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科学家巧用进化策略提高生物燃料生产效率

用秸秆之类的农林业废弃物生产生物燃料堪称一举两得,但生产效率尚需提高。科学家求助于大自然的进化规则,让细菌在生存竞争中变得更擅长分解木糖,从而提升生物燃料制取效率。 美国亚利桑那州立大学日前发布新闻公报说,这所大学一个研究小组让大肠杆菌生活在特殊环境中,迫使它们发酵分解木糖才能生存。繁殖150多代之后,基因突变使这些细菌分解木糖的效率提高。将突变基因移植给用于发酵的菌种后,分解效率显著上升。 木糖是含有5个碳原子的糖,广泛存在于植物中,秸秆、稻壳、木屑、枯草等都含有大量木糖。用这些原料生产生物燃料,可以避免以玉米和甘蔗为原料影响粮食生产的问题,还消除了农业垃圾。但是,工业上用于发酵的大肠杆菌会优先利用葡萄糖,只要环境中有葡萄糖在,它们就会关闭分解木糖的功能。 植物原料通常也富含葡萄糖,因此细菌分解木糖的动力和效率不足。研究小组把大肠杆菌放在只含木糖的培养基中,不擅长分解木糖的细菌会在生存竞争中落败。细菌起初生长得非常缓......阅读全文

2016全球最受公众关注的科学成果

  中国科学院科技战略咨询研究院战略情报研究所研制的“2016全球最受公众关注的科学成果”,通过计量统计遴选出天文学与天体物理[1]、物理学、化学、地球科学、生命科学这五个学科中受到科技界热切关注的科学成果,及中国研究者参与的每个学科TOP30受公众关注的科学成果,为科技工作者把握最新的科学研究热点

回归化学的2018Nobel化学奖:酶的定向进化

科学大院公众号ID:kexuedayuan关注诺贝尓奖的创立者Alfred Bernhard Nobel本身是一位化学家。可是诺贝尓奖最喜欢搞跨界的就是化学奖,总喜欢颁给不那么化学的发现。111次的诺贝尔化学奖20+次颁给生物学(毕竟还是有一门交叉学科叫生物化学),20+次颁给物理学,甚至还有1次颁

未来全球农业至为重要的100个问题。

   1.前言  尽管在过去的半个世纪中全球粮食生产有显著的增长, 但当今社会需要面对的最重要挑战之一是,如何养活21世纪中叶全球即将达到的90亿人口。为了满足粮食需求又不明显增加粮价,基于气候变化所带来的影响,对能源安全、地区饮食结构变迁的关注,以及到2015年全球贫穷和饥饿减半的千年目标,估计届

2016年中国、世界十大科技进展新闻揭晓

   由中国科学院、中国工程院主办,中国科学院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办,中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2016年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻,2016年12月31日在京揭晓。  入选新闻囊括了一年来最重要的科学发现和技术突破。  入选的2016年中国十大

与瑞典科研教育国际合作基金会项目初审结果发布

   2015年度国家自然科学基金委员会与瑞典科研与教育国际合作基金会合作交流项目初审结果的通知  根据国家自然科学基金委员会(NSFC)与瑞典科研与教育国际合作基金会(STINT)的双边合作协议,双方在2015年共同资助中国与瑞典科研人员之间在科学研究的基础上开展的合作交流项目。2015年7月,我

《环球科学》2011年十大科学新闻评选

  “十大科学新闻”评选是《环球科学》(《科学美国人》杂志中文版)每年一度的重头戏,也是本年度全球各大科学领域的重大事件进行的一次全面盘点。经过专业编辑和专家团队的商讨,《环球科学》初步挑选出了30条候选新闻,接受网友的点评和投票。  1、超光速粒子挑战爱因斯坦相对论  9月23日,欧洲核子研究中心

姚建年院士:中国化学给世界带来诸多惊喜

       国家自然科学基金委员会副主任 中国化学会理事长 中国科学院院士 姚建年  改革开放30年来,与国内各行各业一样,我国的化学科学研究获得了全方位发展,步入了高速发展时期,无论在基础、应用基础研究还是成果转化、实现产业化

2014年世界能源环保科技发展回顾

  美 国  新型电池研究获得突破;证明惯性约束核聚变反应释放能量比燃料吸收的多。  佐治亚理工学院开发出一种直接以生物质为原料的低温燃料电池,借助太阳能或废热即能将稻草、锯末和藻类甚至有机肥料转化为电能,能量密度比基于纤维素的微生物燃料电池高近百倍。加州大学河滨分校开发出一种主要原料是普通沙子的新

科技部“十二五”现代生物制造科技发展专项规划发布

关于印发十二五现代生物制造科技发展专项规划的通知国科发计〔2011〕587号  各省、自治区、直辖市、计划单列市科技厅(委、局),新疆生产建设兵团科技局,国务院有关部门科技主管单位,各有关单位:  为了贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,指导现代生物制造科技发展,加

2014年世界生物医学科技发展回顾

  生物 医学  美 国  遗传研究更深入掌控基因;细胞学攻克检测与治疗多项难题;脑科学研究记忆刺激技术帮助恢复记忆,发现大脑存在“意识开关”和“信息交换台”。  田学科(本报驻美国记者)遗传学方面,杜克大学绘制出综合酵母菌基因脆弱位点图,而脆弱位点所在区域正是DNA复制机变慢或停顿的地方

全面回顾:2014年全球生物医学突破进展

  美 国  遗传研究更深入掌控基因;细胞学攻克检测与治疗多项难题;脑科学研究记忆刺激技术帮助恢复记忆,发现大脑存在“意识开关”和“信息交换台”。  遗传学方面,杜克大学绘制出综合酵母菌基因脆弱位点图,而脆弱位点所在区域正是DNA复制机变慢或停顿的地方,揭示了许多固体肿瘤中基因异常的源头;冷泉港实验

美国《探索》杂志:未来的科学何去何从

11位顶尖科学家对今后30年科学将引领人类走向何方进行预测  美国科普杂志《探索》为庆祝发行30周年,邀请11位世界顶尖科学家对今后30年科学将引领人类走向何方进行了预测。下面,就让我们看看这些科学大师们到底怎样说。  1.肯·卡尔代拉(Ken Caldeira,卡内基科学研究所的资深科学家,美国国

能源植物“小桐子”在版纳植物园获得新发展

  小桐子计划繁华难现?   “小桐子是一种可以在干旱条件下茂盛生长的灌木,其种子可以生产类似于柴油的燃油,但目前人们将其当做绿色金子的期望正在减退——许多人曾把小桐子当做边际土地上最有潜力的拯救者,一种可以使发展中国家摆脱贫穷并将其带入一个可持续的、油料供应充足的未来能源植物。”   这段话,

从概念到产业:绿色化学的征程和未来

  日前,首届绿色与可持续发展化学国际会议在北京召开。绿色化学的先驱者Paul Anastas博士和领军人物如佟振合院士、Klaus Kümmerer、李朝军、Shu Kobayashi、张锁江、赵宇亮、韩布兴、James Clark等绿色化学领域的“big names”齐聚一堂,共同讨论绿色化学和

《时代》杂志评出2010年十大科学发现及医学突破

  美国《时代》周刊12月9日在其网站上揭晓了本年度十大科学发现和十大医学突破评选结果。2010年十大科学发现  1. 最出众的长角恐龙:美国科学家在犹他州发现了15只角,而它们竟然是重达2500公斤的巨型恐龙的头顶装饰物。这种名为科斯莫角龙的恐龙生活在7600万年前,犹他大学研究人

膜技术在废水处理中的应用

膜技术是一种低耗能和非常容易操作的液体分离技术,可以实现废水的循环利用及可能大幅度回收等特点。它是利用特殊制造的具有选择透过性的保护膜在外力的推动下对一些混合物进行大幅度的分离的一种分离方法,已广泛应用于污水处理中,是现在企业污水处理必不可少的一个技术。膜技术原理膜技术处理废水的基本原理是利用水溶液

温家宝:积极迎接新科技革命的曙光和挑战

  国务院总理温家宝6月11日在中国科学院第十六次院士大会和中国工程院第十一次院士大会上发表讲话。讲话全文如下: 积极迎接新科技革命的曙光和挑战 ——在中国科学院第十六次院士大会和中国工程院第十一次院士大会上的讲话 温家宝 (2012年6月11日)   今天在座的有许多老一辈科学家,也有许

2016年度国家科技奖励获奖情况(完整名单)

2016年度国家最高科学技术奖获奖人  赵忠贤 院士  Zhao Zhongxian  中国科学院物理研究所  由中国科学院推荐  赵忠贤,男,1941年出生,辽宁新民人,1964年中国科学技术大学毕业后到中国科学院物理研究所工作至今。曾担任国防课题组业务负责人和超导国家重点实验室主任。现任中国科学

2013年世界科技发展回顾:能源环保篇

  美 国   最大载人太阳能飞机横穿美国,太阳能电池光电转化率攀高,低温制造晶体硅,研制可拉伸或折叠电池,新催化剂让制氢过程排放近零。   5月3日,世界最大载人太阳能飞机“太阳驱动”号从旧金山升空后于7月6日抵达纽约,完成横穿美国飞行。   6月,莱斯大学和宾夕法尼亚州立大学研制出一款基于

合成生物学促进微生物细胞工厂构建

    细胞工厂操作系统   自然微生物能生产的化学品种类很少,远不能满足生产能源、化工、材料和药物领域各种化学品的需求。另一方面,自然微生物即使能生产某些化学品,其产量也很低,不具备经济可行性。  如何拓展微生物细胞生产化学品的种类和如何提高细胞的生产效率是限制

全世界超级炫酷的30座大学实验室(图)

  也许人们对实验室的印象还停留在显微镜、培养皿、穿着整洁白大褂的怪博士上,而有些地方却未必如此。一起来看看那些全世界让你亮瞎眼的超级炫酷的实验室吧!           密苏里科技大学:实验煤矿在这里,学生可

2014年世界新材料科技发展回顾

  在纳米材料领域,美国国家标准与技术研究院的研究人员通过在纳米尺度上采用一种独特的三明治结构,开发出一种多壁碳纳米管材料,其整体厚度还不到人类头发直径的百分之一,却可以大幅降低泡沫制品的可燃性。国家直线加速器实验室和斯坦福大学合作,首次揭示了石墨烯插层复合材料的超导机制,并发现一种潜在的工艺能使石

石元春:中国能源革命不能没有“一片”

  习主席最近提出能源革命和5点要求,深受鼓舞与启示。5点要求中提到,在主要立足国内的前提条件下,全方位加强国际合作,有效利用国际资源,以及务实推进“一带一路”能源合作。本文谨就建设本土“生物质煤田、油田和气田”,也就是“一片”谈一些体会。  中国能源革命能提“自主”吗?  崛起中的中国,能源安全乃

超声波供电的微型机器人、干细胞治疗老年痴呆。。。

美国发明超声波供电的微型机器人:能清除血液中的细菌与毒素  近日,美国加州大学圣地亚哥分校的工程师们开发出一种由超声波供电的微型机器人,它可以在血液中游动,去除有害的细菌及其产生的毒素。研究人员在金纳米线表面涂上由血小板和红细胞混合而成的薄膜,制造出纳米机器人。金纳米线可以响应超声波,使其在没有化学

展示创新力量 改变人类生活——2016年十大新兴技术

  芯片器官  微生物  钙钛矿太阳能电池  区块链  二维材料  芯片器官带来生物学新视野  很多重要的生物学研究和实用药物测试只能通过研究某个器官在工作时的“一举一动”才能进行,一项新技术能在微芯片上培育功能性的人类器官模块,这种“芯片器官”或许可满足这一需要,使科学家能以前所未有的方式研究生理

未来20年重大关键工程技术前瞻

编者按  “中国工程科技中长期发展战略研究”是中国工程院与国家自然科学基金委于2009年设立联合基金开展的重大咨询项目,其宗旨是着眼于满足2030年前后我国经济社会发展及建设创新型国家对工程科技的重大需求,对影响我国可持续发展、影响国家竞争力、影响国家安全的重大问题开展研究。  6月8日,

王江云研究员:合成生物学与我的诺奖梦

        未来生物工厂模型——外壳由一层自养、产氢、固氮、固定二氧化碳的藻类生物构成。中层进一步将藻类生物生产的原料处理为人类生产生活需要的原材料及生物燃料并加以储存。内层是藻产生的氢气,使得生物工厂漂浮在空中,可根据日照条

张正斌:创建生物技术型现代农业

  目前现代农业发展存在粮食安全、能源安全、环境安全、经济安全等问题,生物技术有望成为解决这些问题的重要途径。国内外提出了各种农业发展模式,如石油农业、有机农业、生态农业、绿色农业、都市农业、设施农业、精准农业和现代农业等等,但都没有将生物技术和现代农业进行统筹考虑,也没有形成真正的

哈佛遗传学大神George Church谈基因技术:人类增强还是人类异化?

  George Church:分子技术专家,DNA研究领域的领军人物,哈佛大学遗传学教授,哈佛医学院基因组研究中心主任。他于1985年参与到人类基因组计划,也是这个计划的负责人。他发明的新方法开创了个人基因组研究的时代。基于他发明的直接基因组测序的方法,自动测序软件被成功开发,并在1994年第一次

腾讯WE大会:Nothing but the Future

  11月8日下午,腾讯2014 WE大会在京举行。12位科技精英从全球各地汇聚到一起,围绕“Nothing but the Future”这个主题,从各自领域出发,描绘了一幅幅关于人类未来生活的蓝图。  产品是什么样子?能感知脑电波,自动推送精准服务。  交互是怎样?空气交互,无需各种平板、眼镜.