课外(科技成果)
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:语文作业 时间:2024/08/31 07:16:09
麻烦老师帮忙搜索关于航天,克隆,转基因方面的科研成果实例各两个,谢谢。
解题思路: 见“解答过程”
解题过程:
一、航天成果
1、太阳帆简介
利用太阳光的光压进行宇宙航行的一种航天器。由于这种推力很小,所以不能为航天器从地面起飞,但在没有空气阻力存在的太空,这种小小的推力仍然能为有足够帆面面积的太阳帆提供 10e-5~ 10e-3g左右的加速度。如先用火箭把太阳帆送入低轨道,则凭借太阳光压的加速,它可以从低轨道升到高轨道,甚至加速到第二、第三宇宙速度,飞离地球,飞离太阳系。如果帆面直径为300米,可把0.5吨质量的航天器在200多天内送到火星;如果直径大到2000米,可使5吨质量的航天器飞出太阳系。
太阳帆原理简述
人类很早就学会了制造帆,利用自然界的风这种免费而无限的动力来弥补划桨力量的不足,在江湖和大海中远航,使得大海中扬帆而行成为一件很写意的事情。对于正在探索宇宙的人类来说,现代飞船有限的化学燃料能提供的动力同样不是很有效,如果能找到并利用宇宙中的免费动力,将成为一个很好的选择。不过,太空中虽然有太阳风(从太阳外层大气不断发射出的稳定的离子流)这种可以同地球上的风相比拟的动力,但令科学家们感兴趣的是推动力比太阳风大1000多倍的太阳光。
我们之所以在炎炎的夏日下也感觉不到任何阳光的压力,是因为它实在微小,一平方公里面积上的阳光压力总共才9牛顿。但太空中运行的航天器处于失重状态,又无空气阻力,所以轻微的推力(太阳光的压力)就可以让它加速,“宇宙一号”靠的就是它的光帆——非常轻而薄的聚酯薄膜,它们坚硬异常,表面上涂满了反射物质,使得它的反光性极佳,当太阳光照射到帆板上后,帆板将反射出光子,而光子也会对光帆产生反作用力,推动飞船前行。因此,光帆的直径越大,获得的推力也越大,速度也将越快,改变帆板与太阳的倾角可以对速度进行调整。
而且,阳光的好处是不会枯竭,同火箭和航天飞机迅速消耗完的燃料相比,太阳光是无限的动力之源,只要有阳光存在的地方,它会始终推动飞船前进,光帆将以每秒约1毫米的速度加速移动。如果把它当作真正的宇宙飞行器使用,那么它在展开光帆1天后,按理论计算,它的时速将增加到160公里,100天后飞船的时速将达到16000公里,如果它能持续飞行3年,速度会被提升到每小时16万公里,这是人类任何飞行器都没有达到过的速度,相当于人类的宇宙探测先驱“旅行者”号探测器飞行速度的3倍。如果用它来探测冥王星的话,可以在不到5年的时间里达到,而最快的传统飞船至少需要9年,美国宇航局使用普通飞船探测冥王星的“地平线计划”预期需要的时间却是十多年。
2、空间飞行器
在地球大气层以外的宇宙空间,基本上按照天体力学的规律运行的各类飞行器,又称空间飞行器。世界上第一个航天器是苏联1957年10月 4日发射的“人造地球卫星1号”,第一个载人航天器是苏联航天员Ю.А.加加林乘坐的东方号飞船,第一个把人送到月球上的航天器是美国“阿波罗11号”飞船,第一个兼有运载火箭、航天器和飞机特征的航天飞机是美国“哥伦比亚号”航天飞机。至今,航天器还都是在太阳系内运行。航天器为了完成航天任务,必须与运载器、航天器发射场和回收设施、航天测控和数据采集网和用户台站(网)等互相配合,协调工作,共同组成航天系统。航天系统是大型的系统工程。航天器是执行航天任务的主体,是航天系统的主要组成部分。
作用 航天器的出现使人类的活动范围从地球大气层扩大到广阔无垠的宇宙空间,引起了人类认识自然和改造自然能力的飞跃,对社会经济和社会生活产生了重大影响。
航天器在地球大气层以外运行,摆脱了大气层阻碍,可以接收到来自宇宙天体的全部电磁辐射信息,开辟了全波段天文观测;航天器从近地空间飞行到行星际空间飞行,实现了对空间环境的直接探测以及对月球和太阳系大行星的逼近观测和直接取样观测;环绕地球运行的航天器从几百公里到数万公里的距离观测地球,迅速而大量地收集有关地球大气、海洋和陆地的各种各样的电磁辐射信息,直接服务于气象观测、军事侦察和资源考察等方面;人造地球卫星作为空间无线电中继站,实现了全球卫星通信和广播,而作为空间基准点,可以进行全球卫星导航和大地测量;利用空间高真空、强辐射和失重等特殊环境,可以在航天器上进行各种重要的科学实验研究。
二、克隆成果
1、小鼠囊胚内细胞团置换
在异种动物克隆中, 克隆胚胎着床率低和着床后胎盘异常一直是难以解决的问题. 小鼠着床前胚胎由滋养层和内细胞团两部分组成. 中国科学院动物研究所毕春明等人尝试用内细胞团置换法研究了同品系及不同品系小鼠中内细胞团与滋养层细胞的发育相容性, 并对重构胚的成活率、细胞数目和细胞骨架进行了分析, 对于异种克隆的研究具有参考价值.
韩国汉城国立大学Hwang等报告,他们将成人细胞的遗传物质注入已去除DNA的人卵细胞。生成的新胚胎的DNA与供体完全相同,然后再从这些胚胎采集干细胞。在培养过程中,这些干细胞继续发育,生成胚胎发育早期出现的所有3种主要组织。将这些细胞移植至小鼠体内,可以生成肌肉、骨、软骨和结缔组织。该研究组采用的是卵丘细胞的DNA,这些遗传物质被注入从16名妇女获取的242个去除了DNA的卵细胞中,生成了30个胚胎,理论上,如果将这些胚胎成功植入妇女的子宫,每个胚胎都能发育成克隆人。由于克隆人在很多国家是非法的, Hwang等也仅对将这些早期胚胎用于治疗感兴趣。他们只让胚胎在培养基内分裂了5~6天,然后终止,他们只从一个胚胎中成功地采集到干细胞,现在这些干细胞已在培养基中存活了1年多。他们采用类似方法制备了小鼠干细胞,但将此项技术用于人还有问题。科学家将试验的成功归因于采用了非常新鲜的供体卵细胞和从供体卵细胞取出DNA的新方法。
2、美国俄勒冈州比弗顿的国家灵长类动物研究中心科学家沙乌科莱特·米塔利波夫日前对外宣称,他率领的研究小组利用一只10岁雄性恒河短尾猴成功克隆出胚胎,并从20个克隆胚胎中培育出两批胚胎干细胞。研究人员还在实验室从克隆胚胎中培育出成熟的猴子心脏细胞和大脑神经。此前,克隆界一直认为,克隆灵长类动物胚胎干细胞在技术上存在着不可逾越的障碍,但现在的事实表明,克隆人类并非“不可逾越”。人类距离克隆同胞是否仅“一步之遥”?
据称,在克隆猴子胚胎的试验中,科学家曾尝试将约100个克隆胚胎置入约50只恒河猴代孕母亲的子宫内,但没有能够成功地培育出任何克隆后代。
“这可能仅仅是因为运气不好”,领导俄勒冈国家灵长类研究中心研究的当·沃尔夫教授说,“科学家进行了277次尝试才成功培育出首个克隆哺乳动物多利羊”。只要掌握了关键技术,“克隆猴的诞生指日可待”。
据称,相关研究报告将刊登在本月末出版的英国《自然》杂志上,虽然报告尚未公布,但米塔利波夫的研究成果已引起克隆技术界专家的关注。一些科学家认为,米塔利波夫率领的研究小组成功克隆出猴子胚胎干细胞,是克隆技术的一项突破,使克隆人类胚胎成为可能。
澳大利亚莫纳什大学教授阿伦·特拉文森日前对记者说:“一些人认为克隆猴子或克隆人十分困难”,“但米塔利波夫做到了”。正因为成功克隆灵长类胚胎干细胞对于能否克隆出人类具有敏感的前提条件,引发了全球的关注,阿伦?特拉文森教授直言,“他们已经拥有了相关技术,我们现在可以转而考虑能够在克隆人的技术上再做些什么”。勒冈国家灵长类研究中心的最新研究显示,这些障碍是由于有缺陷的实验室技术,而非根本上的生物学障碍。
三、转基因方面的科研成果
1、棉花规模化转基因技术体系成果简介
棉花规模化转基因技术体系由国家转基因植物研究与产业化开发专项资助,旨在为培育转基因棉花新品种及其产业化提供育种材料基础和技术保障等。该体系2002年6月17日通过农业部组织的专家鉴定。专家一致认为,该研究具有战略意义,并达到国内领先、国际先进水平。
该成果建立了以农杆菌介导和花粉管通道法为主,基因枪轰击法为辅的棉花高效大规模转基因技术体系,达到年产转基因棉花植株2000株以上的生产能力。通过对该三种手段的转化技术、鉴定方法等的改进,扩大了农杆菌介导法的受体基因型范围,使我国10余个优良品种获得转化植株,初始转化率平均达到1.74%,模式材料中棉所24号,转化周期缩短为6个月,转化率达到8%以上;通过花粉管通道法获得了一批农艺性状较好、且较稳定的抗性转基因材料,转化率达到0.133%;初步建立了基因枪轰击法转化体系,使茎尖转化率平均达到6.6%。
该体系可提供大量转基因棉花种质新材料,将对我国棉花生物技术育种发展起到积极的促进作用。利用该体系已经育成双价转基因抗虫棉花新品种--中棉所41,同时获得了中棉所17、24、27等10多个品种的转基因株系。
2、转基因动物兔(羊)生产基因工程药物获得阶段性成果
从河北省科技厅获悉,由秦皇岛市科技投资公司、燕山大学及燕山大学环化系李青旺教授带领的研发小组共同建设的转基因动物兔(羊)生产基因工程药物项目,已取得阶段性成果。
目前,项目组已成功克隆出了人乳铁蛋白等药物蛋白基因,在原核显微注射和精子载体等基因导入方法基础上又探索了几种新的导入途径,并取得了重要进展。通过基因工程方法获得的几个重组蛋白表达载体以及乳腺特异表达载体在体外试验均成功表达。
高效表达的重组人乳铁蛋白,不仅可被开发成具有抗菌、抗癌等功能的药品,还能将这些转基因羊、牛奶开发成具有与人乳成分相近且具有营养保健功能的“人乳化”羊、牛奶,也能纯化出这些人乳蛋白作为婴儿中老年食品、保健品、运动食品等重要添加成分。
据中国农业科学院农业经济与发展研究所预测,转人乳铁蛋白克隆羊、牛等相关产品达到成熟生产规模后,将具有418.73亿元的经济价值。这一技术的不断成熟和完善,不但对人类的健康幸福带来美好的前景,而且将会创造出巨大的经济和社会财富。
最终答案:略
解题过程:
一、航天成果
1、太阳帆简介
利用太阳光的光压进行宇宙航行的一种航天器。由于这种推力很小,所以不能为航天器从地面起飞,但在没有空气阻力存在的太空,这种小小的推力仍然能为有足够帆面面积的太阳帆提供 10e-5~ 10e-3g左右的加速度。如先用火箭把太阳帆送入低轨道,则凭借太阳光压的加速,它可以从低轨道升到高轨道,甚至加速到第二、第三宇宙速度,飞离地球,飞离太阳系。如果帆面直径为300米,可把0.5吨质量的航天器在200多天内送到火星;如果直径大到2000米,可使5吨质量的航天器飞出太阳系。
太阳帆原理简述
人类很早就学会了制造帆,利用自然界的风这种免费而无限的动力来弥补划桨力量的不足,在江湖和大海中远航,使得大海中扬帆而行成为一件很写意的事情。对于正在探索宇宙的人类来说,现代飞船有限的化学燃料能提供的动力同样不是很有效,如果能找到并利用宇宙中的免费动力,将成为一个很好的选择。不过,太空中虽然有太阳风(从太阳外层大气不断发射出的稳定的离子流)这种可以同地球上的风相比拟的动力,但令科学家们感兴趣的是推动力比太阳风大1000多倍的太阳光。
我们之所以在炎炎的夏日下也感觉不到任何阳光的压力,是因为它实在微小,一平方公里面积上的阳光压力总共才9牛顿。但太空中运行的航天器处于失重状态,又无空气阻力,所以轻微的推力(太阳光的压力)就可以让它加速,“宇宙一号”靠的就是它的光帆——非常轻而薄的聚酯薄膜,它们坚硬异常,表面上涂满了反射物质,使得它的反光性极佳,当太阳光照射到帆板上后,帆板将反射出光子,而光子也会对光帆产生反作用力,推动飞船前行。因此,光帆的直径越大,获得的推力也越大,速度也将越快,改变帆板与太阳的倾角可以对速度进行调整。
而且,阳光的好处是不会枯竭,同火箭和航天飞机迅速消耗完的燃料相比,太阳光是无限的动力之源,只要有阳光存在的地方,它会始终推动飞船前进,光帆将以每秒约1毫米的速度加速移动。如果把它当作真正的宇宙飞行器使用,那么它在展开光帆1天后,按理论计算,它的时速将增加到160公里,100天后飞船的时速将达到16000公里,如果它能持续飞行3年,速度会被提升到每小时16万公里,这是人类任何飞行器都没有达到过的速度,相当于人类的宇宙探测先驱“旅行者”号探测器飞行速度的3倍。如果用它来探测冥王星的话,可以在不到5年的时间里达到,而最快的传统飞船至少需要9年,美国宇航局使用普通飞船探测冥王星的“地平线计划”预期需要的时间却是十多年。
2、空间飞行器
在地球大气层以外的宇宙空间,基本上按照天体力学的规律运行的各类飞行器,又称空间飞行器。世界上第一个航天器是苏联1957年10月 4日发射的“人造地球卫星1号”,第一个载人航天器是苏联航天员Ю.А.加加林乘坐的东方号飞船,第一个把人送到月球上的航天器是美国“阿波罗11号”飞船,第一个兼有运载火箭、航天器和飞机特征的航天飞机是美国“哥伦比亚号”航天飞机。至今,航天器还都是在太阳系内运行。航天器为了完成航天任务,必须与运载器、航天器发射场和回收设施、航天测控和数据采集网和用户台站(网)等互相配合,协调工作,共同组成航天系统。航天系统是大型的系统工程。航天器是执行航天任务的主体,是航天系统的主要组成部分。
作用 航天器的出现使人类的活动范围从地球大气层扩大到广阔无垠的宇宙空间,引起了人类认识自然和改造自然能力的飞跃,对社会经济和社会生活产生了重大影响。
航天器在地球大气层以外运行,摆脱了大气层阻碍,可以接收到来自宇宙天体的全部电磁辐射信息,开辟了全波段天文观测;航天器从近地空间飞行到行星际空间飞行,实现了对空间环境的直接探测以及对月球和太阳系大行星的逼近观测和直接取样观测;环绕地球运行的航天器从几百公里到数万公里的距离观测地球,迅速而大量地收集有关地球大气、海洋和陆地的各种各样的电磁辐射信息,直接服务于气象观测、军事侦察和资源考察等方面;人造地球卫星作为空间无线电中继站,实现了全球卫星通信和广播,而作为空间基准点,可以进行全球卫星导航和大地测量;利用空间高真空、强辐射和失重等特殊环境,可以在航天器上进行各种重要的科学实验研究。
二、克隆成果
1、小鼠囊胚内细胞团置换
在异种动物克隆中, 克隆胚胎着床率低和着床后胎盘异常一直是难以解决的问题. 小鼠着床前胚胎由滋养层和内细胞团两部分组成. 中国科学院动物研究所毕春明等人尝试用内细胞团置换法研究了同品系及不同品系小鼠中内细胞团与滋养层细胞的发育相容性, 并对重构胚的成活率、细胞数目和细胞骨架进行了分析, 对于异种克隆的研究具有参考价值.
韩国汉城国立大学Hwang等报告,他们将成人细胞的遗传物质注入已去除DNA的人卵细胞。生成的新胚胎的DNA与供体完全相同,然后再从这些胚胎采集干细胞。在培养过程中,这些干细胞继续发育,生成胚胎发育早期出现的所有3种主要组织。将这些细胞移植至小鼠体内,可以生成肌肉、骨、软骨和结缔组织。该研究组采用的是卵丘细胞的DNA,这些遗传物质被注入从16名妇女获取的242个去除了DNA的卵细胞中,生成了30个胚胎,理论上,如果将这些胚胎成功植入妇女的子宫,每个胚胎都能发育成克隆人。由于克隆人在很多国家是非法的, Hwang等也仅对将这些早期胚胎用于治疗感兴趣。他们只让胚胎在培养基内分裂了5~6天,然后终止,他们只从一个胚胎中成功地采集到干细胞,现在这些干细胞已在培养基中存活了1年多。他们采用类似方法制备了小鼠干细胞,但将此项技术用于人还有问题。科学家将试验的成功归因于采用了非常新鲜的供体卵细胞和从供体卵细胞取出DNA的新方法。
2、美国俄勒冈州比弗顿的国家灵长类动物研究中心科学家沙乌科莱特·米塔利波夫日前对外宣称,他率领的研究小组利用一只10岁雄性恒河短尾猴成功克隆出胚胎,并从20个克隆胚胎中培育出两批胚胎干细胞。研究人员还在实验室从克隆胚胎中培育出成熟的猴子心脏细胞和大脑神经。此前,克隆界一直认为,克隆灵长类动物胚胎干细胞在技术上存在着不可逾越的障碍,但现在的事实表明,克隆人类并非“不可逾越”。人类距离克隆同胞是否仅“一步之遥”?
据称,在克隆猴子胚胎的试验中,科学家曾尝试将约100个克隆胚胎置入约50只恒河猴代孕母亲的子宫内,但没有能够成功地培育出任何克隆后代。
“这可能仅仅是因为运气不好”,领导俄勒冈国家灵长类研究中心研究的当·沃尔夫教授说,“科学家进行了277次尝试才成功培育出首个克隆哺乳动物多利羊”。只要掌握了关键技术,“克隆猴的诞生指日可待”。
据称,相关研究报告将刊登在本月末出版的英国《自然》杂志上,虽然报告尚未公布,但米塔利波夫的研究成果已引起克隆技术界专家的关注。一些科学家认为,米塔利波夫率领的研究小组成功克隆出猴子胚胎干细胞,是克隆技术的一项突破,使克隆人类胚胎成为可能。
澳大利亚莫纳什大学教授阿伦·特拉文森日前对记者说:“一些人认为克隆猴子或克隆人十分困难”,“但米塔利波夫做到了”。正因为成功克隆灵长类胚胎干细胞对于能否克隆出人类具有敏感的前提条件,引发了全球的关注,阿伦?特拉文森教授直言,“他们已经拥有了相关技术,我们现在可以转而考虑能够在克隆人的技术上再做些什么”。勒冈国家灵长类研究中心的最新研究显示,这些障碍是由于有缺陷的实验室技术,而非根本上的生物学障碍。
三、转基因方面的科研成果
1、棉花规模化转基因技术体系成果简介
棉花规模化转基因技术体系由国家转基因植物研究与产业化开发专项资助,旨在为培育转基因棉花新品种及其产业化提供育种材料基础和技术保障等。该体系2002年6月17日通过农业部组织的专家鉴定。专家一致认为,该研究具有战略意义,并达到国内领先、国际先进水平。
该成果建立了以农杆菌介导和花粉管通道法为主,基因枪轰击法为辅的棉花高效大规模转基因技术体系,达到年产转基因棉花植株2000株以上的生产能力。通过对该三种手段的转化技术、鉴定方法等的改进,扩大了农杆菌介导法的受体基因型范围,使我国10余个优良品种获得转化植株,初始转化率平均达到1.74%,模式材料中棉所24号,转化周期缩短为6个月,转化率达到8%以上;通过花粉管通道法获得了一批农艺性状较好、且较稳定的抗性转基因材料,转化率达到0.133%;初步建立了基因枪轰击法转化体系,使茎尖转化率平均达到6.6%。
该体系可提供大量转基因棉花种质新材料,将对我国棉花生物技术育种发展起到积极的促进作用。利用该体系已经育成双价转基因抗虫棉花新品种--中棉所41,同时获得了中棉所17、24、27等10多个品种的转基因株系。
2、转基因动物兔(羊)生产基因工程药物获得阶段性成果
从河北省科技厅获悉,由秦皇岛市科技投资公司、燕山大学及燕山大学环化系李青旺教授带领的研发小组共同建设的转基因动物兔(羊)生产基因工程药物项目,已取得阶段性成果。
目前,项目组已成功克隆出了人乳铁蛋白等药物蛋白基因,在原核显微注射和精子载体等基因导入方法基础上又探索了几种新的导入途径,并取得了重要进展。通过基因工程方法获得的几个重组蛋白表达载体以及乳腺特异表达载体在体外试验均成功表达。
高效表达的重组人乳铁蛋白,不仅可被开发成具有抗菌、抗癌等功能的药品,还能将这些转基因羊、牛奶开发成具有与人乳成分相近且具有营养保健功能的“人乳化”羊、牛奶,也能纯化出这些人乳蛋白作为婴儿中老年食品、保健品、运动食品等重要添加成分。
据中国农业科学院农业经济与发展研究所预测,转人乳铁蛋白克隆羊、牛等相关产品达到成熟生产规模后,将具有418.73亿元的经济价值。这一技术的不断成熟和完善,不但对人类的健康幸福带来美好的前景,而且将会创造出巨大的经济和社会财富。
最终答案:略