創(chuàng)新·暢想

攻克又一難題！無(wú)膜棉品種選育和栽培技術(shù)擺脫“白色污染”

10月7日，在新疆阿拉爾市舉行的“中國(guó)工程院咨詢(xún)項(xiàng)目中期總結(jié)暨無(wú)膜棉現(xiàn)場(chǎng)觀摩會(huì)”上，中國(guó)工程院院士喻樹(shù)迅團(tuán)隊(duì)研發(fā)的無(wú)膜棉種植技術(shù)受到與會(huì)專(zhuān)家高度評(píng)價(jià)，認(rèn)為其對(duì)推動(dòng)我國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和提高棉花產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力具有極其重要的意義。

在新疆，棉田地膜覆蓋技術(shù)能增溫保墑、抑制雜草和防病抗蟲(chóng)，能夠大范圍地提高作物單產(chǎn)20%～30%。然而，新疆棉田隨著地膜使用量的不斷增加、殘留地膜回收率一直偏低，土壤中殘膜量逐步增加，土壤結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞、耕地質(zhì)量逐步下降，并且成為棉花“三絲”污染的主要成分，嚴(yán)重影響著新疆機(jī)采棉品質(zhì)。

針對(duì)這種現(xiàn)狀，喻樹(shù)迅團(tuán)隊(duì)率先開(kāi)展早熟、耐低溫、耐鹽堿的無(wú)膜棉新品種選育，成功培育出“中棉619”，攻克了無(wú)膜棉品種選育和無(wú)膜栽培等技術(shù)難題。團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“南疆無(wú)膜棉新品種培育及其配套技術(shù)”成功入選2019中國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村十大新技術(shù)，被同行專(zhuān)家評(píng)定為“解決棉田殘膜污染的具有顛覆性潛力的技術(shù)”“為徹底解決棉田殘膜污染創(chuàng)新了具有顛覆性潛力的技術(shù)途徑，關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平”。

據(jù)了解，“中棉619”在南疆無(wú)膜覆蓋條件下生育期120天，霜前花率95%，平均產(chǎn)量可達(dá)350公斤/畝。該品系特早熟、耐鹽堿、耐低溫的特性可保障棉花在無(wú)膜覆蓋條件下的出苗率和成苗率。會(huì)議期間，與會(huì)專(zhuān)家對(duì)“中棉619”的種植效果進(jìn)行了觀摩鑒定。大家認(rèn)為，在我國(guó)棉花界專(zhuān)家和廣大棉花產(chǎn)業(yè)參與者的共同努力下，“無(wú)膜棉”這一產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)，能夠徹底解決地膜造成的土壤污染問(wèn)題，為我國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展保駕護(hù)航。（來(lái)源：中國(guó)紡織報(bào)）

蠶絲與聚合物混合，制造出更好的生物醫(yī)用植入物

北京航空航天大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)成功地將天然材料和人工材料結(jié)合在一起，創(chuàng)造出了堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)，盡管研究人員表示，在將其植入人體之前還需要進(jìn)一步的工作。《專(zhuān)業(yè)工程雜志》發(fā)表了這些初步結(jié)果。

研究人員將這種織物與聚合物基質(zhì)相結(jié)合，如用于粘合劑的環(huán)氧樹(shù)脂?？椢锖途酆衔镆黄鹦纬闪藢訅喊濉?lèi)似于在一些家具上發(fā)現(xiàn)的耐用表面——可以切割成所需的形狀。研究小組說(shuō)，這些新材料的特性可以使它們比目前使用的材料更適合人體組織。他們正在與骨科醫(yī)生合作，創(chuàng)造一種類(lèi)似籠子的結(jié)構(gòu)，可以在手術(shù)后椎體融合時(shí)暫時(shí)固定在原位，而手術(shù)通常是用金屬完成的。

據(jù)報(bào)道，絲復(fù)合材料的硬度和硬度與骨骼的相容性更好，這使得它們比金屬結(jié)構(gòu)更有彈性，也更舒適。雖然環(huán)氧樹(shù)脂牢固地附著在絲纖維上，但研究人員承認(rèn)它有一個(gè)“主要的缺點(diǎn)”——身體不能分解和吸收環(huán)氧樹(shù)脂，這意味著它不適合植入物溶解。為了解決這個(gè)問(wèn)題，該團(tuán)隊(duì)最近開(kāi)始研究生物高聚物，比如蠶絲，人體可以分解和吸收。然而，這些復(fù)合材料的內(nèi)聚性比環(huán)氧樹(shù)脂的要低。科學(xué)家們還在絲綢中添加了其他種類(lèi)的纖維。在最近的一項(xiàng)研究中，他們?cè)诨旌衔镏屑尤肓颂祭w維。碳纖維研究的作者Robert O·Ritchie說(shuō)：“將蠶絲與其他纖維‘混合’的概念使它有可能產(chǎn)生一個(gè)相當(dāng)不錯(cuò)的性能譜，你可以為給定的應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化。這些新型結(jié)構(gòu)材料的潛在用途可能在‘任何地方’——在人體內(nèi)，甚至在網(wǎng)球拍或飛機(jī)引擎上?！?（來(lái)源：復(fù)材模壓網(wǎng)）

人造血管新進(jìn)展：用膠原蛋白和聚乳酸纖維一起編織

人造血管的制作有多種材料和方式，最近，來(lái)自北卡羅來(lái)納州立大學(xué)（NC State）和凱斯西儲(chǔ)大學(xué)（CWRU）的研究團(tuán)隊(duì)采用膠原蛋白纖維和聚乳酸纖維搭配在一起，采用緯編方式編織出了一種人造血管。

這種人造血管的創(chuàng)新之處在于：（1）膠原蛋白纖維中的膠原成分能夠?qū)⒊跏技?xì)胞的粘附力提高10倍，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的培養(yǎng)后，細(xì)胞累積和增殖的數(shù)量比單獨(dú)的聚乳酸纖維人造血管高3.2倍，具有快速內(nèi)皮化的效果。（2）聚乳酸纖維能夠提供足夠的機(jī)械強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，起到了基礎(chǔ)架構(gòu)的作用，有利于這種人造血管的高速生產(chǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。（3）兩種纖維搭配后編織的人造血管表現(xiàn)出優(yōu)異的破裂強(qiáng)度[(1.89±0.43)MPa]和縫線(xiàn)保持強(qiáng)度[(10.86±0.49)N]，承壓水平[(3.98±1.94%)/100 mmHg]也與血壓正常情況下的冠狀動(dòng)脈[(3.8±0.3%)/100 mmHg]相當(dāng)，具有很好的適應(yīng)性。（4）緯編圓形結(jié)構(gòu)具有與天然冠狀動(dòng)脈相似的柔韌性，可以膨脹和收縮。

這種人造血管病并不是一種永久性的植入物，在植入初期可以為血管修復(fù)提供支撐作用，最終可以被人體降解和吸收。目前存在的主要問(wèn)題是，這種血管的結(jié)構(gòu)孔隙比較多，導(dǎo)致血液會(huì)外流，研究團(tuán)隊(duì)還在努力克服這方面的缺陷。研究團(tuán)隊(duì)的相關(guān)成果以“A hybrid vascular graft harnessing the superior mechanical properties of synthetic fibers and the biological performance of collagen filaments”為題，發(fā)表在《材料科學(xué)與工程 C 刊》（Materials Science and Engineering: C）上。（來(lái)源：紡織導(dǎo)報(bào)官微）

桑樹(shù)全基因組圖譜繪制完成

2013年，桑樹(shù)全基因組圖譜面世。繼繪制完成世界上第一張家蠶基因組框架圖及精細(xì)圖譜之后，西南大學(xué)家蠶基因組生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)再次引人矚目。

在中國(guó)工程院院士向仲懷的帶領(lǐng)下，家蠶基因組生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室何寧佳教授領(lǐng)銜的研究小組聯(lián)合浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院等單位的專(zhuān)家，歷時(shí)3年完成了桑樹(shù)基因組研究，為桑樹(shù)學(xué)科發(fā)展發(fā)揮了重要作用。

在9月22日舉行的重慶市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，由何寧佳牽頭的“桑樹(shù)基因組生物學(xué)研究”成果獲得自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

“很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，種桑都是為了養(yǎng)蠶產(chǎn)絲，桑樹(shù)的很多潛在價(jià)值沒(méi)有被挖掘出來(lái)，也沒(méi)有形成獨(dú)立的學(xué)科?！焙螌幖呀榻B，通過(guò)研究探索，研究小組繪制完成桑樹(shù)全基因組圖譜，建立了完善的桑樹(shù)基因組 數(shù) 據(jù)庫(kù)，并構(gòu)建了桑樹(shù)功能基因組研究平臺(tái)。與此同時(shí)，他們還確證了桑樹(shù)染色體基數(shù)為7，對(duì)學(xué)術(shù)界公認(rèn)的桑樹(shù)染色體基數(shù)為14做了重大修正，這也成為桑樹(shù)學(xué)科發(fā)展最重要的貢獻(xiàn)之一。

桑樹(shù)全基因組的解析和染色體基數(shù)的修正，把桑樹(shù)學(xué)從栽培生理、品種選育的研究尺度推進(jìn)到現(xiàn)代分子水平，這也成為現(xiàn)代桑樹(shù)學(xué)科建立的標(biāo)志。（來(lái)源：重慶日?qǐng)?bào)）