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    发布时间:2019-12-06

科学家研获新型柔性制冷方法
  10月11日在线出版的《科学》杂志刊文,报道了中美科学家联合研究团队研获的一种柔性制冷新策略——“扭热制冷”。研究发现,改变纤维内部的拈度可以实现降温。该发现为制冷领域扩充了一个新的板块,将为降低制冷领域能源损耗提供一种新的途径。
  研究人员利用橡胶、钓鱼线、纺织线以及强度更大、传热更快的镍钛形状记忆合金测试“扭热制冷”,发现可以实现更小体积、更大强度、更高效率的制冷效果。他们还制作了一个基于“扭热制冷”技术的冰箱模型,使用三根镍钛合金丝作为制冷材料,可以使流动的水获得7.7摄氏度的降温。
  “这些初步的发现距离‘扭热冰箱’的商业化依然有很长的路要走,也存在很多机遇与挑战。”参加联合研究的科研人员说,“这些挑战包括,开发新型的器件与材料以提高循环使用寿命,合理利用输入功率以提高效率。潜在的机遇包括,除使用商业化的现有材料外,进一步优化‘扭热制冷’材料,可以获得最佳的性能”。
  
科学家揭示“百炼钢”化为“绕指柔”的内部机制
  中美科学家团队合作揭示了金属材料同时具备高强度和高塑性的内部机制,这一发现将为关键材料的性能优化设计和高性能合金研发提供支撑。相关成果于北京时间10月10日在线刊登于《自然》杂志。
  近年来科学家们发现,将多种元素等原子比固溶在一起,理论上能够制得原子排列有序而元素排列无序的高熵合金,部分高熵合金可以同时具备高强度和高塑性,从而打破传统金属中“鱼与熊掌”难以兼得的困境。中美科学家团队通过合作,从解密高熵合金中元素分布入手,揭开了“百炼钢”化成“绕指柔”的奥秘。
  高熵合金由多种元素高浓度固溶在一起,晶体结构清楚而原子分布混乱。研究人员通过原子尺度的元素分布表征,发现高熵合金中的元素出现了独特的浓度波起伏,各种元素的浓度在晶格间25%到15%震荡。
  原子的局部不规则排列被称为位错,其存在对材料的物理性能,尤其是力学性能,具有极大的影响。在高倍电镜下,研究人员看到,高熵合金中一条条的位错线,好像一浪又一浪的钱塘潮,滚滚向前,并形成了“交叉潮”甚至“回头潮”。这样的位错移动导致位错之间的相互作用增加,提供了更多变形的可能,使得合金有更好的均匀变形能力,又有更好的强度。
  研究人员介绍,高熵合金中独特的浓度波调控极为精细且具有连续性,是一种可控和高效的材料强韧化方法。高熵合金强度与塑性兼得的特点以及优良的低温性能,在航空等对温度要求较严苛领域的材料制备上大有可为,在防撞领域上也将有重要应用。
  
中国科学家率先揭示国人肝癌发生发展机制
  近日,中国科学院院士樊嘉团队的最新研究率先揭示了中国肝癌突变谱与西方肝癌突变谱的不同之处,实现了对乙肝相关肝癌的多组学、多层次、多维度的系统性分析。
  据了解,在中国,肝癌是发病率第四位、死亡率第二位的恶性肿瘤;全球每年超过一半的新发和死亡肝癌病例发生在中国,约85%的中国肝癌患者具有乙肝病毒感染的背景。研究人员根据中国人群肝癌特点将肝癌患者分为代谢驱动型、微环境失调型和增殖驱动型3个亚型。3个亚型患者的临床预后和潜在治疗靶点显著不同。该研究有望为肝癌的预后判断、分子分型和个性化治疗提供精准指导。
  据悉,国际顶级生物医学期刊Cell在线发表了樊嘉院士团队的最新成果。团队通过关联分析与生物学实验,全面解析了肝癌分子特征和发生发展的机制,提示了基于中国人肝癌数据开展临床转化研究的必要性。团队的研究为更深入地探索肝癌发生发展机制及指导肝癌的个体化精准诊疗带来了新的希望。
  据樊嘉介绍,中国相当一部分乙肝患者曾接受过中医药治疗,中药的不当使用与肝癌的发生发展具有一定的相关性。研究发现,35%的肝癌样本中含有马兜铃酸诱导的基因突变标记性特征。樊嘉表示,考虑到马兜铃酸的肝癌致癌作用,建议在临床上应谨慎使用含有马兜铃酸的中草药。据悉,该研究还系统地提示了代谢异常在肝癌发生发展中的重要作用。
  该研究中收录了不少患者的血液标本,根据3种亚型分类,未来团队将从血液样本中寻找不同的生物标志物,以助力临床医生精准诊断与治疗。
  
我国极地科学基础研究确定6大优先领域
  国家海洋局极地考察办公室主任秦为稼10月8日在“2019中国极地科学学术年会”上表示,由极地考察办公室牵头组织编写的《极地科学基础研究优先领域》规划,已确定6大优先领域,希望未来5~10年科学家能对此6大领域的创新研究有所贡献。
  6大优先领域具体包括:极地冰盖不稳定性和海平面变化,北极海—冰—气相互作用及其气候效应,南大洋环流变化及其全球效应,南北极地质过程及资源环境效应,极地生态系统的敏感性与脆弱性,日地耦合与极区大气圈层相互作用。
  秦为稼说,从2018年9月开始,极地考察办公室牵头组织编写《极地科学基础研究优先领域》规划,来自自然资源部、教育部、中国科学院、中国气象局的100余位长期从事极地考察和研究工作的专家参与了编写。“创新是引领极地事业发展的第一动力,在极地全局工作中的作用至关重要。”秦为稼说,科学研究是极地创新的供给侧,必须通过汇聚四面八方的科技精英壮大极地科学研究力量,提升原始创新能力,提高创新层次级别。
  新时代下,如何更好地发挥极地考察工作对科学研究的支撑作用?秦为稼认为,要坚持战略导向、任务导向和科技导向,统筹推进科学研究、考察业务和支撑保障的协同发展,突出交叉和融合,强化国际交流合作,注重人才和项目支持相统一,大力弘扬科学精神,倡导优良学风和作风,加大科学传播力度,培育良好的科研生态环境。
  中国极地科学学术年会是极地科学研究领域一年一度的盛会。2019年举行的是第15次中国极地科学学术年会,由中国极地研究中心和中国海洋学会联合主办,对全球变化背景下的冰冻圈雪冰演化、极地海洋环境变化与生态效应、极地新兴污染物赋存及生态环境影响等11个研究方向进行学术交流。
  
科学家破解亚热带森林群落物种共存“密码”
  我国科研团队日前揭示了不同功能型土壤真菌驱动亚热带森林群落多样性的作用方式,为建立亚热带森林生态系统修复理论、技术集成和示范提供了重要的科学基础。该成果10月4日由国际知名学术期刊《科学》在线发表。
  研究人员历经10年,系统监测了浙江省开化县古田山24公顷样地内超过100个物种、2.5万多株木本植物幼苗,并选取34个物种、320个植物个体,利用高通量测序技术测定了植物根际土壤真菌群落组成。在此基础上,对群落内植物种内相互作用强度和植物累积不同功能型土壤真菌速度的种间差异进行了定量评估。
  分析结果显示,植物累积病原真菌和外生菌根真菌的速度在物种间存在显著差异,并呈显著负相关。该研究首次实验证明了植物种内相互作用强度是由有害的病原真菌和有益的菌根真菌相互作用共同决定的,颠覆了基于病原菌—植物种内相互作用的经典群落多样性维持理论。
  亚热带常绿阔叶林是我国分布范围最广、面积最大、生物多样性最高的森林植被类型,约占国土面积的1/4。但经历了史上频繁、大规模的人为干扰,绝大部分原生性植被特别是低海拔地区的原生地带性植被多已消失殆尽,少量保存的原始林也较为破碎,亟须在科学研究的指导下进行保护和修复。科
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