國內(nèi)十大科技新聞解讀

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中生物 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


,中國科技光彩熠熠,更勝以往,各類成就可圈可點。回顧一年來國人關(guān)心的科技新聞主題,我們發(fā)現(xiàn):“天河二號”、超級雜交水稻、“嫦娥”工程、“高分”衛(wèi)星等中國科技明星項目再豎里程碑,阿里巴巴上市、國家RD經(jīng)費投入強度破2%,以及科技體制改革等新消息則顯示中國科技水準(zhǔn)快速提升,以及科技和經(jīng)濟(jì)相互助推的良好態(tài)勢?萍剂咙c日趨增多的背后,是中國綜合國力的上升,以及科研人數(shù)十年如一日的堅守,科技進(jìn)步無窮期,夜班的燈永遠(yuǎn)亮著。

發(fā)現(xiàn)甲烷直接轉(zhuǎn)化的辦法

甲烷,最輕最簡單的含碳?xì)怏w。池塘池底戳一個洞,冒泡的就是它;澳大利亞的牛兒放個屁,搞得全球變暖也是它;在天然氣管道里奔涌和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(tuán)隊,今年在甲烷高效轉(zhuǎn)化相關(guān)研究中獲重大突破,成功實現(xiàn)了甲烷一步高效生產(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。由于具有四面體對稱性的甲烷分子是自然界中最穩(wěn)定的有機小分子。它的轉(zhuǎn)化是一個世界性難題,被稱為催化乃至化學(xué)領(lǐng)域的“圣杯”。過去,要讓甲烷這種不愛交際的分子變得活躍起來,一般要用到氧分子做中間人,需要的能源消耗很高,排出大量二氧化碳影響生態(tài)環(huán)境。

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,一步高效生產(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, 二氧化碳零排放。

該技術(shù)一出,震驚學(xué)界和業(yè)界。德國巴斯夫集團(tuán)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、頁巖氣的高效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(jìn)加強中央財政科研項目和資金管理的若干意見》,對改進(jìn)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(jìn)科研項目管理流程。四是改進(jìn)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(jìn)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,意在優(yōu)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年將全面按照優(yōu)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)網(wǎng)站今年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(jìn)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。公眾只需登錄網(wǎng)站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(yán)重的撤銷院士稱號。

首個人類早期胚胎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,繪就了世界首個人類早期胚胎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(tuán),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(xì)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)境優(yōu)劣,可以影響到它的孩子的基因表達(dá)。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(xì)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(rèn)識到了精子和卵母細(xì)胞在受精前后,甲基化擦除的完整變化過程,為人類認(rèn)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(jìn)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RD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《全國科技經(jīng)費投入公報》數(shù)據(jù)顯示,全社會研究與試驗發(fā)展(簡稱研發(fā)或RD)經(jīng)費繼續(xù)保持增長,RD經(jīng)費投入強度,也就是RD經(jīng)費投入與國內(nèi)生產(chǎn)總值之比首次突破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(dá)國家的距離。

公報顯示,我國共投入研究與試驗發(fā)展經(jīng)費11846.6億元,比上年增長15%;RD經(jīng)費投入強度為2.08%,比上年的1.98%提高0.1個百分點,首次突破了2%。

從數(shù)據(jù)上看,北京RD投入強度為6%,高踞首位,上海為3.6%,居全國第二。從產(chǎn)業(yè)分布看,計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)研發(fā)投入最大,為1252.5億元;鐵路、船舶、航空航天和其他運輸設(shè)備制造業(yè)的RD投入強度最高,為2.41%;而非金屬礦采選業(yè)RD投入強度最低,僅為0.15%。

有評論指出,由于企業(yè)的研發(fā)投入與生產(chǎn)直接相關(guān),這些數(shù)據(jù)也如實反映出中國近年來不同行業(yè)的研發(fā)投入。高科技行業(yè)研發(fā)投入高,而一些傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和低價值鏈行業(yè)仍然受附加值低、研發(fā)乏力的困擾。而從專利、新產(chǎn)品產(chǎn)值與工業(yè)總產(chǎn)值之比。我國研發(fā)目前還有“投入大,產(chǎn)出小”的問題。國家自然基金委副主任沈文慶則認(rèn)為,RD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(dá)國家基礎(chǔ)研究投入占RD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)星觀測分辨率精確到1米

“高分二號”,獅子座,中國當(dāng)紅明星。公元8月19日,它在太原發(fā)射中心冉冉升起,是目前我國分辨率最高的光學(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。作為中國航天科技集團(tuán)公司的拳頭產(chǎn)品,高分二號在許多方面突破極限,千萬里外明察秋毫。

高分二號,是中國進(jìn)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。在千萬里之外,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”全色成像分辨率優(yōu)于1米,多光譜成像分辨率優(yōu)于4米,創(chuàng)造了我國遙感衛(wèi)星分辨率最高紀(jì)錄;成像寬度達(dá)45公里,在全世界同等分辨率衛(wèi)星中幅寬最大。

在高分二號幫助下,綜合地域分布、地物類型、目標(biāo)關(guān)注度等多種因素,國防科工局公布我國首批亞米級高分辨率衛(wèi)星影像圖,包括1米全色、4米多光譜、1米全色與4米多光譜融合3類15幅。這批圖像紋理清晰、層次分明、信息豐富;用電視購物廣告的話說:“頗具藝術(shù)觀賞和收藏價值!

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全球追捧

“想起那年到杭州旅游,有一個晚上在燒烤攤吃夜宵時認(rèn)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,成為僅次于谷歌的全球第二大互聯(lián)網(wǎng)公司。阿里上市,對資本市場以及全球電子商務(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,阿里巴巴便建立了領(lǐng)先的電子商務(wù)、網(wǎng)上支付、B2B網(wǎng)上交易市場及云計算業(yè)務(wù)。最近更是積極開拓?zé)o線應(yīng)用、手機操作、云計算等領(lǐng)域。

網(wǎng)絡(luò)科技改變眾多人群的生活和消費方式。即使是最宅的宅男,對網(wǎng)購也不陌生。馬云亦成眾多家庭主婦心目中魅力十足的“男神”。淘寶和天貓共產(chǎn)生了50億個包裹,占中國當(dāng)年包裹總量一半還多。而僅“雙十一”這一天,阿里巴巴的交易額便達(dá)到571億元,其中近一半是移動互聯(lián)網(wǎng)下單。

英雄造時勢,時勢造英雄。在首屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會上,馬云表示,互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)影響人類社會,將進(jìn)一步影響方方面面,是人類進(jìn)步的機會。也是人類需要共同承擔(dān)的責(zé)任。

毫無疑問,阿里巴巴沒有辜負(fù)這個時代。

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(yuǎn)有米吃,那就要學(xué)會種植畝產(chǎn)破千公斤水稻的方法。

早在上世紀(jì)二十年代,美國人便發(fā)現(xiàn)水稻雄性不育。盡管國外許多科學(xué)家做出多種艱難探索,然而這些方案卻存在難以大規(guī)模推廣的尷尬缺陷。只有“雜交水稻之父”袁隆平成功突破了長期無法實現(xiàn)的雜交水稻育種技術(shù),并順利打通雜交水稻研究的“任督二脈”。

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年第一期目標(biāo)的畝產(chǎn)700公斤、2004年第二期的畝產(chǎn)800公斤、第三期畝產(chǎn)926.6公斤,到的畝產(chǎn)1026.70公斤!

今年十月,超級雜交稻“Y兩優(yōu)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”。

可以肯定的是,以企業(yè)為主體的整個商業(yè)化育種水平會緊跟其后。雜交水稻在推廣過程中還需要簡化種植技術(shù),確立一套適合大田栽培的方法。超級雜交稻的普及推廣將是一個綜合性的工程。

長期的水稻育種實驗,袁隆平不止一次經(jīng)受失敗的打擊,然而,樂觀堅強的他從不懷疑自己的事業(yè)選擇,解決十幾億人吃飯問題的信念堅定如初。如今,飽含心血的種子已經(jīng)繁衍如恒河沙數(shù)。在袁隆平看來,人吃米是為了活著,而活著是為了種出更多的米。

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(dá)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精準(zhǔn)完成。在四子王旗降落的“大饅頭”,是中國歷來發(fā)射的飛行路線最復(fù)雜,控制最難的空間器。

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(hù)、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)射和再入返回是最重要的兩個環(huán)節(jié)。成功發(fā)射是進(jìn)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)是我國首次使用,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)。

二十世紀(jì)中期以來,不少國家向月球和更遙遠(yuǎn)的天體發(fā)射了大量飛行器,但按預(yù)定要求返回地球的卻寥寥無幾,有去無回成為常態(tài)。這是中國首次迎來從月球上空返回的飛行器。繼蘇聯(lián)和美國之后,中國成為世界上成功回收繞月飛行器的第三個國家。

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(jìn)打下堅實基礎(chǔ)。

對于中國探月新舉動,有國外媒體用了“雄心勃勃”“神秘”之類的形容詞。嫦娥系列飛行器象征了中國的空間實力,寄托了中國人的期望??在太空贏得更多的話語權(quán)和發(fā)展空間。

尋找暗物質(zhì):中國錦屏地下實驗室獲最靈敏結(jié)果

在2400多米深的一個黑暗山洞中,中國人探尋著黑暗世界的蛛絲馬跡。

暗物質(zhì)組成了宇宙85%的質(zhì)量,我們卻看不見摸不著它。就好比我們身處一盆面湯里,卻看不見一滴水,只看見了面粉。好奇心驅(qū)使我們探索,看不見的東西到底是什么?為此大家提出了各種各樣的猜想,各種奇怪的粒子模型。比如今年科學(xué)家用一根長鐵絲首次制造出的約馬拉費米子,就是其中之一。

本世紀(jì)以來,全球各個發(fā)達(dá)國家建立了多個暗物質(zhì)實驗小組,美國一個小組發(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。

國際矚目的中國錦屏暗物質(zhì)實驗室,今年做出了初步成果,進(jìn)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。

錦屏實驗室的探測器有一個獨特的優(yōu)勢,他們利用水電站工程開鑿的天然山洞,做暗物質(zhì)的探測,幾千米厚的巖石,可以隔絕宇宙射線的干擾。話說二灘水電站只是中國西南上百個新建水電站中普通的一個。但它在建設(shè)時,在錦屏山鑿開了一個輔助用的通道,成就了暗物質(zhì)探測的天然場所。

中國人采用國際上純度最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?恐鴱姶蟮挠嬎隳芰Ρ缓Y選出來,物理學(xué)家就能確認(rèn)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,丁肇中領(lǐng)銜的阿爾法磁譜儀團(tuán)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。

在粒子物理和天文探測的競爭中,中國選手已經(jīng)占據(jù)若干跑道的前列。比如大亞灣中微子實驗的成功,就成為當(dāng)年世界自然科學(xué)十大進(jìn)展之一。而在中國貴州,利用天然溶坑所鋪建的500米口徑的FAST射電天線望遠(yuǎn)鏡,預(yù)計將在竣工,成為世界上最大的“天線鍋”。毫無疑問,中國隨著財富增加,將更多貢獻(xiàn)于人類基礎(chǔ)科學(xué)。

10“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最強、運算速度最快、存儲容量最大的一類計算機。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榜首。這是繼6月第一次奪冠以來,“天河二號”連續(xù)第四次摘得全球最快的桂冠。

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,無可爭議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)域計算全能的一柄利器!疤旌佣枴钡膽(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(jì)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。它的機箱上綠光閃爍,白花花的財富就創(chuàng)造出來了。順便還一塊塊金牌往家里揣,“天河二號”,就是這么任性。


本文來自:逍遙右腦記憶 http://www.simonabridal.com/gaozhong/841824.html

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