動態(tài)

李屬植物適應(yīng)高海拔遺傳基礎(chǔ)被揭示

一項基于光核桃的最新研究揭示了青藏高原李屬物種適應(yīng)高海拔地區(qū)的遺傳基礎(chǔ)，為研究喜馬拉雅地區(qū)植物起源和高海拔適應(yīng)性提供了新視角。

團隊成員介紹，青藏高原蘊藏著大量特色鮮明的種質(zhì)資源，但是受限于交通條件和極端的高原環(huán)境等影響，科研人員對大規(guī)模自然分布于青藏高原的多年生木本果樹適應(yīng)高海拔遺傳基礎(chǔ)還知之甚少。

光核桃又名西藏桃，是可以在高海拔地區(qū)開花結(jié)果的經(jīng)濟作物之一，壽命長達100年至1000年。中國科研團隊在海拔2067米至4498米的喜馬拉雅地區(qū)搜集了377份光核桃及西藏李屬資源材料后，揭示了SINE（短分散重復(fù)序列）型轉(zhuǎn)座子在促進積累適應(yīng)逆境的黃酮代謝物的重要作用。據(jù)介紹，這項研究得到了第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究項目等資金資助，相關(guān)成果近日發(fā)表在國際期刊《當(dāng)代生物學(xué)》上。

金剛石中的一種類原子缺陷具有很多優(yōu)良的性質(zhì)

我國科學(xué)家提出新型固態(tài)原子鐘方案

中國科學(xué)家在固態(tài)體系中開展了首個類原子缺陷全同性檢驗工作，頻率檢驗精度達赫茲級，并基于這一結(jié)果提出了新型固態(tài)原子鐘方案。該成果日前發(fā)表在《物理評論快報》上。

精密測量是人類深化認知自然界的重要手段，如原子鐘和引力波探測等領(lǐng)域都以精密測量為基礎(chǔ)，而粒子的全同性是開展高精度測量的前提。但是，對于固體中的類原子缺陷，由于固態(tài)晶格的復(fù)雜性，目前尚未對固體中的類原子缺陷進行過高精度的全同性檢驗。近10年來，金剛石中的一種類原子缺陷“氮-空位色心”得到了廣泛關(guān)注。這種缺陷具有很多優(yōu)良的性質(zhì)，基于這些優(yōu)勢，“氮-空位色心”已經(jīng)在量子精密測量和量子計算等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。

在室溫大氣條件下，研究組對“氮-空位色心”的全同性進行了赫茲級水平的檢驗，通過采用拉姆齊干涉法對該系統(tǒng)的哈密頓量進行了測量，在赫茲級水平上對不同色心進行了比較。其中，對氮核自旋的電四極矩耦合的測量最為精確，測量值的精度比以往實驗提高了4個數(shù)量級。研究人員驚奇地發(fā)現(xiàn)，即使在室溫大氣條件下，不同的色心仍能在赫茲水平上表現(xiàn)為全同，而不均勻的晶格應(yīng)力可使色心產(chǎn)生數(shù)十赫茲的差異。

基于以上全同性檢驗的結(jié)果，研究組提出了一種具有高魯棒性（指系統(tǒng)具有穩(wěn)健性）和集成性特點的固態(tài)原子鐘的新方案。相較于現(xiàn)有商用原子鐘，該固態(tài)原子鐘高魯棒性和易于集成的特點，更適合在低溫、高壓、移動平臺等具有挑戰(zhàn)性的復(fù)雜環(huán)境下工作。該成果提供了一種在固態(tài)自旋中開展精密測量的方法，加深了對固態(tài)類原子缺陷的認識。未來，測量精度可在低溫下進一步提升至毫赫茲水平。

科學(xué)家在高能重離子碰撞中獲新發(fā)現(xiàn)

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)高能核物理課題組與美國布魯克海文國家實驗室聯(lián)合研究，首次在高能重離子碰撞過程中觀測到源自純能量的物質(zhì)/反物質(zhì)對的產(chǎn)生，并發(fā)現(xiàn)該過程中存在真空雙折射的跡象，研究成果日前發(fā)表在《物理評論快報》上。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)近代物理系首任系主任趙忠堯先生是人類物理學(xué)史上第一個發(fā)現(xiàn)反物質(zhì)的物理學(xué)家，并觀測到正負電子對的湮滅現(xiàn)象。1934年，科學(xué)家布雷特和惠勒提出這個現(xiàn)象的反過程，讓兩個光子通過撞擊結(jié)合在一起，有可能變成物質(zhì)，形成電子和正電子。這種把光變成物質(zhì)的過程是愛因斯坦質(zhì)能方程的直接反映，表明能量和質(zhì)量是可以相互轉(zhuǎn)化的。長期以來，人們期望通過超強功率的激光碰撞來觀測這個過程，然而兩個光子發(fā)生碰撞的概率非常低，其所需的最低激光功率仍然比目前功率最高的激光系統(tǒng)要高幾個數(shù)量級。

在布雷特和惠勒提出這個反應(yīng)過程時，激光并沒有被發(fā)明，他們提出可以通過加速重離子到相對論能區(qū)并碰撞來實現(xiàn)光生物質(zhì)?；诿绹剪斂撕Ｎ膰覍嶒炇蚁鄬φ撝仉x子對撞機（RHIC）上的STAR實驗，RHIC-STAR國際合作組利用相對論重離子碰撞來尋找布雷特-惠勒反應(yīng)產(chǎn)生過程，在海量數(shù)據(jù)中找到6000多正負電子對，通過分析這些候選事例的配對質(zhì)量和角分布及與理論計算的比較，證實這些正負電子對源自布雷特-惠勒過程。更進一步，該研究團隊觀測到正負電子對的角關(guān)聯(lián)呈現(xiàn)4階余弦振蕩，這是真空雙折射現(xiàn)象的有力證據(jù)。

而中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)科研團隊，則主導(dǎo)研制了基于MRPC的飛行時間探測器，極大拓展了STAR實驗上帶電粒子的鑒別能力，在該實驗研究中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

豬的營養(yǎng)代謝和免疫反應(yīng)等與人更相似

航空遙感系統(tǒng)通過國家驗收投入運行

國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施航空遙感系統(tǒng)，日前通過國家驗收，投入正式運行。

據(jù)悉，被稱為“國之重器”的大科學(xué)裝置航空遙感系統(tǒng)，是國家發(fā)展改革委立項的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項目，其建設(shè)內(nèi)容包括兩架國產(chǎn)中型遙感飛機平臺、十余種遙感載荷、具備綜合遙感多源信息數(shù)據(jù)處理能力的航空遙感數(shù)據(jù)綜合處理與管理系統(tǒng)，以及位于北京的航空遙感系統(tǒng)綜合樓和位于遼寧營口機場的飛機庫。該系統(tǒng)能夠獲取包括陸地、海洋、大氣在內(nèi)的多類型遙感數(shù)據(jù)，服務(wù)領(lǐng)域可廣泛覆蓋農(nóng)業(yè)、林業(yè)、海洋、測繪、環(huán)境、災(zāi)害等，可提供科學(xué)實驗?zāi)Ｊ?、巡航模式、?yīng)急反應(yīng)模式和訂單模式等多類型航空遙感服務(wù)。

其中的核心“環(huán)境大氣成分探測系統(tǒng)”，是用于機載快速獲取區(qū)域環(huán)境大氣監(jiān)測參數(shù)的環(huán)境大氣成分探測系統(tǒng)，由4個獨立的硬件子系統(tǒng)組成，利用主被動相結(jié)合的光學(xué)遙感探測技術(shù)，隨著飛行實時獲取并記錄飛行路徑上一定范圍內(nèi)飛行高度以下的大氣氣溶膠光學(xué)性質(zhì)和微物理性質(zhì)、二氧化硫、二氧化氮、臭氧等大氣污染氣體的濃度、云況與云態(tài)的空間分布立體信息，可以根據(jù)探測的實際需要由主控程序確定子系統(tǒng)探測設(shè)備工作或組合工作，也可以配合其他機載系統(tǒng)獲取大氣氣溶膠、云等影響的校正信息。所獲取的綜合大氣環(huán)境信息，主要應(yīng)用于大氣云和氣溶膠特性研究、大氣環(huán)境科學(xué)和氣象科學(xué)研究、大氣污染突發(fā)事件應(yīng)急等領(lǐng)域。

“環(huán)境大氣成分探測系統(tǒng)”多次飛行實驗表明，該系統(tǒng)可為區(qū)域性、多發(fā)性、災(zāi)難性的大氣環(huán)境污染測量提供綜合觀測手段，為認知我國氣溶膠和大氣環(huán)境質(zhì)量演變的定量化分布及其認知大氣環(huán)境氣溶膠的微物理特性和分類提供了十分重要的技術(shù)支撐。

我國成功構(gòu)建人類代謝性炎癥豬模型

中國科學(xué)家成功構(gòu)建了人類代謝性炎癥豬模型，用來彌補與人類存在巨大免疫學(xué)差異的嚙齒類動物（如小白鼠等）作為實驗?zāi)Ｐ椭蛔?，為人類代謝炎癥轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究提供了重要實驗材料。相關(guān)研究成果日前發(fā)表于《免疫學(xué)前沿》上。

小型豬作為雜食動物，其胃腸道結(jié)構(gòu)、營養(yǎng)代謝和免疫反應(yīng)等與人更相似，已廣泛應(yīng)用于人類營養(yǎng)代謝相關(guān)疾病等方面的研究，但單純的飲食誘導(dǎo)在短期內(nèi)獲得具有典型臨床病理特征的NASH模型仍有一定困難。

利用多基因定點整合技術(shù)，科研團隊將人類3種代謝性疾病易感基因（GIPRdn、hIAPP和PNPLA3I148M）轉(zhuǎn)入豬基因組，通過對在炎癥發(fā)生過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用的30個基因蛋白質(zhì)序列進行同源性比對，發(fā)現(xiàn)其中24個基因在豬與人之間的相似性較其在嚙齒類與人之間相似性平均高出13%，具有重要免疫調(diào)節(jié)作用的干擾素γ在豬與人之間的相似性較其在大鼠與人、小鼠與人之間的相似性分別高出24%和22%。結(jié)果表明，該豬模型脂肪和肝臟代謝炎癥觸發(fā)及級聯(lián)分子特征與人類高度相似，適宜作為臨床轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究的實驗材料。