湿润转变对超疏水表面上撞击液滴结冰影响的研究进展及展望

表面超疏水性是液滴撞击固体表面反弹的基础,利用超疏水表面的液滴反弹特性可从源头上抑制撞击液滴结冰,但湿润转变的发生会使表面的超疏水性失效.本文重点关注湿润转变对超疏水表面上撞击液滴结冰的影响.首先,分别从湿润转变对表面上撞击液滴动力学行为的影响、湿润转变对撞击液滴结冰形式的影响和撞击液滴湿润转变遵循的能量路径及转变机理3个方面梳理当前研究现状.然后,在总结上述研究现状的基础上,对通过表面微结构拓扑设计,实现抑制Cassie-Wenzel不可逆湿润转变,促进Cassie-Wenzel-Cassie可逆湿润转变,以此强化超疏水表面的液滴反弹特性进而抑制撞击液滴结冰的新思路进行了展望.     

冰海沉船话海冰

从渤海结冰谈起 每当隆冬降临,站在渤海之滨极目远眺,眼前是一片望不到边的茫茫冰原.诗人们常以"千里冰封"来形容渤海结冰之雄伟,不过这是一种艺术夸张.实际上渤海冬季的结冰,从来没有达到"千里"的范围.     

飞行器的热防护

冰与火曾经有一架美国的波音737喷气式客机,在飞行中由于机翼结冰使飞机失去控制而坠入华盛顿的波托马克河中。在航空史上,由于结冰引起的事故并非罕见。所以一般飞机在驾驶员前面的风挡玻璃上、机翼和尾翼前缘和发动机进气道唇口都装有防冰的加温系     

"反常"中的正常

尽管自然界的事物错综复杂、千变万化,但是它们都是互相联系、循着一定的规律而发生改变的。这些规律都是科学的、符合情理的。但是,自然界事物的变化也有反常的时候。反常了,还符合科学原则和科学理论吗?反常了,给了我们什么启示呢?冷牛奶、热牛奶,谁先结冰在室温低于摄氏零度的情况下,取热牛奶和冷牛奶各一杯,放置一段时间后,冷牛奶先结冰,热牛奶后结冰,这是正常情况,符合情理。如果把这两杯牛奶同时放进冰箱的冷冰室里,结果是否也一样呢?坦桑尼亚马干巴中学三年级的姆佩姆与他的同学们做了这个实验,结果他们意外地发现,热牛奶先结冰,冷牛…     

你问我答

问：在严寒地区泼出去的水落地之前会结冰吗？ 答：水有很强的隔离作用，因此无论天气有多冷，泼出去时表层里面的水在落地之前是来不及结冰的。但是，如果水以水滴形式散开，而且气温低于-30℃，它们就很容易凝结成冰末散落下去。     

航空发动机整流罩新型防冰方法

在一定的飞行条件和气象条件下,航空发动机的进气部件会出现结冰现象,导致发动机性能恶化甚至危及安全.目前,防止发动机结冰的方法主要包括压气机热气防冰和电加热防冰,不可避免地要消耗用于做功的高压空气或高品位电能.本文开展利用发动机废热防止整流罩结冰的高效低能耗的新型防冰方法研究.提出了一种旋转整流罩热管防冰系统结构,建立了描述旋转整流罩热管防冰系统流动与传热现象的数学模型与设计方法,研制了典型旋转整流罩热管防冰系统原理样机;系统地开展了旋转整流罩热管防冰系统性能的数值模拟和冰风洞条件下样机防冰性能的实验验证,分析研究了发动机转速和传热量等因素对发动机整流罩热管防冰系统性能的影响.结果表明,本文建立的旋转整流罩热管防冰性能模型可以较好地预测防冰系统的性能,建立的防冰样机满足设计气象条件下的防冰要求,证明了旋转整流罩热管防冰技术的可行性.     

让水在室温下结冰

我们都知道，水一般在0℃以下才会结冰，在室温下只有采取特殊的冷却手段才会让水结冰，然而，科学家一直没有放弃在室温下造冰的实验。     

植物花器 基因表达

本文从基因水平上概述了植物的分化，发育研究的现状和进展，从花器官早期发育基因，花瓣特异性基因和雌雄蕊特异基因的表达等的研究现状可知，该区域可使嵌合基因在异源植物中正确表达。     

直接空冷冬季防冻的技术措施

文章介绍了空冷系统结冰的原因、正常运行注意事项及调整方法,以及机组滑停和冷态启动方法及注意事项,并给出了直接空冷系统的防冻措施.     

澳大利亚科学家发现"抗冻基因"

澳大利亚科学家最近发现了一种“抗冻基因”,这种基因使南极地带的草在-30℃的条件下仍可以存活。科学家们说,这种基因可以避免霜冻给农作物造成高达数百万美元的经济损失。维多利亚州拉特罗布大学的研究人员说,这种基因是在成功移植到南极半岛的名为南极发草的一种盐草中发现的。研究人员确认了这种新型基因蛋白,其结合力是普通基因蛋白的两倍,可以阻止冰晶的扩大,避免冰晶造成的损害。科学家们将这“抑制冰再结晶基因”导入澳大利亚的一种本土植物体内,于是这种植物也具备了防冻特性。目前,研究人员已经弄清楚了这种基因的防冻原理,因此可…     

抗乙型脑炎病毒单克隆抗体重链可变区基因在烟草中的表达

自Hiatt等1989年首次报道了在植物中进行抗体基因的表达研究以来,至今短短数年,这类研究已日益广泛深入。目前,利用转基因植物和植物细胞表达工程抗体基因进行抗体的生产、作物抗病育种以及植物代谢调控和发育的研究已经成为生物技术中的一个新途径,新的生长点。这是免疫学和植物科学在分子水平上有机结合的产物。现有的证据表明,不仅高等植物,单细胞绿藻也可以表达抗体基因。高等植物不仅可以表达简单的单域抗体基因,也可以表达更加复杂的IgA-G杂合抗体基因,并在体内装配出双分子dIgA-G和带分泌组分(SC)的SIgA-G,利用转抗体基因植物进行抗病育种,植物代谢和发育的研究也取得令人瞩目的进展。     

基因重复在基因选配(gene co-option)过程中的重要作用: 对motilin/ghrelin 荷尔蒙基因家族及其受体基因家族的进化研究

原先存在的基因经过一些改良可能获得新的属性从而承担新的功能. 在分子遗传的层次, 这个过程通常伴随基因重复以及基因重复后旁系同源基因的功能分化. 本研究探索了基因重复后荷尔蒙、受体间特异性相互作用的演化形成. 尽管对这个问题已有相关研究报道,但针对更多个案的研究能帮助我们更好地理解此前已经提出的进化模型的普遍性, 可能还有助于发现新的进化模式. 基于生物信息学的手段, 结合比较基因组学、系统发育学的方法, 本研究揭示, ghrelin 前体基因和motilin 前体基因是由一个祖先基因重复而来, 基因重复发生在羊膜动物与两栖动物刚刚分歧之后. 与此形成鲜明对照, 它们各自的特异性受体却呈现了很不一样的进化历史. GPR39 最先分化出来, 而后一个祖先基因经连续的基因重复分化为鱼类特异的进化支A, GHSR 和MLNR, 基因重复发生在射线鳍鱼(ray-finned fish)与四足动物分化之前. ghrelin/GHSR 信号系统的功能从鱼类到哺乳动物的进化过程中始终保守. motilin-MLNR之间的特异性相互作用是荷尔蒙基因重复后, MLN 与GHRL 基因分化之后, 在羊膜动物世系中配体与受体协同进化而形成的. 该结果提示, 在分子水平上, 基于保守的分子元件, 新的神经内分泌响应模式能够通过基因重复后的基因选配过程形成. 基因重复既节俭又极具创造力, 为生物多样性的演化提供了物质基础.     

中国黑腹果蝇群体的ADH同功酶的遗传多型性(一)

酶是基因的产物,酶的差异反映出基因的变化。采用电泳的方法可以辨认出酶及其多态性。通过测定所研究的基因在自然群体中的基     

水稻的病程相关基因简

在几乎所有的植物中都有病程相关（pathogenesis-related,PR）基因的报道,其广泛存在及序列特征和功能的保守性提示着其重要性. 最初发现PR基因主要是由于它们在植物受到病原物侵染时会大量表达. 但近年来的研究表明,PR基因在衰老、伤害、非生物逆境胁迫、激素处理甚至正常生长发育过程中也发挥着作用. 由于PR基因种类、数目较多,前期的命名系统不统一,给深入了解PR基因的功能造成了不便. 本文系统整理了水稻PR基因的相关报道,集合了PR基因的类别、数目、名称、注释信息、代表性基因的功能,归纳了PR基因在抗病、抗逆和发育过程中的转录或表达特征及转PR基因后的表现,并以Loc号和序列为核心,将文献中有不同名称的同一基因进行了对应. 另外,还展望了水稻PR基因研究的意义和今后的重点研究方向,以供同行参考.     

耳垢诊病

最近,日本的一组研究人员发现决定耳垢种类的基因与乳腺癌的发生概率密切相关。他们对日本８个家庭的耳垢种类进行了跟踪谱系调查,结果发现,决定耳垢种类为稀湿的、黏性的基因是显性基因,而决定耳垢种类呈干性的基因是隐性基因。进一步的研究发现,决定耳垢是稀还是干的基因与决定易患乳腺癌的基因是一样的。经科学家调查统计,耳垢是稀湿、黏性状态的日本妇女比耳垢是干薄易脆性状的日本妇女更易患乳腺癌。 美国加州大学的一组研究人员又发现,耳垢种类的概率在不同人种里是不一样的。欧洲和非洲人种里有稀湿耳垢的人占多数。而在亚洲…     

水稻的病程相关基因

在几乎所有的植物中都有病程相关(pathogenesis-related,PR)基因的报道,其广泛存在及序列特征和功能的保守性提示着其重要性.最初发现PR基因主要是由于它们在植物受到病原物侵染时会大量表达.但近年来的研究表明,PR基因在衰老、伤害、非生物逆境胁迫、激素处理甚至正常生长发育过程中也发挥着作用.由于PR基因种类、数目较多,前期的命名系统不统一,给深入了解PR基因的功能造成了不便.本文系统整理了水稻PR基因的相关报道,集合了PR基因的类别、数目、名称、注释信息、代表性基因的功能,归纳了PR基因在抗病、抗逆和发育过程中的转录或表达特征及转PR基因后的表现,并以Loc号和序列为核心,将文献中有不同名称的同一基因进行了对应.另外,还展望了水稻PR基因研究的意义和今后的重点研究方向,以供同行参考.     

动物行为研究的新进展（二）：分子遗传学与动物行为

分子遗传学与动物行为有着密切关系，它不仅可用于检验动物行为学中的各种假说，而且也可用基因直接解读动物行为的很多特征。有些行为是由单一基因决定的，有些行为是由两个基因决定的，而大多数行为是由3个或更多基因决定的。如果发现X基因的某个变体是与Y行为的一个变体相关联的，那么就可以确定这个基因与这一行为间存在着直接和近期的关系。目前在全球范围内的几百个实验室内正在进行大规模的基因鉴定工作，以确定是哪些基因在决定着动物行为的特征。在这一领域从事研究的科学家还不断探讨并试图搞清动物行为特征的分子遗传学基础。本文以两个研究实例详细说明在这一领域的研究方法、研究现状和研究进展。     

用mRNA差显法识别金鱼胚胎发育基因的可能性初探

动物早期胚胎发育过程中,贮存于卵内的母体mRNA(Maternal mRNA)首先产生作用并随着发育而逐渐降解。许多动物(如鱼类和两栖类)当胚胎发育到囊胚中期前后,合子核基因开始转录新的mRNA。这些mRNA的降解、合成反映了相应基因在发育过程中的作用时间。寻找与发育有关的基因(以下简称发育基因)是从分子水平上研究发育机理的最关键一步。但因为这些基因一般都是表达量极低的调控基因,所以寻找起来十分困难。以往对脊椎动物早期发育基因的识别多参照果蝇等无脊椎动物基因的序列,从基因库中钓取同源基因。差异显示法(mRNA differential display,本文简称mRNA差显法)通过一个较特殊的RT-PCR过程能把极微量的mRNA以及mRNA之间的差异显示出来,因此这一方法在发现高等动物胚胎发育基因的研究中可能具有广阔的应用潜力。笔者一直认为对动物早期胚胎发育的认识最重要的是对母体贮存在卵内的信息的研究,其中一个重要的方面就是对母体mRNA的研究。这里我们使用mRNA差显法在金鱼中进行了识别早期胚胎发育基因的尝试并得到了初步结果。这些结果说明mRNA差显法将会使我们有机会获得与金鱼早期胚胎发育有关的多种基因。     

基因转移的发展及其应用

把遗传物质从一个细胞转入另一个细胞,大大推动了动物遗传学和基因表达调控的研究。这种遗传物质的转移最初是通过细胞融合来实现的,然而细胞融合只能把两套遗传物质合并起来,却不能有选择地把特定的基因转入细胞中。基因转移技术的出现则满足了这一目的。目前基因转移已广泛应用于基因的表达、基因的结构与功能、基因的分离、基因治疗及生物品种的改良等许多领域,并在这些领域的研究中取得了     

引人注目的基因减肥法

肥胖基因与抗肥胖基因 1994年12月某日的下午,在美国纽约街头,有一个男人遭到一群年轻女人的“围攻”:“听说可通过基因减肥,这是真的吗?”那个男人就是因发现了肥胖基因而成了新闻人物的弗里德曼博士。 弗里德曼在对肥胖进行研究时,发现体重是正常体重3倍的异常肥胖的老鼠缺少某种基因,他由此推测这种基因是不是就是引起肥胖的“肥胖基因”。