近日,记者偶然在新浪网看到一则消息:由国家发改委批复立项,中孚实业及华中科技大学等单位联合承担的国家重大产业技术开发专项———“300kA级大型铝电解槽综合节能技术开发”课题在关键技术上取得重大突破,目前已通过专家鉴定。初步测算,利用该课题成果,将使年产能25万吨的铝电合一企业每年节电2250万度以上,增产铝9000余吨,直接经济效益超过2500多万元。
有趣的是,这则本应属于科技新闻的消息,却是出现在证券频道中,原因是该技术的突破激起中孚实业的股票大幅增长,以至于“借助技术优势成为行业的领先者”。
这个小事例让记者感到,科技发展所带来的影响,也许能大大超出我们的意料之外。
把空间诱变技术搬到地面上
利用空间诱变技术进行农作物育种,是快速培育农作物优良品种的重要途径之一。在国家“863”计划支持下,我国航天育种关键技术最近取得突破,建立了地面模拟诱变育种技术创新体系。
据介绍,研究人员从粒子生物学、物理场生物学和重力生物学等不同角度研究了航天环境各因素的诱变特性,初步建立了“多代混系连续选择与定向跟踪筛选”的空间诱变育种技术,进一步优化了高能粒子辐照、物理场处理等地面模拟航天诱变靶室设计与样品处理程序,使得样品批处理效率大大提高;比较分析了高能粒子诱变与γ射线诱变的差异,探讨了高能粒子诱变小麦的分子生物学机制,完善了地面模拟航天育种技术方法,开创了地面模拟航天环境诱变作物进行遗传改良的新途径。
目前,我国已建立了水稻、小麦、棉花、青椒和番茄的航天诱变育种技术体系,获得了一批新品种、新品系和新材料。育成并审定优质高产稻、麦、甜椒新品种12个,已完成或正在参加省级以上区域试验的稻麦新品系、新组合16个。
专家介绍,空间诱变育种除了能较快速有效地选育优良品种外,更重要的是能创造出一大批特异的种质资源,以缓解或解决我国稻麦育种种质资源贫乏的瓶颈问题。目前已选育出一批特大穗高产型种质、特优质种质、抗病种质、优异新矮源种质以及极早熟优质种质材料,包括恢复谱广、恢复力强、配合力高、抗瘟性好、米质较优的水稻恢复系、水稻新矮、特优质型(香型)、特大穗型、稻瘟病和白叶枯病水稻材料;极早熟、抗病、强筋小麦、穗长超过15cm的大穗矮秆小麦材料等,为创造丰富的育种变异材料,拓宽基因资源提供一条有效而可行的途径,对促进稻麦育种发展起到很大作用。
给石油资源找个“替身”
能源问题无疑已成为制约我国经济发展的瓶颈。国家发改委一份报告显示:2005年,我国原油产量为1.81亿吨,略高于2004年1.75亿吨的产量,是世界第五大石油生产国。同时进口石油16500万吨,与上年基本持平,净进口1.4亿吨,对外依存度已达44%%。因为原油价格的上涨,石油贸易逆差首次突破500亿美元。
所幸的是,继2005年神华集团突破“煤变油”核心技术,迈出了“煤变油”产业化的关键一步后,最近由中国科学院广州能源研究所承担的“酶法生产生物柴油新工艺研究”项目通过验收,为我国的“替代能源”技术研究注入了新的活力。
据介绍,该项目通过对多种原料油的评价实验,建立了三段固定化酶法制备生物柴油的连续加工工艺,研制了2套实验室反应装置;应用气相色谱对生物柴油中脂肪酶甲酯及甘酯组成进行了分析,并且对其线性范围、准确度、精确度进行了论证。采用包埋与吸附结合的方法制备固定化酶,研究并优化了多种因素对固定化酶活力的影响,使生物柴油的转化率达95%;申请了专利3项。
无独有偶,中国科学院山西煤炭化学研究所等单位开发的“一步法甲醇转化制汽油”技术也于近日完成了中试,其产品汽油具有低烯烃含量、低苯含量、无硫等特点,催化剂和工艺均具有自主知识产权。
该技术与国外现有技术的区别是省略了甲醇转化制二甲醚的步骤,甲醇在ZSM-5分子筛催化剂的作用下一步转化为汽油和少量LPG产品,其显著优点是工艺流程短,汽油选择性高,催化剂稳定性和单程寿命等指标均优于已有技术。
研发单位有关人员表示,甲醇转化生产的汽油经简单加工可以直接使用,也可以作为优质汽油组分进行高清洁汽油(国III标准)的调和。此外,以煤炭、天然气为原料经甲醇生产汽油的技术还可以实现对汽油生产原料的置换,达到优化石油化工资源配置的目的。相信随着上述项目的产品推向市场,将能有效缓解我国能源供需不足的问题。
“头发丝地图”将为纳米图形化加工带来革命
谈起“微雕”,许多人都知道,这是我国一项传统民间艺术。艺术家们能用极尖细的三棱刀在米粒、竹片、象牙,甚至头发上镌刻出极细微的书画、人物或诗词,令人叹为观止。然而最近上海科学家完成的一幅“微雕”作品,则足以令那些传统艺术品黯然失色。
不久前,上海交通大学Bio-X中心DNA计算机交叉团队和中科院上海应用物理研究所合作用DNA构造了一幅直径只有150纳米(相当于头发丝的1/500)的“中国地图”,在技术上预示着纳米图形化加工集成电路的新时代即将到来。
科学家使用了一种叫做DNA“折纸术”的方法:找一根天然的长长的DNA单链当丝线,好像绣花一样,通过水平方向的反复折叠,填满中国地图的形状。但“丝线”怎样折,全靠订书钉般的DNA短链来决定。科研人员先用电脑软件设计好所有“订书钉”的DNA序列,这些“订书钉”一个紧挨着一个,精确确定了“丝线”的走势。当这些长长短短的DNA链被放到同一杯溶液中,一瞬间,DNA单链们就“左手握右手”似地自动配起对来。不一会儿,很多幅纳米级的“中国地图”就在溶液中诞生了。
能将DNA变成复杂的“中国地图”,标志着我国已可以利用DNA分子构筑高度复杂性的纳米结构。通过对DNA分子可控排布的操作将有望突破目前集成电路发展中的线宽瓶颈,为纳米图形化加工生产带来一场革命性的变化。现在,研究者已围绕这一科学问题开始了新的攻关。
以上谈及的只是几个例子,自全国科技大会召开以来,我国在基础研究、资源环境、生物科学、高新技术等多个领域取得了大量关键技术突破。正如今年年初科技部部长徐冠华在题为《科技进步与经济发展》的报告中所说———“当前,科学技术迅猛发展,科技革命正在孕育着历史性的重大突破,科技经济一体化趋势日趋明显,科学技术正在成为推动经济社会发展的主导力量。”我们相信,这些关键技术的突破,必将为我国经济社会发展起到强劲有力的推动作用。