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我科学家发现拟南芥叶片衰老“开关”
科技日报· 2025-07-16 14:38
研究突破 - 武汉华大生命科学研究院联合南方科技大学等单位在单细胞水平上解密拟南芥叶片衰老过程 研究成果发表于《细胞》期刊 [1] - 研究团队基于自主研发的单细胞组学技术和时空组学技术 获得913769个高质量单细胞核转录组 涵盖拟南芥各组织全生命周期关键阶段的20个组织样本 [1] - 构建了植物领域取样阶段最全、数据量最大的单细胞图谱 鉴定出38种细胞类型 [1] 研究方法 - 筛选出1856个核心衰老相关基因和1875个年轻相关基因 创新性提出衰老指数和年轻指数 [1] - 通过分析不同阶段叶片中基因转录表达量差异 实现在单细胞分辨率下对叶片衰老状态的定量评估 [2] - 基于衰老指数和年轻指数构建叶片发育的共表达基因调控网络 筛选出若干关键节点基因 [2] 研究发现 - 解析拟南芥叶片衰老过程中的关键细胞类型和基因动态变化 揭示器官保守性和特异性转录因子调控网络 [1] - 发现叶片衰老过程中营养物质转移与复杂碳氮"运输系统"相关 [3] - 糖转运蛋白SWEET和SUC/STP家族关键基因在韧皮部薄壁细胞和筛管伴胞中展现高细胞类型特异性 参与糖运输和回收 [3] - 氨基酸转运蛋白UmamiT和AAAP家族基因在韧皮部薄壁细胞中展现高细胞类型特异性 负责氨基酸传送和回收 [3] - 发现跨器官碳氮分配具有细胞类型特异性 特定碳氮转运蛋白组合在营养运输、回收和重新分配中起重要作用 [3]
【科技日报】鹿科动物肠道微生物组数据库建立
科技日报· 2025-07-16 09:58
鹿科动物肠道微生物组研究突破 - 中国科学院西北高原生物研究所首次构建了涵盖多个物种的鹿科动物肠道宏基因组图谱,建立了当前最为系统、全面的鹿科动物肠道微生物组数据库 [1] - 研究成果已发表于学术期刊《BMC生物学》,为微生物资源利用和濒危物种保护提供了坚实数据基础 [1] - 研究团队采集了青藏高原地区多种鹿科动物粪便样本,并结合平原地区样本进行分析 [1] 研究方法与数据规模 - 通过宏基因组组装获得41847个宏基因组组装基因组,构建了3193个高质量物种水平基因组 [1] - 这是国内外首个基于多物种、大规模宏基因组分析构建的鹿科动物肠道微生物资源库 [1] 高原适应性发现 - 肠道微生物与宿主在长期演化过程中形成了稳定的互利关系 [2] - 高原鹿科动物的肠道微生物在能量代谢与碳水化合物活性酶通路上具有显著适应性增强 [2] - 高原鹿类相关功能基因的相对丰度显著高于平原鹿类 [2]
工厂烟囱装上“超级净化器”
科技日报· 2025-07-16 09:20
核心观点 - 浙江大学等多家单位联合研发的"智能化烟气碳污协同减排关键技术及应用"成果入选2024年度中国生态环境十大科技进展 [1][2] - 该技术通过AI赋能实现碳污协同治理,在提升处理效率的同时显著降低能耗,达到高效减排 [1][3] - 技术已在多个行业推广应用,取得良好环境效益和经济效益 [11] 技术原理 - 研发多参量联控的源头碳污减排智能调控技术,建立锅炉风-燃比等关键参数优化梯度的动态辨识方法 [7] - 开发知识与数据协同驱动的烟气治理过程精准建模及智能调控技术,建立智能调控大模型 [10] - 首创"源头-末端全流程智能化碳污协同减排系统",解决多行业燃用复杂燃料、多变工况下烟气多污染物高效精准治理协同降碳难题 [11] 技术优势 - 能实时监测燃料变化并自动调整最优风量和燃料比例,适应不同燃料混合和负荷波动 [8] - 智能调控大模型可提前至少90秒精准预测污染物浓度变化,为调控留出充足时间 [10] - 实现对氮氧化物、粉尘、二氧化硫等污染物的精准控制,确保超低排放要求 [10] - 显著降低污染治理过程的能源消耗,提升经济效益 [10] 行业应用 - 电力、热力、钢铁等重点耗煤行业排放全国30%以上大气污染物和60%以上二氧化碳 [3] - 我国燃煤电厂排放限值显著严于美国和欧盟,二氧化硫、氮氧化物、颗粒物排放限值分别不超过35、50、10毫克/立方米 [3] - 碳排放双控约束下燃料复杂多变,负荷波动频繁,传统治理系统难以适应 [4] - 该技术解决了燃料/负荷波动带来的污染物排放浓度波动大、瞬时超标及能耗物耗高等问题 [4][5]
三问“太空快递员”新差事
科技日报· 2025-07-16 09:20
天舟九号货运飞船任务概述 - 天舟九号货运飞船于2025年7月15日成功发射并与空间站天和核心舱后向端口对接[1] - 该飞船是空间站应用与发展阶段组批生产的第4艘货运飞船[1] - 承担为神舟二十号和神舟二十一号乘组运送物资的任务[1] 运送物资详情 - 总物资重量达6.5吨,创空间站货运飞船上行物资装载重量新高[2] - 包括2套新型舱外航天服,在轨寿命提升至"4年20次"[2] - 新增30种航天食品,总数达190余种,飞行食谱周期延长至10天[2] - 运送新型在轨核心肌肉锻炼装置等乘员设备[2] - 空间应用系统上行物资总重776.5千克,涉及23项科学实验[2] 交会对接技术亮点 - 采用3小时交会对接模式,成为货运飞船标准对接模式[3] - 该模式降低了对火箭入轨条件、测控精度等方面的要求[3] - 首次在新轨道高度和特定太阳高度角条件下实施交会对接[3] - 研制团队通过大量数据分析和仿真验证确保系统稳定[3] 未来发展前景 - 天舟货运飞船是国际货物运输能力最大的现役货运飞船之一[4] - 具备3个月应急发射能力,后续飞船已具备任务备份能力[5] - 轻舟货运飞船和昊龙货运航天飞机方案即将进入飞行验证阶段[5] - 多种运输方案将丰富天地货物运输体系并降低成本[5]
时空信息工程专业:培养数字时代“时空架构师”
科技日报· 2025-07-16 09:00
时空信息工程专业设立背景 - 时空信息工程专业被列入教育部《普通高等学校本科专业目录(2025年)》新增的29种专业之一 [3] - 武汉大学作为国内最早布局测绘遥感与地理信息领域的高校,成为该专业布点高校 [3] - 专业设立是对国家战略的积极回应,也是学科深度交叉融合的前瞻布局 [3] 专业定位与学科基础 - 时空信息是数字经济的"基础设施",专业以"时间+空间"为核心,融合地球科学、信息科学、工程技术等多学科 [4] - 武汉大学测绘遥感学科多年排名全国第一,拥有国家级平台和重大项目支撑,如"地球时空基准""智慧城市与数字孪生"等 [4] - 专业核心是"时空"与"信息"的深度耦合,培养具备跨学科视野的"时空架构师" [4] 课程体系设计 - 采用"通识教育+学科基础+专业核心+实践创新"框架,实现"测绘遥感+时空信息+人工智能"融合 [5] - 课程贯穿"时空基准—时空感知—时空认知—时空智能服务"全链条 [5] - 引入大数据分析、人工智能、机器学习等计算机科学课程,以及卫星海洋学等模块化课程 [6] - 开设智慧城市、自动驾驶、灾害监测等案例课程,采用项目制实践模式 [6] 技术应用与人才培养 - 学生需掌握机器学习、深度学习等技术,应用于智能监测、遥感影像解译、自动驾驶等场景 [6] - 产学研协同育人模式联合行业龙头,搭建智能交通优化、低碳空间设计等实战平台 [7] - 培养目标覆盖"时空感知—智能处理—应用赋能"全链条能力,解决传统学科独立导致的复合型人才缺口 [7] 就业领域与行业价值 - 毕业生可从事自然资源动态监测、智慧城市交通优化、智慧物流系统开发、低空经济无人化系统研发等领域 [8] - 专业精准对接国家战略与产业升级需求,如北斗导航、数字孪生等前沿技术应用 [8] - 人才将推动经济社会高质量发展,支撑科技强国目标实现 [8]
深海环流塑造南太平洋微生物多样性
科技日报· 2025-07-16 09:00
海洋微生物生态系统研究 - 全球翻转环流对南太平洋微生物群落的多样性与功能具有决定性作用 [1] - 研究团队采集300多个全深度水样并重建300多种微生物基因组 [1] - 识别出数万个物种并发现海面下300米处存在"原核生物系统发育跃层" [1] 微生物群落分布特征 - 微生物形成6个群落组和10个功能区 [1] - 3个群落组与水深相关 另外3个对应主要水团 [1] - 各群落组包含独特物种和功能基因 受水温水压营养梯度等因素影响 [1] 研究意义与应用 - 建立了当前海洋微生物生态系统基准 [2] - 微生物主导海洋固碳营养循环和碳封存 [2] - 气候变化可能改变微生物群落分布 影响全球碳循环 [2]
“兴海”大模型构建船海教育智能底座
科技日报· 2025-07-16 09:00
原标题:"兴海"大模型构建船海教育智能底座 近日,哈尔滨工程大学(以下简称"哈工程")研发的国内首个船海学科教育专有大模型——"兴 海"大模型,在国家高等教育智慧教育平台正式上线。 "兴海"大模型面向学生、教师及社会用户,将船海行业知识与人工智能深度融合,是一个集AI专业 课程学习、虚拟仿真实践、物理仿真预报、船舶性能智能预测、船舶智能设计、学科岗位分析等功能于 一体的一站式教育平台。大模型由哈工程与中国船舶科学研究中心、上海船舶研究设计院、上海外高桥 造船有限公司等共建,汇聚了船舶行业海量的数据资源,涵盖20门以上国家级和省级一流专业核心课 程、3万多个行业知识点、近5000型船舶试验数据、4000余条行业岗位分析数据,以及50多部船海专业 教材等。这些数据贯穿大模型基础层、专业层、学科层、应用层四个层级。 基础层面向学生,涵盖"船舶与海洋工程结构物强度""船舶与海洋工程流体力学"等20余门AI专业课 程,为学生自主学习专业知识提供工具。基础层侧重于基础理论学习,通过文字、视频、思维导图、 AI学习助手等为学生提供课程资源,改变了学生固有的学习模式,拓宽了学习空间。 应用层设置了船舶智能设计、创造性思维模块 ...
校企联动 自主培养高端人才
科技日报· 2025-07-16 09:00
校企联动培养高端人才 - 中国石油大学(北京)硕士张百川通过校企联合培养项目完成5轮中试放大实验,成功将科研成果转化为产品 [1] - 首批专项试点工程硕士2100多名毕业生中67人以实践成果申请学位 [1] - 教育部联合9部门2022年启动工程硕博士培养改革,3年成效显著 [1] 国家卓越工程师培养体系 - 已建立40家国家卓越工程师学院和4个国家卓越工程师创新研究院(北京/上海/粤港澳大湾区) [2] - 校企协同建设201门核心课程覆盖18个关键领域,通过国家智慧教育平台免费共享 [2] - 企业提供5100多个产业一线研究课题作为工程硕博士科研选题来源 [2] - 校企联合建成300多个工程师技术中心支持真实环境科研 [2] 企业参与培养机制 - 北方华创科技集团创立成果导向评价机制,以实际工程成果替代学术论文作为毕业依据 [2] - 企业导师定期评估学生课题进展,首批试点学生全部参与核心研发项目且表现优异 [2][3] - 3年累计吸引40多名优秀学生参与企业联合培养 [3] 就业与未来规划 - 首届专项试点工程硕士71%留在本领域企业就业 [4] - 教育部计划2030年前推动超半数工程硕博士培养单位自主建设卓越工程师学院 [4] - 培养模式将向全部67个专业学位类别推广 [4]
太原科技大学:“三位一体”促学生高质量就业
科技日报· 2025-07-16 09:00
AI技术在就业服务中的应用 - 太原科技大学构建"AI模拟面试系统",涵盖职业测评、虚拟实训、简历优化等环节,帮助学生提升面试技巧[1][2] - AI系统能智能识别学生的表达逻辑、肢体语言等细节,提供精准的职业画像和技能提升方案[2] - 2025届毕业生中超过80%通过AI实训系统提升了面试技巧[2] - 学校推出"求职技巧云课堂""求职准备云实训"等线上服务,将AI技术融入就业育人全链条[2] 求职游学活动 - 学校联合浙江台州人社局组织学生走进杰克科技、水晶光电等企业,通过"沉浸式游学+零距离求职"方式帮助学生了解企业需求[3] - 游学活动中学生投递35份简历,其中12人与企业达成初步就业意向[3] - 学校与宁波市建立稳定合作,连续两年带队参加宁波高洽会[3] 校地企合作与组团招聘 - 学校与长治、台州、宁波等地市合作开展组团招聘27场,吸引622家企业参会,提供1.3万余个岗位[4] - 岗位覆盖机械制造、信息技术、能源化工等领域[4] - 学校与威海市、荆州市、平阳县等地开展人才战略合作洽谈会,与包头市、泰州市等10个地区签署校地企合作协议[4][5] - 建立高校人才工作联络站,拓展人才汇聚渠道[5]
AI辅助去核提升犬科动物克隆效率
科技日报· 2025-07-16 09:00
原标题:AI辅助去核提升犬科动物克隆效率 记者7月14日从青岛农业大学动物科技学院获悉,该院博士赵明辉团队克隆的两只幼犬健康存活, 且已于近日完成疫苗接种和保育流程。它们于今年2月诞生,在其克隆过程中人工智能技术发挥了关键 作用。 赵明辉介绍,团队通过将AI视觉识别技术与显微操作技术融合,成功提取出卵母细胞细胞核位置 的特征信息,并用于机器学习,最终得到能够成功预测犬卵母细胞细胞核位置的人工视觉模型。实验证 实,该模型可在数十毫秒内完成对卵母细胞细胞核位置的预测。 "我们将该模型与虚拟现实技术相结合,把预测的细胞核位置投射到显微镜目镜上,方便操作人员 更精准地进行卵母细胞去核操作。"赵明辉说,这一技术方法大幅降低了操作人员的劳动强度,提高了 犬科动物的克隆效率。 一直以来,犬类克隆被认为是体细胞克隆领域的技术高地。以往,犬类克隆一直依赖犬体内成熟的 卵子,但可用的卵子数量有限,导致犬类体细胞克隆效率低下。此外,犬科动物细胞质中脂肪较多,细 胞质呈黑色,细胞核不可见,导致细胞核去除效率低,进一步限制了克隆犬的生产效率和技术推广。 在此次克隆实践中,研究团队共制备了67枚体细胞核移植胚胎,并分别移植到6只受体犬中 ...