元素百科为您介绍：日本研究团队发现TiN纳米颗粒实现太阳能利用新突破。近日，日本国立研究所材料纳米构造中心纳米系统光子学组研究团队通过数值计算发现，过渡金属氮化物和碳化物纳米颗粒能有效吸收阳光。同时实验证实，当氮化物纳米颗粒分散于水中时，会迅速提升水温。通过有效利用阳光，这些纳米颗粒可能被应用于水的加热和蒸馏。 纳米颗粒吸收阳光水和空气加热占家庭能源消耗的55%。如果阳光可以高效地转化为热量，那么无需使用电能来加热水和空气将成为可能，从而减少二氧化碳的排放量。利用常规的太阳能集热器和集热管吸收阳光的方法会由于热传导方式导致热量损失。由于纳米颗粒分散在介质中时可直接加热包括水在内的介质，因此而备受关注。TiN纳米颗粒实现太阳能利用最近，上述研究团队和日本国立研究所环境与能源材料部高级研究员NaotoUmezawa共同通过第一性原理计算来寻找适合光热转换的纳米颗粒材料，并估算其物理性能。研究团队发现，过渡金属氮化物和碳化物——陶瓷能够高效吸收阳光。此外，在将氮化钛（TiN）从众多过渡金属氮化物中挑选出后，研究团队将TiN纳米颗粒分散进水中，并对水溶液进行光照。在这项实验中，研究团队证实TiN纳米颗粒能以接近90%的高效率将阳光转化为热量。由于TiN纳米颗粒表现出宽带等离子体共振，因此在每个纳米颗粒基上TiN纳米颗粒的阳光吸收效率可能比金、碳纳米颗粒的更高。在未来的研究中，该团队正计划将所得成果应用于地热、水热、污水和海水的蒸馏上。除了这个项目，该研究团队还致力于其他纳米颗粒的应用，诸如介于聚合物和纳米颗粒之间的高分子材料的发展、纳米颗粒介导的化学反应研究。

元素百科为您介绍：中科院研究雨生红球藻诱变和筛选技术 获得高产量虾青素。虾青素是天然的强抗氧化剂，雨生红球藻是天然虾青素生产的主要来源，但在自然状态下藻株生长速率慢、虾青素产量低。中科院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程所研究员黄青课题组对雨生红球藻的诱变和筛选技术开展了研究，获得了诸多高产虾青素的雨生红球藻突变株，其中最高单位虾青素产量是诱导前出发藻株的近两倍。 虾青素产量提高关键所在研究中，他们分析了不同突变藻株的生理生化特征等，与中科院烟台海岸带所研究员秦松课题组合作，验证了突变藻株中虾青素产量的提高与参与调控类胡萝卜素合成的关键酶的基因表达水平密切相关，并讨论了有关诱变机理。黄青指出，这项工作也表明了低温等离子体是一种有效的获得高产虾青素突变株的诱变技术。另外，他告诉记者：“如何从这些诱变株中快速筛选具有高产虾青素性能的突变株，也是目前需要解决的关键问题，对发展高效的诱变育种技术至关重要。”为此，他提出基于生物光谱的诱变藻株筛选方法。生物光谱具有简单、快速、实时动态和无损检测等优势，结合显微成像能够实现对生物体进行多组分、微观空间的观测。黄青研究组从分析雨生红球藻细胞的化学成分及随时间变化过程入手，研究其生长代谢关系，在其早期生长阶段鉴别出高产虾青素的诱变株，并建立起有效的光谱筛选的方法。虾青素不同产量生红球藻突变株预测此外，黄青研究组探索了对藻株群体细胞的近红外光谱筛选方法。他们把群体藻株的近红外光谱并结合生化检测建立了基于偏最小二乘的生物量、虾青素含量及虾青素在藻细胞的干重的百分含量的预测模型，由此可以对虾青素不同产量的雨生红球藻突变株进行预测，获得有较高的预测准确率。黄青说：“我们将等离子体诱变技术和生物光谱筛选技术用于雨生红球藻的育种，主要目的是为了从自然中更有效地获取天然虾青素，也希望这两项技术能得到进一步推广应用。”

元素百科为您介绍：很少有什么植物的汁液如天然橡胶一样宝贵，以至于它在战争中和石油一样被列入禁运物资。日本理化学研究所的一个国际研究小组成功绘制出精度达93.7％的橡胶树基因组草图。相关研究成果发表在最新一期的《科学报告》上。 橡胶树基因组测序研究该研究小组对东南亚广泛栽种的帕拉橡胶树品种“PRIM600”进行了基因组测序。他们首先利用约100个碱基短序列信息以99％以上精度进行解读的“Illumina”方法，与7000个碱基长序列信息以85％精度解读的“PacBio”方法组合，解读出高于预想基因155倍的信息量，获得了1.55Gb的橡胶树基因组草图。然后，对获得的基因组草图进行了基因组注释，预测出约84000个遗传基因，包含全部93.7％以上的遗传基因信息。研究小组利用“CAGE法”对帕拉橡胶树的叶、茎和胶乳进行RNA检测，发现了全遗传基因的基因表达量和转录起始部位。结果显示，与叶、茎相比，胶乳的天然橡胶相关基因高出100倍以上。胶乳是脂质和蛋白质组成的称为“橡胶粒子”的乳白色小分子悬浮液。研究发现，橡胶粒子的蛋白质基因在染色体组上，形成了在转录的相同方向排列的基因簇。在获得帕拉橡胶树遗传基因信息的基础上，研究小组对各种橡胶树育种系统重新测序，得到了品种间差异的详细信息。天然橡胶的应用天然橡胶广泛应用于汽车、飞机轮胎及医疗领域。由于天然橡胶具有耐磨损和抗冲击的特点，随着相关产业的发展，对天然橡胶的需求越来越大。现在世界上约90％以上的天然橡胶产自东南亚，帕拉橡胶树经品种改良后产量有所提高，但与优良树种的杂交改良需要丰富的经验和较长的时间。橡胶树基因草图的绘制成功，对开发生产更具优良特性的天然橡胶产品有重要意义。