「小銅科普」可在海水中「消失」的塑料、首架「神鷹」FTC-2000G飛機總裝交付、我國首次合成阿波黴素可對付超級細菌

「小铜科普」可在海水中“消失”的塑料、首架“神鹰”FTC-2000G飞机总装交付、我国首次合成阿波霉素可对付超级细菌

1中國科學家研製出可在海水中“消失”的塑料

「小铜科普」可在海水中“消失”的塑料、首架“神鹰”FTC-2000G飞机总装交付、我国首次合成阿波霉素可对付超级细菌

海邊的塑料垃圾。新華社記者馬平攝

為解決日益嚴峻的海洋塑料汙染問題,保護海洋生態環境,中國科學家最近研製出一種可在海水中降解的聚酯複合材料,有望在諸多領域替代現有難以降解的通用塑料。

中國科學院理化技術研究所高級工程師王格俠介紹,其團隊研製出的這種結合了水溶性與降解性的材料具有一定的環境耐受性,廢棄後能在數天到數百天內在海水中降解消失,最終分解為不會對環境造成汙染的小分子。

專家介紹,目前幾乎所有類型的塑料都已經在海洋中找到。這些塑料微粒或者漂浮在海水中,或者沉入海底,幾十年甚至幾百年不會分解,對整個海洋環境造成了嚴重的汙染。塑料在使用後被直接丟棄或從陸地經過河流、風吹進入海洋,在海水中受到光、海水風化,以及洋流和生物群的作用,導致塑料最終形成小於5毫米的微塑料。

中國科學院理化技術研究所降解塑料和工程塑料研究組是中國率先開展生物可降解塑料研究的單位。生物降解塑料大都是含酯鍵的高分子材料,分子鏈相對脆弱,因而可以被自然界許多微生物分解、消化,最終形成二氧化碳和水。

目前,該團隊的生物降解塑料生產及應用技術已經向4家中國企業完成了技術授權,其中3家已經順利投產,總產能達到每年7.5萬噸,佔全球總量的一半。

在認識到海洋塑料汙染的嚴重性後,科研人員希望研發出在海水中可降解的材料。然而他們發現,在陸地上能夠快速降解的生物降解材料在海水中卻難以降解,甚至長時間都不降解,不能用來解決海洋中的塑料汙染問題。

經過多次反覆實驗,理化技術研究所的科研團隊將非酶水解過程和水溶過程與生物降解過程結合起來,實現了材料在海水中快速降解。科研人員通過對材料的設計、合成、改性和加工使得其降解性能可根據不同的應用需求進行調控。

——新華網

2首架“神鷹”FTC-2000G飛機總裝交付

「小铜科普」可在海水中“消失”的塑料、首架“神鹰”FTC-2000G飞机总装交付、我国首次合成阿波霉素可对付超级细菌

從中航貴州飛機有限責任公司(簡稱航空工業貴飛)獲悉,中國航空工業自主研製的首架FTC-2000G(中文名“神鷹”)飛機在貴飛總裝交付,被認為是航空工業貴飛“鷹”系列飛機研發生產的重要里程碑。

專家介紹,“神鷹”採用大長細比機身、兩側肋下鼓包式(Bump)進氣道、帶機翼邊條的梯形機翼、後掠式全動水平尾翼和後掠垂直尾翼的常規氣動佈局。飛行包線寬闊;小速度/大迎角特性優越;起降性能和機動性能突出;人機界面友好,人機工效高;座艙視野開闊,前艙正前方下視角達16°,後艙正前方下視角不小於5°;掛載能力強,全機最多可佈置7個外掛點,最大掛載重量達3000公斤。

首架FTC-2000G軍貿飛機計劃於9月底首飛,並在11月赴廣東珠海參加第十二屆中國國際航空航天博覽會。

——《科技日報》

3深圳先進技術研究院成功製備出黑磷/鉑異質結光催化劑

「小铜科普」可在海水中“消失”的塑料、首架“神鹰”FTC-2000G飞机总装交付、我国首次合成阿波霉素可对付超级细菌

黑磷/鉑異質結的結構設計

近日,中國科學院深圳先進技術研究院喻學鋒研究員課題組成功製備出黑磷/鉑異質結光催化劑,在太陽光驅動的有機催化反應中展現出極好的光催化活性。相關成果“黑磷/鉑異質結:一種高效廣譜光催化劑”在線發表於材料領域頂級刊物《先進材料》。論文共同第一作者是白力誠博士和王欣博士,通訊作者是喻學鋒研究員。

催化反應是目前生產化合物最為有效的方法,然而其往往需要消耗大量不可再生能源以產生熱能驅動反應,是導致資源枯竭、環境汙染等問題的重要原因之一。因此,發展光催化技術,直接利用太陽能生產化合物應用前景廣闊,其中關鍵之處在於高效廣譜光催化劑的開發。當前廣泛研究的二維半導體黑磷具有可調的直接帶隙、吸收範圍廣、光耦合效率高等眾多優勢,卻受限於穩定性不高、光生載流子複合過快等。半導體-金屬異質結構能加速捕獲光激發的電子和空穴對,延長電荷載流子的壽命,提高肖特基結光催化中的電荷分離和利用效率。

課題組設計了一種新型黑磷/鉑半導體/金屬異質結,實現太陽能高效光催化有機反應。所負載超小(約1.1 nm)鉑納米顆粒與黑磷納米片之間的強相互作用,使黑磷表面上產生PtPxOy氧化層,極大增強了黑磷納米片的穩定性。同時,該異質結構能夠有效吸收太陽能,吸收範圍覆蓋太陽光紫外至紅外區域。通過飛秒泵浦探針顯微光學系統測試發現,黑磷/鉑異質結構具有0.12 ps的超快光生電子遷移時間。通過原位X射線光電子能譜(XPS)和密度泛函理論(DFT)計算證明,光生電子在鉑納米顆粒表面能夠有效富集。在模擬太陽光驅動的有機加氫與有機氧化反應後,黑磷/鉑異質結展現出比其他鉑基催化劑高得多的催化效率,遠優於傳統的熱驅動催化效率。這種新型黑磷/鉑光催化劑在太陽能驅動的有機催化反應中具有廣泛應用潛力,本研究也為金屬/半導體異質結催化劑的製備提供了參考。團隊已申請相關專利,相關技術將依託團隊所孵化的企業中科墨磷進行產業化轉化。

——科學網

4我國首次合成阿波黴素 可對付超級細菌

9月5日,從重慶大學獲悉,該校藥學院賀耘教授團隊實現了世界上首次對阿波黴素三種化合物的全合成,該成果9月4日發表在《自然·通訊》上。

抗生素濫用導致的細菌耐藥性問題已成為臨床治療最為棘手的難題之一,多重耐藥菌甚至超級細菌的出現及蔓延,已對人類健康構成了新的威脅。阿波黴素(Albomycins)是1947年從土壤灰色鏈黴菌的代謝物中分離得到的一類具有顯著抗菌活性的天然產物,蘇聯曾用其分離出的阿波黴素治療過肺炎,效果很好,不過這種分離出的阿波黴素純度很低,有副作用。

“因為它的分子很複雜,人工合成技術難度高,一直沒有研究者成功過。”重慶大學藥學院院長、國家千人計劃專家賀耘教授介紹,6年前他帶領團隊從事阿波黴素化合物的合成研究,去年下半年他們終於成功實現阿波黴素δ1, δ2和ε三個化合物首次全合成,並對它們分別進行了活性測試,發現其各自具有不同的抗菌活性。其中,阿波黴素δ2表現出優良的抗菌活性,其最小抑菌濃度普遍低於市場上正在使用的抗生素環丙沙星、萬古黴素和青黴素,對臨床分離得到的多重耐藥菌MRSA(耐甲氧西林金黃色葡萄球菌)也有很好的抑制活性,對肺炎鏈球菌的抗菌活性更是達到了納克每毫升的級別。

超級細菌又稱多重耐藥性細菌,對抗生素有強大的抵抗作用。賀耘介紹,他們發現阿波黴素δ2不僅能殺死這些細菌,相比其他抗生素用量還低幾百倍。“如果將阿波黴素研製成新藥,有可能成為治療肺炎和抗擊一些超級病菌的特效藥物。”賀耘說。

——《科技日報》

5中國科研人員為小麥穿上納米“雨衣”

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技術原理圖。(中科院合肥物質科學研究院供圖)

近日,中科院合肥物質科學研究院技術生物所科研人員在小麥穗發芽防控技術研究方面取得新進展,利用科技力量為小麥穿上納米“雨衣”。

相關成果已被美國化學會綠色化學領域核心期刊ACS Sustainable Chemistry & Engineering接收發表。

該院技術生物所吳麗芳研究員課題組的研究人員利用經過修飾的天然納米材料為主要原料,製備出一種抗小麥穗發芽防護劑,可替代化學農藥防控穗發芽。這一成果對提高小麥品質和減少化學農藥的環境釋放具有重要意義。

小麥穗發芽作為世界性的農業問題,不僅影響產量,而且嚴重降低小麥的加工品質和種用價值,從而帶來嚴重的經濟損失。

培育穗發芽抗性品種,適期播種和收穫以及化學防控是防控穗發芽的常規做法。化學防控雖然可在一定程度上抑制穗發芽,但具有成本高、穩定性差、易造成汙染和預防的盲目性大等缺點。隨著人們對美好生活和糧食品質需求的增長,低成本、無毒、高效的抑制穗發芽技術具有很大市場需求。

課題組通過對天然納米材料凹凸棒土進行修飾,製備出一種疏水納米材料,該材料可在小麥籽粒表面形成緻密疏水結構,顯著抑制小麥種子的呼吸作用以及對水分的吸收。該技術具有使用簡便、環境友好等優勢,具有很好的應用前景。

——中國新聞網

6日本科學家將於9月測試“太空電梯”技術

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早在20世紀70年代,亞瑟 C 克拉克(Arthur C. Clarke)就向公眾介紹了他關於太空電梯的想法,這在當時引起了廣泛關注。但直到今天,這一想法仍停留在構想階段。

據外媒9月4日報道,日本科學家將於本月測試“太空電梯”技術,設想終於有望變成現實。

9月11日,日本靜岡大學的研究團隊將向國際空間站發送兩顆超小型衛星,兩顆衛星之間由10米長的鋼纜連接,在鋼纜上裝有一個形似電梯的箱子。據報道稱,這兩顆衛星在到達國際空間站後將被放入太空,研究人員將嘗試使用電機來移動鋼纜上的箱子,用以模擬太空電梯的工作原理。

目前該項目的承包商是日本大林組建築公司,這家公司在2014年對外宣佈了太空電梯計劃,並希望於2050年完成這一項目。根據其理念,太空電梯的線纜總長度將達到 96000 公里,連接海上的平臺和地球上空的衛星。

太空電梯的線纜設計有可能成為歷史上最偉大的工程成就之一。但是,想要實現這一宏偉計劃,科學家還需要克服重重挑戰。

——環球網


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