“好亲切啊!”走进实验室,一位同学刚看到冷态试验装置便发出了感叹,“书本上的器械图真正呈现到了眼前,感觉很亲切!”

这是昨日记者在中国科学院工程热物理研究所廊坊研发中心听到的声音。

10月19日,国科大雁栖湖校区的84名同学,在工程热物理研究所聂超群研究员的组织和带领下,来到中国科学院工程热物理研究所廊坊研发中心进行参观学习。此次参观活动属于《高等工程热力学》课程(由聂超群研究员授课)的第二课堂,来自工热所、理化所、力学所等八个培养单位的的同学一道走进了实验室。

早上7点30分,同学们在教一门前乘坐校车出发,10点半到达中国科学院工程热物理研究所廊坊研发中心。

该研发中心位于河北廊坊市西北的中科廊坊科技谷内,主要从事能源、动力、环境领域研究。在研发中心工作人员的讲解中,同学们参观了四个实验台,分别为燃气轮机实验台、太阳能聚光实验台(分布式供能与可再生能源实验室)、高压空气储能装置试验台(储能开发中心)以及循环流化床实验台。期间聂老师也解说道:“太阳能、风能都是非连续性的,储能装置就是要做到变非连续性能源为连续性能源。此外,开发和利用清洁能源对建设环境友好型社会有着重要意义。”

中午12点参观活动结束,同学们纷纷表示收获不小,感触颇多。“第一次看到那么大的实验台,长见识了!”工热所的毛同学说道。旁边的苏同学认为“之前所学知识和实践有一定脱节,今天才真正感受到什么叫理论联系实践。”理化所的郑同学表示今天的参观让他了解到了能源领域研究的前沿动态,这对将来的学习有很大的帮助。“这是非常放松的一天,看到了很多很先进的东西,而且是由二十多岁的年轻人做出来的,让人惊叹!”另一位同学说。

最后,聂超群研究员表达了对同学们的期望:“我希望我的学生既有理论功底,又有实干的能力,今后我会为他们的优秀而骄傲!”

 

10月19日早上7:30,灿烂的暖阳刚刚突破晓雾,国科大雁栖湖校区2013级选修《高等工程热力学》的八十多名学生,在授课老师聂超群的带领下,乘坐大巴前往京津走廊参观工程热物理研究所在廊坊的中试基地。

经过长达三个多小时的车程,同学们一行到达工热所廊坊基地。一下大巴,同学们就受到了基地负责人毛皓然处长的热情欢迎。之后,在毛处长和聂老师的陪同下,同学们分别参观了轻型动力实验室、燃气轮机实验室以及循环流化床实验室等。

期间,750公斤级以及1000公斤级轻型涡喷发动机、分三个燃烧段可同时供三个实验室同时工作的燃烧基础实验台、研制无人机动力推进系统的发动机试验台、以及超临界循环流化床环形炉膛冷态试验台等等或庞大或精密的装置实体,都让同学们大开眼界,留下了极深的印象。同学们还现场观摩了60公斤级的轻型涡喷发动机试车。试车时,高压气流高速流动产生巨大尖锐的噪音,而气流摩擦装置壁面又产生四溅的火花,整个过程看似惊险不已,实则进展顺利,工作井然有序,结果稳定,同学们都暗赞不已。

参观过程中,聂老师都紧跟在学生们左右,适时地解答同学们的提问,并就着相关技术及装置的研究现状,对同学们提出要求,寄予厚望。

参观结束时,聂老师总结道,“我们在课堂上玩的都是理论,但仅仅学好理论是远远不够的,我们还要用理论来指导实践,将理论推广到实际应用。希望同学们都能学好理论,同时注重实践,以后回所认真科研,为自己专业方向的发展做出一定贡献。”

“很喜欢这样的上课方式,形象生动且易于理解,很有意思”,当谈到参加此次现场教学的感想时,李同学说,“大开了眼界,收获甚多,希望以后能有类似的机会。”

据悉,聂老师现任中国科学院工程热物理研究所研究员、博士生导师,而选修聂老师《高等工程热力学》课程的学生有九十多个,基本都是热能相关专业方向的,分别来自7个不同的培养单位,其中包括工程热物理研究所、理化技术研究所、近代物理研究所、力学研究所、电工研究所、国家空间科学中心以及物理学院本部。课程采取课堂教学、同学互动、实验室现场教学相结合的教学方式。此次廊坊基地参观学习就是实验室现场教学的真实体现。

 

 

 

 

 
科学家发现与抑郁症有关的分子
 
最近的发现表明,患有抑郁症的患者其大脑的一个部分会运作失常,研究人员发现了大脑中这个部分的分子触发器。这一脑部区域被称作外侧系带(LHb),它会向中枢神经系统的许多部位发送信号。最近,研究人员认识到,LHb的神经元在抑郁个体中过度活跃,但他们不知道是什么触发了它们。怀着对抑郁个体LHb中的分子尺度活动的好奇,Kun Li及其同事用一种叫做定量蛋白质组学筛选的技术非常仔细地观察了在正常大鼠及那些自出生后就已经患有抑郁症的大鼠的LHb组织中的蛋白质的表达。他们发现了一种叫做βCaMΚⅡ的蛋白,与正常大鼠的丰度相比,这种蛋白在抑郁大鼠中的丰度是前者的近2倍。当研究人员给予抑郁的大鼠抗抑郁药物时,这一蛋白的表达有了明显的降低。为了了解在LHb中可能需要什么浓度的βCaMΚⅡ才会引起抑郁症行为,研究人员用病毒载体在正常大鼠和小鼠的外侧系带内注射了不同浓度的这种蛋白;这两种动物中的LHb神经元活动皆出现剧增。10天后,研究人员对该经过设计的动物对糖的关注力进行了测试——糖是一种啮齿动物通常感兴趣的物质,并同时对这些动物进行强迫游泳测试以观察它们有多大的意愿为保持上浮而奋力。有着非常高浓度的βCaMΚⅡ的动物与它们的对等者相比对糖的兴趣较小,并在游泳测试中展现出了较少的“奋力”——这两者都是抑郁的症状。这些症状会在研究人员用RNA干扰来减少βCaMΚⅡ的表达时被逆转。这一发现——在外侧系带中βCaMΚⅡ的浓度是一个关键性的抑郁相关行为的决定因素——可能会为研究人员研究情绪障碍疗法提供新的见解。
 
 
可拉伸的离子导体
 
研究人员设计出了可伸展的、透明的人造肌肉(促动器)和能够产生跨越整个可听范围的扬声器,而且他们不是用硬的电子元件,而是用软的、离子水凝胶来作为电极。当今大多数的可伸展的导体——用于机器人、生物电子器件及能量收集——是经过设计的电子装置,它们在被拉伸时无法像它们的离子对等物那样维持导电或透明。离子导体同时也常常比电子导体更具生物兼容性,使得它们更可能在能附着于皮肤、心脏或脑子的软性机器中找到生物—医学应用。Christoph Keplinger及其同事如今介绍的是具有顺应性的、透明的导体——与电子性导体不同——它们仍然可以在被拉伸到极薄的情况下很快地传输高电压。据研究人员披露,这些离子导体可在超越10千赫的频率时及在高于10千伏的电压时工作;研究人员想象,例如,他们的附着在窗子上的透明扬声器可在房子内进行有源消声。由John Rogers撰写的一篇文章对这些新型的离子导体进行了更为详细的讨论并提出,它们可能被用于制造软性机器,而后者能用于可精确匹配生物组织的移植物、手术工具及诊断系统。
 
 
社交学习对迁徙的鸣鹤至关重要
 
鸟的迁徙路线——常常有几千英里的长度——究竟有多少受到遗传的控制及有多少是从经验中学到的?这是一个研究人员多年来一直在设法弄清的谜团。在北美鸣鹤于上个世纪近乎灭绝之后所启动的一个强力的恢复其种群的保护措施现在正给人们提供有价值的见解。Thomas Mueller及其同事分析了为期8年的来自美国威斯康星州Necedah国家野生动物保护区的一个具体的鸣鹤种群的数据,这些鸣鹤完全是在圈养中繁殖的。他们的发现清楚地显示,得自年长鸣鹤的社交学习在保持迁徙路线中扮演着一个重要的作用。研究人员解释说,在这些圈养繁殖的鸣鹤生活于该保护区度过第一个秋天时,这些鸟由一个人类驾驶的超轻型飞机引导至它们的目的地——佛罗里达Chassahowitzka野生动物保护区。然而,在此次最初的训练之后,这些鸣鹤可成群地自由迁徙——即没有任何飞机来引导它们。
 
Mueller和他的团队发现,在某个迁徙鹤群中如有年长、有经验的鸣鹤存在可帮助该鹤群保持一个直线的路程飞往它们的繁殖地。具体来说,他们指出,如果在某迁徙鹤群中年龄最大者为1岁时,该鹤群会偏离它们的路线约47.3英里(76.1公里),而如果鹤群中年龄最大者为8岁时,它们偏离其路线的距离仅29.1英里(46.8公里)。
 
据这些研究人员披露,这意味着7年的迁徙经验可转化为迁徙表现得到约38%的改善。他们的发现并没有揭示任何有关鸣鹤的基因遗传,但它们确实显示这些鸣鹤会在多年的时间里了解它们的迁徙路线——年长的鸣鹤可帮助年幼的鸣鹤改善其在迁徙中的表现。这些结果对保育措施也有重要的含义,因为迁徙表现与繁殖表现似乎是关联的。
 
《中国科学报》 (2013-09-10 第2版 国际)

生物遭受外界环境刺激后,相关基因往往会发生表达水平的适应性变化,以维持正常的生命活动。然而,诱导表达并非只是简单的“开-关”过程,其动力学特征和调控机制非常复杂。其中,脉冲式表达(surge)模式普遍存在于病原菌毒力因子表达、动物激素的产生和癌症发展过程中肿瘤坏死因子的表达等重要生理生化过程中。针对脉冲式表达的过程及精细调控分子机制的研究还十分匮乏。

双组分信号转导系统是细菌细胞最重要的感应外界环境刺激的分子机制,曾被国内外研究者形象地比喻为细菌的“神经系统”。细菌细胞一般编码数个到数百个双组分信号转导系统蛋白,其数量多少直接反映了不同细菌“智商(IQ)”的高低 (Galperin, 2005. BMC Microbiology)。该信号系统由组氨酸激酶和反应调节蛋白两部分组成,通过蛋白质磷酸化修饰完成信号的跨膜传递。野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris pv. campestris)基因组一共编码106个双组分信号系统蛋白,是一种“IQ”非常高的植物病原细菌。在对该细菌的双组分信号系统进行比较与功能基因组分析的基础上,中科院微生物所的研究人员鉴定到一个结构独特的组氨酸激酶SreSSreS除了具有组氨酸激酶的保守蛋白结构外,还编码2个类似反应调节蛋白的结构,是一种杂合性质的组氨酸激酶。有意思的是,在细菌受到高盐胁迫的过程中,SreS并不发挥激酶的功能去直接磷酸化另外一个反应调节蛋白SreR,而是作为SreR的竞争者(phosphate sink),利用其复杂结构中的一个反应调节蛋白部件(REC1)从SreR的伙伴激酶SreK处将磷酸基因竞争过来,导致SreK-SreR双组分信号转导系统的蛋白质磷酸化过程受阻,造成SreR的脱磷酸化。有意思的是,SreS, SreK, SreR和参与叶酸代谢的蛋白HPPK由同一个操纵子编码,受到2个启动子元件的协同控制。SreR脱磷酸化后会激活其中的一个启动子,使基因的表达水平在胁迫诱导基础上发生一次“跃迁”,从而表现出脉冲式的表达模式。同时研究者还证明,如果这一脉冲式的表达受到干扰,细菌抵抗胁迫的能力严重下降。因此,上述调控过程是细菌细胞应对外界环境刺激的重要分子机制之一。由SreSSreKSreR构成的“三组分信号转导系统”比“双组分信号转导系统”更加复杂,有利于细菌通过更多的途径与方式对自身生理活动进行精细调节。

双组分信号转导系统的结构、调控功能与进化是微生物所钱韦课题组的主攻研究方向之一。本研究主要由该组2010级博士研究生王芳芳完成,曾获得国家自然科学基金等项目的资助,目前已在线发表于微生物学领域国际一流期刊Environmental Microbiologyhttp://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1462-2920.12293/abstract)。

8月30日上午9时,中科研源首届培训班——临涣焦化公司“创新管理、科学发展”管技人员培训班在临涣焦化股份有限公司活动中心正式开班。

北京中科研源科技发展有限公司副总经理张占军、临涣焦化股份有限公司董事长王艳功、总经理许四海、书记孙垒参加了开班仪式。

张占军代表中科研源董事长、总经理杜澄先生向临涣焦化对于本次培训班召开所给予的大力支持表示感谢!张占军指出此次培训标志着中科研源与临涣焦化合作拉开了成功的序幕,预示着中科研源与临涣焦化取得丰硕成果秋天的来临,是中科研源与华东地区开展合作的良好开端。中科研源将秉持“诚信是灵魂,务实作起点”的公司理念,依托中国科学院大学的人才、科学、研究、教学、成果等优势资源为企业、社会更好地服务。

中国科学院大学赵红教授、李伯聪教授分别做了战略创新推动管理提升和工程哲学、工程管理和工程创新的培训讲座。王艳功和孙垒评价说,此次培训帮助大家提升了管理创新的理论水平,从哲学的角度认识了工程管理和工程创新,有效学习了方法论。

培训班为期一天,临涣焦化副总师及以上公司领导、基层和机关全体管技人员共三百人参加了培训。