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山西右玉县林业局:让塞上绿洲更秀美******

  山西右玉县林业局——

  让塞上绿洲更秀美(新时代新征程新伟业)

  本报记者 乔 栋

  冬月的头几天,地处山西省西北角的朔州市右玉县,迎来一场寒潮,最低气温降到零下25摄氏度。

  右玉县林业局办公室里,几名工作人员围在退化林改造图前讨论正酣,技术员赵守忠则趴在电脑前,给作业图斑逐个编号。

  经过70多年的绿色接力,人工造林近170万亩,治理沙化土地200多万亩,右玉从曾经风沙成患的不毛之地,变成如今林木绿化率达57%的塞上绿洲。

  “党的二十大报告提出‘坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理’。林业工作者重任在肩。”右玉县林业局局长刘占彪说,“目前右玉的宜林荒山已经基本绿化,我们将坚持系统观念,加强林业生态建设,全面提升生态服务功能,让塞上绿洲更秀美。”

  人防技防并举,更好守护森林

  “老孙,牛羊没有上山吧?”看到护林员孙志刚,右玉县林业局森林资源保护巡查队队长马有春远远打着招呼。“放心吧,围栏都好着呢!”孙志刚裹了裹棉服。每天,护林员们到了自己的“责任田”,就在手机应用上签到,随后将林区情况拍照上传。

  “这么大的林地面积,仅靠我们巡查队几个人巡护,难免出纰漏。”马有春介绍,近些年,右玉县相继选聘900多人组成护林员队伍,通过手机应用、摄像头覆盖,加大管理和巡查力度,牲畜毁林等情况大为减少。

  护林设施装备也有提升。走在山上,每隔一段距离便出现一所“小红房”,这是2021年以来建的,以便护林员遮风避雨。

  护林员驾驶的电动三轮车后备箱里,装着铁锹等。“现在,我们林业局不光有护林员和森林资源保护巡查队伍,还有一支森林公安队伍。”刘占彪说,这些年,右玉县推行了县乡村党政“一把手”负总责的林长制,并在林业局建立起3支成熟的护林队伍,形成了从线索发现到执法处置的护林流程。

  伴着车上喇叭“护林防火”的宣传声,马有春将车开上了五道岭。站在最高处,环顾四周,目及之处皆是樟子松与油松。这里也因此有了很动听的名字——松涛园。

  走进松涛园,见到很多沙棘树以及树上挂着的“小白房”,约足球般大小。往里一瞧,被粘住的黑色虫子动弹不得。“这是沙棘木蠹蛾。通过雌性气味诱捕的方式,降低了虫害。”正在林间收集虫害情况的森林病虫害防治股负责人郝志鹏告诉记者,近年来,在传统的人防基础上,右玉县林业局将技防应用提升,“我们根据虫害特点,综合运用生物防治、物理防治,将全县林业有害生物成灾率控制在千分之三以下。”

  坚持系统治理,绿化提质增效

  清晨,沿着已冻成冰河的苍头河行进,一会儿便进入湿地公园。即便是冬季,仍能清晰看出层次分明的林木:远处挺立着樟子松与油松,呈现大片墨绿色;中间的柠条与落叶松,枝杈伸向天空;近岸,枯灰的沙棘林里,一串串色彩饱满的黄色沙棘果,让人眼前一亮。

  这层次立体、搭配丰富的林木,令赵守忠颇感欣慰。“这块区域,山水林田湖草各种要素齐全。”他说,“在右玉育苗殊为不易。我们多年重点关注的是树能不能种下去、种下去能不能成活。因此很长一段时间,右玉的造林绿化处在‘上规模’阶段。”

  如今,坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理,右玉的绿化,已从以前的单一种树转向林业综合生态治理。在苍头河湿地恢复治理中,采用了乔灌草立体栽植模式,科学种植山桃、山杏、樟子松等10多个品种。

  同行的林业局工作人员杨峰华从手机里翻出两张对比图片:几年前,苍头河湿地公园植被稀疏、品种单一;现在,苍头河的夏天变得花红柳绿、五彩斑斓。“实践证明,这样搭配,不仅景观更加好看,涵养生态的效果也更显著,水质常年保持在Ⅲ类以上。”杨峰华说。

  现在的右玉林业人,更加注重对建成林的挖潜增效。“一是对五六十年前种下的以‘小老杨’为代表的退化林,逐步以樟子松、云杉等树种补植替代;二是对以柠条为代表的低效林,补种沙棘等经济林,完善种植结构。”赵守忠说。

  过右卫古城朝着东北方向驶去,很快便到了李达窑乡马头山脚下。眼前的一行行柠条地间,2022年新栽的沙棘苗并不显眼,却孕育着来年的希望。

  “老李,今年的柠条地都改造完了吗?”见到赵守忠,林地的主人李云生一点都不陌生。20年前他们因“绿”相识,那时的马头山还是流沙肆虐之地。

  李云生是右玉县的绿化名人。2002年,他从驾校校长岗位辞职,回到李达窑乡,投身这万亩荒山绿化。当年,赵守忠一次次爬上马头山,帮李云生作规划:“沟底种杏树,阴坡栽油松,梁上建个小苗圃,你这将来就是个‘绿色银行’。”如今,规划都已变成现实。

  与李云生并肩缓步上坡,赵守忠继续帮李云生作着规划:“低效林改造,就从你这儿开始,给大伙儿做个示范。”

  赵守忠介绍,按照规划,右玉县将于2023年完成低效林改造8000亩,未来5年计划改造12万亩低效林、退化林。

  补短板强弱项,壮大绿色产业

  “沙棘雄株不长果实,因此栽种时要牢记8∶1的雌雄配比,同时注意1米间距,方便日后管理……”这天,右玉县沙棘研究所所长曹满受县林业局委托,给两家沙棘造林专业合作社开展培训。

  沙棘种植在右玉历史悠久,在近几年的绿化造林中,沙棘成为主力树种,栽植面积已达28万亩。全县孵化出12家沙棘加工企业,形成亿元产业。同时,产业短板也开始突显:非标准化种植的沙棘林,雄株比例偏高,管护不及时,导致产果量少;沙棘企业加工方式较为粗放,产业附加值不高。

  为此,近两年,右玉县林业局不断推广沙棘标准化种植,同时协助对接县沙棘研究所、省农科院等科研院所,为企业沙棘产品多样化转型、营养成分检测等提供帮助。

  步入沙棘加工企业集中的梁威工业园区,许多果农开着农用车,满载着沙棘枝驶入各家工厂。在山西献果园生物科技股份有限公司,负责人翟慎霞介绍:“去年右玉县主办的右玉沙棘研讨会,为我们对接上下游市场开阔了思路。从今年开始,林业局还在苍头河两岸推广标准化栽种沙棘,以后的沙棘果原料就不愁了。”

  在刘占彪的办公桌上,一份《右玉县林草产业高质量发展规划》放在一摞材料的最上面。“党的二十大报告提出‘推动绿色发展,促进人与自然和谐共生’。”刘占彪说,“我们将坚持生态立县,大力推动苗圃种植、生态旅游等绿色产业发展,让绿色资产更多惠及群众。”

  从右卫古城东门直行2里地,来到右玉县国营苗圃。从这培育的优质苗木,不仅在右玉各地生根发芽,还销往内蒙古、河北等地,年销量30多万株。

  记者到达时,正好遇到李达窑乡的赵梓来找苗圃中心主任赵宝平。“樟子松苗这两年价格有点低,你了解市场,给我支支招,哪些树种现在更受欢迎?”赵梓开门见山。

  赵梓在李达窑乡牵头成立育苗合作社,建了占地150亩的自营苗圃,主要培育油松、樟子松和云杉。“我常来这里学习,了解最新育苗技术和市场动向。”赵梓说,这几年,光靠培育油松苗,社员年均收入超过2万元。在赵宝平等林业人的努力与带动下,右玉如今已是远近闻名的育苗基地,培育各种苗木5万多亩。

  “如今的右玉是天然‘碳库’。”刘占彪说,最近,右玉整合了40.49万亩的碳中和示范林,并积极推动第一笔“生态林折算成碳减排量”进行交易,“我们将继续积极探索林草生态产品价值实现路径,让老百姓分享更多的生态红利。”(人民日报)

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诺奖问答| 2022 年诺贝尔化学奖授予点击化学和生物正交化学,有哪些信息值得关注?******

  相比起今年诺贝尔生理学或医学奖、物理学奖的高冷,今年诺贝尔化学奖其实是相当接地气了。

  你或身边人正在用的某些药物,很有可能就来自他们的贡献。

诺奖问答| 2022 年诺贝尔化学奖授予点击化学和生物正交化学,有哪些信息值得关注?

  2022 年诺贝尔化学奖因「点击化学和生物正交化学」而共同授予美国化学家卡罗琳·贝尔托西、丹麦化学家莫滕·梅尔达、美国化学家巴里·夏普莱斯(第5位两次获得诺贝尔奖的科学家)。

  一、夏普莱斯:两次获得诺贝尔化学奖

  2001年,巴里·夏普莱斯因为「手性催化氧化反应[1] [2] [3]」获得诺贝尔化学奖,对药物合成(以及香料等领域)做出了巨大贡献。

  今年,他第二次获奖的「点击化学」,同样与药物合成有关。

  1998年,已经是手性催化领军人物的夏普莱斯,发现了传统生物药物合成的一个弊端。

诺奖问答| 2022 年诺贝尔化学奖授予点击化学和生物正交化学,有哪些信息值得关注?

  过去200年,人们主要在自然界植物、动物,以及微生物中能寻找能发挥药物作用的成分,然后尽可能地人工构建相同分子,以用作药物。

  虽然相关药物的工业化,让现代医学取得了巨大的成功。然而随着所需分子越来越复杂,人工构建的难度也在指数级地上升。

  虽然有的化学家,的确能够在实验室构造出令人惊叹的分子,但要实现工业化几乎不可能。

  有机催化是一个复杂的过程,涉及到诸多的步骤。

  任何一个步骤都可能产生或多或少的副产品。在实验过程中,必须不断耗费成本去去除这些副产品。

  不仅成本高,这还是一个极其费时的过程,甚至最后可能还得不到理想的产物。

  为了解决这些问题,夏普莱斯凭借过人智慧,提出了「点击化学(Click chemistry)」的概念[4]。

  点击化学的确定也并非一蹴而就的,经过三年的沉淀,到了2001年,获得诺奖的这一年,夏普莱斯团队才完善了「点击化学」。

  点击化学又被称为“链接化学”,实质上是通过链接各种小分子,来合成复杂的大分子。

  夏普莱斯之所以有这样的构想,其实也是来自大自然的启发。

  大自然就像一个有着神奇能力的化学家,它通过少数的单体小构件,合成丰富多样的复杂化合物。

  大自然创造分子的多样性是远远超过人类的,她总是会用一些精巧的催化剂,利用复杂的反应完成合成过程,人类的技术比起来,实在是太粗糙简单了。

  大自然的一些催化过程,人类几乎是不可能完成的。

  一些药物研发,到了最后却破产了,恰恰是卡在了大自然设下的巨大陷阱中。

   夏普莱斯不禁在想,既然大自然创造的难度,人类无法逾越,为什么不还给大自然,我们跳过这个步骤呢?

  大自然有的是不需要从头构建C-C键,以及不需要重组起始材料和中间体。

  在对大型化合物做加法时,这些C-C键的构建可能十分困难。但直接用大自然现有的,找到一个办法把它们拼接起来,同样可以构建复杂的化合物。

  其实这种方法,就像搭积木或搭乐高一样,先组装好固定的模块(甚至点击化学可能不需要自己组装模块,直接用大自然现成的),然后再想一个方法把模块拼接起来。

  诺贝尔平台给三位化学家的配图,可谓是形象生动[5] [6]:

诺奖问答| 2022 年诺贝尔化学奖授予点击化学和生物正交化学,有哪些信息值得关注?

  夏普莱斯从碳-杂原子键上获得启发,构想出了碳-杂原子键(C-X-C)为基础的合成方法。

  他的最终目标,是开发一套能不断扩展的模块,这些模块具有高选择性,在小型和大型应用中都能稳定可靠地工作。

  「点击化学」的工作,建立在严格的实验标准上:

  反应必须是模块化,应用范围广泛

  具有非常高的产量

  仅生成无害的副产品

  反应有很强的立体选择性

  反应条件简单(理想情况下,应该对氧气和水不敏感)

  原料和试剂易于获得

  不使用溶剂或在良性溶剂中进行(最好是水),且容易移除

  可简单分离,或者使用结晶或蒸馏等非色谱方法,且产物在生理条件下稳定

  反应需高热力学驱动力(>84kJ/mol)

  符合原子经济

  夏尔普莱斯总结归纳了大量碳-杂原子,并在2002年的一篇论文[7]中指出,叠氮化物和炔烃之间的铜催化反应是能在水中进行的可靠反应,化学家可以利用这个反应,轻松地连接不同的分子。

  他认为这个反应的潜力是巨大的,可在医药领域发挥巨大作用。

  二、梅尔达尔:筛选可用药物

  夏尔普莱斯的直觉是多么地敏锐,在他发表这篇论文的这一年,另外一位化学家在这方面有了关键性的发现。

  他就是莫滕·梅尔达尔。

诺奖问答| 2022 年诺贝尔化学奖授予点击化学和生物正交化学,有哪些信息值得关注?

  梅尔达尔在叠氮化物和炔烃反应的研究发现之前,其实与“点击化学”并没有直接的联系。他反而是一个在“传统”药物研发上,走得很深的一位科学家。

  为了寻找潜在药物及相关方法,他构建了巨大的分子库,囊括了数十万种不同的化合物。

  他日积月累地不断筛选,意图筛选出可用的药物。

  在一次利用铜离子催化炔与酰基卤化物反应时,发生了意外,炔与酰基卤化物分子的错误端(叠氮)发生了反应,成了一个环状结构——三唑。

  三唑是各类药品、染料,以及农业化学品关键成分的化学构件。过去的研发,生产三唑的过程中,总是会产生大量的副产品。而这个意外过程,在铜离子的控制下,竟然没有副产品产生。

  2002年,梅尔达尔发表了相关论文。

  夏尔普莱斯和梅尔达尔也正式在“点击化学”领域交汇,并促使铜催化的叠氮-炔基Husigen环加成反应(Copper-Catalyzed Azide–Alkyne Cycloaddition),成为了医药生物领域应用最为广泛的点击化学反应。

诺奖问答| 2022 年诺贝尔化学奖授予点击化学和生物正交化学,有哪些信息值得关注?

  三、贝尔托齐西:把点击化学运用在人体内

  不过,把点击化学进一步升华的却是美国科学家——卡罗琳·贝尔托西。

诺奖问答| 2022 年诺贝尔化学奖授予点击化学和生物正交化学,有哪些信息值得关注?

  虽然诺奖三人平分,但不难发现,卡罗琳·贝尔托西排在首位,在“点击化学”构图中,她也在C位。

  诺贝尔化学奖颁奖时,也提到,她把点击化学带到了一个新的维度。

  她解决了一个十分关键的问题,把“点击化学”运用到人体之内,这个运用也完全超出创始人夏尔普莱斯意料之外的。

  这便是所谓的生物正交反应,即活细胞化学修饰,在生物体内不干扰自身生化反应而进行的化学反应。

  卡罗琳·贝尔托西打开生物正交反应这扇大门,其实最开始也和“点击化学”无关。

  20世纪90年代,随着分子生物学的爆发式发展,基因和蛋白质地图的绘制正在全球范围内如火如荼地进行。

  然而位于蛋白质和细胞表面,发挥着重要作用的聚糖,在当时却没有工具用来分析。

  当时,卡罗琳·贝尔托西意图绘制一种能将免疫细胞吸引到淋巴结的聚糖图谱,但仅仅为了掌握多聚糖的功能就用了整整四年的时间。

  后来,受到一位德国科学家的启发,她打算在聚糖上面添加可识别的化学手柄来识别它们的结构。

  由于要在人体中反应且不影响人体,所以这种手柄必须对所有的东西都不敏感,不与细胞内的任何其他物质发生反应。

  经过翻阅大量文献,卡罗琳·贝尔托西最终找到了最佳的化学手柄。

  巧合是,这个最佳化学手柄,正是一种叠氮化物,点击化学的灵魂。通过叠氮化物把荧光物质与细胞聚糖结合起来,便可以很好地分析聚糖的结构。

  虽然贝尔托西的研究成果已经是划时代的,但她依旧不满意,因为叠氮化物的反应速度很不够理想。

  就在这时,她注意到了巴里·夏普莱斯和莫滕·梅尔达尔的点击化学反应。

  她发现铜离子可以加快荧光物质的结合速度,但铜离子对生物体却有很大毒性,她必须想到一个没有铜离子参与,还能加快反应速度的方式。

  大量翻阅文献后,贝尔托西惊讶地发现,早在1961年,就有研究发现当炔被强迫形成一个环状化学结构后,与叠氮化物便会以爆炸式地进行反应。

诺奖问答| 2022 年诺贝尔化学奖授予点击化学和生物正交化学,有哪些信息值得关注?

  2004年,她正式确立无铜点击化学反应(又被称为应变促进叠氮-炔化物环加成),由此成为点击化学的重大里程碑事件。

诺奖问答| 2022 年诺贝尔化学奖授予点击化学和生物正交化学,有哪些信息值得关注?

  贝尔托西不仅绘制了相应的细胞聚糖图谱,更是运用到了肿瘤领域。

  在肿瘤的表面会形成聚糖,从而可以保护肿瘤不受免疫系统的伤害。贝尔托西团队利用生物正交反应,发明了一种专门针对肿瘤聚糖的药物。这种药物进入人体后,会靶向破坏肿瘤聚糖,从而激活人体免疫保护。

  目前该药物正在晚期癌症病人身上进行临床试验。

  不难发现,虽然「点击化学」和「生物正交化学」的翻译,看起来很晦涩难懂,但其实背后是很朴素的原理。一个是如同卡扣般的拼接,一个是可以直接在人体内的运用。

「  点击化学」和「生物正交化学」都还是一个很年轻的领域,或许对人类未来还有更加深远的影响。(宋云江)

  参考

  https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2001/press-release/

  Pfenninger, A. Asymmetric Epoxidation of Allylic Alcohols: The Sharpless Epoxidation[J]. Synthesis, 1986, 1986(02):89-116.

  Rao A S . Addition Reactions with Formation of Carbon–Oxygen Bonds: (i) General Methods of Epoxidation - ScienceDirect[J]. Comprehensive Organic Synthesis, 1991, 7:357-387.

  Kolb HC, Finn MG, Sharpless KB. Click Chemistry: Diverse Chemical Function from a Few Good Reactions. Angew Chem Int Ed Engl. 2001 Jun 1;40(11):2004-2021.

  https://www.nobelprize.org/uploads/2022/10/popular-chemistryprize2022.pdf

  https://www.nobelprize.org/uploads/2022/10/advanced-chemistryprize2022.pdf

  Demko ZP, Sharpless KB. A click chemistry approach to tetrazoles by Huisgen 1,3-dipolar cycloaddition: synthesis of 5-acyltetrazoles from azides and acyl cyanides. Angew Chem Int Ed Engl. 2002 Jun 17;41(12):2113-6. PMID: 19746613.

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