美国生物安全战略与计划体系及其启示与建议

美国作为经济、科技和军事大国,将生物威胁作为国家面临的最大威胁,十分重视生物安全战略与计划体系建设。本文从国家战略、领域重大计划、法律法规和重点项目四个层面对美国生物安全战略与计划体系进行梳理和分析,其做法可归纳为以下几点:美国十分强调生物安全是国家安全的重要组成部分;在生物安全领域发布多项国家战略,并已形成比较完善的法律体系;针对领域内多个方面的威胁投入巨资开展持续性的重大计划和聚焦前沿技术研发创新的项目部署。在中美关系恶化以及全球生物安全治理面临新挑战的背景下,为有效抵御生物安全风险和威胁,保障国家安全,本文提出完善国家生物安全法律法规体系、建立战略协调机构和多层级生物防御体系、强化科技创新支撑力量等建议。     

科学家合成与DNA结构类似的新分子

据新一期法国《科学与未来》杂志报道 ,美国科学家最近在实验室中合成了与脱氧核糖核酸 (DNA)分子结构相近的苏糖核酸分子 ,一些专家认为这种物质包含遗传信息 ,可能是第三种遗传分子。含有遗传信息的DNA和RNA(核糖核酸 )已被人们所熟知 ,DNA分子中的一对核苷酸链相互盘绕组成双螺旋结构。苏糖核酸简称TNA ,是DNA和RNA的“近亲” ,它的分子中含有苏糖 ,这种糖的结构比核糖和脱氧核糖的结构简单。正是由于这种简单性 ,一些科学家认为TNA有可能担负遗传使命。3年前 ,瑞士联邦研究所的阿尔贝特·施诺兹和他的研究小组就已合成了第一…     

针对东方人黑色虹膜识别的光谱选择

本文以东方人黑色虹膜作为研究对象,进行两方面研究:1)对于单一光谱照明,找到某一个最适合东方人黑色虹膜的光谱段;2)对于多个光谱照明,确定东方人黑色虹膜所需要的光谱段数量.第一部分研究中,采用改进的卷积矩阵与频谱能量相结合的算法,对虹膜纹理质量进行评估;采用改进2-DGabor与1-DLog-Gabor相结合的编码方法,获得虹膜匹配性能的指标.实验显示:针对单一光谱照明,700nm对于东方人的黑色虹膜是最优的光谱段.第二部分研究中,采用改进multi-group(2D)2PCA算法,基于多光谱虹膜图像的最大不相关性进行层次聚类分析.实验显示:针对多个光谱照明,3个主聚类可以最好地描述从545nm到940nm的所有光谱段.以上研究在该领域内具有开拓性,解决了东方人黑色虹膜多光谱采集与识别的基础问题,为东方人黑色虹膜的多光谱融合提供了理论依据.     

巴西生物安全法和监管体系建设及对我国的启示

巴西是世界第二大转基因作物国家,其生物技术在农业领域已应用十分广泛。巴西于2005年颁布实施了新版《生物安全法》,以定义巴西科技研发和生产过程中生物技术安全应用的指导准则。本文追溯了巴西生物安全立法过程,总结了该法的内容要点,并梳理了该法令颁布后为适应生物技术发展而颁布的相关新法令和规范,描述了巴西生物安全监管、教育和信息体系的主要构成,较完整地展现了巴西生物安全法律体系和实践经验。巴西生物安全立法为其生物经济发展做出了巨大贡献;分工明确的生物安全监管体系为科研提供了支撑作用;巴西所实施的保障公众参与权和知情权以及实施生物安全普法教育等重要举措,都能为我国制定生物安全及相关法律法规提供有益参考。     

一种针对不确定性结构的区间鲁棒性优化方法

本文提出一种针对不确定性结构的区间鲁棒性优化方法.首先,采用区间模型度量目标函数和约束函数中的不确定变量和参数.然后引入鲁棒性评价因子来度量目标函数的鲁棒性,并采用区间可能度方法(RPDI)处理不确定约束,进而建立区间鲁棒性优化模型.针对区间鲁棒性优化求解效率较低的问题,提出一种高效的优化方法,该方法将双层嵌套优化问题解耦为区间分析和确定性优化方法序列求解的问题.在每一迭代步,根据在当前设计点下的区间分析结果构建一个等效确定性优化问题,然后通过求解该问题更新设计点.此外,本文还提出一种迭代机制,来提高整个优化过程的收敛速度.最后,给出了三个数值算例和一个工程算例验证本文方法的有效性.     

基于DNA技术的对称加密方法

DNA密码是伴随着DNA计算的研究而出现的密码学前沿领域．文中结合现代基因工程技术和密码学技术设计了一个对称加密系统——DNASC．在DNASC中，加密钥和解密钥是DNA探针，密文是特殊设计的DNA芯片．系统的安全性主要基于生物学困难问题而不是传统的计算问题，因而对未来的量子计算机的攻击免疫．加密过程是制作特殊设计的DNA芯片（微阵列），解密过程是进行芯片杂交．在DNASC中，数以万亿计的DNA探针被方便地同时进行杂交并识别出来，从一定程度上体现了DNA在超大规模并行计算和超高容量数据存储方面的巨大潜力．     

一种针对多峰随机分布的不确定性传播分析方法

在实际工程应用中随机变量可能会服从多峰随机分布,如火车减振器在长期使用后的阻尼特性和安全切割试件修复后的疲劳寿命等.传统的不确定性传播方法主要用于处理单峰随机分布问题,而在处理多峰随机分布问题时容易产生较大误差.本研究提出了一种针对多峰随机分布的不确定性传播分析方法.首先,使用高斯混合模型建立多峰随机变量的概率密度函数;其次,发展了一种高效三元降维法计算响应函数的高阶统计矩,该方法可以有效提高不确定传播的计算效率;再次,使用最大熵方法来计算响应的概率密度函数并且通过基于熵值的自适应方法来确定统计矩的最优阶数;最后,使用四个算例验证了提出方法在多峰不确定性传播中的计算精度和效率.     

基于DNA分子的逻辑门与计算机

本文对基于DNA分子的逻辑门与计算机研究进行了综述。DNA逻辑门与DNA计算机是目前非常活跃的研究领域,有可能解决电子计算机发展的瓶颈问题。本文从DNA逻辑门的分子基础、DNA逻辑门和DNA计算机等几个方面进行了介绍,并且对可能的发展方向作了一些预期。     

巴西的空间活动

本文介绍了巴西的空间活动,巴西的空间活动以应用为主,九十年代发射了数颗环境数据收集卫星和资源遥感卫星,并与中国合作研制了中巴地球资源卫星系列,目前,巴西最大的空计划是参加国际空间站的计划。     

乙酸乙酯合成实验的改进

目的以相转移催化剂和浓硫酸代替纯浓硫酸为催化剂催化合成乙酸乙酯。方法通过正交实验法,得出反应的最佳状态：聚乙二醇400用量2．0克;浓硫酸用量：1．25毫升;物料配比：1：1．25;回流时间：30分钟;产率最终达到89．05％以上,而且质量稳定。结果利用红外分光光度计对产品进行鉴定,其红外光谱图与乙酸乙酯对照品图谱一致。     

基于DNA技术的非对称加密与签名方法

结合现代基因工程技术和密码学技术设计了一个非对称加密与签名系统DNA-PKC,这是在生物密码研究领域的初步探索.类似于传统的公钥密码,DNA-PKC的密钥由加密钥和解密钥组成,加密者之间互相不能解密,只有解密钥的拥有者才能解密所有密文.不同于传统的公钥密码,DNA-PKC的密钥与密文均为生物分子实物,在应用协议等方面具有不同的要求.在安全性方面,DNA-PKC主要依赖于生物学问题而不是传统的计算困难问题,因而对未来的量子计算机的攻击免疫.     

太阳能发电的进展及建议

太阳能发电作为清洁能源有着巨大的潜在市场，将逐步在能源消费结构中占有显著的份额，本世纪内太阳能将成为全球的主要能源之一。本文介绍了当前世界的光伏发展情况，并对我国的光伏发展提出了一些建议。     

二茂铁基三级醇的合成

将RMgCl（3倍量）和ZnCl2（1倍量）混合原位生成高效亲核性烷基化试剂有机锌酸复合物,来对二茂铁基酮进行烷基化反应,制备二茂铁基三级醇。获得了对二茂铁基酮的高效烷基化结果,如i-PrMgCl与二茂铁基乙酮的烷基化产率从20％提高到91％,还原副产物产率相应从36％降低至0％。较炕基锂和格氏试剂,前者能够有效地进行二茂铁基酮的烷基化,该方法将成为非常好的通用烷基化方法,并为工业化大量生产二茂铁基三级醇探索了道路。     

联合国裁军研究所(UNIDIR)报告《生命科学领域的科技进步对生物安全和军备控制的影响》

正2021年4月8日,英国苏塞克斯大学科技政策研究中心(SPRU)网站发布《生命科学领域的科技进步:对生物安全和军备控制的影响》(Advances in Science and Technology in the Life Sciences:Implications for Biosecurity and Arms Control)报告。该报告由联合国裁军研究所(UNIDIR)于2020年8月19日完成。生命科学领域的多种技术正在快速进步和融合,为全球经济、社会和人类后代带来巨大的潜在利益。     

毒死蜱完全抗原的合成与表征

在碱性条件下将毒死蜱原药与3-巯基丙酸反应,得到毒死蜱半抗原(O,O二乙基-O-[3,5一二氯-6-(2-羧乙基)硫代-2-吡啶基]硫代磷酸酯),采用活泼酯法将生成的半抗原与牛血清白蛋白(BSA)偶联,制备完全抗原.红外光谱、气相色谱-质谱联用仪及紫外光谱测试结果表明,所合成的物质均为目标产物.本方法简便易行,为利用免疫传感器快速检测有机磷农药毒死蜱残留量解决了一个关键技术问题.     

合成对乙酰氨基苯磺酰氯的新工艺

为了减少氯磺酸的用量,提高对乙酰氨基苯磺酰氯(P ASC)的收率,提出一种新的 P ASC合成工艺,即溶剂法 ClSO3H/PCl5联合氯磺化生产工艺.以乙酰苯胺为原料,通过氯磺酸磺化、五氯化磷氯化,合成 P ASC.在氯磺化过程中引入溶剂,并在反应后期加入助剂,用正交实验确定了最佳的反应条件及原料配比:n(乙酰苯胺)∶n(氯磺酸)∶n(五氯化磷)∶n(助剂)=1.0∶2.0~2.3∶1.0~1.3∶0.1.实验结果表明:新工艺降低了氯磺酸的用量58%,且相同成本条件下的收率比传统工艺提高10~12%