生物催化在绿色化学和新药开发中的应用

近年来生物技术领域有了突破性进展,如: 公共基因数据库(GenBank)和蛋白质数据库(PDB)中序列的指数增长,高效基因克隆和表达平台的建立,可有效改进生物催化剂专一性、选择性和稳定性的酶定向进化技术的应用。这些进展使生物催化在化学合成中日趋重要[1]。本文综述了生物催化在如下领域的成功应用：在药物生产中用于开发经济的化学酶法合成工艺,在绿色化学领域中最大程度的减少废物的产生和危险试剂的应用,在天然化学领域中对天然产物进行修饰以发现具有更好生物活性的新药物。     

离子交换纤维吸附去除As(Ⅲ)

制备了一种新型的离子交换纤维RPFA-I,用于去除水体中亚砷酸根离子的研究.在研究的范围内,Fre-undlich型吸附等温方程能够很好地描述等温吸附平衡数据;吸附动力学数据符合Lagergren二级速度方程;pH=6.22时,吸附量达到最大;用0.1mol/L的NaOH溶液可以实现纤维的再生,再生性能优良.     

诺氟沙星与DNA的拉曼光谱研究

报道了诺氟沙星(NFX)及诺氟沙星胶囊内容物的FT-Raman光谱和在银胶基底上的表面增强拉曼光谱(SERS),归属了各个振动;研究了诺氟沙星与DNA的相互作用的SERS,结果表明:胶囊内容物的拉曼光谱图与对照品的拉曼光谱图的特征振动峰:C-F键的伸缩振动,C=C伸缩振动,O-C-O的对称伸缩振动峰值未发生变化,发生变化主要是分子骨架振动峰,诺氟沙星胶囊的辅料对拉曼光谱无实质影响,可建立拉曼光谱法检测诺氟沙星药物的分析方法;诺氟沙星可以在没有金属离子的存在下与DNA直接作用,与DNA相互作用的主要键合模式是插入作用,NFX分子中的平面结构插入DNA的双螺旋碱基平面,为深入了解喹诺酮类抗生素的抗菌机理提供可靠依据.     

铝丝阵列Z箍缩的辐射磁流体动力学过程

在拉格朗日坐标系下,建立了描述Z箍缩等离子体内爆动力学过程的一维三温辐射磁流体力学方程组,并编制了相应的拉氏程序。利用该程序对美国Sandia实验室Saturn装置上的铝丝阵列内爆实验进行了数值模拟,得到了内爆等离子体各参量的时空分布。其中内爆到心时刻、X光峰值功率、X光总能量等计算结果与实验结果基本一致。表明所建立的物理模型和编制的程序是合理和可靠的。     

平面调制靶的正弦波曲面超精密加工与表征

采用超精密车削技术加工微尺度正弦波调制曲面微结构,解决了尖刃金刚石刀具刃磨和刀具对中等关键技术,研究了进给量、背吃刀量和主轴转速等主要切削参数对铜模板表面粗糙度的影响规律。加工出波长为（20～150）m0.5 m﹑峰谷高度差为（0.2～20）m0.1 m的带正弦波调制曲面。采用原子力显微镜对模板表面轮廓扫描,在20 m20 m的范围内,其表面粗糙度均方根值小于10 nm。将正弦波调制曲面测量结果与理论轮廓进行比较,采用最小二乘寻优算法评定轮廓误差。完成了曲面轮廓的功率谱表征,利用加工的曲面微结构制备了平面调制靶,实现正弦波调制曲面轮廓的精确转移。

     

线性变压器源驱动相对论速调管放大器的初步实验

利用新研制的紧凑型线性变压器驱动源（LTD）脉冲功率源二极管产生的电子束源,开展了S波段长脉冲相对论速调管放大器（RKA）的初步实验研究。采用无箔空心阴极和0.9 T恒流源引导磁场从LTD二极管引出了电压600 kV、束流6 kA、脉宽150 ns的环形电子束,该电子束经过1个同轴输入腔和2个同轴调制腔的调制后,产生了幅度5 kA、脉宽110 ns的基波调制束流,采用该调制束流驱动同轴微波提取腔,辐射输出了峰值功率820 MW/110 ns的辐射微波,效率28％,增益36 dB。同时,开展了重复脉冲RKA和相位特性的实验研究,重复频率10 Hz运行时,辐射微波达到800 MW/100 ns,相位抖动小于 20°。     

6.2 W外腔和频589 nm黄光激光器

报道了一台800 Hz,6.2 W外腔和频的589 nm黄光激光器。基频激光器均采用双棒串接平平对称腔,增益介质为Nd：YAG晶体,采用声光调Q方式分别获得11.1 W的1 064 nm激光和12.6 W的1 319 nm激光。和频晶体采用三硼酸锂（LBO）,尺寸为4 mm×4 mm×30 mm,采用Ⅰ类非临界相位匹配。将两束激光通过分光镜合束,聚集后注入LBO晶体,获得589 nm黄光最大输出功率为6.2 W,脉宽为50 ns,和频效率26.2%。x方向和y方向的光束质量平方因子分别为3.20和3.61。     

充气塑料柱腔的制备与保气半寿命

研究了聚苯乙烯塑料柱腔的两种制备方法：采用聚苯乙烯溶液旋转涂层和熔体浸涂。聚苯乙烯熔融后浸涂制备的塑料柱腔存在一定的结晶取向和很多气泡,去掉铜芯轴后,塑料柱腔因缺陷太多几乎不能保气,成品率非常低,不到10％。利用聚苯乙烯溶液通过多次旋转涂层和烘干过程制备的塑料柱腔具有很低的表面粗糙度,柱腔厚度为10～30 m,表面粗糙度5～20 nm,采用0.3～0.4 μm聚酰亚胺膜封口保气,气体介质为氪气,通过X射线荧光谱仪测量柱腔保气半寿命约24 h。采用保气罐储存和运输无源塑料柱腔充气靶,打靶时腔内气体密度可保持在初始状态的92％左右。     

有第4代夸克吗？

在粒子物理的标准模型中,物质是由称作夸克和轻子的基本粒子组成的。6种已知的夸克——上夸克与下夸克、粲夸克与奇异夸克、顶夸克与底夸克——分为3代。但是,有没有第4代夸克呢？为了回答这一问题,需要进行数百项物理学与核物理学的测量。然而,并非所有的测量是可进行的或是足够精确的,许多参数只是推断出来或外推出来的。现在欧洲粒子物理中心CERN的Peter Plattner与他的合作者展示了如何用一种单独的测量就可改变我们对这一基本问题的认识。     

五种新同位素的发现仅是开始

尽管某些同位素可以存活数小时、数周甚至数千年,但另一些同位素却以极快的速度闪现,以至于科学家无法确认它们的存在。天体物理学家认为,这些稀有的同位素粒子尽管寿命短暂,却在恒星的演化和宇宙重元素的形成中起着重要的作用。最近,密歇根州立大学稀有同位素束设施(FRIB)的研究人员已经制造并鉴别了五种从未见过的稀有同位素,这些同位素都包含大量的中子。