1、基础科学研究快报基础科学研究快报 第9期科学技术部基础研究司 总第155期科技部高技术研究发展中心 2004年9月25日目 录要闻选登国际全球环境变化人文因素计划中国国家委员会成立 3第32届国际高能物理会议在京召开 3第19届国际动物学大会在京召开 3科 学 人张宏仁当选新一届国际地质科学联合会主席 4胡文瑞院士当选为国际空间研究委员会微重力委员会副主席 4郑哲敏院士当选为国际理论与应用力学联合会执行委员 4973计划动态数学上证明多体量子位体系最大纠缠态为GHT态 4非均匀电磁系统Lamb能移可能主要源自实光子的吸收和再辐射 4科研基地2004年化学科学国家和部门重点实验室评估工作结束 5
2、我国将在珠峰地区建立综合科学观测站 5一个新干细胞因子人血液血管细胞生成素(HAPO)被发现 5国内研究中国气象科学数据共享服务网开通 6国家对地观测系统MODIS共享平台正式开通 6我国量子霍耳电阻基准精度达到1010量级 6水热法合成新型热电材料Bi2Te3纳米管和纳米囊成功 6一维单壁碳纳米管光荧光发射具有很强的偏振特性 7南京猿人的高鼻子可能是适应冷旱气候的结果 7线粒体DNA数据表明现今中亚人群来源于东西方人群的融合 7AhSLF-S2被证实是植物自交不亲和的花粉决定因子 8蛋白质N-末端特异性荧光标记研究取得进展 8国际合作三方共建中科院上海巴斯德研究所协议在沪签署 8电子-电子库
3、仑作用不会影响电子隧穿通过量子点的相干性 9欠掺杂LSCO超导体准粒子激发表现出强烈各向异性 9南极涡旋具有22年周期的振荡规律 9花粉滑动自花授粉一种新的自花授粉机制 10利用荧光显微方法观察单个DNA分子在拉伸作用下的熔化现象 10国外研究下一代大型正负电子直线对撞机技术方案确定 10欧洲表观基因组学先进研究网络启动 11日美两个研究小组进一步确认存在新未知粒子 11研究发现可能存在超密度原子核 11起源号太空舱所携带的太阳风粒子部分完好 11温度概念可能在纳米尺度就会失效 11不锈钢点蚀的可能成因 12模拟实验表明地幔环境可形成甲烷 12人类在600万年前可能已经能够直立行走 12BMP
4、4蛋白质控制了鸟喙的形状 13一氧化碳中毒可产生免疫反应并导致永久性脑损伤 13基因治疗的一个新载体杆状病毒 13调节性T细胞能导致病人失去抗肿瘤免疫作用 13应用Staudinger捆绑实现对细胞表面的标记 13粒系单核系祖细胞的分化可能是慢性白血病恶化的原因 14肺结核病原细菌的变异可影响病情的发展 14从老鼠皮肤毛囊中成功分离出干细胞 14国际全球环境变化人文因素计划中国国家委员会成立国际全球环境变化人文因素计划中国国家委员会(CNC-IHDP)成立大会2004年8月29日在京召开，大会宣读了中国科协同意该委员会成立的批复和科技部有关批准文件，通过了CNC-IHDP章程（草案），科技部副
5、部长刘燕华当选为第一届委员会主席，陆大道、蔡昉、陆则慰、雷朝滋、郭亚曦为副主席，葛全胜为秘书长，秘书处设在中科院地理科学与资源研究所。国际全球环境变化人文因素计划(IHDP) 1990年由国际社会科学联盟理事会(ISSC)发起，1996年2月国际科学联盟理事会(ICSU)成为该计划共同发起者，秘书处设在德国波恩。目前，IHDP有5个核心科学计划：全球环境变化与人类安全(GECHS)，全球环境变化的制度因素(IDGEC)，工业转型(IT)，土地利用/土地覆盖变化(LUCC，与IGBP共同发起)，全球变化的分析、研究与培训系统(START，与IGBP和WCRP联合发起)。此外，还与IGBP、WCR
6、P、DIVERSITAS共同发起了3个联合科学计划：全球环境变化与食物系统(GECAFS)、全球碳项目(GCP)、全球水系统项目(GWSP)。第19届国际动物学大会在京召开第19届国际动物学大会2004年8月2327日在京召开，国务委员陈至立，国家自然科学基金委主任、本届大会主席陈宜瑜院士，中科院副院长陈竺院士，中国科协副主席曾庆存院士，国际动物学大会执委会主席John Buckeridge教授等出席了开幕式，来自40多个国家和地区的近700名专家参加了这次盛会。本届大会由中国动物学会、中科院动物所、中国野生动物保护协会、国际科技会议中心共同主办。内容涉及动物进化、行为与生理学、免疫学、生殖与
7、发育生物学、生物多样性保护、健康与疾病、生态环境评价、动物伦理学、动物学教学、动物园的命运、兽医学等研究领域。国际动物学大会始创于1889年，自1972年第17届会议之后停办，后恢复于2000年8月在希腊雅典召开了第18届国际动物学大会。第32届国际高能物理会议在京召开第32届国际高能物理会议于2004年8月16日在北京召开，中科院副院长白春礼出席了开幕式并致辞，来自42个国家和地区的近千名代表参加了本次盛会。国际高能物理会议由国际纯粹和应用物理协会发起，每两年举行一次，是世界高能物理研究领域最大、最重要的学术会议。本届会议由中科院高能物理研究所主办，得到了国际纯粹和应用物理协会、中国科学院、
8、国家自然科学基金委员会、中国物理学会的支持。本次会议将深入交流粒子物理及相关领域的理论和实验研究最新发展，探讨与天体物理、粒子天体物理、宇宙学等领域的交叉前沿研究，并讨论先进加速器技术和粒子物理探测技术的发展，以及未来大型正负电子直线对撞机的设计方案。张宏仁当选新一届国际地质科学联合会主席在2004年8月25日意大利佛罗伦萨举行的国际地质科学联合会(IUGS)理事会会议上，中国地质学家张宏仁教授当选为新一届国际地科联主席，这是中国地质学家首次担任这一职务。国际地质科学联合会成立于1961年3月，秘书处设在挪威，目前入会组织115个。其宗旨是：通过支持与地球系统有关的科学研究，促进全世界地球科学
9、的发展；保护地球环境、合理利用自然资源；加强公众对地球科学的了解，促进科普教育。国际地科联主席的任期为4年。胡文瑞院士当选为国际空间研究委员会微重力委员会副主席在2004年7月在法国巴黎举行的国际空间研究委员会(COSPAR)第35届世界空间科学会议上，中国科学院力学研究所胡文瑞院士当选为微重力委员会副主席，任期为20042008年。郑哲敏院士当选为国际理论与应用力学联合会执行委员第21届国际理论与应用力学大会2004年8月1620日在波兰华沙召开。在大会期间召开的国际理论与应用力学联合会(IUTAM)理事会上，中科院力学所、非线性力学国家重点实验室郑哲敏院士当选为IUTAM执行委员会委员，大
10、连理工大学、工业装备结构分析国家重点实验室程耿东院士当选为大会委员会委员。IUTAM是力学学科最具权威、规模最大的国际学术团体，此前北京大学王仁院士(已去世)在19962000年间曾担任IUTAM执行委员。数学上证明多体量子位体系最大纠缠态为GHT态“量子通信与量子信息技术”项目组陈泽乾，对量子体系的最大纠缠态进行了研究，日前从数学上证明多体量子位体系的最大纠缠态就是GHZ(Greenberger-Horne -Zeilinger)态，这从理论上确立了此前科学家对此问题的猜测。相关研究论文发表在2004年9月10日Physical Review Letters，93，110403上。非均匀电磁
11、系统Lamb能移可能主要源自实光子的吸收和再辐射“人工带隙材料的物理机制、制备及应用研究”项目组顾本源与澳大利亚国立大学王雪华和Yuri S. Kivshar合作，日前对非均匀电磁系统中原子的Lamb能移提出了一个普适的理论公式，发现非均匀电磁系统中的Lamb能移主要是来自于实光子的吸收和再辐射过程。这打破了1947年以来一直认同的，在均匀空间中Lamb能移主要来自虚光子的吸收和再辐射过程的传统概念(Phys. Rev.，72，241 (1947) by Lamb and Retherford；Phys. Rev., 72, 339 (1947) by Bethe)。基于此，研究人员预言光子晶
12、体存在巨Lamb能移效应，并预言对于均匀分布在光子晶体中的原子集合，位置依赖的Lamb能移将使一个能级扩展成一个能带，就像原子气体中速度依赖的多普勒效应一样。相关研究论文发表在2004年8月13日Physical Review Letters，93，073901上。2004年化学科学国家和部门重点实验室评估工作结束2004年化学科学国家和部门重点实验室评估工作日前圆满结束。此次参评实验室共有30个，其中国家重点实验室22个，部门重点实验室8个。评估结果如下：金属有机化学国家重点实验室(中科院上海有机化学所)、固体表面物理化学国家重点实验室(厦门大学)、高分子物理与化学国家重点实验室(中科院化学
13、所、长春应用化学所)、催化基础国家重点实验室(中科院大连化学物理所)和稀土材料化学及应用国家重点实验室(北京大学)5个实验室被评为优秀类实验室；16个国家重点实验室和8个部门重点实验室被评为良好类实验室；1个国家重点实验室被评为较差类实验室。我国将在珠峰地区建立综合科学考察站中国科学院青藏高原研究所日前透露，我国将在珠峰地区建立大气与环境综合科学考察站。目前，观测站的位置已基本确定位于珠峰北坡珠峰大本营附近扎西曲（绒布河）河谷的平坦河滩中。计划中的观测站将包括约1万平方米的观测场地和永久观测平台。青藏高原是全球气候和环境变化响应的敏感区，其动力和热力作用形成了自身的特殊环流系统，同时影响着东亚
14、和全球的气候与环境过程。喜马拉雅山区的高海拔导致该地区与自由对流层大气最为接近，使得该地区成为地面大气与自由大气间物质能量交换的理想区域；强烈的地面-对流层大气间的物质交换使得该地区成为监测北半球大气环境的最佳地点。一个新干细胞因子人血液血管细胞生成素(HAPO)被发现血液血管干细胞可发育分化为造血干细胞和血管干细胞，然后进一步分化形成血液和血管两大系统。科学家虽然已经证实血液血管干细胞的存在，但刺激该干细胞生长的特异性因子此前一直没有发现。实验血液学国家重点实验室(中国医学科学院)韩忠朝研究小组日前成功分离、鉴定、制备出一个细胞因子人血液血管细胞生成素(HAPO)，经氨基酸和cDNA序列查证
15、它是一个新型干细胞因子，它可促进骨髓早期造血和血管干/祖细胞的增殖。目前，研究人员已完成HAPO的基因工程生产，并已开始对HAPO进行药物开发。相关研究论文发表在2004年4月23日Biochem. Biophys. Res. Commun.，317(1):198204 和2004年6月15日Blood，103(12): 44494456上。中国气象科学数据共享服务网开通中国气象局主办的中国气象科学数据共享服务网()于2004年8月17日正式开通。该共享服务网是气象科学数据共享服务的基础平台，由国家级和省级共享服务节点组成，是覆盖全国、连接世界的，以大气科学数据为主，涵盖气候系统科学数据的分布
16、式网络服务体系。目前已建成的共享网由1个主节点和8个分节点组成：主节点部署于中国气象局，8个分节点分别部署于国家气象信息中心、国家卫星气象中心、中国气象科学研究院以及湖北、甘肃、黑龙江、江苏省和西藏自治区气象局。该系统在线数据包括地面、高空、太阳辐射、气象卫星、科学试验等8大类，53个数据集产品，数据量超过200GB，预计年内可达1000 GB以上。国家对地观测系统MODIS共享平台正式开通国家对地观测系统MODIS共享平台于2004年8月27日在中科院遥感卫星地面站密云接收站正式开通。该共享平台由中科院地理科学与资源研究所全球变化信息研究中心开发并负责日常维护。它的开通可使国内科研人员免费、
17、方便快捷地共享国际地球观测系统TERRA/AQUA两颗卫星中的MODIS(中分辨率成像光谱仪)数据，终止我国MODIS地面站越建越多的现象。另外，由中国气象局卫星气象中心、国家海洋局、中国农科院农业区划研究所、中国农业大学等单位共同参与建设的国家对地观测系统共享平台建设的其他成果也将陆续提供共享服务。我国量子霍耳电阻基准精度达到1010量级中国计量科学研究院张钟华研究团队，经过10多年努力，在量子霍耳电阻基准研究方面取得突出进展：在理论上证明了量子霍耳电阻数值与器件的形状无关；并自行研制成功了量子霍耳器件；在此基础上建立的量子霍耳电阻基准精度达到1010量级。该研究进展对于我国的科研工作、精密
18、仪器制造以及经济建设和国防建设各领域均有很好的促进作用。水热法合成新型热电材料Bi2Te3纳米管和纳米囊成功纳米管结构同时具有纳米线的低维结构和空心量子效应，可望充分限制声子传导，降低热电材料的热导率；同时纳米管所具有的特殊载流子输运特性可能对温差电势系数和电导率产生有益的影响，因此具有令人感兴趣的研究前景和应用效果。初步实验发现，在传统Bi2Te3基热电材料中添加15% Bi2Te3纳米管粉末，可以使材料性能提高20%左右。浙江大学赵新兵研究小组，日前采用水热方法，在100以上的密封高压体系和100以下的敞开体系中，分别成功合成了Bi2Te3纳米空心管和纳米空心囊。相关论文在澳大利亚召开的第
19、23届国际热电会议上宣读，并获得大会颁发的唯一“最佳科学论文奖”。一维单壁碳纳米管光荧光发射具有很强的偏振特性香港科技大学郭建东研究组与中科院物理所、北京凝聚态物理国家实验室(筹)王恩哥合作，利用近场光学扫描显微镜(NSOM)对单壁碳纳米管的光荧光(PL)特性进行了研究。结果发现这种单壁碳纳米管产生的光荧光具有很强的偏振性。研究人员并通过与吸收谱和Raman谱比较，确定大约为2.6eV和1.7eV的PL峰分别来自(3,3)和(4,2)纳米管。相关论文发表在2004年7月2日Physical Review Letters，93，017402上。南京猿人的高鼻子可能是适应冷旱气候的结果南京猿人头骨
20、经复原后发现其具有较高的鼻梁，由此有的科学家认为在五六十万年前已存在东西方人类的迁移和杂交。中科院古脊椎动物与古人类研究所张银运等研究人员，对全世界古人类化石进行了对比分析研究。他们发现在距今200万年至20多万年的猿人中，头骨化石保存有鼻骨的：在非洲有3处，两个属于低矮级，一个为中级；欧洲有两处，都属于中级；中国有两处，是南京猿人和湖北郧县猿人，都属于高耸级。这表明南京猿人和郧县猿人的高鼻子与古人类的迁移和杂交可能无关。研究人员分析认为，高鼻子适合于在低温、干燥的气候条件。南京猿人、郧县猿人的高鼻子与他们都生活于冰期环境是一致的。而现代欧洲人的高鼻子，也应是由于从非洲迁入欧洲后，适应寒冷和干
21、旱气候形成的，也正因如此，欧洲发现的古人类化石中，直到距今4万年至1.1万年间的晚期智人才出现高耸级鼻骨。线粒体DNA数据表明现今中亚人群来源于东西方人群的融合中亚人群的起源主要有两种假说遗传融合假说和中亚核心地带假说。后者有部分Y染色体DNA证据；前者有线粒体DNA证据支持，但由于数据信息量不足及传统分析方法上的原因，证据的说服力不足。中科院昆明动物所张亚平研究组，选择来自我国新疆地区的少数民族群体(维吾尔、乌兹别克、哈萨克、蒙古及回族)的252个个体进行了线粒体DNA世系系统研究。结果表明，在这252个个体中，绝大多数个体的线粒体DNA世系都可明确地归属到东亚人群和欧洲人群基因库中，这种遗
22、传分布格局支持中亚地区是东西方人群的融合之地即遗传融合假说。相关研究论文2004年8月18日在线发表在Molecular Biology and Evolution杂志上。但该研究仅能表明现今东亚人群可能主要来源于东西方人群的融合，并不能否定曾经存在更早期中亚人群向东西方的扩散，也不能明确中亚地区是否存在古老中亚人群的遗留，它不能否定中亚核心地带假说。这两种假说可能代表了两个不同的发展阶段。AhSLF-S2被证实是植物自交不亲和的花粉决定因子为避免近亲繁殖，植物在进化中形成了两种自交不亲和机制：孢子决定型和配子决定型。前者取决于母体和父本的基因型，后者取决于母体和花粉的基因型。对于后者科学家已
23、经确定S-Rnase是母体的决定因子，但花粉的决定因子及其作用机理还不清楚。中科院遗传与发育生物所薛勇彪研究小组，在发现并克隆出一个与花粉决定因子可能相关的基因AhSLF-S2(Plant Mol. Biol., 2002, 50:2942)，并证明其具有花粉决定因子遗传学特征(Sex Plant Reprod.，2003，16:165177)的基础上，研究小组将AhSLF-S2转移到自交不亲和的矮牵牛中，结果发现AhSLF-S2将自交不亲和转变为自交亲和，这进一步证明AhSLF-S2的确是自交不亲和的花粉决定因子。相关研究论文发表在2004年9月Plant Cell, 16(9):23072
24、322上。另外，研究小组研究了S-Rnase和AhSLF-S2之间的相互作用机理，发现AhSLF-S2能和S-RNase及与SCF蛋白降解复合体中的ASK1、CULLIN相互作用，并通过特异抑制剂和生化试验，证明S-RNase在亲和组合中被泛素化，S-RNase的降解通过AhSLF-S2介导的泛素/26S蛋白降解复体途径来完成。相关研究论文发表在2004年3月Plant Cell，16(3):582595上。蛋白质N-末端特异性荧光标记研究取得进展荧光光谱法中的共振能量转移(FRET)技术以及供体和受体相同的能量转移(DDEM)技术，因具有较高的空间分辨能力而成为研究生物分子结构与功能的重要工
25、具，其关键在于定位标记技术。但对蛋白质的N-末端而言，由于分子中含有多种性能相近的反应基团，如何实现高选择性的定位标记是一个颇具挑战性的课题。中科院化学所马会民研究组，利用Dixon转氨反应，将N-末端修饰成邻二羰基，并与含肼基的荧光探针偶联，继而用NaBH3CN还原，对蛋白质N-末端进行了特异性标记。研究组并与中科院生物物理所研究人员合作，利用这种标记方法结合DDEM荧光检测技术，研究了具有分子伴侣活性的DsbC二聚体蛋白在变性条件下的解折叠行为。该研究为其它二聚体蛋白分子的N-末端构象变化研究提供了一种新的分析方法。相关研究论文发表在2004年8月13日Angew. Chem. Int.
26、Ed.，43(32):42164219上。三方共建中科院上海巴斯德研究所协议在沪签署中国科学院、上海市政府和法国巴斯德研究所2004年8月30日在上海签署正式合作协议，三方将共建中科院上海巴斯德研究所。上海市副市长严隽琪教授、中科院副院长陈竺院士、法国巴斯德研究所所长库里尔斯基教授等出席了签字仪式。这项合作是根据中法两国政府于2004年1月27日签署的联合声明而实施的，防治新生疾病被列为两国建设全面战略伙伴关系的优先合作领域，双方将全面展开在预防和抗击新生传染性疾病领域的合作，其中包括共建中国科学院上海巴斯德研究所。目前，中科院上海巴斯德研究所正在积极筹建之中，预计于今年10月份正式运作。电子
27、-电子库仑作用不会影响电子隧穿通过量子点的相干性中科院物理所、北京凝聚态物理国家实验室(筹)江兆潭、孙庆丰、王玉鹏与美国Okalahoma大学谢心澄合作，利用开放的多端AB (Aharonov-Bohm)干涉仪研究了隧穿通过相互作用量子点的电子的相干性，发现电子隧穿通过量子点完全相干。这证实点内电子-电子库仑作用不会引起任何退相干，进一步澄清了两端AB结构线性电导的一阶AB振荡的振幅非对称性是来源于闭合结构的限制，而不是反映了部分退相干。相关研究论文发表在2004年8月13日Physical Review Letters，93，076802上。欠掺杂LSCO超导体准粒子激发表现出强烈各向异性美
28、国Stanford大学、Lawrence Berkeley国家实验室、加州大学Berkeley分校、北京凝聚态物理国家实验室(筹)以及日本东京大学研究人员合作，在用浮区法制备出高质量欠掺杂La2-xSrxCuO4(LSCO)超导单晶基础上，应用高分辨率角分辨光电子能谱(ARPES)技术，发现欠掺杂区LSCO超导体的准粒子激发表现出强烈的各向异性：在节点附近光电子能谱表现出锐利的低能准粒子峰，并且只局限于70 MeV能量尺度以内; 而在反节点区域，准粒子峰完全消失。而相对于在LSCO过掺区，无论是节点还是反节点区域均存在可很好定义的准粒子峰。这表明在欠掺杂LSCO超导体中，反节点电子遭受到额外的
29、强散射过程，这可能与费米面的拓扑行为有关。该项研究对于认识高温超导体正常态的性质反常具有重要意义。相关研究论文发表在2004年5月7日Physical Review Letters，92，187001上。南极涡旋具有22年周期的振荡规律南极涡旋是一年四季维持在南极上空的低气压环流系统，冬季尤为深厚。它阻隔了南半球高纬度地区与中低纬度地区之间的大气交换，使得南极地区的气候自成系统。科学家定义南美洲Stanley气象站和澳大利亚Hobart气象站之间的气压差为南极涡旋穿极指数。此前，科研人员分别利用气象资料和树木年轮资料建立了穿极指数记录，但前者仅有100年左右，后者也只有约250年。中国气象科学
30、院、中科院寒旱环境与工程研究所效存德研究小组与美国Maine大学研究人员合作，日前利用东、西南极冰盖高分辨率冰芯记录重建了过去700年的南极涡旋穿极指数。对比结果表明，该穿极指数纪录与气象资料和年轮资料得到的结果在重叠期具有很好的一致性。研究发现，该穿极指数纪录显示出南极涡旋中心存在22年的周期性东(偏向澳大利亚)、西半球(偏向南美洲)振荡，这与太阳磁周期一致。并发现，最近20年南极涡旋中心偏向南美洲，使得澳大利亚南部的已持续干旱了近20年。该研究结果预示着，澳大利亚南部的干旱可能很快会结束。相关研究论文发表在2004年8月20日Journal of Geophysical Research，
31、109(D16):D16101上。花粉滑动自花授粉一种新的自花授粉机制中科院华南植物园王英强、张奠湘、陈忠毅和德国Ludwig Maximilians大学Susanne S.Renner合作，对姜科多年生宿根草本植物黄花大苞姜进行了观察研究。他们发现该植物存在一种全新的自花授粉机制。当黄花大苞姜的花开放时，其花粉囊同时开裂，呈油质液浆状的花粉从花粉囊溢出成球形，然后很快铺满花药面，慢慢流向柱头，并陆续流到柱头的喇叭口，实现自花传粉。研究同时发现，花粉粒表面光滑呈长椭圆球形；柱头呈扁喇叭形，其中与花药紧贴面凹陷，较其他地方位置低，有助于花粉浆团流入其中；柱头上和花药面均长有毛，朝向柱头方向，有助
32、于引导花粉浆团流向柱头。研究人员认为，黄花大苞姜这种新的自花授粉机制以及相应形态特征是长期适应高温潮湿缺乏授粉昆虫进化的结果。相关研究论文发表在2004年9月2日Nature，431(7004):3940上。利用荧光显微方法观察单个DNA分子在拉伸作用下的熔化现象中科院物理所、北京凝聚态物理国家实验室(筹)软物质物理实验室王鹏业研究组与法国国家科学研究中心奚绪光合作，利用荧光分子只有与双链DNA结合才发射出较强荧光的特点，应用分子梳技术将-噬菌体DNA分子展开到疏水表面上，将其拉伸到其伸直长度(基长16.2m)的约1.6倍，通过荧光显微方法直接观察到了拉伸导致的DNA单分子熔化现象(双链分离)。并发现钠离子、镁离子及pH值对DNA分子的拉伸具有明显影响。相关研究论文发表在2004年9月1日Journal of Chemical Physics, 121(9):4
