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1500490365 广东
[Q949, TU98] 应用技术 自然科学研究和试验发展 公布年份:2014
成果简介:项目属植物资源开发利用技术领域。中国蕨类植物资源丰富,约2600种,部分种类生态适应性强,景观价值高,生态功能强。蕨类植物在城市园林绿化中评价、筛选及规模繁殖技术研究尚未系统性开展,将蕨类植物大面积在园林绿化中应用仅肾蕨、巢蕨等少数几个种,合理开发利用蕨类植物资源已成共识,对提高城市植物多样性和促进园林景观多样化有重要意义。项目开展了广东省蕨类植物资源的详细调查,记录蕨类植物277种,6变种,1变型,15栽培品种,隶属于51科118属,其中野生乡土蕨类261种。发现中国大陆及省级新记录19种,如线羽凤尾蕨、仙霞铁线蕨、阔鳞肋毛蕨等。在深圳市仙湖植物园建立了1万多m<'2>温室大棚的蕨类植物资源圃,引种栽培乡土蕨类植物120余种,隶属于凤尾蕨科、蹄盖蕨科、乌毛蕨科等科属植物。建立以株形和叶片形态特征、孢子囊群特征、孢子采收、繁殖优越性、适应性包括耐荫性、耐旱性等以及资源储存量为指标的评价体系,首批优选出14种植物作为开发对象,包括乌毛蕨、普通针毛蕨、半边旗、蜈蚣草等,进行物候观测。通过每周的定期测量,包括单叶的生长量测定和整个植株的生长测定,多数蕨类单叶生长期集中在2月-4月中旬,孢子成熟多为一年两次,为春季及夏初(3-6月)和秋季(9-10月),蜈蚣草除冬季外其余时间均有孢子生成和成熟。建立蕨类植物规模繁殖技术体系,以孢子繁殖为主。一是孢子采收时间和储藏条件控制,孢子叶自然晾干后孢子即收即用,萌发率较高,若长时间保存则宜在4℃保存。二是蕨类植物孢子萌发条件控制,如40%遮光率的光照条件,泥炭土、园土、河沙按2:1:1混合的基质,1/2MS培养基+0.1mg/LNAA+2.0mg/L GA3的激素条件下萌发率最高。三是采用“二次移栽”方法进行配子体移植和孢子体移栽蕨类繁殖,能有效提高幼苗成活率。配子体移植:在配子体成熟后孢子体出现之前进行最有利于配子体受精,形成孢子体;孢子体移栽:在孢子体出现2-3片叶片时,把带有根系土的幼孢子体直接移栽在装有黄土的营养袋中。项目通过蕨类植物抗性研究和应用技术开发,包括研发的一种裸露岩体坡面低养护的植物护坡方法(ZL200610061899.3),以及3种植物的抗旱能力(肾蕨>线羽凤尾蕨>华南毛蕨)和5种植物耐荫性(江南短肠蕨>井栏边草>华南毛蕨>异子毛蕨>蜈蚣草),有效建立了可用于筛选优良蕨类植物的指标体系和应用在边坡生态修复、生态景观提升建设和立体绿化等领域的技术体系,有力推动城市生态环境提升建设和园林苗木等行业的发展。近三年,项目应用蕨类作为护坡先锋植物和后期林冠下层优势地被植物,共完成种苗繁殖近40万株和约44万m<'2>的植被恢复,创造经济产值3400多万元,解决社会劳动力每年新增就业人数达500人以上,产生较好的经济、社会和生态效益。
1500490137 广东
O43 应用技术 自然科学研究和试验发展 公布年份:2014
成果简介:该项目属于物理学中凝聚态物理和非线性光学研究领域,研究对象是半导体量子点带电粒子系统。该课题在国家基金资助下,取得了原创性的研究成果。主要内容及发现点:1.发现量子点中对称性的直接动力学效果,揭示了决定量子点低激发态能谱特征的、除动力学之外的更深层次的原因。该项目建立单层和多层耦合量子点的方程,将原子及原子核物理中的计算方法及分析方法推广运用到量子点的能谱研究中,使两体库伦相互作用具有解析的表达式,从而极大地简化了计算工作。研究量子点中带电粒子系统的能谱结构,揭示其内在原因。通过引入杂质和外场来观察其变化的特征曲线。将这些计算值与已有的结果进行比较,判断计算的准确性。进一步预测实验仍然没有观测的结果,由对称性找到能谱的可能分类方式及内在物理原因。首次发现多层量子点少电子系统相对单层量子点新的角动量幻数序列,揭示了多层量子点角动量幻数的根源。2.系统地研究了半导体量子点带电粒子系统非线性光学性质,研究了下列因素对量子点非线性光学性质的影响:杂质,量子点的尺寸,外场(如电、磁场,强激光),氢压和温度,限制势的形状等。建立了量子点中带电粒子系统的模型理论,求解系统满足的动力学方程,发展分析系统波函数的方法,研究中心对称限制势量子点的线性和三阶非线性光吸收系数及折射系数,光电离截面,三阶非线性极化率等。发现量子点尺寸大小、限制强度大小、氢压、温度和外电磁场强度对量子点光学特性有强烈影响。通过引入外电场消除限制势的对称性,或引入非对称限制势,研究非中心对称量子点二阶非线性光整流系数和三阶非线性光吸收系数。研究一些可控因素对量子点带电粒子系统拉曼散射的影响。科学价值:该项目是半导体量子点的重要进展,有深远的意义。特别是对多层量子点能谱的分类、揭示角动量幻数的根源和一些可控因素对量子点非线性光学性质重要影响有重要贡献。考虑到量子点在高新技术发展中(如低维纳米器件)的重要地位,这些发现的理论和实践意义是重大的。同行引用评价:项目共发表论文79篇(全部被SCI收录,影响因子超过2.0有8篇),论文被Journal of Physical Chmistry C, Applied Physics Letters, Physics Review B, Nanoscale Research Letters, Journal of Applied Physics, Journal of Luminescence等国际权威刊物他引734次,单篇他引超过10次有25篇(其中单篇他引超20次的有11篇)。10篇代表作他引238次,其中7篇代表作(代表作2到8)分别被引用次数为:一篇41次,三篇31次,一篇28次,一篇25次,一篇24次,都产生了重要国际影响,项目整体达到国际先进水平。
1500490163 广东
Q93-3 应用技术 自然科学研究和试验发展 公布年份:2014
成果简介:该成果属于微生物资源学和农业生物技术领域。围绕微生物资源科学研究和产业发展存在的问题,该成果从创新微生物资源研究核心技术着手,建立了微生物资源分离、筛选和保藏技术体系;并致力于发掘和整合功能微生物资源,增加资源的数量、特色和功能;拓展研究了微生物资源的功能,发现新菌种、新基因、新活性物质和新机制;进而通过创新公共科技服务体系,开发产品,为社会提供共享服务,取得了显著的效益。针对分离培养技术滞后严重限制了微生物资源研究发展的现状,建立了添加辅助因子的高通量微生物资源发掘技术,分离效率从不足1%提高了到38.2%以上,提高了微生物新资源发掘效率;利用新建立的发掘技术,分离获得具有自主知识产权的功能菌种4325株,发现了新菌种75个株,包括国内第一株产蓝色素的链霉菌、产氧光合细菌,显著增加了中国微生物菌种数量和多样性;建成了华南地区最大的菌种保藏中心,保藏菌株9833株,为微生物资源研究开发利用提供了丰富的数据和创新的材料。针对部分经济价值较高的微生物只能常温保藏、生长性状退化快的问题,发明了简单实用的低温保藏的新技术,显著减少了草菇等食用菌保藏传代中生长性能的退化,有力地保障了食用菌行业优质菌种资源的稳定性,产生了显著的经济效益;发明了双重真空干燥管,极大地降低了在冻干制作、保藏、活化等环节的污染率,显著提高了菌种保藏效率。创建了基于拮抗差异带筛选具有拮抗功能微生物的快速筛选方法,使筛选时间缩短2/3,筛选的菌株田间定植能力强、防病效果达到60%以上。系统评价了新功能菌株的抗菌、抗肿瘤和抗氧化活性,解析了活性产物的结构,发现具有很好抗肿瘤和抗菌活性的新代谢产物5个;深入研究了粤蓝链霉菌活性代谢产物生物合成及其调控机制,发现了具有药物开发应用潜力的独特糖基转移酶基因,在国际上首次建立了榴菌素产生菌的有效遗传转化体系,为开发新型抗生素提供了技术支撑。针对微生物资源共享效率低下,首次完成了18个微生物菌种资源的描述规范和鉴定、保藏技术规程,为菌种资源标准化整理奠定了良好的基础;创新了公共科技共享服务体系,开发了面向科研、生产、测试等的系统产品,大幅提升了共享能力,年共享效率44.3%(其他4.2%),实现了生物资源向生产力的有效转化。该成果有效地突破了传统技术的瓶颈,提升了中国微生物资源研究的国际竞争力;提供微生物操作技能专题培训服务50000人次,提升了行业总体水平;所分离筛选获得的菌种在农业领域获得广泛应用,涉及单位5000多家,实现新增产值28.7亿元,新增利税1.6亿;获得授权国家发明专利9项;制定国家标准4项;发表论文38篇,其中SCI收录13篇。建立的菌种保藏中心由于突出的业绩,被国家知识产权局指定为国内第三家国家专利菌种保藏机构。2013年12月月由5位院士组成的鉴定委员会一致认为该成果达到“国际先进水平”。
1500490148 广东
O 应用技术 自然科学研究和试验发展 公布年份:2014
成果简介:项目内容属于非平衡统计物理的研究领域,主要在噪声驱动和利用的理论基础上研究低维非线性系统中物质(布朗粒子)和能量(热)的非平衡输运。相关研究对非平衡统计物理学的基础理论和应用都有重要的价值,该项目取得成果如下:1)低维非线性系统中热(声子)的非平衡输运的研究。理论上首次发现准二维体系的热导率随着厚度的增加而降低,被著名研究组用来解释实验观测。低维系统由于空间维度限制,表现出反常热传导特性。石墨烯等低维材料具有超高热导率的实验结果,引起了广泛的关注,然而,实验结果都还没有合适的理论解释。该项目以准二维体系为研究对象,从理论上发现热导率随着厚度的增加而降低,并用层间声子散射机制成功解释了这一现象,得到了实验研究同行的认可和采用。依据这一关系,从理论上解释超薄石墨烯具有超高热导率特性。项目根据热导率和厚度的关系,构造厚度不对称热二极管,得到了理想的整流效果。2)低维非线性系统中噪声驱动理论的研究。发展了非线性系统中关联多噪声响应理论,该理论具有普适性被国内外同行广泛推广到生物、化学、生态、金融等非线性领域。非线性系统中的噪声响应理论在物理,生物,化学等领域有着广泛的应用,但对于复杂的系统中关联多噪声,传统的随机模拟方法不再适用,影响了噪声响应理论在这些领域的应用。为了解决这一问题,项目研究了在非线性系统中关联多噪声对系统的驱动作用,发展了解决这类问题的解析方法,并揭示了加性噪声,乘性噪声,噪声关联在非线性系统响应本质。同时,在非线性系统中引入时空关联和乘性噪声关联的新概念,丰富了非线性系统中噪声效应的理论体系。该方向的3篇代表作共被他引214次,成为非线性系统中噪声效应领域的经典参考文献。3)熵垒中布朗马达的非平衡定向输运的研究。提出了熵垒驱动的布朗粒子整流的新机制,并澄清了一个传统理论的错误观点。布朗粒子由于随机性,整流效率低,整体运动难控制,为了解决这个问题,项目首次将熵垒与布朗马达相结合,通过控制宏观量(几何结构,温度等)来实现对布朗粒子运动控制。并发现由于熵垒的存在,即使在绝热近似下,热噪声在一定条件下,也能够促进能量的转化,澄清了早前关于热噪声对布朗热机效率影响的错误观点。项目在处理低维非线性系统中的噪声,热,布朗粒子方面,给出了一些独特的研究思想和方法,解决了一些关键性的科学问题,丰富和发展了非平衡统计物理的理论,促进了理论物理这一领域的发展。项目共发表47篇SCI论文,包括物理学权威期刊Phys. Rev. E/B 22篇,J. Chem. Phys.7篇,Appl. Phys. Lett. 2篇,被Reviews of Modern Physics, Nature Materials, Advances in Physics等期刊正面他引598次,其中10篇代表作被正面他引379次。
1500490155 广东
P54 应用技术 自然科学研究和试验发展 公布年份:2014
成果简介:该项目属于地球科学的基础研究。地幔柱假说是弥补板块构造学说侧重于水平运动、忽略垂向运动的不足而提出的,不仅为大火成岩省(LIP)的形成提供了动力学机制,地幔柱对镍、钒、钛、铂族元素等战略资源的超常富集起到了决定性的作用,大规模、快速的火山喷发也导致大气圈的变化,影响生物圈的演化,因此地幔柱是开展地球系统科学研究的重要前沿。然而,由于其预测的一些地质现象未被实际观察所证实,地幔柱假说受到质疑。该项研究正是在关于地幔柱大辩论的国际学术背景下展开的,通过对中国西南二叠纪峨眉山大火成岩省的综合研究,取得了一系列在国际学术界产生重要影响的开创性成果,为完善地幔柱理论、建立地幔柱成矿系统做出了实质性贡献。突出的成果包括:1)首次发现峨眉山玄武岩下伏茅口灰岩存在差异剥蚀,且其等厚线呈似圆状分布,证明大规模火山喷发前发生过快速、公里级的地壳穹状隆起,隆升的时间、幅度和形态与理论模型预测高度吻合,为峨眉山地幔柱和国际地幔柱大辩论提供了诊断性证据,被国际权威称为地幔柱导致地壳动力抬升的最佳地质记录。2)率先提出基于茅口灰岩剥蚀程度的峨眉山LIP分区方案和峨眉山玄武岩分类方案,并限定低钛和高钛玄武岩的成因条件,发现两者分别位于峨眉山LIP的内带和中带,以及地壳厚度从内带→中带→外带逐渐降低的趋势。发现峨眉山LIP地壳深部结构、地壳浅部穹窿和玄武岩类空间分布之间的协同变化规律,揭示了地幔柱影响地球多层圈系统变化的本质。3)提出了解决峨眉山玄武岩定年难题的新方法,证明峨眉山LIP顶部的酸性火山岩、宣威组底部碎屑岩和中晚二叠纪界线粘土岩下层为一个区域等时界面,率先确定峨眉山LIP主喷发期年龄为~259 Ma,主喷发时限<1Ma,为揭示峨眉山LIP与end-Guadalupian生物灭绝之间的联系提供了关键的年代学证据。4)揭示了峨眉山LIP成矿多样性的内在控制因素,阐明了峨眉山LIP高钛和低钛系列岩浆成矿作用专属性,前者与钒钛磁铁矿床有关,后者与铜镍硫化物矿床有关;建立了不同类型岩浆铜镍硫化物矿床的成因模式,深化了地幔柱成矿系统的认识。该项目共发表论著63篇(部),其中SCI论文41篇。主要成果被SCI论文他人正面引用1551次,10篇代表性论文被SCI他引863次,其中3篇为ISI Top 1%论文,相关成果和研究方法得到了地幔柱学术权威的高度评价,在国际地幔柱大辩论中发挥了积极的作用,显著提升了中国科学家在地幔柱及其成矿作用领域的国际地位,完成人中有三人获得国家杰出青年基金,四人进入ISI全球地学高引用率科学家名录。研究团队获国家基金委“地幔柱”优秀创新群体的支持。11人次在国际主流刊物和国际学术组织任职,并多次在国际会议上做主题报告,应邀在国际主流学术期刊上主编专辑3部。
1500490147 广东
O15 应用技术 自然科学研究和试验发展 公布年份:2014
成果简介:该项目属于组合数学基础理论研究课题,有经济学中线性系统的定性解问题和互联网搜索技术等应用背景。项目研究了组合矩阵中的指数理论,这是当今组合矩阵论研究的前沿热点。具体包括以下三方面的工作。符号矩阵的基指数理论:代表作1突破了经典指数的局限,率先提出了符号矩阵的基指数的概念,使经典的非负矩阵的幂敛指数成为符号矩阵的基指数的特例,丰富和完善了组合矩阵的指数理论和应用,给出了SSSD walks,ambiguous index等研究技巧,得到了确定基指数的有效方法,其SCI他引23次,审稿人评价该文“This is an interesting paper with some nice results and intricate proofs. In particular, Theorem 4.2 and Theorem 4.3 are good culminating results”;代表作3证明了符号矩阵的powerful性和全幂符号唯一性的等价性问题,从而使得许多原本要在“powerful”这一过于严格的条件下才能成立的重要结论在“全幂符号唯一”这一更为自然的条件下就能成立;代表作4提出了uniformly defined,建立了可约符号矩阵的powerful准则,推进了1994年的Li-Hall-Eschenbach猜想的证明;代表作1,2,5,6基本解决了四类重要的符号矩阵类的基指数的上界和极矩阵的刻画。符号矩阵的局部基指数与第k重下基指数理论:该项目率先提出了符号矩阵的局部基指数(代表作7)和第k重下基指数(代表作8)这两个新课题,使经典的非负矩阵的局部指数和第k重下指数成为特例,开拓了符号矩阵的广义基指数这一新领域。非负矩阵的第k重下指数、完全不可分指数及Hall指数理论:这是经典的指数问题,分别由Richard A. Brualdi、柳柏濂和Schwarz提出,国际上这方面已有逾百篇SCI收录的文章发表,但关于这3类指数的Brualdi-Liu猜想始终未有好的进展。代表作9,10有效地利用了有向图模拟和“带交圈集”的结构,改进了Brualdi-Liu猜想,证明了对某些图类猜想成立,这为完全解决这些猜想提供了新的思路和有效的工具,代表作10曾被国际知名组合数学专家、《Linear Algebra and its Applications》杂志主编Richard A. Brualdi引用(代表性引文10)。以上这些工作,引进了新课题、创建了新方法、取得了新成果,具有重要的理论和应用价值,部分成果收录进教育部推荐的全国研究生教材《组合矩阵论》中。经最新统计,该项目发表的18篇论文均被SCI收录,总SCI他引79次;其中10篇代表作SCI他引61次。
1500490160 广东
[R44, O65] 应用技术 自然科学研究和试验发展 公布年份:2014
成果简介:该项目研究成果属于分析化学领域,所属关联科学技术领域为生物医学工程。现代分子生物学的发展为人类健康事业的进步提供了全新的可能,尤其是特异性生物标志物的研究为重大疾病早期诊断起着重要作用。从分子水平研究生物标志物的发生、形成与扩散,是重大疾病早期诊断与预防的关键科学基础。针对上述需求,该项目以解决与发展生物标志物超灵敏度检测为目的,围绕其原理、方法、仪器及其在临床诊断应用展开了系统的研究,取得了一系列创新成果。该项目深入研究了荧光共振能量转移FRET理论,发展了一种通过分子形变有效提高FRET效率的新原理,并被进一步用于构建生物标志物超灵敏度识别的单分子检测系统。根据这一创新性原理,该项目展开了一系列创新性的工作,从原理和方法上进一步夯实了这一重要发现:1)发明了一种基于共聚焦单分子检测法、分子信标和微流控芯片快速灵敏检测低浓度核糖核酸的新方法;2)发明了基于双色量子点(QD)快速、灵敏检测核糖核酸的单分子检测新方法,其检测限高达5×10-15M;3)发明了一种基于单个量子点和FRET效应的超灵敏纳米传感器,检测灵敏度比基于FRET探针的传统方法提高了100倍;4)发明了一种基于单粒子计数快速、灵敏定量量子点的新方法,可同时定量不同缓冲溶液和复杂混合物体系中的多种量子点;5)发明了一种基于单个量子点、多色并发以及FRET检测多组分基因的新方法。同时,为支持上述研究工作,该项目研制了一种新型单分子检测系统,该系统可达到fM的检测限,能够提供实时检测和数据分析,具有1000数据点/秒的检测能力,且单次实验所需的检测时间不超过2分钟。课题组进一步验证了这一重要原理及其方法的应用价值,1)首次将基于量子点和FRET效应的纳米传感器应用于临床宫颈癌诊断;2)首次将基于量子点、核酸适体和单分子检测的新型纳米传感器应用于可卡因和艾滋病病毒的检测。该项目的科学工作非常具有系统性与可持续性,研究成果已陆续发表在国际著名杂志《Anal. Chem.》、《Biosens. Bioelectron.》、《J. Mater. Chem.》、《Analyst》,合计共14篇,累计影响因子达到75.2,已被他引272次;并且已获得国家发明专利授权合计共4项。尤其值得一提的是:张春阳博士的科研团队开发了国内第一台单分子检测仪。在国内外均无该类型的商品化单分子检测仪器,所以该系统不仅在国内具有很强的市场引导力,在国外也属首创。对中国医疗现状而言,快速诊断医疗设备显得格外匮乏。近年心血管疾病、癌症等重大疾病的发展正逐年增加并呈现年轻化趋势,社会和家庭负担不断加重。超灵敏、高分辨、快速的单分子检测仪将为重大疾病早期诊断和预防提供关键技术支持,对于提高人民群众健康水平,建立针对该疾病的早期预警方法和体系将会具有重大的战略意义。
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