科技快报:成功发射巴基斯坦遥感卫星一号、斑马的条纹不助“降温”、超声技术水下两相湿气流量计研制成功……

科技快报:成功发射巴基斯坦遥感卫星一号、斑马的条纹不助“降温”、超声技术水下两相湿气流量计研制成功……

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我国成功发射巴基斯坦遥感卫星一号

科技快报:成功发射巴基斯坦遥感卫星一号、斑马的条纹不助“降温”、超声技术水下两相湿气流量计研制成功……

▲“巴遥一号”卫星发射

从国家航天局获悉,7月9日11时56分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丙运载火箭成功发射为巴基斯坦研制的遥感卫星一号(简称巴遥一号),同时搭载发射巴方自主研制的技术评估遥感卫星PakTES-1A。

巴遥一号是一颗空间分辨率为1米的太阳同步轨道对地观测卫星,设计寿命7年,搭载两台分辨率为全色1米、多光谱4米的光学相机,组合幅宽优于60千米。该星获取的空间信息可以广泛应用于巴基斯坦的农业、国土、城市建设、环境保护、防灾减灾、基础设施规划等领域,有利于巴基斯坦经济可持续发展和改善民生,也将为中巴经济走廊建设提供空间遥感信息服务。

巴遥一号商业项目由中国航天科技集团有限公司所属中国长城工业集团有限公司、航天东方红卫星有限公司和中国运载火箭技术研究院分别负责总承包、卫星和长征二号丙运载火箭研制工作。本次发射是长征系列运载火箭第279次发射。

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新研究认为斑马的条纹并不能帮助“降温”

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▲斑马。图片来源网络

此前有研究认为,斑马身上的条纹能使其皮肤表面形成微小气流,让它们感觉凉爽。不过,英国《科学报告》杂志日前发布的一项新研究认为,斑马的这些条纹尽管看起来很酷,但并不能帮助斑马“降温”。

匈牙利罗兰大学和瑞典隆德大学等机构的研究人员使用数个装满水的金属桶,分别将黑色、白色、灰色的马皮、牛皮以及条纹式样的斑马毛皮覆盖在水桶上。在为期4个月的跟踪调查中,研究人员将这些水桶放置在露天环境中,并持续监测中心温度。

研究人员将这些水桶的温度分布情况与活跃斑马进行对比。结果发现,在同样的日光照射条件下,覆盖有斑马毛皮的金属桶温度特征与斑马一致。研究人员还发现,白色牛皮覆盖的金属桶温度最低,黑色马皮覆盖的金属桶温度最高,灰色马皮和斑马毛皮覆盖的金属桶中心温度相差不大,且斑马毛皮覆盖的金属桶温度并没有下降。研究人员认为,这表明斑马的条纹并不能帮助降温。

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世界首套超声技术水下两相湿气流量计研制成功

7月9日从天津大学获悉,该校徐英教授课题组主持研发的世界首套基于超声技术的水下两相湿气流量测量装置通过中国船级社CCS的型式认可,并正式发布。

该装置在设计压力、温度、水深、含气率范围、测量精度等关键技术指标方面均已达到国际先进水平。水下两相湿气流量测量装置是深海油气田开发中的关键设备,其研制成功打破了国外技术壁垒,对我国深海装备关键设备国产化具有重大现实意义。

据预测,未来全球50%左右的油气资源将来自海洋。然而深水装备受苛刻工作条件的限制及高昂的安装使用维护运行成本限制,水下生产系统的关键设备使用寿命通常要求达到20年以上,导致我国深海装备诸多关键部件只能依赖进口。如水下流量计单台价格甚至高达数百万美金,且全世界只有4家公司垄断国际市场。不仅如此,基于核子射线源这一最关键的感测部件只能依赖进口。

天津大学研制成功的水下两相湿气测量装置解决了这一难题,其方案是将超声技术与异型文丘里技术有机结合,利用二者在湿气测量中的特殊性和优势,形成互补,实现了差压式与速度式流量测量原理的有机融合。在结构设计方面,异型文丘里采用了多射孔取压及内藏环形导压专利设计结构,同时,突破了以压力、温度、差压等关键感测部件原装进口作为流量计基本单元模块的设计思路,大大地节约了成本,该技术应用于实际生产后,可将设备制造成本降至50万元人民币左右。

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我国科学家发现同时调控人群肤色变浅和适应寒冷的基因

我国科学家发现了同时调控现代人肤色变浅及适应寒冷的基因。该成果日前发表在国际期刊《分子生物学与进化》上。

论文作者、中国科学院昆明动物研究所研究员宿兵介绍,现代人在距今20万年至30万年前起源于非洲,大约在7.5万年前走出非洲并扩散到世界各地。“我们的非洲祖先从靠近赤道的地区迁徙到高纬度的亚热带及寒带,会面临多重挑战,比如紫外线辐射的减弱、天气变冷等。这些环境变化会对人类基因组产生新的选择压力,从而使人类出现新的生理和表型去适应。”宿兵说。

宿兵实验室与昆明理工大学、中国科学院北京基因组研究所合作,通过群体遗传和细胞功能实验的分析发现,一个名为“KITLG”的基因发生了多次突变。在欧洲和东亚人群体中,该基因的选择信号出现在不同区域,包括基因上游和下游的调控区。

“我们推测,KITLG基因在现代人走出非洲、向高纬度地区扩散中可能经历了不止一次的选择事件”,宿兵解读道,“因为该基因上不仅存在导致欧亚人群肤色变浅的突变,还在其它区域富集了对寒冷适应的突变。”

接着,研究人员通过细胞低温培养实验验证了该推测。结果表明,这的确是一个基因的多种功能在人群中同时受到选择并影响表型的例证。

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航运激增威胁北极哺乳动物

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对于鲸和北极熊来说,融化的海冰绝不仅仅意味着简单的栖息地丧失。一项最新研究表明,开放水域季节变长导致的北极航运量剧增,可能使在北极栖息的众多海洋哺乳动物处于危险境地。

随着夏季海冰覆盖量减少,诸如西北航道等航线在较温暖月份成为无冰区。这导致一些地区的海轮数量增加了3倍。一些预测表明,北极夏季海冰可能到2040年消失,因此预计船运量只会进一步增加。

为确定哪些动物最易受到伤害,研究人员调查了包括白鲸、独角鲸、髯海豹和北极熊在内的7个物种、80个种群。对于每个种群,他们计算了所谓的“脆弱性得分”。这基于两个因素:重要航线可能将如何同每个群体的栖息地重叠,以及每个种群对船舶交通的敏感度如何。其中,敏感度得分基于和动物—船舶相撞、噪音干扰以及现有船舶交通如何影响动物交配、迁徙、觅食等日常活动相关的数据。

独角鲸种群的平均脆弱性得分最高,其次是海象、露脊鲸和白鲸。研究人员在日前出版的美国《国家科学院院刊》上报告了这一发现。北极熊和环斑海豹的得分最低,可能的原因是开放水域季到来时,这些物种大部分时间都呆在陆地上。在那里,它们通常不会受到船舶交通的干扰。

研究人员承认,数据不完整可能导致一些不确定性。但他们表示,这项研究只是一个开端:更多数据将被用于理解单个种群以及作为整体的生态系统如何受到日益增多的交通量的影响。

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植物适应恶劣环境机制揭示

从合肥工业大学获悉,该校科研人员首次成功探明了功能性基因DFR1在植物面对恶劣环境时调节适应能力的机制,为提升农经作物抗冻抗旱能力开辟了新的理论路径。研究结果日前发表在国际著名学术期刊《细胞报告》上。

该校科研团队在2005年首次发现功能性基因DFR1,并通过比对证实,该基因普遍存在于各种植物中。为探明其基因调控机制,该校食品科学与工程学院曹树青教授课题组与刘永胜教授课题组合作,成功克隆该基因,并在模式植物拟南芥中开展了系列研究。研究证实,该基因通过调控植物细胞中脯氨酸的动态平衡,实现植物对各种环境胁迫的应答反应。

脯氨酸是植物细胞重要的渗透压调节剂,参与维持膜结构和蛋白质的稳定性,但过多积累会导致细胞生理机能受损。研究发现,在正常环境下,模式植物拟南芥中该基因保持极低的表达量,从而维持脯氨酸的稳态平衡。

实验结果表明,将模式植物置于干旱或低温环境后,DFR1基因的表达量立即急剧增加高达400倍,植物细胞中脯氨酸含量也随之升高50倍,并在恶劣环境中一直维持在较高水平。在该基因的调控作用下,DFR1表达植物对恶劣环境的耐受性大幅提高,在持续18天重度干旱或12小时-8℃冷冻处理条件下,其植株存活率较野生型提升3至4倍。同时,在拟南芥脱离恶劣环境后的3至6小时内,该基因表达量便急剧下降,导致PDH和P5CDH活性被快速释放,从而加速脯氨酸的降解,并恢复在恶劣环境中造成的细胞生理机能损伤。

中国科协各级组织要坚持为科技工作者服务、为创新驱动发展服务、为提高全民科学素质服务、为党和政府科学决策服务的职责定位,推动开放型、枢纽型、平台型科协组织建设。接长手臂,扎根基层,团结引领广大科技工作者积极进军科技创新,组织开展创新争先行动,促进科技繁荣发展,促进科学普及和推广,真正成为党领导下团结联系广大科技工作者的人民团体,成为科技创新的重要力量。——习近平


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