中国科学家成功鉴定水稻氮高效基因 助力农业绿色发展

中国科学家成功鉴定水稻氮高效基因 助力农业绿色发展

  中新网北京1月7日电 (记者 孙自法)记者7日从中国科学院遗传与发育生物学研究所(中科院遗传发育所)获悉,该所储成才研究团队通过对过去100年间收集于全球不同地理区域52个国家及地区的110份早期水稻农家种在不同氮肥条件下进行全面的农艺性状鉴定,发现水稻分蘖(分枝)氮响应能力与氮肥利用效率变异间存在高度关联。

  研究团队利用全基因组关联分析结合多重组学技术鉴定到一个水稻氮高效基因OsTCP19,其作为关键调控因子调控水稻分蘖。进一步研究发现,OsTCP19上游调控区一小段核酸片段(29-bp)的缺失与否,是不同水稻品种分蘖氮响应差异的主要原因。

  储成才研究员指出,最新鉴定的氮高效基因其氮高效类型OsTCP19-H在起源于贫瘠土壤的品种中富集,而现代栽培种大多丢失。氮高效类型OsTCP19-H在水稻品种中出现的频率和稻田土壤氮含量显著负相关,并且野生稻中90%以上为氮高效基因型,暗示其贡献了水稻对低土壤肥力地区的地理适应性,且在水稻驯化过程中在低肥地区得到保留。研究团队将OsTCP19-H导入现代水稻品种,在减氮水平下可以提高氮肥利用效率20-30%,表明该基因在农业绿色发展领域有重要应用潜力。

  北京时间7日凌晨,国际著名学术期刊《自然》以长文形式在线发表了中国科学家在水稻绿色发展研究上取得的这项重大突破,这项研究也获多位国际同行专家的高度评价。

  英国约翰英纳斯研究所所长桑德斯(Sanders)教授称,“这是一项真正的开创性工作,不仅对理解植物(水稻)的氮调控机制有重要意义,也对减少化肥使用具有巨大的意义”。

OsTCP19-H在低氮和中氮下可显著提高水稻产量。储成才研究团队 供图

  德国马普分子植物生理所费尼(Fernie)教授认为,“论文作者证明了OsTCP19等位基因多样性与水稻地理分布相关,这一出色研究告诉我们,通过重新追溯我们的育种历史,并理解现代集约化农业的适应性改良,可以找到一种减少化肥投入但不牺牲粮食产量的解决方案”。

  德国植物遗传与作物育种研究所营养学家冯·威伦(von Wiren)教授表示,该研究发现氮高效等位基因与土壤低氮含量相关,使得这一结果具有多方面的重要意义,也显示出深度挖掘优异遗传变异对种质改良的巨大潜力。

  中科院遗传发育所介绍说,全球粮食产量自上世纪60年代初起持续增加,据联合国粮农组织统计,粮食不断增产的主要推动力是化肥的大量施用,其中绝大部分是氮肥。2018年,全球化肥用量达2亿吨,而中国年化肥用量超过全世界化肥总消耗量的33%,氮肥利用效率只有30%左右,不到西方发达国家的一半。而化肥的过量施用,不仅对空气、土壤和水体造成污染,也给农业可持续发展带来巨大环境压力。此外,长期高肥下的育种导致一些重要基因资源的丢失,以致主栽水稻品种肥料利用效率普遍较低。

  储成才研究团队对OsTCP19这一关键氮高效基因的鉴定,依赖于一个多样性的农家种水稻群体资源。这些农家种是在现代高产水稻品种推广之前,也就是氮肥大量施用之前,世界各地农家种植的本地品种,世界各地气候土质的巨大差异也造就了农家品种丰富的遗传多样性。研究人员通过对水稻种子库中这些“古早”的水稻品种进行基因分析,最终定位了基因组上这一关键变异。通过对世界水稻种植区土壤氮含量数据分析,研究团队发现,土壤越贫瘠的地方,OsTCP19氮高效变异越常见,并随着土壤氮含量的增加,氮高效类型品种逐步减少,而中国现代水稻品种中这一氮高效变异几乎全部丢失。

  “将这一氮高效变异重新引入现代水稻品种,在氮素减少的条件下,水稻氮肥利用效率可提高20-30%,也就是说,在水稻生产中,使用更少的化肥,也能达到相同的产量。”储成才表示,中国提出力争2060年前实现碳中和,而农业领域的节能减排,特别是减少化肥的施用至关重要,研究团队最新科研成果为实现碳中和目标提供了一个全新的思路。(完)

【编辑:王诗尧】

收评:金融酿酒板块发力 沪指站上3600点

收评:金融酿酒板块发力 沪指站上3600点
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  证券时报网 吴永芳
  1月12日,两市股指早盘探底回升,午后在金融、酿酒等板块的带动下全线大涨,沪指涨逾2%突破3600点,为2015年12月以来首次站上3600点。深成指、创业板指涨幅均超2%,上证50指数涨逾3%站上3900点。两市成交额连续七个交易日突破万亿元,北向资金净流入超80亿元。
  截至收盘,沪指涨2.18%报3608.34点,深成指涨2.28%,创业板指涨2.83%。两市合计成交10903亿元,北向资金净流入84.45亿元。
  盘面上看,券商板块大幅拉升,东方财富大涨超15%,锦龙股份(维权)、招商证券涨停,中信证券一度封板,随后打开涨停。保险板块亦走高,中国人寿涨逾8%;酿酒板块强势上扬,酒鬼酒涨停,贵州茅台盘中再度新高。银行股股发力拉升,招商银行涨近3%,盘中再创新高。军工板块表现活跃,新劲刚、航天电子、航天晨光等逾10股涨停。
  对于近期市场走势,万联证券指出,在跨年后流动性相对充裕的背景下,市场对春季躁动预期较为一致,市场交易情绪明显上升,在高成交额、高换手率的推动下,A股主要宽幅指数开年强势上行。但值得注意的是,股指的快速攀升期间市场赚钱效应却较差,部分业绩稳定增长、行业处于顺周期的龙头标的估值处于历史较高水平,预计短期内股价或将迎来调整。行业配置方面可关注:1、关注受益于春节假期临近产品需求上升的白酒等可选消费板块;2、关注有色金属、军工等顺周期板块;3、关注新能源、新能源汽车产业链、医药生物等十四五主线;4、关注低估值的银行等大金融板块。
  海通证券认为,2021年A股市场有望迎来基本面和情绪面共振,2021年将是股市大年。2021年股市将从20年的爆发期转变为由基本面和情绪面驱动的泡沫期,今年将是“股”舞人心的一年。预计A股净利累计同比增速将持续回升至2021年3季度,ROE持续回升至2021年Q4,2021年全部A股预测净利同比增速为15%,A股市场高点可能在下半年。
  展望各行业表现,海通证券认为电动车、光伏、白酒等板块并非21年最牛板块。21年重视科技软件、内容、应用端,以及内需中大众消费。21年科技和消费两大赛道未变,但从市场表现看会有新的子行业出现,这些子行业有望于4月份确认:重视科技的内容和应用端,消费中的大众消费。春季行情已经开始,中短期继续关注后周期的金融补涨机会。

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责任编辑:马秋菊 SF186

遂渝铁路换轨现场:火花照亮夜空 保障春运安全

遂渝铁路换轨现场:火花照亮夜空 保障春运安全

工人对铁轨进行切割,火花飞溅。 王博 摄
图为工人更换铁轨。 王博 摄
工人做换轨前的准备工作。 王博 摄
技术人员测量铁轨。 王博 摄
工人作焊接前的准备工作。 王博 摄
工人对铁轨进行焊接。 王博 摄
工人对铁轨进行焊接。 王博 摄

  2021年春运即将开启。连日来,利用夜间“天窗”时间,中国铁路成都局遂宁工务段对遂渝铁路近十公里铁轨进行更换,以保障春运安全。

  据了解,这段线路旧钢轨为原25米短轨焊接而成,钢轨上道年限久,隧道内钢轨锈蚀严重,钢轨状态差,存在安全隐患。

  换轨现场,内燃机械扳手轰鸣作响,工人们迅速有序地将扣件拆下,一道火花划破静谧的夜空,换轨组开始对旧钢轨切割。更换铁轨后,扣件组人员安装扣件、复查线路几何尺寸,另一边焊轨人员对新旧钢轨进行打磨、对正、焊接,引燃焊剂后,火光瞬间照亮夜空。

【编辑:王祎】

国际科技合作助力湖南攻克“卡脖子”技术

国际科技合作助力湖南攻克“卡脖子”技术

  中新社长沙1月10日电 (向一鹏)永州中古生物技术有限公司与古巴生物医药集团开展联合研究和成果转化等合作,推动解决癌症、神经病学和传染病领域技术研发,提升湖南生物产业水平;湖南中医药大学等机构与澳门科技大学联合开展湖南道地药材(吴茱萸、栀子、黄精等)中药质量与安全评价国际标准化组织(ISO)国际标准攻关项目,形成科学、合理、客观的质量标准评价体系,推动湘产大品种中药材的国际贸易……

  国际科技合作有效助力湖南攻克关键“卡脖子”技术。近年来,该省着力拓展国际和区域科技合作渠道,广泛聚集各类科技合作资源,2020年支持的32个国际合作重点研发计划项目,涵盖先进制造、新材料、资源环保和人口健康等重点领域,涉及欧美日等发达国家、“一带一路”沿线国家、东盟和非洲国家以及港澳台地区,其中解决关键瓶颈或“卡脖子”技术的项目12项。

  国际科技合作基地是湖南开展国际科技合作的重要平台。截至2020年底,该省共拥有国家级国合基地19家,省级国合基地62家。去年,湖南修订《湖南省国际科技创新合作基地管理办法》,促进基地“项目-人才-基地”一体化模式建设,在聚集国内外优秀科技创新资源、提升自主创新能力等方面发挥了重要作用。如,湖南省集成光电材料与器件国际科技合作创新基地,在新型光电功能材料大规模合成和新型光电器件研发领域开展系统研究,解决了低维半导体能带与光子特性调控的关键科学问题,为突破新一代光电芯片核心技术奠定了重要科学基础。

  湖南省科学技术厅介绍,去年湖南共向中国科学技术部推荐政府间国际科技创新合作项目14个,战略性科技创新合作项目3个。据科技部合作司统计,湖南承担国际科技创新合作重点研发项目数量居全国第七,内陆省份第一位,承担发展中国家技术培训班项目数量居全国第三。该省积极拓展双边科技合作渠道,鼓励科技创新主体开展对日本、俄罗斯、意大利等国家科技合作。

  湖南省科技厅相关负责人表示,下一步,湖南将推动装备制造、新一代信息技术、新能源、现代农业等领域国际与区域科技合作。以友城为基础,拓展科技创新合作领域和渠道,并加强国际科技合作基地建设和评估,发挥其在重点领域、对重点国别科技创新合作的骨干和示范作用。(完)

【编辑:周驰】

陈茂波:2021年转机渐现 料香港全年经济恢复正增长

陈茂波:2021年转机渐现 料香港全年经济恢复正增长

  中新社香港1月3日电 香港特区政府财政司司长陈茂波3日发表题为“展望2021年”的司长随笔,向公众送出新年祝福并指出,2021年经济情况也许困难未尽、但转机渐现,料香港全年经济恢复正增长。

  陈茂波指出,香港经济在过去两年先后受到中美关系紧张、本地社会事件,以及新冠肺炎疫情的接连冲击,连续两年呈负增长,是有纪录以来的首次。踏入2021年,也许困难未尽、但转机渐现,估计上半年仍面对较大挑战,下半年则可望呈现较强的复苏动力,全年计经济料恢复正增长。

  陈茂波指出,经济复苏的速度和力度取决于多个内外因素,疫情变化将是最关键的变数。在有效控制疫情之前,较大力度的防疫措施无可避免需要持续,对本地消费气氛及经济活动难免构成压力。跨境人员流动和旅游活动亦可能需要较长时间才能恢复。这意味在今年上半年经济仍会面对较大的挑战。他指出,若疫苗能按预期逐步广泛接种,疫情管控效果将可望逐步提升,本港经济的复苏动力可望在下半年显著增强。

  陈茂波指出,疫症过后,很多企业的运作模式、个人的消费行为都出现了结构性的变化,这为未来的经济趋势带来启示。过去一年网购的趋势在香港也不再陌生,无论是实体店增强网销渠道与服务,抑或是电商扩大平台应用,两者都需要把网销与实体更好揉合,其造成的影响还包括对物流配套及雇员技能需求的转变。

  全球经贸形势方面,陈茂波指出,疫情加速了逆全球化的趋势,可能会促使目前的产业链及供应链生态出现转变。香港作为细小而开放的经济体,必须作好应对准备。面对保护主义及贸易壁垒,特区政府正积极扩展自贸协定网络,务求使香港的货物和服务能以更佳的条件进入不同市场。目前,正积极争取成为第一批在《区域全面经济伙伴关系协定》(RCEP)生效后加入的经济体。

  陈茂波表示,在2021年经济恢复仍然潜藏不少风险,必须保持警惕。中美关系发展、地缘政治局势等不确定性固然继续须密切关注,多国政府为应对疫情而大幅增加开支,令不少经济体债台高筑,可能引发出来金融风险不容忽视。

  陈茂波表示,积极参与国内、国际双循环的发展,将为香港创造更广阔的发展空间。2021年是“十四五”开局之年,国家的发展将以改革创新为根本动力,加快形成以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。抓紧这个大格局的关键,准确定位,定可加速香港疫后的经济恢复。他指出,走进内循环,粤港澳大湾区将是香港的重要切入点,推动大湾区的发展与成功,也成为了香港自身的成功关键。香港在国家外循环发展中“中介人”和“促成者”的角色明显,可发挥在金融和国际商贸网络的优势,并提供与国际接轨的专业、商务和高增值服务。(完)

【编辑:黄钰涵】

长沙雨花区开展诗词大赛活动 弘扬经典文化

长沙雨花区开展诗词大赛活动 弘扬经典文化

中新网湖南新闻12月18日电 12月18日,长沙市雨花区全民阅读公益活动暨“品古典诗词扬传统文化”诗词大赛活动在长沙韬智书店高铁吾悦广场店举行。

活动以诗歌朗诵《祖国颂》拉开帷幕,来自德馨园小学的师生四人用饱满的热情吟诵出对祖国的热爱。在接下来的诗词大赛环节中,共有6组参赛队伍进行诗词知识的大比拼,比赛采用现场出题现场答题的赛制进行,涵盖了选择题、填空题、识别诗句题等多个题型,诗词囊括了豪放、婉约、田园、咏物等类别,聚焦爱国、仁义、忠孝文化,全面展现了中华诗词的博大精深。

通过激烈的角逐,最终,稻田中学代表队的学生史寓冰勇夺第一名,稻田中学代表队的王宇帆获第二名,长郡雨外左家塘学校代表队的叶宇城获第三名;稻田中学获得团体第一名。

据了解,雨花区开展全民阅读公益活动以来,广泛动员全区干部群众积极参与,将诗歌朗诵、古典诗词音乐会、诗词大赛活动与观看电影《掬水月在手》活动结合起来,将优秀传统传统文化浸润到日常学习和生活中,进一步提升全区文化软实力,营造出浓厚的全民学习氛围。

本次活动由中共雨花区委宣传部、雨花区文联、区教育局主办,东山街道办事处、长沙市稻田中学等单位协办,韬智书店承办。(李旭 向一鹏)

责编:张青津

从“随手一扔”到“分类变宝”——山东城乡垃圾分类见闻

从“随手一扔”到“分类变宝”——山东城乡垃圾分类见闻

  新华社济南12月21日电 题:从“随手一扔”到“分类变宝”——山东城乡垃圾分类见闻

  新华社记者陈国峰

  刷卡打开箱门,把一摞旧报纸投放进去,屏幕上显示出报纸重量和金额……在济南市市中区乐山小区的一台智能回收机前,65岁的张艳秋一通操作十分娴熟。

  “这两年小区倡导垃圾分类,我家的垃圾不再一股脑打包扔掉,报纸、纸壳、塑料瓶等可回收垃圾放到智能回收机,其他垃圾也有专门投放的地方。”顺着张艳秋手指的方向,记者看到不远处的垃圾分类亭,四种颜色的垃圾桶并排而立,分别用来盛放厨余、可回收、有害和其他类垃圾。

  山东省住房和城乡建设厅城市管理局局长杨建武介绍,对于垃圾分类模式,山东提倡因地制宜,比如济南、青岛等城市主要采用“四分法”,在居民小区分为可回收、有害、其他和厨余垃圾等四类。

  垃圾分类,重在引导。济南市六里山街道玉函南社区是个老旧开放式居民小区,垃圾投放的传统习惯一时难以转变。社区居委会招募了34名垃圾分类“督桶员”。“我们的职责是督导居民准确投放垃圾,放错的及时纠正,对不明白的随时解答。”玉函南社区督桶员张寿良说。

  在齐鲁大地,垃圾分类的新风正从城市社区吹向广大农村。在荣成市,东岛刘家村采取“信用赋分”的办法,将垃圾分类纳入村级信用管理村规民约,从老人到儿童都养成了自觉分类的习惯。村党支部书记刘俊军说,各户达到垃圾分类要求的每月加信用分0.5分,不进行分类或不合格的每月扣1分。

  “有害垃圾要交到村委,每10件可加0.5分,同时建立有偿兑换机制,根据有害垃圾数量和品类,可兑换手套、洗衣粉、酱油等生活用品。”刘俊军说。

  在阳信县流坡坞镇吕家村,从今年4月起,公共垃圾桶不见了,每家每户多了一个干湿垃圾分类桶,桶上标注了干湿垃圾的类型,引导村民分类投放。流坡坞镇副镇长王鹏说,湿垃圾运到堆肥点进行发酵,然后提供给果蔬种植园、种粮大户等使用,实现资源化利用。

  据杨建武介绍,山东各地不断完善垃圾末端处理体系,垃圾分类处理能力持续提升。目前,全省生活垃圾处理场(厂)投产运行130座,焚烧处理率达82.1%;建成城乡生活垃圾转运站3979座、危险废弃物综合性处置中心25处、餐厨废弃物处理设施20个,实现餐厨垃圾处理设施“一市一厂”全覆盖。

  为让垃圾分类有持久生命力,杨建武表示,山东将尽快出台城乡生活垃圾分类专项规划、技术规范,加强规划引领和技术规范指导。

【编辑:田博群】

中国财富管理50人论坛发布《新规下的健康投资文化培育——金融投资者调研(2020年度)》报告

中国财富管理50人论坛发布《新规下的健康投资文化培育——金融投资者调研(2020年度)》报告
来源:东方红资管(来源:证券时报网)由CWM50顾问、中国工商银行原行长杨凯生牵头,中国财富管理50人论坛课题组撰写的《新规下的健康投资文化培育——金融投资者调研(2020年度)》课题报告于12月20日正式发布。课题聚焦资管行业转型背景下的投资者教育问题和重要意义,在梳理投资者教育工作现有法律基础和制度建设以及各市场主体面临的困难和挑战的基础上,通过对比研究、问卷调研、案例分析、专家访谈等多种形式,刻画投资者画像,借鉴成熟市场经验,分享国内成功实践,以期为相关法律法规和制度建设的完善和为各个市场主体的投资者教育工作提供有益参考。资管新规推进大资管行业不同机构同台竞技,根据不同资金属性提供收益回报和风险管控,通过净值化的产品形态,可以建立投资端和资金端的风险对称,对于提升金融行业总体的成熟度、发挥资产管理服务居民理财需求的主体功能,发挥了正本清源的作用。本课题立足业界实践,从有效缩短资金端和代销机构净值化转型探索路径出发,邀请在净值型产品管理上具有成熟经验的公募基金和券商机构参与案例编写,公募基金行业将投资者认知引导上升到战略高度的东方红资产管理,作为本次课题的特别支持单位,分享了开展投资者认知引导的完整体系。财富管理市场的三个重要参与主体为产品的购买者、销售者和发行者,在资管新规实施前,传统产品销售模式和利益分配格局下,居民的投资意识、投资能力、投资知识和风险管理能力均面临如何有效提升的问题,这是资管新规实施后,居民的理财资金能够匹配实体经济的增长,实现资金期限和长期收益良性循环的关键点;另一方面,销售端能否立足投资者需求提出资产配置建议,也是资管新规有效落实的过程中,基于利益分配机制进行完善的重要方向。作为投资管理人的资产管理机构,理应在资管新规实施后的财富管理新格局下,发挥更具建设性的作用。三者的行为选择和良性互动,将会沉淀成为健康的投资文化,这是本次课题研究的立足点和最终目标。课题组由银行业协会、基金业协会、西南财经大学、清华大学五道口金融学院的专家学者,以及东方红资产管理、工商银行、招商银行、中融信托、中金公司、富达国际、宏利投资、富邦华一银行的相关负责人组成,从行业协会、科研院所以及市场机构的不同角度,共同为做好我国投资者教育工作建言献策。课题组认为,在制度建设不断完善,产品结构不断优化,行业健康度不断提升的当下,树立敬畏市场、敬畏法治、敬畏专业和敬畏风险的理念,坚持“卖者尽责、买者自负” 的原则,并推动建设公开、公平、公正的市场环境和市场秩序,是形成健康理性投资文化的必然要求。目前,多部法律法规以及《九民纪要》对于“卖者尽责、买者自负”的相关概念做出了不同角度的界定,但金融消费者和投资者的概念仍有待明确,信义义务具体标准有待规范,统一法律属性产品的监管标准也有待统一。课题组发现,近年来,政府部门、社会组织、金融机构共同参与投资者教育和引导工作,投资者的金融知识水平、风险意识、维权意识都有比较大的提升,但投资者教育工作仍面临缺乏战略规划和长效机制、市场主体参与投资者教育的积极性仍有待提升、投资者的投资常识和风险理念较为薄弱且对创新产品接受度差、现有金融产品销售模式未与投资者利益达成一致、传统投资者教育方式有效性降低等方面的困难与挑战。为更好地把握当前理财产品投资者的特点和投资偏好,以及更好地掌握目前销售渠道的转型成果,从而提高投资者教育工作的针对性和有效性,课题组向银行、券商、信托机构的投资者和理财经理进行广泛问卷调研。课题组发现,资管新规推出两年多以来,大多数投资者和理财经理已经对净值型金融产品形成了较为准确的认知,为行业在新规下平稳过渡奠定了良好的市场基础。同时,无论是投资者还是理财经理,对于产品和业务转型都仍需要逐渐熟悉和适应的过程。课题组建议,进一步明晰金融消费者和金融投资者的概念,同时完善法律和制度,营造“卖者尽责、买者自负”的法律环境,并加大对金融欺诈行为的法律制裁力度,提高金融机构违法的成本。课题组呼吁,在资管行业中逐步推动“信义义务”共识,进一步细化信义义务规范标准,同时将金融机构信义义务规范用作行政处罚和民事裁判的依据,降低立法成本,保障投资者合法权益。课题组建议,进一步深化投资者教育的深度和广度,将投资者教育提升到国家金融发展的战略高度,并将投资者教育纳入国民教育体系,促进投资者群体素质的整体提升。对于市场机构的投资者教育工作,课题组认为,要将投资者教育贯穿至投资者的全流程环节和生命周期,构建完整的长期、健康的投资生态圈;打破原有销售模式,优先考量客户需求,实现客户服务转型;要在投资者教育的基础上,更进一步做好投资者陪伴;积极推动买方投顾,引导资管市场良性发展。

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150年后,物理学家终于解决了这个沙雕问题

150年后,物理学家终于解决了这个沙雕问题
来源:环球科学
图片来源:Pixabay
  现代物理学已经非常高深了,对于大多人来说,听到那些高大上的物理学名词都完全不知所云。但即使物理学发展到如此程度,我们身边不少小问题在物理学上仍然没有令人满意的答案。例如“沙雕是怎么立起来的?”,这种看上去有些“沙雕”的问题,实际上却是物理学家150年来都未能解决的难题。近日,曾以看上去有些“沙雕”的方式获得诺贝尔奖的物理学家,在《自然》杂志上发表了一篇论文,以看上去不那么“沙雕”的方式,终于回答了这个“沙雕”问题。
  编译 | 王昱
  审校 | 吴非
  在沙滩上建造沙雕,想想就让人感到欢乐享受。不过,对于沙雕能立起来的科学原理,物理学家始终无法明晰。建造沙雕时,需要将沙和水混合,一般认为8桶沙子:1桶水的比例,是建造沙雕比较合适的比例。对于原本松散的颗粒状沙子,一点也不粘稠的水在其中却能扮演胶水的角色,将沙子牢牢固定,能让你做出或精美、或欢乐的沙雕。
  毛细冷凝
  2008年,科学家们就着手深入研究为什么沙子在潮湿的时候会一改其松散的特性,粘成一块。他们使用X射线显微镜,拍摄湿玻璃珠的3D图像。当他们在干燥的玻璃珠中加入液体时,他们观察到珠子之间形成液体“毛细桥”,将珠子结合起来。水越多,液体桥越大,进一步增强了结合效果。随着液体桥进一步增大,结合的力也相应减小。研究结论是,在一定含水量范围内,将珠子结合起来的力和含水量无关。
  液体桥的形成类似于球形的肥皂泡,是表面张力导致体系能量最小化的结果。阿姆斯特丹大学的物理学家尼尔·波恩(Daniel Bonn)说:“(与肥皂泡)类似,在两个沙粒之间,少量的水形成一个小液体桥,最大限度地减少了水和空气接触的表面积。如果将一粒沙移动到另一粒沙上,新的液体表面会自动形成,这会消耗能量,从而产生抵抗形变的阻力。”
  这种颗粒材料因含水而对形变产生阻力的现象,可以用一个物理名词——毛细冷凝(capillary condensation)——来描述。毛细冷凝是空气中的水蒸气自发凝结于多孔材料内部,或与空气接触面上的物理现象。其中有一种桥接效应(bridging effects),可以解释松散的颗粒状沙子是如何被顺滑的水加固的。而对于毛细冷凝现象,其实在1871年,威廉·汤姆森(即后来的热力学之父,开尔文勋爵)就在其一篇论文中提出了“开尔文方程”用以描述。
液体桥,类似的效应让松散的沙子湿水后紧密结合
  虽然分子的概念在1811年就由阿伏伽德罗提出,但直到让·巴蒂斯特·佩兰(Jean Baptiste Perrin)受爱因斯坦1905年关于布朗运动的论文启发,证明分子的真实存在后,关于分子大小的计算才算正式进入物理学的范畴。自然,虽然现代实验表明1871年提出的开尔文方程在10纳米量级及以上的“宏观”尺度都适用,但水分子的直径也仅有约0.3纳米,对于1纳米量级,水膜只有几个分子厚,显然不能直接用毫米量级下得到的开尔文方程来描述。而实际上,生活中很多现象都要求毛细结构尺度小到1纳米量级。空气的典型湿度在30%到50%之间,想让空气中的水产生毛细冷凝现象,毛细结构就需要小到1纳米量级。
  毛细冷凝是一种非常重要的物理现象,在我们的生活中无处不在。物体的摩擦、粘附、润滑和腐蚀等重要特性都受到其严重影响。这种现象在微电子、制药、食品和其他工业中使用的工艺中都占有重要的地位。甚至——当然,也决定了如何建造沙雕。如此重要的现象却在常见湿度下,150年来得不到完整的解释,是因为纳米级别的实验难度十足。
  纳米专家
  而诺贝尔奖得主安德烈·海姆(Andre Geim)接过了这个挑战。他和他的学生康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)曾用胶带粘在一片石墨的两端,然后撕开。他们不断重复这个过程,最终制得了石墨烯,并由此获得了2010年诺贝尔物理学奖。曾经用看上去有些“沙雕”的方式获得诺贝尔奖的人,如今真的研究起了沙雕问题。
安德烈·海姆 图片来源:Wikipedia
  虽然看上去很“沙雕”,但研究微观尺度下的毛细冷凝效应,的确是曼彻斯特介观科学与纳米科技研究中心(Manchester Centre for Mesoscience and Nanotechnology)的本职工作,而作为研究中心主任的海姆带领团队设计了巧妙的实验。
  海姆团队精心构建分子尺度的毛细管,将云母和石墨的原子级薄片晶体叠放起来,每层之间用窄条石墨烯隔开。用这种方法,团队制造了不同高度的毛细管,包括只有一个原子高的毛细管——刚好足以容纳一层水分子,这是可能的最小结构。
实验装置示意图 图片来源:Nature 588, 250–253
  实验结果显示,在分子尺度上,开尔文方程仍然是毛细冷凝现象极佳的定性描述。这和预期相矛盾,因为水的特性预计会在1纳米的尺度上变得更加离散。在这种情况下,毛细管产生了微观变化,从而抑制了可能导致方程式崩溃的任何其他影响。
  自然的巧合
  论文合著者杨前(Qian Yang)表示:“这让人大吃一惊。我原本期待传统物理学会彻底崩溃,但以前的方程仍然适用。我有些失望,但也对解开科学上的百年之谜感到兴奋。无数的凝结效果和相关特性都得到了有力的证据支持,而不是凭直觉——‘寻思着能行,就用原来的公式进行计算’。”
  曼彻斯特的研究人员认为,虽然发现开尔文方程仍然定性有效,但这完全是偶然的。在环境湿度下,毛细冷凝涉及的压力超过1000巴(1巴=100000帕),比海底最深处的压力还要高。这样的压力导致毛细管产生几分之一埃(1埃=0.1纳米)的形变,足以在其中紧密容纳数个分子层。这种微观调整抑制了相约性效应(commensurability effects),导致开尔文方程仍然定性成立。
  海姆表示:“好的理论往往超出其适用范围,开尔文勋爵是一位伟大的科学家,不过即使是他,也会对他的理论在原子级尺度仍然适用感到惊讶——这理论最初考虑的是毫米尺度的管子。实际上,在开尔文开创性的论文中,他认为在这个尺度他的理论不再适用。所以,我们的工作同时证明了他既是对的,又是错的。”

引领“十三五”经济社会发展 习近平在中央财经委会议上作过这些重要部署

引领“十三五”经济社会发展 习近平在中央财经委会议上作过这些重要部署

  时习之

  引领“十三五”经济社会发展 习近平在中央财经委会议上作过这些重要部署

  12月9日,人民日报头版刊发文章《领航定向 破浪前行——从中央财经委会议看以习近平同志为核心的党中央引领“十三五”经济社会发展》,以中央财经委员会会议为视角,展现了“十三五”以来,以习近平同志为核心的党中央引领经济社会发展的方方面面。

  中央财经委员会的前身是中央财经领导小组。2018年3月,中共中央印发《深化党和国家机构改革方案》,明确提出把中央财经领导小组改为中央财经委员会。“十三五”以来,习近平总书记主持召开了5次十八届中央财经领导小组会议、8次十九届中央财经委员会会议,研究了20多个重大议题。

  这些重大议题都是什么?历次会议,习近平总书记作出过哪些重要部署?成效如何?人民网·中国共产党新闻网“时习之”栏目带你了解。

  20多个重大议题筑牢中国经济发展的顶层设计

  13次会议,一个个重大议题,都由习近平总书记在精心谋划、深入调研、反复研究、深思熟虑后亲自确定。这些重大议题彰显着党中央对新时代中国经济发展的顶层设计——

历次会议习近平作出这些重要部署

  供给侧结构性改革、生态文明建设、科技创新、脱贫攻坚、区域发展……历次会议,习近平总书记都为当前经济社会发展最紧迫的任务“点题”,作出重要部署。

  供给侧结构性改革——

  5年来,我国持续推进供给侧结构性改革取得成效。据国家统计局发布的2019年统计公报显示,2019年全国工业产能利用率为76.6%,比上年提高0.1个百分点;规模以上工业企业资产负债率下降0.2个百分点;教育、生态保护和环境治理业固定资产投资分别比上年增长17.7%和37.2%……一个个指标数据正是最直观的注解。

  生态文明建设——

  5年来,我国生态文明建设力度之大前所未有,2019年单位GDP能耗比2015年下降13.2%,全国337个地级及以上城市空气质量优良天数比例达到82%,污染防治阶段性目标顺利实现,生态环境质量总体改善。

  科技创新——

  5年来,我国的科技进步贡献率从55.3%提升到59.5%,重大科技成果不断涌现,在全球131个经济体创新能力排名中升至第十四位,创新正在成为引领发展的第一动力。

  民生保障——

  “要加快民生领域工作推进,加大对义务教育、基本医疗、住房和饮水安全、育幼养老等方面投入,解决好部分群众急迫的现实问题。” 2019年4月22日,习近平主持召开十九届中央财经委员会第四次会议。会议对做好民生保障工作再次强调。

  新部署推动民生新提升。

  5年来,我国民生领域财政投入持续增长,同老百姓生活息息相关的社会保障、教育、就业、医疗卫生等民生问题得到较好解决,人民群众获得感、幸福感、安全感更加充实、更有保障、更可持续。

  脱贫攻坚——

  2019年4月22日,习近平主持召开十九届中央财经委员会第四次会议。在距全面建成小康社会收官还有不到两年时间的节点,会议强调,要全面完成脱贫攻坚任务,把扶贫工作重心向深度贫困地区聚焦,在普遍实现“两不愁”的基础上,重点攻克“三保障”面临的最后堡垒。

  政贵在行,事成于实。

  5年来,超5000万农村贫困人口告别绝对贫困。如今,随着日前贵州省宣布剩余的9个贫困县退出贫困县序列,我国832个贫困县已全部脱贫,全面建成小康社会胜利在望。

  区域发展——

  5年来,以习近平同志为核心的党中央着眼全国一盘棋,不断优化国土空间布局,一个个国家重大战略打通区域协调发展“经络”,各大区域板块良性互动,为我国经济高质量发展注入新动力。

  对外开放——

  5年来,我国累计与138个国家和31个国际组织签署201份共建“一带一路”合作文件,设立21个自由贸易试验区,成功举办三届中国国际进口博览会,积极推动并签署《区域全面经济伙伴关系协定》(RCEP)……我国对外开放走向更高水平,开放型经济新体制加快构建。

  ……

  2016年,“十三五”开局之年,面对我国经济发展进入新常态,经济下行压力凸显的情况,习近平主持召开中央财经领导小组会议,将着眼点落在“供给侧结构性改革”工作上。

  2020年,“十三五”收官之年,面对我国社会主要矛盾发展变化带来的新特征新要求,习近平主持召开中央财经委员会会议,提出构建新发展格局的重要思想。

  发展之路没有终点,只有新的更高起点。

  回望“十三五”,从中央财经领导小组到中央财经委员会,习近平亲自主持召开13次会议,以全球视野和宏阔格局统筹部署我国经济社会发展重大战略政策。

  展望“十四五”,在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下,中国经济巨轮必将乘风破浪、行稳致远。

【编辑:苏亦瑜】