科創(chuàng)中國(guó)

近日，中國(guó)科學(xué)院植物研究所研究員曲樂(lè)慶團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，OsFes1C是OsBiP1的核苷酸交換因子，過(guò)量表達(dá)或抑制表達(dá)OsFes1C水稻植株對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脅迫更敏感，且生長(zhǎng)發(fā)育受抑制。該研究揭示了OsFes1C調(diào)控OsBiP1的分子機(jī)理，加深了對(duì)水稻內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脅迫應(yīng)答機(jī)制的理解。相關(guān)研究成果于6月8日發(fā)表在《植物生理學(xué)》雜志上。

曲樂(lè)慶研究組在對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脅迫的水稻種子進(jìn)行蛋白質(zhì)組學(xué)分析時(shí)，鑒定到一個(gè)表達(dá)水平極顯著上調(diào)的蛋白OsFes1C。該蛋白與酵母和哺乳動(dòng)物中的Fes1p同源，但與Fes1p定位于細(xì)胞質(zhì)、響應(yīng)熱脅迫不同，OsFes1C為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜蛋白，表達(dá)受內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脅迫和鹽脅迫誘導(dǎo)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，OsFes1C可以直接與OsBiP1相互作用。添加ADP可以增強(qiáng)OsFes1C與OsBiP1的相互作用，而添加ATP則減弱其相互作用。上述結(jié)果表明，OsFes1C是OsBiP1的核苷酸交換因子。過(guò)量表達(dá)或抑制表達(dá)OsFes1C水稻植株對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脅迫更敏感，且生長(zhǎng)發(fā)育受抑制。該研究揭示出OsFes1C調(diào)控OsBiP1的分子機(jī)理，深化了對(duì)水稻內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脅迫應(yīng)答機(jī)制的理解。

5月28日，第74屆世界衛(wèi)生大會(huì)頒獎(jiǎng)環(huán)節(jié)中，中國(guó)援鄂專家吳浩獲“世川衛(wèi)生獎(jiǎng)”。吳浩是北京市豐臺(tái)區(qū)方莊社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心主任，疫情初期，作為中央指導(dǎo)組防控組社區(qū)防控專家組組長(zhǎng)前往武漢支援，指導(dǎo)當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)防控。

在中國(guó)快速控制新冠肺炎疫情暴發(fā)和常態(tài)化防控中，社區(qū)防控發(fā)揮了不可替代的作用，實(shí)現(xiàn)了新冠肺炎病例的早發(fā)現(xiàn)和早報(bào)告，降低了社區(qū)傳播的風(fēng)險(xiǎn)，擰緊了發(fā)病的“水龍頭”。吳浩醫(yī)生以及廣大中國(guó)基層衛(wèi)生工作者所做的工作，是中國(guó)抗擊疫情成效的生動(dòng)體現(xiàn)。

日前，大連理工大學(xué)精細(xì)化工國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉濤課題組利用[W（CN）8]3-單元與FeII自旋交叉基元配位組裝一維鏈，在光開(kāi)關(guān)分子納米磁體磁滯研究中取得重要進(jìn)展。研究人員巧妙選擇具有強(qiáng)旋軌耦合作用的八氰合鎢建筑單元（Bu4N）3WV（CN）8與FeII離子組裝強(qiáng)磁交換作用的一維鏈，利用長(zhǎng)橋配體1，4-雙（1H-咪唑-1-基）苯與FeII離子配位構(gòu)筑剛?cè)岵?jì)的結(jié)構(gòu)，獲得了一例光開(kāi)關(guān)分子納米磁體。

實(shí)驗(yàn)證實(shí)，研究人員在結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)，并且觀測(cè)到磁滯回線。該項(xiàng)工作利用光誘導(dǎo)可逆自旋轉(zhuǎn)變首次實(shí)現(xiàn)了分子納米磁體磁滯開(kāi)與關(guān)的調(diào)控，為設(shè)計(jì)基于自旋轉(zhuǎn)變單元的光響應(yīng)功能分子材料提供了新思路。

近日，南京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院、江蘇省高性能金屬構(gòu)件激光增材制造工程實(shí)驗(yàn)室教授顧冬冬團(tuán)隊(duì)，提出材料–結(jié)構(gòu)–性能一體化激光金屬增材制造的整體性概念。5月28日，相關(guān)綜述論文發(fā)表于《科學(xué)》。

顧冬冬團(tuán)隊(duì)革新傳統(tǒng)串聯(lián)式的增材制造路線，提出了“材料–結(jié)構(gòu)–性能一體化增材制造”（MSPI-AM）的概念，從而實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜整體構(gòu)件內(nèi)部，同步實(shí)現(xiàn)多材料設(shè)計(jì)與布局、多層級(jí)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與打印，最終可實(shí)現(xiàn)相關(guān)構(gòu)件的高性能和多功能。

該方法實(shí)現(xiàn)了“適宜材料打印至適宜位置”和“獨(dú)特結(jié)構(gòu)打印創(chuàng)成獨(dú)特功能”。前者從合金和復(fù)合材料內(nèi)部多相布局、二維和三維梯度多材料布局、材料與器件空間布局3個(gè)復(fù)雜度層級(jí)，揭示了多材料構(gòu)件激光增材制造的科學(xué)內(nèi)涵、成形機(jī)制與實(shí)現(xiàn)途徑。后者揭示了拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)構(gòu)、點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)、仿生結(jié)構(gòu)增材制造的本質(zhì)是分別將優(yōu)化設(shè)計(jì)的材料及孔隙、最少的材料、天然優(yōu)化的結(jié)構(gòu)打印至構(gòu)件內(nèi)最合適的位置，提出了基于上述三類典型結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)及增材制造實(shí)現(xiàn)輕量化、承載、減震吸能、隔熱防熱等多功能化的原理、方法、挑戰(zhàn)及對(duì)策。

近日，由中科院青島生物能源與過(guò)程研究所研究員叢志奇帶領(lǐng)的單碳酶催化研究組成功將單加氧酶P450BM3改造為以過(guò)氧化氫作為未端氧化劑的P450過(guò)加氧酶，為P450催化的非天然底物氧化轉(zhuǎn)化提供了新的策略，在P450工程酶催化不對(duì)稱環(huán)氧化方面取得新進(jìn)展。

近年來(lái)，叢志奇致力于開(kāi)發(fā)不依賴于還原輔酶的非天然P450過(guò)加氧酶催化系統(tǒng)，帶領(lǐng)的研究組在國(guó)際上首次提出“雙功能小分子協(xié)同P450酶催化”的新概念，通過(guò)引入帶有內(nèi)嵌堿性基團(tuán)的外源小分子作為助催化位點(diǎn)，協(xié)助P450的血紅素活性中心活化過(guò)氧化氫。

近期，國(guó)內(nèi)自主設(shè)計(jì)研制的通用型中央處理器CPU龍芯3A5000正式亮相，這一芯片是由中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所研究員、龍芯中科技術(shù)股份有限公司董事長(zhǎng)胡偉武帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)完成的。

據(jù)了解，這顆CPU實(shí)現(xiàn)了自主指令系統(tǒng)，其性能與國(guó)際主流通用CPU的性能已經(jīng)十分接近，在部分實(shí)際應(yīng)用中，其表現(xiàn)甚至優(yōu)于國(guó)外同類型產(chǎn)品。胡偉武團(tuán)隊(duì)研發(fā)的龍芯產(chǎn)品歷經(jīng)三輪試錯(cuò)和迭代，并立志建立中國(guó)自己的信息技術(shù)體系，讓龍芯架構(gòu)體系為國(guó)家信息安全、金融安全保駕護(hù)航。

近期，國(guó)內(nèi)自主設(shè)計(jì)研制的通用型中央處理器CPU龍芯3A5000正式亮相，這一芯片是由中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所研究員、龍芯中科技術(shù)股份有限公司董事長(zhǎng)胡偉武帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)完成的。

據(jù)了解，這顆CPU實(shí)現(xiàn)了自主指令系統(tǒng)，其性能與國(guó)際主流通用CPU的性能已經(jīng)十分接近，在部分實(shí)際應(yīng)用中，其表現(xiàn)甚至優(yōu)于國(guó)外同類型產(chǎn)品。胡偉武團(tuán)隊(duì)研發(fā)的龍芯產(chǎn)品歷經(jīng)三輪試錯(cuò)和迭代，并立志建立中國(guó)自己的信息技術(shù)體系，讓龍芯架構(gòu)體系為國(guó)家信息安全、金融安全保駕護(hù)航。

“天問(wèn)一號(hào)”著陸火星首批科學(xué)影像圖發(fā)布

6月11日，國(guó)家航天局舉行了“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器著陸火星首批科學(xué)影像圖揭幕儀式，公布了由“祝融號(hào)”火星車拍攝的影像圖。

著陸點(diǎn)全景圖，是火星車尚未駛離著陸平臺(tái)時(shí)，由火星車桅桿上的導(dǎo)航地形相機(jī)，進(jìn)行360°環(huán)拍，經(jīng)過(guò)校正和鑲嵌拼接而成。圖像顯示，著陸點(diǎn)附近地勢(shì)平坦，遠(yuǎn)處可見(jiàn)火星地平線，石塊豐度和尺寸與預(yù)期一致，表明著陸點(diǎn)自主選擇和懸停避障實(shí)施效果良好。

火星地形地貌圖，是火星車駛達(dá)火星表面后，由導(dǎo)航地形相機(jī)拍攝的第一幅地形地貌影像圖。圖像顯示，近處表面較平坦，分布有大小不同的石塊，邊緣平滑、顏色較淺、呈半掩埋狀，較遠(yuǎn)處有一環(huán)形坑，環(huán)形坑邊緣分布有顏色較深、棱角分明的石塊，更遠(yuǎn)處是幾處沙丘。

“中國(guó)印跡”圖，是火星車行駛到著陸平臺(tái)東偏南60°方向約6米處，拍攝的著陸平臺(tái)影像圖。圖像顯示，著陸平臺(tái)熠熠生輝，國(guó)旗鮮紅方正，表面地貌細(xì)節(jié)豐富。

“著巡合影”圖，是火星車行駛至著陸平臺(tái)南向約10米處，釋放安裝在車底部的分離相機(jī)，之后火星車退至著陸平臺(tái)附近。分離相機(jī)拍攝了火星車移動(dòng)過(guò)程和火星車與著陸平臺(tái)的合影。圖像通過(guò)無(wú)線信號(hào)傳送到火星車，再由火星車通過(guò)環(huán)繞器中繼傳回地面。

上海六院完成我國(guó)首例球囊式肩袖功能重建手術(shù)

近日，記者從上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第六人民醫(yī)院獲悉，該院趙金忠教授團(tuán)隊(duì)通過(guò)微創(chuàng)傷切口，借助全新的Archimedes球囊技術(shù)對(duì)一名65歲女性患者進(jìn)行了治療，使其免于經(jīng)受傳統(tǒng)的創(chuàng)傷巨大、耗資高昂的終末替代性手術(shù)。整個(gè)手術(shù)共持續(xù)約半小時(shí)，術(shù)后第二天患者肩關(guān)節(jié)疼痛明顯改善，并已進(jìn)入術(shù)后無(wú)痛的康復(fù)訓(xùn)練。據(jù)悉，該手術(shù)為我國(guó)首例球囊式肩袖功能重建手術(shù)，標(biāo)志著全球前沿的“球囊式肩袖修復(fù)理念”及其術(shù)式、器械首次讓中國(guó)患者獲益。

有數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)目前肩袖損傷患者超過(guò)7500萬(wàn)人，其中巨大型損傷患者為2500萬(wàn)人，肩袖損傷治療方案擁有巨大的發(fā)展空間。肩袖球囊理念一直被全球?qū)W術(shù)界認(rèn)為是一種全新的肩袖治療理念，尤其是針對(duì)巨大、不可修復(fù)性肩袖撕裂，其原理是在肩峰和肱骨頭之間植入球囊，減少肩峰下摩擦、限制肱骨頭上移并輔助肱骨頭滑動(dòng)，從而改善疼痛癥狀，恢復(fù)肩關(guān)節(jié)生物力學(xué)功能，具有微創(chuàng)傷、高效、早期康復(fù)和衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué)優(yōu)勢(shì)。

據(jù)了解，此次手術(shù)使用的Archimedes球囊式肩袖功能重建系統(tǒng)由趙金忠團(tuán)隊(duì)與微創(chuàng)旗下的競(jìng)捷公司共同研發(fā)而成，并且針對(duì)國(guó)人解剖特點(diǎn)而設(shè)計(jì)，不僅對(duì)材料進(jìn)行了創(chuàng)新，還在承壓強(qiáng)度、耐磨損等關(guān)鍵性能更優(yōu)的基礎(chǔ)上，附加了防移位、自適應(yīng)等創(chuàng)新機(jī)制。

“Archimedes球囊技術(shù)創(chuàng)傷微小、手術(shù)時(shí)間短、學(xué)習(xí)曲線簡(jiǎn)單，適合在國(guó)內(nèi)各級(jí)醫(yī)院普及并開(kāi)展。較于傳統(tǒng)的縫合或錨釘修復(fù)技術(shù)，它除了提供即刻的癥狀解除作用，還提供了肩關(guān)節(jié)活動(dòng)力學(xué)意義上的改善，為術(shù)后迅速展開(kāi)無(wú)痛康復(fù)、鍛煉肌肉功能提供了重要幫助。”趙金忠說(shuō)。

科學(xué)家首次揭示長(zhǎng)期高溫影響植物突變遺傳機(jī)制

揚(yáng)州大學(xué)教授金飚團(tuán)隊(duì)和徐辰武團(tuán)隊(duì)花費(fèi)近10年時(shí)間，首次從種群遺傳譜系和單粒種子株系遺傳譜系兩個(gè)層面，揭示長(zhǎng)期多代高溫下植物的DNA突變速率和突變譜規(guī)律。相關(guān)研究近日在線發(fā)表于《基因組生物學(xué)》。

該團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，高溫會(huì)引起植物轉(zhuǎn)座元件激活，不僅影響鄰近基因的表達(dá)，還加速基因突變，從而維持基因組穩(wěn)定性。因此，他們提出一個(gè)猜想，即長(zhǎng)期高溫多代影響下，植物基因組水平上轉(zhuǎn)座子突變頻率及其它區(qū)域可能會(huì)隨之發(fā)生變化。隨后，該團(tuán)隊(duì)對(duì)猜想進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，通過(guò)對(duì)高溫多代下擬南芥的突變位點(diǎn)和各區(qū)域頻率進(jìn)行檢測(cè)與計(jì)算，發(fā)現(xiàn)突變位點(diǎn)呈現(xiàn)非隨機(jī)性分布，基因間區(qū)、編碼區(qū)及轉(zhuǎn)座元件突變頻率明顯增加;更多突變發(fā)生在防御響應(yīng)、DNA修復(fù)及信號(hào)等方面。這一結(jié)果再次從分子角度明確了多代高溫下植物的突變規(guī)律。

摩擦納米發(fā)電機(jī)可收集全向水波能

近日，中科院北京納米能源與系統(tǒng)研究所等機(jī)構(gòu)研究人員開(kāi)發(fā)了一種用于全向水波能收集的摩擦納米發(fā)電機(jī)。該設(shè)備可以通過(guò)共振效應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同頻率水波能的有效收集，并在水波測(cè)試中獲得了良好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。5月26日，相關(guān)論文刊登于《焦耳》。

電磁式發(fā)電機(jī)已發(fā)展成為機(jī)械能收集技術(shù)的主流，但受限于價(jià)格高、體積大、低頻效率低等特點(diǎn)，并不是大規(guī)模海浪能收集的最佳選擇，而摩擦納米發(fā)電機(jī)（TENG）被認(rèn)為是進(jìn)行海浪能收集最有效的技術(shù)之一。但相關(guān)研究無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)全向和全頻的水波能的收集，而且水屏蔽效應(yīng)對(duì)TENG輸出性能削弱的問(wèn)題需要被進(jìn)一步解決?；诖?，研究人員設(shè)計(jì)了一種主動(dòng)共振的TENG（AR-TENG）用于全向和全頻水波能的收集。首先，基于單擺和不倒翁的全向自由度以及TENG柔性環(huán)狀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，AR-TENG可以很好得適應(yīng)水波方向變化的特性進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全向水波能的收集。之后，研究人員利用單線擺和不倒翁結(jié)構(gòu)組成了共振系統(tǒng)，AR-TENG可以通過(guò)共振效應(yīng)實(shí)現(xiàn)不同頻率的水波能的有效收集。然后，憑借相關(guān)結(jié)構(gòu)的高頻阻尼運(yùn)動(dòng)，AR-TENG在低頻水波驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)了高頻的輸出進(jìn)而大幅度提高了水波能的收集效率。

我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)首批“拍電子伏加速器”和最高能量光子

在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“大科學(xué)裝置前沿研究”重點(diǎn)專項(xiàng)的支持下，中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所牽頭的LHAASO國(guó)際合作組利用高海拔宇宙線觀測(cè)站（LHAASO），在銀河系內(nèi)發(fā)現(xiàn)大量超高能宇宙加速器，并記錄到能量達(dá)1.4拍電子伏的伽馬光子（拍=千萬(wàn)億），這是人類迄今為止觀測(cè)到的最高能量光子，這表明銀河系內(nèi)普遍存在拍電子伏加速器，而目前人類在地球上建造的最大加速器（歐洲核子研究中心的LHC）僅能將粒子加速到0.01拍電子伏。

過(guò)去普遍認(rèn)為銀河系宇宙線加速器的能量極限在拍電子伏附近，從而預(yù)言伽馬射線能譜在0.1拍電子伏附近會(huì)有“截?cái)唷爆F(xiàn)象，而此次LHAASO的結(jié)果突破了人類對(duì)銀河系粒子加速的傳統(tǒng)認(rèn)知，讓科學(xué)家重新認(rèn)識(shí)銀河系高能粒子的產(chǎn)生、傳播機(jī)制，開(kāi)啟了“超高能伽馬天文學(xué)”的時(shí)代，表明了年輕的大質(zhì)量星團(tuán)、超新星遺跡、脈沖星風(fēng)云等是銀河系內(nèi)加速超高能宇宙線的最佳候選天體，有助于破解宇宙線起源這個(gè)“世紀(jì)之謎”。相關(guān)研究成果于2021年5月17日發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》上。