2021年度化學(xué)領(lǐng)域十大新興技術(shù)發(fā)布

2021年度化學(xué)領(lǐng)域十大新興技術(shù)11月7日以第三屆世界科技與發(fā)展論壇為平臺對外發(fā)布，區(qū)塊鏈技術(shù)、半合成生命體等10項(xiàng)技術(shù)入選。

中國化學(xué)會副理事長帥志剛在閉幕式上發(fā)布最新評出的“2021年度化學(xué)領(lǐng)域十大新興技術(shù)”，它們分別是：區(qū)塊鏈技術(shù)（數(shù)字化的進(jìn)步使化學(xué)創(chuàng)新更具可重復(fù)性和可追蹤性），半合成生命體（拓展生物化學(xué)和治療學(xué)的新字母），超浸潤性（為一個世紀(jì)之久的發(fā)現(xiàn)提供了新的機(jī)會），人工腐殖質(zhì)（為可持續(xù)和高效農(nóng)業(yè)設(shè)計負(fù)碳解決方案），RNA和DNA的化學(xué)合成（COVID疫苗后核酸在藥物化學(xué)中的應(yīng)用前景），聲化學(xué)涂層（更安全、更耐用、具有增值特性的材料），生物用化學(xué)發(fā)光（水溶性二氧雜環(huán)丁烷提高了生物檢測的速度和靈敏度），氨的可持續(xù)生產(chǎn)（Harber-Bosch工藝的綠色替代品），靶向蛋白質(zhì)降解（利用我們的細(xì)胞機(jī)制來革新制藥業(yè)），單細(xì)胞代謝組學(xué)（分析生物分子，一次一個細(xì)胞）。

“化學(xué)領(lǐng)域十大新興技術(shù)”2019年以國際純粹和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會（IUPAC）成立100周年為契機(jī)，聯(lián)合包括中國化學(xué)會在內(nèi)的來自世界各個國家和地區(qū)的化學(xué)學(xué)術(shù)組織，共同發(fā)起。這一全球性活動，希望能在全世界范圍內(nèi)遴選出具有巨大潛力的創(chuàng)新技術(shù)，以此來改變當(dāng)前的全球化學(xué)與工業(yè)界格局，推動實(shí)現(xiàn)聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

我國主導(dǎo)的首項(xiàng)海水淡化國際標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布

由自然資源部天津海水淡化與綜合利用研究所主持制定的海水淡化領(lǐng)域國際標(biāo)準(zhǔn)《海洋技術(shù)-反滲透海水淡化產(chǎn)品水水質(zhì)-市政供水指南》于日前在國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）官網(wǎng)上發(fā)布，該標(biāo)準(zhǔn)是我國主導(dǎo)的首項(xiàng)海水淡化國際標(biāo)準(zhǔn)。

2015年，在海水淡化領(lǐng)域的ISO標(biāo)準(zhǔn)尚屬空白的情況下，我國提議在海洋技術(shù)分委會設(shè)立海水淡化工作組，并獲得成員國的認(rèn)可。2018年6月，ISO正式通過標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)，包括中國、美國、德國、日本等8個國家參與制訂。因該標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容涉及市政供水，而各國國情和淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段不同，制訂難度較大。經(jīng)與各成員國專家代表積極溝通，最終達(dá)成“為持續(xù)發(fā)展提供方便、經(jīng)濟(jì)、安全的淡化水”的理念共識，推動了該標(biāo)準(zhǔn)最終發(fā)布。

區(qū)塊鏈技術(shù)入選2021年度化學(xué)領(lǐng)域十大新興技術(shù)

據(jù)介紹，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了市政用反滲透海水淡化工程產(chǎn)品水關(guān)鍵水質(zhì)參數(shù)及其范圍、監(jiān)測頻率和測試方法，通過控制4個關(guān)鍵指標(biāo)即可保證淡化產(chǎn)品水的可飲用和管網(wǎng)相容性，是世界衛(wèi)生組織《飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則》的流程簡化和必要補(bǔ)充。該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布實(shí)施，可規(guī)范并簡化海水淡化產(chǎn)品水的水質(zhì)檢測，保證管網(wǎng)和終端用水安全，尤其對發(fā)展中國家安全使用淡化水具有重要意義。

服務(wù)聯(lián)合國2030年議程科學(xué)衛(wèi)星發(fā)射成功

11月5日，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征六號”運(yùn)載火箭將可持續(xù)發(fā)展科學(xué)衛(wèi)星1號發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。

可持續(xù)發(fā)展科學(xué)衛(wèi)星1號是全球首顆專門服務(wù)聯(lián)合國2030年可持續(xù)發(fā)展議程的科學(xué)衛(wèi)星。該衛(wèi)星由中國科學(xué)院“地球大數(shù)據(jù)科學(xué)工程”先導(dǎo)專項(xiàng)研制，也是2021年9月在北京成立的、全球首個以大數(shù)據(jù)服務(wù)聯(lián)合國2030年議程的國際科研機(jī)構(gòu)——可持續(xù)發(fā)展大數(shù)據(jù)國際研究中心（CBAS）規(guī)劃的首發(fā)星。

可持續(xù)發(fā)展科學(xué)衛(wèi)星1號搭載了熱紅外、微光和多譜段成像儀3個有效載荷，通過3個載荷全天時協(xié)同觀測，旨在實(shí)現(xiàn)“人類活動痕跡”的精細(xì)刻畫，將為表征人與自然交互作用的指標(biāo)研究和對全球可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行監(jiān)測、評估和科學(xué)研究提供數(shù)據(jù)支撐。

該衛(wèi)星在軌運(yùn)行后，其數(shù)據(jù)產(chǎn)品將面向全球進(jìn)行共享，為國際社會，特別是發(fā)展中國家，提供開展可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)研究所需的數(shù)據(jù)支撐，為縮減全球可持續(xù)發(fā)展不平衡和區(qū)域間的數(shù)字鴻溝作出表率和貢獻(xiàn)。

據(jù)了解，可持續(xù)發(fā)展大數(shù)據(jù)國際研究中心是可持續(xù)發(fā)展科學(xué)衛(wèi)星1號主用戶方，中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心負(fù)責(zé)工程大總體和地面支撐系統(tǒng)的研制建設(shè)，中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院、上海技術(shù)物理研究所、長春光機(jī)所、空天信息創(chuàng)新研究院負(fù)責(zé)衛(wèi)星及有效載荷研制，衛(wèi)星科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)由中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院負(fù)責(zé)，測控系統(tǒng)由中國西安衛(wèi)星測控中心負(fù)責(zé)，運(yùn)載火箭由中國航天科技集團(tuán)有限公司第八研究院研制。

我國首次實(shí)現(xiàn)從一氧化碳到蛋白質(zhì)的合成

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所10月30日發(fā)布消息，我國在國際上首次實(shí)現(xiàn)從一氧化碳到蛋白質(zhì)的合成，已經(jīng)形成萬噸級的工業(yè)生產(chǎn)能力，獲得首個飼料和飼料添加劑新產(chǎn)品證書。該證書由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部于2021年8月頒發(fā)，新飼證字（2021）01號。

中國農(nóng)科院飼料所所長戴小楓研究員表示，在人工條件下，利用天然存在的一氧化碳和氮源（氨）大規(guī)模生物合成蛋白質(zhì)，長期以來被國際學(xué)術(shù)界認(rèn)為是影響人類文明發(fā)展和對生命現(xiàn)象認(rèn)知的革命性的前沿科學(xué)與技術(shù)。戴小楓說，蛋白質(zhì)在自然界的天然合成一般要在植物或者植物體內(nèi)具有固氮功能的特定微生物體內(nèi)，在自然光合作用下形成碳水化合物的糖類，再經(jīng)過多個環(huán)節(jié)復(fù)雜的生物轉(zhuǎn)換。對此，北京首鋼朗澤新能源科技有限公司通過6年多的研究攻關(guān)，突破了乙醇梭菌蛋白核心關(guān)鍵技術(shù)，大幅度提高反應(yīng)速度、原料物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化效率，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化一步生物合成蛋白質(zhì)收率最高85%的紀(jì)錄，并與中國農(nóng)科院飼料所合作開展乙醇梭菌蛋白效價評定，共同在國家重點(diǎn)研發(fā)計劃——藍(lán)色糧倉項(xiàng)目框架內(nèi)推廣該產(chǎn)品在飼料行業(yè)中的應(yīng)用。

我國首套冰川實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)已布設(shè)在玉龍雪山

專家表示，我國作為世界飼料生產(chǎn)和消費(fèi)大國，以自主創(chuàng)新研發(fā)新型非糧蛋白質(zhì)，降低和逐步替代對大豆蛋白的依賴，戰(zhàn)略意義重大。

我國首套冰川實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)投入使用

近日，從武漢大學(xué)獲悉，該校中國南極測繪研究中心聯(lián)合中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院玉龍雪山冰凍圈與可持續(xù)發(fā)展野外觀測研究站（簡稱“玉龍雪山站”）成功研發(fā)了我國第一套冰川實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)，目前已投入使用。

該系統(tǒng)由GNSS（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）、激光測距、相機(jī)、氣象、冰溫、地震儀等監(jiān)測模塊組成，利用4G實(shí)時傳輸觀測數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)在線發(fā)布，可隨時借助瀏覽器、手機(jī)在線查閱，極大減輕高海拔冰川人工監(jiān)測的工作強(qiáng)度和潛在風(fēng)險，提升數(shù)據(jù)采集的連續(xù)性、精確性、時效性及在線可視化。

2021年7月，中國南極測繪研究中心在玉龍雪山白水河1號冰川組裝，經(jīng)過系統(tǒng)調(diào)試，成功獲得冰川運(yùn)動實(shí)時信息，首次研發(fā)出冰川運(yùn)動實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)。10月，武漢大學(xué)和玉龍雪山站聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊(duì)對該系統(tǒng)進(jìn)行升級，加入溫濕壓等氣象參數(shù)和實(shí)時視頻模塊。

據(jù)介紹，該系統(tǒng)在玉龍雪山布設(shè)，旨在驗(yàn)證冰川與環(huán)境長期觀測技術(shù)與方法，如得到有效驗(yàn)證，可搭載更多傳感器，獲取冰川多要素觀測數(shù)據(jù)。同時，根據(jù)GNSS實(shí)時監(jiān)測的冰流速數(shù)據(jù)，可判別冰川運(yùn)動狀況及潛在的冰川躍動現(xiàn)象等。

該系統(tǒng)兼容多種傳感器，集數(shù)據(jù)采集、傳輸、解析、入庫和發(fā)布于一體，實(shí)時性高，具備軟件自主可控，硬件可定制可擴(kuò)展的特點(diǎn)，為后續(xù)玉龍雪山站“一站四區(qū)”(一站即玉龍雪山站，四區(qū)即崗日嘎布、梅里雪山、貢嘎雪山、達(dá)古雪山)典型冰川實(shí)時監(jiān)測和精細(xì)化研究奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。