科技导报

在《科技导报》自2004年始连续7年评选年度“中国重大科学、技术和工程进展”的基础上，本着分门别类、本刊推荐、专家遴选、宁缺毋滥、叙述事实、以时为序的原则，从《科技导报》“半月科技新闻媒体关注指数排行榜”、“半月科技风云”、“国内科技要闻”、“科学共同体要闻”、“封面图片说明”等栏目，以及国内外重要学术期刊和科技新闻媒体刊载的重大国内科技新闻中，按科学、技术和工程3个类别，由本刊编辑部遴选、推荐候选条目，由本刊编委等专家学者投票推选出2010年度中国重大科学、技术和工程进展。（1） 2010年中国重大科学进展10项：拓扑绝缘体研究获得系列重要进展，发现重要的皮肤病遗传易感位点，发现第一颗绕双星系统转动的类木巨行星，完美诠释孪晶变形具有强烈晶体尺寸效应的内在原因，发现蜘蛛丝方向性集水的结构特征，发现Rac蛋白参与神经元的记忆遗忘调控，海洋中基于BCha的光合自养是光合作用的重要补充，RHIC实验发现首个反超核粒子——反超氚核，利用超材料实现可全方位吸收电磁波的电磁黑洞，发现10万年前的早期现代人化石；（2） 2010年中国重大技术进展10项：离轴三反光学系统技术获重大突破，世界最高电压等级电抗器和最大容量变压器研制成功，中国大地坐标系定位精度提高至厘米级，中国先进研究堆实现首次临界，超大容量圆柱形单体400A·h锂离子电池研制成功，“海洋石油201”出坞，世界最大跨度铁路转体连续梁成功对接，深海载人潜水器海试突破3700m水深世界纪录，中国第一台5MW级海上风力直驱发电机面世，首批最大功率绝缘栅双极型晶体管产品下线；（3） 2010年中国重大工程进展10项：长江口深水航道三期工程竣工，南水北调东线穿黄工程贯通，上海世博会工程建设成就卓著，川气东送工程投入商业运营，“嫦娥”二号工程任务完成，京沪高铁全线铺通，农作物基因资源与基因改良重大科学工程通过验收，中国锦屏地下实验室投入使用，西藏墨脱公路嘎隆拉隧道贯通，宜万铁路通车。

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花土沟高矿化度油藏内源微生物提高采收率实验研究

王俊;黄立信;俞理

科技导报. 2011, 29 (11-03): 26-28. ; doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2011.03.002
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摘要 ( 743 )

为了探讨青海花土沟高矿化度油藏利用内源微生物生长代谢提高原油采收率的可行性，用最大可能数法（MPN法）对油藏内源微生物群落组成进行分析，筛选激活体系，考查乳化、产酸性能，同时对微生物作用前后的原油进行气相色谱分析，通过16S rDNA序列分析，进一步了解油藏内源微生物群落。结果表明，腐生菌、烃氧化菌、发酵菌、硝酸盐还原菌是该油藏的主要微生物群落；激活体系能有效地激活内源微生物乳化液蜡，并产酸，内源菌浓度达107/mL，发酵液表面张力由57.44mN/m降至38.5mN/m，pH值由7.19降至6.56；选择细菌通用引物对菌株16S rDNA序列进行基因扩增、测序，测序结果用Blast进行同源性比较得分离菌株分别为Bacillus sp.和Halomonas sp.，激活后的内源菌选择性降解饱和烷烃（C11~C20，C28，C33）。在花土沟高矿化度油藏实施内源微生物采油具有可行性。

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基于Q型聚类分析和贝叶斯判别算法研究储层分类评价

付殿敬;徐敬领;王贵文

科技导报. 2011, 29 (11-03): 29-33. ; doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2011.03.003
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摘要 ( 1395 )

储层分类评价是油藏研究的重要内容，为了使储层分类更准确、合理，本文采用Q型聚类分析和贝叶斯判别算法相结合的方法，进行储层分类评价研究。综合优选砂岩厚度、孔隙度、渗透率、碳酸盐含量及泥质含量等各种储层参数，应用数理统计方法将这些参数集合起来，采用Q型聚类分析的算法对储层进行分类；在此基础上，采用贝叶斯判别算法，建立这些储层参数与储层分类评价的定量判别关系，即建立进行储层分类评价的判别函数，依据此判别函数对非取心井的目的层进行了定量分类评价。实例证明，应用Q型聚类分析和贝叶斯判别算法相结合进行储层分类评价是有效的，其应用效果良好。

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镇泾长8砂岩古孔隙度恢复方法与应用

潘高峰;刘震;胡晓丹

科技导报. 2011, 29 (11-03): 34-38. ; doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2011.03.004
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摘要 ( 537 )

砂岩储层古孔隙度特征和演化过程是油气成藏机制研究的重点和难点。现行方法存在一些缺陷，包括影响因素考虑不全面，应用过程复杂繁琐，运用结果可靠性不高，不能体现孔隙度演化的整个过程。本文提出一种新的砂岩古孔隙度恢复研究方法，综合考虑了建设性和破坏性成岩作用的影响，建立砂岩孔隙度演化的数学模型，以此恢复砂岩孔隙度演化的整个过程。建立的模型以效应模拟为原则，包括增孔作用和减孔作用模型，通过模型叠加得到总孔隙度演化模型。模型以时间为变量、现今孔隙度为约束条件体现动态性和可靠性。在镇泾地区的应用结果表明，镇泾地区砂岩孔隙度演化受到构造和沉积相的控制，优质储层主要分布在水下分流河道和局部微构造的高点。储集层孔隙度演化过程是高产油藏的主控因素。

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基于示点性过程模拟的碳酸盐岩裂缝型储层建模方法

赵彬;侯加根;刘钰铭;段冬平

科技导报. 2011, 29 (11-03): 39-43. ; doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2011.03.005
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摘要 ( 958 )

在深埋藏碳酸盐岩裂缝型储层中，裂缝既是主要的储集空间，又是重要的渗流通道，其发育程度直接关系到油气藏聚集规模和单井产能大小，但该类油藏埋藏深、经多期构造作用和岩溶作用改造的特点使储层内裂缝分布规律极为复杂，裂缝识别和预测难度大，裂缝空间分布和属性参数表征困难。本文根据示点性过程模拟理论，提出基于示点性过程模拟的碳酸盐岩裂缝型储层建模方法，并以塔河油田X区裂缝型油藏为例，利用蚂蚁体属性数据约束单井裂缝密度插值得到裂缝密度分布模型，进而在裂缝产状统计数据和裂缝密度分布模型的约束下，建立了研究区离散裂缝网络模型，直观刻画了油藏内裂缝网络的空间形态和结构，为准确描述裂缝系统的连通性、非均质性及渗流行为提供有效的地质模型，丰富了储层建模方法研究，对有效开发碳酸盐岩裂缝型储层具有一定的实际意义。

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蠕动转向关节动力学建模与分析

颜兵兵;解明强;孙红旗

科技导报. 2011, 29 (11-03): 44-47. ; doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2011.03.006
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摘要 ( 240 )

为确立拱泥机器人蠕动转向关节的运动关系，提出了可实现直行和转向运动的3自由度并联机构动力学模型。基于对3-UPS并联机构运动特性的分析，首先建立了3-UPS运动学模型，得出3-UPS并联机构动平台和各支链的速度以及加速度关系式。基于Lagrange方程建立3-UPS并联机构的动力学模型，确立了系统的驱动力、驱动力矩以及各个支链主动杆的驱动力。利用Matlab软件对其动力学模型进行仿真分析，得到的驱动力和驱动力矩变化曲线为拱泥机器人控制系统设计提供了技术支撑，也为少自由度并联机构动力学分析提供参考。

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基于数据流动发动机动力不足故障诊断方法研究

周平;杨浩泉

科技导报. 2011, 29 (11-03): 48-51. ; doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2011.03.007
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摘要 ( 544 )

发动机动力不足是影响汽车使用性能的常见故障之一。由于涉及供油、点火、怠速、排放等多个子系统，是汽车故障诊断的难点。本文基于发动机控制原理，阐述了发动机动力不足的3类原因，给出了故障状态下混合气特征值和点火提前角的变化规律，建立了每转喷油时间等5项参数的关联模型，使参数与故障的关联度大大增加，增强了参数在故障诊断时的适用性。由此出发，比较全面地分析了可能发生故障的部位，并给出了故障诊断流程。

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基于有限零和灰色博弈的车道变换决策分析

彭金栓;付锐;郭应时;袁伟;王畅

科技导报. 2011, 29 (11-03): 52-56. ; doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2011.03.008
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摘要 ( 588 )

车道变换决策阶段，由于驾驶人对距离和速度判断失误，极易造成擦挂和追尾事故。为了明确车道变换决策形成机制以及此过程中交通冲突的诱发机制，基于决策阶段车辆间的运动关系及驾驶期望等，限定边界条件，提出车道变换博弈的概念。引入具有混合策略的二人有限零和灰色博弈模型，推导模型算法。结合实际道路试验前提下车道变换博弈样本的筛选和数据处理分析，研究博弈双方驾驶人的策略选择和收益特性。结果表明，当车道变换对象车与目标车道后随车的交通冲突不可避免时，对象车的理想最优策略是减速等待，而目标车道后随车的理想最优策略是加速通过临界冲突点，可以有效地兼顾博弈双方安全性与行车时间的收益需求，达到整体最优。研究结果可为车道变换过程中交通冲突的形成机制和路权分配提供相应的理论支持。

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纳米磁种材料表面改性及其水吸附性能

陈显利;田野;张浩;杨慧慧;吴敏;黄勇;徐向东;李来风

科技导报. 2011, 29 (11-03): 57-61. ; doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2011.03.009
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摘要 ( 1426 )

中国的水资源状况日益严峻，因此迫切需要发展水处理新技术。与传统技术相比，超导磁分离技术具有低投资、低成本等优点。磁种是利用超导磁分离法处理含非磁性污染物废水的关键材料。本文采用化学共沉淀技术制备了Fe3O4纳米颗粒，利用等离子体有机聚合法和化学植入法对磁性纳米颗粒进行表面修饰，制备出麦秸杆纤维素自组装和聚醋酸乙烯酯（PVA）覆膜两种磁种材料。X射线衍射、透射电镜微观组织分析和红外光谱分析均表明具有吸附功能的活性基团和磁性颗粒能很好地结合。对改性后纳米磁种颗粒对水中阴阳离子和有机物的吸附性能的研究证明两类磁种材料均表现出90％以上的吸附率，可以满足超导磁分离水处理的要

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维药异常黑胆质成熟剂的抗肿瘤作用及其对细胞迁移的影响

胡汉华;盛磊;哈木拉提·吾甫尔;刘翠;熊文娟;吴彩云;姑丽尼格尔·库来西

科技导报. 2011, 29 (11-03): 62-65. ; doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2011.03.010
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摘要 ( 645 )

探讨维药异常黑胆质成熟剂（ASM）抗肿瘤作用及其对肿瘤细胞迁移的影响。体外培养人肝癌Bel-7402细胞株、人乳腺癌BCAP细胞株、人宫颈癌Hela细胞株、人胃癌BGC-823细胞株，采用四甲基偶氮唑蓝（tetrzolium-based colorimetric assay，MTT）法检测不同浓度ASM（1、2.5、5、10、15、20、50mg/mL）对人肝癌Bel-7402细胞株、人乳腺癌BCAP细胞株、人宫颈癌Hela细胞株、人胃癌BGC-823细胞株4种肿瘤细胞增殖的影响；选择人肝癌Bel-7402细胞株为研究对象，采用细胞划痕运动实验和扫描电镜技术，观察不同浓度ASM对肝癌细胞迁移的影响。MTT检测结果显示，ASM对人肝癌Bel-7402细胞株、人乳腺癌BCAP细胞株、人宫颈癌Hela细胞株、人胃癌BGC-823细胞株生长均有一定抑制作用，且在15~20mg/mL作用下最为明显，对不同肿瘤细胞株抑制作用不一；体外细胞划痕运动实验和扫描电镜结果显示，ASM对人肝癌Bel-7402细胞运动有一定抑制作用。由此推论，ASM对肿瘤细胞增殖和肿瘤细胞迁移有一定抑制作用。

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洋山港码头污损生物的群落结构和多样性研究

薛俊增;王宝强;庒骅;吴惠仙;朱憬琛;林葳

科技导报. 2011, 29 (11-03): 66-70. ; doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2011.03.011
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摘要 ( 1486 )

洋山港是上海国际航运中心的枢纽港，大量外来货轮的停靠使洋山港成为污损生物入侵的高风险区，同时污损生物的大量附着也将对港口设施造成严重影响。为了解洋山港码头污损生物的多样性现状及演变趋势，2010年5月通过对码头不同潮区污损生物群落的样方采样，分析了洋山港码头的群落结构及多样性现状。洋山港码头共采集到污损生物17种，网纹纹藤壶和僧帽牡蛎为优势种（Y=0.396，0.250）。从高潮区到低潮区，污损生物群落结构明显不同：种类数、密度和生物量基本呈上升趋势，均匀度呈明显下降趋势，而多样性指数则呈先上升后下降趋势。对覆盖率和多样性指标进行回归分析得出，洋山港污损生物覆盖率与多样性指数呈单峰上拱曲线，覆盖率在30%~40%区间内污损生物多样性最高。该结果在Shannon-Wiener、Margalef和Simpson三种多样性指数中均支持中度干扰假说。

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能源甜菜乙醇发酵的耐高温菌种筛选及工艺优化

史淑芝;代翠红;程大友;马凤鸣;鲁兆新;罗成飞

科技导报. 2011, 29 (11-03): 71-75. ; doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2011.03.012
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摘要 ( 636 )

利用能源甜菜进行乙醇发酵已引起人们重视。由于发酵温度对乙醇发酵效果影响较大，为了探讨不同菌种对发酵温度高低的适应性，筛选适应高温发酵的优良菌株，本研究首先利用温度单因素筛选出耐高温菌种HADY，45℃时乙醇转化率仍达81.68%；菌种ADY在31℃时乙醇转化率最高。然后利用Plackett-Burman设计和响应面分析法（RMS）从与发酵相关的9个因素：底物质量浓度、料液比、加菌量、营养盐添加量、加磷量、pH值、转速、发酵温度和发酵时间中依次筛选出底物质量浓度、发酵温度和加磷量3个主要影响因素。优化后的工艺参数为：底物质量浓度为12%、料液质量比1:1、加菌量15%、营养盐0.5、加磷量0.9%、pH值5.0、转速130r/min、发酵温度37℃和发酵时间44h。此条件下的乙醇转化率为89.43%。

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高负荷厌氧生物反应器研究进展及其应用

汤兵;徐锦妙

科技导报. 2011, 29 (11-03): 76-79. ; doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2011.03.013
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摘要 ( 551 )

概述了厌氧消化的基本原理，包括厌氧消化过程理论与厌氧消化的主要影响因素。简单介绍了厌氧生物反应器的发展历史，重点介绍了典型高负荷厌氧生物反应器（上流式厌氧污泥床，厌氧膨胀颗粒污泥床和内循环式反应器）的特点和运行机制，及其应用情况。通过以上概述指出高负荷厌氧生物反应器存在的问题和缺陷。最后，提出高负荷厌氧生物反应器今后的研究重点应该放在如何提高反应器效率上。

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科学发现和科学史同样趣味盎然——《〈自然〉百年科学经典》评介

文/张田勘

科技导报. 2011, 29 (11-03): 80-80. ; doi:
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摘要 ( 458 )

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自主创新内涵之深化

文/孙国际

科技导报. 2011, 29 (11-03): 81-81. ; doi:
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