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中國科技新聞
2014年,中國科技新聞新鮮出爐,標(biāo)志著中國科技水平快速提升;中國綜合國力上升;科技和經(jīng)濟互相助推。
發(fā)現(xiàn)甲烷直接轉(zhuǎn)化的辦法
甲烷,zui輕zui簡單的含碳氣體。池塘冒的泡是它;牛兒放屁,搞得變暖是它;千家萬戶的廚房里燃燒的,還是它。如此常見的一種材料,要是除了直接燒掉,還能有別的用途該多好!
中科院大連化學(xué)物理研究所的包信和院士團隊,今年在甲烷轉(zhuǎn)化相關(guān)研究中獲重大突破,成功實現(xiàn)了甲烷一步生產(chǎn)乙烯、芳烴和氫氣等高值化學(xué)品。其成果刊登在美國《科學(xué)》雜志上。
以天然氣替代石油生產(chǎn)液體燃料和基礎(chǔ)化學(xué)品,是學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界研究和發(fā)展的重點。在20多年甲烷催化轉(zhuǎn)化研究的基礎(chǔ)上,中國科學(xué)家提出基于“納米限域催化"的新概念,創(chuàng)造性地構(gòu)建了一種新的鐵催化劑,成功實現(xiàn)了甲烷在無氧條件下選擇活化,一步生產(chǎn)乙烯、芳烴和氫氣等高值化學(xué)品。與傳統(tǒng)路線相比,這種技術(shù)耗能低,縮短了工藝路線,反應(yīng)過程實現(xiàn)了碳原子100%利用, 二氧化碳*。
該技術(shù)一出,震驚學(xué)界和業(yè)界。德國巴斯夫集團副總裁穆勒表示,這是一項“即將改變世界"的新技術(shù),未來的推廣應(yīng)用將為天然氣、液燃氣的利用開辟一條全新的途徑。國內(nèi)外多家能源和化學(xué)公司等都對這一產(chǎn)業(yè)變革性技術(shù)表現(xiàn)出極大的興趣?;蛟S未來,我們的手機、服裝、燃料都會因為這種新技術(shù)而降價呢。
科技體制改革多項舉措推出
今年,國家相關(guān)部門出臺多項措施,包括科研經(jīng)費改革、“科技新政"、科技成果轉(zhuǎn)化、科技資源共享等一系列“組合拳",使得科技體制改革逐步走向深入,引起科研工作者的普遍關(guān)注。
3月,國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于改進加強中央財政科研項目和資金管理的若干意見》,對改進加強中央財政民口科研項目和資金管理作出全面部署?!兑庖姟诽岢鲋T多改革舉措,一是加強科研項目和資金配置的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。二是實行科研項目分類管理。三是改進科研項目管理流程。四是改進科研項目資金管理。五是加強科研項目和資金監(jiān)管。六是建立健全信息公開、科技報告等基礎(chǔ)性制度。七是進一步調(diào)動科研人員積極性。八是強化項目承擔(dān)單位法人責(zé)任和有關(guān)部門的管理和服務(wù)責(zé)任。
另外,《關(guān)于深化中央財政科技計劃(專項、基金等)管理改革的方案》則構(gòu)建新的科技計劃布局,意在化整合。《方案》提出了新的科技計劃體系,將我國現(xiàn)有的林林總總各類中央財政科技計劃歸為五類。今后,五類科技計劃(專項、基金等)都要納入公開統(tǒng)一的國家科技管理平臺,中央財政加大支持。預(yù)計至 2017年將全面按照化整合后的五類科技計劃(專項、基金等)運行,現(xiàn)有各類科技計劃(專項、基金等)經(jīng)費渠道將不再保留。
另外,國家科技報告服務(wù)系統(tǒng)今年3月正式開通運行,實現(xiàn)萬份科技報告的開放共享。這標(biāo)志著我國科技報告制度建設(shè)取得實質(zhì)性進展。提交科技報告,將被納入科研課題的計劃任務(wù)書,受公眾監(jiān)督。公眾只需登錄即可檢索國家科技計劃項目所產(chǎn)生的科技報告,實名注冊用戶可在線瀏覽公開科技報告全文。今后,財政科技投入形成的科技信息資源將全面保存和共享,為科研人員提供科研基礎(chǔ)信息,為科技管理者提供決策支持,為社會公眾了解和利用國家科研成果提供服務(wù)平臺。
此外,備受矚目的院士遴選方面,也在今年中科院大會上表決通過了新章程,取消了一些機構(gòu)的推薦資格,增加了全體院士投票終選環(huán)節(jié)。新章程還規(guī)定:當(dāng)院士違反科學(xué)道德、品行不端、損害院士群體和學(xué)部聲譽時,勸其放棄院士稱號;特別嚴重的撤銷院士稱號。
*人類早期胚胎DNA甲基化全景觀圖譜繪就
大家都知道,父母親的基因很大程度上決定下一代的面貌特性。實際上,除了精子卵子的DNA,卵子DNA的“甲基化"也攜帶了一部分遺傳信息,是哺乳動物上一代傳給下一代的“記憶"。
北京大學(xué)第三醫(yī)院的喬杰研究組與北京大學(xué)的湯富酬研究組合作,發(fā)表于《自然》雜志的論文,繪就了世界*人類早期胚胎DNA甲基化全景觀圖譜。
甲基是由1個碳原子和3個氫原子組成的化學(xué)團,通常情況下它會結(jié)合在DNA胞嘧啶上,這就是甲基化。甲基化后的基因一般會被關(guān)閉。父母的DNA甲基化需要在精子和卵細胞結(jié)合后被擦除,只保留特定的部分傳遞給下一代的個體。這是遺傳機制一個尚未揭示的側(cè)面。近幾年,陸續(xù)有研究表明,DNA甲基化擦除的不同,部分影響到哺乳動物下一代的性狀。比如說,母老鼠的生長環(huán)境劣,可以影響到它的孩子的基因表達。這一過程也叫表觀遺傳調(diào)控。
小白鼠和斑馬魚的DNA甲基化現(xiàn)象容易研究,人類的類似課題卻很難開展。此前,一直沒有關(guān)于人類早期胚胎DNA甲基化組的研究報道。中國研究者使用一種前沿的基因測序技術(shù),讓以前不被注意的處于邊緣位置的卵母細胞,也可以提供足夠的基因物質(zhì)供檢測,打開了研究的大門。
中國研究者繪制的完整圖像,讓人們認識到了精子和卵母細胞在受精前后,甲基化擦除的完整變化過程,為人類認識自身早期胚胎發(fā)育過程中表觀遺傳調(diào)控機制提供了基礎(chǔ)。未來,相關(guān)研究結(jié)果進一步改善試管嬰兒等輔助生殖技術(shù)的安全和成功率。不僅如此,DNA甲基化也是人衰老和患癌癥過程中一個關(guān)鍵現(xiàn)象,今后搞清楚這方面的科學(xué)原理,或許能為人類抗衰老提供辦法。
中國R&D經(jīng)費投入強度首破2%
10月,國家統(tǒng)計局、科學(xué)技術(shù)部、財政部聯(lián)合發(fā)布《2013年全國科技經(jīng)費投入公報》數(shù)據(jù)顯示,2013年全社會研究與試驗發(fā)展(簡稱研發(fā)或R&D)經(jīng)費繼續(xù)保持增長,R&D經(jīng)費投入強度,也就是R&D經(jīng)費投入與國內(nèi)生產(chǎn)總值之比突破2%。這顯示中國不僅國民生產(chǎn)總值飛速增長,在研發(fā)力度上也縮小了與發(fā)達國家的距離。
國家自然基金委副主任沈文慶則認為,R&D投入強度突破2%固然可喜,但基礎(chǔ)研究的投入仍然偏低;多數(shù)發(fā)達國家基礎(chǔ)研究投入占R&D投入往往在10%以上,我國在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的投入明顯不足。
“高分二號"發(fā)射,我衛(wèi)星觀測分辨率到1米
“高分二號",獅子座,中國當(dāng)紅明星。公元2014年8月19日,它在太原發(fā)射中心冉冉升起,是目前我國分辨率zui高的光學(xué)對地觀測衛(wèi)星,具備米級空間分辨率、高輻射精度、高定位精度和快速姿態(tài)機動能力。
高分二號,是中國進入亞米級時代的啟明星。亞米級,也就是不到一步長的物體,都能在照片上顯示出來。在千*之外,高分二號可以辨識日常生活中大多數(shù)物件,比如正行駛的自行車。
尤其值得一提的是,此枚“高富帥"全色成像分辨率于1米,多光譜成像分辨率于4米,創(chuàng)造了我國遙感衛(wèi)星分辨率zui高紀錄;成像寬度達45公里,在*同等分辨率衛(wèi)星中幅寬zui大。
高分二號的成功發(fā)射,是高分專項建設(shè)取得的重大階段性成果。預(yù)計在未來兩到三年的時間內(nèi),三、四、五號衛(wèi)星將會發(fā)射。高分二號,開啟了中國衛(wèi)星的“高富帥"攝影流派。
阿里巴巴赴美上市受追捧
“想起那年到杭州旅游,有一個晚上在燒烤攤吃夜宵時認識了一位其貌不揚的朋友,聊得甚歡,他非常欣賞我,讓我畢業(yè)后去他公司跟他一起打天下,看他那挫樣和山寨公司名我斷然拒絕了……這一刻我只想一個人安靜一會。"
這是阿里巴巴上市后,網(wǎng)上流傳甚廣的一個段子。
9月19日,阿里巴巴正式在紐約證券交易所上市,截至當(dāng)日收盤市值2314.39億美元,成為第二大互聯(lián)網(wǎng)公司。阿里上市,對資本市場以及電子商務(wù)行業(yè)都是備受矚目的大事。其實,阿里巴巴上市不僅是商界重大新聞,更是科技領(lǐng)域的大事件。
與許多其他上市明星公司不同,馬云和阿里巴巴傳奇的核心是科技。自成立伊始,阿里巴巴便建立了的電子商務(wù)、網(wǎng)上支付、B2B網(wǎng)上交易市場及云計算業(yè)務(wù)。zui近更是積極開拓?zé)o線應(yīng)用、手機操作、云計算等領(lǐng)域。
雜交水稻大田畝產(chǎn)破1000公斤
授人以魚,不如授之以漁。一碗米飯解一時之饑,卻不能解長久,想要永遠有米吃,那就要學(xué)會種植畝產(chǎn)破千公斤水稻的方法。
在十四年里,我國雜交水稻育種研究取得了令世界矚目的“四連跳":從2000年*期目標(biāo)的畝產(chǎn)700公斤、2004年第二期的畝產(chǎn)800公斤、2011年第三期畝產(chǎn)926.6公斤,到2014年的畝產(chǎn)1026.70公斤!
今年十月,超級雜交稻“Y兩900"通過農(nóng)業(yè)部委派的專家組驗收,袁隆平帶領(lǐng)的超級雜交稻第四期畝產(chǎn)千公斤攻關(guān)取得成功,我國雜交水稻育種技術(shù)再上新臺階。大田畝產(chǎn)破噸,意味著雜交水稻將大大拓展它的“勢力范圍"。
中國成為回收繞月飛行器的第三個國家
當(dāng)時明月在,曾照彩云歸。盡管時間長達8天,飛行距離約84萬公里,中國探月工程三期再入返回飛行試驗依然完成。在四子王旗降落的“大饅頭",是中國歷來發(fā)射的飛行路線zui復(fù)雜,控制zui難的空間器。
這次試驗的目的是通過真實飛行,獲取試驗數(shù)據(jù),驗證未來探月三期主任務(wù)星嫦娥五號以接近第二宇宙速度(11.2公里/秒)再入返回地球的相關(guān)軌道設(shè)計、氣動、熱防護、制導(dǎo)導(dǎo)航與控制等關(guān)鍵技術(shù)。就本次試驗任務(wù)而言,發(fā)射和再入返回是zui重要的兩個環(huán)節(jié)。成功發(fā)射是進行后續(xù)試驗任務(wù)的基礎(chǔ);半彈道跳躍式高速再入大氣(類似于打水漂一樣接觸大氣層)是我國使用,以往沒有任何數(shù)據(jù)可以參照,將為嫦娥五號工程提供數(shù)據(jù)。
盡管繞月軌道飛行器回收是美、蘇幾十年前就已取得的成就,可是對中國而言,實驗風(fēng)險不減。中國全面突破和掌握航天器以接近第二宇宙速度的高速再入返回關(guān)鍵技術(shù),為確保嫦娥五號任務(wù)順利實施和探月工程持續(xù)推進打下堅實基礎(chǔ)。
尋找暗物質(zhì):中國錦屏地下實驗室獲zui靈敏結(jié)果
本世紀以來,各個發(fā)達國家建立了多個暗物質(zhì)實驗小組,美國一個小組2011年發(fā)現(xiàn),在較低能量區(qū)域存在暗物質(zhì)。而這個結(jié)論被錦屏山洞里的證據(jù)給推翻了。
矚目的中國錦屏暗物質(zhì)實驗室,今年做出了初步成果,進一步縮小了暗物質(zhì)可能存在的區(qū)域。它用了4年時間,用一塊很純的鍺(半導(dǎo)體,你的電腦上有很多鍺)直接探測能量較低的暗物質(zhì),得出了無數(shù)數(shù)據(jù),需要計算機群一個個分析。
中國人采用上純度zui高的鍺晶體材料制成的探測器。飛速而來的粒子,會跟鍺反應(yīng),形成微小的熱量變化。時間積累數(shù)據(jù),一點點異常靠著強大的計算能力被篩選出來,物理學(xué)家就能確認有粒子撞了上來。
錦屏實驗室今年的發(fā)現(xiàn)盡管讓美國同行的預(yù)測落了空,但它未來會給出更多有利于暗物質(zhì)發(fā)現(xiàn)的數(shù)據(jù)。
今年,丁肇中的阿爾法磁譜儀團隊,依靠幾年前發(fā)射到太空里的一塊大磁鐵(中國制造的)捕捉信號,也分析出了重要結(jié)果,確定了暗物質(zhì)跟宇宙中眾多正電子之間的親密關(guān)系。
“天河二號"榮膺世界超算“四連冠"
超級計算機是計算機大家庭中功能zui強、運算速度zui快、存儲容量zui大的一類計算機。超算多用于國家高精尖技術(shù)研究,是一國科技水平和綜合國力的重要標(biāo)志。那么問題來了,超級計算機技術(shù)哪家強?
標(biāo)準(zhǔn)答案是“天河二號"。
11月20日,第44屆世界超級計算機500強排行榜揭曉,中國國防科技大學(xué)研制的“天河二號"超級計算機再次位居。這是繼2013年6月*次奪冠以來,“天河二號"連續(xù)第四次摘得zui快的桂冠。
作為國家863計劃和“核高基"國家科技重大專項項目,“天河二號"以其超大的存儲容量和難以想象的計算速度,*地成為國家科研的重要基礎(chǔ)工具,在諸多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。
超級計算機的軍備競賽,涉及多項技術(shù)比拼,如芯片、存儲架構(gòu)、系統(tǒng)管理等等。針對大數(shù)據(jù)處理、智慧城市建設(shè)等方面的應(yīng)用急需,“天河人"創(chuàng)造性地提出異構(gòu)多態(tài)體系,是各領(lǐng)域計算的一柄利器。“天河二號"的應(yīng)用領(lǐng)域因而極其廣泛:云計算、新材料、智慧城市、生物醫(yī)藥、電子商務(wù)等等,它在生命科學(xué)、材料科學(xué)、大氣科學(xué)、地球物理、經(jīng)濟學(xué),以及大型基因組組裝、基因測序、污染治理等一系列事關(guān)國計民生的科學(xué)工程中大顯身手。