重大項(xiàng)目簡(jiǎn)報(bào)2009-7

1、中國(guó)科學(xué)院廣州分院 廣 東 省 科 學(xué) 院科學(xué)技術(shù)處主辦第7期總第 84 期）二九年十二月十日本期目錄國(guó)家 973 計(jì)劃天然氣水合物地球化學(xué)課題 研究取得新成果科技交流短信三則： 中科院廣州生物醫(yī)藥與健康院承擔(dān)的“人 CD4 和 CCR5轉(zhuǎn)基因兔作為 HIV-1 感染的動(dòng)物模型” 省微生物所承擔(dān)的 863 項(xiàng)目“耦合微生物脫硫、 脫氮和脫色降解的高效廢水厭氧處理新技術(shù)”取得 重要進(jìn)展 省生態(tài)環(huán)境與土壤所承擔(dān)的“腐殖質(zhì)與 Fe（III） 協(xié)同介導(dǎo)的水稻土有機(jī)氯還原脫氯機(jī)理”取得階段成果國(guó)家 973 計(jì)劃天然氣水合物地球化學(xué)課題研究取得新成果由中國(guó)科學(xué)院廣州天然氣水合物研究中心承擔(dān)的國(guó)家 973

2、計(jì)劃“南海天然氣 水合物富集規(guī)律與開(kāi)采基礎(chǔ)研究” 項(xiàng)目之課題六 “南海北部天然氣水合物的地球 化學(xué)異常特征研究” （ 編號(hào)： 2009CB219506近） 期研究取得了新的成果。1圓滿(mǎn)完成了取樣工作5月 13日至 6月 11日，“南海北部天然氣水合物的地球化學(xué)異常特征研究” 課題組搭載廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局 “海洋四號(hào)” 船，在廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局技術(shù)方 法、實(shí)驗(yàn)測(cè)試所、區(qū)域地質(zhì)調(diào)查所、 礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查所等業(yè)務(wù)所技術(shù)人員的幫助下， 在南海北部陸坡水合物賦存區(qū)東沙群島西南活動(dòng)冷泉區(qū)、 2007 年神狐海域水合 物鉆探區(qū)及 ODP 1144、1145和 1146站位等區(qū)域， 利用大型重力活塞取樣、 重力

3、取樣和保真取樣手段， 完成沉積物巖心取樣工作， 合計(jì)完成取樣站位 9 個(gè)，取得 沉積物巖心 15 個(gè)，每個(gè)巖心樣品長(zhǎng)度為 308-838cm。為課題研究任務(wù)的順利開(kāi) 展打下了良好基礎(chǔ)。對(duì)樣品顯微結(jié)構(gòu)、自生礦物、孔隙水組分進(jìn)行研究通過(guò) X 射線(xiàn)衍射和掃描電鏡觀察表明，采自南海北部瓊東南盆地的沉積物樣品中存在 具有天然氣水合物和甲烷滲漏指示意義的自生碳酸鹽、硫酸鹽和草莓狀 framboids 黃鐵礦， 自生礦物組合和顯微結(jié)構(gòu)特征與冷泉沉積物類(lèi)似， 屬微生物成因。 沉積物孔隙水化學(xué)組分分 析結(jié)果顯示，隨著埋藏深度加深，SO42-、Ca2+、Mg 2+和 Sr2+濃度明顯降低， Mg2+/Ca2+和S

4、r2+/Ca2+比值急劇增加， 這些地球化學(xué)特性與世界上天然氣水合物產(chǎn)區(qū)的淺表層沉積物孔隙 水中離子濃度異常吻合較好， 沉積物中頂空氣游離烴的分析結(jié)果，以及孔隙水化學(xué) 組分的變化，特別是 SO42-、H2S 和甲烷含量的急劇變化，說(shuō)明研究區(qū)有豐富的氣 源，賦存水合物的可能性非常大， 同時(shí)指示了研究區(qū)硫酸鹽 -甲烷界面 (SMI)較淺， 位于海底之下 8m左右。暗示采樣站位深部可能具有油氣或天然氣水合物藏 。對(duì)采樣中元素地球化學(xué)賦存狀態(tài)同位素分析研究對(duì)南海北部陸坡九龍甲烷礁采集的兩個(gè)冷泉碳酸鹽巖樣品TVG-1 和 TVG-11進(jìn)行了礦物學(xué)、巖石學(xué)和碳氧同位素分析研究。 X-射線(xiàn)衍射分析 (XRD

5、)結(jié)果表明， 自生礦物主要為文石、白云石和高鎂方解石等，碎屑礦物含量較少。 TVG-11 中 存在大量的文石， 而 TVG-1只保留了已轉(zhuǎn)化為方解石的文石假象， 據(jù)此可以推斷 TVG-1的形成要早于 TVG-11。掃描電鏡觀察 (SEM)顯微結(jié)構(gòu)特征顯示，自生礦物 主要是通過(guò)細(xì)菌的厭氧氧化作用， 直接從冷泉中沉淀出來(lái)的。 碳、氧同位素測(cè)試 結(jié)果顯示，碳酸鹽巖具有強(qiáng) 13C虧損和一定程度的 18O富集的特征，TVG-1和 TVG-11 的13C值分別為-46.22 和-52.88 PDB，均低于-40 PDB，表明碳源于微生物 作用的甲烷厭氧氧化，是指示該海域存在冷泉的重要證據(jù)； TVG-1 和

6、 TVG-11 的 18O值分別為 3.19 和 4.07 PDB，存在一定程度的 18O富集。碳氧同位素和礦 物的顯微結(jié)構(gòu)特征都說(shuō)明九龍甲烷礁碳酸鹽巖是烴類(lèi)滲漏微生物作用而形成的 自生碳酸鹽巖， 可能是天然氣水合物分解引起的沉積， 顯示該區(qū)水合物存在的可 能性很大。上述成果發(fā)表在海洋學(xué)報(bào)、熱帶海洋和海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì)等刊物上。 （ 管紅香供稿 ） 科 技 交 流 短 信 中科院廣州生物醫(yī)藥與健康院承擔(dān)的艾滋病和病毒性肝炎等重大傳染病防 治國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng) “人 CD4和 CCR5轉(zhuǎn)基因兔作為 HIV-1 感染的動(dòng)物模型” 。 本項(xiàng)目將轉(zhuǎn)基因技術(shù)和動(dòng)物克隆技術(shù)相結(jié)合， 通過(guò)構(gòu)建基因打靶載體，

7、 將兔胎兒 成纖維細(xì)胞中的 CD4和 CCR5基因置換為人 CD4和 CCR5基因，通過(guò)核移植技術(shù)將 攜帶有人 CD4和 CCR5基因的細(xì)胞核移入去核的兔卵母細(xì)胞中，獲得轉(zhuǎn)基因克隆 兔胚胎，再經(jīng)胚胎移植技術(shù)獲得表達(dá)人 CD4和 CCR5基因的轉(zhuǎn)基因克隆兔子。對(duì) 其進(jìn)行 HIV-1 攻毒實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證它作為 HIV-1 感染 /AIDS 模型的可行性。與 NHP 相比，通過(guò)本研究獲得的轉(zhuǎn)基因克隆兔不僅能感染 HIV-1 ，可發(fā)展到 AIDS，而且 家兔體型小、 繁殖快、 易飼養(yǎng)和價(jià)格便宜， 其作為藥物和疫苗評(píng)價(jià)模型的優(yōu)勢(shì)顯 著。與小鼠模型相比，該模型的優(yōu)勢(shì)在于： DNA和蛋白序列更接近人；不需要移

8、 植人的淋巴組織； 操作要求不高， 可通過(guò)簡(jiǎn)單繁殖大規(guī)模擴(kuò)增， 利于在眾多實(shí)驗(yàn) 室中廣泛推廣； 保持正常的免疫系統(tǒng)， 可作為疫苗和藥物的評(píng)價(jià)模型； 動(dòng)物體型 較大，便于多次取材和長(zhǎng)期觀察， 并特別利于 HIV-1 的性傳播、 黏膜免疫和陰道 殺菌劑的研究。省微生物所承擔(dān)的國(guó)家“ 863 項(xiàng)目”耦合微生物脫硫、脫氮和脫色降解的高 效廢水厭氧處理新技術(shù)取得了重要進(jìn)展： 構(gòu)建了耦合脫硫和硫回收的新型厭氧 反應(yīng)器（厭氧折流板反應(yīng)器， ABR）裝置并進(jìn)行了 ABR脫硫研究，脫硫率 80%以 上；培養(yǎng)和選育了厭氧功能的硫酸鹽還原菌 4 株；構(gòu)建了具有綠色熒光蛋白 （GFP）標(biāo)記的基因工程菌，完成偶氮染料高

9、效脫色菌 S12與 GFP的基因重組， 在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了能對(duì)三大類(lèi)不同結(jié)構(gòu)的染料脫色的四半胱氨酸 - 雙砷標(biāo)記的 熒光示蹤染料脫色基因工程菌的構(gòu)建； 建立了指導(dǎo)厭氧生物處理系統(tǒng)調(diào)試和運(yùn) 行的分子微生物檢測(cè)技術(shù)，包括微生物免培養(yǎng)的分析技術(shù)如變性梯度凝膠電泳 （ DGG）E、熒光原位雜交（ FISH）、基因克隆技術(shù)，配合傳統(tǒng)的揮發(fā)性污泥濃度 （MLVS）S、污泥濃度（ MLSS）、SVI（污泥指數(shù)）等指標(biāo)和電子顯微鏡觀察，形成 了一套快速、 準(zhǔn)確的環(huán)境檢測(cè)新技術(shù)， 為建立指導(dǎo)廢水處理運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)； 利用厭氧折流板反應(yīng)器建立了高效的厭氧氨氧化工藝及其運(yùn)行參數(shù)， 形成厭氧條 件下脫氮的活性污泥培養(yǎng)和馴化方法；發(fā)表研究論文 14 篇，其中 9 篇為 SCI 收錄論文， 1篇為國(guó)內(nèi)核心期刊論文， 4 篇為國(guó)內(nèi)會(huì)議論文。省生態(tài)環(huán)境與土壤所承擔(dān)的國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目 “腐殖質(zhì)與 Fe（III） 協(xié)同 介導(dǎo)的水稻土有機(jī)氯還原脫氯機(jī)理” 取得階段成果。 主要針對(duì)土壤有機(jī)氯環(huán)境污 染問(wèn)題，提出腐殖質(zhì) /Fe（III） 協(xié)同介導(dǎo)的還原脫氯機(jī)制， 以達(dá)到土壤有機(jī)氯原位 修復(fù)目的。 經(jīng)過(guò)一年研究工作， 已完成了供試水稻土的采集與基本性質(zhì)的分析 測(cè)定，鐵氧化物的制備，并進(jìn)行 XRD、BET等表征