癌细胞为啥朝一个方向运动?牙齿能否再生……这些研究 拓展了我们的认知边界

4月21日举行的四川省科学技术奖励大会上,11个项目获自然科学类四川省科技进步奖。这类奖项侧重的,就是基础研究和应用基础研究。通过梳理这些奖项,可勾勒出在为拓展人类认知边界的征途上,四川科学家取得的最新进展。

癌细胞为啥朝一个方向运动?牙齿能否再生……这些研究 拓展了我们的认知边界

看基础研究

四川科学家的一项研究,成全球物理学研究生的必修课教材

基础研究和应用基础研究,有何差别?省科技厅相关负责人介绍,前者更重视对自然界规律的研究,相对不太考虑成果“怎么用”;而后者有更明确的应用方向。

四川大学物理学院教授傅子文的获奖项目,就完全符合人们对“基础研究”的认知。由他主持的“格点量子色动力学基本公式的理论拓展及其应用”成果,入选全球顶级科技出版社施普林格的必修课教材《物理学讲义》。换言之,全世界大批物理学研究生,都会通过这位四川科学家的研究,来认识这个世界。

他研究的究竟是什么?“大家知道原子弹的核裂变,就是两个粒子碰撞产生反应。”傅子文介绍,反应的剧烈程度,很大程度上取决于粒子碰撞时接触面积的大小。怎么计算接触面积,就变得很重要。此前全球科学家们通力合作,已拿出相关计算公式,但适用范围很窄。“我们的贡献,就是把适用范围推广了——过去只有两个质量相同的粒子碰撞才能套用公式,调整后即便质量不同也能适用了。”这为人类认知微观粒子世界,提供了新工具。

同样提供认知“新工具”的,还有四川大学化学学院教授余孝其的“基于联萘酚结构的荧光探针”研究。“人体内有很多活性小分子,像氨基酸、活性氧……它们的变化,对生命体有啥影响?目前认识还不够。”余孝其和团队提供了一种比现有方法更精确的探针,能帮助科学家们更好掌握活性分子的变化,从而进一步研究它们和疾病间的关系。

蜜蜂为啥朝有花的地方飞?癌细胞为啥会做有方向性的运动?……生物的聚集现象让人着迷。从上世纪起全球科学家就不断提出模型,希望能解释这种趋化现象。“2005年美国科学院院报发表关于一个新模型的论文,让学界很兴奋:观察到的现象,都能在模型中得到解释。”电子科技大学数学科学学院教授向昭银介绍,但毕竟不可能把所有案例都放进模型中验证。怎么证明它到底对不对?他和团队率先从数学层面证明了模型的合理性,为全球科学家推广应用提供基础。

看应用基础研究

新的信息存储方式、让“掉了的牙再长出来”……这些项目或将改变我们的生活

应用基础研究,更像是针对某一应用的理论性研究工作。

“简单来说,我们在研究一种未来的信息存储方式。”四川师范大学物理与电子工程学院教授赵国平介绍,他和团队研究的“磁性纳米材料的斯格明子动力学”主要用于磁性存储,电脑中常见的固态硬盘、机械硬盘,都属于磁性存储。但斯格明子相关研究带来的,是体积更小、稳定性和抗干扰性更好的下一代信息存储方式。

赵国平和团队在全世界首次明确了斯格明子间的最短距离,即让人类了解这种存储方式可能的存储密度是多少。赵国平展示了2018年法国一场顶级学术会议的照片。在那场大会上,诺贝尔物理学奖得主阿尔贝·费尔引用并认可了四川科学家的研究,这让团队兴奋不已。

田卫东研究的,则是怎么让“掉了的牙再长出来”。

“人的肝脏,切掉一部分都可以再长出来,牙齿为什么不可以?”这位四川大学华西口腔医院口腔再生医学国家地方联合工程实验室主任牵头完成的“基于干细胞的牙再生研究”,就是希望通过干细胞让牙齿再生。目前,团队对干细胞在牙齿发育中的作用和机制等方面取得积极进展。“目前人类要实现‘种牙得牙’还有难度,但我们毕竟在一步步前进。”

西南交大高速铁路线路工程教育部重点实验室主任王平的研究,或许离应用最近。他和团队的“高速铁路轮轨滚振动耦合作用机理与接触行为调控”课题,用一句话总结,就是研究“列车轮子和轨道的关系”。高速列车的出现,让“轮与轨”的部分传统理论不再适用。在超过350公里的速度下,轮子与轨道相互作用的原理是什么?王平和团队回答了这个问题,相关成果已用于指导成渝中线等国内新建高铁的设计。

成果点击

项目名称

载人航天器舱内抗菌材料研制及推广应用

送上“天宫”的高效广谱抗菌材料

四川省科学技术奖励大会上,由西南交通大学等单位完成的“载人航天器舱内抗菌材料研制及推广应用”获2019年度四川省科技进步奖一等奖。

该项目研制了具有高效广谱抗菌的系列杂化纳米抗菌材料和专用技术,满足了载人航天器设计和相关试验任务对舱内抗菌材料的要求。

项目成果参与完成了天宫一号和天宫二号相关科研试验任务,支撑了我国载人航天器舱室材料选型和微生物控制的技术体系。经权威机构检测,纳米抗菌材料及制品对典型微生物抗菌率超99.99%。获国家发明专利7项,成果应用近3年销售逾2亿元。

项目名称

膨胀土地区高速铁路路基关键技术研究

攻克岩土“癌症”为高铁路基保驾护航

四川省科学技术奖励大会上,中铁二院工程集团有限责任公司主持完成的“膨胀土地区高速铁路路基关键技术研究”获四川省科技进步奖一等奖。

“膨胀土在我国四川、广西、云南等22个省区市分布广泛,具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载力急剧衰减等特性,性质极不稳定,在岩土工程界素有‘癌症’之称。”四川省勘察设计大师、中铁二院副总工程师、项目负责人李安洪介绍,在膨胀土上修建高铁,路基变形控制被视为世界性工程技术难题。“高速铁路路基变形控制标准为5-15毫米,是传统普速铁路的5%-10%,这种‘毫米级’变形控制是保证高铁高速、平稳、安全运行的核心技术。”

项目组经过10余年攻关,掌握了膨胀土地区高速铁路路基变形控制成套技术,实现了膨胀土路基“毫米级”变形控制。

目前,这项成果已全面应用于成绵乐、成都至贵阳、上海至昆明、贵阳至广州、川南城际等10余条高速铁路建设,推动了高铁路基工程技术进步,也为成渝中线高铁、川藏铁路修建提供了技术储备。

项目名称

强适应型智能化电力巡检机器人关键技术及应用

不惧恶劣气候的智能电力巡检机器人

四川省科学技术奖励大会上,西南科技大学等单位主持完成的“强适应型智能化电力巡检机器人关键技术及应用”荣获2019年度四川省科技进步奖二等奖。

该项目针对电力巡检机器人的智能化等技术攻关,提出了基于仿人-膜计算的智能巡检机器人定位、导航与作业规划方法;实现了恶劣气候、复杂工况下对电网设备的高精度快速检测,具备智能化的电网设备故障诊断与应急处置能力。

目前,该项目已应用于全国28省880余座发电厂、变配电站等环节,带来直接经济效益超12亿元。

(来源:四川日报)


分享到:


相關文章: