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   科技导报
2015年 33卷 17期
刊出日期:2015-09-13

卷首语
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专题论文
科技风云
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科技工作大家谈
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卫星正成为监测大气环境的“慧眼” Hot!

科技导报. 2015, 33 (17): 3-3.
全文: HTMLnew PDF  (1149 KB)  ( 107 )
摘要 ( 850 )
随着工业化进程的加剧,人类活动造成的化石燃料燃烧、城市工业排放、土地类型改变使全球大气中的化学成分产生巨大变化,这不仅影响区域的空气质量,而且对全球气候变化也产生不可估量的影响。
卷首语

雾霾难逃气象卫星监测

许建民
科技导报. 2015, 33 (17): 1-1.
全文: HTMLnew PDF  (350 KB)  ( 329 )
摘要 ( 782 )
2013年1月发生在华北的雾霾天气,警示了中国大气污染不容乐观的严重形势。当时公众的感觉是;雾霾发生得更频繁了、持续时间更长了,与以前的沙尘天气相比,更呛人了。大家自然希望知道雾霾发生的实际情况、历史演变趋势和原因。
科技风云

太空中最自私的那个怪物

王丽娜
科技导报. 2015, 33 (17): 7-7.
全文: HTMLnew PDF  (335 KB)  ( 108 )
摘要 ( 905 )
1916年,德国天文学家Karl Schwar-zschild计算得出爱因斯坦引力场方程的一个真空解,表明若将大量物质集中于空间一点,其周围会存在一个界面,一旦进入这个界面,任何物质与辐射都不能逃脱,即使目前已知传播速度最快的光也不例外,这就是黑洞。因此,黑洞被称为“太空中最自私的怪物”。
科技事件

中国碳排放是否被高估还需精准测算

祝叶华
科技导报. 2015, 33 (17): 9-9.
全文: HTMLnew PDF  (328 KB)  ( 326 )
摘要 ( 905 )
8月20日,一份由24个国际研究机构耗时4年共同合作完成的题为《中国化石能源燃烧和水泥生产减少的碳排放评估》的报告在线发表于Nature上。报告中指出,中国碳排放总量13年间被高估了约10%~15%,重新核算后的中国碳排放在2000—2013年间比原先估计的少106亿吨二氧化碳,是《京都议定书》框架下具有强制减排义务的西方发达国家自1994年以来实际减排量的近百倍。
科技工作大家谈

强化政府介入推动成果转化

墨宏山
科技导报. 2015, 33 (17): 12-12.
全文: HTMLnew PDF  (313 KB)  ( 231 )
摘要 ( 983 )
实现创新驱动发展战略的关键,一是要拥有支撑经济和社会发展的自主核心技术,二是科技成果的及时有效转化。当前,我国面临的形势是,一方面我国经济的快速发展和转型升级缺乏自主核心技术的支撑和保障;另一方面我国众多的优秀成果被束之高阁,得不到及时有效地转化而面临浪费甚至流失的风险。因此,为促进科研成果的有效实施转化,2007 年修订的《中华人民共和国科学技术进步法》第二十条规定,“利用财政性资金设立的科学技术基金项目或者科学技术计划项目所形成的发明专利权、计算机软件著作权、集成电路布图设计专有权和植物新品种权,除涉及国家安全、国家利益和重大社会公共利益的外,授权项目承担者依法取得”。该条款借鉴美国《大学与小企业专利程序法案》(即《拜杜法案》),其立法依据和基础在于促进科技成果的有效及时转化,使科研成果能够及时惠及国民,因此该条款属于权宜条款。
专题论文

全球卫星大气成分遥感探测应用进展及其展望

张兴赢, 周敏强, 王维和, 李晓静
科技导报. 2015, 33 (17): 13-22. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2015.17.001
全文: HTMLnew PDF  (601 KB)  ( 2459 )
摘要 ( 1535 )
随着全球变化的加剧,科学家和各国政府对大气环境日益关注,尤其是大气中的化学成分,不仅影响区域的空气质量,而且对全球气候变化产生不可估量的影响。卫星遥感探测大气中的化学成分是近年来全球对地观测领域的一个新兴分支。本文阐述全球及中国在卫星大气成分遥感探测领域的发展,以及目前已经和正在开展的各类卫星大气成分探测进展,综述大气气溶胶、主要痕量气体、主要温室气体的卫星遥感探测国际和国内现状,以及掩星和临边探测大气成分垂直廓线的进展,展望未来全球在该领域的发展方向。

卫星遥感监测大气臭氧总量分布和变化

张艳, 王维和, 张兴赢
科技导报. 2015, 33 (17): 23-29. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2015.17.002
全文: HTMLnew PDF  (6009 KB)  ( 1979 )
摘要 ( 988 )
利用卫星紫外仪器TOMS、OMI和TOU的臭氧总量数据(1979—2014年),研究了全球及关键地区臭氧总量的分布及变化。讨论了南北半球臭氧总量分布和变化的差异,探讨了影响臭氧分布和变化的可能因子。重点分析了中国区域、青藏高原和极地的臭氧变化,并利用FY-3数据对南极臭氧洞和北极臭氧低值进行了监测。结果表明,臭氧总量的分布和变化在中高纬度地区具有很强的不均匀性,极地臭氧损耗依然明显,青藏高原的臭氧增长大于同纬度其他地区,其机制更加复杂。

卫星遥感监测全球大气气溶胶光学厚度变化

李晓静, 高玲, 张兴赢, 张鹏
科技导报. 2015, 33 (17): 30-39. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2015.17.003
全文: HTMLnew PDF  (4753 KB)  ( 2444 )
摘要 ( 760 )
全球大气气溶胶类型和含量变化与气候变化和大气环境污染密切相关,是气象学、环境学和医学研究关注的热点问题。为认识全球气溶胶分布基本特征,发现和跟踪全球气溶胶显著变化地区,本文利用美国NASA 发布的C6 版MODIS气溶胶光学厚度产品分析全球大气气溶胶光学厚度时空年变化特征及其影响因素;分析气溶胶光学厚度分布与中国霾区的关系,提出霾区治理的气溶胶光学厚度年平均值参考标准。分析2003—2014 年卫星监测的气溶胶光学厚度(AOD)空间分布特征显示,全球气溶胶光学厚度稳定高值区位于亚洲东部及其邻近太平洋海区、印度半岛及其邻近印度洋海区、非洲北部和中部及其邻近大西洋海区;重点变化关注区为俄罗斯西伯利亚东部增量区和南美洲亚马逊平原热带雨林减量区。气溶胶光学厚度高值地区的形成与沙尘暴、火山喷发、生物质燃烧、工业排放等自然源,以及工业污染物排放、交通运输、秸秆焚烧等人类活动造成的人为源气溶胶排放直接相关,并受气象因素和山脉等地形阻挡因素影响,这些因素的稳定性与季节变化最终形成全球气溶胶的时空分布特征。中国东部气溶胶光学厚度年平均值大于0.5 的区域为主要霾天气区,其中华北南部、黄淮、江淮、江汉地区和四川盆地为全球气溶胶光学厚度极端高值区,年平均极端高值达到0.8~1.0,为霾天气常态化发生区;通过全球气溶胶光学厚度量值分析认为,气溶胶光学厚度年平均值0.5 可作为中国大气环境最大承载量,中国东部地区高于此值的区域为主要大气污染控制区,大范围工业生产污染物减排可带来整体环境改善,通过工业结构调整有望降低的气溶胶污染中位比率为33%,平均比率为26.5%。

卫星遥感监测全球和中国区域污染气体NO2和NO2时空变化

闫欢欢, 张兴赢, 王维和
科技导报. 2015, 33 (17): 41-51. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2015.17.004
全文: HTMLnew PDF  (7840 KB)  ( 273 )
摘要 ( 636 )
卫星遥感技术的发展为连续、大面积监测城市污染气体NO2和NO2提供了重要技术支持。本文基于紫外-可见光高光谱传感器OMI观测数据,分析了近10余年(2004—2014年)全球和中国区域NO2和NO2空间分布特征、长时间序列变化和季节变化特征。结果表明,中国NO2含量的高值主要集中在京津冀及周边、长江三角洲、珠江三角洲、新疆乌鲁木齐、辽宁沈阳、陕西西安等地,NO2主要集中在京津冀、长江三角洲、珠江三角洲、四川、重庆等地。较2005—2009 年,2010—2014年NO2高值范围有所扩大,河北、山东、河南、安徽、新疆乌鲁木齐等地NO2含量有所上升,而珠江三角洲、上海等地NO2含量有所下降。与NO2时空变化不同,较2005—2009年,2010—2014 年NO2高值区范围有所缩小,且河北、山东、河南、安徽、江苏、上海、重庆、贵州、珠江三角洲等地NO2含量有所降低。全球范围内,中国东部、美国东部、荷兰、德国、意大利、南非等地NO2含量较高,中国中东部、美国东部、南非、印度等地NO2含量较高。较2005—2009 年,2010—2014 年美国东部、中国珠江三角洲、中国上海、日本、西班牙、葡萄牙、意大利北部、迪拜等地NO2含量下降明显,而2010—2014 年中国东部地区和乌鲁木齐、波兰大部、伊朗德黑兰、伊拉克巴格达、科威特、沙特利雅得、印度新德里、印度巴朗格伊尔及周边、孟加拉国达卡、智利圣地亚哥等地NO2含量却有不同程度的上升。较2005—2009 年,2010—2014 年中国华北大部、重庆和贵州大部、珠江三角洲、长江三角洲,以及美国东部、南非姆普马兰加及周边等地的NO2含量有所下降,而秘鲁利马、秘鲁南部等地NO2含量出现增长。全球7 大主要城市近10 年NO2和NO2含量比较结果显示,中国石家庄NO2含量均值最高,其次为中国北京、俄罗斯莫斯科、南非姆普马兰加、美国纽约、德国科隆、中国乌鲁木齐;南非姆普马兰加、中国石家庄、中国北京的NO2总量明显高于美国纽约、德国科隆、俄罗斯莫斯科;中国北京、中国乌鲁木齐、美国纽约、德国科隆、俄罗斯莫斯科城市NO2含量高于NO2

卫星遥感监测全球和中国区域大气CO变化特征

张晔萍, 张兴赢, 高玲
科技导报. 2015, 33 (17): 52-62. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2015.17.005
全文: HTMLnew PDF  (10547 KB)  ( 417 )
摘要 ( 390 )
利用2000 年3月——2014年12月TERRA/MOPITTCO柱总量数据,研究了全球及中国区域大气CO 柱总量的时空变化特征。分析表明,北半球大气CO 柱总量显著高于南半球。中国东部是全球CO 高值区,青藏高原、格陵兰岛、南美洲西部沿海安第斯山脉为全球CO 低值区。CO 柱总量在全球范围内表现出显著的季节变化,北半球CO 含量在北半球春季最高,北半球冬季达到最低;南半球CO含量在南半球春季最高,南半球秋季达到最低。在月时间尺度上呈现出规律性波动,高值月份分别出现在3—4月、9—10月,低值时段分别出现在7月和1月。中国区域CO柱总量呈东高西低的阶梯状分布,东部的高值区主要分布在河北南部、山东西部、河南东部。中国区域CO柱总量在春季最高,南方地区在夏季达到最低值;北方地区在秋季达到最低值。对全球和中国区域CO含量长时间序列分析显示,2011—2014 最近4 年全球及中国区域大气CO柱总量呈下降趋势。中国东部沿海经济区和南部沿海经济区的年下降速率在1%左右,大西北经济区下降幅度最小。

基于GOSATL4B数据的全球和中国区域近地面CO2含量变化分析

王舒鹏, 张兴赢, 王维和, 方莉
科技导报. 2015, 33 (17): 63-68. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2015.17.006
全文: HTMLnew PDF  (4275 KB)  ( 1884 )
摘要 ( 448 )
CO2作为最重要的温室气体,是造成全球温室效应的主要原因之一。利用GOSAT L4B 全球分布数据,分析全球及中国地区近地面CO2含量的时空分布特征。研究发现,北半球近地面CO2含量明显高于南半球,CO2年增长率约2 ppm。全球高值区主要出现在东亚、俄罗斯、欧洲和美国等人口众多、经济发达地区。北半球近地面CO2含量季节分布显示,冬季的CO2含量最高,夏季最低。中国区域近地面CO2含量在空间分布上较为集中,东西差异显著,总体呈东高西低的特征,高值区主要集中于中国华北和长三角地区。中国范围内近地面CO2含量具有明显的季节变化特征,月平均含量4 月(春季)升至最高值,为396.5ppm;7 月(夏季)降至最低值,为382.8ppm。

基于MLS卫星临边探测数据研究大气OH时空分布

周丽花, 张兴赢, 张晶
科技导报. 2015, 33 (17): 69-77. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2015.17.007
全文: HTMLnew PDF  (4902 KB)  ( 1215 )
摘要 ( 458 )
OH自由基是大气中重要的氧化剂,对大气中其他气体成分和气溶胶的形成和转化起着重要作用。本文利用MLS(micro-wave limb sounder)卫星观测资料,对大气平流层上层和中间层OH自由基的时空分布和变化以及中国上空OH自由基的垂直分布进行分析。结果显示,大气平流层上层和中间层OH自由基含量存在明显的季节变化和昼夜变化,在空间上的分布也随着太阳直射点的不同而呈现一定的周期性。比较了中国上空与同纬度纬向平均值,发现白天和夜间的观测值只有个别位置有较明显偏差,中国地区上空的OH含量比在整体上与同纬度比起来无明显异常,中国局地上空廓线的比较更加详细地反映了OH自由基的昼夜垂直结构。总之,中层大气OH自由基含量存在显著的昼夜变化、季节变化,同时也受太阳活动的影响,年际变化则不明显。
研究论文

傍河区域地下水脆弱性研究——以第二松花江流域为例

冶雪艳, 尤传誉, 杜新强, 王丽雪
科技导报. 2015, 33 (17): 78-83. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2015.17.008
全文: HTMLnew PDF  (2729 KB)  ( 402 )
摘要 ( 553 )
地下水脆弱性研究是合理开发利用和保护地下水的基础,它一直是国际水文地质研究的热点问题之一。以第二松花江流域地下水为研究对象,分别采用DRASTIC 方法和GOD 方法对地下水环境脆弱性进行评价,并利用实测铬含量对评价结果进行验证对比。研究结果表明:DRASTIC 模型对第二松花江流域地下水环境脆弱性的评价较为合适,评价结果更能真实地反映研究区地下水脆弱情况;第二松花江流域傍河区域的地下水环境较为脆弱,容易受到污染,故在布设水源地开采井时应尽量避开地下水高脆弱区,做到合理有效地开发利用地下水资源。

注CO2置换煤层CH4试验研究

王晋, 王延斌, 范晶晶, 刘成龙, 薛培
科技导报. 2015, 33 (17): 84-89. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2015.17.009
全文: HTMLnew PDF  (1291 KB)  ( 439 )
摘要 ( 859 )
利用屯留矿和寺河矿圆柱体原煤试样,进行不同注入压力条件下注CO2置换CH4试验,研究分析了置换过程中气体的吸附特性及注入压力对CO2置换效果的影响,提出了低孔隙压力条件时具有更好的置换效果。研究结果表明,同等条件下,置换平衡后煤体吸附CO2气体能力远强于CH4;煤体中CH4体积比随注入压力的降低而减小,而CO2体积比则呈现相反趋势;在8 MPa围压条件下,随着注入压力的升高,CH4产出率呈线性关系降低,CO2置换比呈指数关系减小,显示出在试验压力范围内,低压条件下的CO2置换效果更佳;同等条件时,相对于试验中的无烟煤,贫瘦煤置换效果更好。

高糖诱导ADTIQ的生成和多巴胺的代谢失衡

谢冰洁, 武晗燕, 邓玉林
科技导报. 2015, 33 (17): 90-95. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2015.17.010
全文: HTMLnew PDF  (1498 KB)  ( 456 )
摘要 ( 571 )
2 型糖尿病患者比正常人更容易患帕金森病(PD),而新内源性神经毒素1-乙酰基-6, 7-二羟基-1, 2, 3,4-四氢异喹啉(ADTIQ)可能成为2 型糖尿病并发PD 的一个关键因素,ADTIQ 是由丙酮醛与多巴胺反应合成,但是其在多巴胺能神经元中的生成条件,以及在糖尿病情况下ADTIQ 的生成是否影响多巴胺代谢尚不清楚。本研究以SH-SY5Y 细胞为模型,研究ADTIQ 在细胞模型中的生成条件,发现ADTIQ 是在葡萄糖代谢旺盛的条件下,丙酮醛内源性产生与神经元内的多巴胺反应生成。研究揭示,高糖条件下,SH-SY5Y 细胞和2 型糖尿病的大鼠模型中外周多巴胺的质量浓度减少,而与多巴胺合成和转运相关的酪氨酸羟化酶和多巴胺转运体合成增加。可见,高糖能诱导SH-SY5Y 细胞内ADTIQ 的生成和多巴胺代谢的失衡,ADTIQ 的生成可能成为糖尿病并发PD 的关键因素。

基于Scatchard法的碳酸酐酶-脂质体与药物结合常数测定

胡英慧, 戴荣继, 安静, 钱庆庆, 邓玉林
科技导报. 2015, 33 (17): 96-101. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2015.17.011
全文: HTMLnew PDF  (2723 KB)  ( 422 )
摘要 ( 573 )
为更好地模拟药物小分子与碳酸酐酶在体内的相互作用,采用碳酸酐酶-脂质体毛细管电泳法,以4-羧基苯磺酰胺为分析对象建立碳酸酐酶药物筛选模型,并以此模型为基础计算12 种药物小分子与碳酸酐酶的结合常数,分析药物小分子与碳酸酐酶的相互作用。结果表明,4-羧基苯磺酰胺与碳酸酐酶-脂质体的结合常数为1.172×104 mL·g-1,具有较强的相互作用。基于此,筛选出4 种(咖啡酸、L-抗坏血酸、2, 4-二氯-5-磺酰胺基苯甲酸和4-氯-3-磺酰胺基苯甲酸)和5种(阿魏酸、马兜铃酸、没食子酸、原儿茶酸、烟酸)与复合物具有较强或较弱相互作用的药物。通过该法可快速、有效、经济地测定碳酸酐酶或其他靶标与药物的相互作用,缩短药物研发周期。
《赛先生》专栏

著名的双生子佯谬

张天蓉
科技导报. 2015, 33 (17): 102-103.
全文: HTMLnew PDF  (1059 KB)  ( 374 )
摘要 ( 264 )
科学共同体推介

俄罗斯科学院概览

黄晓东
科技导报. 2015, 33 (17): 106-106.
全文: HTMLnew PDF  (952 KB)  ( 263 )
摘要 ( 761 )
书评

科技是第一战斗力

苏青
科技导报. 2015, 33 (17): 107-108.
全文: HTMLnew PDF  (531 KB)  ( 200 )
摘要 ( 749 )
科技纵横

力学引领下改变人类生活的三项发明

武际可
科技导报. 2015, 33 (17): 109-109.
全文: HTMLnew PDF  (599 KB)  ( 335 )
摘要 ( 750 )
科学人物

从工程师到科学家:用力学设计材料

李娜
科技导报. 2015, 33 (17): 110-110.
全文: HTMLnew PDF  (572 KB)  ( 152 )
摘要 ( 675 )
科技基金

国家自然科学基金申请制度

王国骞, 温恒国, 郑永和
科技导报. 2015, 33 (17): 111-111.
全文: HTMLnew PDF  (937 KB)  ( 355 )
摘要 ( 1011 )
热点排行

新闻时段2015-08-16至2015-08-23

祝叶华
科技导报. 2015, 33 (17): 6-6.
全文: HTMLnew PDF  (986 KB)  ( 118 )
摘要 ( 707 )
科技界声音

2015-17 科技界声音

祝叶华
科技导报. 2015, 33 (17): 8-8.
全文: HTMLnew PDF  (706 KB)  ( 97 )
摘要 ( 769 )
科学共同体要闻

2015-17 科学共同体要闻

李娜
科技导报. 2015, 33 (17): 10-11.
全文: HTMLnew PDF  (758 KB)  ( 88 )
摘要 ( 697 )
特别栏目

2015-17 国内期刊亮点

王丽娜
科技导报. 2015, 33 (17): 104-104.
全文: HTMLnew PDF  (663 KB)  ( 118 )
摘要 ( 211 )

2015-17 国外期刊亮点

王丽娜
科技导报. 2015, 33 (17): 105-105.
全文: HTMLnew PDF  (821 KB)  ( 114 )
摘要 ( 323 )
图书推介

2015-17 图书推介

祝叶华
科技导报. 2015, 33 (17): 108-108.
全文: HTMLnew PDF  (842 KB)  ( 195 )
摘要 ( 799 )
读者之声

再访康桥

谭宝林
科技导报. 2015, 33 (17): 112-112.
全文: HTMLnew PDF  (1493 KB)  ( 502 )
摘要 ( 930 )
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