中国教育

　　编者按：元旦前教育部科技委员会全委会公布了评选出的2005年度“中国高等院校十大科技进展”。从已出台的八届评选结果看，我国高校科研对社会的贡献在明显稳步增长。以这次评出的十个项目为例，既有处于科学前沿的物理学、生命科学等方面的具有重要意义的发现，又有能够推动国家科技产业发展的重大技术与技术集成的开发，还有应对国家建设的重大需求研发的促进传统产业技术改造的关键项目。这些项目不仅显示了高校的科研实力，也代表了高校科研发展的方向。

　　在实施科教兴国战略和人才强国战略过程中，高校肩负着义不容辞的责任，同时也必须抢抓机遇，提升自己的自主创新能力和水平。高等院校要把科研工作融入国家创新体系建设中去，心中要装着国家、地方、行业发展建设的大事，争取作出更多更大的贡献。这样有利于争取更多的好项目，有利于获得更大的支持，也有利于多出人才、快出人才、出好人才。

　　北京大学：太阳风起源和太阳风的形成高度

　　[这项研究成果解决了自1962年发现太阳风以来国际科学界一直无法确定太阳风起源高度的问题]

　　这一成果是北京大学地球与空间科学学院空间物理与应用技术研究所涂传诒教授科研小组取得的。太阳风是从太阳向外流动的等离子体流。太阳发出的扰动通过太阳风传到地球，导致地球外层空间环境的扰动，影响人造卫星、通讯等高技术活动。自从1962年观测到太阳风以来，太阳风是如何产生的，就成为人类想要揭示的自然界秘密。空间探测表明太阳风起源于太阳冕洞区域，但人们不知道太阳风起源于光球之上的具体高度。也就是说，人们知道太阳风起源的平面位置，却不知道其起源的高度层次。太阳大气的物理特性是随高度而变化的，研究太阳风起源的高度对研究太阳风的形成机制有着重要意义。一直以来无法确定太阳风的内边界即形成高度，从而使得太阳风起源问题长期得不到解决。

　　这项研究工作通过对外推的太阳磁场结构与太阳大气发射线谱线参数作相关分析，确定了太阳风起源的高度，回答了这一长期困扰学术界的问题。在这一发现的基础上，研究小组提出了描述太阳风模型的新思路，它与以往的模型有本质的区别。以往的模型都是一维的，磁重联产生的能量是人为的加在磁通管中而且在1000千米以下，外逸等离子体是由一维磁通管下面的离化层提供的。而这项研究工作所提出的模型在本质上是三维的，磁漏斗结构中外流的太阳风等离子体是由旁侧色球磁圈在超米粒对流的驱动下通过与该磁漏斗开放磁力线结构发生磁重联提供的。太阳风等离子体的初始加热也是在5000千米的磁圈结构中得到的，太阳风加速是在漏斗5000千米以上的磁通管中得到的。这是一个全新的三维太阳风起源的模型。

　　北京大学：使用单层分散型CuCl/分子筛吸附剂分离一氧化碳技术

　　[这项技术解决了深冷分离法和国内原有的变压吸附法无法从含氮和甲烷高的原料气分离出一氧化碳的难题]

　　这是一项在基础研究发现的新原理指导下发明的具有自主知识产权的重大应用技术。北京大学化学院物理化学研究所结构化学国家重点实验室谢有畅教授领导的科研小组在基础研究中发现自发单层分散原理，根据此原理，将氯化亚铜单层分散在分子筛表面，利用铜离子可与一氧化碳络合的性质，制得对一氧化碳有高吸附容量和高选择性的氯化亚铜分子筛高效吸附剂。这种吸附剂性能居国际领先水平，获中、美、加三国发明专利，实现了工业化生产，获国家级新产品证书。应美国著名气体公司邀请，所做的合作中试证明此吸附剂具有优异的一氧化碳分离性能，产品已出口。利用此吸附剂，北大先锋科技有限公司开发成功大规模变压吸附分离一氧化碳工程技术，于2003年2月在江苏丹阳化工集团醋酐公司建成以半水煤气为原料每小时产一氧化碳1700立方米的大型变压吸附分离装置，一次开车成功，平稳运行至今，一氧化碳吸收率高于85%，纯度高于98.5%，性能指标居国际先进水平。丹化醋酐公司利用此技术生产一氧化碳成本每吨只有约1000元，和甲醇(每吨约2000元)一起生产醋酐。该变压吸附装置生产的一氧化碳可年产每吨价值1万多元的醋酐约3万吨，利润1亿多元。该公司正在用此技术再建一套更大的每小时产一氧化碳4600立方米的变压吸附分离装置，生产更多醋酐及其他产品。

　　一氧化碳是重要的化工原料，可用于合成多种高附加价值化工产品，如醋酸、醋酐、甲酸、二甲基甲酰胺、碳酸二甲酯、聚碳酸酯、光气、聚氨酯、草酸酯和金属羰基化合物等。北京大学开发成功的大型变压吸附分离一氧化碳装置，具有投资少、产品质量高、生产成本低、自动化程度高、操作方便等优点，应用前景十分广阔。

　　清华大学：线粒体膜蛋白复合物II的三维精细结构研究

　　[人类很多疾病产生的分子机理解释需要以复合物II的三维精细结构为基础]

　　我国清华大学医学院蛋白质科学教育部重点实验室饶子和教授领导的科研小组异军突起，只用了三年多的时间即攻克了蛋白复合物II的三维精细结构解析这一难关。

　　线粒体作为细胞器，是真核细胞活动的主要供能单位，是细胞发生呼吸作用的主要场所。呼吸链酶系定位于线粒体内膜，由四个分子量很大的跨膜蛋白(复合物I、II、III、和IV)和介于其间的泛醌(UQ)和细胞色素C组成。复合物Ⅰ即NADH脱氢酶，其作用是催化NADH的电子传递至UQ，同时将质子由线粒体基质转移至膜间隙。复合物Ⅱ即琥珀酸脱氢酶，其作用是催化电子从琥珀酸转至UQ，但不转移质子。复合物Ⅲ即细胞色素c还原酶，其作用是催化电子从UQ传给细胞色素c，同时将质子由线粒体基质泵至膜间隙。复合物Ⅳ即细胞色素c氧化酶，其作用是将从细胞色素c接受的电子传给氧，同时转移质子至膜间隙。最终阐述这些复合物的电子传递机制和跨膜质子泵工作原理有待于它们三维精细结构的解析。

　　复合物III和复合物IV的晶体结构的解析在数年前被攻克。而关于琥珀酸泛醌氧化还原酶的结构研究则在原核生物中取得了一些进展，人们只能用这些原核结构作为模型来研究线粒体复合物II。

　　鉴于如此重要意义，我国科学家以猪心为原材料从中提取线粒体复合物II，并解析了该膜蛋白复合物2.4埃的结构以及其与抑制剂3-硝基丙酸盐，2-噻吩甲酰三氟丙酮(2-TTFA)的复合体3.5埃的结构，填补了线粒体呼吸链结构生物学研究的一个空白，这一成果于2005年7月1日发表在国际著名的学术刊物《CELL》上。

　　基于这一成果，我国科学家建立了人体线粒体复合物II的结构模型，并对已知的与该复合物突变相关的人类疾病进行了研究，发现这些突变位点均位于电子传递体或UQ结合位点的周围，其突变导致电子正常传递的中断，是相关疾病发生的根源，从而为研究与该复合物相关的人类线粒体疾病提供了一个真实的模型。