澳大利亚对全球矿业贡献的38项创新性技术

在全球矿业行业,澳大利亚始终居于领先地位,创新性技术是其可持续性发展的源动力。本文主要介绍澳大利亚对全球矿业贡献的38项创新性技术,其中,勘探技术11项,采矿技术14项,选矿技术8项,金属生产技术5项。

甘蔗SSR和AFLP分子遗传连锁图谱构建

采用甘蔗商业品种Co419与野生种割手密Y75/1/2杂交,获得269个单株,组成F1群体,用F102/356与商业品种ROC25回交获得266个单株,组成BC1群体。利用筛选的多态性条带丰富的36对SSR引物和12对AFLP引物,对两个群体进行PCR扩增和分子遗传连锁分析,构建甘蔗分子遗传连锁图谱。用F1群体获得630个分离标记,经χ2检测,298个标记为单双剂量标记,占总标记数的47%;用BC1群体获得571个分离标记,有264个标记为单双剂量标记,占总标记数的46%;4个亲本获得单双剂量标记的数量依次为Co419>02/356>Y75/1/2>ROC25。在LOD≥5.0,相邻标记遗传距离≤40cM的条件下,F1群体有134个单双剂量标记被纳入55个连锁群,其中39个连锁群归属8个同源组,16个未列入,总遗传距离为1458.3cM,标记间平均图距为10.9cM;BC1群体有133个单双剂量标记被纳入47个连锁群,其中34个连锁群归属于8个同源组,13个连锁群未列入,总遗传距离为1059.6cM,标记间平均图距为8.0cM。从4个亲本单双剂量标记进入的连锁群数来看,Co419最多,归入34个连锁群,其次为Y75/1/2,归入20个连锁群,第3为02/356和ROC25,归入19个连锁群。研究结果表明,从单双剂量标记比例、形成连锁群数量、总遗传距离来看,F1群体构图质量要优于BC1群体。

用基因组原位杂交方法分析甘蔗-斑茅杂种及回交后代的染色体组成

斑茅(Erianthus arundinaceus Retz)是甘蔗的近缘属植物,具有多种优良特性,是甘蔗育种的重要种质资源之一。本实验使用基因组原位杂交(GISH)技术分析了甘蔗-斑茅杂种及回交后代F1、BC1和BC2的染色体构成与传递行为。结果表明:在F1代,来自斑茅HN92-77的染色体数目介于28～30条,来自热带种Badila的染色体数目介于38～40条,体细胞染色体数为2n=68～70,基本符合n+n的染色体传递方式;在BC1和BC2代,来自斑茅的染色体数分别为22～28条和13～15条,来自甘蔗的染色体数分别是87～94条和98～101条,其体细胞染色体数2n分别为110～121条和112～115条,基本上分别符合2n+n和n+n的染色体传递方式。在所观察的渐渗系中,均存在有染色体丢失的现象,但未观察到染色体发生交换与重组。

利用AFLP进行“甘蔗属复合体”系统演化和亲缘关系研究

采用AFLP分子标记技术,对“甘蔗属复合体”中4个属16个种的6 9份来自中国和澳大利亚的甘蔗种质资源材料进行系统演化和亲缘关系分析。2对AFLP引物共检测到173个标记,其中172个为多态标记,多态率达99 4 % ;通过计算Jaccard相似性系数,用UPGMA和PCA法构建了分子系统树和效应图。结果表明:(1)属间亲缘关系中,甘蔗属与芒属较近,与河八王属和蔗茅属较远,而河八王属与蔗茅属较近;(2 )甘蔗属内,细茎野生种与其他种关系较远,其中,栽培品种与热带种关系较近,中国种和印度种关系较近,而大茎野生种自聚为一族,与上述4种分离;(3)蔗茅属内,除蔗茅种和滇蔗茅种外,无论是中国斑茅(云南、海南)还是印度尼西亚斑茅,都与蔗茅属其他种聚在一起,其中与E procerus的关系最近,与E bengalense和E sarpet种次之;由斑茅与这3个种构成的群体与由E elephantinus和E ravennae构成的群体相对分离,形成了明显的2个组群。再次表明斑茅应列入蔗茅属,建议我国甘蔗学者采纳国外分类命名(E arundinaceus) ,以能更好地开展斑茅的研究和杂交育种利用并与国际接轨;(4)蔗茅和滇蔗茅均没有聚类到蔗茅属类群中,而分别独立位于系统树2大枝系上。蔗茅与甘蔗属亲缘关系较近,与芒属亲缘关系次之,与蔗茅属和河八王属关系较远;滇蔗茅与河八王属亲缘关系?

基于降冰片烯结构的环状双酰胺的无溶剂微波合成

在无溶剂条件下,利用微波辐射合成法制备了两种含有降冰片烯骨架结构的环状双酰胺化合物,合成过程不需溶剂,反应速度快,操作简便、安全、节能、环保。目标化合物的结构经核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、红外光谱和元素分析进行了确认。

一种水溶性超分子荧光探针对农药缩节胺的识别

八元瓜环(Q[8])能使碱性黄T(thioflavin T,ThT)荧光增强,在荧光探针(Q[8]/ThT)中加入缩节胺(mepiquat chloride,MC)后荧光强度又逐渐降低,因此,利用超分子配合物Q[8]/ThT的荧光“开-关”效应,设计了一种超分子荧光探针(Q[8]/ThT),实现了MC的快速检测。研究结果表明,该探针在pH=7的Tris-HCl溶液中对MC具有很好的识别能力,且在一定浓度范围呈线性关系,其检出限为3.6×10^(-8) mol/L。此外,通过核磁共振波谱(1H NMR)和等温滴定量热法(isothermal titration calorimetry,ITC)考察了探针对MC的识别机理,推测出MC的加入与超分子荧光探针(Q[8]/ThT)中Q[8]的端口发生了主客体相互作用,即Q[8]、ThT和MC形成了2∶2∶2的作用模式。

八元瓜环与黄岑苷的主客体相互作用及对黄岑苷性质的影响

利用紫外吸收光谱和核磁共振波谱(NMR)等方法考察了八元瓜环(Q[8])与黄岑苷(BAL)之间的相互作用.结果表明,Q[8]与BAL形成了摩尔比为1∶1的包结配合物,包结稳定常数K=2. 8×104L/mol.相溶解度法研究结果表明,当Q[8]浓度为100μmol/L时,可使BAL在水中的溶解度增加4. 5倍.采用2,2-联氮基-双-(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)方法考察了Q[8]对BAL抗氧化活性的影响,BAL-Q[8]包合物与游离BAL均对ABTS自由基具有清除能力,IC50值分别为5. 48和5. 07μmol/L.在人工肠液中BAL和BAL-Q[8]包合物较稳定;而在人工胃液中BAL在6 h后迅速降解,BAL-Q[8]包合物则基本未降解,Q[8]显著提高了BAL在人工胃液中的稳定性.体外累积释放度研究结果表明,在人工胃液中Q[8]的介入提高了BAL的累积释放量,其数值提高了2倍;在人工肠液中BAL-Q[8]包合物的累积释放速度明显慢于BAL的累计释放速度,说明Q[8]包合BAL后对BAL有一定的缓释作用.

聚醚砜基膜热稳定性对复合纳滤膜性能的影响

研究聚醚砜超滤基膜的热稳定性对界面聚合法制备复合纳滤膜性能的影响.加入TiO2纳米粒子可显著改善超滤膜的热稳定性,并随着基膜中TiO2的增加,超滤基膜的热稳定性也随之增加.基膜TiO2含量增至8%时,纳滤膜的水通量从27 L/(m^2·h)逐渐增加到38 L/(m^2·h),对NaCl的截留率从48%增加到58%,而对MgSO4的截留率保持不变.研究表明,提高微滤基膜的热稳定性有助于提高复合纳滤膜的水通量和截留率.

八元瓜环与乔松素的主客体作用及对乔松素性质的影响

利用核磁共振波谱、紫外吸收光谱和热重分析等方法研究了八元瓜环(Q[8])对乔松素(PCB)的包结作用;采用紫外吸收光谱法研究了Q[8]对PCB水溶性、抗氧化活性及在人工胃肠液中稳定性和累积释放量的影响.结果表明,PCB与Q[8]形成了摩尔比为1∶2的主客体包结配合物(PCB-Q[8]),PCB位于2个瓜环的端口之间,其稳定结合常数为5.00×10~9 L^2/mol^2.当c(Q[8])=90μmol/L时,可使PCB在水中的溶解度增加4.3倍;PCB-Q[8]包合物和PCB均对2,2-联氮基-双-(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基具有较好的清除作用,IC_(50)值分别为4.3和3.2μmol/L.在人工胃液中,PCB和PCB-Q[8]包合物都较稳定;而在人工肠液中,PCB于72 h后全部降解,PCB-Q[8]包合物则基本未降解,表明Q[8]增强了PCB在人工肠液中的稳定性;Q[8]的介入提高了PCB在人工胃液和人工肠液中的累积释放量,其数值分别提高了5倍和2倍.

七、八元瓜环与3-氨基香豆素的主客体相互作用

利用紫外-可见吸收光谱法、荧光光谱法、等温量热滴定法和核磁共振波谱法考察了七、八元瓜环(Q[7]、Q[8])与3-氨基香豆素(3-AC)之间的主客体相互作用。结果表明Q[7]与3-AC在pH=1.03的条件下形成包结比为1∶1的主客体配合物,紫外-可见吸收光谱和荧光吸收光谱测得的主客体包结稳定常数分别为3.789×10^4 L·mol^-1、4.136×10^4 L·mol^-1;Q[8]与3-AC在pH=1.03~6.97条件下均形成包结比为1∶1的主客体配合物,在中性条件下,紫外-可见吸收光谱和荧光吸收光谱测得的主客体包结稳定常数分别为2.551×10^5 L·mol^-1、2.455×10^5 L·mol^-1。其包结模式为3-氨基香豆素分子完全进入Q[7]或Q[8]分子空腔,主客体相互作用过程主要由焓和熵驱动。相溶解度法研究表明Q[7]、Q[8]的介入使3-AC在水中的溶解度分别增加了1.26倍和2.04倍。

肿瘤乏氧靶向响应的罗丹明荧光探针及其成像介导手术治疗

基于罗丹明的良好荧光性能,经化学偶联反应制备并表征了一个偶氮乏氧特异响应的“Off-On”型荧光成像探针(FY-4).从分子层面证实了其荧光“Off-On”性能和响应机制;在L02正常细胞及4T1,HeLa和A549肿瘤细胞层面考察了其对受试细胞株的毒性和不同乏氧时间的荧光成像性能;再利用4T1肿瘤模型,分别以肿瘤原位注射和尾静脉注射的方式考察了其荧光成像性能,并探究了其荧光成像介导切除肿瘤性能,最后还考察了FY-4的生物安全性.结果表明,FY-4有高的肿瘤乏氧靶向特异“关-开”响应的荧光成像差异显影及荧光成像介导切除肿瘤的潜能,结合其良好的光物理性能、生物安全性和明晰的给药时间等特性,有望为生物医学荧光成像介导肿瘤切除提供新的研究工具.

新型螺[二氢呋喃-2,3’-氧化吲哚]衍生物的合成及其对巨噬细胞RAW264.7的抑制作用

以20mol%Et3N作为催化剂,3-羟基氧化吲哚与β-芳基丙烯二腈为原料,经Michael加成/环化串联反应合成了13个新型螺[二氢呋喃-2,3′-氧化吲哚]衍生物(3a^3m),分离收率51%~99%,dr值1∶1~4∶1,产物结构经1HNMR,13CNMR和HR-MS(ESI-TOF)表征。考察了化合物对LPS激活巨噬细胞RAW264.7的抑制作用。结果表明:化合物3g的细胞抑制活性最强(IC50:18.59μM),化合物3d对炎症因子NO释放的抑制活性最强(IC50:50.87μM)。

含三氟甲基手性毗邻双螺环氧化吲哚的合成

以10 mol%β-ICD作催化剂,靛红衍生的MBH-碳酸酯与3-(2,2,2-三氟次乙基)氧化吲哚为原料,经不对称[3+2]环加成反应,合成了10个含三氟甲基的手性毗邻双螺环氧化吲哚类化合物(3a^3j),收率68%~98%,dr值97/3~>99/1,ee值96%~>99%,其结构经^1H NMR,^13C NMR确证。

基于应急疏散智能体模型模拟的城市避难所空间配置--以上海市静安区为例

城市应急避难所的空间配置一直是灾害防治和城市安全研究领域的热点问题。本文以城市居民尽快地,尽少拥挤地到达满足容纳需求的应急避难所为目标,整合遥感影像数据、高精度人口分布数据、交通路网数据和专家知识等数据,综合运用智能体模型和多准则决策方法,对城市避难所空间配置开展研究。本文设计了三类与应急疏散相关的智能体:政府智能体、避难所智能体和居民智能体,来实现应急疏散的模拟,并根据模拟结果支持应急避难所的空间选址和配置。选址方法上运用了多准则决策方法和权重敏感性分析,在选址高适宜区域内选定避难所的新建方案。以新的避难所空间布局和配置为条件,执行新一轮的应急疏散模拟过程,实现选址的循环优化,从而获得最终的避难所空间配置方案。本文以上海市静安区的应急避难所空间配置分析为案例,生成了该区域应急避难所的详细空间配置方案,该方案能帮助居民在尽少拥挤风险下尽快疏散到附近的避难所。本文提出的方法充实了中国城市避难所选址的相关理论与可操作性的技术基础,为其他地区开展避难所的配置工作提供借鉴与参考。

基于OAT的空间多准则决策中的权重敏感性分析

在空间多准则决策中,敏感性分析是衡量决策过程中不确定性的重要方法。层次分析法(AHP)是常用的空间多准则决策方法之一,它的决策结果很大程度上受其成对比较矩阵生成的准则权重的影响,如何量化评估这一影响的大小、如何实现空间多准则决策的可视化,一直是其中的难点。本研究在AHP实现空间多准则决策的过程中,利用OAT(One-at-a-Time)方法依次改变成对比较矩阵元素值来调整权重,从而量化地、可视化地表示决策结果对这些元素值改变的敏感程度。这种新方法能够执行自定义范围内的定量化的动态变化分析,测度不同权重分配情况下,空间决策结果的敏感性;通过设计的敏感性分析量化指标评判敏感性的相对强弱,锁定成对比较矩阵中更需斟酌的元素值;并在GIS平台支持下,实现可视化的空间数据统计及分析。本研究还以嘉兴市北部地区的旅游开发适宜性评价作为范例,来说明该分析方法在空间多准则决策中的可行性。案例分析中,通过对五个准则图层以及相关的成对比较矩阵的分析,利用统计表格、模拟结果图和汇总图表等多种形式,确定了矩阵中敏感性最高的元素,并完成了元素值的最终设定。该方法深入浅出地帮助相关决策者和研究人员更好地理解权重敏感性,从而在空间多准则决策过程中降低不确定性,进行更有效的测度。

中国不同气候区基于火险气象指数的火险概率模型(英文)

目前,森林火险气象指数被广泛用于世界多个国家和地区。本研究目的为,基于火险气象指数,在中国不同气候区建立火险概率模型。本文在中国4个气候区,使用1998-2007年的气象及火灾数据,以位置变量、月份、海拔、加拿大、美国及澳大利亚的气象火险指数、植被指数为自变量,建立了半参数化Logistic回归模型,分析各自变量与着火概率及大火发生概率之间的非线性关系。在不同区域,模型所选自变量组合不同,这与各气候区不同气象及植被状况有关。通过模型模拟数据和实际观测数据散点图、火险概率图、大面积火灾数量预报曲线图,分析了模型的预测能力。研究结果表明,在4个气候区,海拔和NDVI 指数对着火概率影响显著。模拟可燃物含水量的气象火险指数由于反映出了植被的季节变化特征,在中国北部成为火险概率模型中的重要因子。模拟土壤有机层可燃物状况的火险气象指数在中国南部(东南、西南)成为火险概率模型的重要因子。在中国4个气候区,应用半参数化Logistic回归模型,可以有效模拟月时间尺度着火概率及大火发生概率,并为分析火险气象指数的预报能力提供了有效途径。本研究为进一步分析气候与火险之间的动态关系提供了理论基础。

城市建设用地的潜在生态适宜性评价--以上海市宝山区为例

在城市快速扩张的区域,传统基于土地利用现状的生态适宜性评价方法在支持未来城市建设用地的开发决策方面具有一定的局限性。本文首次提出了城市建设用地潜在生态适宜性评价的概念和方法,把模拟预测得到的未来城市土地利用分布作为重要因子加入生态适宜性评价框架,生成更适合于未来城市建设用地规划决策的潜在生态适宜性评价结果。以上海市宝山区为例,空间化展现城市用地扩张背景下的2050年城市建设用地潜在生态适宜性分布情况,并与传统生态适宜性评价结果进行空间量化对比分析。分析结果表明,潜在生态适宜性评价有效降低了不适宜及较不适宜开发用地与未来城市建成区重叠度较高的矛盾(分别由9.74%和22.7%降低为0.0%和14.5%),能更好地匹配城市开发边界规划和生态空间规划,突显未来发展过程中的生态保护重点区域。本文实证了新方法的科学性和有效性,该方法能更好地为城市扩张背景下的生态城市规划提供决策支持。

重访布拉格——记我和Goldschmidt的这些年

当飞机再次降落在布拉格机场的时候,我的思绪飘回到4年前第1次参加的Goldschmidt会议,也是在这里。4年过去了,这个在地球化学领域里最有影响力的国际会议,在北美、欧洲兜兜转转,又回到布拉格。老城依旧游人如织,查理大桥上依旧挤满了人,从布拉格城堡向南边望去,依然可以看到一栋铺得很开的现代建筑,那里就是2次会议所在地——布拉格会议中心。

去除甲烷

今年5月,大气中的二氧化碳浓度突破了百万分之415。上一次二氧化碳浓度达到这么高的水平还是在两三百万年前,那时海平面要比现在高数十米。如果地球上的冰在未来1000年持续融化,海平面可能会再次上升到这个高度。