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中国科学家构建出新型人工碳晶体******

  中新社合肥1月12日电 (记者 吴兰)中国科学家在新型碳基晶体研究方面取得重要进展——构建出新型人工碳晶体,并实现了其克量级制备。1月12日,国际学术期刊《自然》(Nature)刊发了这一研究成果。

  中国科学技术大学朱彦武教授研究团队通过对富勒烯碳60分子晶体进行电荷注入,在常压条件下构建了碳60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体。

  朱彦武介绍:“这里的长程有序多孔碳晶体,微观上具有多孔特征但完整保留了晶体的宏观周期性,是一类新的人工碳晶体,未来可能在能量存储、离子筛分、负载催化等领域具有潜在应用。电荷注入技术为构建这类碳基晶体材料提供了一种拼‘乐高’式的制备技术,有望成为在原子级精度上调控晶体结构的新手段。”

  碳是自然界最常见的元素之一,碳原子之间通过不同排列方式,能够形成多种结构,比如石墨、金刚石和无定型碳,已经广泛应用于各领域。近年来,富勒烯、纳米碳管、石墨烯和石墨炔等新型碳材料的发现和发展,引起了广泛关注与研究热潮。

  “如果我们可以在一个晶体结构中引入纳米单元,例如用富勒烯、石墨烯等作为基本结构单元代替普通晶体中的原子,像搭积木一样‘搭建’出新型碳材料,可能会发掘更多新奇性质,发挥更大应用潜力。”朱彦武说。

  此前,对于制备这类新型碳材料,研究人员要么是利用高温高压等极限条件,要么是采用紫外光、电子束辐照等微观处理技术,但其产率较低、产物不纯,阻碍了人们对该类材料的性质与应用进行更深入探索。

  朱彦武团队长期致力于发展新型碳材料的规模化制备技术,早在2011年,就找到了一种化学“活化”的方式“激活”石墨烯。此后,团队进一步探索了“活化”方法的普适性。

  在此次研究中,朱彦武团队创造性地使用氮化锂对富勒烯碳60分子晶体进行电荷注入,并在温和温度下进行热处理,最终得到大量的碳60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体。

  朱彦武表示:“接下来,我们将系统地研究长程有序多孔碳基晶体的性质,期望通过精细调节实验参数进一步调控晶体的原子级结构特征,探索更多的性质和应用。”(完)

五十年来寿命减少一半!蜜蜂消失会导致人类灭绝吗?******

  近日,美国马里兰大学在《科学报告》杂志上发表了一项新研究:在受控实验室条件下,现在饲养的蜜蜂其寿命比上世纪七十年代短了50%。现在饲养的蜜蜂平均寿命为17.7天,而上世纪70年代为34.3天。

  当与自然环境下的蜜蜂相比时,其趋势竟然一致。为了找到原因,研究人员考虑了农药、环境压力、寄生虫、营养等各种因素,结果显示,蜜蜂寿命的总体下降可能是遗传因素。

五十年来寿命减少一半!蜜蜂消失会导致人类灭绝吗?

图源:中国蜂业杂志

  小小蜜蜂,巨大作用

  “如果没有昆虫进行这种自由自在的授粉工作,那么很多植物必将灭绝——原先靠这些植物来保持土壤的活力,并且给土壤增加养分,一旦这些植物灭绝了,那么土壤就会变得干枯贫瘠,进而严重影响该地区的整个生态系统。”

——蕾切尔·卡森《寂静的春天:大地的绿色瀑布》

  蜜蜂是授粉网络的核心。作为授粉昆虫,蜜蜂在全世界各地辛勤地传播花粉,直接关系到全球76%的粮食作物和84%的植物的花粉传播。每一只蜜蜂,能够沾住足足五十万到七十万粒花粉,使得植物授精充分,无论对于作物产量还是质量都有着广泛的提升。

五十年来寿命减少一半!蜜蜂消失会导致人类灭绝吗?

图源:联合国粮农组织

  蜜蜂影响农作物产量。蜜蜂是授粉活动的主力,影响了世界35%的农作物产量。据联合国粮农组织公布,与人类密切相关的107种重要农作物品种中,91种依赖蜜蜂授粉。经过蜜蜂授粉后,13种农作物增产幅度达90%以上,30种农作物增产幅度为40%-90%,27种农作物增产幅度为10%-40%,21种农作物增产幅度在10%以下。

五十年来寿命减少一半!蜜蜂消失会导致人类灭绝吗?

图源:参考文献1

  蜜蜂创造了巨大经济价值。中国农科院蜜蜂研究所研究结果显示,蜜蜂授粉对36种作物生产贡献的经济价值达到3042.20亿元,占作物总产值的36.25%,相当于全国农业总产值的12.30%。据估计,蜜蜂授粉每年可以为美国创造150亿美元的价值,除了酿蜜,更多的是作物因蜜蜂授粉而在产量和质量上产生的增加值。

  蜜蜂消失会导致人类灭绝吗?

  很多文章中有过这样的言论“如果蜜蜂从地球上消失,人类将只能再存活4年。没有蜜蜂,没有授粉,没有植物,没有动物,也就没有人类。”这是真的吗?蜜蜂消失会导致人类灭绝吗?

  答案是不会的!

  首先,蜜蜂对我们的日常生活确实起到了很大的作用,但这种作用并非不可替代。这个世界上并不是只有蜜蜂会授粉,有很多昆虫,如蛾子、蝴蝶、苍蝇、蝙蝠、甲虫都能进行花粉传授。在很大程度上可以弥补蜜蜂缺失的不足,至于效率,确实没有蜜蜂那么高。

  其次,人类主要的农作物要么是风媒(玉米,水稻,小麦),要么是自花授粉(大豆,豌豆),要么干脆是克隆繁殖(土豆),没有蜜蜂也一样可以产生籽粒和可食用部位。只有水果和蔬菜与蜜蜂授粉相关,例如西瓜、苹果、芒果等水果,南瓜、丝瓜、黄瓜等蔬菜。

  但是蜜蜂消失带来的损失确实是巨大的!

  如果蜜蜂灭绝,很多物种也会跟着逐渐湮灭。比如高度依赖昆虫授粉的巴旦木,如果缺少蜜蜂等授粉昆虫,几乎不会结果。许多濒临灭绝的珍稀植物甚至只能依靠特定的蜜蜂帮助授粉。

  如果蜜蜂灭绝,蜜蜂珍贵的副产品也会消失。比如蜂蜜、蜂胶和蜂蜡。蜂胶具有很高的药用价值,在美容养颜方面效果也十分显著。蜂蜡作为少有的能被大规模获取的天然蜡,已经被广泛应用于化妆品、农业、医药、食品甚至航天、电子、军工等行业的生产制造中。

  保护蜜蜂,我们可以做些什么?

  蜜蜂不仅能为人类提供大量食品、医药、营养等,还可以为农作物、果树、蔬菜、牧草等传播花粉,大幅度提高农作物的产量和品质,利用蜜蜂为大田植物授粉和大棚植物授粉,是现代农业生产的必然趋势。因此,应该采取措施保护好蜜蜂。

五十年来寿命减少一半!蜜蜂消失会导致人类灭绝吗?

图源:农科专家在线

  为蜜蜂创造良好的生活环境,以保障授粉。将部分农田空出,为蜜蜂打造天然的栖息地。种植不同花期的本土植物,形成灌木篱墙。同时种植向日葵、咖啡树,以及牛油果树和芒果树等,吸引蜜蜂。减少杀虫剂的使用,不破坏蜜蜂窝。

  在花园里种植本地植物,为蜜蜂提供它们喜欢的食物。植物和授粉昆虫是共生互助的关系。它们彼此需要,也只有这样才能生存并进化。种植各类不同花期的本地植物,有助于授粉昆虫的生存。

 增加对蜜蜂的了解,克服你的恐惧。通过学习,你会发现,并不是所有的蜜蜂都蜇人,它们成群而上是为了保护自己,并非有意伤人。通过了解如何尊重蜜蜂,我们可以避免遭受蜜蜂袭击,并能学会与这一重要生物和谐共处。

  最后,我们希望蜜蜂消失的那一天永远不要到来。

  来源:中国蜂业杂志、科学辟谣、数字北京科学中心、农科专家在线、植物人史军微博

  参考文献:

  [1]姚军,姚沛辰.小蜜蜂 大作用[J].知识就是力量,2020,(05):24-27.

  [2]李位三.论蜜蜂在生态农业系统中的特殊作用[J].中国蜂业,2010,61(03):50-51.

  整理:刘雪洁

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