十大粮食作物大全
封面新闻记者 张峥 谭羽清
2023年1月12日,由中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2022年中国十大科技进展、世界十大科技进展新闻揭晓。其中,电子科技大学研究团队两项重大科技成果入选。
这两项成果分别为首次发现并证实玻色子奇异金属、将二氧化碳人工合成葡萄糖和脂肪酸,前者将推动凝聚态物理学领域向前迈出一大步,而后者则为人工和半人工合成“粮食”提供了新路径。
推动凝聚态物理学迈出一大步
电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室主任李言荣院士团队与美国布朗大学教授James M. Valles Jr、北京大学物理学院/量子材料科学中心谢心澄院士等协同攻关,成功突破了费米子体系的限制,首次在玻色子体系中诱导出奇异金属态。相关研究成果于2022年1月12日发表于《自然》(《Nature》)。
![](https://p0.ssl.img.360kuai.com/t013c19ce512901900d.jpg)
nature网站截图
早在三十年前,科学家们就发现了费米子奇异金属,但在团队此项发现前,物理学界还没有玻色子奇异金属相关实验的报道。《自然》认为,这项工作突破了现有对奇异金属态与无序超导体的认知框架,将推动凝聚态物理学领域向前迈出一大步。
什么是玻色子奇异金属?玻色子包括胶子、光子、介子、氘核等,是和费米子相对的粒子。物质的基本结构是费米子,物质之间的基本相互作用则由玻色子来传递。而奇异金属,电阻率与温度成正比,存在于铜基高温超导体中,超越了费米液体理论的框架,是一种电子之间高度量子纠缠的新物质状态。
![](https://p0.ssl.img.360kuai.com/t0137b9539eee7666a3.jpg)
左图是可以用朗道费米液体理论描述的普通金属。右图是费米子的奇异金属,由于电子之间高度纠缠,难以用准粒子的图像描述。(图片来源哈佛大学教授Subir Sachdev的讲座)
“受到材料结构的限制,以往的奇异金属态的所有研究仅仅局限于费米子体系。”李言荣院士团队成员之一、电子科大熊杰教授解释说:“之前的奇异金属的研究大多在薄膜或块体材料中,并且通常需要很强的磁场来抑制掉超导态,受此限制奇异金属仅局限于费米子体系。出人意料地,我们在纳米蜂窝结构调制的高温超导薄膜中,诱导出玻色子体系中的奇异金属,这使得我们有机会进一步地去研究奇异金属的物理本质。”
据介绍,目前绝大多数电子器件都是基于费米子(电子)体系,存在能量消耗高、损耗大等问题,而以高温超导体为代表的玻色子器件,具有完美的零损耗能量传递特性。这项发现可能将成为推动未来低能耗超导量子计算以及极高灵敏量子探测技术的关键。
取得这项重大发现后,将如何进一步推动玻色子奇异金属研究呢?该团队表示,物理方面,计划通过进一步的实验手段来研究玻色子奇异金属,包括强磁场下输运测量,热输运测量,光电导测量等。应用方面,则将继续致力于开展基于玻色金属态的高温超导单光子探测器件的制备,“有望能够实现轻质小型、高灵敏高温超导单光子探测原型器件,希望能应用到国防装备系统、量子通信、航空航天等领域。”
为人工合成“粮食”提供新技术
电子科技大学夏川教授领导的夏川团队、中国科学技术大学曾杰团队和中国科学院深圳先进技术研究院于涛团队共同完成的研究成果“二氧化碳人工合成葡萄糖和脂肪酸”入选2022年中国十大科技进展新闻。
![](https://p0.ssl.img.360kuai.com/t01be9699d5d96edd18.jpg)
夏川教授(中)在实验室指导学生
团队论文《电化学耦合生物合成实现二氧化碳转化制备葡萄糖和脂肪酸》以封面文章形式发表于国际学术期刊《自然·催化》杂志上。获评第三届川渝科技学术大会优秀论文一等奖。研究团队通过电催化结合生物合成的方式,将二氧化碳和水高效合成高纯度乙酸,并进一步利用微生物合成葡萄糖和脂肪酸(油脂)。
![](https://p0.ssl.img.360kuai.com/t01a5778e66c71d8107.jpg)
nature网站截图
葡萄糖和油脂是重要的粮食成分,将二氧化碳和水转化为生命体所必需的葡萄糖或者油脂,长期以来只有靠农作物种植一条路径。
此项研究中,科研人员首先将二氧化碳电解高效还原合成高纯度乙酸,然后用酿酒酵母对乙酸进行发酵。这个过程可以理解为,先将二氧化碳转化为酿酒酵母的“食物”——醋,然后酿酒酵母不断“吃醋”来合成葡萄糖和脂肪酸。
近年来,随着新能源发电的迅速崛起,电力成本下降,二氧化碳电还原技术已经具备与依赖化石能源的传统化工工艺竞争的潜力。因此,高效的二氧化碳电还原制备高附加值化学品和燃料的工艺被学界认为是建设未来“零碳排放”物质转化的重要研究方向之一。
接下来,研究团队将进一步研究电催化与生物发酵这两个平台的适配性和兼容性。同时,未来如果要合成淀粉、制造色素、生产药物等,只需保持电催化设施不改变,更换发酵使用的微生物就能实现。
对此,中国科学院院士、中国化学会催化专业委员会主任李灿评价,该工作为人工和半人工合成“粮食”提供了新技术。
中国科学院院士、上海交通大学微生物代谢国家重点实验室主任邓子新认为,这项研究工作开辟了电化学结合活细胞催化制备葡萄糖等粮食产物的新策略,为进一步发展基于电力驱动的新型农业与生物制造业提供了新范例。
【如果您有新闻线索,欢迎向我们报料,一经采纳有费用酬谢。报料微信关注:ihxdsb,报料QQ:3386405712】
","force_purephv":"0","gnid":"9dbf5710604f01d97","img_data":[{"flag":2,"img":[{"desc":"","height":"799","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t013c19ce512901900d.jpg","width":"1080"},{"desc":"","height":"600","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t0137b9539eee7666a3.jpg","width":"1000"},{"desc":"","height":"572","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t01be9699d5d96edd18.jpg","width":"1080"},{"desc":"","height":"581","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t01a5778e66c71d8107.jpg","width":"1080"}]}],"original":0,"pat":"pdc,art_src_3,disu_label,fts0,sts0","powerby":"hbase","pub_time":1673601660000,"pure":"","rawurl":"http://zm.news.so.com/e9491f157f969886a18d6095033016ce","redirect":0,"rptid":"1c33a4cd1b6a7d35","s":"t","src":"封面新闻","tag":[{"clk":"kscience_1:电子科技大学","k":"电子科技大学","u":""},{"clk":"kscience_1:科技","k":"科技","u":""}],"title":"科技有狠活丨从人工合成“粮食” 到奇异金属 电子科大两项研究入选“十大”
庞陆叛1511粮食作物是什么? -
公览败18081037919 ______ 粮食作物是指以其收获物供作人类主食食用的作物.包括3类:一是以子实供作粮食的谷类作物,如水稻、小麦、玉米等;二是以子实供作食用的豆类作物,如大豆、蚕豆、豌豆、绿豆等,这类作物富含淀粉、蛋白质、脂肪等多种营养成分;三是以块根、块茎供食用的薯类作物,如甘薯、马铃薯等.粮食作物除供人类食用外,相当一部分还供作工业原料和发展畜牧业的饲料.
庞陆叛1511产量居于世界前三位的粮食作物是 - -----,------,------ -
公览败18081037919 ______ 世界粮食作物包括小麦、水稻、玉米、大麦、高梁、燕麦、黑麦和粟等八种.小麦、玉米和水稻都是被子植物,易于种植、产量高、适应性强,其果实营养价值高、代谢能高,蛋白质及人体所需的营养成分齐全.小麦、水稻、玉米被称为三大粮食作物.小麦是世界播种面积最大、产量最多和分布最广的粮食作物,是世界性的粮食作物.水稻是世界上最重要的粮食作物之一.玉米是人们的食粮又是饲料作物,被视为“杂粮”或“粗粮”. 故答案为:小麦;水稻;玉米
庞陆叛15115谷杂粮是哪些 -
公览败18081037919 ______ 1、在《黄帝内经》中,五谷被称之为:“粳米、小豆、麦、大豆、黄黍”,而在《孟子滕文公》中称五谷为“稻、黍、稷、麦、菽”,在佛教祭祀时又称五谷为“大麦、小麦、稻、小豆、胡麻”,再而后便是李时珍在《本草纲目》中记载谷类...
庞陆叛1511我国主要粮食作物产量发展概况 -
公览败18081037919 ______ 从粮食分品种看,我国粮食作物有稻谷、小麦、玉米、大豆和薯类五个主要品种,此外还有高梁、谷子等杂粮作物,在我国主要粮食作物品种中,产量一直居于首位的稻谷,占粮食总产量的 40%左右,小麦产量位居第二位,玉米产量位于第三位...
庞陆叛1511古代有哪些粮食作物? -
公览败18081037919 ______ 中国古代粮食的代称也叫谷、五谷、八谷、九谷、百谷,但以五谷为最多. 在原始社会,中国的粮食品种主要有:粟、黍(糜子)、稻、菽(大豆)、大麦、小麦、薏苡等.北方以种植粟、黍粮食品种为主,南方以种植水稻为主. 夏、商、...
庞陆叛1511我们现在的农作物是什么 -
公览败18081037919 ______ 我们现在的农作物包括粮食作物、油料作物、经济作物和园艺作物等. 1 粮食作物:水稻、小麦、玉米、小米、高粱、甘薯等. 2 油料作物:油菜、橄榄、蓖麻等 3 经济作物:棉花、麻类、甘蔗及各种蔬菜、水果等等 4 园艺作物:各种蔬菜、水果、花卉和苗木等
庞陆叛1511农作物种类有哪些 -
公览败18081037919 ______ 包括粮食作物、经济作物(油料作物、蔬菜作物、嗜好作物)、工业原料作物、饲料作物,药用作物等 粮食作物以水稻、豆类、薯类、青稞、蚕豆、小麦为主要作物;经济作物以油籽、蔓青、大芥、胡麻、大麻、向日葵等为主;蔬菜作物主要有萝卜、白菜、芹菜、韭菜、蒜、葱、胡萝卜、菜瓜、莲花菜、菊芋、刀豆、芫荽、莴笋、黄花、辣椒、黄瓜、西红柿等;果类有梨、苹果、桃、杏、核桃、李子、樱桃、草莓、林檎等品种,野生果类有酸梨、野杏、毛桃、苞瑙、山樱桃、沙棘、草莓等.饲料作物如玉米、绿肥、紫云英.嗜好作物如烟草、咖啡,药用作物人参、当归、金银花
庞陆叛1511常见的农作物有哪些? -
公览败18081037919 ______ 玉米,小麦,稻米,高粱,白菜,花菜,大豆,甜菜,甘蔗,马玲薯
庞陆叛1511我国第一大粮食作物是( ) -
公览败18081037919 ______[选项] A. 小麦 B. 玉米 C. 大豆 D. 水稻