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  悬竹属(AmpelocalamusS.L.Chen,T.H.Wen&G.Y.Sheng)是竹亚科青篱竹族(Arundinarieae)的一个具有攀爬习性的属,1981年发现于海南。该属植物的秆丛生,箨环木栓质,分枝多数,通常具1枚主枝,该主枝与主秆近等粗时,可替代主秆,从而使竹丛呈攀爬状。该属植物的花序为圆锥状,小穗具小花2-7朵,雄蕊3枚,花药通常为黄色。根据《中国植物志(英文版)》(FloraofChina)记载,该属共有13种,其中12种为中国特有,西南地区为该属植物的分布中心。  贵州悬竹(AmpelocalamuscalcareusC.D.Chu&C.S.Chao)发表于1983年,因未采集到花标本,发表时仅有营养体特征描述。该种分布范围极其狭窄,仅见于贵州省南部荔波县境内的石灰岩山区。其形态特征与悬竹属模式种射毛悬竹(A.actinotrichus(Merrill&Chun)S.L.Chen,T.H.Wen&G.Y.Sheng)相似,如攀爬习性,箨耳及叶耳显著,鞘口繸毛放射状。不过,贵州悬竹秆较细小,可呈匍匐状,箨环不显著,分枝(1)3-7、近等粗、无主枝,叶片革质,这些特征又与悬竹属的模式种和其它竹种不同。  中国科学院昆明植物研究所李德铢研究组长期致力于竹亚科的分类学、分子系统学和生物地理学研究。研究人员于2010年从贵州荔波引种贵州悬竹一丛,栽培于中国西南野生生物种质资源库温室内。该丛竹子于2012年至2013年期间开花,由于长势不好,仅采集到部分不完整花序,随后该竹丛死亡。所采集到的贵州悬竹花序为总状,具小花5朵,雄蕊3枚,花药紫色,与悬竹属其它竹种不同。2015年,研究人员又到该种模式产地进行野外调查,确认其野生种群也在2012-2013年期间大面积开花死亡。同时在野外发现实生苗,并将其引种回温室内,目前长势良好。  该团队近期的分子系统学研究表明,贵州悬竹位于青篱竹族基部,单独成为一个支系,未与悬竹属的模式种和其它种聚在一起。悬竹属的其它种与镰序竹属(DrepanostachyumP.C.Keng)、喜马拉雅筱竹属(HimalayacalamusP.C.Keng)聚为一个支系,具有比较近的亲缘关系(Yang,Zhangetal.,2013;Maetal.,2014;Zhangetal.,2016)。分子系统学研究结果为分类学提供了新的证据和视角,促使研究人员重新审视贵州悬竹的分类地位。  基于分子系统学研究结果,以及对贵州悬竹、悬竹属、镰序竹属和喜马拉雅筱竹属的原始文献、模式标本和活植株的形态特征,以及生境的比较观察和分析,李德铢研究组与西南林业大学张玉霄博士合作,确认“贵州悬竹”代表了青篱竹族藤本竹类一个独特的新属。因为该种不再是悬竹属的成员,新命名为纪如竹属(HsuehochloaD.Z.Li&Y.X.Zhang),以纪念著名竹子专家、林学家,西南林业大学已故的薛纪如教授(1921-1999)为中国西南竹子研究做出的开拓性贡献。  相关研究成果以“Anewgenusoftemperatewoodybamboos(Poaceae,Bambusoideae,Arundinarieae)fromalimestonemontaneareaofChina”为题发表在国际植物分类学期刊PhytoKeys上。该研究得到国家自然科学基金重点项目和地区基金支持(No.31430011和31760049)。  图1纪如竹(Hsuehochloacalcarea(C.D.Chu&C.S.Chao)D.Z.Li&Y.X.Zhang)的形态特征。

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      2018年10月1日,美国的JamesAllison和日本的TasukuHonjo因为在肿瘤免疫治疗中的奠基性发现而获得今年的诺贝尔生理或医学奖。10月2日,诺贝尔物理学奖颁发给在激光物理学上有杰出贡献的美国科学家ArthurAshkin、法国科学家GernardMourou和加拿大科学家DonnaStrickland。其中ArthurAshkin的主要成就在于“光学镊子及其在生物系统中的应用”。10月3日,诺贝尔化学奖揭晓:美国科学家FrancesH.Arnold、GeorgeP.Smith和英国科学家GregoryP.Winter三人分别因酶的定向演化、多肽和抗体的噬菌体展示技术方面的重要贡献获奖。      至此,2018年的三大自然科学奖落定,8位科学家获奖,而其中4位,都与生物技术领域的发展有关。生物技术领域的进步和发展,获得诺奖认可,占据半壁江山,是今年诺奖的一大特点。      今年诺奖的第二大特点,则是抗体技术的爆发。生理或医学奖授予抗体应用于肿瘤治疗的JamesAllison与TasukuHonjo自然是名至实归,几无悬念。抗体技术发展已有近50年历史(假如只从1970年代开发出了单抗技术算起),但近几年来如Opdivo(百时美施贵宝,2014年7月在日本上市用于治疗黑色素瘤)、Keytruda(默沙东,通过美国FDA批准用于黑色素瘤治疗)相继问世,一举改变肿瘤治疗依赖副作用强烈的放化疗模式,从而引领肿瘤治疗进入免疫治疗的新时代。      抗体技术早已从理论研究进入应用研究,并已完成产业化和临床应用,不仅产生了千亿美元的巨大产业及市场(不包括不得不提的基于抗体改造的CAR-T市场),也给临床治疗带来翻天覆地的深刻变革,控制甚至治愈肿瘤不再是奢望。抗体技术的发展,则不得不提多肽及抗体的噬菌体展示技术,也就是今年化学奖GeorgeP.Smith和GregoryP.Winter的获奖因素。抗体用于治疗,必须尽量避免因大量生产抗体(如小鼠)带来的排斥问题,最好的方法就是人源化或直接筛选全人源单抗。而噬菌体展示技术筛选抗体,则完全避免了动物的使用。当然,噬菌体展示技术除了筛选抗体,在其他多肽药物筛选上也非常实用。      今年诺奖的第三大特点,是生物技术的产业化和临床应用加分,而不仅仅是科技的理论研究进展。如前所述,仅抗体药的销售额已达到1000亿美元,相当于乌克兰全年GDP(2017)。而全球CAR-T细胞治疗市场到2022年复合年增长率将超过63%(Technavio,BusinessWIRE)。另外,抗体药物良好的适应性,副作用小,不仅将改变肿瘤治疗的传统模式甚至带来治愈的希望,用抗体药物在急慢性感染等难治性疾病治疗方面,也将迎来颠覆性变革。

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  10月14日,国际生物多样性与健康大数据联盟启动仪式在京举行。该联盟依托中国科学院北京基因组研究所,成员主要来自“一带一路”沿线国家。包括巴基斯坦、沙特、泰国、俄罗斯、新加坡、美国等多个国家的机构代表参加了启动仪式。  该联盟是在国际生物科学联合会倡导的“国际生物多样性及健康大数据共享”计划框架下成立的组织,创始成员包括北京基因组研究所、巴基斯坦真纳大学、泰国朱拉隆功大学、沙特阿普杜拉国王科技大学,以及俄罗斯科学院遗传研究所,旨在开发生物多样性及健康大数据整合、应用和共享平台,推动和促进联盟内的生物多样性及健康大数据共享,建立涵盖多种数据和知识库的世界级生物多样性及健康大数据中心。  生物组学大数据主要包括生物多样性大数据及健康大数据。生物多样性大数据包括濒危物种、特有珍稀物种、古生物、经济物种等重要生物资源的基因组、变异组、转录组、表观组等多组学数据。精准医学项目产生的海量健康大数据则是生物医药产业研发,个性化疾病检测、预防与治疗,实现全人类普惠健康的宝贵财富。中国科学院北京基因组研究所于2016年成立生命与健康大数据中心,中心已建成国内首个获国际认可的原始组学数据归档库。以该中心为依托,围绕“一带一路”建设,联盟将立足亚洲,辐射全球,推动和促进全球生物大数据共享,提升我国在国际生物大数据研究中的影响力。  该联盟将促进我国生物大数据整合、分析与利用能力,以及生物多样性及健康大数据的深度解析和转化应用,提升亚洲生物多样性研究利用和健康产业整体水平。揭牌现场

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在太极系统中,由三颗卫星组成的探测星组在日心轨道上运行,质心落在地球轨道上。图片来自采访对象  “太极生两仪,两仪生四象,四象生八卦。”在《易经》中,“太极”二字意味着天地间最原始的状态。千百年来,人类一直执着于探索宇宙的诞生与演化。  而寻找引力波,就是探索宇宙奥秘的有力手段。  早在十年前,中科院就开始对空间引力波探测进行规划,并于2016年披露了以中科院院士胡文瑞、吴岳良为首席科学家的太极计划。  近日,太极计划专职科学家、中科院力学所副研究员罗子人向《中国科学报》记者透露,在中科院先导项目支持下,太极项目涉及的关键技术均在开展原理样机研制,并逐步转入工程阶段。  据介绍,项目计划在2033年将3颗卫星组成的探测星组发射到太空,形成一个边长300万公里的正三角形。卫星采用日心轨道,可避开地月系统引力影响,轨道始终保持对太阳入射角60°状态,使得航天器内部拥有稳定温度环境。  与LIGO等地面探测器不同,空间探测器能够排除地面噪声的干扰。  “由于地面信号少、噪声强度大,地面探测更像是在噪声里寻找信号。”罗子人表示,“而空间探测更像是在信号堆里找信号。因为在空间引力波的探测范围内,引力波的数量非常多,波源信号强度也都比较大。”  如此一来,能探测到的引力波频段也更丰富。太极项目的探测范围在0.1毫赫兹至1赫兹之间,相对测量精度可达10-21~10-20。  在中低频段,有哪些更值得探索的引力波呢?  以太极计划的主要探测目标之一超大质量黑洞并合为例。黑洞并合产生的引力波,其总质量越大,频率越低。因此数十万甚至上百万太阳质量的黑洞在并合时,会产生中低频段的引力波。  “每一个星系都会有超大质量黑洞,对黑洞的形成、生长做一个全时段的探测,就能进一步了解星系的演化。”罗子人表示。  引力波的探测还能帮助人们获知第一代恒星较为准确的死亡时间。  “由于宇宙学红移效应,在宇宙电离初期,一千个太阳质量大小的黑洞产生的引力波,其频率红移后也会进入太极计划的测量频段。而这些黑洞很可能是第一代恒星(PopIII星)死亡后的遗迹。”罗子人解释道。  此外,极端质量比旋(EMRI)系统、河内双星和随机引力波,都是太极计划的探测目标。  为了能捕捉并区分细微的引力波信号,太极系统的设计精密而复杂。其测量精度要在百万公里量级达到皮米(1皮米相当于1米的一万亿分之一)级别。  罗子人表示,系统内的子系统有六七十个,且子系统之间存在的耦合多达六七百项。若想让太极系统在天上正常运行工作,硬件、设计、管理等方面的问题都要解决好。  目前,该系统的激光干涉测距系统、惯性传感器系统、无拖曳控制与微推进系统和超净超稳飞行器的各项设计、研制工作正有序进行,其中一些设备有望于2020年进行在轨实验验证。  (原载于《中国科学报》2018-10-15第4版综合)

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激光反射薄膜元件  10月9日,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室传来了2018年基频激光反射薄膜元件激光损伤阈值国际竞赛结果:中科院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室研制的激光反射薄膜元件,在来自6个国家的18家参赛单位中,损伤阈值以领先第二名20%的优势再次摘得桂冠。该实验室学术总顾问范正修说,这样的领先很难逾越。  据悉,2012年上海光机所薄膜光学实验室也曾夺冠。此后由于忙于国家任务,上海光机所未再参与这一国际比赛。今年适逢SPIE激光损伤年会五十周年这一盛事,上海光机所再度参赛。从2008年第一次参与该国际竞赛到领先国际同行,我国科学家花了11年。  当今世界上规模最大的激光聚变装置是美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的美国国家点火装置,其中有数千件米级尺寸薄膜元件和数万件中小口径薄膜元件。  高功率激光薄膜是构成激光聚变装置、超强超短激光等强激光系统不可或缺的元件。高功率激光反射薄膜是唯一能迫使只知道直线前行的强激光按照人类的想法“万宗归一”的独门元件。它不但需要抵挡住“所向无敌”的高能激光的冲击,保障高功率激光装置不会“自伤”,还要高效地“指挥”激光的方向,使将入射到它表面的激光完全按照人们的意愿,有次序地奔赴同一靶点。激光损伤阈值代表着这个元件“控制指挥”激光的能力,其数值大小决定着能不能把激光能量完整地护送到靶点。  10月10日,记者在薄膜光学实验室看到,薄如蝉翼的激光薄膜,附着在透明的玻璃基底上,肉眼几乎辨识不出,只有从侧面看过去,才能依稀看出一些色彩。  “要提升这一薄膜的激光损伤阈值,面临两大技术挑战。一是要知道缺陷在哪里,二是要抑制缺陷。”该项目负责人朱美萍研究员介绍说,高功率激光薄膜的制备是一个工艺环节冗长、复杂的系统工程,包括薄膜设计理论、高纯原材料控制、光学表面超精密加工、纳米精度膜厚控制、薄膜应力控制技术、检测技术以及激光与薄膜态材料相互作用机理等研究内容,其中尤其以缺陷的全流程控制的难度为最,涉及多学科交叉,极其复杂,难度极大,而且西方国家对我国实施技术封锁,并禁运直径大于500毫米的高性能激光薄膜元件。  作为激光技术发展的支撑基础,上海光机所薄膜光学实验室紧紧聚焦大能量与高功率激光这个国家重大战略需求,攻坚克难,提出并逐步完善了激光薄膜研制全流程控制的系统工程解决方案,攻克了包括激光缺陷探测技术、基板缺陷缝合技术等系列关键技术难题,突破性提升了薄膜元件激光损伤阈值,并成功建立了应用基础研究、关键技术攻关与工程应用的自主创新生态链,取得了具有自主知识产权的重大创新成果。  作为唯一供货单位,上海光机所薄膜光学实验室为我国神光系列装置提供了所有激光偏振薄膜元件,支撑神光装置输出能量从单束3000焦耳提升到了17600焦耳。该实验室还支撑上海超强超短激光装置实现了10拍瓦国际最高激光放大输出功率,使我国在该领域占据国际制高点,并将继续支撑100拍瓦装置的建设。同时,这一激光薄膜反射元件还成功应用于神舟与天宫交会对接系统和多项空间型号工程任务,简化了光路结构,降低了载荷重量。  “在国际范围内的激光薄膜损伤阈值提升竞争中,面对西方的技术封锁,数十年如一日,从跟跑、并跑,终于在国际范围内的激光薄膜损伤阈值提升竞争中实现超越,并通过本次竞赛的绝对优势强化了我国在本领域的国际领先地位。”学术带头人、该所党委书记邵建达自豪地说,这是一支完全由中国自主培养的团队。  当天,记者见到了上海光机所薄膜光学实验室的四代负责人。  第一代负责人是年近80岁的范正修研究员,尽管已经退休,仍然每天坚持骑车来“上班”。他说,“我从1964年进所那天起,就开始干这个活”。1964年,上海光机所第八研究室的镀膜组成立,这也是我国第一支专业从事激光薄膜研究的团队。  范正修经常说的一句话是,队伍不能散。只要一有科研经费,就优先用来买设备,就算买不起整台设备,就先买一个部件。曾经有公司高薪聘请他,但他却甘于在实验室里作研究。“如果我们只是提供服务,充其量就是一个技术工厂。”  他坚持把每一个项目当成科学问题来做,使得相关学科得到了良性发展。令他特别欣慰的是,“半个多世纪过去了,队伍不仅没有散,还从当初不到10人,发展到了现在的100多人,从上世纪80年代中期以来培养将近200位研究生,国内大部分从事激光薄膜工作的人都来上海光机所接受过培训”。  邵建达研究员是该实验室第二代负责人。“解决‘卡脖子’的技术问题,关键要发展学科,要有系统工程思想,而不是简单的项目制,否则项目结束了,队伍也就散了。”要提高神光装置的输出能量,首先就是要提高激光薄膜的质量。过去,镀膜材料金属铪依靠进口,但由于其纯度不高,里面含铁,往往激光一打就坏掉了。该实验室积极促成国内其他单位对这一材料进行研发,解决了这一难题。“有了金属铪,并不意味着薄膜的质量就一定会提高。”邵建达告诉记者,这次参加比赛的18家参赛单位,一共提交了30多个薄膜样品,大部分也使用金属铪作为镀膜材料,其中有些损伤阈值相比上海光机所提供的薄膜,相差100倍。  正高级工程师易葵是该实验室第三代负责人。他说:“我从大学毕业后一直从事具体工艺研究,因此论文发得少,但这并没有影响自己的职称评定,我还被列为中科院关键技术人才。正是研究所有这样良好的评价机制,我才能一直心无旁骛地工作。”  实验室第四代负责人朱美萍是一位“80后”,用实验室党支部书记王胭脂的话来说,她忙起来的工作节奏就是“白+黑”“5+2”。镀一次膜需要10小时,她有时一忙就要到半夜。她的女儿今年正上五年级,因为经常要跟着妈妈一起加班,被大家称为“在办公室长大的孩子”。  正是因为对工作的这份热情和执着,这支看似普普通通的团队,面对被打坏的薄膜,不断分析、敢为人先、锐意进取,才逐步斩获并保持世界第一,实现了我国高功率激光薄膜技术跨越发展。  (原载于《中国科学报》2018-10-15第5版创新周刊)

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      松花江流域是我国重要的工业、林业、畜牧业和商品粮基地,供水安全对于促进松花江流域社会经济的可持续发展具有举足轻重的作用。怎样能保证松花江流域人们舌尖上的水安全?水污染治理科技重大专项“松花江傍河取水水质安全保障关键技术及示范”课题历时四年提出了解决方案。      “欧美100余年的实践表明,在河流两侧抽取地下水(简称傍河取水)能够充分发挥河岸带对河水水质的自然净化能力,具有成本低廉、工艺简单、便于维护、抵御极端气候事件能力强的特点,可以有效降低河流水质退化及污染事件导致的供水水质安全风险,提高供水保障能力。”该课题负责人、北京师范大学水科学研究院滕彦国教授10月10日在接受科技日报记者采访时说。      “该课题围绕提高松花江沿岸傍河水源地持续开采量保障程度、降低水源水质风险、增强突发污染事件下供水安全保障能力等实际问题,提出了‘傍河取水适宜地段遴选―优化布井―源水水质预测预警―监控管理’的研究思路,以确保傍河取水水源水质安全为目标,研发了傍河取水的适宜性与可靠性评价、优化布井、水质风险识别诊断与预测预警、水质监控管理等六大关键技术,构建了傍河取水水质安全保障集成技术体系。”滕彦国介绍说,该课题以黑龙江省五常市第二水源地升级改造工程为依托,建立了傍河取水水质安全保障关键技术综合示范工程。该示范工程实施后连续监测3个月发现,在日取水量不小于2万立方米的条件下,关键技术得到稳定运行,傍河取水水源中典型污染物浓度均满足水源水质要求,达到了预期运行效果。      来源:科技日报(http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2018-10/11/content_405174.htm?div=-1)

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