生態(tài)系統(tǒng)突變及早期信號(hào)研究取得進(jìn)展

近日，英國(guó)Nature雜志報(bào)道了中科院南京地理與湖泊研究所研究人員聯(lián)合英國(guó)Southampton大學(xué)以及荷蘭Wageningen大學(xué)關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)突變及其早期信號(hào)的重要研究成果。

生態(tài)系統(tǒng)變化往往存在突變點(diǎn)，即在長(zhǎng)時(shí)間能量集聚之后會(huì)突然由一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變至另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。這種狀態(tài)的轉(zhuǎn)變往往讓人始料未及，產(chǎn)生嚴(yán)重后果，并且難以恢復(fù)。例如北極湖泊的快速萎縮以及生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變化、我國(guó)東部湖泊的藍(lán)藻爆發(fā)等。在全球人類活動(dòng)不斷加強(qiáng)的大背景下，人們無(wú)法確定生態(tài)系統(tǒng)是否都在安全范圍內(nèi)運(yùn)行，更難以預(yù)料生態(tài)系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展方向。

生態(tài)系統(tǒng)突變的早期信號(hào)提取研究有助于避免災(zāi)難性事件的發(fā)生，因此，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、抵抗力、反饋機(jī)制的研究成為生態(tài)學(xué)領(lǐng)域主攻的方向。

然而，當(dāng)前大量研究主要基于臨界放緩理論，且大部分結(jié)果也完全基于模型，并沒(méi)有得到自然生態(tài)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)，由此存在諸多的不確定性，對(duì)其理論基礎(chǔ)在實(shí)際應(yīng)用中是否合適一直存在爭(zhēng)論。

該研究得到了科技部全球變化重大研究計(jì)劃項(xiàng)目的資助，以云南洱海為例，采用古湖沼和現(xiàn)代湖泊監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并結(jié)合模型，分析研究了洱海富養(yǎng)化過(guò)程中生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換特點(diǎn)，探討了湖泊生態(tài)系統(tǒng)突變的早期信號(hào)表征，揭示了在強(qiáng)烈干擾條件下，生態(tài)系統(tǒng)在突變前存在頻繁波動(dòng)特征，即flickering現(xiàn)象。該研究為生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生突變的早期信號(hào)提取提供重要理論依據(jù)。研究同時(shí)認(rèn)為，在評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)安全性方面，應(yīng)更加重視flickering現(xiàn)象的出現(xiàn)。該項(xiàng)研究為利用古湖沼學(xué)和模擬手段，開(kāi)展復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)期變化研究提供了新思路。

我國(guó)環(huán)境一號(hào)C星獲取首幅影像圖

12月9日，環(huán)境一號(hào)C星有效載荷首次開(kāi)機(jī)成像，成功獲取首幅合成孔徑雷達(dá)影像圖，影像圖圖像清晰，層次分明，信息豐富。至此，環(huán)境一號(hào)C星實(shí)現(xiàn)星地鏈路連通，星地系統(tǒng)工作正常。

9日18時(shí)19分，環(huán)境一號(hào)C星下傳第一軌數(shù)據(jù)。中科院對(duì)地觀測(cè)中心密云接收站準(zhǔn)時(shí)捕獲并成功接收全部數(shù)據(jù)。中國(guó)資源衛(wèi)星應(yīng)用中心成功完成標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品生產(chǎn)，形成了第一幅影像圖——鄭州地區(qū)SAR圖像。

據(jù)介紹，環(huán)境一號(hào)C星于今年11月19日發(fā)射，是我國(guó)首顆民用合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星，具備空間分辨率5米條帶和20米掃描兩種成像模式，幅寬分別為40千米和100千米；具有全天時(shí)、全天候的成像能力，可以不受天氣影響，在多云、陰雨、大霧等任何惡劣天氣條件下，準(zhǔn)確獲取地表真實(shí)的圖像。相比光學(xué)成像衛(wèi)星，環(huán)境一號(hào)C星對(duì)地觀測(cè)效率大幅提高，大大提升了我國(guó)對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星的總體觀測(cè)能力。

該星配置的S波段合成孔徑雷達(dá)，可獲取地物S波段影像信息，有效補(bǔ)充國(guó)際合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星數(shù)據(jù)的不足，將與其他國(guó)家在軌運(yùn)行的雷達(dá)衛(wèi)星一起，形成更加豐富的觀測(cè)譜段，使國(guó)際對(duì)地觀測(cè)體系更加完善，地物信息識(shí)別能力更強(qiáng)。

據(jù)悉，環(huán)境一號(hào)C星還將繼續(xù)進(jìn)行在軌調(diào)試運(yùn)行。投入使用后，將與之前成功發(fā)射的環(huán)境一號(hào)A、B星組成我國(guó)環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)小衛(wèi)星星座，形成具備中高空間分辨率、高時(shí)間分辨率、高光譜分辨率和寬覆蓋的對(duì)地觀測(cè)遙感系統(tǒng)，迅速、準(zhǔn)確地獲取我國(guó)大部分地區(qū)的自然災(zāi)害、生態(tài)和環(huán)境污染發(fā)生、發(fā)展與演變過(guò)程的相關(guān)信息，大幅提升我國(guó)環(huán)境與災(zāi)害的及時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)能力，為我國(guó)環(huán)境保護(hù)和防災(zāi)減災(zāi)事業(yè)發(fā)展提供強(qiáng)有力的保障。

研究發(fā)現(xiàn)尿液細(xì)胞可重編程為多能干細(xì)胞

人體每天排出的一些廢物有可能成為強(qiáng)大的腦細(xì)胞來(lái)源用于研究疾病，甚至有一天還可能用于神經(jīng)退行性疾病的治療?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種相對(duì)簡(jiǎn)單的方法將人體尿液排出的細(xì)胞誘導(dǎo)生成有價(jià)值的神經(jīng)元。

研究論文在線發(fā)布于近期的《自然方法》（Nature Methods）雜志上，Nature官網(wǎng)第一時(shí)間對(duì)相關(guān)成果進(jìn)行了新聞報(bào)道。這一技術(shù)沒(méi)有涉及胚胎干細(xì)胞。眾所周知，當(dāng)移植到人體時(shí)胚胎干細(xì)胞存在一些嚴(yán)重的缺陷，例如腫瘤形成風(fēng)險(xiǎn)。新技術(shù)利用的是尿液中的普通細(xì)胞，研究人員將它們轉(zhuǎn)化成了神經(jīng)祖細(xì)胞（neural progenitor cell）。

相比當(dāng)前的方法，這些前體細(xì)胞可幫助研究人員更快地生成來(lái)源于患者、滿足個(gè)體需要的細(xì)胞。

研究人員通常是通過(guò)重編程培養(yǎng)的皮膚細(xì)胞和血液細(xì)胞來(lái)生成誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS)的，iPS細(xì)胞可以進(jìn)而形成機(jī)體內(nèi)所有的細(xì)胞。但尿液是一種更加方便的來(lái)源。

來(lái)自中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院的干細(xì)胞生物學(xué)家裴端卿（Duanqing Pei）和同事們?cè)谝酝难芯恐凶C實(shí)可將尿液中的腎上皮細(xì)胞重編程為iPS細(xì)胞。

然而當(dāng)時(shí)研究小組采用的是細(xì)胞重編程的一種常用技術(shù)——利用逆轉(zhuǎn)錄病毒將多能性基因插入到細(xì)胞中。這改變了細(xì)胞的遺傳構(gòu)成，有可能使它們具有不可預(yù)測(cè)性。

因此，在新研究中，裴端卿及同事們利用了不會(huì)整合到細(xì)胞基因組中的載體來(lái)導(dǎo)入基因。

在他們的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，研究人員僅在12天時(shí)間就生成了與多能干細(xì)胞相似的，來(lái)自尿液的重編程細(xì)胞圓形克隆，將通常生成iPS細(xì)胞所需的時(shí)間縮短至一半。

當(dāng)進(jìn)一步培養(yǎng)時(shí)，克隆呈現(xiàn)出與神經(jīng)干細(xì)胞相同的玫瑰花環(huán)（rosette）形狀。

裴端卿和同事們將細(xì)胞轉(zhuǎn)移到神經(jīng)元生長(zhǎng)培養(yǎng)基中，發(fā)現(xiàn)這些重編程細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)一步生成了功能性的神經(jīng)元。當(dāng)研究小組重復(fù)這一實(shí)驗(yàn)，并將這些細(xì)胞移植到新生大鼠大腦中時(shí)，細(xì)胞沒(méi)有形成腫瘤。

相反，研究人員在4周后檢測(cè)大鼠大腦，證實(shí)細(xì)胞呈現(xiàn)出神經(jīng)元的形狀和分子標(biāo)記物。

神經(jīng)祖細(xì)胞能夠在培養(yǎng)物中增殖，由此研究人員可以生成大量細(xì)胞供實(shí)驗(yàn)所用。獲得足量的細(xì)胞此前一直是這些“直接重編程”技術(shù)存在的一個(gè)主要問(wèn)題，相比生成及誘導(dǎo)iPS細(xì)胞分化，新技術(shù)能夠更快地生成神經(jīng)元。

加拿大多倫多病童醫(yī)院醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)家James Ellis說(shuō)：“這肯定能夠加快研究的速度?！?Ellis主要利用患者特異性的iPS細(xì)胞從事自閉癥譜系障礙研究?？的腋翊髮W(xué)健康中心遺傳學(xué)家Marc Lalande說(shuō)：“新方法的優(yōu)勢(shì)在于：可以從幾乎所有患者處獲得這些尿液來(lái)源的細(xì)胞。”他表示：“我們從事兒童疾病研究。相比抽血，從孩子那里獲得尿液樣本更為容易?！?/p>

中國(guó)首次受控生態(tài)生保集成試驗(yàn)成功

中國(guó)航天員中心參試乘員唐永康、米濤在密閉試驗(yàn)艙內(nèi)結(jié)束為期30天的科學(xué)試驗(yàn)順利出艙，我國(guó)首次受控生態(tài)生保集成試驗(yàn)獲得圓滿成功。

試驗(yàn)驗(yàn)證了我國(guó)自主研制的受控生態(tài)生保系統(tǒng)集成實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)推進(jìn)我國(guó)長(zhǎng)期載人航天飛行環(huán)控生保技術(shù)發(fā)展具有標(biāo)志性意義。

“離開(kāi)地球家園，飛向浩瀚太空，開(kāi)展長(zhǎng)時(shí)間、遠(yuǎn)距離、多乘員深空探測(cè)和地外星球開(kāi)發(fā)，是人類未來(lái)航天技術(shù)發(fā)展的必然方向，而建立受控生態(tài)生保系統(tǒng)是解決航天員生命保障問(wèn)題的根本途徑?！敝袊?guó)航天員中心副主任鄧一兵表示，成功實(shí)施空間交會(huì)對(duì)接和建立空間站之后，開(kāi)展載人登月和建立月球基地將成為我國(guó)載人航天的重大戰(zhàn)略目標(biāo)。

據(jù)介紹，受控生態(tài)生保系統(tǒng)又稱生物再生式生保系統(tǒng)，主要通過(guò)高等植物和微藻，為航天員生產(chǎn)食物、氧氣和水，并去除航天員產(chǎn)生的二氧化碳等氣體；通過(guò)飼養(yǎng)動(dòng)物為乘員提供動(dòng)物蛋白；通過(guò)微生物分解作用，將系統(tǒng)內(nèi)的廢物轉(zhuǎn)化為可再用物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)的完全閉合循環(huán)。

鄧一兵介紹，該系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)食物、氧氣和水等基本生保物質(zhì)的全部再生，可大大減少地面后勤補(bǔ)給，并為航天員提供一個(gè)鮮活的綠色環(huán)境，從而調(diào)節(jié)其心理狀態(tài)。

11月1日8時(shí)45分，“2人30天受控生態(tài)生保系統(tǒng)集成試驗(yàn)”在北京航天城正式啟動(dòng)。本次試驗(yàn)依托中國(guó)航天員中心自主建設(shè)的受控生態(tài)生保系統(tǒng)集成實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，重點(diǎn)研究密閉系統(tǒng)中人與植物間的氧氣、二氧化碳、水等物質(zhì)的動(dòng)態(tài)平衡調(diào)控機(jī)制，并掌握就地供應(yīng)乘員新鮮食物的方法。

試驗(yàn)中，植物培養(yǎng)面積為36平方米，種植生菜、油麥菜、紫背天葵、苦菊4種可食用蔬菜，主要用于為2名參試乘員提供呼吸用氧，并吸收乘員呼出的二氧化碳，保證每名乘員每餐食用30～50克新鮮蔬菜。

參試乘員唐永康說(shuō)：“試驗(yàn)還穿插進(jìn)行了密閉生態(tài)系統(tǒng)中的植物生理、乘員生物節(jié)律與熱反應(yīng)、中醫(yī)辨證，以及心理學(xué)、工效學(xué)、食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)、環(huán)境醫(yī)學(xué)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)、醫(yī)監(jiān)醫(yī)保和空間站衛(wèi)生清潔制度驗(yàn)證等方面的實(shí)驗(yàn)，并與德國(guó)合作開(kāi)展了密閉環(huán)境中的乘員核心體溫生物節(jié)律研究?！?/p>

據(jù)了解，中國(guó)航天員中心受控生態(tài)生保系統(tǒng)集成實(shí)驗(yàn)平臺(tái)于2011年建成，具備氧氣應(yīng)急補(bǔ)充、二氧化碳應(yīng)急去除、大氣微量有害氣體凈化、睡眠保障、衛(wèi)生保障、醫(yī)學(xué)保障、安全保障等功能，艙內(nèi)大氣環(huán)境、光照和營(yíng)養(yǎng)條件等參數(shù)均實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，確保了參試乘員的安全、健康和舒適。

嫦娥二號(hào)工程完美收官

12月13日，嫦娥二號(hào)衛(wèi)星飛離日地拉格朗日L2點(diǎn)195天后，成功飛抵距地球約700萬(wàn)公里遠(yuǎn)的深空，以10.73公里/秒的相對(duì)速度，與圖塔蒂斯小行星由遠(yuǎn)及近擦身而過(guò)，首次實(shí)現(xiàn)我國(guó)對(duì)小行星的飛越探測(cè)。至此，嫦娥二號(hào)再拓展試驗(yàn)圓滿成功，嫦娥二號(hào)工程完美收官。

13日16時(shí)30分09秒，嫦娥二號(hào)與小行星最近相對(duì)距離達(dá)到3.2公里。交會(huì)時(shí)嫦娥二號(hào)星載監(jiān)視相機(jī)對(duì)小行星進(jìn)行了光學(xué)成像，這是國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)對(duì)該小行星近距離探測(cè)。

嫦娥二號(hào)是我國(guó)科技重大專項(xiàng)探月工程二期的先導(dǎo)星，于2010年10月1日發(fā)射，至2011年4月1日半年設(shè)計(jì)壽命期滿，全面實(shí)現(xiàn)了既定的六大工程目標(biāo)和四大科學(xué)探測(cè)任務(wù)。

中國(guó)探月工程首任總指揮欒恩杰表示：“嫦娥二號(hào)本是嫦娥一號(hào)的備份，我們?cè)?jì)劃用它來(lái)彌補(bǔ)嫦娥一號(hào)任務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)。”

為將衛(wèi)星潛力發(fā)揮到極致，國(guó)防科工局會(huì)同總裝備部、中國(guó)科學(xué)院、航天科技集團(tuán)等單位，組織專家深入論證方案，經(jīng)工程總指揮系統(tǒng)批準(zhǔn)，在嫦娥二號(hào)半年設(shè)計(jì)壽命期滿、全面實(shí)現(xiàn)工程目標(biāo)和科學(xué)探測(cè)任務(wù)后，分別作出了兩個(gè)重要決定：一是開(kāi)展飛往L2點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)探測(cè)的拓展試驗(yàn)；二是開(kāi)展飛越探測(cè)小行星的再拓展試驗(yàn)。

2011年4月下旬至5月底，開(kāi)展了補(bǔ)拍月球南北兩極漏拍點(diǎn)和再次對(duì)嫦娥三號(hào)預(yù)選著陸區(qū)進(jìn)行高清晰成像拓展試驗(yàn)。同年6月9日開(kāi)展了第三項(xiàng)拓展試驗(yàn)——受控從月球軌道出發(fā)飛往日地拉格朗日L2點(diǎn)。8月25日起，嫦娥二號(hào)環(huán)繞L2點(diǎn)進(jìn)行了為期10個(gè)月的科學(xué)探測(cè)，獲得了地球遠(yuǎn)磁尾離子能譜、太陽(yáng)耀斑爆發(fā)和宇宙伽馬爆的科學(xué)數(shù)據(jù)，拓展試驗(yàn)取得圓滿成功。

今年6月1日，嫦娥二號(hào)衛(wèi)星受控成功變軌，脫離L2點(diǎn)環(huán)繞軌道，飛往圖塔蒂斯小行星，開(kāi)展了再拓展試驗(yàn)。

承擔(dān)“落月”任務(wù)的嫦娥三號(hào)正樣研制進(jìn)展順利，各項(xiàng)工作抓緊推進(jìn)，將于2013年下半年擇機(jī)發(fā)射。嫦娥三號(hào)任務(wù)技術(shù)更新，風(fēng)險(xiǎn)更高，難度更大，責(zé)任更重，將實(shí)現(xiàn)我國(guó)航天器首次在地外天體軟著陸，為我國(guó)深空探測(cè)的發(fā)展進(jìn)一步奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

2013 年基金項(xiàng)目申請(qǐng)和接收規(guī)定有較大變化

日前，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)發(fā)布《關(guān)于2013年度國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目申請(qǐng)與結(jié)題等有關(guān)事項(xiàng)的通告》，開(kāi)始安排2013年度國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目申請(qǐng)和2012年應(yīng)結(jié)題項(xiàng)目的結(jié)題工作。該通告涉及2013年科學(xué)基金項(xiàng)目申請(qǐng)接受方式、限項(xiàng)規(guī)定、申請(qǐng)人事項(xiàng)和依托單位事項(xiàng)等重要問(wèn)題，其中2013年科學(xué)基金申請(qǐng)接收有較大變化。

自2013年起，基金委常設(shè)“項(xiàng)目材料接收工作組”，負(fù)責(zé)統(tǒng)一接收依托單位報(bào)送或郵寄的《國(guó)家自然科學(xué)基金申請(qǐng)書(shū)》、《國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目計(jì)劃書(shū)》和《國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告》，基金委各科學(xué)部及相關(guān)局室不再接收上述材料?；鹞唤邮諅€(gè)人直接報(bào)送和非依托單位報(bào)送的項(xiàng)目材料。

項(xiàng)目申請(qǐng)

根據(jù)《國(guó)家自然科學(xué)基金條例》規(guī)定，基金委在2012年12月發(fā)布《2013年度國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》（簡(jiǎn)稱《指南》），引導(dǎo)科學(xué)技術(shù)人員申請(qǐng)項(xiàng)目。

1. 自2013年開(kāi)始，對(duì)申請(qǐng)項(xiàng)目的限項(xiàng)規(guī)定進(jìn)行部分調(diào)整。

（1）國(guó)家重大科研儀器設(shè)備研制專項(xiàng)（自由申請(qǐng)項(xiàng)目）計(jì)入有關(guān)限項(xiàng)申請(qǐng)總數(shù)；（2）2012年已獲得科學(xué)基金資助（不包括一年期資助項(xiàng)目）的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人當(dāng)年不得申請(qǐng)同類型項(xiàng)目。

2. 自2014年開(kāi)始，2012年和2013年連續(xù)申請(qǐng)面上項(xiàng)目未獲得資助的申請(qǐng)人當(dāng)年暫停面上項(xiàng)目申請(qǐng)1年。

3. 依托單位應(yīng)對(duì)本單位在站博士后人員的項(xiàng)目申請(qǐng)分別提供書(shū)面承諾函，該承諾函作為附件隨紙質(zhì)申請(qǐng)書(shū)一并報(bào)送。承諾函內(nèi)容包括：保證在站博士后人員獲得項(xiàng)目資助后，延長(zhǎng)其在站期限至項(xiàng)目資助期滿并負(fù)責(zé)解決其延長(zhǎng)期間的生活費(fèi)用；或出站留在依托單位繼續(xù)從事相關(guān)研究。否則，基金委不受理在站博士后人員的項(xiàng)目申請(qǐng)。

申請(qǐng)接收

1. 基金委2013年度項(xiàng)目申請(qǐng)集中接收工作自2013年3月1日開(kāi)始，3月20日16時(shí)截止（法定節(jié)假日不辦公，3月16日和17日除外）。2013年3月16日至20日在基金委中德中心多功能廳辦公。

2.對(duì)于隨時(shí)受理申請(qǐng)的國(guó)際（地區(qū)）合作與交流項(xiàng)目，申請(qǐng)人應(yīng)避開(kāi)集中接收期提交申請(qǐng)。

申請(qǐng)人事項(xiàng)

2013年度申請(qǐng)書(shū)撰寫采用離線和在線兩種方式。

采用離線撰寫申請(qǐng)書(shū)方式的項(xiàng)目類型包括：面上項(xiàng)目（不含青年科學(xué)基金—面上項(xiàng)目連續(xù)資助項(xiàng)目）、青年科學(xué)基金項(xiàng)目和地區(qū)科學(xué)基金項(xiàng)目。申請(qǐng)人于2013年1月1日后訪問(wèn)科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)下載2013年版申請(qǐng)書(shū)，不得使用以前版本的申請(qǐng)書(shū)。申請(qǐng)人完成申請(qǐng)書(shū)撰寫后，向依托單位提交電子申請(qǐng)書(shū)和簽字后的紙質(zhì)申請(qǐng)書(shū)原件（包含附件材料）。申請(qǐng)人應(yīng)保證紙質(zhì)申請(qǐng)書(shū)與電子版內(nèi)容一致。

采用在線撰寫申請(qǐng)書(shū)方式的項(xiàng)目類型包括：重點(diǎn)項(xiàng)目、重大項(xiàng)目、重大研究計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家基礎(chǔ)科學(xué)人才培養(yǎng)基金項(xiàng)目、青年科學(xué)基金—面上項(xiàng)目連續(xù)資助項(xiàng)目、優(yōu)秀青年科學(xué)基金項(xiàng)目、國(guó)家杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目、創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目、海外及港澳學(xué)者合作研究基金項(xiàng)目、聯(lián)合基金項(xiàng)目、國(guó)家重大科研儀器設(shè)備研制專項(xiàng)、科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究專款項(xiàng)目、科普項(xiàng)目、數(shù)學(xué)天元青年基金項(xiàng)目、重大國(guó)際（地區(qū)）合作研究項(xiàng)目、國(guó)際（地區(qū)）合作研究與交流項(xiàng)目等。

申請(qǐng)人完成申請(qǐng)書(shū)撰寫后，在線提交電子申請(qǐng)書(shū)及其電子附件材料，下載并打印最終PDF版本申請(qǐng)書(shū)，向依托單位提交簽字后的紙質(zhì)申請(qǐng)書(shū)原件，無(wú)需提交紙質(zhì)附件材料（有關(guān)證明信、推薦信、承諾函等紙質(zhì)材料原件除外）。

依托單位事項(xiàng)

依托單位應(yīng)對(duì)本單位申請(qǐng)人所提交申請(qǐng)材料的真實(shí)性和完整性進(jìn)行審核，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)將申請(qǐng)材料報(bào)送基金委。

依托單位應(yīng)在基金委規(guī)定的項(xiàng)目申請(qǐng)截止日期前提交本單位電子申請(qǐng)書(shū)及其電子附件材料，并統(tǒng)一報(bào)送經(jīng)單位簽字蓋章后的紙質(zhì)申請(qǐng)書(shū)原件（一式一份）及要求報(bào)送的紙質(zhì)附件材料。

報(bào)送申請(qǐng)材料時(shí)，還應(yīng)包括：本單位公函和申請(qǐng)項(xiàng)目清單。材料不完整不予接收。提交電子申請(qǐng)書(shū)時(shí)，對(duì)離線撰寫的申請(qǐng)書(shū)可通過(guò)自然科學(xué)基金項(xiàng)目申報(bào)系統(tǒng)打包上傳或通過(guò)系統(tǒng)逐項(xiàng)提交，對(duì)在線撰寫的申請(qǐng)書(shū)需通過(guò)系統(tǒng)逐項(xiàng)確認(rèn)。

基金委于2013年5月5日前公布申請(qǐng)項(xiàng)目初審結(jié)果，并受理復(fù)審申請(qǐng)。

首臺(tái)數(shù)字化正電子發(fā)射斷層成像儀問(wèn)世

華中科技大學(xué)教授謝慶國(guó)帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)，成功研發(fā)出世界首臺(tái)數(shù)字化正電子發(fā)射斷層成像儀（PET）。

利用該數(shù)字PET追蹤到的腫瘤，僅為目前商用PET能夠發(fā)現(xiàn)的最小腫瘤的二十分之一，有助于更早、更靈敏地發(fā)現(xiàn)腫瘤、診斷癌癥。

謝慶國(guó)介紹說(shuō)，首臺(tái)數(shù)字PET已完成了13例肺癌、肝癌、卵巢癌等癌癥鼠，16例阿爾茨海默病鼠，30例正常鼠模型的研究。這些研究對(duì)儀器性能進(jìn)行了全面驗(yàn)證，特別是證實(shí)了在空間分辨率上的重大突破。

2001年以來(lái)，謝慶國(guó)帶領(lǐng)的醫(yī)、工、理等13個(gè)學(xué)科交叉融合的團(tuán)隊(duì)，發(fā)明了一種“多電壓閾值采樣方法”，成功獲得了足夠信息的采集，準(zhǔn)確得到了待測(cè)量的“信號(hào)”，實(shí)現(xiàn)了精確的圖像重建，進(jìn)而通過(guò)學(xué)、研、產(chǎn)的協(xié)同創(chuàng)新，完成了從數(shù)字PET理論發(fā)現(xiàn)，到關(guān)鍵探測(cè)器工業(yè)化生產(chǎn)，到商業(yè)機(jī)裝配與動(dòng)物成像試驗(yàn)的整個(gè)研發(fā)過(guò)程。

中國(guó)核學(xué)會(huì)核醫(yī)學(xué)分會(huì)理事長(zhǎng)、華中科技大學(xué)附屬協(xié)和醫(yī)院PET中心教授張永學(xué)稱，分辨率上任何一點(diǎn)進(jìn)步，在醫(yī)學(xué)上都是革命性突破，對(duì)患者都意味著生命的延長(zhǎng)，對(duì)醫(yī)生意味著治療的最佳時(shí)機(jī)與精準(zhǔn)度；數(shù)字PET能使PET系統(tǒng)性能提升到一個(gè)新境界，可以更早檢測(cè)和更準(zhǔn)確診斷出疾病。

美國(guó)芝加哥大學(xué)終身教授、PET成像領(lǐng)域知名專家高建民博士認(rèn)為，謝慶國(guó)開(kāi)創(chuàng)了數(shù)字PET的先河，其中最迫切的是將技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)中國(guó)尖端醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的產(chǎn)業(yè)升級(jí)和跨越式大發(fā)展。

我國(guó)破解“低風(fēng)速大風(fēng)電”技術(shù)難題

中國(guó)南車株洲電機(jī)有限公司12月15日宣布，他的成功研制出了我國(guó)首臺(tái)適用于風(fēng)速低于每秒7米的2兆瓦低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

這一大功率風(fēng)力發(fā)電裝備的問(wèn)世，將“激活”中國(guó)中部和東南部風(fēng)能資源。

中國(guó)南車株洲電機(jī)有限公司新聞發(fā)言人朱劍飛介紹，科研人員經(jīng)過(guò)技術(shù)攻關(guān)，采用新型齒輪傳動(dòng)、輕量化、高絕緣等級(jí)、低開(kāi)路電壓等技術(shù)，設(shè)計(jì)并生產(chǎn)出了一臺(tái)功率達(dá)2兆瓦的低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

這種裝備能在不足每秒7米的低風(fēng)速下運(yùn)轉(zhuǎn)并發(fā)電，將被首先應(yīng)用于湖南境內(nèi)的淥口風(fēng)場(chǎng)并開(kāi)始批量生產(chǎn)。

中國(guó)南車株洲電機(jī)有限公司技術(shù)專家介紹，長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)大型風(fēng)力發(fā)電裝備只能利用邊遠(yuǎn)、高海拔地區(qū)高速風(fēng)能資源，“并網(wǎng)難”“輸送難”成為制約風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的“瓶頸”。

2兆瓦低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)的問(wèn)世，使經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口稠密且耗電量大的華東、華南、華中等占我國(guó)面積68%以上的“低風(fēng)速地區(qū)”風(fēng)能資源可就地利用，對(duì)新能源開(kāi)發(fā)和環(huán)保減排具有重大意義。

我國(guó)大型自走式采棉機(jī)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化

據(jù)12月4日貴州省重大科技專項(xiàng)“大型棉花采摘成套加工裝備關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化”驗(yàn)收會(huì)消息，由于該專項(xiàng)的實(shí)施，為我國(guó)采棉裝備的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化撐起了一片藍(lán)天。2009年至今，中國(guó)貴州航空工業(yè)集團(tuán)已生產(chǎn)并銷售大型自動(dòng)采棉機(jī)426臺(tái)，實(shí)現(xiàn)銷售收入58320萬(wàn)元。

我國(guó)是世界棉花生產(chǎn)大國(guó)，與其他國(guó)家相比，我國(guó)棉花由于難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)而導(dǎo)致成本偏高。因此，實(shí)現(xiàn)棉花收獲機(jī)械化、自動(dòng)化，加快規(guī)?；a(chǎn)進(jìn)程，對(duì)于提升我國(guó)棉花及紡織產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)意義重大。同時(shí)，面對(duì)價(jià)格不菲的國(guó)外采棉及加工機(jī)械，我國(guó)棉花生產(chǎn)企業(yè)盼著能早日用上具有良好性價(jià)比的優(yōu)質(zhì)國(guó)產(chǎn)采棉機(jī)及棉花加工機(jī)械。

中國(guó)貴州航空工業(yè)集團(tuán)貴州平水機(jī)械公司，從本世紀(jì)初開(kāi)始組織技術(shù)力量潛心研制國(guó)產(chǎn)采棉裝備，發(fā)揮軍工人才、技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在消化、吸收、再創(chuàng)新的道路上艱難前行，自主研制生產(chǎn)的大型自走式采棉機(jī)，一舉打破了國(guó)外棉花生產(chǎn)裝備在我國(guó)的壟斷地位。

但是，由于國(guó)外對(duì)相關(guān)裝備和技術(shù)的封鎖與擠壓，國(guó)產(chǎn)采棉裝備的關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化水平均亟待提高。貴州省科技廳2008年底設(shè)立重大科技專項(xiàng)予以鼎力支持。中國(guó)貴州航空工業(yè)集團(tuán)以貴州平水機(jī)械公司為主體，整合相關(guān)企業(yè)，與貴州大學(xué)等開(kāi)展緊密的產(chǎn)學(xué)研合作，針對(duì)我國(guó)大型棉花采摘成套加工裝備的技術(shù)指標(biāo)與產(chǎn)能不能滿足機(jī)械化采收的問(wèn)題，開(kāi)展了成套加工裝備整機(jī)與關(guān)鍵零部件優(yōu)化設(shè)計(jì)、制造工藝與質(zhì)量檢測(cè)等方面的技術(shù)攻關(guān)。

通過(guò)重大科技專項(xiàng)的實(shí)施，中國(guó)貴州航空工業(yè)集團(tuán)與貴州大學(xué)等建立了優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)字化仿真平臺(tái)與專業(yè)檢測(cè)平臺(tái)，研發(fā)了專用加工設(shè)備，完成了復(fù)合清花機(jī)和液壓打包機(jī)樣機(jī)試制，提升了自走式采棉機(jī)性能指標(biāo)，貴州研制生產(chǎn)的自走式采棉機(jī)替代了進(jìn)口，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。采棉裝備4MZ-5自走式采摘機(jī)，由新疆維吾爾自治區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局委托新疆維吾爾自治區(qū)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站檢測(cè)合格，液壓仿形閥經(jīng)貴州省機(jī)電產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站檢驗(yàn)合格；項(xiàng)目執(zhí)行期內(nèi)，還獲得授權(quán)實(shí)用新型專利10項(xiàng)、外觀設(shè)計(jì)專利1項(xiàng)；制定了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)，發(fā)布實(shí)施國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)。

中國(guó)貴州航空工業(yè)集團(tuán)負(fù)責(zé)人告訴記者，他們生產(chǎn)的采棉機(jī)不僅在新疆銷售應(yīng)用，并已銷售應(yīng)用到山東、河南等產(chǎn)棉區(qū)，而且正向國(guó)外的中亞地區(qū)市場(chǎng)擴(kuò)展。今年已向客戶供貨109臺(tái)，實(shí)現(xiàn)銷售收入1.8億元。

據(jù)介紹，為大力提升我國(guó)采棉裝備的研發(fā)生產(chǎn)水平，2010年國(guó)家科技支撐計(jì)劃又立項(xiàng)支持，由貴州與新疆建設(shè)兵團(tuán)進(jìn)行跨省區(qū)合作，發(fā)揮各自資源優(yōu)勢(shì)，開(kāi)展“大型自動(dòng)化棉花收獲機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的開(kāi)發(fā)與示范”工作，以研制和開(kāi)發(fā)水平摘錠式和梳齒式兩種不同采摘方式的棉花收獲機(jī)為目標(biāo)，解決棉花收獲機(jī)生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)和加工工藝為核心內(nèi)容，研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的兩種類型棉花收獲機(jī)。目前，研發(fā)工作進(jìn)展順利。

湖南華曙：中國(guó)式3D打印

2012長(zhǎng)沙科交會(huì)上，一架尼龍材質(zhì)純白色二胡方才亮相，就惹得現(xiàn)場(chǎng)爆棚。諸人爭(zhēng)相觀賞，皆因它非“傳統(tǒng)制造”，而由3D打印機(jī)直接打印。它的創(chuàng)造者是許小曙組建的湖南華曙公司。

上世紀(jì)九十年代，許小曙成為全球最大3D打印設(shè)備制造商美國(guó)3D Systems公司的技術(shù)總監(jiān)，致力于選擇性激光燒結(jié)技術(shù)的研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)出4代激光燒結(jié)3D打印機(jī)。

“理論上，只要你能設(shè)計(jì)出來(lái)，3D打印機(jī)就能打印出來(lái)?！?010年，入選湖南省首批“百人計(jì)劃”的許小曙，在一筆2500萬(wàn)元的天使投資支持下建立了湖南華曙，“要為整個(gè)行業(yè)提供大家用得起的設(shè)備和大家用得起的材料”。

雖在設(shè)計(jì)制造激光燒結(jié)3D打印設(shè)備方面頗有功底，但材料研發(fā)還是讓他吃盡苦頭。

起初，湖南華曙選擇采購(gòu)國(guó)外原材料來(lái)配方制粉，幾經(jīng)失敗后他們發(fā)現(xiàn)，由于進(jìn)口的多是尾料，最終材料難以合格。于是，他們決定啟用國(guó)產(chǎn)原材料。在經(jīng)歷尋找、選擇以及對(duì)原材料生產(chǎn)工藝等方面的反復(fù)研究實(shí)驗(yàn)之后，在原材料供應(yīng)上，他們建立了相對(duì)完善的質(zhì)量檢測(cè)機(jī)制，擁有了長(zhǎng)期且穩(wěn)定的合作伙伴。

國(guó)際上選擇性激光燒結(jié)打印90%的材料來(lái)自德國(guó)Evonik公司的尼龍材料。由于處于壟斷地位，這一材料售價(jià)高昂。湖南華曙迎難而上，從蓖麻油中提煉出原材料，通過(guò)添加劑使用及后處理、制粉工藝等自行研發(fā)的核心技術(shù)，研制出了自己的尼龍材料。

“我們的尼龍材料加工出的零部件機(jī)械強(qiáng)度略低于Evonik公司，但柔韌性指標(biāo)比它們好一倍，如果我們可以將耗材價(jià)格降低一半，我們的市場(chǎng)將擴(kuò)大10倍?！痹S小曙告訴記者，今年湖南華曙已接到30噸耗材訂單，客戶遍布?xì)W美。

相比國(guó)內(nèi)其他3D打印機(jī)生產(chǎn)商，湖南華曙將其生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)定位于運(yùn)用SLS技術(shù)、可直接打印終端產(chǎn)品的選擇性激光燒結(jié)打印機(jī)上。今年6月，湖南華曙自行研制生產(chǎn)出了首臺(tái)激光燒結(jié)3D打印機(jī)并遠(yuǎn)銷美國(guó)，成為世界上美國(guó)3D Systems公司和德國(guó)EOS公司之外，第三家高端選擇性激光尼龍燒結(jié)設(shè)備的制造商。

“比起國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品，我們的設(shè)備在溫度控制方面有顯著提升。”許小曙說(shuō)，激光燒結(jié)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱脹冷縮，不能控制好溫度，打印出來(lái)的物體就會(huì)產(chǎn)生變形。湖南華曙激光燒結(jié)3D打印機(jī)在使用尼龍材料制造時(shí)精度誤差可控制在0.1毫米以內(nèi)。

目前，湖南華曙成為了世界唯一一家能同時(shí)自主制造上述設(shè)備及粉末材料并提供終端產(chǎn)品制造服務(wù)的企業(yè)。在湖南華曙之前，我國(guó)在這方面的技術(shù)相當(dāng)于美國(guó)1995年左右的水平。而今我國(guó)與國(guó)外在此技術(shù)上站在了同一水平線。

許小曙預(yù)計(jì)，湖南華曙今年?duì)I業(yè)收入將超過(guò)1000萬(wàn)元，“沒(méi)準(zhǔn)會(huì)成為國(guó)內(nèi)行業(yè)第一家賺錢的企業(yè)”。

同時(shí)，他也表示，材料多樣性是這個(gè)領(lǐng)域的一個(gè)挑戰(zhàn)，“除高分子材料外，陶瓷、金屬等都已進(jìn)入了激光燒結(jié)3D打印，但過(guò)高成本仍然制約著該項(xiàng)技術(shù)的推廣。在下一階段，我們將繼續(xù)研發(fā)多種高溫下可溶性材料”。

今年4月出版的英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志認(rèn)為，全球工業(yè)領(lǐng)域正經(jīng)歷以“數(shù)字化制造”為標(biāo)志的第三次革命，其中3D打印成為未來(lái)制造業(yè)的趨勢(shì)。湖南華曙3D打印，吹響了中國(guó)創(chuàng)新的號(hào)角。

科學(xué)家首次在一根纖維上同時(shí)實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)能

復(fù)旦大學(xué)先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)室彭慧勝課題組成功研制出一種新型能源器件——取向碳納米管纖維，在世界范圍內(nèi)“首次在一根纖維上同時(shí)實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)能”，該原創(chuàng)性成果被12月最新一期的國(guó)際期刊《應(yīng)用化學(xué)》作為封面文章發(fā)表。

彭慧勝團(tuán)隊(duì)新研制出的這種新型、柔性的纖維狀能源集成器件，可以制成一根根像頭發(fā)絲一樣細(xì)的纖維狀太陽(yáng)能電池，其直徑只有60～100微米。

他們使用碳納米管纖維材料制造了一系列高效率的線狀染料敏化太陽(yáng)能電池和聚合物太陽(yáng)能電池，并且具有良好的柔性和可編織性，最高光電轉(zhuǎn)化效率超過(guò)9%；也成功利用同一纖維材料構(gòu)建了微型線狀超級(jí)電容器。

據(jù)介紹，目前器件對(duì)太陽(yáng)能的利用率不到1%，傳統(tǒng)板狀太陽(yáng)能電池在應(yīng)用場(chǎng)所選擇和可移動(dòng)范圍方面尚有一定的局限性，且在面積和朝向上對(duì)陽(yáng)光入射角度也有很高要求。

與現(xiàn)有太陽(yáng)能電池不同，這種新型太陽(yáng)能纖維電池，在將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換成電能的同時(shí)，還能把這些能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，而不需要外接其他蓄電池或儲(chǔ)能設(shè)備。

此外，傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池多由單晶硅制成，不僅成本較高，而且其生產(chǎn)過(guò)程高能耗、高污染，對(duì)環(huán)境有很大影響。彭慧勝表示，將碳納米纖維制成太陽(yáng)能電池的過(guò)程基本無(wú)污染、效率高、成本低，制作工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，具有大量穩(wěn)定生產(chǎn)的可能性。

專家認(rèn)為，取向碳納米纖維能源器件的研發(fā)成功，為發(fā)展下一代光伏器件指出了一個(gè)富有前景的新方向，為線狀能源器件的大規(guī)模應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。

氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享助成青藏鐵路圓滿開(kāi)通

20多年前，美國(guó)現(xiàn)代旅行家保羅!泰魯在《游歷中國(guó)》一書(shū)中曾斷言：“有昆侖山脈在，鐵路就永遠(yuǎn)到不了拉薩?！眹?guó)外一些權(quán)威專家也曾斷言：按人類現(xiàn)有的科技水平，要讓鐵路橫穿昆侖山和唐古拉山，至少要在100年以后！

然而在2006年7月1日，這些魔咒般的斷言被徹底打破。這天，從格爾木至拉薩，列車以每小時(shí)120公里的速度，飛馳在平均海拔超過(guò)4000米的雪域高原上。

在青藏高原修鐵路，將面臨多年凍土、高寒缺氧和生態(tài)脆弱這些難題的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。要破解這些難題，就需要?dú)庀蟛块T積累幾十年的、系統(tǒng)的青藏高原氣象觀測(cè)資料。而2001年啟動(dòng)的氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享工程，為我國(guó)科學(xué)家成功破解這些難題，提供了全方位的服務(wù)。

該項(xiàng)目首席科學(xué)家、國(guó)家氣象信息中心副主任李集明說(shuō)：氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享工程傾其全力為青藏鐵路建設(shè)服務(wù)，在幾年的施工建設(shè)中，我們先后為8個(gè)科研技術(shù)部門所牽頭的13項(xiàng)青藏鐵路相關(guān)重大科研與技術(shù)課題提供了多次的氣象資料共享服務(wù)。同時(shí)，為了提高氣象數(shù)據(jù)質(zhì)量和可利用度，在2001和2002年度任務(wù)中還專門研制了4種青藏高原地區(qū)的氣象科學(xué)數(shù)據(jù)集產(chǎn)品，方便科研技術(shù)人員應(yīng)用。

為破解凍土難題提供氣象信息支撐

凍土是一種對(duì)溫度十分敏感且性質(zhì)極不穩(wěn)定的土體，由于全球氣候變暖和高原地區(qū)人為活動(dòng)增多，使進(jìn)入凍土層的熱量有所增加，引起凍土融化、多年凍土上限下降和沉降變形，導(dǎo)致不穩(wěn)定程度更加劇烈，使得凍土環(huán)境遭到破壞，誘發(fā)各種工程病害。因此，青藏鐵路路基成敗的關(guān)鍵在凍土，凍土的關(guān)鍵問(wèn)題在融沉。

青藏鐵路要穿越長(zhǎng)約550公里的多年凍土區(qū)，這里海拔在4500米以上，氣候寒冷，氣壓低。通過(guò)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)，相關(guān)科技人員得到了青藏鐵路沿線8個(gè)氣象觀測(cè)站長(zhǎng)年代、高質(zhì)量的年平均氣溫、地表年平均溫度和凍土深度等資料，與風(fēng)火山觀測(cè)站近40年資料一起進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，找出了氣溫、地表溫度、凍土深度這三者間的變化關(guān)系，分析出了青藏高原凍土地區(qū)氣溫總體變化趨勢(shì)，從而繪制完成了多年凍土區(qū)凍土特征綜合趨勢(shì)圖，并在此基礎(chǔ)上，完成了青藏高原凍土區(qū)氣候、凍土及工程綜合監(jiān)測(cè)的可行性報(bào)告。為我國(guó)科學(xué)家成功解決凍土問(wèn)題提供了技術(shù)上的支撐。

為高原生態(tài)保護(hù)提供氣象信息支撐

青藏高原生態(tài)系統(tǒng)類型多種多樣，生物種群豐富多彩，是我國(guó)和南亞地區(qū)的“江河源”和“生態(tài)源”，有特有的、極具保護(hù)價(jià)值的珍稀瀕危野生動(dòng)植物物種資源，是世界上僅有的獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)和世界山地生物物種一個(gè)重要的起源和分化中心。其原始生態(tài)環(huán)境在全球占有特殊的地位。

但是，青藏高原生態(tài)環(huán)境十分脆弱，一旦遭到破壞則不可逆轉(zhuǎn)，有的植被恢復(fù)需要上百年的時(shí)間。高寒、干旱、原始和極其脆弱是這一區(qū)域生態(tài)環(huán)境的顯著特征。因此，在青藏鐵路建設(shè)過(guò)程中，特別注重保護(hù)青藏高原的自然生態(tài)環(huán)境。在日后的運(yùn)行過(guò)程中，它也將是一項(xiàng)艱巨的、長(zhǎng)期的任務(wù)。

然而，人類活動(dòng)、氣候環(huán)境變化和自然生態(tài)系統(tǒng)布局三者的改變，直接影響著高原自然生態(tài)環(huán)境?？萍既藛T通過(guò)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)獲取的青藏高原相關(guān)數(shù)據(jù)集，分析了氣壓、氣溫、降水、風(fēng)、濕度和地溫等氣象數(shù)據(jù)，得到了高原主要生態(tài)系統(tǒng)分布與氣候環(huán)境要素的定量關(guān)系，模擬并估算出未來(lái)高原地區(qū)溫室氣體排放與高原植被、高原生態(tài)系統(tǒng)分布格局等方面的關(guān)聯(lián)，為設(shè)計(jì)和建設(shè)部門提供了保護(hù)青藏高原自然生態(tài)環(huán)境的重要決策參考。

為鐵路建設(shè)施工提供氣象信息支撐

氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享工程提供了以青藏鐵路沿線青海的格爾木、五道梁、沱沱河，西藏的班戈、安多、那曲、當(dāng)雄、拉薩等氣象站為主體，和北緯73度～105度、東經(jīng)25度～40度高原地區(qū)402個(gè)氣象站的氣壓、氣溫、相對(duì)濕度、降水、風(fēng)、能見(jiàn)度、云、0至320厘米9層地溫、日照、凍土、蒸發(fā)、積雪、雷暴、閃電、總輻射、凈輻射、反射輻射、散射輻射、直接輻射等地面氣象要素資料。據(jù)統(tǒng)計(jì)，氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享工程提供的數(shù)據(jù)累積量達(dá)1000MB。其中能見(jiàn)度、云、0至320厘米9層地溫、凍土、蒸發(fā)、積雪、雷暴、閃電等氣象要素，均作為支持國(guó)家重中之重項(xiàng)目特例，定制服務(wù)，為施工大軍克服高原缺氧，戰(zhàn)嚴(yán)寒、斗酷暑、規(guī)避災(zāi)害性天氣影響提供了大量基礎(chǔ)信息，保證了工程按期進(jìn)行。

為青藏鐵路消除供電隱患

青藏鐵路沿線平均海拔在4000米以上，閃電、雷暴、風(fēng)雪和冰雹等災(zāi)害性天氣事件時(shí)常發(fā)生。這些惡劣天氣現(xiàn)象直接加大了青藏鐵路沿線的供電隱患。

為了保證青藏鐵路的正常、安全供電，保證重大工程完工和正常運(yùn)行，氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享工程積極配合，專門為用戶加工處理了青藏鐵路沿線各氣象站多年閃電、雷暴、雪、冰雹等非常規(guī)氣象資料，形成專題數(shù)據(jù)集，為制定沿線凍土及融凍地區(qū)對(duì)輸變電工程的接地要求、變電所的防雷標(biāo)準(zhǔn)、沿線多雷區(qū)輸電線路的耐雷水平和雷擊跳閘率等開(kāi)展了專項(xiàng)服務(wù)，確保了青藏鐵路供電系統(tǒng)的可靠性。

建立極端環(huán)境條件物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

《極端（特殊）環(huán)境條件物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》的研究，是針對(duì)我國(guó)西部大開(kāi)發(fā)建設(shè)急需制定的系列標(biāo)準(zhǔn)，也是青藏鐵路建設(shè)項(xiàng)目配套的基礎(chǔ)設(shè)施和日后機(jī)電產(chǎn)品的正常使用的重要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。氣象數(shù)據(jù)的分析處理，已成為項(xiàng)目工作的主要技術(shù)基礎(chǔ)。

科技人員通過(guò)對(duì)青藏高原地區(qū)402個(gè)氣象站的極端和常規(guī)氣象要素的分析，制定了以氣壓、氣溫、相對(duì)濕度、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、降水、結(jié)冰和凍土氣象環(huán)境參數(shù)為主體的氣候條件嚴(yán)酷等級(jí)，形成了高原機(jī)電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)體系、特殊環(huán)境條件分級(jí)、金屬材料、高分子材料、主要機(jī)電設(shè)備和工程機(jī)械設(shè)備等25項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

這些標(biāo)準(zhǔn)填補(bǔ)了物質(zhì)材料和基礎(chǔ)設(shè)備在上述特殊自然環(huán)境的性能研究的空白，解決了由于高原地區(qū)存在氣壓低、太陽(yáng)輻射強(qiáng)、氣溫低和天氣條件復(fù)雜多變等特殊氣候條件對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的正常使用和重大工程項(xiàng)目配套的基礎(chǔ)設(shè)施的危害等問(wèn)題。看著一條條鋼鐵巨龍?jiān)诟咴巷w馳，國(guó)家氣象信息中心從事氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)的技術(shù)人員充滿欣慰，他們的辛勤勞動(dòng)，他們服務(wù)的基礎(chǔ)氣象數(shù)據(jù)，不正是一條無(wú)形的鐵路路基嗎？

我國(guó)科學(xué)家破解神經(jīng)細(xì)胞身份密碼

大腦發(fā)生嚴(yán)重疾病像精神分裂癥、自閉癥、抑郁癥，甚至腦腫瘤等，都可能是因?yàn)樯窠?jīng)細(xì)胞某種蛋白質(zhì)表達(dá)出現(xiàn)問(wèn)題所致。如果有一種方法可以知道基因是如何表達(dá)的，為什么這樣表達(dá)，發(fā)生大腦疾病時(shí)，是哪一基因表達(dá)出了問(wèn)題，對(duì)于研究此類疾病機(jī)理，“對(duì)癥下藥”，將起到關(guān)鍵作用。

上海交通大學(xué)12月5日對(duì)外發(fā)布，該校系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究院吳強(qiáng)科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)一種特殊蛋白質(zhì)調(diào)控機(jī)理，在大腦發(fā)育中原鈣粘蛋白表達(dá)調(diào)控機(jī)理研究方面取得新進(jìn)展，闡明了原鈣粘蛋白家族在大腦中細(xì)胞特異性表達(dá)的分子機(jī)制。成果最近發(fā)表在綜合類國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊PNAS上。

課題組負(fù)責(zé)人、上海交大系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究院吳強(qiáng)教授介紹，這一研究成果對(duì)科學(xué)家破解人類基因組的編碼調(diào)控機(jī)制，以及認(rèn)識(shí)腦發(fā)育中單個(gè)神經(jīng)細(xì)胞身份密碼如何建立和復(fù)雜神經(jīng)精神疾病發(fā)病機(jī)理將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

大腦含有上千億個(gè)不同的神經(jīng)細(xì)胞，每個(gè)神經(jīng)細(xì)胞又形成上萬(wàn)個(gè)特異性突觸連接，因?yàn)樗鼈兏饔幸粡堄稍}粘蛋白群組合而成的“身份證”。原鈣粘蛋白群是怎樣組合表達(dá)的，就構(gòu)成了每個(gè)神經(jīng)細(xì)胞的“身份證號(hào)碼”。吳強(qiáng)的科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)模式神經(jīng)細(xì)胞系，利用細(xì)胞發(fā)育系統(tǒng)生物學(xué)和基因組學(xué)技術(shù)，結(jié)合遺傳學(xué)和生物化學(xué)方法，發(fā)現(xiàn)了原鈣粘蛋白表達(dá)調(diào)控的分子機(jī)制，終于破解了神經(jīng)細(xì)胞身份密碼這一“謎團(tuán)”。

針對(duì)神經(jīng)細(xì)胞“身份證號(hào)碼”產(chǎn)生原因的研究，有利于揭示一類神經(jīng)精神疾病產(chǎn)生的分子機(jī)制。針對(duì)神經(jīng)細(xì)胞“身份證號(hào)碼”的進(jìn)一步深入研究，將有助于人們對(duì)復(fù)雜神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)形成機(jī)理的理解，并促進(jìn)對(duì)腦腫瘤、精神分裂癥、自閉癥等大腦疾病發(fā)病機(jī)制研究。將來(lái)科學(xué)家或許可以通過(guò)遺傳操作控制神經(jīng)細(xì)胞“身份證號(hào)碼”的產(chǎn)生，應(yīng)用于轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)，從而造福人類。

我國(guó)研究人員在預(yù)測(cè)抗癌藥物活性方面獲進(jìn)展

癌癥是目前世界人口死亡的第一原因。全世界每年因癌癥死亡的人口超過(guò)720萬(wàn)人。而在中國(guó)，每年因癌癥死亡的人口也超過(guò)了170萬(wàn)。

因此，開(kāi)發(fā)新的抗癌藥物是科學(xué)界和醫(yī)學(xué)界的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。但直接采用實(shí)驗(yàn)的方法篩選抗癌藥物具有花費(fèi)大、時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)。以小分子為例，現(xiàn)在已知的小分子化合物超過(guò)了1000萬(wàn)個(gè)，因此直接采用實(shí)驗(yàn)的方法從這1000萬(wàn)個(gè)化合物中篩選藥物小分子幾乎是不可能的。因此，建立一個(gè)高效、可靠、準(zhǔn)確的抗癌藥物的計(jì)算生物學(xué)篩選系統(tǒng)對(duì)發(fā)掘新的抗癌藥物具有重要意義。

為了建立抗癌藥物活性的計(jì)算生物學(xué)預(yù)測(cè)系統(tǒng)，在中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所生物信息與系統(tǒng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室黃京飛研究員的指導(dǎo)下，李功華博士開(kāi)發(fā)了一個(gè)新的基于分子藥效團(tuán)的小分子比對(duì)算法，并將該算法應(yīng)用于預(yù)測(cè)小分子的抗癌活性。通過(guò)交叉驗(yàn)證，其得到的結(jié)果令人振奮：其預(yù)測(cè)的線下面積（AUC）達(dá)到了0.878，顯示該算法能很好的預(yù)測(cè)藥物小分子的抗癌活性。為了使該算法能被不同學(xué)科的研究者和醫(yī)藥工作者應(yīng)用，李功華開(kāi)發(fā)了一個(gè)簡(jiǎn)便易用的預(yù)測(cè)抗癌藥物活性的網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器（http://bsb.kiz.ac.cn/CDRUG/）。

該研究發(fā)表在最新一期的計(jì)算生物學(xué)雜志Bioinformatics上。

線粒體全基因組測(cè)定揭示家雞馴化史

為探討家雞的馴化歷史，中科院昆明動(dòng)物研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)了家雞較為清晰的母系遺傳背景信息。該研究成果日前在線發(fā)表于國(guó)際期刊《遺傳》。

據(jù)介紹，從肉蛋供應(yīng)到供人娛樂(lè)，家雞在人類生產(chǎn)生活中扮演著重要角色。在被馴化之后，家雞跟隨人類擴(kuò)散到世界各地，成為飼養(yǎng)最為廣泛的家禽。而家雞的馴化問(wèn)題，自達(dá)爾文時(shí)代以來(lái)就一直廣受學(xué)術(shù)界關(guān)注。

之前一系列的工作表明，家雞的主要野生祖先是紅原雞。

為此，張亞平院士研究組的苗永旺和彭!晟等研究人員基于母系遺傳的視角，對(duì)收集到的家雞和紅原雞樣本的線粒體DNA控制區(qū)片段進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，家雞線粒體DNA的不同支系可能起源于包括南亞、東南亞以及中國(guó)南部在內(nèi)的廣大區(qū)域，可能涉及多次馴化事件。

同時(shí)，該研究組通過(guò)與國(guó)內(nèi)外的研究人員合作，在對(duì)東亞、東南亞、南亞的家雞和紅原雞樣本控制區(qū)片段初步分析的基礎(chǔ)上，選取50份代表樣本進(jìn)行了線粒體全基因組測(cè)定，構(gòu)建了線粒體DNA系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)并對(duì)單倍型類群進(jìn)行了界定。

研究結(jié)果顯示，家雞和紅原雞之間可能存在持續(xù)雜交，或是家雞的馴化時(shí)間較短。

基于系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)，研究人員對(duì)包括已發(fā)表數(shù)據(jù)在內(nèi)的近5000條控制區(qū)序列進(jìn)行了重新分析，揭示了分別發(fā)生在南亞、中國(guó)西南及其鄰近東南亞地區(qū)的局部馴化事件。

此外，對(duì)單倍型類群D的分析表明，南島語(yǔ)系人群在移居太平洋島嶼過(guò)程中所攜帶的家雞主要來(lái)自東南亞地區(qū)。