创新成就无数不可能――2007年度上海市科技奖部分项目解析
为600多米的超高建筑搭建脚手架,让男性也能承担起避孕职责……于1月18日揭晓的2007年度上海市科技奖中,每一项创新都是一曲化“不可能”为“可能”的成功“变奏”。今天,在其“创作者”们接受市委、市政府的嘉奖之际,让我们走近它们,聆听其中的美妙绝伦。
贫瘠盐碱地有望稻飘香
项目名称:水稻耐盐复杂数量性状的遗传机理及其应用研究奖项:自然科学一等奖第一完成人:中科院上海生命科学研究院研究员陈鸿宣
广袤而贫瘠的盐碱地上,也能结出沉甸甸的稻穗?!2年前,当陈鸿宣和同事从一个古老的水稻地方品种中,发现并成功克隆出耐盐基因“SKC1”时,轰动了世界。它意味着,水稻将不再是“江南水乡”的专利,全球10亿公顷盐碱地有望稻飘香。
众所周知,盐碱地通常意味着低产乃至绝收。目前,我国约有上亿亩耕地存在不同程度的盐碱荒漠化。如何能让水稻等农作物在恶劣的盐碱土壤中顽强生长?“SKC1”为农作物育种专家指明了方向。原来,一旦水稻受到盐胁迫,稻株的叶、茎部分就会积累大量钠离子,变得“奄奄一息”。而“SKC1”好似一辆“运盐车”,会把叶、茎中的过量钠离子“运”回到根部,使水稻恢复健康。
后来的实验更令科学界鼓舞:在0.7%的盐水环境中,两组不同水稻进行了为期32天的“生存考验”。结果,没有导入“SKC1”功能基因的水稻基本枯死,而导入耐盐基因的水稻则茂盛依旧。
目前,“SKC1”基因已被中国水稻研究所、中国农科院、美国康奈尔大学等多家国内外研究单位索取开展育种研究。
“黑启动”重新点亮城市
项目名称:上海城市电网电灾防治体系研究与建设奖项:科技进步一等奖第一完成人:上海市电力公司副总经理阮前途
如果有一天,电网突然瘫痪,整座城市陷入一片黑暗,我们将如何重见光明?别担心,在上海构建的国内规模最大的城市电网黑启动系统中,将有一根“火柴”能够自我点燃,进而把“火种”传递给其他千千万万根“火柴”,最终照亮城市的每个角落。
所谓“黑启动”,是指整个电网因故障崩溃停运后,系统全部停电而处于全“黑”状态,此时通过系统中具备自启能力的机组启动,带动无自启动能力的机组,最终形成“星火燎原”之势。
电网系统是城市的经济命脉,近年来国际上发生多起大面积停电事故,损失惨重。上海的电网系统是一个复杂的交直流混合输电系统,负荷密度高、大容量机组比例高,且均为灾后重启过程极其漫长的火电机组。在上海这套黑启动系统中,最初的“火种”是一台4500千瓦、能够在27分钟内完成自启动并送出电力的柴油发电机。一旦自我点燃,它将率先带动十万千瓦级的火电机组恢复工作,继而重启几十万、上百万千瓦级发电机组,这样一传十,十传百,直到整个电网的完全恢复。据此设计,2006年6月,上海成功完成了难度大、容量大、规模大的黑启动试验。
过去,上海应对电网崩溃的预案,只能是依靠外来电网支援,但远水难解近渴。如今,有了黑启动系统,上海电网的抗风险能力大大增强。今后,若整个华东地区出现大面积停电,上海不但能通过“黑启动”自主恢复供电,还能支援周边地区。也就是说,“黑启动”将成为华东电网电灾防治体系中一根关键的“救命稻草”。
尽管有了“黑启动”作为强大后盾,对于电网安全事故的预防和急救措施同样不可忽视。目前,上海城市电网电灾防治体系,建立了防、救、治三道保护屏障。借助电力应急抢修指挥系统和移动指挥中心,各方指令得以迅速上传下达,电力应急抢修的效率大大提高。
塑料中“长”出抗菌因子
项目名称:分子组装抗微生物技术的创建及其应用奖项:技术发明一等奖第一完成人:华东理工大学教授郑安呐
生活中,细菌无处不在,如何将它们拒之门外?简单,在塑料、橡胶、纤维等制成的日常用品中“撒”上一把抗菌剂,就能隔绝传播。然而,这种简单易行的“掺和法”,并非令人高枕无忧。就在人们洗洗用用的过程中,“无拘无束”的抗菌剂很可能会“逃之夭夭”。
究竟怎样“捆”住抗菌剂的“手脚”呢?七年前的一天,郑安呐的脑子里闪出了个“怪想法”:若让抗菌剂与高分子材料如伤口愈合般长到一块儿,岂不浑然天成,再也分不开了吗?想到这里,郑安呐尝试为高效、安全的抗菌团做起了“分子手术”。显微镜下,抗菌团们有的“头”上多了只“触角”,有的“身子”上长出只“小手”。当它们分别遇见橡胶、塑料或是纤维时,这一个个被称为反应基团的“手”或“角”,就会主动上前“招呼问好”,从此成为“一家人”。
跳出放大镜,刚才的一切不过是一场“有意撮合”的化学反应。借助化学键之间的相互作用,各种高分子材料就这样“长”出了若干抗菌团,甩都甩不掉。如此一来,这种靠“分子组装”生成的抗菌材料不仅对人体安全,而且抗菌效力持久,抑菌率高达99%以上。
短短几年,这项因突发奇想成就的新技术已申请10项国内外发明专利,由此诞生了世界上第一条分子组装抗菌母粒生产线。如今,这种新型抗菌材料制成的地铁涵道用抗菌防霉橡胶密封圈,防脚气的橡胶鞋垫、抗菌丙纶等产品累计新增产值近7000万元。
有意思的是,此项发明还有个意外收获。原来,只擅长对付细菌的抗菌团,在与高分子材料结合后,出人意料地阻挡住了98%的流感病毒。也就是说,遇上流感爆发的季节,人们只需戴上由该种材料制成的抗菌口罩,即可安心出行和相互交流。