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中国科学家取得突破 人类首次“看到”水合离子微观结构

发布时间:2019-07-09  来源:互联网    编辑:匿名  

“武钢一咳嗽,武汉就感冒”。从新中国成立到改革开放初期,国家在武汉布局了一系列“武”字头的重点项目,组建了一大批大学院所,推动武汉成为全国重要的工业基地、科教基地和综合交通枢纽。然而,随着改革开放的深入,工业偏重特别是“一钢独大”的弊端浮出水面:高投入、高消耗、高排放的老路越来越难走,产能过剩、出口受阻,产业迭代升级难成规模……1978年,武汉GDP居全国第十位,2002年跌落至第十四位。

北京地坛医院感染科主任医师李兴旺说:“一般我们不太主张预防用药,但是对于高危人群,比如老年人尤其是有基础疾病的老年人,还有孕妇,家里人确诊得了流感,而且在家接触比较密切,我们还是建议服用抗病毒药物,这样可以使他避免得流感。”

在公历中,因为2月的第29天,只有闰年才会遇到,四年一次,因此,2月29日被确定为国际罕见病日。2016年2月29日,是第九个国际罕见病日。罕见病又被称为“孤儿病”,是目前人类医学面临的最大挑战之一。据统计,在7000种罕见病中,80%属于基因缺陷疾病,治疗手段较少。医学界认为每个人都存在患罕见疾病的风险。在我国,新生儿遗传性疾病的发病率高达千分之一至两千分之一,这意味着,两千个孩子中就有一个患有遗传性疾病,而较为常见的罕见病包括渐冻症、庞贝症、瓷娃症等。近日,羊城晚报记者采访发现,目前国内罕见病患者面临的最大难题是缺药可治、用药昂贵。

究其原因,关键在于缺乏单原子、单分子尺度的表征和调控手段,以及精准可靠的计算模拟方法。近年来,中国科学院院士王恩哥、北京大学教授江颖与同事、学生一起合作,发展了原子水平上的高分辨扫描探针技术和针对轻元素体系的全量子化计算方法,在水/冰的结构和动力学研究中得到了成功的应用,通过实验和理论的深度融合,刷新了人们对水和其他氢键体系的认知。

《科学》(Science)杂志在创刊125周年之际,曾公布本世纪125个最具挑战性的科学问题,其中就包括:水的结构如何。2015年,《德国应用化学》也将水的相关问题列入未来24个关键化学问题。

事实上,离子水合物的微观结构和动力学一直是学术界争论的焦点。早在19世纪末,人们就意识到离子水合的存在并开始了系统的研究,然而,尽管经过了100多年的努力,离子的水合壳层数、各个水合层中水分子的数目和构型、水合离子对水氢键结构的影响等诸多问题,至今仍没有定论。

继2014年获得世界第一张亚分子级分辨率的水分子图像后,中国科学家再次取得突破,将分辨率推向了氢原子极限,首次“看到”水合离子的原子级分辨图像——这是水合离子概念提出100多年来,人类第一次在实空间直接“看到”水合离子的原子级图像。

今天,王恩哥表示,经过中国科学家20多年的持续投入、4个课题组的紧密合作,终于在实验上制备出单个离子水合物团簇,并通过高分辨成像搞清楚了其几何吸附构型。在此基础上,研究人员还发现了一种有趣的幻数效应:包含有特定数目水分子的钠离子水合物,具有异常高的扩散能力——说白了就是比其他水合物“跑得快”。

水与其他物质的相互作用同样非常复杂。北京大学物理学院量子材料科学中心教授江颖说,由于水是强极性分子,它作为溶剂能使很多盐发生溶解,而且能与溶解的离子结合在一起形成团簇,此过程称为离子水合——这种过程可以说是无处不在,而且在众多物理、化学、生物过程中扮演着重要的角色,比如盐的溶解、电化学反应、生命体内的离子转移、大气污染、海水淡化、腐蚀等。

云南省高级人民法院副院长李雪松介绍,1日宣判的案件包括25件涉恶案件,1件涉“保护伞”案件,犯罪行为涉及“套路贷”、故意伤害、寻衅滋事等多方面,均与社会稳定、人民群众切身利益密切相关。

第二个是“人”的问题,即“谁来养老”。一方面,传统的家庭养老逐渐弱化,老年人独居、空巢现象越来越普遍。另一方面,当前社会化的养老服务供给还远远不够。

“虽然网点还开着,但由于人手不足,春节期间我们收到的快递,可能要到节后再送。”一位“通达系”快递公司人士说。顺丰也表示,对部分流向的快递,将根据距离远近加时0.5-2天。

目前,县公安局正在开展专项警示教育和纪律作风整顿活动,汲取教训,举一反三,防止此类事件再次发生。对发现的问题,核实一起,处理一起,绝不护短。欢迎社会各界监督举报。

今天(14日)上午,中国科学院科学传播局在北京举行新闻发布会宣布了这项成果。该工作由北京大学量子材料科学中心江颖课题组、徐莉梅课题组、北京大学化学与分子工程学院高毅勤课题组与中国科学院/北京大学王恩哥课题组合作完成,相关成果已于今天在国际著名学术期刊《自然》(Nature)杂志发表。

北青报:其他省市也有电视问政节目,但不如武汉持续时间长、机制化。为什么武汉能坚持办了7年?

江颖说,这项工作对相关应用领域具有重要的潜在意义,比如离子电池、防腐蚀、电化学反应、海水淡化等。此外,该工作发展的实验技术也首次将水合相互作用的研究精度推向了原子层次,未来有望应用到更多更广泛的水合物体系,开辟全新的研究领域。

在地表水过度开发和地下水超采问题较严重,且农业用水比重较大的甘肃、新疆、河北、山东、河南等五省(区),适当减少用水量较大的农作物种植面积,改种耐旱作物和经济林;2Q1B年底前,对3300万亩灌溉面积实施综合治理,退减水量37亿立方米以上。

这项研究得到了《自然》杂志3个不同领域审稿人的好评,认为该工作“会马上引起理论和应用表面科学领域的广泛兴趣”,“为在纳米尺度控制表面上的水合离子输运提供了新的途径并可以拓展到其他水合体系”。(记者邱晨辉)

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