起不同质子 之间的相关性，从而可以对氢谱作出更细致和准确的分析和归属。二维核磁共振技术的 发展，将利用核磁共振解析生物大分子溶液结构的研究工作向前大大的推进了一步。 首先，介绍在大分子结构分析中最为重要的两个二维谱技术。其一为二维 NOE 谱， 即 NOESY 谱。Figure 3.a 给出了 NOESY 的脉冲程序和一个简单的示意谱图。对角线上 的峰对应的是混合时间内没有发生磁化矢量交换的信号，简单的说，对应的是一维氢谱 中的信号。最为重要的信息是由交叉峰给出的。以 A 和 C 的交叉峰为例，该交叉峰的出 现说明了 A 和 C 有强的 NOE 效应，即 A 和 C 的核间距较近(小于 0.5 nm)。Figure 3.b 展 示的是 BPTI 的 NOESY 谱， 箭头所示的这个对角峰说明了 F33 的氨基氢和 T32 的 α 氢有 较强的 NOE 效应。其余皆可类推。abFigure ⒊ a.. NOESY 的基本脉冲程序以及示意谱图 b. BPTI 的 NOESY 谱图 在 NOESY 实验中，改变不同的混合时间，可以得到一组具有不同强度交叉峰的 NOESY 谱图，从而建立起与一维 NOE 实验类似的 NOE 强度变化曲线，通过这个曲线， 我们可以计算对应质子之间核间距的大小。此外，NOESY 谱还是研究分子空间构象的一16个重要手段。由 Figure 4 给出的例子可以看出，对角峰上两个质子共振信号分别对应这 条多肽链序列上相距甚远的一个氨基氢和一个 α 氢。如果这条肽链是以左图所示的拉伸 状态存在，这两个质子之间不会有较强的 NOE 效应发生。但是我们在 NOESY 谱中发现 了这两个质子的交叉峰，说明这条肽链接近于右图所示的回折结构。由此我们可以看出 NOESY 在研究分子的空间结构中的重要作用。Figure ⒋ NOESY 应用实例 在大分子结构测定中，另一个重要的二维核磁共振技术为同核化学位移相关谱(即 COSY 谱)。COSY 谱的解析与 NOESY 谱类似，对角峰对应着一维谱图中的共振信号， 而交叉峰给出的是相应核通过化学键发生 J 耦合的信息。结合 COSY 和 NOESY 谱， Wüthrich 教授建立了一套确定蛋白质序列(sequence-specific)的归属法则。由 COSY 谱给 出的 J 耦合信息，可以得到每一个残基内通过化学键相连的质子的信息。而通过 NOESY 谱，则得到不同残基之间的质子的空间效应。结合这两种谱提供的信息，可以逐步对肽 链进行归属。如 Figure 5 所示，虚线相连表示的是利用 COSY 谱得到的 J 耦合信息，而 箭头相连表示的是利用 NOESY 谱得到的核偶极耦合的信息。17Figure⒌ Sequence-Specific 归属的基本法则 前面的例子我们已经看到， COSY 和 NOESY 谱中， 在 可以把 NOESY 谱的左上半部 分和 COSY 谱的右下半部分结合起来，以方便归属。Figure 6 给出一个 BPTI 的 NOESY/COSY 谱图：从谱图中的 N24 的氨基质子出发，在 NOESY 谱里面，可以找到它 与 Y23 的 α 质子相关的交叉峰；从这个交叉峰，我们可以在对角峰上找到 Y23 的 α 质子 的共振信号； 接下来在 COSY 谱里面找到了与 Y23 残基上的 α 质子通过 J 耦合产生 COSYaFigure⒍ a.bBPTI 的 NOESY/COSY 连接谱图 b. BPTI β-回折片断 (●：氨基质子， △：α 质子， ：NOE 连接， ：J 耦合连接)18交叉峰的 Y23 氨基质子的共振信号； 然后， 从这个 Y23 氨基质子出发， 又可以在 NOESY 谱里面找到与该质子有 NOE 效应的 F22 残基的 α 质子，由 F22 残基的 α 质子的对角峰， 在 COSY 里面又可以找到通过 J 耦合与之产生交叉峰的 F22 残基的氨基质子。 以此类推， 就可以逐步将这些谱峰进行归属， 确定其一级结构。 认真分析其残基之间的 NOESY 交叉 峰， 便可以确定其β折叠二级结构， 结合理论计算， 最后确定了蛋白质 BPTI 的三维结构。 通过二维核磁共振谱图的解析，可以确定蛋白质的 α 螺旋、β折叠和无规线圈等不 同的二级结构，进一步通过 NOE 约束的动力学等理论计算确定蛋白质的三维结构。 Wuthrich 研究组已经建立起了一套利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结 构的方法， 为此， 他获得了 2002 年诺贝尔化学奖。 在实际操作中， 需要分别制备重水(D2O) 和 90% H2O/D2O 的生物大分子溶液样品。使用重水做溶剂，是为了避免普通水中大量质 子的共振信号对谱图的干扰。但是重水带来的一个问题是重水中的氘与氨基氢发生交换。 当某个氨基氢发生了氢氘交换后，在 NOESY 以及 COSY 谱就不再产生 1H 共振信号，按 肽链顺序的归属程序就会被这个交换了的质子中断。所以，两种溶剂是相辅相成的，必 须结合两种溶液样品的谱图，才能对氢谱进行更好的归属。接下来的工作就是采集各种 核磁共振谱图，一维氢谱、NOESY、COSY 等。利用 NOE 效应进行顺序归属，初步定出 氨基残基的顺序，即蛋白质的一级结构。然后结合 1H-1H NOE 效应和 J 耦合信息，确定 各个二级结构单元。最后要汇总利用 NOE 得到的核间距信息，借助各种理论计算方法， 优化构象，最后得到蛋白质的三维结构。这里需要强调的是，解析谱图并推导二级结构 和构象的优化计算是一个需要反复推敲的过程， 往往要不断调整参数， NOESY 理论谱 将 和实验谱进行多次的匹配，才能得到准确的核间距信息。 Figure 7 所示的是由 Wüthrich 研究组在 1985 年得到的 BUSI(牛的精液蛋白酶抑制剂) 的三维结构图。这是世界上第一个通过核磁共振波谱方法测定的球蛋白三维结构图。 在 Wüthrich 和 Ernst 建立了测定溶液中生物大分子三维结构的核磁共振方法后的二 十年间， 该方法的发展和在生命科学中的应用已取得了相当丰硕的研究成果。 Wüthrich 仅 小组就测定了 50 多种蛋白质和核酸的三维结构，其中包括 Prion 蛋白质，该工作推动了19疯牛病致病机理的研究。1997 年，Wüthrich 进一步发展出了能测定更高分子量分子的三Figure⒎ BUSI ⅡA 的核磁共振结构图 维结构的 TROSY(Transverse Relaxation-Optimized Spectroscopy )方法。 在最近发表的一篇 文章里面，他们利用改进的 TROSY，已解析出分子量高达 900kDa 的生物大分子的三维 结构。在打破了分子量的限制后，核磁共振测定大分子结构的方法必将在生物和医药领 域发挥更大的作用。 参考文献 1. J.Chem.Phys.,6-4473 2. J.Am.Chem.Soc.,4-7096 3. Biochim. Biophys. Acta.,-194 4. Biochem. Biophys. Res. Comm.,-6 5. Eur. J. Biochem.,-384 6. J. Mol. Biol.,-319 7. J. Mol. Biol.,-751 8. J. Mol. Biol.,-315 9. Proc. Natl. Acad. Sci.,66-12371 10. Proc. Natl. Acad. Sci.,85-13590 11. Proc. Natl. Acad. Sci.,4-83392012. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21.Nat. Struct. Biol., -925 FEBS Letters, -178 Nat. Struct. Biol.,4-1959 J. Mol. Biol.,-227 Nature, , 207-211 Angew. Chem. Int. Ed., 0-3363 Proc. Natl. Acad. Sci., ,
Proc. Natl. Acad. Sci., ,
Proc. Natl. Acad. Sci., ,
Website: http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/ 致谢 衷心感谢 502 组韩秀文老师在完成这个 seminar 的过程中的指导和帮助。英语妙语珍句I can’t believe my eye.我简直不敢相信自己的眼睛。21创建世界一流研究所 国内研究动态新一代超导托卡马克核聚变装置在我国投入运行由我国自行设计、研制的世界上第一个全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置 (EAST)9 月 28 日在进行首轮物理放电实验过程中，成功获得电流 200 千安，时间接近 3 秒的高温等离子体放电，表明世界上新一代超导托卡马克核聚变实验装置已在中国首先建 成并正式投入运行。 中国科学院今天还组织专家对 EAST 装置进行了工艺鉴定， 专家认为， EAST 圆满完成了全部工程建设指标，这在国家大科学工程的评价中是少有的。 EAST 的科学目标是通过实验研究，为未来建造稳态、高效、安全的托卡马克类型的 聚变反应堆提供重要的工程技术和物理基础。EAST 装置集全超导和非圆截面两大特点于 一身，同时具有主动冷却结构，它能产生稳态的、具有先进运行模式的等离子体，国际上 尚无成功建造的先例。8 年多来，EAST 团队充分发扬自力更生、艰苦奋斗的精神，解决 了大型超导磁体研制等许多重大科学技术难题，获得了一系列具有自主知识产权的、可对 国民经济产生重要作用的高新技术。 据了解，EAST 装置的关键部件――超导磁体和某些重要子系统，如国内最大的 2 千 瓦液氦低温制冷系统、总功率达到数十兆瓦的直流整流电源、国内最大的超导磁体测试设 备等，均由中科院等离子体所的科技人员自主研发、加工、制造、组装、调试，全部达到 或超过设计要求。与国际上同类实验装置相比，EAST 是使用资金最少，建设速度最快， 投入运行最早，投入运行后最快获得首次等离子体的先进超导托卡马克核聚变实验装置。 EAST 的建设使中国聚变研究向前迈出了一大步，已成为一个吸引各国优秀聚变科学家到 中国来进行广泛、重要国际合作研究的先进的实验平台，受到全世界聚变界的高度重视。 EAST 装置的等离子体放电持续时间设计值是 1000 秒，温度将超过 1 亿摄氏度，虽然 EAST 比国际热核聚变实验堆(ITER)在规模上小很多，但两者都是全超导非圆截面托卡马22克，也即两者的等离子体位形及主要的工程技术基础是相似的，而目前 ITER 尚未开工建 设，EAST 至少比 ITER 早投入实验运行 10~15 年，因此，无论从人才培养还是奠定工程 技术及物理基础的角度来说，EAST 都将为 ITER 计划作出重要的、实质性贡献，并进而 为人类开发和最终使用核聚变作出重要贡献。 由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体所承担的“EAST 全超导托卡马克实验装 置”是国家“九五”大科学工程， 它是由专家们经过数年评审和论证， 在上百个重大建议项目 中挑选出来的。1997 年由中央科技领导小组批准，1998 年国家计委正式立项，2000 年 10 月正式获准开工建设，2005 年底完成了主机总装以及各分系统的研制和安装工作，2006 年初成功进行了首次工程调试。最近半年来，EAST 工程团队的科研人员夜以继日地对装 置进一步完善，在这一次首轮物理实验放电中首次成功获得了高温等离子体放电。 中国科学院网站()首页&新闻&要闻，2006 年 9 月 29 日；科学 时报，2006 年 9 月 28 日，作者：保婷婷。姚荣余推荐 据悉： 《人民日报》《光明日报》《科技日报》和中新社均就“全超导非圆截面托卡 、 、 马克核聚变实验装置(EAST)”初试成功发布信息。中德科学家合作发明多抗原配体图谱技术中科院上海生命科学研究院马普计算生物学研究所和德国马格德堡大学日前携手找 到了“捷径” ：他们合作发明的“多抗原配体图谱(MELK)”技术，能同时在单个细胞内检 测跟踪上百个蛋白质。10 月 2 日出版的国际权威学术刊物《自然?生物技术》(Nature Biotechnology)，将这篇论文选作封面文章。 蛋白质是细胞最重要的结构成分，参与几乎所有的生命活动过程。在细胞“社会”里， 蛋白质“公民”的一举一动都备受科学家关注，但采用以前的研究方法追踪其行迹，一次 只能“排摸”几个或十来个蛋白质。比如，寻找与疾病相关的蛋白质靶点，需研究许多张 病理切片。德国马格德堡大学的瓦尔德?舒伯特教授、计算生物学研究所所长德乐思教授和23另外 8 位合作者，应用多维自动荧光显微技术，让蛋白质的拓扑结构在显微镜下快速“现 形” 。在同一张病理切片上，科研人员可以同时跟踪上百个蛋白质，不仅将它们在活细胞 中的三维分布尽收眼底，而且能掌握它们互相之间的复杂关系。 科学家还运用 MELK 技术分析癌症、 慢性疼痛和牛皮癣三种疾病， 得到了大量的复杂 数据，并发展了处理这些复杂数据的基本理论概念和计算方法。研究成果显示，MELK 技 术可用于识别人类疾病的新诊断标记， 寻找治疗靶标， 确定组成蛋白质网络的蛋白的定位。 封面文章指出： “细胞中具特定功能的分子网络中的蛋白质必然服从一定的时空组合 关系，而检测和量化这种组合关系是后蛋白质组学中的最大挑战。 ”中科院上海生命科学 研究院马普计算生物学研究所，由中国科学院和德国马普学会共同成立于去年 10 月，是 德国马普学会在中国的第一个伙伴研究所。短短一年内，该研究所已经从全世界招聘了近 十名优秀科学家，并迅速和欧洲、美国、日本、韩国、新加坡等国家的国际知名研究机构 开展了全球性合作。由该所参与完成的这一蛋白质检测新技术，将揭开活细胞生命的神秘 面纱。 中国科学院网站()首页&新闻&要闻，2006 年 10 月 7 日， 原文出处：上海生命科学研究院/新民晚报记者董纯蕾。姚荣余推荐我国首获转基因抗黄萎病棉花新株系新华网北京 8 月 30 日电(记者 姚润丰) 我国科学家在世界上首次获得转基因抗黄萎病棉花新株系。这将使棉花“癌症”有望得到根治。 据在山东惠民县的田间病圃最新观察鉴定，棉花黄萎病的感病对照品种发病率为 99.1%，病情指数高达 82.0 的情况下，有 16 个转基因株系的病情指数在 20 以下，其中 1 个株系病情指数只有 7.26，达到高抗黄萎病水平。 有棉花“癌症”之称的黄萎病，是比虫害还要难治的重要病害，能长时间在土壤中存 活，并在植物茎秆的“维管束”里蔓延，如同癌细胞在人的血管里扩散，用化学防治难以24奏效。 上世纪 90 年代初， 黄萎病上升为棉花第一大病害， 并连续多年严重发生。 在全国 8,000 万亩棉田发病面积达到一半， 造成皮棉损失年均以亿公斤计。 在棉铃虫已被控制后的今天， 黄萎病成了影响棉花产量和品质的主要障碍。 然而， 世界上迄今没有找到高抗黄萎病的 “资 源” 。 中国农业大学植物病理系齐俊生博士课题组，在导师李怀方教授指导下，经 6 年艰苦 努力，从“海岛棉”中分离、克隆出有自主知识产权的抗黄萎病基因“At7” ，并导入“陆 地棉” ，从而培育出高抗黄萎病的新株系。 …… 中国农大新闻网，2006 年 09 月 12 日 报道。井倩推荐我科学家成功解析出 H/ACA 复合物完整结构8 月 30 日， 《自然》网站在线发表了由北京生命科学研究所叶克穷实验室完成的论文 《H/ACA 核糖核酸蛋白质复合物的晶体结构》 。该论文第一次完整解析了催化假尿嘧啶形 成的 H/ACA 核糖核酸蛋白质复合物的空间结构。 文章审稿人评价说，该工作“显著提高了对 H/ACA 复合物各个组分功能以及对催化 相关结构的理解”“是一项对核糖核酸修饰领域十分重要的贡献” ， 。 …… EDU(/)首页&科研发展&科技前沿&生命科学， 2006 年 9 月 5 日；原载：科技日报。井倩推荐25科学新闻中科院通过新建研究所把科技布局调整向深层次推进9 月 23 日，中国科学院与厦门市人民政府签订了《共建中国科学院城市环境研究所协 议书》 。至此，在一周的时间里，中科院先后在京外新建了 5 个研究所。这一系列举措表 明，中科院以新建研究所的形式把科技布局调整继续向深层次推进，以在国家科技体制改 革中发挥示范推动作用。 这次中科院新建研究所的行程始于 9 月 17 日。全国人大常委会副委员长、中科院院 长路甬祥亲自带队， 在沿海省市签协议， 搞奠基， 构筑了中科院的又一批创新平台。 日， 17 路甬祥和山东省省长韩寓群、青岛市常务副市长崔锡柱共同签订了中科院与山东省、青岛 市共建中科院青岛生物能源与过程研究所的协议。同日，路甬祥又与山东省省长韩寓群、 烟台市市长孙永春签订了中科院与山东省、烟台市共建中科院烟台海岸带可持续发展研究 所的协议。18 日，路甬祥和江苏省省长梁保华、苏州市市长阎立签署了中科院与江苏省、 苏州市共建中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所协议书。22 日，中科院副院长施尔畏和 深圳市常务副市长刘应力分别代表双方签署了中科院、深圳市共建中科院深圳先进技术研 究院的协议书。23 日，施尔畏和厦门市市长张昌平分别代表双方签署了共建中科院城市环 境研究所协议书。 …… 在知识创新工程三期，中科院将把新建研究所控制在 10 个左右，除了新建立的 5 个 研究所，2008 年至 2010 年，中科院将有选择地以合作共建方式再新建 5 个左右的研究所。 中国科学院网站()首页&新闻&要闻，2006 年 9 月 26 日； 原载：科技日报 9 月 25 日，作者：李大庆，张建琛。姚荣余推荐262006 年诺贝尔奖信息⒈ 化学奖 获奖者：Roger D. Kornberg(罗杰?D.?科恩伯格) 获奖者所属单位：Stanford University, Stanford, CA, USA (斯坦福大学) 获奖成就： “For His Studies of the Molecular Basis of Eukaryotic Transcription”(真 核转录的分子基础研究)； ⒉ 物理学奖 获奖者：⑴ John C. Mather(约翰?C.?马瑟) ⑵ George F. Smoot(乔治?F.?斯莫特) 获奖者所属单位：⑴ NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD, USA(美国国 家航空和宇宙航行局戈达德航天中心) ⑵ University of California, Berkeley, CA, USA(加州大学伯克利分校) 获奖成就： “For Their Discovery of the Blackbody Form and Anisotropy of the Cosmic Microwave Background Radiation”(发现宇宙微波背景辐射的黑体形式和各向异性)； ⒊ 生理学医学奖 获奖者：⑴ Andrew Z. Fire(安德鲁?Z.?法尔) ⑵ Craig C. Mello(克雷格?C.?梅洛) 获奖者所属单位： Stanford University School of Medicine, Stanford, CA, USA(斯坦福 ⑴ 大学医学院) ⑵ University of Massachusetts Medical School, Worcester, MA, USA(马萨诸塞大学医学 院) 获奖成就： “For Their Discovery of RNA Interference-Gene Silencing by Double-Stranded RNA”(发现 RNA 干扰机理―受双链 RNA 抑制的“基因沉默”现象)。 原始信息发布在“诺贝尔奖”网站主页 2006 年 10 月 2-4 日 发布的“公告”里，网址：http://nobelprize.org/。姚荣余 编译27中国科学院、深圳市政府、香港中文大学携手 共建中科院深圳院“边建设边招聘边科研”科学时报深圳 9 月 22 日讯(记者郑千里 刘英楠) 今天上午，在全国人大常委会副委 员长、中国科学院院长路甬祥，广东省委常委、深圳市委书记李鸿忠和香港中文大学校长 刘遵义等的见证下，中国科学院党组成员、副院长施尔畏和深圳市常务副市长刘应力分别 代表双方签署《中国科学院、深圳市人民政府共建中国科学院深圳先进技术研究院协议 书》 ，同时还与香港中文大学副校长杨纲凯签署《中国科学院、深圳市人民政府、香港中 文大学共建中国科学院香港中文大学深圳先进集成技术研究所协议书》 。 根据路甬祥院长和施尔畏副院长关于“边建设、边招聘、边科研”的要求，深圳先进技 术研究院筹建工作组齐心协力，在短短几个月里已招聘员工 106 人、客座学生 54 人，人 力资源管理体系正常运行；建成深圳先进集成技术研究所下设的 7 个研究中心，开展 10 个方向性项目的研究工作；结合国家、地方的科研计划和企业需求开展了近 20 个项目的 申请工作，其中申报国家“863”计划项目 12 项，工程中心还与 10 多家企业达成了合作意 向，科研环境建设进展顺利，以深圳一流的工作效率，在很短时间内装修了 5000 平方米 办公用房和 90 套青年公寓，现已全部投入使用。 …… 中国科学院网站()首页&新闻&要闻，2006 年 9 月 23 日；科学 时报，作者：文/郑千里，刘英楠，摄影/郭拓飞，王志刚。姚荣余推荐中科院与中广核签署科技合作框架协议 开创国有大型企业支持前沿基础研究先例9 月 29 日晚上， 中国科学院与中国广东核电集团有限公司在北京钓鱼台国宾馆共同签 署科技合作框架协议，全国人大常委会副委员长、中国科学院院长路甬祥，国务院国有资 产监督管理委员会副主任邵宁等领导出席仪式并讲话。中科院常务副院长白春礼与中广核 总经理贺禹在协议书上签字。根据“协议” ，今后双方将建立长期战略合作关系，为全面28开展科技合作搭建基础平台，以共同推进我国核能先进技术、核物理、高能物理等领域科 技创新事业的发展。 中国科学院将与中国广东核电集团有限公司按照国家建立“以企业为主体、市场为导 向、产学研结合”自主创新体系的要求，实现产研结合、优势互补、共同发展。中国科学 院将以产权合作的方式参与中国广东核电集团有限公司科研机构的建设，为中国广东核电 集团有限公司核能应用及核电技术的开发和应用提供技术支持，在核能先进技术的核心能 力建设、燃料后处理技术路线、研究课题组织体系、技术创新体系、核电发展前景等方面 提供技术咨询、人才培养和技术支持。中国广东核电集团有限公司将积极参与大亚湾反应 堆中微子实验项目的合作，研讨和参与中国科学院在散裂中子源、加速器驱动的次临界洁 净能源系统等方面的研究课题。 当天，中国广东核电集团有限公司副总经理沈如刚还与中国科学院高能物理研究所所 长陈和生分别代表双方单位在“大亚湾反应堆中微子实验项目合作协议”上签字。该项目 是“以我为主” 、在我国本土开展的最大的国际合作项目，将是我国进入国际科学前沿的 理想切入点，同时也是国有大型企业首次支持国际最前沿基础研究，开创了国家、地方政 府及企业共同支持基础研究的先例。根据“协议” ，双方联合成立“大亚湾反应堆中微子 实验联合项目部” 。中国广东核电集团有限公司将全面参与该项目的合作与研究。作为双 方长期合作的先期启动项目，该项目将于近期全面启动。 …… 中国科学院网站()首页&新闻&要闻，2006 年 9 月 29 日； 中国科学院网站，作者：记者：段煦 报道。姚荣余推荐29国外著名研究机构德国马普学会简介㈥姚荣余 九．研究领域和研究机构(续) 认知研究(Cognition Research) 意识是如何发展的？智力是什么？机械人能够思考吗？―这些就是认知研究的比较 新的领域涉及的基本问题。人类的思维研究是最令人兴奋的科学事业之一。这一知识领域 涉及我们人类全部的智力成就：语言、记忆、学习、知觉和运动、情绪和意识。但是在思 考、知觉、记忆和语言背后的功能机理是什么呢？什么是知识？这些甚至是令人入迷的希 腊古老哲学家的问题。 如果没有一个我们实际上知道的复杂的和有效的想法，我们能够操纵这个世界吗？这 个系统对我们来说一定是有序地调整和控制我们的运动。每天我们用自己的感觉去收集大 量的外界信息。但是我们如何通过这样一个信息流找到自己的方法，我们如何避免障碍， 我们如何认出自己以前曾经看到过的地方或人群？每当我们思考、觉察、触摸、订计划或 施教于别人时，复杂的工作是在我们迄今为止尚了解不多的头脑中完成的。因此科学家们 今天使用各种不同的途径试图理解在这些处理工作背后的物质和分子原理；此外还有，对 于知觉、经验、记忆、语言和文化在学习和格式化过程中的变化原因，及其分子基础。 由于大脑中的神经细胞逐渐增多，与神经系统连接的复杂性成指数增长，而且在形成 认知过程基础的网路里达到它的最高分化水平。对认知研究人员来说，特殊的难题就是在 一个特殊的环境里变化多端的信息如何能够转换成神经信号，传递并在头脑中集中处理以 及与大脑融为一体的问题。这也包括那些东西通常是如何在大脑的皮层中表现的以及同时 发生的丰富的评估结果的如何处理的这个仍然无法解决的问题，这些合在一起就形成一幅 清晰的世界美景。因而，分析对人脑来说很特殊的性能是很重要的，例如，通过改进成像 方法，以及对神经细胞和棘手的大脑区域的相互作用提供一种详细的解释。30今天在认知研究中心有两个指导原则：思维计算机(算法定向认知研究)和有意识的大 脑(认知神经系统科学)。这项研究的中心主题是使认知可能表现出来的那些结构和过程， 诸如思考、视觉、阅读、演讲或听觉。结果，如此不同的诸多方面，比如神经细胞的相互 作用，语言信息的处理或者自控机器人的发展，都要研究。众多分立的科学部门都结合到 这项研究之中：哲学和认识论，认知语言学和心理学，人类学和神经生物学以及计算机科 学和人工智能。对他们来说通常的事情就是假定认知的过程当作数据处理的操作来看待 的。方法学的幅度从理论形成到实验测试以及计算机建模五花八门。 认知的神经科学把重心集中在基本的认知功能，诸如知觉，运动控制或者注意力，以 及试图理解天然认知系统的功能体系结构。这些在近几年来已经经历了迅速的发展，特别 是通过用来直接记录大脑中一个或多个神经元或者整个细胞群的活动的方法得以加速发 展。 今天新的研究方法使得阐明在神经系统中空前精密的传导和传输的基本过程成为可 能。为了分析特定的人脑性能，科学家们也希望使用非介入的方法，诸如记忆形成、识别、 语言和意识。基于时间的研究与神经细胞和大脑区域之间相互作用的局部的高度松弛和损 坏相结合使得在那里提供必要的治疗成为可能。三个度量衡学上的互补方法正在努力地推 行： 磁发电机-大脑摄影术用来空间记录瞬时产生的电偶极子， 正电子发射断层摄影术用来 空间定位血液循环和新陈代谢，以及配位体粘合物和功能核自旋断层摄影术用来对与那些 神经网络活动相关的生理学的测量参数的空间-时间的描绘。 在用动物的实验研究方面这些 方法是用测量的方法来补充的，这就使得将空间分析用于亚细胞区域成为可能。 今天认知的神经科学特别集中在自然智力上。人和动物认知表现的背后是什么呢？进 一步说，这些处理工作如何才能够用大脑的生理学过程来解释呢？因此，今天心理学家所 关心的是认知表现的功能分析，然而以运算法则为工具分析精神过程的神经生物学家形成 认知表现的基础。感应器技术和马达功能(知觉和运动)，数据选择(注意)和知觉-马达整合 (计划和行动的控制)正是注意的中心。在这里，神经系统的处理工作是看作极端交谈式的， 在功能条件下是平行的，而且从时间的观点来看是同时的。31将来，澄清下列几点将是很重要的： ? 在大脑中信息的使用是如何协调的，以及什么因素确保那些分布式的信息能够根据 目标和结果进行存取？ ? 在大脑中意思是如何发出来的， 而且是以一种完整的方式加工表达出来的， 以及全 部的功能系统体系有什么重大意义？ ? 认知过程是如何根据短期和长期这两种基础来调节的，而且在这方面哪些因素是有 效的？ 在算法上认知科学(计算机科学、智能化、机器人、理论语言学、认知心理学)的定向 专门用于天然体系中的认知表现(思考、决定、原文理解)的形式分析，以便将其模拟和整 合在计算机里，并[或]将其在技术系统中实现。这项研究通过性能越来越好的计算机和软 件开发已经大大地加速。一方面，能够处理不断增加的数据量，另一方面，复杂的认知过 程可以建模和模拟。 大脑是一个高度复杂的系统，在那里平行的、互相影响的数据流以不同程度的复杂性 加工处理。在这些神经网络中信息是如何编码的呢？这个信息的使用又是如何协调的呢？ 什么因素保证信息能够依照特别相关的目标和结果进行存取？内容和过程是如何以一种 完整的形式展现出来的呢？什么是形成这一基础的功能体系结构呢？认知过程是如何根 据短期或长期基础调制的，而且哪些因素更为有效一些呢？在变化是可逆的时候，当它们 是不可逆的时候呢？ 在算法上给认知识研究定向也将面临巨大的挑战： ? 数据处理的短期适应性和灵活性的基础是什么呢？天然的认知系统能够不管内存的 有限的能力C很快地辨别出危险或机会C以及能够在一个现存的知识存储器里对目标或 场所和[或]两者很快地选择有关的环境。 ? 大脑是如何适应一个长期基础的呢？通过学习来求知和适应，因而知识的采集或认 知能力的运用就组成了整个认知过程最重要的一部分。 ? 在认知系统中目标处理、动作控制和任务分配是如何进行的呢？认知过程在其自身32环境以及与其它认知系统通讯中起定向和操作一个系统的作用。 在认知研究方面有 6 个研究所、1 个研究院以及 1 个隶属于马普自然科学数学研究所 的认知系统的信息理论(Information Theory of Cognitive Systems)青年研究小组涉及相关的 研究工作。7 个研究所分别是： ⒈ 马普进化人类学研究所，莱比锡； ⒉ MPI for Brain Research, Frankfurt/Main(马普脑研究所，法兰克福)，主要从事 Neuroanatmie(神经解剖学)、 Neurochemie(神经化学)Neurophysiologie(神经生理学)方面的研 究； ⒊ MPI for Biological Cybernetics, Tübingen(马普生物控制论研究所，蒂宾根)，主要从 事 Empirical Inference for Machine Learning and Perception(机器学习和认知的实验推理)、 High-Field Magnetic Resonance(高场磁共振)、 Physiology of Cognitive Processes (认知过程生 理学)和 Cognitive and Computational Psychophysics (认知和计算机精神物理学)方面的研究； ⒋ MPI for Human Cognitive and Brain Sciences，Leipzig (马普人类认知和脑科学研究 所， 莱比锡)， 主要从事 Neurocognition of Language, of Memory and of Language Learning (语 言、记忆和语言学习的神经认知)、Functional Neuroanatomy of the Frontal Lobe(脑前叶的神 经解剖学)、Clinical Neuropsychology(临床神经心理学)、Signal and Image Processing(信号 和图像处理)、 Mathematical Methods in fMRI (功能磁共振成像的数学方法)、 Methodological Development of Magneto- /Electroencephalography (磁发电机-脑电图学的方法开发)、 Neurocognition of Prosody (韵律学的神经认知)、Neurocognition of Music (音乐的神经认知) 方面的研究； ⒌ 马普精神病学研究所，慕尼黑； ⒍ MPI for Psycholiguistics, Nijmegen, Netherlands (马普语言心理学研究所，荷兰奈梅 亨)，主要从事 Language and Cognition(语言和认知)、Language acquisition (语言掌握)、 Language production (语言产生)、Language comprehension (语言理解)和 Multilingualism (多 种语言使用)方面的研究。 1 个研究院是：Graduate School of Neural & Behavioural Sciences，Tübingen(神经和行 为科学研究院，蒂宾根)。33国外科技信息 元素化学元素开拓尖端技术 镓 制氢引人关注 发光元件应用广泛只要向水中的半导体基板照射光就产生氢。东京理科大学的大川和宏助教授成功地进 行了这样的实验而引人关注。氢是燃料电池不可欠缺的能源。希望“光照也能制氢” 。实 验成功的关键是用光学材料氮化镓制作半导体基板。 因在青色发光二极管(diode)LED 的基板上使用了氮化镓而引起关注。 只要变化混在氮 化镓结晶里的物质就能得到从紫外光至红外光的各种波长的光的元件。 东京理科大的制氢装置就是利用了这种性质。能发出各种波长的光的物质容易吸收各 种波长的光而反应。 与光反应而能产生氢的代表性物质中有氧化钛，但是起反应的只有紫外光，光的利用 率也只有 2%。由于在氮化镓中混入别的物质对可见光也起反应，所以可以把效率提高到 20%。 镓也应用于高速处理所必需的无线电通信元件“高电子移动晶体管(HEMT)”之中。 因为镓也有电子高速流动的性质。 现在 HEMT 中砷化镓是主流， 但是由于加大电压反应速度提高， 所以也进行着利用氮 化镓的研究。期待着在下一代手机的基地局或混合型汽车上应用。 产业技术综合研究所的小森和弘使用镓系半导体正在致力于实现未来的计算机“量子 计算机”相关的计算元件的开发。 日本经济新闻，May 19，2006 (陆世维摘编)34铪下一代半导体的关键 电流漏过少 微细化半导体的微细化进展，基本元件晶体管中的绝缘膜只有几个原子的厚度。现在的膜材 料不能避免电流漏过，半导体的进展也就停止不前。金属铪正为克服呈现出的难题带来希 望。 6 月 13 日在夏威夷召开的半导体国际会议上 NEC 电子技术要发表在回路线宽 55nm 的下一代半导体上，世界上首先采用铪的试制样品的性能。 NEC 电子技术已有的回路线宽 90nm， 65nm 就落后于其它公司。 半导体产业的胜负取 决于技术革新。 铪高效吸收中子， 利用于原子反应堆调整输出的控制棒。 其它显著的使用途径还没有。 但是与半导体基板硅的相容性很好，左右膜厚度的介电常数也高，正向在半导体方面的应 用前进。 上世纪 60 年代开始，氧化硅持续被用作绝缘膜。只是厚度接近 1nm 即使在不加电压 的状态也担心有电流流过电极。若变更为介电常数高的物质，即使膜厚度厚，在低电压也 能控制。自数年前开始寻找“后氧化硅”材料的开发。 铝、钽、锆等，包括膜的稳定性、绝缘性等“性能” ，铪在这些材料中“性能”优越。 东芝试制的担任晶体管中央的极薄部分的绝缘膜的厚度是 3nm，虽然即使就是用电子 显微镜来看， 也与原来的部件无任何变化， 但是， 铪确实有与氧化硅膜 1.2nm 相当的性能。 东京工业大学的岩井洋教授解说道： “绝缘膜是半导体微细化不可欠缺的。由于铪的出现， 推测带来了领先第二代的技术进步。 ” 批量生产还有问题 氧化硅膜能通过氧化处理硅基板而得到，但是铪成膜至少要五个工序，而且有一部分 也还不能象预想那样取得氧化硅能得到的介电常数。 日本经济新闻，May 26，2006 (陆世维 摘编)35能源芬兰开发出新型生物柴油芬兰耐思特石油公司宣布已开发出一种新型生物柴油，比以往的生物柴油更加清洁， 可以使用的原料也更广泛。经测试，新型生物柴油导致的二氧化碳排放量仅为传统柴油的 16%到 40%，所产生的尾气微粒排放量也降低 30%左右，氧化氮排放量降低 10%左右。 生物柴油是利用生物物质制成的液体燃料，具有清洁环保、可再生等优点，通常与传 统柴油混合使用，以提高发动机性能、减少废气排放。第一代生物柴油主要以菜籽油为原 料，而这种新型生物柴油还可以使用棕榈油、大豆油、动物脂肪等做原料。 …… 新华网首页&财经频道&财经&国内财经，2006 年 9 月 9 日。井倩推荐以技术挑战原油涨价 有效利用廉价的重油在原油价格飞涨的背景下，以石油制品的低成本化为目标的技术开发活跃起来。将廉 价的重油变换为高附加产值的制品，不依赖于原油制作燃料的研究渐有成果。 在横滨市湾岸地域的新日本石油的根岸制油所的一角，受到国际石油交流中心的资 助，三月开始起动高约 30m 的大型试验工厂。虽是制造广泛使用的塑料原料丙烯的装置， 可是原料不是以往所用的石脑油，而是用作锅炉燃料的重油。 通过原油精炼生产石油制品的比率相对于石脑油 6%和汽油 12%，重油一般有 39%之 多。且重油的需要者们因为有环境规则的影响而将使用重油作燃料转换为使用天然气，所 以重油成为慢性供给过剩，比原油还便宜。从高价的石脑油转向重油，新日石在原油开始 涨价的 2003 年开始了从重油制取丙烯的实证实验。 试验工厂的技术关键是催化剂的投入方法。将过去自下往上吹的催化剂从上部落下 去，催化剂的量也增加四倍。催化剂与重油的短时间均匀地接触，促进分解。在小型试验36的工厂里能将重油的 20%变换为丙烯，这是原来的四倍。 新日石在花二年时间研究长期性能的计划中，由于丙烯的需要今后也还要扩大，所以 想要在 2010 年实用化。 作为有效利用廉价重油的导向，石油公司导入了分解为汽油等的装置，转换率为 50% 左右，而在 18 日即将召开的石油学会上产业技术综合研究所、北海道大学分别要发表转 化率提高至 70%左右的新技术成果。 北海道大学的增田隆夫教授等利用催化剂和高温水蒸气将重油分解为汽油，很快也就 有石油公司关注。 另一方面，产业技术综合研究所的杉本义一主任研究员等在混进有催化剂的重油中加 入高压氢加热，促进重油的分解。试验装置能从重油制作汽油、轻油和柴油。 日本经济新闻，May 5，2006 (陆世维 摘编)光电变换效率最高的薄膜状太阳能电池东京理科大学荒川裕则教授成功地将可能作为下一代薄膜状太阳能电池的光电变换 效率提高至世界最高水平，它还可以弯曲使用。虽还只是 5?m 的小型电池上的成果，但如 果在 20?m 可行的话，就能得到可以起动手机工作的功率。 开发的是称作“色素增感型”的太阳能电池。由于过去是通过加热制作的，性能就下 降，所以现在考虑的是在室温加压操作的新方法。这样光电变换效率就从以往的薄膜状电 池的 5%左右提高至 7.1%。 日本经济新闻，April 7，2006 (陆世维 摘编)37超小型燃料电池卡西欧以面向笔记本计算机的超小型燃料电池为目标。与其它公司的燃料电池不同， 是从燃料产生氢后发电。最大的课题是将薄片型部件的性能提高到实用水平。将电池的尺 寸能小型化至其它方式电池的 1/10。 卡西欧电池是“固体高分子型” 。虽可比其它的“直接甲醇型”小型化，但产生燃料 氢的薄片状的“改质器”的动作慢，难以使计算机瞬时响应。新型的改质器用过去的三百 分之一的时间即六秒钟就能响应。一年后开始出样品。 利用开发的改质器制作燃料电池的话，与现在笔记本计算机中使用同样尺寸的锂电池 相比可连续驱动 20 小时。 日本经济新闻，April 7，2006 (陆世维 摘编)色素增感固体型太阳能电池桐疆横滨大学的宫阪力教授等开发了色素增感固体型太阳能电池、人们期望这是低成 本制造的太阳能电池，并期待提高耐久性和安全性。 试作的电池 1cm 见方，厚 2mm，附着了吸收光放出电子的色素材料和导电性高分子 覆盖的炭素粒子挟在玻璃基板间。光电变换效率为 4%。 日本经济新闻，April 21，2006 (陆世维 摘编)新材料日本制成世界最小的“纳米胶囊”新华网东京９月５日电(记者钱铮) 日本科学家在最新一期美国 《科学》 杂志上报告说，38他们制成了直径仅５纳米的容器，并成功将液态氟化合物封装到这种被称为“纳米胶囊” 的微小容器中。 文章说，若将各种分子放入这种迄今世界最小的“纳米胶囊”中，就有可能在分子水 平上使物质发生精密受控的化学反应，这一成果有望用于开发药品、高清晰度的记录材料 等。 日本东京大学教授藤田诚等科学家使有机分子与氟化合物结合，并在水中与金属钯离 子混合。有机分子与钯离子相互作用，形成了一个球状的固体“胶囊”，液态氟化合物则 被封装到“胶囊”内部。 研究人员还成功通过“纳米胶囊”表面的缝隙，使外界分子进入其内部并溶解在氟化 合物中。这意味着，用“纳米胶囊”封装的氟化合物可以用作精密化学反应的溶剂，应用 于药品分离等方面。 藤田诚介绍说，动物实验证明这种“纳米胶囊”没有明显的毒性。此外， “纳米胶囊” 还具备随温度等条件变化允许物质进出的性质，研究人员正考虑利用它把药物直接送达患 者的患处。 新华网首页&健康频道&健康资讯&健康探索，2006 年 9 月 5 日。井倩推荐美正在研发快速检测病原体试纸在日前召开的美国化学学会第 232 次全国会议上，科内尔大学研究人员表示，他们正 利用纳米和生物技术开发一种能够检测细菌、病毒和其他有害物质的试纸。一旦开发工作 全部结束，今后，人们只需用该试纸擦一下被检测的物品，就能知道其上是否带有细菌等 有害物，并将它们识别出来。 研究人员开发的具有吸附能力的试纸内，含带有多种生物有害物抗体的纳米纤维，原 则上可以在任何地方使用，已迅速发现肉类包装车间、医院、游艇、飞机和其他易受污染39地方的病原体。目前，这种试纸正在实验室接受测试。 …… 科报网首页&电子报首页&科技日报&国际要闻，2006 年 9 月 14 日。井倩推荐由香草提炼抗氧化成分カネボウ化妆品公司和盐野香料公司从香草中发现了抗氧化能力很强的新成分。可望 有抗衰老的功效。有望在今秋添加到化妆品中实现商品化。 这种香草是菊科多年生草本植物，在初夏开黄花的“ィンモルテル” 。在把从香草的 精油中分离出来的新成分“ジェネツヤンス”投入人的细胞中去的实验中，确认有抑制过 氧化氢的抗氧化能力(过氧化氢是提早使肌肉、老人斑、皱纹等老化的活性氧的一种)。且 具有比一般认为抗氧化能力很强的一种香草迷叠香三倍以上的效果。 日本经济新闻，April 3，2006(陆世维 摘编)铝的强度与铁一样大阪大学的过伸泰副教授与丹麦国立研究所一起制作了强度几乎与铁一样高、加工也 容易的铝。能在开发既轻又结实的汽车、高层建筑物等方面起作用。以往，提高强度和容 易加工难以两全，成为实用化的障碍之一。 成果将刊登在美科学杂志 Science 上。 金属的结构是直径 10μm 左右的微小粒子的集合。 阪大的研究人员开发了反复应用金 属的压延技术，加上巨大的力，构成了直径 0.2μm 超微细粒子构成的铝。 经研究，强度提高近四倍，虽不及钢铁，可是其性质与纯铁几乎相同。 与原来的铝性质不同，在做延展加工时变软，容易加工；在 150℃加热后则变硬。40若用作汽车、建筑物的骨架材料的话，减少使用量也能具有高强度，在轻量化等方面 起作用。铁、铜等若变成超微细粒子状的话也有改变性质的可能性。 日本经济新闻，April 14，2006 (陆世维 摘编)用青紫光照射能发出红光的蛋白质理化学研究所宫胁敦史等开发了用青紫光的激光照射就发出颜色不同的红色荧光的 特殊蛋白质。 使用目的是观察细胞内的状态，对阐明疾病、开发新药起作用。从冲绳县采集的一种 宝石珊瑚(イシサンゴ)小花“コモンサンコ”中取出制取荧光蛋白质的基因，部分转换， 从而制得现在的蛋白质。 原来的蛋白质接受到青紫光照射则发出绿色光，照射的光与发出的荧光的颜色相近。 但是因为现在开发的蛋白质照射青紫光发出完全不一样的红色光，所以观察时容易区别颜 色之不同。为此就能详细研究细胞内的分子的相互作用等情况。 研究成果刊登在 30 日美科学杂志 Nature Biotechnology(电子版)。 日本经济新闻，May 1，2006 (陆世维 摘编)新技术日本研制成以微生物为动力的微型马达新华网东京８月３０日专电(记者 钱铮) 日本研究人员最近研制成功以细菌、 支原体等微生物的运动为动力的微型马达。这种马达有望作为微观世界的动力源，用于超微型机 械等装置中。 日本产业技术综合研究所等机构的研究人员在新一期美国《国家科学院学报》网络版41上报告说，他们应用半导体加工技术在硅基板上刻下直径 13 微米、深 0.5 微米的圆形槽， 然后在槽内埋入 6 个微细的小柱，这些小柱支撑起一个直径 20 微米、由 6 个叶片组成的 转子。 小柱和槽的缝隙用蛋白质进行表面加工， 以便微生物能够在槽里沿着一个方向移动。 在实验中，研究人员将体长不足 1 微米的细菌和支原体放进小柱和槽的缝隙。这些微 生物随后拉动转子旋转，使马达以每分钟 2 圈的速度持续旋转。 参与研究的东京大学生产技术研究所平Vv一说，这种微型马达的燃料只是微生物体 内的糖分。 研究人员计划下一步采取调整微生物数量等措施， 使马达能够长时间稳定运转。 新华网首页&新科技频道&要闻，2006 年 8 月 31 日。井倩推荐美研究人员让硅材料成为激光源美国英特尔公司和加州大学的研究人员日前宣称，他们让硅材料具备了自体发光能 力，使其成为新的激光光源。这项重大的突破性成果有望使超高速数据传输的成本大幅降 低。 激光是现代通讯设备的重要组成部分，它通过光波在玻璃纤维中的传输来实现数据的 传送。硅是制造电脑芯片的标准材料，成本较低。科学家们一直在尝试用硅作为原材料制 造激光光源。在此之前，科学家在硅激光技术方面取得的成果主要是发明了一些用来引导 和放大光束的激光零部件。由于硅材料本身无法有效发光，科研人员不得不依赖外部元件 作为光源。 英特尔和加州大学圣巴巴拉分校研究人员的这项研究成果则是让硅材料自体发光，成 为新的激光光源。 据介绍， 他们以混合使用的方法解决了硅激光技术方面的这道重大难题， 即在硅晶片上涂上一层传统激光原料磷化铟。研究人员可由此制造出微小的元器件，特殊 的处理工艺保证这些元器件在通电后便能够发光。 …… 科报网首页&电子报首页&科技日报&国际要闻，2006 年 9 月 22 日。井倩推荐42确认实现超耐热新合金的可能性东北大学与科学技术振兴机构用计算机模拟实验证明：有可能实现比使用于航空器发 动机上的镍合金耐热性更高的合金。这是钴系合金，且也可以实际操作。该成果刊载于 7 日美国杂志 Science。东北大的石田靖仁教授使用钴、铝、钨就能得到耐高温，强度高的特 殊的晶体结构的合金。 日本经济新闻，April 7，2006(陆世维 摘编)用酵母菌批量生产酶朝日啤酒开发了在酵母菌中批量生产酶的新技术，采用了称作液体培养的方法，制作 比原来多十倍以上的酶取得成功。液体培养，容易回收得到的酶，但往往必需用转基因的 特别菌种，限制了工业利用。而新技术能采用通常的酵母菌，容易使用于医药品或日本酒 的生产。 在新技术中，将带皮的麦、稻、豆等作为酵母菌的营养液放入水中，一旦加上酵母菌 则就大量的制出酶，将麦等边分解边繁殖。 实验中将 100ml 水和 2g 带皮麦及酵母菌放入容器内，于 37℃保持 2 天。得到的分解 淀粉的葡萄糖淀粉酶为原来的液体培养液的 10 倍。也能大量得到至今几乎不能得到的纤 维素酶等。这是与不使用水在麦等固体上培养酵母菌的固体培养法同等的生产量。用新技 术制造烧酒也取得成功。 固体培养制作酶，则在温度调节、酶的回收等方面很费功夫。液体培养除不需要温度 管理之外，只要过滤就能回收酶。为此，人们对酵母菌的液体培养展开了研究。 只是在原来的液体培养中对想制作的每种酶都必需进行酵母菌的基因操作，准备最合 适的菌。可是转基因是很难的，最适菌株制作不出来的情况也很多。 产业技术综合研究所等团队在去年末解读了酵母菌的全基因信息，进行着由酵母菌制43作新酶的探索。朝日啤酒则使用新技术用通常的酵母菌高效地生产新的有用的酶。 今后除探索得到的酶的用途之外，还从事面向工业利用的技术改良。 日本经济新闻，April 21，2006 (陆世维 摘编)新发现科学家发现艾滋病病毒破坏人体免疫系统的机理新华网伦敦 8 月 26 日电 记者葛秋芳 艾滋病病毒入侵后，人体免疫细胞的功能会受到削弱， 科学家最近发现了其中的机理。 这一发现将有助于人们找到治疗艾滋病的新方法。 据最新一期英国《自然?医学》杂志报道，美国波士顿马萨诸塞综合医院的一个研究小 组对南非 71 名未接受过治疗的艾滋病患者的“CD8”免疫细胞进行检测后发现，病人体 内艾滋病病毒越多， “CD8”表面上一种名为“PD-1”的受体越多。但当研究人员给病人 服用抗逆转录病毒药物以大量抑制病人血液中的病毒数量后，病人“CD8”细胞表面的 “PD-1”受体数量也随之减少。 研究人员解释说，艾滋病病毒增加，会使免疫细胞“CD8”开始大量产生“PD-1”受 体。随着这种受体在免疫细胞表面堆积，免疫细胞功能变弱，只能产生很少的化学物质来 杀死病毒。 加拿大蒙特利尔中心医院的一个研究小组对 19 名北美病人的研究也得出了同样的结 果。 据报道，两个研究小组都成功利用“PD-1”受体的抗体，以帮助免疫细胞“CD8”恢 复正常功能。在实验过程中，经过处理的免疫细胞“CD8”恢复了正常活力，生产出了可 以攻击艾滋病病毒的 γ-干扰素等化学物质。研究人员目前在实验鼠身上已经证明了这一方 法的有效性，希望下一步能尽快进行人体实验。 新浪(.cn)首页&科技时代&科学探索，2006 年 8 月 27 日。井倩推荐44研究显示“脑内大麻”影响运动学习能力新华网东京 8 月 28 日电(记者 钱铮) 有的人具备运动天赋，有的人却似乎缺乏运动 神经。日本科学家的研究结果显示，人脑内一种作用类似大麻的物质“脑内大麻”或许是 造成这种差异的原因，因为它可影响小脑的运动学习能力。 日本大阪大学教授狩野方伸等人曾于 2001 年发现 “脑内大麻” 充当着脑神经细胞 “刹 车装置”的角色。每当谷氨酸分泌过多，信息传递过剩时，脑神经细胞就会释放出“脑内 大麻” ，抑制脑神经细胞的过度兴奋。研究发现， “脑内大麻”的受体“CB1”明显集中于 控制运动的小脑神经细胞中。他们通过基因操作使实验鼠的“CB1”受体不能发挥作用， 然后观察它们运动机能的变化。研究认为，经过基因操作的实验鼠的小脑中可能出现了因 “脑内大麻”异常而产生的脑神经细胞信息传递异常，从而导致神经反射等运动类型的学 习不能正常进行。 华源医药网&研究开发&研发动态&国际动态； 新华网 发布时间：2006 年 8 月 30 日。井倩推荐赤藻糖醇可促进牙垢分解日本科学家在日前开幕的日本齿科基础医学会会议上报告说，水果、葡萄酒等食品中 包含的一种糖―赤藻糖醇可使牙垢变得容易分解。 据《朝日新闻》26 日报道，导致龋齿的病原菌和益生菌在人体口腔内“杂居” ，这些 以食物碎屑为食的细菌不断增殖并纠缠在一起附着在牙齿上，形成难以去除的牙垢。唾液 具有抑制这些细菌增殖的功效，但其中的详细机制一直不为人所知。日本科学家发现，甜 瓜、梨等水果，以及酱油、葡萄酒等发酵食品含有的赤藻糖醇具有和唾液相同的功效。 科学家通过实验发现，向牙垢喷洒赤藻糖醇水溶液，然后不用牙刷清洗牙齿，只用力 度相当于牙刷搅动水流的超声波接触牙齿，牙垢随即剥落。实验确认赤藻糖醇可渗透到一45般牙齿杀菌剂难以深入的牙垢内部。 中国食品产业网首页&资讯中心&技术动态&技术动态类，2006 年 9 月 28 日。井倩推荐维生素 C 不足会促进老化东京都老人综合研究所与东京医科齿科大学等共同研究小组的实验表明： 维生素 C 不 足的小鼠老化速度快。由于人与鼠的体组织不同，这一结果不能原封不动套用，但是老人 研的石神昭人主任研究员