科技动态地表迄今最高温度首次算出

        据物理学家组织网日前报道,国际研究团队发现,一个古代陨石与地球岩石碰撞后,产生了地球表面迄今最高温度的纪录。        发表于最近《地球和行星科学通讯》杂志的一篇论文,介绍了该团队研究的这个位于加拿大的陨石坑,以及计算多年前产生温度的方法。        行星科学家认为,地球在形成初期,陨石和其他太空岩石会不断“轰炸”地球。这些“轰炸”留下的一些痕迹,今天仍以坑洼形式存在,同时也是观察研究的原始证据。其中一个是位于加拿大拉布拉多省的米斯塔临湖陨石坑,直径达28公里,表明撞到地球的物体很大。研究人员对碰撞事件进行调查,发现其发生在大约3800万年前。        研究人员指出,大多数陨石坑被撞击的残余材料大部分消失了,因此很难更多地了解太空岩石的性质和发生时的情况。然而科学家知道的是,当发生碰撞时,大量能量以热的形式释放,问题是当时释放了多少热量。        在这项新研究中,研究人员利用了一种新方法,来衡量加拿大陨石坑遭受袭击时产生的热量。他们在研究火山口时发现,一种常见的矿物锆石变成了氧化锆,而此前的研究表明,这种改变需要2370℃的高温才能实现。因此,陨石冲击时产生的热量至少会达到这个温度。        这一发现代表了地球表面目前自然存在的最高温度,也是第一次用氧化锆来计算冲击热量。

科技动态世界首个分子机器人诞生

        据英国曼彻斯特大学官网9月20日报道,该校科学家研制出世界上首个“分子机器人”,其能接收化学指令并完成组装分子等基本任务,未来可用于研发药物、设计先进制造工艺以及搭建分子组装线和分子工厂。        曼彻斯特大学化学学院教授大卫·雷的课题组在《自然》杂志发表论文介绍,组成分子机器人的碳、氢、氧和氮等原子总共只有150个,大小只有百万分之一毫米,将几百亿个这种机器人堆起来,也只有一粒盐那么大。但如此微小的分子机器人,却拥有机器手臂,能够根据指令操控单个分子,用机器手臂搭建分子产品。        虽然建造这类分子机器人极其复杂,但雷的团队所用的技术都是基于简单的化学反应,科学原理全是原子和分子相互作用,以及小分子如何构建大分子等化学知识。雷解释道,所有的物质都是由分子构成,而分子的基本单位又是原子,与组成乐高机器人的过程极其相似,只是这次换成了原子,与药物和塑料制品等合成工艺相同。        而其接受的指令是在特定溶液中进行的化学反应,科学家通过操作和编程不同的化学反应,给分子机器人发出不同化学指令,机器人对这些指令做出反应并执行一些基本任务。“一旦合成分子机器人后,科学家就会通过化学反应给它们下达化学指令,就像计算机程序一样告诉它们在什么时间执行何种任务。”        与汽车组装线上的机器人组装汽车主体部件类似,分子机器人能够以不同方式安装和固定分子组件,打造出不同的分子产品。而且由于非常微小,这些分子机器人具有很多优势,能降低材料需求、加速药物研发、大幅减少能源消耗及推进产品微型化等,因此未来有望在诸多领域带来令人激动的应用。

科技动态我国拟发射24星探测引力波电磁对应体

        清华大学天体物理中心和天仪研究院9月21日在京发布“天格计划”,将发射24颗微小卫星组成星座,探测引力波电磁对应体。        引力波是爱因斯坦广义相对论所预言的一种时空波动,其探测对人类探索宇宙起源和发展、认知自我具有重要意义。但引力波的产生非常困难。地球围绕太阳以每秒30千米的速度运行,发出的引力波功率仅为200瓦。宇宙中大质量天体的加速、碰撞和合并等事件,才能形成强大的引力波,但波源距离地球都很遥远,传到地球时已经非常微弱。人类经过近百年努力,直到2015年9月才利用激光干涉仪引力波天文台(LIGO),首次直接探测到引力波。        “天格计划”的目标是探测引力波在伽马射线波段的电磁对应体。这是一种伴随引力波暴发产生的电磁辐射,其探测对理解极端条件下的天体物理过程非常重要。清华大学工程物理系及天体物理中心教授冯骅表示,与LIGO事件成协的伽马射线短暴具有明亮、稀有等特点,可利用立方星平台搭载先进闪烁体探测器实现探测,通过卫星组网逐步实现全天覆盖,利用信号的时间延迟进行定位。目前该项目已完成初步科学论证设计报告,成功研制了实验室测试系统,其科学意义和可行性得到了相关领域专家的认可。        天仪研究院作为微小卫星太空实验服务商,在项目中负责微小卫星平台的研制与发射、运营、维护服务。该公司CEO杨峰介绍,“天格计划”首颗技术验证星将于2017年底完成研制工作,计划在2018年搭载快舟十一号火箭发射入轨。全部24颗卫星的发射组网预计在2023年完成。如果项目取得成功,将实现前沿科学技术与商业航天的深度结合。

科技动态武汉病毒所朊病毒致肿瘤恶性转化研究获新进展

        朊病毒是正常蛋白错误折叠后形成的一种异常蛋白质。作为一种病原体,朊病毒因其能够引发包括疯牛病在内的退行性脑病而广为人知。近期,中国科学院武汉病毒研究所研究员李朝阳课题组揭示了肿瘤细胞表达的原朊病毒蛋白应答肿瘤坏死因子的分子机制,相关成果发表在JournalofBiologicalChemistry上。        近年来,多项研究表明,朊病毒蛋白PrP在多种肿瘤中出现高表达并与胰腺癌、胃癌和乳腺癌患者的预后呈现关联。阐明朊病毒蛋白如何促进肿瘤恶性转化是理解该蛋白作为预后差的生物学标记的分子基础。通过对恶性黑色素瘤细胞株M2和胰腺癌细胞株BxPC3的研究,该课题组发现细胞膜表面的朊病毒蛋白可以结合去泛素化酶CYLD。在肿瘤坏死因子(一种能够直接杀伤肿瘤细胞而对正常细胞无明显毒性的细胞因子)处理的条件下,CYLD和朊病毒蛋白的结合能力增强,从而减少CYLD和肿瘤坏死因子复合体中RIP1和TRAF2的结合能力,导致RIP1和TRAF2的泛素化水平上升并进而下调NFκß信号通路。由于部分癌前病变组织中会出现朊病毒蛋白的表达,本研究揭示了原朊病毒蛋白可能应答长期慢性炎症反应,在炎癌转变中起一定的作用。        该研究得到国家自然科学基金委员会、中科院战略性先导科技专项A类项目和病毒学国家重点实验室的资助。项目主要由博士研究生吴桂茹完成。

科技动态上海生科院发现植物新转录因子家族PLATZ参与玉米胚乳发育与灌浆

        近日,中国科学院上海生命科学研究院上海植物生理生态研究所巫永睿研究组的研究成果,以ThemaizeimprintedgeneFloury3encodesaPLATZproteinrequiredfortRNAand5SrRNAtranscriptionthroughinteractionwithRNApolymeraseIII为题发表在ThePlantCell上。该研究克隆和功能解析了经典玉米胚乳粉质突变体floury3,发现该基因编码一个PLATZ(plantAT-richsequence-andzinc-binding)蛋白。Floury3特异在胚乳淀粉细胞中表达,与RNA聚合酶III复合体关键成员RPC53和TFC1互作,参与tRNA和5SrRNA转录调控,调控胚乳发育和储存物质合成。该研究是首次关于植物特有PLATZ转录因子家族遗传和功能的报道。        巫永睿研究组长期从事玉米胚乳发育与产量品质的研究工作。研究组通过开展影响玉米胚乳发育与产量、品质形成的关键基因克隆与功能解析,揭示调控胚乳发育的新机制,拓展优质蛋白玉米育种的分子路径。floury3是一个经典玉米胚乳半显性突变体,千粒重比野生型下降近60%,但营养和生殖生长没有明显影响。巫永睿研究团队克隆Floury3基因,发现该基因编码一个PLATZ家族蛋白。fl3蛋白的PLATZ结构域的Asn/His氨基酸替换导致显性突变。Fl3特异在胚乳组织中表达,约90%以上的转录本来自于母本,偏离在胚乳中正常的母本父本之比2:1。同时,父本基因组中的Fl3基因启动子也被发现具有更高的甲基化水平。这证明,Fl3是一个新发现的玉米印迹基因,主要由母本表达,导致fl3的显性突变表现为半显性遗传效应。研究人员发现,利用酵母双杂交筛选,FL3可以与RNA聚合酶III转录复合体中的RPC53和TFC1互作。RNA聚合酶III下游的5SrRNA和tRNA的转录本在突变体中显著降低,这说明突变fl3蛋白直接参与,并负面影响了RNA聚合酶III的转录。对fl3胚乳进行转录组分析发现,营养物质储藏相关基因的表达在突变体受到影响。PLATZ是植物特有转录因子家族,自2001年豌豆中该家族第一个基因序列被克隆以来,这个转录因子家族的遗传突变体和功能始终未见报道。科研人员发现,FL3和其它PLATZ成员可能存在功能冗余,fl3突变体能被克隆和进行功能研究得益于该基因的显性突变,这是遗传上研究功能冗余最有效的方法之一。        该项工作得到了国家自然科学基金委,中科院战略性先导科技专项、中科院分子植物卓越中心和青年千人计划的资助。

科技动态“高效率有机—无机钙钛矿太阳能电池的研究”完成技术验收

        9月19日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所承担的科技部政府间合作项目“高效率有机-无机钙钛矿太阳能电池的研究”完成技术验收。验收会由青岛市科学技术局组织,中科院物理研究所研究员孟庆波、北京航空航天大学教授邓元、华北电力大学教授李美成、青岛科技大学教授张建明、中国海洋大学副教授王玮、青岛海誉新材料有限公司高级工程师王志政、威海中玻光电有限公司高级工程师解欣业等专家,参加了验收会议。          青岛能源所科技处处长梁向峰介绍了研究所的发展情况和取得的成绩;青岛市科技局科技合作处处长陈晅介绍了国合专项的有关情况,并对项目验收提出要求和任务;项目负责人逄淑平对与以色列耶路撒冷希伯来大学共同主持的“高效率有机-无机钙钛矿太阳能电池的研究”项目实施情况进行陈述。在项目执行期间,双方合作开发了目前最有前景的大面积钙钛矿薄膜修复技术,并获得Science、《中国科学》等杂志的亮点报道,在此研究基础上进一步开展了与国内相关光伏企业的合作,共同开发了具有自主知识产权的气体修复设备,完成了大面积的钙钛矿薄膜的修复,基本满足钙钛矿太阳能电池中核心薄膜制备的工业化要求。在效率方面达到18-20%,完成了该项目的各项指标要求。项目取得的具体研究成果有:申请中国发明专利3项,目前已授权2项;在J.Am.Chem.Soc.、Angew.Chem.、Chem.Mater.、J.Mater.Chem.A、SolarRRL等期刊上发表论文。        专家组听取了相关汇报,对合作项目成果的技术指标完成情况等进行评估,讨论起草项目《验收意见书》,认为该项目完成了合同书规定的目标、任务及技术指标,一致同意该项目通过验收。通过本项目的实施,一方面很大程度上提升了研究所在该领域的研究水平,有效提高了国际影响力;另一方面取得了具有自主知识产权的新技术,为将来钙钛矿太阳能电池的商业化奠定了良好的基础。