中國煤炭地質(zhì)勘查 關(guān)鍵技術(shù)與工程運(yùn)用
——不斷超越 引領(lǐng)中國煤炭地質(zhì)新發(fā)展

王 佟（中國煤炭地質(zhì)總局）

中國煤炭地質(zhì)勘查 關(guān)鍵技術(shù)與工程運(yùn)用
——不斷超越 引領(lǐng)中國煤炭地質(zhì)新發(fā)展

王 ?。ㄖ袊禾康刭|(zhì)總局）

煤炭是我國的基礎(chǔ)能源，在我國一次性能源構(gòu)成中一直占70%以上。進(jìn)入新世紀(jì)以來，隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，我國煤炭需求量日益加大。因煤炭產(chǎn)量不足而引發(fā)的煤電荒曾驚動了中南海。2004年，溫家寶總理批示“要把建設(shè)大型煤炭基地作為重大而緊迫的任務(wù)，加快煤炭地質(zhì)勘查工作”。為從根本上緩解我國能源接替和供應(yīng)緊張的局面，發(fā)改委和國土資源部相繼委托我局實施了13個大型煤炭基地和45個重點(diǎn)規(guī)劃礦區(qū)的資源評價工作。中國煤炭地質(zhì)總局聯(lián)合中國礦業(yè)大學(xué)（北京）、西安科技大學(xué)、山東科技大學(xué)等煤炭系統(tǒng)科研生產(chǎn)單位開展了新時期煤炭地質(zhì)勘查關(guān)鍵技術(shù)的研究工作，組織實施了27項重點(diǎn)專項課題研究，攻克了亟需破解的制約我國煤炭地質(zhì)勘查事業(yè)的三大難題：一是東部地區(qū)煤炭開發(fā)強(qiáng)度大，接替資源嚴(yán)重不足；二是西部地區(qū)煤炭資源雖然豐富，具備整裝開采的條件，但自然條件惡劣，勘查程度低，嚴(yán)重制約著煤炭工業(yè)的戰(zhàn)略西移；三是地質(zhì)勘查技術(shù)單一，勘查速度和精度無法滿足特、大型安全高效礦井建設(shè)需要。取得了一系列創(chuàng)新成果，建立了中國煤炭地質(zhì)綜合勘查理論與技術(shù)體系，取得了煤炭資源勘查的重大突破，有力支撐了煤炭工業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展五大關(guān)鍵技術(shù)：建立了以煤炭地質(zhì)理論為支撐，以遙感調(diào)查技術(shù)、高精度地球物理勘查技術(shù)、煤炭地質(zhì)快速精準(zhǔn)鉆探技術(shù)、煤礦區(qū)環(huán)境遙感監(jiān)測與工程治理技術(shù)、煤炭地質(zhì)信息化技術(shù)為關(guān)鍵核心技術(shù)的構(gòu)成的立體的煤炭地質(zhì)綜合勘查理論與技術(shù)體系。

煤炭地質(zhì)理論研究取得重大進(jìn)展，建立了我國主要賦煤區(qū)煤系高分辨層序地層格架、成煤模式與控煤構(gòu)造樣式分類系統(tǒng)。

煤炭地質(zhì)勘查方法取得新成果，建立了適應(yīng)不同區(qū)域、不同條件的勘查模式和精細(xì)勘查程序。

創(chuàng)新點(diǎn)一：研發(fā)出適合不同復(fù)雜地層條件的多工藝復(fù)合鉆進(jìn)技術(shù)及配套設(shè)備、特種鉆具和鉆探技術(shù)優(yōu)選專家系統(tǒng)，實現(xiàn)了復(fù)雜地質(zhì)條件下的快速精準(zhǔn)鉆探。

創(chuàng)新點(diǎn)二：研發(fā)出針對西部復(fù)雜煤田地質(zhì)條件的三維地震觀測系統(tǒng)設(shè)計、專用成孔設(shè)備和工藝、層析靜校正、疊前偏移和全三維屬性解釋技術(shù)，拓寬了三維地震的應(yīng)用范圍，提高了地震資料采集、處理和解釋的效率和精度，能夠查明落差5米以上的斷層和直徑大于20米的陷落柱。

創(chuàng)新點(diǎn)三：建立了中國各大煤田遙感地質(zhì)光譜庫和解譯標(biāo)志，創(chuàng)建了西部復(fù)雜地區(qū)1：50000-1：5000大比例尺煤田快速遙感地質(zhì)填圖模式，制定了煤田遙感地質(zhì)填圖規(guī)范。提出了煤炭地質(zhì)遙感調(diào)查與地球物理勘探、鉆探等相互配合的綜合勘查流程，大大縮短了煤炭資源核心勘查周期。

創(chuàng)新點(diǎn)四：開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)字煤田系列軟件，建立了全國491個煤田的煤炭資源空間數(shù)據(jù)庫。實現(xiàn)了地質(zhì)勘查野外數(shù)據(jù)采集、資料分析、圖表繪制、工程管理、遠(yuǎn)程訪問等地質(zhì)勘查“三邊”工作全過程的信息化。

項目依托的300余項大型勘查工程，新發(fā)現(xiàn)煤炭資源儲量1000多億噸，新增探明資源儲量3500多億噸。緩解了東部老礦區(qū)資源接替的緊張局面，實現(xiàn)了危機(jī)老礦區(qū)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。在西部自然條件惡劣地區(qū)，探明了黃隴、榆神府、準(zhǔn)東、寧東等大型整裝煤田，保障了國家重點(diǎn)規(guī)劃礦區(qū)和特大型現(xiàn)代化礦井的建設(shè)。進(jìn)入新世紀(jì)以來，項目研究成果推廣并成功應(yīng)用到全國1000多個大型煤炭地質(zhì)勘查項目中，煤炭地質(zhì)單位累計為國家發(fā)現(xiàn)和探明10000多萬億噸煤炭資源，相當(dāng)于上世紀(jì)五十年的探明資源量，無論勘查速度還是勘查質(zhì)量都得到了很大的提升。

高精度三維地震勘探技術(shù)在北方所有新建大型礦井和生產(chǎn)礦井得到推廣應(yīng)用，地質(zhì)構(gòu)造查明程度大大提高，為煤礦安全生產(chǎn)和老礦井產(chǎn)能改造升級、新建礦井高產(chǎn)高效提供了可靠的地質(zhì)保障；快速精準(zhǔn)鉆探技術(shù)被國家安全生產(chǎn)總局指定為礦山搶險、災(zāi)后恢復(fù)專門救援技術(shù)，在內(nèi)蒙駱駝山煤礦突水、山西王家?guī)X煤礦突水、鄭州超化煤礦突水等災(zāi)害搶險中，快速打通了地面與井下巷道的“生命通道”，使受困礦工成功獲救。

《中國煤炭地質(zhì)勘查關(guān)鍵技術(shù)與工程應(yīng)用》項目經(jīng)中國煤炭工業(yè)協(xié)會組織有關(guān)專家對項目成果鑒定認(rèn)為達(dá)到國際領(lǐng)先水平。中央電視臺、中國政府網(wǎng)、科技日報等媒體對項目成果進(jìn)行了報道和高度評價。項目主要研究成果分獲2008年陜西省科學(xué)技術(shù)獎一等獎和2009中國煤炭工業(yè)協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎一等獎。

項目第一完成人徐水師 現(xiàn)任中國煤炭地質(zhì)總局局長、總工程師，兼任國家能源領(lǐng)導(dǎo)小組專家成員、中國地質(zhì)學(xué)會副會長、中國礦業(yè)聯(lián)合會主席團(tuán)主席、中國國際地球科學(xué)計劃全國委員會委員、中國煤炭工業(yè)協(xié)會副會長、中國煤炭建設(shè)協(xié)會副理事長、中國遙感學(xué)會副會長、全國煤炭行業(yè)“653工程”領(lǐng)導(dǎo)小組副組長、專家指導(dǎo)委員會副主任、“653工程”煤田地質(zhì)與測繪領(lǐng)域首席專家。中國測繪學(xué)會測繪與經(jīng)濟(jì)管理委員會委員等職務(wù)。1998年享受國家政府特殊津貼。2007年獲得第十屆李四光野外科技獎，獲省部級一、二等以上科技獎項10余項，出版專著6部。

項目第二完成人王佟 現(xiàn)任中國煤炭地質(zhì)總局副總工程師，中國地質(zhì)學(xué)會礦產(chǎn)專業(yè)委員會副主任委員，構(gòu)造地質(zhì)專業(yè)委員會，中國煤炭學(xué)會煤田地質(zhì)專業(yè)委員會委員、煤炭工業(yè)技術(shù)委員會煤田地質(zhì)專家委員會委員，“653工程”煤田地質(zhì)與測繪領(lǐng)域培訓(xùn)方向首席專家，教授級高工，享受國務(wù)院特殊津貼專家。長期從事野外地質(zhì)勘查和地質(zhì)科學(xué)技術(shù)工作，曾擔(dān)任30余項大中型地質(zhì)勘查項目項目和10余項重點(diǎn)科研項目負(fù)責(zé)人。獲省部級一、二等科技獎項10余項，發(fā)表重要學(xué)術(shù)論文20余篇，出版專著3部。

項目第三完成人孫升林 現(xiàn)任中國煤炭地質(zhì)總局副局長，中國地球物理專業(yè)委員會副主任委員，中國煤炭學(xué)會煤田地質(zhì)專業(yè)委員會委員、中國地質(zhì)學(xué)會委員，“653工程”煤田地質(zhì)與測繪領(lǐng)域培訓(xùn)方向首席專家，教授級高工，享受國務(wù)院特殊津貼專家，獲省部級一、二等科技獎項10余項，出版專著3部。

項目第四完成人曹代勇 中國礦業(yè)大學(xué)（北京）地測學(xué)院院長，教授、博士生導(dǎo)師。中國地質(zhì)學(xué)會構(gòu)造地質(zhì)專業(yè)委員會常委，中國煤炭學(xué)會煤田地質(zhì)專業(yè)委員會委員、礦井地質(zhì)專業(yè)委員會委員，煤炭工業(yè)技術(shù)委員會煤田地質(zhì)專家委員會委員，“653工程”煤田地質(zhì)與測繪領(lǐng)域培訓(xùn)方向首席專家，主要研究方向：煤田構(gòu)造、地質(zhì)勘查理論與方法、礦產(chǎn)資源評價等。獲國家科技進(jìn)步三等獎1項，省部級科技獎10余項。出版專著和教材10部，發(fā)表論文近200篇。

交替剪接的預(yù)測

脊椎動物基因組的編碼能力通過交替剪接大大增強(qiáng)，這使單個基因能夠產(chǎn)生一個以上截然不同的蛋白。交替剪接決定遺傳信息如何控制細(xì)胞過程，而很多人類疾病突變都影響剪接。能夠從基因組序列數(shù)據(jù)預(yù)測不同交替剪接的信使RNA的表達(dá)，是基因表達(dá)領(lǐng)域人們所長期追尋的一個目標(biāo)。研究人員開發(fā)出一種“剪接代碼”，它能準(zhǔn)確預(yù)測數(shù)百個RNA特征是怎樣協(xié)同工作來調(diào)控數(shù)千個外顯子依賴于組織的交替剪接的。這個代碼已被用來預(yù)測交替剪接在發(fā)育和神經(jīng)過程中會怎樣發(fā)揮重要作用，并且為了解剪接調(diào)控的機(jī)制提供了線索。該代碼還被集成到了一個網(wǎng)絡(luò)工具中，它使研究人員能夠掃描未定性的外顯子和內(nèi)顯子序列，預(yù)測依賴于組織的剪接模式。

“伯吉斯頁巖型”動物群落在早奧陶世地層被發(fā)現(xiàn)

加拿大卑詩省的伯吉斯頁巖以含有各種各樣軟體動物化石而出名，這些動物來自寒武紀(jì)中期，距今約5.1億年前，它們提供了一個了解早期海洋動物的窗口?，F(xiàn)在，人們知道類似的動物來自相距非常遠(yuǎn)的不同地方，如中國和格陵蘭，但過去有關(guān)證據(jù)似乎表明，這些動物在寒武紀(jì)中期滅絕了。實際上不是這樣的。在摩洛哥的Lower Fezouata 和Upper Fezouata構(gòu)造中發(fā)現(xiàn)了一種“伯吉斯頁巖型”動物群落，其時間在距今約4.80億-4.72億年前的早奧陶世。這種類型的動物在寒武紀(jì)之后顯然還存在。Fezouata生物區(qū)系為伯吉斯頁巖群落和“奧陶系大規(guī)模生物多樣化事件”（海洋生命史中最大事件之一，以前幾乎全部由有殼類動物化石來代表）的早期階段提供了一個聯(lián)系。本期封面所示為來自Fezouata生物區(qū)系的一種marrellomorph節(jié)肢動物。

抗瘧疾新藥篩選結(jié)果

現(xiàn)在每年仍有近2.5億瘧疾病例見諸報道，死亡人數(shù)超過80萬，其中大多數(shù)死亡者是5歲以下兒童。瘧疾寄生蟲鐮刀形瘧原蟲已經(jīng)產(chǎn)生了明顯的抗藥性，迫切需要開發(fā)新藥。通過識別數(shù)以千計能夠抑制紅細(xì)胞中無性階段鐮刀形瘧原蟲生長的化合物，也許可以找到青蒿素的替代藥物，它們很多在結(jié)構(gòu)和機(jī)制上都與目前的藥物截然不同。研究人員發(fā)表了對超過300,000種化合物的一個化學(xué)基因組篩選結(jié)果：共有1,300 種有療效，其中561種具有很強(qiáng)藥效和廣譜治療作用。通過對來自葛蘭素史克公司化學(xué)藥品數(shù)據(jù)庫的近200萬種藥物的篩選，發(fā)現(xiàn)超過13,500種有療效，其中很多對抗多種藥物的分離體都有活性。這些研究提供了豐富的潛在線索，從事抗瘧疾新藥研究的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)及企業(yè)的實驗室都可以免費(fèi)獲取。本期封面刊登的“三維等值面”所示為紅細(xì)胞中鐮刀形瘧原蟲裂殖子感染。

呼吸鏈Complex I的結(jié)構(gòu)被確定

Complex I是呼吸鏈的第一種酶，它通過將NADH和苯醌之間的電子轉(zhuǎn)移同質(zhì)子轉(zhuǎn)位耦合起來，而在線粒體中的細(xì)胞能量生產(chǎn)中扮演一個中心角色。這個巨大的復(fù)合物是呼吸鏈的最后環(huán)節(jié)，其機(jī)制和完整結(jié)構(gòu)過去并不為人們所知。現(xiàn)在，來自大腸桿菌的Complex I的膜區(qū)域以及來自溫泉菌（嗜熱菌）的完整Complex I的結(jié)構(gòu)已被確定。這些結(jié)構(gòu)提供了關(guān)于耦合機(jī)制的有力線索：兩個主要區(qū)域界面上發(fā)生的構(gòu)形變化，會驅(qū)動一個長阿爾法螺旋發(fā)生一種活塞式運(yùn)動，使附近跨膜螺旋傾斜，導(dǎo)致質(zhì)子轉(zhuǎn)位。本期封面圖片所描繪的是來自嵌入在類脂雙層中的溫泉菌（嗜熱菌）的呼吸鏈Complex I。每個亞單元都用不同顏色表示，親水區(qū)域中的Fe-S簇顯示為球形。背景所示為偏振光下的膜區(qū)域的晶體。

尼安德特人的基因組序列

一個國際性的研究團(tuán)隊對尼安德特人的基因組序列進(jìn)行了測定。研究人員將在克羅地亞的一個洞穴中發(fā)現(xiàn)的來自3個尼安德特人骨頭的樣品的基因組與來自世界不同地區(qū)的5個現(xiàn)代人的基因組進(jìn)行了比較。結(jié)果顯示，人類擁有多種獨(dú)特的基因，其中包括在人類與尼安德特人從一個共同祖先分開之后少數(shù)在我們的人類種系中快速擴(kuò)散的基因。這些發(fā)現(xiàn)給人們提供了一份我們擁有人類身份的關(guān)鍵的基因組區(qū)域及基因的最終候選名單?，F(xiàn)代人類與尼安德特人很可能在小范圍內(nèi)發(fā)生過雜交，時間可能是當(dāng)現(xiàn)代人離開非洲之后在中東遇到尼安德特人的時候。

傳染性疾病的發(fā)展趨勢

在發(fā)展中國家，傳染性疾病依然是最大殺手之一，其中肺結(jié)核和瘧疾最為嚴(yán)重。2008年，全球約有1100萬人感染肺結(jié)核，2.5億例瘧疾病例，造成數(shù)以百萬計的兒童死亡，帶來令人驚愕的人道主義災(zāi)難。3300萬人攜帶艾滋?。℉IV/AIDS）的人交叉感染了肺結(jié)核和/或瘧疾，交叉感染全面增加這三種疾病發(fā)病率和死亡率。曾經(jīng)我們立志要通過藥物或疫苗找到解決這三種瘟疫的“魔彈”，但是卻發(fā)現(xiàn)全面治愈或簡單治療方法是不存在的。這些病原體有著復(fù)雜的基因指令系統(tǒng)，可以不停的徹底改造自己，逃避傳染防控措施帶來的壓力。為了防控這些傳染性疾病，我們需要更有力的工具。本期將介紹用以理解和控制瘧疾和肺結(jié)核的細(xì)胞、分子和流行病研究策略。

一種可穿透腫瘤多肽的輔助提高癌癥藥物的效率

抗癌藥物對腫瘤的低穿透性可能是藥效限制的重要因素。研究人員以小鼠癌細(xì)胞為模型，展示了先前表征過的一種可穿透腫瘤多肽iRGD在特定腫瘤和neuropilin-1依賴療法中提高血管和組織的滲透性，可以輔助藥物穿透進(jìn)入血管外的腫瘤組織。更為重要的是，這種作用不需要藥物以化學(xué)的方式與多肽連接。iRGD與多種結(jié)構(gòu)藥物共同注射均可提高藥效，這些藥物種類包括小分子（阿霉素）、納米顆粒（白蛋白結(jié)合紫杉醇、阿霉素脂質(zhì)體）和單克隆抗體（赫賽?。Ｒ虼?，iRGD輔助是提高抗癌藥物效率的有效途徑，并能同時減少抗癌藥物的副作用。

界面限域鐵心用于催化氧化

限制在納米級矩陣中的表面配位不飽和亞鐵結(jié)構(gòu)（Coordinatively Unsaturated Ferrous，CUF）位點(diǎn)是大多數(shù)酶和均相催化反應(yīng)的活性中心。制備相似的催化活性位點(diǎn)對于不均相催化尤為重要，中國科學(xué)院大連化物所包信和院士領(lǐng)導(dǎo)的課題組利用表面科學(xué)實驗和密度泛函理論計算發(fā)現(xiàn)界面限域作用可以通過氧化鐵和金屬底物很強(qiáng)結(jié)合力來穩(wěn)定CUF位點(diǎn)。金屬支持物與界面限域CUF位點(diǎn)的協(xié)同作用激活了分子氧的活性。研究顯示，在質(zhì)子交換膜燃料電池的典型操作條件下，該結(jié)構(gòu)可以高效催化低溫一氧化碳氧化。

最早的多細(xì)胞生命形式

西非加蓬弗朗斯維爾附近黑色頁巖內(nèi)一大化石層中一系列保存完好的厘米尺度的化石，讓我們能有機(jī)會一瞥也許是迄今所發(fā)現(xiàn)的最早的多細(xì)胞生命形式。這些新發(fā)現(xiàn)來自距今21億年前的沉積物，是在大氣氧濃度上升后不久，在被稱為“寒武紀(jì)爆炸”的多細(xì)胞生命形式迅速擴(kuò)大之前約15億年。這些化石大小和形狀各不相同，是具有很好結(jié)構(gòu)的軟體生物的殘留物，其中一些有褶皺，說明它們可能具有柔性的層狀結(jié)構(gòu)。它們的形狀和規(guī)則的質(zhì)地反映了其組織的多細(xì)胞程度。這些化石可能代表著目前所報道的關(guān)于在大生物尺度上細(xì)胞-細(xì)胞信號作用及協(xié)調(diào)的生長行為的最早證據(jù)。本期封面所示為用顯微斷層攝影成像方式所顯示出的一個大化石標(biāo)本的結(jié)構(gòu)。

“μ子氫”中“蘭姆移位”的最新測量結(jié)果

質(zhì)子是所有普通物質(zhì)的一個基本亞原子組成部分及其單獨(dú)作為氫離子而存在的普遍性，我們關(guān)于其結(jié)構(gòu)和行為的知識還有一些令人吃驚的空白。研究表明，那些知識空白可能要比人們所以為的更大。新確定的數(shù)值來自具有技術(shù)挑戰(zhàn)性的光譜實驗——“μ子氫”中的“蘭姆移位”的測量。“μ子氫”是一個奇特的原子，在其中電子被其更重的孿生兄弟μ子代替。結(jié)果是出乎意料的：所測出的電荷半徑比以前的數(shù)值幾乎小5%。這一偏差仍未得到解釋。這一結(jié)果可能的意義是，測量得最為準(zhǔn)確的基本常數(shù)“里德伯常數(shù)”的數(shù)值將需要修改，或者量子電動力學(xué)理論的有效性將受到質(zhì)疑。

猴與人的分化

靈長類的化石記錄很稀少，仍然存在實質(zhì)性的缺口。其中一個缺口是“舊世界”的猴子與“新世界”高等靈長類內(nèi)的類人猿和人類的分化。這種分化以前僅限于“非洲-阿拉伯大陸”的漸新世，但在沙特西北一個新的、處在進(jìn)化樹根部的狹鼻猿的發(fā)現(xiàn)縮小了這個缺口。沙特發(fā)現(xiàn)的這個材料來自距今約2800萬年前的漸新世中期，它的狹鼻猿分化特征非常少，說明“舊世界”的猴子與“新世界”的類人猿之間的分化發(fā)生在那個時期之后。本期封面所示為頭蓋骨的前部，其犬齒和上顎寬臼齒都在原處。頭蓋骨的大小表明這是一個中等大小的靈長類，體重在15公斤和20公斤之間。

氣候變化對動物種群的影響

氣候變化影響植物和動物生命中定期發(fā)生的事件，如發(fā)芽、遷徙和冬眠以及種群動態(tài)和形態(tài)變化。同時對所有這些相互作用的因素進(jìn)行監(jiān)測是困難的，但對一種冬眠型哺乳動物黃腹土撥鼠種群所做的一項長期生命史研究提供了適合于完成這項任務(wù)的數(shù)據(jù)。1976-2008年間的氣候變化使這些土撥鼠過早從冬眠中蘇醒過來，延長了它們的生長季，所以它們現(xiàn)在要比其開始冬眠時重一些。與此同時，體型較大個體的適應(yīng)性也增加了，導(dǎo)致種群規(guī)模迅速增大。氣候變化生態(tài)學(xué)中的主要挑戰(zhàn)是預(yù)測未來氣候變化對于種群的影響。關(guān)于土撥鼠的這項研究工作提供了實現(xiàn)這一目的所需的數(shù)據(jù)。本期封面所示為冬天在落基山脈拍攝的黃腹土撥鼠照片。

如何養(yǎng)活饑餓的世界

到2050年世界人口將由現(xiàn)在的68億增長到91億，正如馬爾薩斯主義者所提出的警告：我們將如何喂飽這些越來越多的嘴？在1961年至2007年間，世界人口從30億翻了一番，但農(nóng)業(yè)產(chǎn)量保持相同的發(fā)展速度，當(dāng)前一些規(guī)劃表明這種情況還將繼續(xù)。毋容置疑的是，氣候變化在一定程度上增加了農(nóng)業(yè)產(chǎn)量規(guī)劃的不確定性，但這僅僅是強(qiáng)調(diào)了通過管理和研究來完善預(yù)測的重要性。聯(lián)合國糧農(nóng)組織的一名官員認(rèn)為2050年養(yǎng)活世界人口應(yīng)該“很容易”。本期以專題的形式報道為實現(xiàn)養(yǎng)活世界的目標(biāo)所能依靠的高新技術(shù)及其未來發(fā)展。

50個人類基因外顯子揭示高原適應(yīng)

藏高原的居民表現(xiàn)出可遺傳的高海拔適應(yīng)性。深圳華大基因研究院汪建研究員和王俊研究員領(lǐng)導(dǎo)的課題組與加州大學(xué)伯克利分校及華南理工大學(xué)合作分析了藏族人50個外顯子的序列。研究識別出人種特異性的等位基因頻率變化基因，這些基因極有可能與高原適應(yīng)性有關(guān)。自然選擇最強(qiáng)的信號來自于響應(yīng)缺氧的轉(zhuǎn)錄因子Endothelial Per-Arnt-Sim domain protein 1（EPAS 1）。EPAS 1的單核苷酸多態(tài)性顯示漢族人與藏族人之間存在78%的差異，這是迄今觀察到的最高速度等位基因頻率變化。這單核苷酸多態(tài)性與血紅細(xì)胞豐度的聯(lián)系支持了EPAS 1在缺氧適應(yīng)中的作用。因此，本項人類基因組研究揭示了高原適應(yīng)的重要功能基因的位點(diǎn)。

HIV持久性及HIV感染者長期無藥物緩解的前景

即使出現(xiàn)有效抗病毒療法，HIV感染還將長期存在。這種現(xiàn)象可能歸因于病毒復(fù)制的不完全抑制，但更應(yīng)歸于早期建立的潛伏性感染細(xì)胞的穩(wěn)定儲存庫。因此，控制HIV可能需要終生抗病毒療法。這種療法易于產(chǎn)生藥物抗性和累積性副作用，并且對于HIV世界流行最嚴(yán)重的地區(qū)來說是無法承受的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。本文介紹當(dāng)今對HIV持久性和根除病毒潛在方法限制的理解，從而提議多學(xué)科聯(lián)合努力實現(xiàn)兩個高度相關(guān)目標(biāo)：開發(fā)HIV預(yù)防疫苗和實現(xiàn)HIV感染者長期無藥物緩解。

不對稱密度相關(guān)性塑造了熱帶樹木群落的物種豐度

人們對決定物種普遍和稀有的因素了解很少，尤其在高度多樣性的群落中。理論預(yù)測鄰近的相同和不同種類之間的相互關(guān)系可以影響物種的相對豐度，但是缺乏經(jīng)驗性試驗。利用生存層次模型對巴拿馬Barro Colorado島上180種熱帶樹的超過30000株樹苗進(jìn)行物種對鄰近個體敏感性與其在群落中相對豐度的相互關(guān)系的分析。實驗結(jié)果表明，同一物種而不是其他物種的對鄰近個體生存的影響出現(xiàn)較大范圍的變化，同種鄰近影響與物種豐度之間存在顯著的關(guān)聯(lián)。尤其特別的是，稀有物種比普通物種遭受鄰近同類的更多影響，這表明同物種密度相關(guān)性塑造了多樣群落的物種豐度。

色素性視網(wǎng)膜炎錐狀光感受體的基因再生恢復(fù)視覺響應(yīng)

色素性視網(wǎng)膜炎是一種遺傳性疾病，導(dǎo)致不可醫(yī)治的致盲，全世界約有20萬患者。研究表明，在光不明感錐狀細(xì)胞中表達(dá)古細(xì)菌氯視紫紅質(zhì)可以替代先天光轉(zhuǎn)導(dǎo)串連，可以恢復(fù)色素性視網(wǎng)膜炎模式小鼠的光敏性。重激活光感受體觸發(fā)了所有視網(wǎng)膜錐途徑，驅(qū)動復(fù)雜的視網(wǎng)膜回路功能，激活了皮質(zhì)回路，介導(dǎo)視覺導(dǎo)向行為。利用人視網(wǎng)膜發(fā)現(xiàn)，氯視紫紅質(zhì)可以重激活非光敏性光感受體。

二維取向附生晶制造超薄PbS片

可控各向異性是先進(jìn)材料領(lǐng)域生產(chǎn)復(fù)合功能材料的關(guān)鍵理論。根據(jù)這一理論，納米晶體的取向附生晶自組裝更大的塊狀體是納米技術(shù)領(lǐng)域最具前景的方法之一。實驗表明，PbS納米晶體可以通過二維取向附生晶構(gòu)成微米級多維超薄單晶片。研究發(fā)現(xiàn)，這一過程由共溶劑引發(fā)，在納米晶體形成的初始階段，共溶劑改變了成核和生長速率，最終由PbS多面體上油酸配體緊密包裹驅(qū)動。所獲得的納米片層無需進(jìn)一步處理就可以用于光電探測設(shè)備上。