科技成果集锦
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1. 纳米合金钢
现在我国和世界各国均在从事“超细晶钢的研究。“超细晶钢”是新一代钢铁结构材料的研究核心,因为他能是现有的钢材强度及韧性大幅提高。翁宇庆院士在相关文献“超细晶钢理论及技术进展”-《钢铁》中指出“超细晶是将目前细晶钢的基体组织细化至微米级。由于它刚刚运作了几年,要形成一代新材料还需要10~20年的努力”。而宋工程师组织熔炼的新钢种,共晶粒已经细化到纳米级,远远超过了超细晶研究所追求达到的目标。在目前常规生产条件下,即可直接生产纳米级的合金钢,可以说是一个奇迹,这是中国冶金科技人员作出的具有巨大经济价值和科学意义的创造。由于这种纳米合金钢成型过程完全不同于传统的金属凝固现象,对它的说明和解析,将大大推进现有材料学的理论研究。该材料可铸、可锻、可轧,可以生产出各种铸件和棒材、板材、型材等高性能优质材料,也可以用于生产高性能焊接材料,增材堆焊在各种金属表面形成复合材料,改善提升机械部件的表面性能,大幅提高产品的耐磨性、耐腐蚀性能,抗疲劳腐蚀性能。在军工、民用等领域具有广泛用途,用于改进现有武器装备将是一项具有重大国防意义的措施。这对实现我国当前的科技兴国,可以做出重大贡献。
2. 土壤固结剂
随着城市空气污染的加剧,增加城市绿化树的拥有量将有助于改善城市生态环境,提高人们的生活质量。在城市绿化工作中,苗木移栽的成活率是评价造林绿化工程质量的重要标准之一。目前,带母土土球移植法是园林苗木移栽中成活率最高的方法。然而,苗木特别是大苗(或大树)起苗带土又是一件困难的工作。由于育苗的地多为疏松的土壤,在湿润的苗圃条件下土壤本身结块能力较差,起土球操作不但技术要求高,且必须进行包裹、捆绑甚至木箱包装;即使如此往往亦会在苗木装卸运输过程中出现大量土球破碎现象。土球的大小与完整性,对苗木特别是大苗(或大树)的成活,具有决定性的作用。就城乡绿化而言,大苗(或大树)移植死亡原因中,土球破碎占绝大部分。因此,为了保证土球的完整性,中国林业科学研究院的专家成功研发了能固结土壤的环保可降解土壤固结剂。现在已经初见成效,固结的土球可以达到20厘米,并且有专利一项。
土壤固结剂的运用如图所示:
3. 自身免疫疗法
现在随着癌症病人数量逐年增多,癌症种类也在不断增加。面对传统的癌症治疗方法不能很好的治疗,科学家开发出自身免疫疗法治疗癌症和增加自身免疫力。其主要技术是通过从患者本身体外抽取外周血来分离单个淋巴免疫细胞,主要有T细胞和自然杀伤细胞。通过大量的体外培养扩增,然后经一次或者定期回输病人体内,可以通过自身免疫细胞杀死恶性肿瘤细胞和提高自身免疫力,具有安全无排异的优势。
它的主要特点是体外无菌培养免疫细胞,保证无潜在的病原菌感染。细胞扩增效率高,不破坏患者自身免疫系统,同时结合放化疗,增加治疗效果,提高病人生活质量。同时它还具有特异性和广谱性。可以有效控制肿瘤复发和扩展,延长病人存活期。而且可以短期内提高患者因放化疗后免疫力低下等症状。
这种细胞疗法在国内外不断被采用,用于多种癌症治疗和美容养颜等方面,为减轻患者痛苦做出了突出贡献。
4. 红肉猕猴桃的贮藏保鲜方法
本发明公开了一种红肉猕猴桃的保鲜方法。该方法包括下述步骤:
1) 将红肉猕猴桃果实在0±0.5℃冷库中预冷12-24h;
2) 将步骤1) 处理后的红肉猕猴桃果实放置入气调箱进行气调贮藏,所述气调贮藏的条件如下:氧气体积含量为1-3%,二氧化碳体积含量5%,温度控制在0±0.5℃,湿度控制在90-95%。
采用本发明的方法对红肉猕猴桃进行保鲜处理,延缓了果实硬度的下降、保持了果实品质和风味、延长了果实贮藏期和货架期。5.葡萄延迟栽培技术
近年来,观光旅游农业的发展呈现火热趋势。观果采摘成为很多水果种植企业和农户的重要发展模式。葡萄作为一种重要的采摘水果类型,受到消费者的喜爱。葡萄集中上市的时期在7-10月份,即使是晚熟品种也很难延长成熟期至年末或元旦左右。采用葡萄延迟栽培技术,可以将葡萄成熟期延迟至12月甚至元旦,在节假日进行反季节供应,弥补鲜果采摘市场的空缺,大大提高采摘葡萄的经济价值,增加农民收入。经延迟栽培的葡萄果园11月末挂果情况
6. 磁性纳米载体介导的植物转基因方法
发展高效、安全的新型遗传转化方法,一直是基因工程、分子生物学和遗传育种等领域的研究热点。传统植物转基因方法,通常需要比较繁杂的组织培养等植物再生程序,才能获得转基因植株,尤其是棉花等难再生作物的转基因植物制备更加困难。
中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所与生物技术研究所科研团队开展联合研究,利用磁性纳米粒子作为基因载体,创立了一种高通量、操作便捷和用途广泛的植物遗传转化新方法,推动纳米载体基因输送与遗传介导系统研究取得重要进展,开辟了纳米生物技术研究的新方向。相关研究成果于11月27日在线发表在权威学术期刊《自然—植物》上。
此次研发的基于磁性纳米颗粒基因载体的花粉磁转化植物遗传修饰方法,可以利用磁性纳米颗粒Fe3O4作为载体,在外加磁场介导下,将外源基因输送至花粉内部,通过人工授粉利用自然生殖过程直接获得转化种子,然后再经过选育获得稳定遗传的转基因后代。
该方法将纳米磁转化和花粉介导法相结合,突破了传统转基因方法组织再生培养和寄主适应性等方面的瓶颈,可以提高遗传转化效率,缩短转基因植物培育周期,实现高通量与多基因协同并转化,适用范围和用途非常广泛,对于加速转基因生物新品种培育具有重要意义,并在作物遗传学、合成生物学和生物反应器等领域具有广泛应用前景。
7、可以净化室内空气的转基因绿萝
一种新的转基因室内植物可以被誉为环境科学的一个激动人心的突破,也可以被认为是生物上的弃儿,这取决于人们站在所知不多的争论的哪一边。然而,不管你在这次辩论中的立场如何,我们大多数人都喜欢尽可能地保持家里的空气清洁,我们经常会不遗余力地防止过敏原、灰尘颗粒,甚至化学物质。然而,一些危险的化合物太小以致于不能被这些过滤器捕捉。
现在,华盛顿大学的研究人员对一种常见的室内植物—绿萝进行了基因改造,以去除周围空气中的氯仿和苯。改良后的植物表达了一种哺乳动物的蛋白质,称为2E1,它将这些化合物转化为分子,然后植物可以用来维持自己的生长。一些小分子物质,例如少量存在于氯化水中的氯仿,或者作为汽油成分的苯,当我们洗澡或烧水时,或者当我们把汽车或割草机存放在附属车库时,它们就会在我们的家里积聚起来。这些化合物太小,连高效空气过滤器也无法捕捉到,在每一种化合物下暴露都与癌症相关联。
这项新的研究结果最近发表在《环境科学与技术》杂志上,题目为转基因家庭植物—绿萝,通过表达哺乳动物细胞色素P450的2E1基因极大地增强了挥发性有机致癌物的去除作用。
华盛顿大学土木和环境工程系的研究科学家张龙博士将一棵绿萝放入玻璃管中, 以测试其分解苯或氯仿的能力。研究人员随后测试了他们改良的植物,与正常绿萝相比能很好地去除空气中的污染物。他们把这两种类型的植物放在玻璃管中,然后在每个管中加入苯或氯仿气体。令人惊讶的是,对于改良植物来说,三天后氯仿的浓度下降了82%,到第六天几乎无法检测到。
该团队目前正在努力通过添加一种蛋白质来提高植物的能力。这种蛋白质可以分解在家庭空气中发现的另一个危险分子:甲醛,它存在于一些木制品中,如层压地板和橱柜,以及烟草烟雾。