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  • 科学时报专访中科院安徽光机所
    采访手记   在中科院安徽光学精密机械研究所,无论早年曾任所长的胡欢陵、曾任党委书记的许正荣和丁爱民,还是目前在任的所长刘文清、党委书记饶瑞中、副所长张为俊、乔延利、刘建国,他们在“科学岛”上接受采访时无一例外,都对本报记者谈到了14年前,那时研究所进行的一次“定位” 提及了1996年10月,时任中科院常务副院长的路甬祥对研究所的一次视察。   那既是研究所一次历史性的“定位”,对研究所也无异于做了一次诊断的CT。   透过14年间历史厚重的烟云,我们可以清晰地看到:正是当时准确的“定位”,给安徽光机所的今天带来了蓬勃生机。“创新2020”,再过10年之后将会怎样?我们该如何重新审视、重新评判同样将成为历史的今天呢? 中国科学院院长路甬祥题词   中国科学院安徽光机所所长刘文清向德国科学记者团介绍自主研制的环境光学设备   刘文清所长提出的设问   自从有了人类至今,构成地球大气的主要成分没有很大变化,而步入工业化社会以来,微量成分却变化明显,人类活动以及自然过程对大气成分影响极大,有时危害甚至非常严重。理解成分的这些变化,减轻这些危害,需要完整的大气成分监测系统,包括仪器设备、模型和相关研究。   “如何能更好地描述这些过程?能否有预测这些问题的能力?”在2010年的第二届全国光学青年论坛上,中科院安徽光机所所长刘文清这样对人们设问。   自从1895年伦琴发现X射线后,医学上就开始用它探测人体疾病。CT优于传统X射线之处,就在于其分辨率高,还能做轴位成像,一些X射线影像上分辨比较困难的关节,都能在CT图像上“原形毕露”。   刘文清早年在希腊克里特大学拿的是医学博士学位,并非工学博士或理学博士学位。刘文清对本报记者说,他学的激光超短脉冲强散射介质成像,是用光学的办法对人类肿瘤进行诊断。无论探测云层中的飞机、海洋里的潜艇,还是探测大气中的悬浮颗粒物,和探测人体组织的肿瘤在原理上没有本质的区别,只是模型和技术手段的差别。   刘文清常对研究生说:“就好比学英语,70%~80%是通用词汇,只有很少的专业词汇。作科研也一样,大家应该把基础打好,才能举一反三。”   为何人生方向发生了转折,没有沿着人体医学诊断的道路走下去?对此,刘文清并没有觉得遗憾。因为,能借助CT对人体进行诊断的医生很多,但因为地球的发烧,需要对大气环境进行监测乃至诊断,这样的科学家和工程专家不是太多。   刘文清对记者说,我们现在发展环境光学技术,能对大气环境作出准确、实时的空间在线监测,如二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物等,用网格的光扫出不同层面气体的分布,这和给人体做CT基本道理一样。   路甬祥院长感到的震撼   1996年至1998年间,中科院党组顺应新时代变局,部署下属各研究所,根据学科发展和国家需求,重新整合资源,准确定位。   1996年10月24日,时任中科院常务副院长的路甬祥一路风尘,到安徽光机所视察指导,与当时研究所的所长胡欢陵、党委书记许正荣等谈及未来发展问题时,他认为:发挥安徽光机所已有大气光学和激光的一些技术优势,和基础研究交叉结合,发展环境光学,将其应用到环境监测等领域,开辟新的发展方向是个很好的设想。路甬祥回北京后,又打电话给胡欢陵所长,关心和支持安徽光机所的学科调整工作。   安徽光机所的领导审时度势,在对国内外进行大量学术调研,在征求科研人员意见基础上,提出了研究所未来的明确定位:发展以激光大气传输为重点的大气光学 以环境监测技术为重点的环境光学 以可调谐、全固化激光器(包括晶体)为重点的激光技术。   刘文清远在日本也受到了感应:他正在千叶大学环境卫星遥感中心做博士后,胡欢陵与他通了很长时间的越洋电话,认为中科院将进入前所未有的发展新阶段,由他回国领军,将能很好地带起环境光学这个新兴学科。   1998年5月,区区20万元作为科研启动经费,以刘文清为主任的环境光学监测研究室成立,不但标志着环境光学新的学科方向诞生,安徽光机所从此也进入了新的发展阶段。2000年换届后,时任安光所所长王英俭、副所长刘文清等班子成员,抓住进入知识创新工程的机遇,坚定进行大气环境光学创新,新的格局有效展开。   2003年5月27日,路甬祥院长到安徽光机所视察,看到环境光学明显的发展态势,以战略科学家的敏锐眼光给予了充分肯定。路甬祥说:“现在看来,安徽光机所是一个非常有特色的所,比如把激光、光谱及大气技术基础相结合,开拓环境光学与技术新领域,已成为国内这方面走在前头的研究所。这样的方向和定位,完全符合面向国家战略需求、面向世界科学前沿的要求。”“安徽光机所找到了非常丰富的应用发展方向,结合原有学科基础,在中科院知识创新体系、国家创新体系中的地位都得到了基本确认。”   2007年2月5日,路甬祥院长再次来到安徽光机所,这时,中科院环境光学与技术重点实验室已于2005年成立,环境光学与技术研究实验系统也已建立,一个充满朝气的研发团队已初步形成,环境光学监测技术还纳入了科技部“十一五”资源环境科技规划。   路甬祥听取刘文清所长的汇报后,不由心生感慨:“3年多前我来到安徽光机所,许多当时还是设想的东西,现在已变成了实实在在的成果,并且不少已经产业化了,环境监测对象也由点到面、由大气向水体、土壤延伸,监测手段由实时定点到移动车载、机载,发展之快令人赞叹。”路甬祥动情地说:“对你们取得的这些了不起的成就,我不仅感到振奋,而且感到震撼!”   大气光学的一脉相承   今年11月10日,安光所研制的“AML-3大气环境激光雷达监测系统”在北京顺利通过验收,并交付中国环境科学研究院使用。   “AML-3大气环境激光雷达监测系统”是台可移动大气环境质量监测系统,能够监测大气边界层气溶胶,二氧化硫等的时空变化。验收专家认为:该监测系统结构先进,具备多种大气成分和气象参数观测功能,系统控制和数据处理软件可靠,反演结果合理 达到当代国际先进水平。   “2009年6月份我们本来已经采用的车辆,执行的是欧Ⅲ标准,但2009年10月改装结束后,我们就不断听到风声,从2011年1月1日开始,北京要执行欧Ⅳ标准。所以,我们又买了欧Ⅳ标准的车辆来进行改装。”研究员胡顺星对本报记者说,“因为本身就是做环保的监测车,我们希望研制出来的监测车,在环保标准不要留下永远的遗憾!”   而安徽光机所激光雷达的“老前辈”——L625多波长激光雷达,曾作为美国宇航局(NASA)在全球选择的10个激光雷达站之一,对菲律宾Pinatubo火山云进行了联合监测。1991年6月15日,菲律宾Pinatubo火山在沉睡了600多年以后再度爆发,周军、胡欢陵、龚知本等科学家闻讯而动,利用自行研制的L625激光雷达,在合肥的“科学岛”上对其进行了成功的监测。   L625多波长激光雷达自建成之后,对菲律宾Pinatubo火山云,及高空臭氧层的连续监测,已实现近20年的成功记录。随着该雷达技术改进的完成,L625激光雷达现已能够实现水汽、温度,气溶胶、臭氧等参数的测量。   如今,安徽光机所在大气光学方面,已初步建成了激光技术集成实验基地,以及激光大气传输的实验平台。激光雷达大气探测技术瞄准气象领域等国家需求,在激光大气传输的湍流和热晕效应及补偿、大气气体分子吸收光谱、气溶胶光学特性等,作出了诸多创新性贡献,并获得多项国家和部省级的科技奖励。   2003年,龚知本当选为中国工程院院士,表明以龚知本院士为带头人的大气光学学科在我国的作用、地位和贡献得到进一步认可。   龚知本院士是安徽光机所桥牌队的主力队员,曾和队友作为安徽省的省队,在省级大赛中取得了很好战绩。一脉相承,他带领的科研团队密切合作,容易理解“桥”字在桥牌中的重要性:打好桥牌必须靠搭档间的齐心协力,才能实现目标。   环境光学的独树一帜   “咖啡”在希腊语中的意思是“力量与热情”。或许是在希腊克里特岛上获得博士学位的原因,人们若是去合肥的“科学岛”访问,刘文清会让客人品尝浓香的咖啡,客人也会从中感受他的“力量与热情”。   刘文清带领安徽光机所的科技人员,不仅在学科特色建设、实验室建设、人才队伍建设上取得了重大进展,而且在自主创新成果产品化、重大应用上也取得显著成绩,为研究所的发展起到重要支撑,为我国环境监测技术现代化起到了引领作用。   安徽光机所由于早年的成功“定位”,积极开展环境监测技术新原理、新方法和环境监测仪器技术集成等环境高新技术研究,如今的环境监测技术与设备,由单项技术与设备研发到多项技术与系列设备研发 由点式监测设备到区域监测设备 由地面监测技术到立体监测技术,都取得了较为全面的发展,在国内外已经独树一帜。   安徽光机所先后自主研发“机动车尾气遥测车”、“城市空气质量连续自动监测系统”、“烟气排放连续自动监测系统”、“臭氧和颗粒物监测激光雷达”等系列环境光学监测仪器,已在激烈市场竞争中崭露头角,某些技术和仪器达到和超过了国际水平,大有逐步替代同类进口仪器之趋势。截至目前,“城市空气质量连续自动监测系统”,累计在全国25个省市区安装了400余套,占据全国同类产品约2/3的市场份额。   安徽光机所研制的环境光学仪器,大大推动了仪器设备的产业化和国产化。以前常规污染物在线自动监测仪器几乎是空白,现在,无论是污染源烟气自动监测系统,还是常规空气质量自动监测子站系统,都基本上可以满足国内需求。先进环境监测技术的发展,还很大程度上支持了我国的城市环境管理。   安徽光机所的自主创新研究,也促进了自身环境光学的学科特色形成,一批高水平的研究成果横空问世,其中,“空气质量和污染源环境光学监测技术系统与应用”如水到渠成,获得2007年度国家科学技术进步奖二等奖、2006年、2008年和2010年安徽省科学技术奖一等奖。   三大盛会力显身手   早在“好运北京”奥运测试赛期间,在中科院的部署下,安徽光机所就以奥运主场馆、北京市区空气污染为主要内容,建立了以北京市为中心、覆盖三大污染源地区及周边污染输送通道的大气环境立体综合监测系统,弥补北京市大气环境例行业务监测在手段、内容和范围等方面的不足,评价了机动车辆限行措施对大气环境改善的影响,为奥运空气质量保障方案作出了检验与修订。   北京奥运会的环境监测,主要针对首都机场、首钢、燕山石化三个重点污染源。在紧挨着奥运村边上的超级监测站、永乐镇(东南)、京石高速出口(西南),以及在北京和河北的交界,总共布下了十多个立体监测设备,“每个站的设备配置都不一样,奥运村边上的超级站配置的设备最多。”刘建国介绍,“把我们知识创新和‘863’成熟的科研成果用于奥运,结合北京的地形、地貌特征进行监测设备的布点,一共70~80套仪器装备,拉了好几个大卡车到北京。设备大部分是研究所的,95%是我们自主研发制造。”   2007年8月,时任北京市市长的王岐山,在中科院副院长江绵恒陪同下,视察安徽光机所在北京建立的大气环境立体综合监测系统,并实地考察了奥运主场馆环境监测超级站和交通污染监测站,为中科院与北京市在环保领域的战略合作打下了基础。   安徽光机所奥运大气环境监测和预警项目组在此期间,荣获了科技部颁发的“科技奥运先进集体”称号,同时,有4位同志获得了“科技奥运先进个人”称号。   2009年4月以来,安徽光机所与上海市环境监测中心合作,开展了上海世博会环境空气质量保障措施研究工作,利用自主研发的大气环境综合立体监测系统,开展了上海重点工业区及周边区域污染综合观测研究,为制定科学有效的世博会环境质量保障方案提供了重要支撑。谢品华研究员介绍说:“在上海世博会上,我们的环境光学监测技术手段有所提高,特别是对污染物空间立体分布、探索颗粒物空间分布精度的提高,通过激光雷达可以清晰地看到颗粒物沉降的过程。”   在此基础上,相关工业区采取减排控制的措施、以及加强周边重点污染源监测、世博场馆环境空气质量监测的三项建议,由安徽光机所团队提出,均被上海市环保局所采纳,并在世博会期间予以实施。为此,上海市环保局在感谢信中,特别感谢安光所的科技人员“在200多天的世博会空气质量保障联合观测科研工作中付出了辛勤劳动,作出了杰出贡献,为空气污染预警和制定减排措施发挥了重要的决策支持作用,为世博空气质量保障提供了强有力的科学数据”。   在广州亚运会中,安徽光机所与广州市环保局合作,双方的目的性和互补性都很强。亚运会的环境监测重点,是广州市的交通污染排放和周边地区的区域污染输送,安徽光机所不但进行了布点监测,项目结束后部分监测设备将长期布点在广州市区,服务于长期的空气质量改善目标。   奥运、世博、亚运三大盛会的主动参与,安徽光机所作为科研国家队,再次彰显了应尽的责任和雄劲的实力。   产业应用获得“准入券”   2001年3月11日,由中科院副院长江绵恒出面并带领,安徽光机所领导去国家环保总局洽谈长期合作,使安徽光机所得到最初的一张“入场券”,其自主研发的城市空气质量监测子站系统得到了解,获得了在国家城市空气质量监测网中试用的机会。   DOAS系统积极参与国家空气质量监测预报,犹如小荷才露尖尖角。2001年7月,江绵恒副院长看到报道后,做出了“请安光所抓住机遇,充分争取国家支持,结合社会资源把这一项目做大,从而成为安光所的一个重大发展方向,为国民经济发展和国家环保事业作出有显示度的成绩”的批示,推动了环境光学监测技术及其产品的应用。   除了官方“入场券”,安徽光机所放眼祖国的蓝天碧水,在为大气环境拍CT的同时,也促进国家环境科学仪器产业的发展,获得了市场的“准入证”。其中,“大气能见度仪”已普遍推广,如用于安徽2700多公里高速公路的能见度监测,平均15公里就设置有一个检测仪,为安全出行提供了保障。不断探索与企业合作的新模式,2001年以来,先后与“安徽蓝盾光电子”、“河北先河”、“杭州聚光”、“武汉天虹”、“湖南力合”、“安徽宝龙”等企业建立了长期战略合作关系。   多年致力科研成果的产业化,安徽光机所已积累了丰富的经验,进一步探索环境监测仪器产业化的成功道路,刘文清对记者强调,走产学研结合的产业化道路,一定要注重双方的优势互补,“通过与企业的长期战略合作,才能实现我们的技术转移和转化。在技术研发的过程中,我们不需要什么都做,而要与有实力的企业合作,比如说我们的光学力量比较强,与电子、机械方面强的企业合作比较合适。实现进一步的技术转移和转化中,还需要继续与企业联手,进行不断的科研创新”。   刘建国副所长说:经过深入调研,安徽省铜陵市和中科院合肥物质科学研究院协商,加快推进在铜陵合作共建研究机构工作,要启动共建中科院安徽光机所的分支机构,进一步探索技术转移、产业化,为区域经济服务的新路子。   人才凝聚的“热岛效应”   毛庆和念念不忘这样一件小事:他刚回国到安徽光机所工作时,刘文清所长带着一辆小型三轮车,载了一张单人席梦思床,来到毛庆和临时住宿的地方,打电话叫自己的儿子一起来搬床铺,然后再打电话告诉他,已经给他找了一张席梦思床。   毛庆和在加拿大Wilfrid Laurier大学时,作为Research Scientist,从事加拿大“光纤光栅及应用”等课题的研究。受到安徽光机所引进人才的精神感召,2004年入选“百人计划”,来到了“科学岛”。   毛庆和被任命为激光中心主任,筹建了安徽光子器件与材料省级实验室。近年来,激光中心在国内率先研制成功了红宝石和大尺寸GGG等数十种激光晶体,解决了我国在全固态激光应用上的急需 是国内最早开展红外非线性晶体材料研究的单位之一,生长的红外非线性晶体品种最齐全、实用化程度最高 作为迄今国内唯一能提供准分子激光器产品的科研机构,承担了国家科技重大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”中的重要任务 在新型光子材料、全固态激光器等方面正在形成新的研究特色。   本报记者日前采访黄伟时,他虽然已入选“百人计划”,但还没拿到回国工作的首月工资,黄伟说:“我不知道今后的工资是多少,也没打听能拿到多少,工资多少对我来说是次要的,主要还是看科研发展的前景。”   黄伟刚应邀访问美国太平洋西北国家实验室不久,并接受其颁发的MT Thomas杰出博士后奖。黄伟的“金原子团簇的光电子谱实验和理论研究”报告深受欢迎,正是这项杰出的团簇研究成果,为他在大洋彼岸赢得了荣誉。   黄伟想把原来在国外做的团簇研究,延伸到大气环境中的气溶胶研究,“做团簇我已经有了较好的基础,安徽光机所有很好的仪器和相关技术支撑,我刚好可以把团簇和气溶胶之间的空白点填补起来”。   安徽光机所副所长张为俊对记者介绍:未来事业的发展舞台,比起我和黄伟间的师生情谊,显然更吸引他回国。黄伟的思维很活跃,经常迸发灵感的火花。他现正处于打拼之时,很注重团簇的进一步研究方向。恰恰是像他这样做过团簇研究的人,才有可能把气溶胶形成的机理说清楚。   方晓东原来在日本日立公司半导体开发部任主任研究员,从事半导体薄膜器件的研究开发,2004年入选“百人计划”,现在是安徽光机所激光应用研究中心副主任,他从事功能薄膜材料及器件,已得到了业界的好评 董凤忠之前在英国Strathclyde大学工作,2003年后入选“百人计划”来到“科学岛”,其从事的可调谐半导体激光吸收光谱技术,属于在国内首次系统性的开展,目前已蓓蕾初绽。   城市大量锅炉等耗能装置的使用,以及机动车辆的排放,会产生热岛效应,但安徽光机所的“热岛效应”,却是一件优化环境的好事,似可用人才凝聚的结果来形容。   “炮筒”扬威 蜚声海外   2010年9月25日,由德国科学记者协会发起组织,一批资深记者来到安徽光机所采访考察。记者团由在德国新闻社、德国第二电视台、德国广播电台、《世界报》等多家德国主流媒体的19名科技记者组成。   此事始于2008年北京奥运的环境监测。Science杂志亚洲区主编Rechard Stone常驻北京,对安徽光机所的环境监测设备产生了关注,刘文清为了让外国友人眼见为实,在北京的超级监测站接待了一批来访的外国记者,记者们听完他的介绍心服口服,随即发表了诸多奥运环境的客观报道。   曾几何时,安徽光机所的环境监测设备,将外国的同等监测设备挤出了国门,不得不将“炮筒”掉转朝向。这次德国记者携带着“长枪短炮”,却是追踪对准刘文清所长采访。刘文清向记者团进行实物介绍,无论研究所在环境监测方面的科研成果,还是该领域成果为改善区域环境作出的努力,都让他们对光学环境监测的中国“炮筒”大开眼界。   德国记者打破沙锅问到底,环境光学中心主任谢品华也娓娓道来,介绍了环境监测技术及设备在北京奥运会、上海世博会上的应用,让德国记者兴致盎然。   2010年7月,在“大气成分演化对生态环境的影响”考察项目支持下,刘文清作为中国北极科考队成员,奔赴北极新奥尔松地区,进行了为期半个月的科考工作,在新奥尔松地区的大气观测平台上,他安装了多轴差分吸收光谱仪,对大气痕量气体柱浓度进行了连续监测,并通过网络实现远程数据传输及监控。   迄今为止,安徽光机所研制的多轴差分吸收光谱仪,已在北极地区连续运行近5个月,成功获取了极地大气成分中氧化溴、臭氧、二氧化氮等气体浓度的实时监测数据。   2010年10月,国际光学工程学会主席、世界著名光纤传感专家Brain Culshaw博士造访科学岛,并正式接受安徽光机所的聘任,成为中科院“外国专家特聘研究员”。   国际学术交流与合作需要对等,而对等必须建立在实力的基础上,安徽光机所正是凭借多年科研实力的不断提升,才在国际舞台上崭露头角,赢得了属于自己的声誉。   将光学遥感“冷板凳”坐热   回眸建所40年来的辉煌,无论是广袤的戈壁滩上,头顶着炎炎的烈日,为国家卫星定标小试牛刀 无论是我国的东海岸,激光雷达组成的一个个网阵,如炯炯目光探索着大气层的奥秘 也无论是国际顶尖的望远镜,那通光孔径4米的镜头,在我国镀膜行业又一次大显身手……都能看到安徽光机所科技人员的矫健身影。   安徽光机所的中科院大气成分与光学重点实验室,于2008年12月正式成立,对气候变化研究及相关的学科形成技术上的支撑,形成了富有特色的激光雷达系列产品,安徽光机所党委书记饶瑞中如数家珍,对本报记者自豪地说:“我国最大、最全、最系统的激光雷达都在我们这里!”   作为国内外知名的光学专家,王大珩先生早年来到安徽光机所,听到关于重新定位的汇报后十分兴奋,当场就给予了充分肯定。王大珩先生提出了“三个特别重视”:要特别重视国家在环境保护等方面的战略需求,特别重视学科的前沿性,特别重视发挥自己的特点。王大珩先生还语重心长地说,一定要做到在国家碰到环境问题时,就会想到安光所。   如今,“在国家碰到环境问题时就会想到安光所”,王大珩先生的殷切期望,已经变成了众所周知的现实。   王大珩先生早年还说过:我国要发展自己的光学遥感,一定要将这块“冷板凳”坐热。安徽光机所经过多年科研努力积累,2009年,成立了中科院通用光学定标与表征技术重点实验室。乔延利副所长追昔抚今,欣慰地对记者说:“现在国内的同行都已充分认识到,光学遥感在大气环境研究领域有不可或缺的地位,我们这块‘冷板凳’总算是坐热了!”   这也验证了刘文清那条著名的语录:“我看搞科研和喝咖啡有点类似,总是先苦后甜,而不合适于坐科研‘冷板凳’的人,就像不喜欢喝咖啡的人一样,怎么都觉得它是苦的。”   世上没有比足迹更长的路   庆贺中科院安徽光机所创建40周年,2010年10月,中科院院长路甬祥欣然题词:“创新大气环境光学,服务国家造福人民。”   刘文清对本报记者说:大气环境光学仪器的研制,从无到有虽已不易,但从有到精、做大做强更难。目前我们在每一个科研布局上,都有自己突出的亮点,但组成系统还不够。过去的布局只是一个背景,今后我们要让这个背景更加和谐、更加鲜亮。   安徽光机所副所长张为俊介绍说:“知识创新工程的前10年,我们主要是为生存而战,以技术带动学科,比较容易和国家需求相结合,争取到一些科研课题,和一些与环境光学相关的企业建立了密切的联系。我们以技术为入手,也带动环境光学、大气光学、光学遥感、激光技术的发展。但我们要有危机意识,‘创新2020’,我们要更好、更快地引领学科的发展,争取尽快成立大气环境光学遥感方面的国家重点实验室。”   信念告诉人们,世上没有比足迹更长的路 理想告诉人们,世上没有比眼界更高的山 执著告诉人们,世上没有比胸怀更宽的海。   刘文清所长深有感触地说:“安徽光机所创建40年,进入知识创新工程后,发展大加速。现在‘创新2020’,再次迎来发展的大好机遇和崭新的挑战,我们创新不能停顿。在发挥‘火车头’的作用中要有新的更大作为。当前我和所领导班子的任务,就是要按照路甬祥院长题词指明的方向,进行战略谋划,选中方向,做几件大事。”   X线摄片、CT、磁共振成像可称为“三驾马车”,三者有机地结合,既能扩大体检范围,又提高了诊断水平。安徽光机所创新大气环境光学,今后加强基础研究的力量凝聚,拟建立的重点实验室如同磁共振成像,想必可以发挥资源组合的优势,更好地为大气环境作出检测与诊断。   在创新中穿云破雾,安徽光机所也必将迎来绚丽的朝阳!
  • 科学时报:中国科学仪器产业如何长大
    今年6月1日,《中华人民共和国食品安全法》将正式施行。去年的三聚氰胺事件,让中国乳业遭受沉重打击,使食品安全成为公众空前关注的焦点;而科学检测仪器行业则悄悄从中得到巨大商机。 但在中国分析仪器学会常务理事蒋士强教授看来,这并不意味着我国的科学仪器产业因此前景看好。“我国科学仪器产业目前形势严峻,同时面临外部挤压以及内部恶性竞争。”在日前召开的2009年中国科学仪器发展年会上,蒋士强对我国科学仪器产业的发展表示忧虑。 约300亿元的市场需求 中国企业能分几杯羹 “用于检验、检测和分析的科学仪器设备是食品安全保障体系中的技术支撑,食品安全保障对科学仪器的需求存在依赖性。”蒋士强说。仅以山东省为例,为了补助16个地级市和29个奶牛养殖大县,该省去年动用财政拨款1125万元,用于购置检测三聚氰胺的高效液相色谱仪及相关设备;其间,山西太原市政府也紧急拨款400万元用于购置检测三聚氰胺的设备。 目前,我国与食品安全监管直接相关的四大部门——农业、质检、工商、卫生部门——都在加速建设相应的检验检测体系。我国这方面原来底子薄,所以目前的投资力度都很大。蒋士强给了一个保守估计:上述四部门和地方的投资,近两三年内总计将约300亿元以上,而且这还不算食品生产企业的直接投资。这些投资中约有70%以上用于购置各部门、各级食品和农产品安全检验检测机构的科学仪器设备。 蒋士强说:“面对约300亿元以上的市场需求,由于我国科学仪器产业至今仍处幼稚阶段,国际上各大公司正采用各种有力的‘组合拳’掌控我国科学仪器的中高端市场。如今,我国食品安全保障体系中的主要技术支撑——科学仪器设备仍然依赖于发达国家。这样的安全保障体系建设,必然随着发达国家不断提升食品安全标准和科学仪器技术水平而亦步亦趋,不仅投资没完没了,而且总体而言,因基础受制于人,十分危险。” 科学仪器行业“内忧外患” 蒋士强给记者描述了我国科学仪器行业“内忧外患”的局面。 食品安全是对众多样品,在其基质十分复杂的条件下,检测微克、纳克甚至皮克级的残留物,对所采用的仪器设备要求很高。 我国的科学仪器技术性能较低,所以地级市以上的食品安全检验检测中心,为求与国际标准和要求接轨,主要仪器设备几乎靠进口。 许多高端科学仪器在我国还处于空白状态。当今单台价在50万元以上,特别是单价在100万~250万元的关键性仪器设备,如高性能的色谱/质谱联用仪、光谱/质谱联用仪、氨基酸分析仪、致病菌鉴定系统、GPC系统以及高档离心机、电泳系统、定量PCR仪、SPR系统等,我国仍处空白状态。而这些高档仪器设备,国际上著名的企业都有许多专利技术保护。 目前,几乎国际上所有著名的科学仪器企业都在上海、苏州、昆山等地建立了大规模的生产和研发基地,吸纳我国专业人才,进行中国本土化生产。它们以技术、资金、人才优势,不仅占领高端产品市场,也生产具有明显性能优势的中端产品,参与我国仪器设备招标采购,挤压刚起步的国产企业和新产品。 我国一直没有形成产学研用紧密结合的科学仪器创新机制,常见有科学仪器研发成果,而少见有新产品上市和原有产品技术性能大幅度提升。我国科学仪器企业技术基础薄、新产品研发力量弱,都挤在少数品种上。在当今市场激烈竞争的条件下,又缺乏行业内良性竞争的规范,为求生存,受利润空间的制约,不得不降低性能、竞相压价,造成恶性竞争。 我国亟须建立科学仪器创新体系 在蒋士强看来,国家对科学仪器研发的投入不足,产学研整体错位,扶持科学仪器产业发展的政策缺失。他提出,应以市场为导向,以企业为核心,以产学研用相结合的模式建立我国科学仪器创新体系,加速我国科学仪器产业化水平,“这是构建我国食品安全保障体系建设中的战略性决策”。 蒋士强认为,首先,应尽快建设以产学研用相结合的科学仪器研发中心。他说:“我国在‘863’、‘973’、自然科学基金、攻关项目、支撑项目中均已投入一些资金研发科学仪器,探索并取得了不少成果。当今建设研发中心的关键不在于讨论,而在于组织协同;不在于再投入多少,而在于如何挖掘各领域、各部门的潜力;不在于时机的选择,而在于马上行动。”他认为,优选项目应定位为至今我国仍处空白、急需且能摆脱对发达国家依赖的项目,如质谱仪和微生物、致病菌自动鉴定系统等。 蒋士强还建议国家发改委、科技部、财政部联手,给予资金和政策上多方位的扶植,优选有市场前景、需求紧迫,而又有基础、已取得科学成果、亟待产业化的项目,建立科学仪器产业化基地,如酶联免疫仪及试剂盒、ICP、便携式激光拉曼仪、SPR仪、生物芯片技术平台与试剂盒,以及便携式微流控芯片系统等。 蒋士强的最后一个建议是:先选择几类或几种有特色、已有良好基础和市场前景的科学仪器与相应的企业,作为建立产业联盟的试点,建立互助互动、和谐竞争的基础产业链。在与食品安全检验、检测直接相关的方面,他建议先着手建立以下几个产业联盟:色谱和气相色谱—质谱产业联盟;原子吸收和原子荧光产业联盟;生化仪器产业联盟;样品前处理仪器设备产业联盟;试剂产品产业联盟;现场快速检测仪器设备产业联盟。
  • 科学时报:也谈“高薪养师”
    近日,华中科技大学校长李培根表示,由于国家对教育投入过低,导致高校教师待遇“太差了”,有些教师因此不专注学术而忙于“捞外快” 认为国家应大幅提高教师工资待遇,并严格限制其“创收”收入。   无独有偶,香港城市大学原校长张信刚也在其他场合表示,大学教师应得到社会尊重、应有薪酬保障,以便能有尊严地生活,把绝大部分时间放在专业上。他指出,欧美国家大学教员收入不一定处于社会最高之列,但必然可以保证其生活无忧,这样才能支持他们潜心追求真理、创造学问、传授知识。   高校教师待遇并不是一个新命题。现在大学一般以课时数、论文数、专利数、科研课题数等指标考核教师,据此发放津贴奖金。有人认为,正是这种过于量化的考核,使不少教师变身“学术民工”,授课、研究都只注重数量而忽视质量,甚至心思主要放在兼职上。   那么,“高薪养师”是否已成为重新实现大学职能的必然要求?这要考虑两个问题:首先,大学教师的体面生活包括哪些条件,需要多高的薪酬才能达到?其次,是不是只要有了高薪,就能保证教师们尽忠职守?显然,我们无力照搬欧美标准,也不能光靠经济驱动。   要求人类灵魂工程师饿着肚子教书育人,当然于情于理都讲不通。但在物价腾飞、房价更贵的当下,活得轻松自在本是一个不易完成的任务。窃以为,只有经济社会发展更好更快,才能更大程度地满足人们的物质、精神需求 而科技、教育机构源源不断地产出新知识,是成功转变发展方式的先决条件。   对大学教师乃至所有知识分子来说,在分配基本公平但高薪仍不可得的情况下,引领国人通过“科教兴国”实现“共同富裕”,或许是一个更伟大也更光荣的奋斗模式。
  • 《纽约时报》大辩论:中国是否将取得科学霸权
    施一公在实验室里。(图片来源:The New York Times) 1月6日,《纽约时报》曾刊登文章——《对抗趋势:中国吸引海外科学家归国》,分析了海外华人科学家归国现象(《纽约时报》刊文关注华人科学家“海归”现象),这篇报道在美国科研界引起震动,美国科研界两知名人物分别撰文进行回应(《纽约时报》关注华人海归报道在美引起反响)。   1月18日,《纽约时报》就相关话题组织了名为“中国是否将取得科学霸权”(Will China Achieve Science Supremacy?)的辩论,共刊登了6名专家学者6篇观点不一的文章。   《纽约时报》说,如1月6日文章所述,中国正加大努力吸引海外华人科学家归国。中国发表的论文数仅次于美国,位居世界第二,而且中国的大学生数也超过其他任何一个国家。   那么,中国有多大可能性将成为世界科技的领导者?又是什么在阻碍着创造出能让科学家取得成功的科研气候?   这6名学者分别是:Gordon G. Chang,作家和律师,《中国即将崩溃》(The Coming Collapse of China)作者 曹聪,美国纽约州立大学莱文国际关系和商务研究生院高级研究员 John Kao,大规模创新研究院(Institute for Large Scale Innovation)建立者和主席 Vivek Wadhwa,加州大学伯克利分校访问学者,企业家 Jonathan Moreno,宾夕法尼亚大学医学伦理学、历史学及科学社会学教授 Gang Xiao,布朗大学物理学与工程学教授,布朗大学纳米科学与软物质中心主任。   6篇文章围绕“中国是否将取得科学霸权”这一主题,分别从中国科研气候、造假行为处理、数量与质量问题、海外华人科学家归国原因、生命科学方面的发展和政府的支持等角度进行了阐述。 附:《纽约时报》辩论系列文章(英文)
  • 13亿国拨经费力挺科学仪器研制
    近日,国家自然科学基金委员会召开重大科研仪器设备研制专项第一届专家委员会会议,布局对建议入选项目的考察及评审工作。此前不久,科技部、财政部联合召开2011年度国家重大科学仪器设备开发专项工作会议,启动重大科学仪器设备开发专项。   而在年初,为贯彻落实《国家中长期科学与技术发展规划纲要(2006-2020年)》,推动我国重大科研仪器设备自主研制工作,中央财政拨专款设立国家重大科研仪器设备研制专项。   按照《国家重大科学仪器设备开发专项资金管理办法(试行)》的规定,基金委每年安排专项资金5亿元,科技部每年安排经费8亿元。即首年总投入达13亿元的“国家重大科研仪器设备研制专项”已经起程。   “过去做不了的事现在可以做了”   “真是赶上了,这可能是我这辈子做的最后一件非常有意义的事。”清华大学精密仪器与机械学系教授殷纯永对《科学时报》记者说。   尽管已退休,但殷纯永仍受邀在中科院一项关于飞秒激光跟踪测量仪器研发的项目中担任顾问。他参与的这项研发工作由中科院西安光机所、清华大学等几家单位联合攻关,今年作为中科院推荐的10个重大科学仪器设备开发专项之一,目前已通过初审作为A类项目上报科技部。   “这对搞科研仪器研究的人来说是个十分难得的机会。能赶上这个机会,再做点事,我很高兴。”殷纯永说,“我搞了一辈子仪器研究,从第一个科学基金项目的两万元算起,几十年来所有经费加起来不过300万元。现在一个项目四五千万元,这也会培养出一些科研仪器研制方面的帅才。”   过去经费少时,他也曾勒紧裤带作出不错的成绩,但搞仪器研制,缺乏经费终究不行。虽然只是作为顾问参与项目申请,殷纯永也很振奋:“感到空间大了,很多过去做不了的事现在可以做了。”   从400万到1.5亿元   100多年来,约1/3的诺贝尔物理学和化学奖奖给了那些在发展科学仪器或测量方法方面有杰出贡献的科学家。加速科学仪器发展已成为世界各国科技投入的重点之一。但我国在科学仪器研制上相对薄弱,关键的高端精密仪器主要依赖进口。   “我承担过基金委的科研仪器基础研究专项,也参与了基金委和中科院2009年设立的大科学装置联合基金,今年又在德国汉堡DESY进行合作研究,充分认识到科学仪器研制对于科研创新的必要性。目前国内在经费、专门人才、硬件、软件等方面确实需要进一步提高。”天津大学材料学院教授蒋世春对《科学时报》说。   1998年,为加强对科学仪器基础性研究的支持,基金委设立科学仪器基础研究专项。从当年资助5个项目、总经费400万元开始,14年间,这一专项已支持数百个项目,有很多项目取得了不错的成绩,有的打破了技术封锁,有的在产业化上取得初步成绩,还有些在自行研制仪器的基础上作出了重要的科研成果。   2009年,科学仪器基础研究专项经费增加到5000万元,2010年资助经费增至1亿元。   “今年科学仪器基础研究项目将达1.5亿元。”基金委计划局一位负责人对《科学时报》记者说,“它和今年启动的国家重大仪器设备研制专项的5亿元是两回事,国家在仪器研制上投入是很可观的。”   科学仪器基础研究项目评审专家陈洪渊院士认为:科学仪器基础研究是一项长期的战略任务,基金委设立科研仪器基础研究专项是有长远目光的,最重要的是,它为仪器研制培养了一批人才。   重大专项起程   重大科学仪器设备开发专项,“先在推荐单位内部选拔,报上来后我们再请相关专家论证,经过综合评估方可立项。目前推荐单位的项目已报上来了,很快就会立项。”科技部科研条件与财务司孙增奇对《科学时报》记者说。   此前,基金委4月份率先启动该专项。9月初,国家自然科学基金委员会主任陈宜瑜主持召开该专项第一届专家委员会会议。该专委会由科学家、技术专家、管理专家和财务专家组成。   “今年的立项建议已遴选完毕。”基金委计划局一位负责人对《科学时报》说,“下一步该专项会在10月份进行现场考察,11月份召开评审会。”   按照《国家重大科学仪器设备开发专项资金管理办法(试行)》的规定,该专项为期5年,科技部和国家自然科学基金委应建立查重和协调机制,并与基金委“科学仪器基础研究专款”及其他相关国家科技计划等进行衔接。   许多从事或关注仪器研究的人对启动这一专项表示兴奋和认同。   暨南大学教授尹良红对《科学时报》记者表达了愿望:“经费增加是好事,同时也要保护知识产权,保护研发者权益,提高科研成果产业化的学术地位和权重。”   “我们现在已经意识到仪器研制的重要性,国家在这方面的投入很不少,这对从事仪器研制的人来说是个很大的鼓舞。尽管还没有最后立项,但时间很紧迫,我们现在已经开始动手做了。”殷纯永表示。
  • 维萨拉在《金融时报》2022 年气候领袖榜单中跻身前五
    维萨拉在《金融时报》的 2022 年气候领袖榜单中跻身前五《金融时报》评选出 2022 年欧洲气候领袖。这一榜单包含了在 2015 年至 2020 年期间温室气体 (GHG) 减排量居高的欧洲公司。从前一年的第 14 名荣升至榜单前五,维萨拉对此倍感自豪。维萨拉是天气、环境和工业测量领域的设备生产厂商,在《金融时报》的欧洲气候领袖榜单中排名第 5 位。IPCC 近期的气候变化报告着重强调了气候行动和减排的前所未有的紧迫性。《金融时报》宣传了各家企业迄今为止所取得的重大成就,同时也鼓励他们贡献更多的力量。“可持续发展是维萨拉的核心之所在,能够再次荣登《金融时报》气候领袖榜单前列,我们感到非常荣幸。去年我们就名列前茅,排名第 14,今年我们万分荣幸,一跃升至第 5。正如近期的 IPCC 报告所述,气候变化是一项全球挑战,其紧迫性超出了我们初始的认知。这也需要私营企业采取行动来改善这一局面,推动全球变化,”维萨拉总裁兼首席执行官 Kai Öistämö 表示。《金融时报》重点关注这 5 年期间的核心减排强度。核心排放包括直接温室气体排放(范围 1)和外购能源排放(范围 2)。另一方面,对强度的计算还会计入与收入相关的排放量。《金融时报》的互动榜单显示,无论是按减排强度还是减排总量排名,维萨拉均排在前 5 位。维萨拉在这些量表上的数值分别为 41.3%(每年减排强度平均值)和 91.7%(总减排量)。“我们排放量的大幅降低主要得益于我们在全球工作场所中 100% 使用可再生能源电力 —— 我们在 2020 年就已实现此目标。我们采取重大措施来不断减少环境足迹。现在,我们的减排目标将特别关注范围 3,虽然这不在《金融时报》榜单的考量范围之内,但我们仍雄心勃勃,想要实现这些未来目标,”维萨拉可持续发展经理 Marjo Hietapuro 补充道。3 月,为响应科学碳目标倡议 (SBTi),维萨拉承诺设定科学碳目标,以减少其未来几年的范围 3 排放。《金融时报》榜单只涵盖范围 1 和范围 2,这一事实意味着该榜单只考虑公司自身运营和其生成生产所需能源的过程中所产生的排放。然而,范围 3(价值链中的其他间接排放)却是大部分公司碳足迹的重要组成部分,这就是维萨拉现在将重点转向减少这些间接排放的原因。“除了减少我们自己的排放外,可持续性还紧密地融入到了维萨拉的战略和产品中。我们能够在价值链的每个环节为我们的星球做有益的事情,这十分难能可贵:在减少自己的环境足迹的同时,我们还帮助我们的客户实现同样的业务目标和可持续发展目标。在这个时代,所有希望在未来取得成功的公司都需要审视他们的业务如何与世界面临挑战的关系,并相应地进行业务创新,”Öistämö 总结道。
  • 英国国家物理实验室开发超稳定激光器和光学时钟
    据英国国家物理实验室(NPL)网站报道,NPL、英国空间署(UKSA)和欧洲空间局(ESA)正为未来的太空任务开发超稳定激光器和光学时钟,以改进未来的导航和计时。NPL的立方腔专利设计使光学腔的频率稳定性对振动高度不敏感,具有独特的鲁棒性,可将商业激光系统的谱线宽度从几个MHz降低到1 Hz以下。这提供了超稳定的激光器,既可作为独立的频率参考,也可作为光学原子钟的子组件。这种光学原子钟和超稳定激光技术在未来科学(基础物理学和宇宙学)、地球观测(相对论大地测量学)和导航(未来全球导航卫星系统)计划等方面具有较大应用前景。在NASA/ESA的下一代重力任务中,NPL的立方体空腔可用来测量地球重力场作为地球表面位置的函数。在极地地区,这种技术可比以前的GRACE和GOCE任务更精确地监测冰川变化。在未来NASA/ESA 2030激光干涉仪空间天线(LISA)任务中,可作为空间引力波测量的参考。注:本文摘自国外相关研究报道,文章内容不代表本网站观点和立场,仅供参考。
  • 《纽约时报》唱衰基因研究 尚未发挥医学作用
    基因组学研究是近20年来最受关注的科研项目之一,许多媒体曾宣传它在癌症、糖尿病、老年痴呆症等疑难杂症治疗方面具有广阔前景,投入大量科研经费的多国政府也对其寄予厚望。6月13日,美国《纽约时报》在头版刊出&ldquo 唱衰&rdquo 基因组学研究的评论文章,认为这项研究还停留在基础阶段,要用于临床还有很长的路要走。   基因研究还没发挥医学作用   &ldquo 人类基因组计划&rdquo (HGP)由美国科学家在1985年提出,1990年启动。该计划要把人体内约10万个基因的密码全部解开,同时绘制出人类基因图谱。该项目预算为30亿美元,汇集了多国来自各个领域的科学家,规模之大甚至超过美国研发原子弹的&ldquo 曼哈顿&rdquo 工程。   2000年6月26日,&ldquo 人类基因组计划&rdquo 小组宣布完成基因图谱草图。时任美国总统克林顿说,这一进展将&ldquo 彻底改变我们对绝大多数疾病的诊断、预防和治疗手段&rdquo 。但迄今为止,基因图谱并没有真正在医学领域发挥作用。   从那时起,研究人员将更多精力用于寻找与疾病有关的基因位点以及基因变体。2002年,美国国立卫生研究院启动了一项耗资1.38亿美元、被称为国际&ldquo 人类基因组单体型图&rdquo (HapMap)的计划,目的是编制欧洲、东亚和非洲的人类基因变体目录,很多大学和研究所也在进行类似研究。2004年10月,人类基因组完成图公布。当时大众对基因组学研究的期望达到顶点,媒体开始憧憬&ldquo 基因组图谱将成为攻克疑难杂症的指南针&rdquo 。基因组学研究便以很快的速度成为研究热点。   正是在基因组学研究前景的鼓励下,美国伯明翰妇女医院流行病专家妮娜佩因特带领的医疗小组,曾试图收集与心脏病有关的基因变体,希望在治疗方面提供有价值的信息。他们一共收集了101种与心脏病有关联的基因变体。但经过对1.9万名妇女进行的为期12年的跟踪研究,这些收集到的变体最终被证实&mdash &mdash 不具备预测疾病的实用价值。佩因特在美国《医学协会杂志》2010年2月号上发表的报告称:与基因组学研究相比,反而是已经过时的家族病史研究法更有指导意义。   基因组学研究的&ldquo 前程似锦&rdquo 也让企业界心动,多家制药公司已经投入了数十亿美元,推出了几款基因工程药物。这些药物在概念上倒是很有吸引力,然而很快便湮没无闻。因为与传统药物相比,它们没有明显优势。出现这种现象的主要原因是,大多数疾病的遗传学机理远比我们预想的复杂,在基本科学原理尚未弄清的情况下,谈论医学应用确实操之过急。《纽约时报》援引美国国家癌症研究所主任哈罗德瓦莫斯的话说:&ldquo 和医学应用相比,基因组学研究更接近科学研究。&rdquo   给每人画一张基因组图谱   虽然基因组学研究的现状让人失望,但不能就此认为,&ldquo 人类基因组计划&rdquo 当初的承诺是空头支票。很明显,基因组学研究已在很大程度上改变了生物学的现状,使&ldquo 分子生物学&rdquo 的意义更加完整,特别是在一些重要领域如合成生物学上起到了关键作用。在此过程中,人们对基因结构有了更深刻的认识。例如,研究人员曾发现代表最高进化水平的人类拥有2.1万个具有蛋白质编码功能的基因,但令人意外的是,蛔虫也拥有差不多的蛋白质编码基因。后来科学家进过深入研究才发现,人类和其他动物的蛋白质编码基因的数量几乎一样,不过,人类的基因排列方式要复杂得多。   在对基因组学研究进展产生不满后,一些研究人员开始将注意力转向单个基因缺陷引起的罕见遗传病,并在确认病因方面取得了丰硕的成果。去年9月中旬在纽约冷泉港举行的第二次&ldquo 个人基因组&rdquo 会议,与会学者的报告给人留下了深刻印象。   美国华盛顿大学的杰辛德报告说,用一种测单个外显子(即可编码蛋白质的基因)序列的方法,找到了可能是&ldquo 米勒综合征&rdquo 病因的源基因,患这种病的人表现为头部和面部畸形。耶鲁大学的理查德利夫顿也报告了一个基因组测序帮助病人的例子。一名医生让利夫顿研究一名看起来像患了肾病的婴儿。利夫顿的研究团队测定了这名婴儿及其家庭成员的外显子组序列后,在一个基因中发现了一个被命名为&ldquo SLC26A3&rdquo 的遗传变体。它是引起这个婴儿患上先天性氯化物腹泻的原因,这是一种可治疗的病症。  寻找稀有基因变体的惟一方法,是将一个人类个体的完整基因组排列出来,或至少将其所有的基因编码区排列出来,这需要用到快速而高效的基因组测序技术。当初&ldquo 人类基因组计划&rdquo 小组所做的工作,打下了很好的技术基础,不足之处是成本太过高昂。目前,基因组学研究中的一大热门是个人基因组测序,科学界正合力开发&ldquo 第三代测序技术&rdquo ,希望降低基因组图谱的绘制成本。   &ldquo 人类基因组计划&rdquo 所测序的是由5个人混合的基因,由于地球上所有人的基因组99.9%的部分是相同的,这份基因组图称得上是人类基因组的&ldquo 参考图&rdquo 。人与人的基因组序列存在0.1%的差别,这并不意味着不重要,正是这些差别决定了每个人生理上的独特之处,决定了每个人对疾病和药物的反应不同。因此,要实现个性化医疗,势必需要测&ldquo 个人基因组&rdquo 。   基因的作用不宜过分夸大   基因组学研究进展让一些人产生了失望情绪,这里面还有一个重要原因&mdash &mdash 基因的作用被夸大。在&ldquo 人类基因组计划&rdquo 开始和执行期间,基因的作用被一些媒体随意渲染,其中一些描述含有很多夸大成分,对大众形成误导。这些报道给人这样一种印象:基因是万病之源 人的生理特征如长相是由基因决定的,一个人的个性、未来等也与基因扯上了关系 一旦基因组图谱被绘出,那些困扰人类多年的疑难杂症便不在话下。这在无形中使大众对基因组图谱的应用多了一分期待。   的确有相当多的信息埋藏在遗传密码(即由A、G、C、T四种碱基组成的基因编码)中,但它们是否决定了一切?复旦大学校长、中科院院士杨玉良在2004年举行的第12次院士大会上进行了题为&ldquo 从肥皂泡到生命过程&mdash &mdash 关于基因后生物学的点滴思考&rdquo 的演讲,他表示,基因对地球生命而言有根本的意义,但生命的有些奥秘比遗传密码埋藏得更深,支配生命体的除了基因,还有一些与基因无关的物理和化学法则。   杨院士举了几个生动的例子来说明其中的道理。例如,在斑马腿的跟部与腹部的交界处总是出现人字型的花纹,有人说这是基因决定的,而计算发现,无非是因为从腹部到腿跟部表皮的面积突然减小的缘故。那么,每只斑马的条纹是否完全由其基因决定呢?答案是否定的。有个实验的例子:当斑马还是胚胎的时候,在某个固定的地方施加一点摩擦刺激,其图案就明显不同。可见这不是基因决定的。同样的道理,有着斑点状皮毛图案的豹的尾巴上的花纹,一般都是从尾巴跟部的斑点图案过渡到尾巴尖上的条纹图案。这也不是基因决定的,而是因为尾巴尖上皮毛的面积较小,很容易使得斑点连接成条纹图案。
  • 中科院首个生命科学仪器与技术中心成立
    9月10日,中科院北京生命科学研究院生命科学仪器与技术创新中心(以下简称中心)成立仪式暨生命科学仪器技术创新发展战略研讨会在中科院生物物理所举行。据悉,这也是中科院在生命科学领域成立的首个科学仪器与技术创新中心。   中科院生物物理所所长徐涛表示,生命科学正从分子水平进入系统水平,从而更需要实验方法学的突破以及核心研究技术与关键装备的自主创新来支撑。   “科研仪器是取得领先成果的重要保障。”徐涛说,在诺贝尔奖的成果中,纯粹的科学发现所产生的成果仅占1/3,因仪器、手段及工具创新而取得的成果约占1/3,此外,由方法、思路创新取得的成果也约占1/3。   “精密科学仪器设备既是科技创新的重要手段,又是科技创新的重要内容,也是一项高技术的产业。”徐涛说。   不久前,科技部副部长刘燕华指出,我国的科学研究存在严重“空芯化”现象,主要体现在:一是仪器设备依赖进口 二是仪器创新投入较少。   中科院生物物理所研究员刘志杰向《科学时报》坦言,他所在的实验室里,国产设备不超过30%,高端、贵重的科研仪器几乎都依赖进口。“尽管一些科研工作可以由商品仪器来完成,但依靠国外的商品仪器,很难获得一流的开创性研究成果。我国生物学家要想获得有特色的、有创造性的研究成果,不能仅仅依靠国外的商品仪器设备,需要有自己的新思想和建立自己特殊的技术手段。”刘志杰说。   生物物理所自成立之日起就非常注重仪器创新,徐涛介绍,迄今为止,生物物理所共开发出100多种仪器,覆盖空间、仿生、辐射、分离提纯、光谱、波谱、图像分析、医疗诊断等领域。   据悉,中心由北京生命科学研究院领导,依托生物物理研究所承建,将面向京区生命科学研究发展需求,主要围绕五方面任务开展工作。一是立足前沿性、基础性和战略性科研需求,开展生命科学研究所需通用仪器设备的自主创新研制、新的方法学研究及其技术实现 二是以北京生命科学大型仪器区域中心的重要仪器设备为载体,综合科研发展需求和学科交叉需求,开展集成创新,升级技术、提高性能、添加功能,充分挖掘大型仪器的潜力 三是接受京区各生命科学研究所的仪器开发委托,开展各自学科研究领域专用仪器设备和实验技术的创新研制 四是整合和加强北京生科院现有技术力量,打造精密机械设计与加工、精密光学器件设计与加工、通用电子线路设计与加工、基本控制软件编制与调试等专业技术平台和技术创新支撑队伍,为中心承担的仪器研制项目提供具体技术实现 五是举办与各种仪器创新相关的研讨和交流,为北京生命科学大型仪器区域中心的发展提供服务。   生物物理所研究员、中心常务副主任仓怀兴向《科学时报》介绍,中心实行以项目为载体的动态运行机制。中心将设首席技术专家,享受与“百人计划”同等的待遇。首席技术专家应是具体仪器设备研制项目组组长或主要支撑技术的负责人。这也是在当前科研体制之下进行的一种新尝试。
  • 农夫山泉举报京华时报虚假报道 新闻出版广电总局受理
    中新网11月6日电 据国家新闻出版广电总局网站消息,11月4日,农夫山泉股份有限公司派员向国家新闻出版广电总局举报中心递交举报材料,称《京华时报》今年4月10日至5月7日连续发表针对农夫山泉的负面新闻,捏造事实,进行虚假报道,对本公司造成严重损害。目前,国家新闻出版广电总局已受理。   农夫山泉4日在其官方微博称,当天上午农夫山泉派员上京举报《京华时报》。农夫山泉称,2013年4月10日至5月7日,《京华时报》捏造国家行政主管部门意见,持续28天以连续67个版面、76篇报道攻击农夫山泉,具有明显的预谋和组织性质,对农夫山泉实行舆论暴力。   农夫山泉称:“如此规模的对一家企业的批评报道,在中国新闻史上绝无仅有。”   今年4月10日,《京华时报》报道称,农夫山泉瓶装水的生产标准还不如自来水,随后,《京华时报》进行了持续追踪报道。5月6日,北京市质监局介入调查,农夫山泉桶装水因标准问题停产。同日,农夫山泉宣布已经向北京市第二中级人民法院提起诉讼,要求《京华时报》赔偿名誉权损失6000万元。
  • 《纽约时报》:中国从美国吸引走高科技研究
    美国《纽约时报》3月17日发表题为《中国从美国吸引走高科技研究》的文章。   多年来,许多中国最优秀、最聪明的人才来到高科技产业更前沿的美国。然而,马克平托如今却正沿着相反的方向前进。   平托是美国一家主要高科技公司中第一位搬到中国的首席技术官。这家公司叫应用材料公司,是“硅谷”最有名的公司之一,如今是世界上最大的半导体、太阳能电池板等生产设备供应商。除了在今年1月将平托及其家人搬到北京,总部位于加州的应用材料公司刚刚还在这里(中国)建立了其最新最大的研究实验室。上周,该公司甚至在西安举行了年度股东大会。   这并非孤立现象。随着中国发展越来越能与美国直接竞争的高科技经济,(美国)公司及其工程师也越来越多地被吸引来华。有些企业甚至在与中国公司洽谈协议,为中国技术颁发许可。   中国的电力、汽车市场正快速扩张,而且国际公司认识到,它们的研究人员需要同工厂和消费者密切接触。平托说,美欧研究人员如想在太阳能制造业领域从事尖端工作,就必须做好到中国来的准备。   西方公司不仅被中国市场所吸引,也对这里庞大的技优价廉的工程师储备库,以及许多城市和地区所提供的补贴(特别是为绿色能源产业)产生了兴趣。   因发现兵马俑而闻名遐迩的西安市拥有47所大学及其他高等教育机构。这些院校成批地培养拥有硕士学位的工程师,而他们的雇用价格仅为每月730美元。   平托说,奥巴马总统经常把在国内创造清洁能源就业岗位挂在嘴边,而中国已表现出了这样做的政治意愿。   26岁的谢丽娜(音)是该公司的工程师。当被问及中国未来是否会在清洁能源领域发挥重大作用时,她对这个问题有点惊讶,“大多数中国研究生都在竞争这一领域。当然了,中国会领导一切。”
  • 《排污许可管理办法(试行)》:排污单位及时报告且消减危害从轻处罚
    p   据环境保护部网站消息,环保部近日印发《排污许可管理办法(试行)》,《管理办法(试行)》明确依证严格监管执法,同时规定,排污单位发生异常情况时如果及时报告,且主动采取措施消除或者减轻违法行为危害后果的,应依法从轻处罚。 /p p style=" text-align: center " img title=" 001.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/noimg/d7742958-ebf6-4a58-9b91-4a6654efe2ea.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 资料图:排污现场。中新社发 图片来源:CNSPHOTO /strong /p p   据悉,作为实施排污许可制度的重要基础性文件,《管理办法(试行)》明确了排污者责任,强调守法激励、违法惩戒。为强化落实排污者责任,《管理办法(试行)》规定了企业承诺、自行监测、台账记录、执行报告、信息公开等五项制度。企业承诺并对申请材料真实性、完整性、合法性负责是企业取得排污许可证的重要前提,自行监测、台账记录、执行报告制度是排污单位自行判定达标、及时发现运行过程中的环保问题以及核算实际排放量的重要基础,是企业自证守法的主要依据,同时也是环保部门核查企业达标排放、判定企业按证排污的重要检查内容和执法依据。信息公开制度是强化企业持证依证排污意识,引导舆论监督,形成共同监督氛围的基础和重要手段。 /p p   《管理办法(试行)》是对《排污许可证管理暂行规定》的延续、深化和完善,内容上进一步细化和强化。同时根据部门规章的立法权限,结合火电、造纸行业排污许可制实施中的突出问题,对排污许可证申请、核发、执行、监管全过程的相关规定进行完善,并进一步提高可操作性。 /p p   《管理办法(试行)》是排污许可证申请与核发主要依据。《管理办法(试行)》规定了排污许可证核发程序,明确排污许可证申请、审核、发放的完整周期以及变更、延续、撤销、注销、遗失补办等各种情形,规范企业需要提供的材料、应当公开的信息,环保部门受理的程序、审核的要求、发证的规定以及可行技术在申请与核发中的应用等内容。 /p p   《管理办法(试行)》强调技术支持。《管理办法(试行)》明确环境保护部负责制定排污许可证申请与核发技术规范、环境管理台账及排污许可证执行报告技术规范、排污单位自行监测技术指南、污染防治可行技术指南等相关技术规范。同时明确环境保护主管部门可通过政府购买服务的方式,组织或者委托技术机构提供排污许可管理的技术支持。 /p p   《管理办法(试行)》明确依证严格监管执法。监管执法部门应制定排污许可执法计划,明确执法重点和频次 执法中应对照排污许可证许可事项,按照污染物实际排放量的计算原则,通过核查台账记录、在线监测数据及其他监控手段或执法监测等,检查企业落实排污许可证相关要求的情况。同时规定,排污单位发生异常情况时如果及时报告,且主动采取措施消除或者减轻违法行为危害后果的,应依法从轻处罚。 /p p   《管理办法(试行)》细化了环保部门、排污单位和第三方机构的法律责任。在现有法律框架下细化规定了排污单位、环保部门、技术机构的法律责任和处罚内容。细化规定了无证排污、违证排污、材料弄虚作假、自行监测违法、未依法公开环境信息等违反规定的情形,根据相关法律明确了对违法行为的处罚规定。 /p
  • 中国经济时报:创新驱动实质上是人才驱动
    p   科技兴则民族兴,科技强则国家强,科技创新历来就是社会进步的重要推动力量,在5月30日召开的全国科技创新大会、中国科学院第十八次院士大会和中国工程院第十三次院士大会、中国科学技术协会第九次全国代表大会上,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平强调,要在我国发展新的历史起点上,把科技创新摆在更加重要的位置。习近平指出,我国要建设世界科技强国,关键是要建设一支规模宏大、结构合理、素质优良的创新人才队伍。激发各类人才创新活力和潜力。 /p p    strong “三步走”战略目标 /strong /p p   从十八大作出实施创新驱动发展战略重大决策,到十八届五中全会提出“十三五”实施创新驱动发展战略整体框架,再到不久前《国家创新驱动发展战略纲要》(以下简称《纲要》)的印发,我国创新发展的道路正不断清晰,而此次大会则被视为实施创新驱动发展战略的 “战前总动员”。 /p p   会上,习近平明确指出未来我国科技事业发展的目标,即到2020年时使我国进入创新型国家行列,到2030年时使我国进入创新型国家前列,到新中国成立100年时使我国成为世界科技强国。 /p p   “要想跻身创新型国家行列,整个社会对创新活动的投入、重要产业的国际技术竞争力、投入产出的绩效、科技进步和技术创新在产业发展和国家财富增长中的作用都是重要的考核标准。”国务院发展研究中心社会发展研究部研究员周宏春在接受中国经济时报记者采访时表示。 /p p   对此,《纲要》在实现2020年目标的具体表述中也指出,研究与试验发展(R& amp D)经费支出要占国内生产总值比重达到2.5% 科技进步贡献率提高到60%以上 知识密集型服务业增加值占国内生产总值的20% 科技与经济融合需更加顺畅,创新效率大幅提高 创新环境更加优化。 /p p    strong 多方面优化科技事业创新 /strong /p p   为达到上述目标,习近平从机制改革、科技供给、人才培育等多个方面对未来科技事业发展提出具体要求。习近平指出,要深化改革创新,形成充满活力的科技管理和运行机制,科技创新、制度创新要协同发挥作用,两个轮子一起转。 /p p   对于科技创新、制度创新“双轮驱动”的内涵,科技部党组书记、副部长王志刚曾解读道,创新的目的是要发展生产力,改革的目的是要调整生产关系。一方面,需要依靠创新驱动发展,把科技创新的“轮子”更好地转动起来,发挥好创新第一动力的作用。另一方面,要依靠改革驱动创新,把体制机制创新的 “轮子”同步转动起来,以体制、机制改革激发创新活力。 /p p   “增加供给领域科技含量的本意是要提高产品质量和附加值,而这些产品最主要的功能之一是要服务于人民群众的衣、食、住、行。”周宏春说,比如居民生活环境、医疗卫生服务水平、食品药品质量的改善乃至日常生活用品的自主研发都有赖于科技水平的提升。 /p p   除上述要求外,科技人才无疑是未来科技创新不可或缺的要素。《纲要》也明确,创新驱动实质上是人才驱动,要落实以人为本,尊重创新、创造的价值,激发各类人才的积极性和创造性,加快汇聚一支规模宏大、结构合理、素质优良的创新型人才队伍。 /p p   面对我国目前科技人才队伍大而不强,领军人才和高技能人才缺乏的现状,在构建适应创新发展的多层次人才结构、培养勇于创新、善于创新的企业家和高技能人才的同时,周宏春认为,创新人才激励机制是关键所在。 /p p   此外,为调动科技创新人才的主观能动性,习近平还指出,要让领衔科技专家有职有权,有更大的技术路线决策权、更大的经费支配权、更大的资源调动权。在中国青年企业家协会党组书记皮钧看来,这体现了新的权力观,把权力赋予创新者,是一种增量管理,能把权力转换成新的动力。 /p p & nbsp /p
  • 220万!华东师范大学时间分辨荧光显微镜采购项目
    项目编号:0773-2241SHHW0153项目名称:华东师范大学时间分辨荧光显微镜项目预算金额:220.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):220.0000000 万元(人民币)采购需求:设备名称:时间分辨荧光显微镜;数量及单位:1套;简要技术参数:3.2、像元:1×1—4096×4096;3.3、镀银高反射率的xy光学振镜扫描系统;★3.3.1、扫描频率0~5KHz,最短单点停留时间0.5µs, 最长单点停留时间无限;其余内容详见本项目招标文件。合同履行期限:自合同签订之日起120天内;本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 300万!华东师范大学时间-空间-角度分辨综合光谱检测仪项目
    项目编号:招案2022-3863项目名称:华东师范大学时间-空间-角度分辨综合光谱检测仪项目预算金额:300.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):300.0000000 万元(人民币)采购需求:采购一套时间-空间-角度分辨综合光谱检测仪,主要用于全面研究微纳米材料的性质,包括材料形貌、结构、成分、电子能级、缺陷、光学响应等综合信息。同时可控的光学调控则需要获得样品全面的发光信息,包括发光位置、发光方向、发光时刻、发光波长、发光偏振等多维度信息。系统性能指标需满足共焦显微拉曼光谱,荧光光谱,角分辨光谱,以及时间分辨瞬态吸收光谱的单独和联合检测,具有多维度,多功能的精密光谱检测能力。(具体内容及要求详见招标文件第三部分-采购需求)合同履行期限:项目完成时间为合同签订后260天。本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 北京智云达总经理桑黎川接受《环球时报》采访
    随着中国食品安全事件的频繁发生,越来越多的消费者通过购买食品安全快速检测产品进行自我保护,这些产品可以检测出食物中是否存在有害毒素、病原体和食品污染物。虽然专家们警告说这些快检产品不能保证结果的绝对准确,但仍有很多消费者争相购买。作为食品安全快速检测行业的领军企业,北京智云达科技有限公司率先致力于让食品安全快速检测进入家庭,保障消费、服务大众。近日,《环球时报》记者针对个人及家庭争相购买食品安全检测产品的现象,对智云达总经理桑黎川进行了采访。“在过去的一年里,食品安全快速检测产品已经被越来越多的人使用”,桑总介绍说,“大多数人因为无法支付第三方检测平台和专业实验室的高额费用,转而使用此类方法。目前使用这些快检产品的消费者大多来自一线和二线城市,我们一直不断研发新产品,目前正在研发能够检测转基因的产品。”食品安全快速检测方法是一种新兴的检测手段,具有快速、方便、准确、灵敏的特点。对于非专业人士,可以很快上手,简单检测食品安全项目,十分适宜个人和家庭应用。此外,通过家庭应用能够对企业自律和政府监管形成有效约束。
  • 我国科学家在水溶液电解质的锂离子电池研究方面取得重要进展
    在国家自然科学重点项目、杰出青年基金等资助下,复旦大学新能源研究院夏永姚教授课题组多年来一直从事锂离子嵌入化合物在水溶液电解质中特性的研究,近期在这一领域取得重要进展,最新研究成果发表在《Nature Chemistry》上(2010, 2,760-765)。   众所周知,相对于目前广泛用于摄像机、笔记本电脑、移动电话等移动通讯器件的有机电解质溶液锂离子电池,水溶液电解质的锂离子电池具有价格低廉,无环境污染,高安全性能等优点而倍受人们关注,但其循环性能差的问题一直未能解决。夏永姚研究组从理论和实验上证实,在水和氧气存在下,作为电池负极的电极材料会被氧气氧化是造成水系锂离子电池容量衰减的主要原因。他们通过消除氧(电池密封)和选择合适的电极材料,大幅提高了电池的循环性能。这种电池将来可望用于风力、太阳能发电等能量储存、智能电网峰谷调荷和短距离的电动公交车等。该研究成果发表后,得到包括Chemistry World,科技日报、科学时报等媒介的报道。
  • Nat Neurosci:清华大学时松海团队揭示乳酸代谢调控大脑新皮层发育的关键机制
    2022年6月20日,清华大学时松海课题组在 Nature Neuroscience 期刊在线发表了题为:Metabolic lactate production coordinates vasculature development and progenitor behavior in the developing mouse neocortex(乳酸代谢调控小鼠大脑新皮层血管生长和神经前体细胞行为)的研究论文。该研究揭示了大脑新皮层发育过程中的早期增殖型放射状胶质前体细胞(Radial glia progenitor,RGP)具有更强的糖酵解代谢能力并大量合成和分泌乳酸,进而调节血管生长及其自身增殖分裂特性。大脑新皮层是神经系统的最高级中枢,理解大脑新皮层的发育组装及工作机制是脑科学乃至整个自然科学的终极目标之一。研究大脑新皮层的发育及其调控机制有助于更好地理解其细胞组成和结构特性,进而推动生理功能和运行工作机制的认知,同时对相关疾病的诊断治疗有着至关重要的意义。大脑新皮层是进化的末期产物,其发育是一个高度复杂且受到多种因素的共同调节的生物学过程,这也为系统性研究其内在机制带来了诸多挑战。为此该研究从细胞最为基本特征—细胞代谢的角度出发,揭示了细胞代谢方式及相关产物在调控大脑新皮层发育过程中的关键作用和机制,为更好的理解大脑皮层发育机制提供了重要的理论补充。放射状胶质前体细胞(RGP)是大脑发育最为关键的一种神经前体细胞,其分裂产生大脑皮层几乎所有的神经元和胶质细胞。在小鼠发育早期(E10.5-E11.5),大脑新皮层中几乎没有血管生长,此时 RGP 以对称分裂进行增殖。伴随着血管的生长,RGP 也随之改变其分裂方式,以不对称分裂进行神经细胞产生。基于单细胞代谢状态分析,该研究首先发现大脑新皮层发育过程中,随着 RGP 谱系发生过程的进行,RGP 及其子代细胞具有不同的代谢状态,并呈现出不同的代谢特征。在此基础上,结合基因表达分析、细胞代谢类型分析以及碳代谢流分析多方面研究,进一步发现进行对称分裂的增殖型 RGP 具有更强的糖酵解代谢能力,并大量合成和分泌乳酸,而进行不对称分裂的分化型 RGP 具有更强的氧化磷酸化代谢能力,并积累高浓度的乙酰辅酶A。图1: 单细胞代谢状态分析揭示神经细胞代谢特征为深入探讨细胞代谢方式与大脑新皮层发育的相互关系,研究团队考察了具有强糖酵解代谢能力的增殖型 RGP 对早期大脑新皮层发育的影响,发现当抑制增殖型 RGP 的乳酸合成或分泌,导致大脑新皮层中乳酸浓度降低,血管生长出现缺陷。进一步分析发现,乳酸可以通过调节趋化因子配体 CXCL1 的表达来调节血管内皮细胞的迁移和增殖。此外,研究团队发现抑制增殖型 RGP 的乳酸合成代谢会系统性改变其基因表达谱并重塑细胞代谢方式,导致 RGP 过早分化。为探讨这一内在机制,研究者发现与分化型 RGP 相比,增殖型 RGP 呈现出更长的线粒体形态,抑制或阻断乳酸合成或分泌都会导致线粒体长度大幅度缩短,进而导致 RGP 分化。该结果表明增殖型 RGP 通过加强乳酸合成来影响线粒体形态,进而保持其对称分裂增殖特性。图2: 乳酸合成代谢调控早期大脑新皮层发育清华大学生命科学学院时松海教授为本文通讯作者,清华大学生命科学学院2017级博士董晓翔为本文第一作者。清华大学生命科学学院张强强博士和马健博士、清华大学生命科学学院博士研究生于翔宇和王玎,以及美国达特茅斯学院本科生马嘉明为本文共同作者。该研究得到了清华大学实验动物中心和生物医学测试中心的大力协助和支持。该研究获得了国家自然科学基金委创新群体基金、国家科技部脑科学与类脑研究基金、北京市教育委员会卓越青年科学家计划、北京市科技委员会科技计划、北京生物结构前沿研究中心、生命科学联合中心和北京脑科学与类脑研究中心的资助。
  • 深圳建170个内涝监测仪器 市民可通过手机软件实时报送灾情
    深圳市三防办实现内涝防控信息化管理,在全市开展内涝积水监测预警工程建设。目前,全市已有20个内涝自动化监测仪投入使用,今年还将增设约150个内涝自动化监测仪,动态监控积水内涝情况,现已完成了80多个。记者从现场照片看到,内涝自动化监测仪为一根两米多高的白色柱子,柱身印有蓝色和红色的刻度标记,柱子顶端还安装了一个太阳能接收器,利用太阳能开展内涝监测和资料传输工作。  市三防办于去年7月推出“深圳三防”手机应用软件,市民通过该软件不仅可以动态查询到全市内涝积水情况,还可以通过文字和照片的形式实时报送灾情。“现在我们还在不断完善这款app软件,未来会把气象、降雨量、地理信息、交通数据等信息加入进去。”市三防办工作人员梅双纬说。
  • 分析仪器在火星科学探测中发挥重要作用
    整个8月份,全世界最令人兴奋的科学新闻无疑属于火星。2008年7月31日,美国宇航局(NASA)科学家宣布:“凤凰”号火星探测器在火星上加热土壤样本时鉴别出有水蒸气产生,从而确认火星上有水存在。 从19世纪70年代起,火星和它上面的水持续不断地挑逗着公众和科学家们的好奇心。随着“凤凰”号2008年5月25日成功登陆火星北极区之后,答案逐渐显现。一个火星与水的故事由此变得完整。 但是,8月5日,“凤凰”号发现的一种高氯酸根,又让这个故事顿生波澜,一时间在全世界引起广泛关注。 日前,多次参与NASA及欧空局火星探测研究的圣路易斯华盛顿大学地球与行星科学系华裔科学家王阿莲接受《科学时报》采访,解密“凤凰”号火星探测任务,带来这一神奇太空故事的完整版本。 火星发现水意味着什么 对火星上生命的探索是人类最核心的追求,这也是持续数十年水与火星缠绵故事的主题。无疑,火星发现水的消息是迄今这一故事最令人兴奋的高潮。 “‘凤凰’号此次发现的水实际是以冰的形态存在的。这的确是非常令人兴奋的发现,但事情都是一步一步做过来的。‘凤凰’号的发现只是火星探测一系列发现中最近的一次。”王阿莲十分理解公众的关切,但她更强调火星上水的发现是一个长期探索的自然结果,并非由“凤凰”号一蹴而就。 如何评价这一发现在人类火星探测历史上的地位?王阿莲表示,科学家们一直相信火星上有水的存在,并不断通过发射火星轨道卫星和登陆探测器进行求证。从“奥德赛”火星轨道卫星在火星赤道地区发现大量的氢,到此后火星登陆车“勇气”号和“机遇”号发现含水矿物,再到这次“凤凰”号在北极地区找到大量水冰存在的直接证据,科学家们对于火星水的探测是一步一步走到今天的。“毋庸讳言这一发现的重大意义,但这是一个历史延续的结果。” 实际上,美国在1999年曾发射过一台“火星极地着陆器”,但在着陆时失踪了。两台火星登陆车“勇气”号和“机遇”号的成功着陆和在近4年的探测中发现的大量含水矿物,既锤炼了队伍也鼓舞了精神。此次“凤凰”探测器利用了原来的“火星极地着陆器”的部分探测仪器,将其命名为“凤凰”号,是取凤凰涅槃重生的意思。因此,也可以说,“凤凰”号对火星水的突破性发现是集大成的结果。 神秘的高氯酸根 在7月31日NASA的正式消息公布的同时,有美国媒体援引NASA和科学界消息人士的话说,在火星上不但发现了水,而且在数星期后还将公布一项在研究火星土壤过程中获得的“更为实质性”的发现。该报道宣称,这项所谓的“更为实质性”的发现涉及到了在火星上“可能有生命存在”的问题。 报道确有其事,不过据王阿莲透露,当时获得发现的科学家非常激动,一不小心走露了消息,“耳朵很尖”的美国媒体赶紧报道,反而显得十分神秘。“NASA历来的外空探测项目都是由科学团队发布结果,一点没有要隐瞒的地方。” 很快谜底揭晓。8月5日,美国国家宇航局在其网站公布的最新消息中作出澄清,“凤凰”号探测器在火星土壤中检测到了高氯酸根。高氯酸盐是一种强氧化物质,通常认为其对微生物在火星上的存活不利,但在地球上的自然环境中又多有发现,例如其在智利干旱的阿塔卡玛沙漠土壤中自然存在。一些地球上微生物的食物也含有高氯酸根,并且某些植物能够浓缩这类物质。人工合成的高氯酸盐多被用来制造庆典时使用的烟火和火箭燃料。 对于生命存在具有重要意义的水在火星上被证实,本来是一个好消息,但被视为“生命的毒药”的高氯酸根的出现,似乎给那些希望找到火星生命的公众当头泼了一盆冷水。但科学家们却并不这样看。NASA网站上的消息公布了发现高氯酸根的全部过程。“发现高氯酸盐对于生命而言既不是好事也不是坏事,但它使我们重新评估对于火星生命的认识。”NASA喷气推进实验室的MECA(显微、电子化学及传导分析仪)首席科学家Michael Hecht表示。 “这是NASA一贯的政策。”王阿莲在接受《科学时报》采访时表示:“自NASA成立之日起,它就要面对公众,因为它花的是纳税人的钱,就要不断地发布消息,让公众知道它做了哪些事情,借此吸引公众的注意,同时激励年轻孩子们,他们将会成为下一代NASA的科学和工程团队。” 据王阿莲介绍,这次“凤凰”号上装备了两台重要的仪器,一个是MECA,是一种湿化学仪器,它有4个类似化学实验室中用的“小烧杯”。“凤凰”号机械臂把挖掘到的土壤放入其中,进行湿化学分析。MECA带有一些探测器,可以探测各种阴阳离子。“这次就发现了高氯酸根的信号,但不能肯定是哪一类高氯酸盐,因为样品已经溶化掉了。”另一个重要仪器是TEGA(热萃取气相质谱仪),它有8个“小炉子”,加热样品时会有气体逸出,其后有探测精度很高的质谱仪可以探测这些气体中到底含有什么成分。 “这次两个仪器获取的结果不完全一致,MECA检测到了高氯酸根,但是TEGA并没有捕捉到科学家们预期中的氯气逸出。”王阿莲说:“虽然不确定到底是哪种高氯酸盐,但是NASA还是要发布结果,这是为了更好地吸引公众。严谨的科学结论将最终发表在《自然》、《科学》和《地球物理杂志—行星科学》等学术期刊上。” 公众担心高氯酸根会对火星生命不利,对此王阿莲认为,高氯酸根并非是一种从根本上会抑制生命出现的有毒物质,生命物质中也发现有高氯酸根。“目前尚不确定‘凤凰’号发现的是哪一种高氯酸盐。不同的高氯酸盐有不同的性质,哪种阳离子与高氯酸根结合会对生命产生根本威胁尚待确定。” 此外,这些高氯酸根是否是“凤凰”号运载火箭带上火星的残留燃料也有待确认。王阿莲表示,在科学研究中进行认真的误差分析十分必要——“凤凰”号在火星极地的土壤中掘冰十分艰难,再将样品准确地放入“小烧杯”也需要作很多努力。这些操作和分析过程中都会产生一些误差,需要作出详尽的分析。NASA“凤凰”号的科学团队目前正处于非常忙碌的探测器操控阶段,后续还会有一些作基础研究的科学家加入进来,最终的结果将通过科学论文作出报告。 探寻火星生命:未竟的旅程 火星大气稀薄、气压很低,受到太阳辐射将快速增加动能,带动火星表土形成与地球上类似的尘暴,有时甚至发展成全球性的火星尘暴。尘暴也会对火星生命遗迹的存留构成威胁。加州大学教授乔治德罗利曾指出,火星尘暴产生的电场,会将火星稀薄大气里的水和二氧化碳分子割裂开来。那些分子能够自由地形成过氧化氢或者其他强氧化剂,这些物质将扫除火星表面对形成生命具有关键性作用的任何有机分子。 然而这并不能排除火星环境下可能的生命形态与地球不尽相同。“这个想法在所有作火星探测的科学家的脑海里都存在。”王阿莲表示。虽然不在天外生命探测的领域中工作,但是她通过学术会议大致了解其中的基本观点。“会有一些共同点,如需要有长时间的液态水存在,基本的氮、磷、氧、碳等可能还是基本的生命组成元素,但到底以什么样的化学键相结合还有待探索。” 在火星上寻找生命无异于大海捞针,现在人类仅仅走完第一步,找到了水,但接下来水的酸碱度是否适合还需要研究确证。此外,王阿莲认为,什么样的仪器能够真正探测火星生命还有待研究设计及证实。“这样的探测技术如果不成熟也不能马上飞,毕竟一个螺丝钉没有拧紧就可能前功尽弃,必须一步一步做严谨的工作。” 眼下,由于“凤凰”号找水的巨大成功,NASA决定将它的任务再延长至9月底。“从NASA的角度讲,送一套很贵的仪器上火星,只要能够工作就会继续尽量争取多出成果。”王阿莲说。据了解,发现高氯酸根有功的MECA的4个烧杯已经用了2个,余下的2个将继续用于分析火星土壤以重证高氯酸根的存在。“凤凰”号将继续在其周围进行挖掘,进一步提高冰在土样中的比率,不断摸索提高样品输入的准确性,并使用热萃取气相质谱仪作进一步分析。 除了寻找水和含有生命特征的物质之外,“凤凰”号还承载了一台由加拿大研制的极地低温“气象站”仪器,用来研究火星气候的变化。但目前,对“凤凰”号寿命最大的威胁是天气,因为它很接近火星北极,日照将越来越短,它的太阳能电池板将面临考验。 新的火星探测计划正在路上。NASA将于2009年发射“火星实验室”登陆车。欧空局的“地外火星”登陆车将于2013年发射,继续探索火星生命。执行这一计划的团队以欧空局科学家为主,美国派科学家参加。王阿莲2007年获得NASA资助,参与这项新的研究计划。
  • 赛默飞世尔科技支持“寻找未来科学之星”活动
    激励本土科研力量,加快青年科学家成长 中国上海,12月27日 – 由中国科学院科学时报社《科学新闻》主办、赛默飞世尔科技支持的“寻找未来科学之星”活动,历经4个月的报名、选拔和评选,于12月15日在京举行了隆重的颁奖仪式。经过激烈角逐,在纳米科学、生命科学、信息科学和环境科学四个跨学科领域,清华大学生命科学院的祁海等一大批优秀的青年科学家脱颖而出。作为此次评选的支持者,赛默飞世尔科技旨在激励和扶持中国本土科研力量,帮助青年科学家的快速成长。“寻找未来科学之星”活动是中国大陆地区首次针对40岁以下的青年科学家所设置的奖项。组委会对参评者的论文进行逐一检索与核对,计算其代表论文的相对水平,结合其他参数进行排序,由知名权威科学家对初选阶段的胜出候选人进行评审,并最终评选出2010年度“未来科学之星”。此次活动为中国科技发展的有生力量提供良好的工作环境和学术氛围,为中国科学的进步贡献了实质性力量。活动当天,赛默飞世尔科技中国区副总裁孙建一先生为环境科学获奖者颁奖,并做了题为《环境挑战青年科研人才的发展》的精彩演讲。同时,赛默飞世尔支持举办的“中国环境科学杰出青年科学家论坛”,为来自各领域青年科学家及奖项的入围者提供了积极交流的平台。对此次活动的成功举办,赛默飞世尔科技中国区副总裁兼总经理迈世福先生说:“赛默飞世尔希望通过支持此次大赛,促进科研机构和社会对青年科研人才的重视,加强科学家的交流及成果转化,推动中国本土科研力量的不断进步!”作为全球科学服务领域的领导者,赛默飞世尔科技一直致力于促进中国科学领域的发展。2010年4月,赛默飞世尔科技与生物通网站携手创立了“赛默飞世尔特约之2010实验室创新技术大奖”,旨在加速推进生命科学研究进展,并促进成型实验创新方法产业化;2009年,赛默飞世尔科技在全球启动的RNAi干扰研究/药物筛选资助项目为全球生命科学研究者免费提供价值高达40万美元的RNAi干扰试剂,以期加快生物医学研究的步伐;此外,赛默飞世尔还深入到复旦大学、同济大学等国内一流高校,与中国科学界的新生力量进行以“服务科学,走进校园”为主题的学术交流活动。 赛默飞世尔科技中国区副总裁孙建一先生(左二)为环境科学获奖者颁奖 关于赛默飞世尔科技赛默飞世尔科技(纽约证交所代码:TMO)是全球科学服务领域的领导者,致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年度营收达到100多亿美元,拥有员工35,000多人服务客户。这些客户包括:医药和生物技术公司、医院和临床诊断实验室、大学、科研院所和政府机构以及环境与工业过程控制装备制造商等。公司借助 Thermo Scientific 和 Fisher Scientific 这两大品牌,帮助客户解决从常规测试到复杂的研发项目中所面临的各种分析方面的挑战。Thermo Scientific向客户提供了一整套完整的高端分析仪器、实验室设备、软件、服务、耗材和试剂,以实现实验室工作流程综合解决方案。Fisher Scientific 为卫生保健、科学研究,安全和教育领域的客户提供完整的实验室装备、化学药品、供应品和服务的组合。赛默飞世尔科技将努力为客户提供最为便捷的采购方案,为科研的飞速发展不断地改进工艺技术,并提升客户价值,帮助股东提高收益,还为员工创造良好的发展空间。欲了解更多信息,请浏览公司网站: www.thermofisher.com 或中文网站www.thermo.com.cn ;www.fishersci.com.cn 。
  • 王阿莲:期待中国加入国际行星探测科学俱乐部
    “搞行星探测不是一个国家的事情,要由全世界感兴趣的科学家一起解决。中国正在进入行星科学研究领域,而且会越做越好,我愿意提供力所能及的帮助。”在接受《科学时报》采访行将结束时,王阿莲真诚地表示。 目前供职于圣路易斯华盛顿大学地球与行星科学系的王阿莲,主持该系行星表面物质研究团队的激光拉曼光谱、红外光谱、穆斯堡尔谱以及正在建造中的激光等离子体谱等4个实验室和若干NASA科学研究项目。自2004年至今,她一直作为科学团队成员操控火星登陆车“勇气”号。2007年,她受NASA资助参与欧空局“地外火星”登陆车计划,负责发展激光拉曼及激光等离子体光谱仪并将用其分析研究火星物质。 从1975年“海盗1号”和“海盗2号”在火星降落以来,华盛顿大学地球与行星科学系一直是NASA火星探测飞行任务的主要参与者之一。王阿莲介绍说,华盛顿大学的研究团队都直接参与最近几次的NASA火星探测飞行任务,包括2004年登陆的火星探测车“勇气”号和“机遇”号,以及2008年登陆的“凤凰”号极地探测器。华盛顿大学行星表面物质研究团队保存有上千阿波罗月壤样品,也是NASA将于2009年发射的月球复兴号轨道卫星的科学团队成员。 同时,华盛顿大学地球与行星科学系还是NASA行星探测数据中心(GPS)之一。NASA自成立50年来,所有行星探测飞行任务的科学数据都存在几个数据中心,为美国公众及全球科学家共享。除了参与飞行任务及行星探测数据分析,王阿莲等系里的科学家还参与设计和制造用于行星科学探测的仪器。此外,行星科学基础研究历来都是华盛顿大学地球与行星科学研究的中心议题,也是NASA历次行星探测飞行任务的主题。这些研究涉及一些当前行星科学的基本问题,比如水在火星发展进化史中的作用,月球的内部构造及元素矿物分布的相关性,金星大气与表面物质的相互作用,太阳系外缘行星及其卫星系统的特征和进化等。 “我们每个人都要作多个方向的研究。”王阿莲说,“华大的团队可以看做是一个松散的科学联盟。每个科学家都是独立的,有各自特殊的研究趣味和研究方向,并在有可能的领域相互合作。” 美国的科学界崇尚自由竞争,这是王阿莲自认受益匪浅之处。“在科学上,公开批评和公平竞争很重要。有了新想法就撰写论文,写项目申请参与公开竞争和评审。这种环境确实为我创造了很多机会,鼓励了我的很多新的思想、新的方法,并产生了不少新的结果。美国是个移民国家,鼓励外来科学家凭本事开创新领域。” 和现在的年轻学子相比,王阿莲的经历比较曲折。这位北京姑娘没上完中学就下乡到内蒙古插队。至今回想起来,她依然表示“非常喜欢那个地方和那里的老乡”。 插队虽说耽误了不少学习时间,但确实让她这个在大学校园里长大的孩子懂得了老百姓的辛苦。“要是你有机会做事情就一定要做好。就是为了老百姓也要做好。” “文革”后,王阿莲得以在山东大学继续学业,读完北大研究生后来到法国读博士,以后来到美国工作。“我是从物理学的角度参与行星科学研究的,在国内地学界工作的几年也学了些地质学,把物理学、地质学还有化学都结合起来研究行星科学,我觉得非常合适。” 王阿莲正在尽自己的力量帮助中国的行星科学研究。2006年,她促成了华盛顿大学与山东大学共建国内第一个达到国际标准的行星探测数据分析中心,并为该中心提供美国宇航局和欧洲空间局所采集的行星项目数据。同时为山东大学培训了第一批2名联培博士生。 2007年,她帮助中国地质科学院与华盛顿大学达成一个长期科学合作框架性协议和5个拟议中的单项合作课题,包括用北京SHRIMP离子探针对阿波罗月岩样品及月球陨石的年龄测定,中国“嫦娥1号”探月飞船月球遥测数据的合作研究,以青藏高原盐湖及硫化矿床风化带为模本的火星模拟地质研究,南极地壳及地幔地球物理研究,以及陨石同位素分析研究等。 2008年,由王阿莲推荐并亲自担任科学审校的《登陆火星》中文版由中国宇航出版社正式出版,向中国航天界及青年学子介绍了NASA火星探测车项目的全貌。 目前,第二批2名山东大学博士生即将赴美来到王阿莲的实验室学习工作。同时她也期待着9月份带队回国,与中国地质科学院的合作者中国工程院院士郑绵平,一同奔赴青藏高原盐湖区从事火星模拟地质的第一次野外考察。
  • 2010年科学基金资助总额不低于95亿元
    根据国家财政预算制度改革和基础研究发展的需要,2010年国家自然科学基金拟安排年度资助计划95亿元左右。这是《科学时报》记者日前在采访十一届全国人大常委、国家自然科学基金委员会主任陈宜瑜院士时得知的消息。   据陈宜瑜介绍,如果预算能获得十一届全国人大三次会议批准,国家财政预算将投入国家自然科学基金逾83亿元,比上年增长30%以上。   “30%以上的增幅是少有的。国际金融危机爆发以来,我国财政也遇到了很大的困难,但就是在这样的情况下,国家还如此大幅度地增加科技投入。”陈宜瑜表示,这是党和政府应对全球科技、经济变革趋势,加强科技支撑的一项重要战略决策,是把握后危机时代科技机遇,超前发展基础研究的重要举措。   据悉,2009年基金委受理全国1674个依托单位提出的各类申请10.2万余项,比上年增加1.8万余项,增长21.6%,是历年来增幅最大的一年。同时,基金委适应基础研究发展需要,按照研究项目、人才项目和环境条件项目三个系列的资助格局统筹部署,依据评审原则和程序组织科学遴选,资助了全国1056个依托单位的各类项目20387项,金额为70.54亿元。   其中,资助面上项目10061项,金额约33.05亿元,平均资助强度达到32.85万元/项,比上年增长0.36万元/项,资助率为17.49%。加强对非共识创新研究的支持。资助1年期小额探索项目388项。着眼学科整体布局,突出科学前沿战略引导,资助重点项目391项,金额约7.24亿元。批准资助“新型人工电磁媒质的基础理论与关键技术”等重大项目11项,金额1.1亿元。突出战略目标引导,充分发挥专家指导组作用,加强顶层设计和研究集成,2009年重大研究计划共资助325项,金额约3.34亿元。在已启动24个重大研究计划的基础上,新批准了“黑河流域生态—水文过程集成研究”计划,着力为解决可持续发展中的重大环境问题提供科学支撑。资助青年科学基金6079项,比上年增长27.8%,资助金额12.03亿元。稳步推进地区人才资助工作,地区科学基金资助922项,比上年增长36.8%,资助金额2.22亿元。积极促进海内外合作研究,海外和港澳青年学者合作研究基金资助77项,金额1540万元。蓄积后备人才,基础科学人才培养基金资助15项,金额1370万元。造就拔尖人才,国家杰出青年科学基金(含外籍)资助179人,金额3.5亿元。加强团队培育,促进协作创新,新启动创新研究群体28个,资助金额1.37亿元。通过考核,对22个实施3年的群体和7个实施6年的群体予以延续资助,金额1.28亿元。科学仪器基础研究专项资助35项,金额5000万元,比上年增长66.7%。促进国家研究实验基地建设,在组织开展对化学领域25个国家和部门重点实验室评估的基础上,择优资助6个实验室,金额1200万元。推进科学普及,科普项目资助10项,金额200万元 资助青少年科技活动经费800万元,比上年增长33.3%。   这些资助项目为支持创新研究和人才培养、推进国家创新体系建设发挥了重要作用。在2009年度科技奖励中,国家自然科学奖授奖项目共28项,其中27项内地获奖者均不同程度得到过科学基金的有力支持(平均每项成果完成人获得基金逾18项)。国家技术发明奖一等奖的所有授奖项目、国家科学技术进步奖一等奖的大部分授奖项目主要完成人也都得到过科学基金的长期资助。   在展望2010年工作时,陈宜瑜表示,基金委将根据科学基金申请和基础研究发展的新形势新需求,科学基金工作将突出“更加侧重基础、更加侧重前沿、更加侧重人才”的战略导向,在安排基本预算的基础上,用好增量预算,提高资助政策的针对性和灵活性,统筹协调各类项目资助计划。由此实现着力夯实与创新型国家相适应的科学基础,着力突破带动技术革命和促进产业振兴的前沿科学问题,着力为创新型国家建设提供强有力的智力支撑,切实推进国家自主创新能力建设。
  • 从仪器研制与改造看生命科学行进轨迹
    阅读生命:从单项尖端技术走向系统集成 科学时报:从仪器研制与改造看生命科学行进轨迹   基因技术的突破使生命科学发展进入了知识爆炸时代,许多新概念和新技术让人眼花缭乱。几年前人们听到的是“基因组”、“蛋白质组”、“生物工程”等名词,现在科学家在谈论“生命模块”、“人工电路基因”、“纳米粒子智能导弹”……生命科学究竟沿着怎样的路线在前进?带着这个问题,记者最近走进了中科院生物物理所几个实验室。   “联通”产效率   2009年最后一个月的最后几天里,一个类似齿轮的灰色金属圆形物,摆放在中科院生物物理所研究员杨福全办公室的茶几上。这是他自己设计、委托企业加工完成的一件最新“作品”,工厂送来刚拆封,等着他验收。   “这是我新研制的逆流色谱仪的核心部分—— 一种新型逆流色谱柱。我准备把它用于膜蛋白质的富集和亚细胞器的分离,进而用于膜蛋白质组学研究。”巧遇《科学时报》请他谈生物技术目前的发展态势,他顺便告诉记者。   “国际上目前有这样的仪器吗?”记者问。   “还没有,不过这个现在还需要保密。我还是给你看看另外一样东西。”   说话间,杨福全从柜子里拿出一个已经组装好的“作品”。“这是毛细管液相色谱—电喷雾质谱接口平台,是我们在中科院仪器研制和改造项目支持下,通过学习、消化和吸收,在国内设计加工的,使仪器能够适合于各种复杂程度的蛋白质样品分析。这个准备安装在新进的一套二维液相色谱—高分辨质谱系统上。”   据杨福全介绍,蛋白质组学是目前生命科学研究的热点之一。蛋白质组学技术发展很快,蛋白质组学研究竞争也异常激烈。有了基本硬件设备而又能让设备高效地工作,才能做出高水平工作。其中,现代色谱分离技术和生物质谱技术构成了蛋白质组学技术的主体。色谱—质谱系统连接的好坏直接影响整个系统的灵敏度和效率。这个接口平台就是针对商用仪器的不足而设计加工的,它与自制的毛细管液相色谱柱联合使用,不仅降低了整体设备的运行成本,更重要的是大大提高仪器系统的通量、灵敏度和效率。   2004年从美国国家卫生研究院(NIH)国立心、肺和血液研究所回国的杨福全博士,目前担任中科院生物物理研究所质谱首席技术专家,主要从事蛋白质组学新技术新方法的研究与应用。对现有仪器进行改造、研制生命科学研究领域中的新仪器设备是他目前重要的任务之一。   杨福全介绍,生物质谱技术和双向电泳、高效液相色谱(HPLC)、毛细管电泳等现代分离技术的结合,实现了多肽、蛋白质和核酸等生物大分子的高通量分析和鉴定 这些技术通过与荧光标记技术、稳定同位素标记等技术的结合,又实现了生物大分子高通量的定量分析,从而推动了蛋白质组学技术的发展,促进蛋白质组学技术在生命科学中的应用。   “实验室的仪器装备改造后,技术水平是否取得较大的提高?”记者追问。   杨福全并未直接回答记者的问题,而是打开不久前新当选的中科院院士、北京大学教授尚永丰给他写的一封电子邮件,上面写道:“过去两年我实验室的学生和工作人员在你实验室做了很多的质谱分析。这些分析对我们的研究起到了很大的作用,2009年我们发表的文章,包括在Cell、PNAS和The Embo Journal杂志上的文章,都用了你实验室的质谱分析结果。所以,在此我想向你和你实验室的相关人员表示真挚的感谢。我几次在不同的场合说过:国内好多单位都有质谱仪,但真正能用到科研上的不多。很高兴北京有你这一家,为我和其他实验室的研究工作提供了很好的技术支持。我们实验室主要从事基因表达调控的表观遗传机制研究,今后肯定还需要你的支持和帮助。希望我们找个时间聊聊,探讨一下合作研究的可能性。”   杨福全介绍,蛋白质组学技术目前的发展趋势主要包括3个方面:高分辨、高质量精度和快速的质谱仪器的开发 高效、高选择性的样品富集技术的开发 由生物质谱技术、现代分离技术和稳定同位素标记技术等技术集成的高通量的定量蛋白质组学技术开发。因为随着蛋白质组学技术在生命科学和蛋白质科学研究中的不断深入应用,全面系统分析细胞、组织或生物体中蛋白质量的动态变化规律或绝对量的分析,已成为蛋白质组学研究的必然趋势。   “衔接”出速度   中科院生物物理所研究员刘志杰从另一个角度解说了生命科学发展对新设备的需求。这位曾参与美国东南结构基因组研究中心工作的研究员2006年回国,一直致力于改进中国生命科学的研究设备。   他说,10年前,研究人员解析一个蛋白质三维结构大约需要1~2年时间,随着新技术、新方法的发展,截至2009年12月底,全世界已解析了7万多个蛋白质分子的三维结构。这些高效率的自动化方法,主要包括高通量克隆、高速度表达纯化、蛋白质自动化结晶、自动化衍射数据收集和结构解析等。如果研究人员继续采用原有的老方式,美国于2000年启动的“结构基因组计划”根本不可能按时完成,甚至做不出其中的1/10。   目前,刘志杰在中科院生物物理研究所的蛋白质科学研究平台构建了一套高通量的从基因克隆到蛋白质结构解析的流水线。这一流水线由几个模块组成,每个模块都力争实现自动化。如第一个模块即是自动化克隆和小规模可溶性表达筛选,使用该模块可自动筛选出可溶性表达的蛋白质。   “如果使用传统方法,只能一个个地进行手工试验,不但费时费力还容易出错。现在可以一次筛选96个目标基因,很快了解哪些蛋白质在哪种条件下是可溶的。也就是说,过去需要几个月或几年完成的工作,如今一个人几天就能完成。”他说。   他介绍,现代分子生物学等相关学科的发展为蛋白质晶体学提供了许多先进的技术和方法,极大地提高了蛋白质晶体学的研究效率。由于蛋白质晶体学的研究对象在很大程度上是一个自然的选择过程,构象稳定和容易结晶的蛋白质成为研究人员进行结构分析的首选目标。这就意味着遗留下的蛋白质分子的结构解析难度将越来越大。同时,随着人类对生命现象认识的深入,对健康、环境和能源方面的关注,蛋白质晶体学的研究对象越来越多地定位于与人类疾病以及工农业密切相关的重要目标蛋白上。其中,很多目标蛋白来自真核生物的蛋白质复合体和膜蛋白,而真核生物的可溶蛋白质和膜蛋白的获得,是目前各国晶体学家面临的共同难题。   此外,生物大分子的结晶也是晶体学家们亟待解决的问题。虽然人们投入了大量精力研究蛋白质结晶的理论和实验方法,但由于蛋白质结晶过程的多参数、随机性过大,未知因素过多,目前蛋白质结晶在理论上没有取得任何突破性进展。人们所期待的根据蛋白质一级序列预测其结晶条件的情景还只是梦想。研究人员不得不继续采取“盲人摸象”的大规模筛选方法寻找蛋白质分子的结晶条件。因此,高纯度、高均一性和高稳定性的蛋白质样品的获得,以及蛋白质分子的结晶,成为目前限制蛋白质晶体学发展的主要瓶颈。   为筛选最佳的结晶条件,研制出自动化、高速度、高精确度制备出纳米级蛋白质和结晶溶液混合液滴的机器人,成为迫切需要解决的技术问题。因为结晶机器人用很少量的蛋白质样品就能筛选大量的结晶条件。目前,发达国家已开发出多款结晶机器人,能够一次筛选几百到上千个蛋白质的结晶条件 另一种结晶观测机器人甚至能根据时间拍摄结晶过程的照片,并自动放在网上,研究人员不论在家还是在其他地方都可以了解到实验的情况。如果没有这样的自动化设备,学生们就不得不呆在冷室里一个一个地观测了。   刘志杰告诉记者,他新构建的从基因到结构的流水线,各种零件都是现有的,但如何将它们整合在一起工作,大部分是他按照实验的需求自己设计而成的,其中一部分是他与美国的合作者共同探讨研究而成的。如果与美国同行的设备比,生物物理所这套设备的自动化程度更高。如,小规模细胞培养,美国合作者依然使用手工,而他的这套设备已实现了自动化。   全新的自动化装备给刘志杰研究小组带来了预期的喜悦。他的课题组使用这条流水线所开展的癌症研究取得突破性进展。其论文《通过N10取代的叶酸类似物抑制人源5,10-次甲基四氢叶酸合成酶的结构基础》于2009年9月被《癌症研究》以封面文章的形式给予报道,受到同行高度关注。   在此流水线基础上,刘志杰打算在2010年实施新的改进,对膜蛋白处理进行自动化改造。即在保持设备原有功能基础上,找出使膜蛋白可溶的条件。这种设备的改进,只要进入研究阶段,成果在国际上必定领先。因为,目前世界上尚未有这类设备。   据悉,中科院将建基于同步辐射线站的高通量衍射数据收集和解析模块。中科院生物物理所引进的“千人计划”研究员张荣光,将在上海光源上建造新设施。刘志杰说:“我们将是他最大的用户。”   各领域不期而遇   中科院生物物理所杨福全和刘志杰课题组开展的设备研制,使人们不难看出,生命科学研究技术目前正从发展单项尖端技术转向系统集成研究,而且这种趋势不仅体现在结构生物学领域,在脑认知研究中也有相似表现。   在生物物理所脑认知国家重点实验室,薛蓉研究员先让记者参观了实验室最新制造的“头盔”。这个特殊的“头盔”内插满了线路,接受实验的人戴在头上,推进脑成像装置便可给大脑拍照,并探测到脑部神经系统的一些活动情况。   薛蓉曾在美国纽约大学医学院放射系生物医学成像中心任工程师职位。她介绍,这个“头盔”是她正在研制的一种新的并行成像设备与技术,以改进人体超高场磁共振成像系统的性能,提高成像速度和质量。   薛蓉解释说:“核磁共振中,质子共振频率接近300MHz,在人体内其波长仅约11厘米,RF射频场将与人体产生‘介电共振效应’,导致净磁化矢量在发射和接收上产生严重的不均匀性。除此之外,共振频率的提高还会引起人体组织对电磁能量的吸收率(SAR)的增加,带来类似微波炉加热式的安全隐患。解决这些高频信号问题的最有效方法,就是研制多通道的发射/接收射频线圈,结合并行成像技术,以期获得超高场成像系统中高分辨率的灰度均匀的人脑结构和功能图像。”   薛蓉介绍,随着交叉学科的不断发展,磁共振技术在诸多领域中都得到了重要应用,无论是生物学、临床医学、分子影像学,还是脑与认知科学等国家重要学科领域的研究,对磁共振技术的发展都有着越来越高的要求。国际上在这方面的投入相当可观,目前,国际上7特拉斯(T)人体磁共振成像系统已装机30余台。国外磁共振领域著名的生产厂家Siemens、GE和Philips等公司,以及美国哈佛医学院、纽约大学医学院,德国Freiburg大学等已装备了7T磁共振超高场成像系统。在亚洲区域,韩国也早于我国购买了相关设备。为了不滞后于国际前沿的科学研究,生物物理所脑成像中心2009年底引进了国内第一台7T超高场磁共振系统。这是基于这一团队已具备了自主开展磁共振成像系统软硬件研发能力而着手的工作。该系统目前正在紧张装机。   国际上的主要研究机构正积极在7T及以上超高场系统上研制与此项目类似的高场发射与接收系统及相关线圈。由于研发进度以及技术保密等原因,各家都不披露完整的技术资料。竞争点大多在于这个“头盔”上。同时,这个“头盔”如何与脑成像进行连接,也是核心技术之一。   薛蓉说:“实验室脑成像中心2010年的一个重点研究目标,即是在西门子7T超高场全身磁共振扫描仪上研制多通道发射与接收头线圈,及其与7T成像系统的射频接口,实现多通道的并行发射与数据的并行采集,克服超高场成像系统中射频场发射的不均匀性,有效提高功能磁共振成像的速度和质量,特别是大脑特定区域,如前颞叶和海马区磁共振图像的信噪比和对比度,减小磁敏感性伪影,帮助检测认知科学实验中功能磁共振信号的变化。”   对新进口的设备进行创造性“联通”、“衔接”和“整合”,是生物物理所几个实验室都在进行的工作,一旦成功便能获得很好的研究结果。特别值得注意的是,这类工作也是国际上许多实验室都在进行的研究。虽然中国生命科学曾一度落后于发达国家,但在这里,人们可看到中国有可能迎头赶上甚至超越的希望。
  • “两院院士评选2010年世界及中国十大科技进展新闻”活动启动
    由中国科学院院士工作局、中国工程院学部工作局、科学时报社联合组织的“两院院士评选2010年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻”活动开始启动,诚请两院的院士推荐候选新闻。同时诚请广大科技人员、新闻工作者积极推荐。评选范围限于2010年国内外媒体公开报道的中国、世界科学技术重大进展的新闻。这项评选是面对公众进行的科学普及活动。   推荐候选新闻请注明公开报道的媒体和时间,并附300字介绍(或报纸复印件),请于2010年12月5日前寄至科学时报(最好传真)。   地址:北京中关村南一条乙三号科学时报社 邮编:100190   联系人:邓雅英   传真:(010)82614583 电话:(010)82614583 82614596
  • 进出口逆差再创新高 国产商用科学仪器何时扬眉吐气
    日前,在北京召开的“2011中国科学仪器发展年会”论坛上,北京一家大型分析仪器企业的总经理谈起卫生部几天前刚刚重新汇总发布的《食品中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂名单》时如是说。这份“黑名单”上,47种可能违法添加的非食用物质中,有25种尚无检测方法 22种易滥用的食品添加剂中,也有12种的检测方法一栏是空白或干脆填着“无”。   “我看到这个就回来问技术人员,这些没有检测方法的添加物,我们能做出来多少种?他们研究以后告诉我,一半多一点吧,剩下的暂时还不行。”   “那你们公司怎么样?”论坛的女主持人问一家日本分析仪器公司的负责人。   她得到的回答是:“我们的技术人员经过努力,已经基本实现全部项目的检测。”   “一半”和“全部”,真实体现了仪器行业国内企业与国外公司在技术水平方面的差距。   逆差再创新高   在亚洲,我国是除日本外最大的科学测试仪器生产国。   此次年会上,中国仪器仪表行业秘书长闫增序介绍了2010年国内科学测试仪器行业的发展状况。与相对萎靡的2009年相比,2010年整个仪器仪表行业的总产值达到1899亿元,同比增加27%。出口呈现强劲的复苏势头,达143亿美元,同比增幅34%。   但是该行业进口总额更大,达到290亿美元 增长也更快,同比增幅为39%。   “仪器行业进出口逆差继续扩大,达到147亿美元,再创纪录!”闫增序说。   其中,科学仪器是逆差“大户”,数额达94亿美元,占全行业逆差的64%。而且,进口仪器基本垄断了高端产品市场,并向中低端产品扩张。   所谓高端产品,价位自然也不会低。   上周的一个会上,记者听安捷伦的一位客户经理讲了这样一件事:有一次,他坐飞机时遇到一位养鸡场的老板,谈及越来越繁杂的食品安全检测项目,他热心地向这位老板介绍安捷伦的仪器性能如何优越,检测速度如何快捷。   养鸡场老板对他们的产品产生了浓厚兴趣,于是问买这样一台仪器要多少钱。他回答说一两百万吧。   结果,这位老板瞠目结舌,一拍大腿叹道:“啊?我得卖多少只鸡才能买回这样一台机器呀。”   他的故事讲完,许多人不禁莞尔一笑。   但是,在国内仪器仪表行业的研发人员听来,却是另一番滋味。   天津大学精密仪器学院教授范世福告诉《科学时报》:“我国科技、经济和社会发展不断对科学检测、分析技术与仪器提出迫切要求,而中外产品的性能、质量现状的明显差距,使用户不得不花大价钱忍痛购置进口仪器以敷急用。”   范世福从事仪器仪表研发工作已经几十年,他形容国内从事仪器研发和生产的人员“几十年来都为此憋着一口气”。   “嫦娥”虽强 商用却弱   闫增序这样总结我国科学测试仪器行业目前面临的挑战:“创新能力提升缓慢,技术来源仍是发展瓶颈,企业规模和素质制约行业的发展,高端技术仍是发达国家保持优势的重要阵地。”   “我们今天已经能够成功发射嫦娥二号近月探测卫星,卫星上携带有CCD立体相机、激光高度计、X射线谱仪、γ射线谱仪、微波探测器、太阳高能粒子探测器、太阳风离子探测器,每一样都是我们拥有自主知识产权、达到世界先进水平的高档科学检测分析设备。可我国商业科学仪器的档次、水平为什么上不去?   “我们为什么摆脱不了依赖进口的窘境?”范世福不止一次发出这样的提问。   范世福对于仪器行业多年来的不被重视感受颇深。他说:过去,一些人认为“仪器仪表行业产值那么小,用户也不多,实在要用就进口买一点好了”,甚至于将仪器仪表归入与螺钉螺帽同类的管理发展体系。无论在产业政策扶植、经费投入、人才培养、市场管理等大方面,还是在进口管理、税收率确定、企业布点、媒体宣传等具体事务上,仪器仪表行业都“基本上是无人关心的‘丑小鸭’,只能由业内人士孤军奋斗、自行挣扎”。   “实际上,仪器仪表事业发展具有‘四两拨千斤’的特点。”范世福说。   一个简单的例子可以说明科学仪器的重要性。人类基因组计划执行初期,受分析测试技术的制约,科学家估计测序需30年才能完成。因此人们将计划的战略重点转移到分析测试技术与仪器的研发,并研发出96道毛细管电泳测序仪,将测序速度提高了近两个数量级,最终使测序任务的完成时间缩短到3年。   宁波永新光学公司曾参与“嫦娥二号”四台相机的光学镜头的研制,该公司总经理毛磊谈起其中的研发过程和最终成果非常自豪。但在接受《科学时报》记者采访时,毛磊坦承,与上世纪80年代比,我国仪器行业与发达国家的技术差距目前不但没有缩小,反而有所拉大。   业内人士认为,这是由于改革开放后,我国仪器仪表企业发展经历了一个低潮期,运行机制不能适应市场经济发展的要求,整个行业甚至一度萎缩。   中国仪器仪表协会的王家龙和邓爱群总结说:在国有企业改制过程中,原有科研体系被打破,但新的体系和渠道却没有建立起来。老企业技术人员流失,产品老化,虽然经营方向有所改善,但科技创新能力仍然不够。而一批已经改制、运行灵活的民营企业虽然正在成为新的亮点,但多半尚未掌握先进核心技术,科研力量薄弱,创新成果鲜有能与国外大公司抗衡的。   与国外在分析测试仪器领域的高投入和高回报相比,我国仪器行业研发力量薄弱,大多数企业投入科研力量和经费不足,人力和财力都无法支持足够的长期的技术创新投入。   王家龙和邓爱群指出,以我国实验室仪器生产企业为例,年销售额超过1亿元的仅有5家,缺乏综合实力超过10亿元的旗舰企业。外国科学仪器公司的开发投入约占销售的10%,而我国仅占2%到3%。总体上企业自主创新成果与应用结合不多。高等院校关于仪器的科研成果不少,但实用性较差,特别是研究深度和力度都不够,所以二次开发工作量大,费用也高,造成仪器科技成果转化比较低。   如何发展   “中国科学仪器的大发展,是我们期盼了几十年的事情。”80多岁的中科院院士陆婉珍在此次年会上动情地说。   范世福认为,要彻底改变国产科学仪器的落后状况,首先要从“人”做起。他指出:“人才缺失问题对于创新比重高、多学科交叉的仪器仪表界来说特别突出。”   上海精密科学仪器公司总经理樊志强则强调企业要重视挖掘现有员工的潜力,因为体制可能掩盖员工的才能。该公司历史悠久,曾经被誉为我国仪器行业在南边的“黄埔军校”。“很多员工,在我们的体制内看不到闪光点,出去以后生龙活虎。所以还是得先 ‘挖地三尺’在内部找人。”樊志强说。   陆婉珍建议行业协会采取措施,促进建成一到两个专门培养科学仪器制造中等专业人才的机构。   陆婉珍还建议国内企业应该注重既有市场的保证和发展,不要太快转移市场方向,“这是累积实力的重要办法”。   北京纳克分析仪器有限公司副总经理高宏斌对此深表赞同,“我们公司长期专注于金属材料检测领域,有一批高素质人才坚持留在了公司”。   闫增序认为,要在业内倡导科学的创新理念,打破在中低端技术和产品上的重复开发和生产以及低价竞争的不良局面,多参与中高端产品市场竞争。   范世福也呼吁,加大国家支持力度,建立鼓励创新的相应政策和法规,实施有监控的市场经营条例,规范市场运作,鼓励优质优价,压制削价竞争。   范世福还建议国家调整仪器仪表事业布局,加快中西部仪器仪表事业建设。目前我国仪器仪表行业布局不合理,沿海地区密集拥挤,中西部稀落凋零,时时发生研发或产品重复,形不成合力,反而互相抵消。而我国中西部过去有过仪器仪表事业发展的辉煌历史。   范世福认为首先可从西安、成都、兰州、重庆、银川、昆明等地着手。“各地都有基础,也都有发展高新仪器仪表事业的需求和人力物力以及科技条件。”   而近年来,仪器仪表行业多年的呼吁也初步得到了政府的回应。   工业和信息化部装备工业司韩行在会上发言指出,“十二五”期间,我国重点发展的高端装备制造业锁定航空、航天、高速铁路、海洋工程装备、智能制造装备五大领域,会陆续出台很多政策予以倾斜,“其中智能制造装备领域,主要就是包括仪器仪表行业”。   去年,长三角科学仪器产业技术创新战略联盟正式获批,成为国家六部委试点产业技术创新战略联盟。这是以长三角地区11家龙头企业、8家高校和6家科研院所和2个行业学会为核心所形成的新兴技术创新合作组织。范世福认为,从“七八条枪各打各的”到集合队伍,取长补短,合力攻关,本身就是科技发展途径的创新,应得到支持和推广。   此外,我国在今年4月启动的国家重大科研仪器设备研制专项试点工作,也将鼓励和培育具有原创性思想的探索性科研仪器研制,着力支持原创性重大科研仪器设备研制工作。   在与年会同期举行的第九届中国国际科学仪器及实验室装备展览会上,有的国产厂商在醒目位置打出了豪言壮语——“做世界顶级的分析检测解决方案的提供者”。   范世福也对仪器行业的未来表示乐观。他认为只要支持到位,加强引导,不需要太长的时间,“业者和用户都可扬眉吐气”。
  • 2010年度国家科学技术奖励能源领域获奖者代表掠影
    1月14日上午,2010年度国家科学技术奖励大会在北京隆重举行。正值国家“十一五”和“十二五”规划盘点和交接的时期,本届科学技术奖励大会也呈现出一些新的特征。   2010年度国家自然科学奖、国家技术发明奖和国家科学技术进步奖通过项目,分布在我国科技工作各个领域。这既表明我国科学技术发展水平和国际竞争力的显著提高,更体现出科技奖励制度服务于我国经济结构调整和发展方式转变的导向作用。   据国家科学技术部的初步统计分析,能源、交通、国防建设领域获奖项目的水平明显好于往年,农业和粮食安全领域、医疗和生物技术领域获得高等级的项目也比往年多。   企业在科技进步中的主体作用也进一步显现:在2010年度国家科技奖励科技进步奖(通用项目)中,由企业参与完成的项目占68.2%,而且中小型科技企业参与完成的项目达到了28%,这表明企业对科技创新更加重视,创新能力进一步增强。   在14日下午由国家科学技术奖励工作办公室举办的获奖人员集体采访活动中,《科学时报》记者见到了8名获奖者代表。他们中有3名来自能源领域,其中2项能源获奖项目直接来自于企业攻关。   政府对能源问题的重视,科学界对战胜能源危机的信心,企业参与能源技术创新的热情,在今年国家科学技术奖励的奖项分布上可见一斑。3名能源研究领域的获奖者从各自的科研领域出发,分享了他们获奖背后的故事。   50年缔造大庆神话   由大庆油田有限责任公司、中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院等单位联合完成的“大庆油田高含水后期4000万吨以上持续稳产高效勘探开发技术”在今年登上了国家科学技术进步奖特等奖的领奖台。这是今年国家颁发的特等奖里唯一的通用技术项目,也是继青藏铁路工程后,2000年以来第二个获得国家科技进步奖特等奖的通用技术项目。   事实上,大庆油田对这个奖项并不陌生。1985年“大庆油田长期高产稳产的注水开发技术”和1996年“高含水期稳油控水系统工程”均获得了国家科技进步奖特等奖。   这次的特等奖,对中国石油天然气股份有限公司董事、中国石油天然气集团公司副总经理王宜林来说,却格外来之不易。   “石油是化石能源,产量递减是不可避免的规律 可大庆油田作为中国工业的一面旗帜,如何延缓产量递减,保持高产、稳产,一直是我们攻关的重点。”王宜林说。   诞生在1959年的大庆油田,经过50多年的勘探开发,累计采出的原油共计20.7亿吨,占同期全国采油量的40%,对整个国家、大庆地区经济社会建设作出了重要贡献。但现在大庆油田已经进入了高含水后期,采油难度大增。在这种情况下如何保证国家原油供应,成为萦绕在王宜林等人心中的头等大事。   “所以我们面临的技术难题和以前几次都不一样,这次获奖是党中央、国务院对我们科技攻关成果最大的肯定,也是对我们全体攻关团队最大的鞭策,我们很受鼓舞。”王宜林说。   针对大庆油田高含水后期面临的油气资源接替不足、产量递减大、储采严重失衡、地面系统投资和能耗剧增等问题,攻关团队自主研发了多层非均质大型砂岩油田高含水后期精细到0.2米单砂层级剩余油多维定量表征技术,创新形成了以完善单砂体注采关系为核心的精细高效挖潜技术系列,有效控制了水驱产量递减,累计多产油2681万吨。   团队还首次建立了聚合物弹性驱油理论,自主创新了采出液低温集输、加密井简省集油等工艺技术和设备,形成了新一代降本增效地面工程技术体系,累计节省工程建设投资40.95亿元,节约能耗240.9万吨标煤。   攻关队伍本着“超越权威、超越前人、超越自我”的精神,硬是将大庆油田主力油田采收率提高到了50%以上,远远超出了国内外同类油田10%~15%的水平。   目前该成果已成为大庆油田工业化应用的新一代技术,保证了4000万吨以上稳产目标的实现,为大庆油田可持续发展提供了强力技术支撑。推进了勘探开发理论和技术的发展,带动了石油化工、机械等相关行业的发展,为国家能源安全战略和经济发展作出了贡献。   不仅如此,目前国外与我国达成战略合作的五大油气合作区,也开始使用大庆油田的一系列新技术。“我们的技术也可以到国外去应用了,这标志着我们完全依靠技术引进时代的结束。”王宜林表示。   一抹阳光照亮人类未来   10年前,一家不起眼的民营企业在无锡市悄然成立。在之后短短的5年内,这家企业开创了中国民营企业的先河,率先在美国纽约证券交易所上市 到2009年,它又一跃成为全球该领域企业的领头羊。   现在,无锡尚德太阳能电力有限公司的大名,在业界几乎无人不知无人不晓。在本年度国家科技奖励大会上,尚德公司凭借着“基于高效率低成本光伏发电技术的创新平台建设”项目,摘取了国家科技进步奖二等奖。   尚德公司立足自主创新,建立了产学研高度合作、协调发展的创新机制和体系,取得了多项重大技术突破,引领了我国高效率低成本光伏发电技术和光伏产业的发展。   公司副总裁张光春把这些成绩归功于企业核心人员的理念:“从2000年施正荣博士从澳大利亚回国创办尚德开始,加盟我们企业的核心人员,大都是从科研院校里出来的。因此尚德里商人的气息比较淡,我们推崇的理念,是要通过扎实的技术来实现赢利。”   经过10年的埋头苦干,这群认死理的读书人终于将自己心爱的企业发展成为我国光伏产品制造领域的排头兵,在江苏省形成了以尚德为龙头的光伏产业群,成为具有国际影响的光伏发电技术的研发和材料、产品、装备制造基地。目前已有江苏林洋、常州天合、无锡尚品等多家光伏企业落户江苏,并带动了无锡乃至全国光伏产业和上下游产业发展。   “创新平台的建设提高了整个中国光伏产业在全球光伏产业的竞争力。”张光春说,“继尚德之后,先后有大约15家中国光伏企业在美国纽交所上市。”   与热闹的光伏产业相比,上海交通大学制冷与低温工程学家、长江学者王如竹等人做的事情,和老百姓的日常生活更加息息相关。此次他们的“太阳能空调与高效供热装置与应用”项目,获得了国家技术发明奖二等奖。   该项目经过多年攻关,王如竹等突破了太阳能空调和供热装置与系统的多项关键技术,取得了一系列发明创新。   他们突破了太阳能空调技术的瓶颈,发明了太阳能硅胶——水吸附制冷机和太阳能两级转轮除湿空调,解决了利用集热器产生60℃~90℃热能实现稳定制冷空调过程的难题 发明了太阳能/空气源热泵装置。利用太阳能集热和热泵循环,有效吸收太阳辐射热以及环境中的热量,实现供热系统高效稳定工作。   目前该技术已实现产业化,产品性能指标优于国内外同类产品,推动了行业的形成与发展。同时该项目还集成创新了太阳能采暖、空调、自然通风与热水供应复合能量利用技术,并获得规模应用。   该项目共获发明专利授权17项,制定了2项太阳能标准。三年成果应用累计产生经济产值6.2亿元,增加净利税1.01亿元。发明成果在生态建筑、低温储粮、世博场馆、皇明太阳能集团等应用,取得了重大社会效益和经济效益。   “节能减排是我们国家的同等大事,尤其在最近两三年来,国家给了太阳能等可再生能源领域的科学家更多的机会。”王如竹说,“今天获得这个奖项,是国家对我们的肯定和支持,我希望在未来我们的这项技术能够在更大规模上进行推进。”   战胜能源危机,我们行   在采访中,各个能源领域的专家均向《科学时报》记者表达了他们对能源问题的关注和迎接未来能源挑战的信心。   “中国的油气资源总量不小,但是人均占有量很小,人们对能源资源的担心是可以理解的。”王宜林坦承,“如何解决能源资源的保障问题,也一直是中国石油产业的重中之重。我们针对大庆油田4000万吨以上级别高产、稳产所做的技术攻关,都是为了从地下采出来更多的石油。”   整个“十一五”期间,中石油探明的石油储量达到了30亿吨,平均每年6亿吨。而在天然气方面,王宜林盛赞了近年来我国天然气技术的飞速发展。2009年全国天然气产量为830亿立方米,2010年增加到950亿立方米,另外还有各种类型的非常规天然气。   “所以如果要问中国的油气资源还有没有,我会告诉你还有。”王宜林说,“只要我们瞄准问题,进行持之以恒的攻关,满足国内经济增长的需要,我们还是充满信心的。”   张光春则呼吁科学界和公众高度重视能源问题。他说:“随着人类活动的加剧,能源的需求量越来越大。化石能源的枯竭是一个不争的事实。这种情况下,对新能源的开发,是全人类必须要正视的事情。在我们现有的能源还能支持人类发展的时候,要抓紧时间搞新能源技术。如果现在还不着急,等我们发现了更好的替代能源时,恐怕已经没有能源支撑我们进行研究了。”   张光春认为,能源问题已经上升到国家的战略和政治层面。“我曾听到一些美国人说,中国人不可能过上像美国人一样的生活。我认为,如果我们中国人想过上像美国人、欧洲人一样舒适的生活,就必须要解决自己的能源问题。而只要有新的思想,国家支持创新,我相信我国的新能源技术一定会发展起来。”   王如竹对此表示赞同,他认为我国的可再生能源在未来20年将会有非常大的发展。“拿太阳能行业来说,目前它在中国总的二氧化碳减排量中只占到了1%,但这个比例也说明,太阳能在未来发展的空间还很大。”   王如竹认为,太阳能产业的突破可以从三个方面入手:第一,目前我国太阳能热水器在家庭中的使用还不是太普遍,还有很大提升空间 第二,面向建筑的太阳能采暖与空调设施,发展空间更大 第三,上海交大最近启动了面向工业的太阳能应用项目。“在石油、化工、食品、烟草行业中,差不多有50%的能源要求80℃~200℃的热,这些都完全可以靠太阳能来提供。”王如竹介绍说。   “我希望再过10年,太阳能在二氧化碳减排中的贡献量能达到5%甚至更高。通过开发、利用可再生能源,我们可以作更多实实在在的贡献。”王如竹最后说。   能源问题是世界也是中国的热点问题。正如科技部高技术发展中心副主任陈志敏所言:“未来,能源紧张的状况会出现,而且在相当长的时期内也都会一直存在。但我相信,有我们的科技工作者在,能源问题不会成为中国经济社会发展的阻碍。”
  • 江绵恒:上海光源,“加速”科技创新
    1月19日,上海光源国家重大科学工程国家验收会在上海召开。验收会召开前,上海光源工程总指挥、中国科学院副院长江绵恒欣喜地接受了记者专访。   他指出:“上海光源以远少于世界同类装置的投资,以世界上同类装置的最快建造速度,实现了优异的性能,进入国际上性能指标领先的第三代同步辐射光源的行列,成为国际上最先进的同步辐射装置之一。”   同时,他强调,上海光源高质量的建成,是依靠我国自己培养的中青年科学家,充分发挥我国制度优势、坚强有力的领导和紧密有效的院地合作和积极争取国际交流合作的典范,“上海光源工程的建成是一种民族自强的体现,她显示了我国在高新技术领域占有一席之地的决心和意志”。   《科学时报》:上海光源能做什么?上海光源的科学地位和作用是什么?   江绵恒:上海光源是一个多学科开放共享的实验平台,它提供性能非常优异的光——从红外线到高能X射线(硬X射线)宽广波段、光谱连续的光,为全国乃至全世界诸多学科的前沿基础研究和高新技术开发应用,提供了一个最先进又不可替代的工具。   比如医学成像,上海光源的成像线站的静态分辨率已经达到0.8微米——比千分之一毫米还小,远远优于传统X光成像(毫米级)。   又比如材料研究,上海光源X射线吸收精细结构谱(XAFS)线站已经开展了对催化剂反应过程的原位动态研究,小角散射线站进行了离线的碳纤维原丝纺丝成形过程、蚕丝形成过程的材料结构研究,下一步要争取做到原位研究。   《科学时报》:建设上海光源在我国科学技术发展战略上的意义何在?   江绵恒:中国科学院曾经作过一项研究,人均GDP少于300美元的经济体,其技术创新一般处于以使用技术为主的阶段 300~4750美元时,一般处于以改进技术为主的阶段 人均GDP到4750美元以上时,就要依靠自己创造技术了。我国现在人均GDP已经超过3000美元,我们要跨越式发展,就必须加强自主创新。而上海光源就为自主创新所需要的前沿探索和技术突破提供了高效手段。   概括来说,上海光源的意义有三个主要方面:第一,上海光源将为我国的多学科前沿研究和高新技术开发应用提供先进的实验平台,将为提升我国的综合科技实力作出不可替代的重要贡献。利用上海光源的同步辐射实验技术开展实验研究,所涉及的学科之众多,应用的领域之广泛,是其他大科学装置无法比拟的。   第二,上海光源将为不同学科间的相互渗透和交叉融合创造优良条件,为组建综合性国家大型科研基地奠定基础。上海光源首批建设的光束线和实验站居国际先进水平,可同时容纳近百名来自不同学科和高技术领域的科学家、工程师开展科学实验。将来线站建满后,同时容纳的研究人员可达上千名 同时围绕上海光源将建设蛋白质研究中心——国家已立项开始建设,材料研究中心、纳米研究中心等。如此之多的研究人员聚集在这里,使上海光源自然而然成为综合性的大型前沿研究中心,为萌发新思想、创造新方法和开辟新学科提供极为有利的环境条件。   第三,上海光源将直接带动我国相关工业的发展。除了为相关高技术产业发展提供研发手段之外,上海光源本身属集成创新,它的建设涉及加速器、光束线站及建安方面的众多关键技术难题,上海光源的建设也直接带动我国现代高性能加速器、先进电工技术、超高真空技术、高精密机械加工、X射线光学、快电子学、超大系统自动控制技术以及高稳定建筑等先进技术和工业的发展。大科学工程的实践证明,这种带动作用的间接效应所带来的社会和经济效益是非常大的。   《科学时报》:上海光源是以自主研制为主吗?它的成功研制对我国高技术制造业发展有什么样的推动作用?   江绵恒:由这个领域的院士专家进行的工艺鉴定认为,上海光源实现了高水平的集成创新,自主研制的设备超过70%。实际上,上海光源从建筑、装置到设备,它的设计完全是我们自己的科技队伍做出的,它的安装也是我们自己的技术工人队伍完成的,达到了非常高的工艺水平,令国际同行叹服。比如180米的增强器,用于修正电子束流轨道的40块校正磁铁,1块也没用就调通了,说明我们的设计、加工、安装几乎没有偏差,在世界加速器界可能是“空前”的。   上海光源工程的参建、参研单位主要的就有上百家。上海光源国际先进的定位,对这些单位提出了近乎苛刻的要求,需要他们“跳一下”才有可能达到。而就是在这个“跳一下”的过程中,在工程科研团队的指导与合作下,相关单位和企业的技术能力都获得了提升、飞跃。   《科学时报》:院市合作在上海光源建设中发挥了关键作用,您如何评价与上海市共建上海光源这一机制创新?   江绵恒:上海光源是院市合作的典范。这种合作创新机制为地方聚焦国家战略、服务国家战略创造了成功范例。   需要强调的是,上海市对上海光源这一大科学工程具有前瞻性的战略眼光。在1998年上海光源预研研究时,总经费8000万元中,上海市就投入了6000万元,中国科学院则组织北京高能所、合肥光源的专家骨干,与上海应用物理所的科研人员组成预研工程队伍,为上海光源的研制奠定了坚实的基础。工程立项开工,上海市无偿划拨了张江的300亩地,并且将上海光源工程纳入上海市重大工程和首批科教兴市重大项目予以保障,极大地保障了工程的顺利实施。在争取和完成这一国家任务的过程中,院市双方通力协作,发挥各自的优势,开创了我国大科学工程建设的新模式。   《科学时报》:上海光源工程的人才队伍是如何培养和建设的?是什么样的激励机制使上海光源工程建设队伍能在这样短的时间内高质量建成上海光源?   江绵恒:我为有一支凝结着严谨高效、勇攀高峰的创新精神,实事求是、精益求精的科学精神,团结协作、顽强拼搏的奉献精神的上海光源工程队伍而深感自豪,正是这种“上海光源精神”激励着他们拼搏攻关。   我们的前工程办主任汤杰,在2009年2月,距成功只有2个月的时候,因积劳成疾,高血压突发脑溢血去世了,年仅43岁。他是一个很机灵的上海小伙子,能力很大。挣钱的机会很多,但他为了热爱的上海光源事业,十几年如一日,全心投入工程,在工地、现场几乎总能看到他,是公认的上海光源的“大管家”。为什么?这是精神的力量。   上海光源工程队伍,开工时主要骨干的平均年龄约37岁,在加速器界显得很年轻,缺乏工程经验,而且队伍规模也很不足。怎么办?经验不足,我们就加强培养和岗位锻炼,提倡“干中学”,请来国内外特定领域的专家交流指导,组织专业知识培训、参加夏季加速器学校学习,提高能力 送到国外在建光源短期学习实践,在调试时实行跨分总体、跨线站的排班制度,积累经验。规模不足,我们根据需要引进关键岗位适用人才——上海光源本着务实原则引进人才,骨干队伍中直接从海外引进的约8%,主体主要是通过国内科研实践的锻炼自主培养。经过工程建设的锤炼,我们培养造就了一支高水平能战斗的年轻的大科学工程队伍。   《科学时报》:上海光源下一步如何发展,有什么计划和设想?   江绵恒:首先是高质量地运行好上海光源,使首批7条线站充分发挥作用,产出高水平的用户实验成果。工程验收后,就要转入运行开放,要成立上海光源的运行组织体系——国家科学中心。   其次要尽快把后续线站建起来。现在国家批准的蛋白质研究设施工程已开工建设,将在上海光源上建设5条光束线和6个实验站。我们有一个规划,希望在“十二五”期间能够启动上海光源二期工程,建设25条左右的光束线站,基本达到实验方法和应用领域的学科覆盖。然后在下一个五年计划期间,进行三期工程的建设,再新建或升级改造20条左右的线站,满足最新的学科发展和用户需求,将上海光源效率发挥得比较充分。   同时,要进行更先进光源的前瞻部署。现在自由电子激光光源已在国际上加速发展起来,美国斯坦福直线加速器中心(SLAC)的X射线自由电子激光已经出光,德国、日本、韩国等也已起步。我们已经向国家建议,在这个园区内、上海光源的北面,建设一台软X射线自由电子激光试验装置,开展短波长自由电子激光装置的预先研究 希望在这之后,再向国家申请建设硬X射线的用户装置,把我们与先进国家在光子科学领域的发展差距缩短到10~15年左右。   中国作为一个发展中大国,科技投入不光是在国际最高水平上的追求,同时也要最大程度地惠及广大科技工作者。在2020年后的又一个五年计划期间,有望进行三期工程建设,再新建或升级改造20条左右的线站,满足最新的学科发展和用户需求。可以预见,届时国内外上千名不同学科领域的科学家和工程师,将同时在此昼夜不息地开展实验和研究,容纳量将10倍于目前水平。
  • 生活饮用水色度/TOC监测知识宝典请收好!
    生活饮用水色度/TOC监测知识宝典请收好!哈希公司在2020年3月《江苏省城市自来水厂关键水质指标控制标准》就已开始正式实施。 这一标准适用于江苏全省县级及以上城市自来水厂生产过程水质管理,为规范江苏省城市自来水厂的运行管理,实现从供“合格水”向供“优质水”的转变,加强了相关水质监测的要求。在出水厂及工艺过程水的相关规定中,沉淀出水和砂滤出水的色度监测指标,都规定为了1小时一次。 如此高频率、大批量的监测,是不是咱们水质守护者的工作量也要增加?别担心,哈希为您带来生活饮用水色度/TOC监测知识宝典,有宝典在手,可为您高质量高效率地完成自来水厂关键水质指标的智能监测。 点击阅读原文进入小游戏,通过几个小问题,收集散落的哈希生活饮用水色度/TOC监测知识宝典碎片,最终合成宝典赢取宝典礼盒(还有机会获赠小米双肩背包哦)。点击阅读原文进入游戏END
  • 首届创新中国论坛成功举行
    由美籍华裔物理学家、诺贝尔物理学奖获得者李政道先生为论坛主席,中国高等科学技术中心、中国海洋大学、北京师范大学和科学时报社共同主办,北京师范大学承办的首届“创新中国论坛”于10月30日在北京师范大学英东学术会堂成功举行。本届论坛以“求答钱学森之问:中国如何培养创新人才”为主议题,来自全国教育界、知识界、学术界的专家学者会聚一堂,针对创新与人才培养领域的有关问题进行了开放而深入的探讨。   作为一代科学大师,钱学森对国家民族的忠诚、对科学研究的执著、对青年人才的奖掖、对科学道德的尊奉让人感动。他的崇高人格和科学精神就像一座灯塔,照亮后人前行。   大师刚刚远去,“钱学森之问”就成为中国教育界有识之士关注的焦点。人们的缅怀和追思,不时会被钱老提出的一个问题所震撼——“中国还没有一所大学能够按照培养科学技术发明创造人才的模式去办学”。在加快建设创新型国家的当下,“钱学森之问”已引起上至国务院总理下至普通民众的深思,如不早日破解,势将严重阻碍中华民族的复兴之路。   有鉴于此,首届“创新中国论坛”将主议题确定为“求答钱学森之问:中国如何培养创新人才”,期望能在大师远去的背后,为中国创新求得几剂良方。   论坛开幕式由科学时报社社长、总编辑刘洪海主持。北京师范大学常务副校长董奇首先致辞,代表主办方向各界来宾表示热烈欢迎和诚挚感谢。全国政协副主席、九三学社中央副主席、中国科学院生物物理所研究员、中国科学院院士王志珍出席开幕式并致辞。   李政道先生在主旨演讲中以自己的求学经历回答了“钱学森之问”。他在演讲中指出:“要创新,需学问 只学答,非学问。要创新,需学问 问愈透,创更新。”   在开幕式后的大会特邀报告环节,中国科学院院士、上海交通大学校长张杰,中国海洋大学校长吴德星,中国科学院院士、南方科技大学校长朱清时,香港城市大学原校长张信刚分别就创新人才培养相关问题发表了精彩的主题演讲。   下午的圆桌会议由中国海洋大学校长吴德星主持,中国工程院院士秦伯益、北京大学哲学系教授章启群、北京师范大学心理学院教授林崇德、江苏大学教师教育学院副院长王长乐、北京大学哲学系教授韩水法、浙江工商大学校长胡建淼、21世纪教育研究院副院长熊丙奇以及北京师范大学文学院学生何文娟,围绕创新人才的基本特征与品格、创新人才对成长环境的需求、创新型大学的社会环境分析、中国大学的制度与创新能力、中国大学创新人才培养体系构建、中国传统文化与民族创新性等议题展开研讨。   闭幕式由中国高等科学技术中心学术主任、中国工程院院士叶铭汉主持,北师大学生代表宣读了“创新来自勇气”大学生创新中国倡议书。   “创新中国论坛”由中国高等科学技术中心和科学时报社联合发起,美籍华裔物理学家、诺贝尔物理学奖获得者李政道先生为论坛题词:“科学教育天下事,创新见解谈笑间”。   据悉,“创新中国论坛”从2010年开始,每年确定一个议题,遴选一个城市,依托地方政府和一两所高校,广邀国内外有识之士交流研讨。
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