前沿

2015-04-17 06:52
中国农村科技 2015年3期
关键词:复合肥真菌电池

■科学家研发新型生物燃料电池原型 高效率近乎100%

据国外媒体报道,研究人员一直在不断的研发能够通过生物过程发电的各种生物电池,但大多数生物电池都无法产生大量的能量。弗吉尼亚理工学院的研究人员最近开发出一种生物电池原型,它比现在手机等电子设备中的电池更加轻便、更加强大。

人体通过新陈代谢过程将糖转变成为能量,在将糖分解成为二氧化碳和水。这种生物电池也能通过捕获糖分解过程中产生的电子来产生能量。由于生物电池使用的是生物材料,它们可再生而且无毒性,这就使它们有希望成为传统电池的替代品。

弗吉尼亚理工学院的研究人员Percival Zhang和Zhiguang Zhu设计出了这种新型生物电池,它能够将糖直接转换成能量,这就意味着它的输出远超之前的生物电池,甚至也超过普通的锂离子电池。

这种新生物电池依靠酶蛋白获得如此高的效率,它能近乎百分之百提取出糖分子所蕴含的能量,并且产生二氧化碳和水。而之前的生物电池提取的能量只有六分之一。

虽然这种循环能够完全将糖转化成为能量,但是与人体相比,它使用了较少的酶。犹他州大学的一位生物电池专家Shelley Minteer说道:“使用最少的酶蛋白提取出所有的电子是非常重要的,我认为这是一种伟大的代谢路径。”

虽然新的生物电池系统意味着该领域的重大突破,但是它仍然需要克服诸多障碍。Zhiguang Zhu解释说:“目前为止我们还面临着一些挑战。这种电池目前寿命仍然太短,而且它无法再充电。”

■“十二五”国家科技支撑计划“农村农业信息化关键技术集成与示范”取得重大进展

大力推进农村农业信息化,是覆盖我国农业现代化发展和社会主义新农村建设全局的重大战略举措,是加快转变农业发展方式和实现城乡统筹的必然选择,也是贯彻落实科学发展观、全面建设小康社会、构建社会主义和谐社会的迫切需要。2011年科技部启动实施国家农村信息化示范省建设工作,同年启动第一个农业与农村信息化领域“十二五”国家科技支撑计划项目“农村农业信息化关键技术集成与示范”项目。近日,该项目顺利通过了由科技部组织的验收。

通过3年的联合攻关和协同示范,该项目构建了覆盖全面的综合信息服务站和专业信息服务站,形成了完善的农村信息服务体系。以山东省为核心站点,辐射北京、河北、天津、浙江、湖南等9个省市,建立2380多家专业信息服务站点,500多家综合信息服务站点,38个国家农业园区、3120家涉农企业、近4万个体农户。

该项目共制定并颁布规范(标准)31项;申请专利59项,已授权发明专利13项;获得软件著作权130项,发表论文194篇,出版著作5部。培养农村农业信息技术学术带头人12人,培养研究生和信息技术研发人员208人,培训基层信息技术开发与服务人员5489人;培训农民50多万人次,累计增加直接经济效益10亿元以上,社会效益和生态效益显著。

■俄科学家研制出可取代农药的抑菌复合肥

俄罗斯喀山联邦大学(地处伏尔加河流域)的科学家与芬兰同行联合研制出一种可替代农药的新型复合肥(堆肥),它不仅能对土壤施肥,又能抑制植物的真菌病害。这项成果将使农民放弃使用杀菌剂这一被广泛用于农作物保护的农药类别。

当前,90%的农作物饱受真菌病的侵害,在农业生产中以杀菌剂为代表的抗真菌类农药几乎无处不在,但无论哪类杀菌剂均具有不同程度的毒性。因此,这些化学品在抑制真菌病原体、提高农作物对真菌病害抵抗力的同时,也对土壤和植物产生不良影响。

在《俄罗斯2014-2020年科技优先发展领域研究开发》联邦专项计划的支持下,喀山联邦大学承担了“使用抑菌性复合肥防止土壤污染技术”项目,虽然复合肥对农作物病害具有潜在的抑制性的描述早已见诸科学文献,然而,迄今为止这种肥料的制备技术尚未出现。喀山大学与赫尔辛基大学的科学家在该项目上的合作研究成果成为国际首创。

目前,俄科学家正在研究鞑靼斯坦共和国某个区域特有的有机废料并利用这些废料的混合物生成复合肥。这种复合肥外观上与普通有机肥并无二致,但具有对植物真菌病原体具有抑制效果。研究人员已在选定的区域开展有机废弃物的筛查工作,对其抑菌属性进行评估,并筛选出一系列阻碍微观真菌生长的微生物。加利茨卡娅认为,这些具有杀真菌功效的微生物可用作复合肥的生物添加剂。同时,科学家们也在进行制取不含生物添加剂的复合肥的可行性研究。所有技术都将申请专利保护。

她表示,参与该项目的喀山大学代表及其产业化合作伙伴——俄罗斯“农业控股”有限公司计划于2016年启动有机作物栽培用抑菌堆肥试生产。如果中试进展顺利,将于2018年建造一个大型的新型肥料生产厂,以满足鞑靼斯坦共和国全境农业生产经营之需。

她指出,抑菌性堆肥的推广使用,将彻底改变现今大量采用抗真菌农药和在农业耕作中百分之百采用有毒化学制剂的状况。

目前,这项技术的发明将有望成为被发达国家青睐和渴求的有机食品的生产路径的关键步骤。

■能上网的眼镜

你能想象有一天上网只有眨一下眼睛那么简单吗?国外目前正在研究的一款隐形眼镜或许会让你明白一切皆有可能。这种新式的隐形眼镜上排列着一个LED集合。研创人员帕尔维兹教授表示:“这些LED组合可以在眼前形成各种图像。这种眼镜的大部分材料半透明,人们可以戴着它自由活动。”

这种眼镜还将识别人的面部特征,并显示所见者的生平,还能将一种语言翻译成另一种语言,这样人们就可以看懂镜片上显示的字幕。 也许准备参加期末考试的学生们会是这种隐形眼镜的首批顾客,相信它也同样会受到科幻迷们的喜爱。

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