重大項目簡報2009-7

1、中國科學(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家 973 計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 感染的動物模型” 省微生物所承擔(dān)的 863 項目“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)的水稻土有機氯還原脫氯機理”取得階段成果國家 973 計劃天然氣水合物地球化學(xué)課題研究取得新成果由中國科學(xué)院廣州天然氣水合物研究中心承擔(dān)的國家 973

2、計劃“南海天然氣 水合物富集規(guī)律與開采基礎(chǔ)研究” 項目之課題六 “南海北部天然氣水合物的地球 化學(xué)異常特征研究” （ 編號： 2009CB219506近） 期研究取得了新的成果。1圓滿完成了取樣工作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” 船，在廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局技術(shù)方 法、實驗測試所、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， 合計完成取樣站位 9 個，取得 沉積物巖心 15 個，每個巖心樣品長度為 308-838cm。為課題研究任務(wù)的順利開 展打下了良好基礎(chǔ)。對樣品顯微結(jié)構(gòu)、自生礦物、孔隙水組分進行研究通過 X 射線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 。對采樣中元素地球化學(xué)賦存狀態(tài)同位素分析研究對南海北部陸坡九龍甲烷礁采集的兩個冷泉碳酸鹽巖樣品TVG-1 和 TVG-11進行了礦物學(xué)、巖石學(xué)和碳氧同位素分析研究。 X-射線衍射分析 (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 主要是通過細菌的厭氧氧化作用， 直接從冷泉中沉淀出來的。 碳、氧同位素測試 結(jié)果顯示，碳酸鹽巖具有強 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)特征都說明九龍甲烷礁碳酸鹽巖是烴類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、熱帶海洋和海洋地質(zhì)與第四紀地質(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 治國家科技重大專項 “人 CD4和 CCR5轉(zhuǎn)基因兔作為 HIV-1 感染的動物模型” 。 本項目將轉(zhuǎn)基因技術(shù)和動物克隆技術(shù)相結(jié)合， 通過構(gòu)建基因打靶載體，

7、 將兔胎兒 成纖維細胞中的 CD4和 CCR5基因置換為人 CD4和 CCR5基因，通過核移植技術(shù)將 攜帶有人 CD4和 CCR5基因的細胞核移入去核的兔卵母細胞中，獲得轉(zhuǎn)基因克隆 兔胚胎，再經(jīng)胚胎移植技術(shù)獲得表達人 CD4和 CCR5基因的轉(zhuǎn)基因克隆兔子。對 其進行 HIV-1 攻毒實驗，以驗證它作為 HIV-1 感染 /AIDS 模型的可行性。與 NHP 相比，通過本研究獲得的轉(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)和價格便宜， 其作為藥物和疫苗評價模型的優(yōu)勢顯 著。與小鼠模型相比，該模型的優(yōu)勢在于： 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， 可通過簡單繁殖大規(guī)模擴增， 利于在眾多實驗 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價模型； 動物體型 較大，便于多次取材和長期觀察， 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)的國家“ 863 項目”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)建了能對三大類不同結(jié)構(gòu)的染料脫色的四半胱氨酸 - 雙砷標記的 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 行的分子微生物檢測技術(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)）等指標和電子顯微鏡觀察，形成 了一套快速、 準確的環(huán)境檢測新技術(shù)， 為建立指導(dǎo)廢水處理運行奠定了基礎(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篇為國內(nèi)核心期刊論文， 4 篇為國內(nèi)會議論文。省生態(tài)環(huán)境與土壤所承擔(dān)的國家自然科學(xué)基金項目 “腐殖質(zhì)與 Fe（III） 協(xié)同 介導(dǎo)的水稻土有機氯還原脫氯機理” 取得階段成果。 主要針對土壤有機氯環(huán)境污 染問題，提出腐殖質(zhì) /Fe（III） 協(xié)同介導(dǎo)的還原脫氯機制， 以達到土壤有機氯原位 修復(fù)目的。 經(jīng)過一年研究工作， 已完成了供試水稻土的采集與基本性質(zhì)的分析 測定，鐵氧化物的制備，并進行 XRD、BET等表征