什么是可持续性科学?

可持续发展是我们时代的主题,也是人类面临的最大挑战.自20世纪70年代,尤其是近20年来,可持续发展的概念日益频繁地出现在学术文章、政府文件以及公益宣传和商业广告之中.然而,为可持续发展提供理论基础和实践指导的科学——可持续性科学——是在21世纪初才开始形成的.该科学在短短的十几年中迅速开拓、不断发展,正在形成其科学概念框架和研究体系.中国是世界大国,是可持续性科学的哲学思想——"天人合一"——的故乡,有必要承担起时代之重任,在追求"中国梦"的同时促进全球可持续发展,并积极参与进而引领可持续性科学的研究和实践.为了帮助实现这一宏伟而远大目标,本文拟对可持续性科学的基本概念、研究论题和发展前景作一概述.可持续性科学是研究人与环境之间动态关系——特别是耦合系统的脆弱性、抗扰性、弹性和稳定性——的整合型科学.它穿越自然科学和人文与社会科学,以环境、经济和社会的相互关系为核心,将基础性研究和应用研究融为一体.可持续发展的核心内容往往因时、因地、因人而异.因此,可持续性科学必须注重多尺度研究,同时应特别关注50到100年的时间尺度和景观以及区域的空间尺度.景观和区域不但是最可操作的空间尺度,同时也是上通全球、下达局地的枢纽尺度.可持续性科学需要聚焦于生态系统服务和人类福祉的相互关系,进而探讨生物多样性和生态系统过程,以及气候变化、土地利用变化和其他社会经济驱动过程对这一关系的影响.我们认为,景观和可持续性是可持续性科学的核心研究内容,也将是可持续性科学在以后几十年的研究热点.     

2008-2012年484株肺炎克雷伯菌耐药性分析及耐药机制的初步研究

目的回顾性分析近五年来医院住院及门诊病原菌感染患者中肺炎克雷伯菌的分离趋势,探讨其对常规抗菌药物的耐药性变迁和相关耐药机制。方法采用法国梅里埃公司的Vitek-2 Compact全自动微生物分析仪进行细菌鉴定及药敏试验,部分菌株采用微量生化管鉴定,部分药敏试验采用琼脂扩散法（KB）,药敏结果判读按照美国临床和实验室标准化协会（CLSI）制定的标准判读,纸片法表型确证试验检测超广谱β-内酰胺酶（ESBLs）,改良Hodge试验检测碳青霉烯酶表型,EDTA双纸片法检测金属酶表型。结果五年间484株肺炎克雷伯菌部分药物耐药率正逐年上升,其常见药物平均耐药率如下：阿米卡星（3.0%）,复方新诺明（31.1%）,头孢三嗪（14.5%）,环丙沙星（18.7%）,氯霉素（21.6%）,特治星（6.3%）,头孢他啶（22.0%）,头孢噻肟（23.6%）,舒普深（4.2%）,呋喃妥英（26.9%）,美罗培南（2.1%）,ESBLs阳性99株（20.4%）,改良Hodge试验检测碳青霉烯酶表型阳性5株,EDTA双纸片法检测金属酶表型阳性2株。结论部分药物耐药率逐年上升的有复方新诺明、环丙沙星、头孢他啶、头孢噻肟;耐药率较低的有美罗培南、阿米卡星、舒普深、特治星、头孢三嗪。应加强细菌耐药性监测,以及耐碳青霉烯酶筛查试验,为临床提供用药参考。     

非随机过程影响百山祖局域植物群落的物种组成

为探讨从区域到局域的变化过程中的主导影响机制,通过整理百山祖自然保护区的历次植物调查资料,并详细调查5 hm2的样地群落,对保护区整个区域和样地群落物种组成的差异和功能性状的组成差异进行了比较。结果表明,在区域种库和局域群落之间的物种组成差异明显,在区域和局域物种数量排名前10的科和属中只有5科和5属是共有的;相较于区域中的属,样地中温带分布的属明显增多,而热带分布的属较少。功能性状方面,与区域相比,样地中草本植物比例减少而木本植物比例增加;单叶植物比例增加,复叶植物比例下降;两性花比例下降,雌雄异株比例上升;肉质果比例上升,而干果比例下降。这些结果表明从区域到局域群落构建过程中生态位分化机制等非随机过程起着重要的作用。     

基于B超图像评价HIFU治疗剂量对组织损伤程度的影响

基于B超图像分析HIFU治疗中辐照剂量、组织凝固性坏死区域和图像参数之间的关系。通过对高强度聚焦超声辐照新鲜离体组织前后获得的B超图像做数字减影处理,计算图像灰度平均值,同时切片观察并记录生物组织的凝固性坏死区域大小,在此基础上得到大批量数据的统计特性。结果表明：辐照剂量、组织凝固性坏死区域与B超图像灰度平均值在一定范围内成正相关性;当凝固性坏死区域增大到一定程度时,B超图像灰度平均值不再增大,而是呈无规律分布。B超图像灰度可反映组织损伤程度,为实时监控HIFU治疗效果提供依据。     

俄罗斯 科研,为虎添翼

人们经常会问：我们为什么需要利用科研去拯救濒危物种？对很多人而言,＂拯救＂就是将动物安置在保护区,或者用铁丝网将其圈养起来,认为这样就能防止灭绝情况的发生。但我们怎样知道保护区该有多大才合适,保护区最佳选址该在哪里,保护区内受保护的动物是增加还是减少？要想回答这一系列的问题,需要借助科研。     

寄主和温度对半闭弯尾姬蜂饲养的影响

【目的】对半闭弯尾姬蜂Diadegma semiclausum Hellen室内饲养过程中影响繁殖的寄主和温度这两个因子进行研究,得到半闭弯尾姬蜂室内繁殖饲养时的最佳寄主数量和温度。【方法】在室内设置不同小菜蛾Plutella xylostell(L.)幼虫数量和幼虫龄期条件下,研究了幼虫数量和龄期对半闭弯尾姬蜂寄生率的影响,以及设置6个恒温(15、20、22、25、27和30℃)条件下研究了温度对半闭弯尾姬蜂发育历期、羽化率、性比的影响。【结果】小菜蛾幼虫数量在30~90头范围内对半闭弯尾姬蜂寄生率无影响,但超过90头后,寄生率明显下降;半闭弯尾姬蜂对小菜蛾幼虫龄期有选择性,对2,3龄小菜蛾幼虫的寄生率高于4龄幼虫;半闭弯尾姬蜂各个虫态的发育历期随着温度的升高而明显缩短,当温度升高到30℃,卵至蛹的发育历期比27℃的发育历期有所缩短,但化蛹后不能正常羽化;在15~22℃的温度范围内,半闭弯尾姬蜂的羽化率和性比随着温度的升高而增加,在22~27℃的范围内,半闭弯尾姬蜂的羽化率和性比随着温度的升高而降低。【结论】在室内饲养扩繁半闭弯尾姬蜂时应选用2~3龄的小菜蛾幼虫,每对半闭弯尾姬蜂提供的小菜蛾幼虫数量为40~50头;以22℃为最适合温度。     

DNA条形码技术在河北保定、廊坊地区鳞翅目昆虫上的应用及小型区域数据库的构建

【目的】为了探究DNA条形码技术和小型区域数据库在蛾类鉴定上的可行性,本研究利用条形码通用引物扩增了采自河北保定、廊坊地区10种夜蛾82个样本的线粒体细胞色素c氧化酶亚基I(Mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I,COⅠ)基因序列。【方法】基于进化树、距离、阈值和特征的方法。【结果】虽然整体分类效果较好,但基于进化树、距离、阈值的方法都无法将二点委夜蛾Athetis lepigone进行较好的分类;样本LF110802.008总是被分入标瑙夜蛾Maliattha signifera类群,与形态学分类结果发生分歧。基于特征的方法运用核基因28S进行分析,结果与形态分类一致。同时还探讨了基于特征方法得到的诊断特征数目与样本数量之间的关系,发现两者密切相关;基于特征的方法对小样本量的鉴定也比较有效。本研究建立了小型区域的DNA条形码数据库,使物种识别具有更强的针对性,有利于提高地区性蛾类病虫害防治效果。【结论】在蛾类鉴定中,DNA条形码有很好的分类效果,小型区域数据库很有实际应用价值。     

一种新型的生物素诱导的真核基因表达调控系统的建立

为建立一种适用于生物制药工业和基因治疗领域的基因表达调控系统,构建枯草芽胞杆菌生物素连接酶(BS-BirA)与转录激活结构域的融合蛋白,以其表达载体为调控载体;在弱化的CMV启动子上游连接BS-BirA特异的操纵子序列,获得响应载体,从而得到响应于生物素的真核基因表达调控系统BS-Biotin-On。以增强型绿色荧光蛋白(EGFP)为报告基因对该系统进行考察,结果表明,与现有的类似调控系统相比,该系统具有良好的诱导率;可通过调节培养体系中生物素的浓度,实现对目的基因表达水平快速、较高效的调节。上述结果表明,BS-Biotin-On系统可能为外源基因的调控表达提供新的选择。     

科尔沁沙地不同生境土壤水分扩散率

利用水平土柱吸渗法对科尔沁沙地的沙质草地、固定沙丘和流动沙丘等3种生境0~100 cm土层土壤水分扩散率(D(θ))与土壤水分(θ)之间的关系进行了测定,研究了不同生境D(θ)及Boltzmann参数(λ)与θ的定量关系,并分析了D(θ)随生境及土壤剖面的变化规律。结果表明:(1)3种生境0~100 cm土层的土壤湿润峰迁移速率差异显著(P0.05),且以沙质草地的最小,其次为固定沙丘,而流动沙丘的最大,平均值分别为0.38、0.97和1.60 cm·min-1;3种生境土壤湿润峰迁移速率随入渗距离均呈对数形式递减;(2)沙质草地、固定沙丘和流动沙丘0~100 cm土层的Boltzmann参数λ平均值分别为4.22、6.58和8.59 cm·min-1/2,且λ随θ的增加而减小;(3)沙质草地、固定沙丘和流动沙丘的D(θ)依次增大,0~100 cm的平均值分别为1.21、4.51和12.75 cm2·min-1;3种生境D(θ)随θ的变化规律都可以用经验公式D(θ)=aebθ拟合;D(θ)随土壤剖面的变化规律因生境不同而有较大差异,说明科尔沁沙地不同生境及同一生境不同土层的土壤水分扩散率差异较大,且具有较高的空间异质性;(4)土壤有机质含量和粘粉粒含量对D(θ)的影响较大,且D(θ)随这2个因素的增加而减小。此外,生境类型及植物根系对D(θ)也有较大影响。     

基于地统计学的四川省降雨侵蚀力时空分布特征

利用四川省147个气象站点近52年的日降雨量数据计算各台站的降雨侵蚀力,应用SPSS和ArcGIS地统计模块,分析降雨侵蚀力的统计特征,提出适宜的插值方法,并对全省降雨侵蚀力的时空分布特征进行了研究。结果表明:四川省多年平均降雨侵蚀力属中等变异,空间插值方法选取普通克里格,采用球状模型能够较好地拟合降雨侵蚀力;其空间分布总体表现为盆地、攀西地区相对较高,川西高原较低,大致的趋势是从东向西逐渐降低;近52年来,四川省降雨侵蚀力倾向率从东向西整体呈现"增-减-增"的变化趋势;降雨侵蚀力的年内集中度较高,从东向西呈现低-高-低-高的近似带状分布,高值区域主要集中在盆地中、西部地区和川西高原的西部;12个代表站点中,降雨侵蚀力年内半月分布多呈现双峰型,可分为高值期、中值期、低值期3个不同时期,发生侵蚀的时段集中分布在第8~19个半月,累计降雨侵蚀力占全年降雨侵蚀力的95%~99%。大型土木工程的开发应根据四川省降雨侵蚀力的时空分布特征,尽量避开土壤侵蚀高发期;横坡种植可降低坡耕地的水土流失。