中国科学院力学研究所2004年科研工作总结与思考

2004年，力学所以国家科技中长期规划和中国科学院中长期科技发展规划的制定为牵引，以筹划进入中科院院“三期”创新、争取承担“十一丑，国家和中科院重大科研项目为动力，持续、多层面地进行了研究所发展规划的论证．在此基础上提出了发展蓝图，即6个主要的学科方向（微重力科学和空间技术、高温气体动力学与跨大气层飞行、微尺度力学与微系统、工艺力学与材料设计、海洋与环境工程、生物力学与生物工程），4个科研平台（微重力科学平台、高超声速飞行技术平台、微／跨尺度力学平台、海洋工程研究平台）包含的基本科学问题是复杂介质和极端条件下的力学行为． 2004年，力学所成功主办了以“第24届世界激波大会”、“第六届世界计算力学大会”（联合）为代表的3次大型国际会议；郑哲敏院士当选工UTAM执委．这是力学所不断提升和国内外学术交流的深入和广泛程度的具体体现．

Enseñanza de la ortografía basada en los principios de la programación neurolingüística.

Se presenta memoria final de proyecto educativo que propone la elaboración de un material para la enseñanza de la ortografía en educación primaria a través de un método que pretende reforzar la memoria visual mediante unas fichas en las que aparecen diferentes palabras que el alumnado debe deletrear y memorizar. Se realiza en el CEIP El Carambolo en Camas, Sevilla. Los objetivos son: adaptar los principios de la programación neurolingüística a la enseñanza de la ortografía; elaborar y evaluar un material gráfico que sirviera para la enseñanza de la ortografía; utilizar en el desarrollo del programa informático un lenguaje de autor, tipo de neobook, que sea fácil de manejar y así permitir a los profesores añadir ejercicios para la enseñanza de las palabras correspondientes al vocabulario personal de cada alumno .

Programa de intervención para mejorar las relaciones interpersonales en el alumnado.

Se presenta memoria final de proyecto educativo que propone una serie de intervenciones para la investigación y resolución de conflictos en el aula. Se realiza en el IES Cervantes en Camas, Sevilla. Los objetivos son: conseguir un clima de aula adecuado y acorde con una cultura de paz y diálogo; desarrollar habilidades sociales tanto a nivel del alumnado como del profesorado; desarrollar un programa de educación en valores en todos los grupos de alumnado.

Información y comunicación : funciones en la moderna educación.

Se pretende determinar las pautas del proceso de educación-información-comunicación. Los medios de comunicación surgen como simples instrumentos de ocio y entretenimiento, y después como fuente de información, y, por tanto, fuente de educación. Junto a la cultura adquirida en la escuela, después se recible la cultura que difunden los Medios de Comunicación Social, que está continuamente presente, y que nos permite seguir aprendiendo y recibir información de un mundo muy cambiante. Utiliza como fuentes una bibliografía selectiva sobre educación, información y comunicación; entrevistas personales con profesionales de la función informativa, educadores, informadores y comunicólogos; bibliografía de la Unesco; y una encuesta-consulta al profesorado de BUP y COU. Los medios de comunicación son unos medios de educación, cultura y entretenimiento permanentes. Sin embargo, pueden servir para educar o para deseducar. Por ejemplo, pueden ser eficaces al servicio de una determinada ideología. Todo depende del uso o abuso que de ellos se haga.

Astrocytes and human cognition: Modeling information integration and modulation of neuronal activity

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Baccharis napaea (Asteraceae, Astereae): a new species of subgen. Tarchonanthoides sect. Coridifoliae from the subtropical highlands of southern Brazil

Baccharis napaea, a new species belonging to subgen. Tarchonanthoides sect. Coridifoliae is described and illustrated. The new species is compared to and distinguished from the sympatric species B. coridifolia, B. erigeroides, and B. scabrifolia, and from the allopatric B. bicolor. Baccharis napaea occurs in open subtropical highland grasslands and the edges and open glades of subtropical mixed forests on the south Brazilian plateau. Additionally, a distribution map and description of habitat and conservation status of the new species are presented.

Analysis of zinc oxide nanoparticles as a potential mutagen of respiratory epithelia

Metallische Nanopartikel und ihre Oxide (z.B. ZnO NP, TiO2 NP und Fe2O3 NP) werden aufgrund ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften häufig als Additive in der Reifenproduktion, in Katalysatoren, Lebensmitteln, Arzneimitteln und Kosmetikprodukten verwendet. Künftig wird ein kontinuierlicher Anstieg der industriellen Anwendung (~ 1663 Tonnen im Jahr 2025) mit gesteigerter Freisetzung in die Umwelt erwartet, was zwangsläufig zu einer vermehrten Aufnahme über das respiratorische Epithel führt. Metalldampffieber ist als gesundheitsschädigender Effekt von Metalloxid-haltigen Aerosolen (z.B. ZnO) nach Inhalation bekannt. Immunreaktionen, wie beispielsweise Entzündungen, werden häufig mit der Entstehung von Sauerstoffradikalen (ROS) in Verbindung gebracht, die wiederum zu DNA-Schäden führen können. Drei mögliche Ursachen der Genotoxität werden angenommen: direkte Interaktion von Nanopartikeln mit intrazellulären Strukturen, Interaktion von Ionen dissoziierter Partikel mit intrazellulären Strukturen sowie die Entstehung von ROS initiiert durch Partikel oder Ionen.rnDie vorliegende Studie befasst sich mit den Mechanismen der Genotoxizität von ZnO Nanopartikeln (ZnO NP), als Beispiel für metallische Nanopartikel, im respiratorischen Epithel. In der Studie wurde gezielt die intrazelluläre Aufnahme und Verteilung von ZnO NP, deren Toxizität, deren DNA schädigendes Potential sowie die Aktivierung der DNA damage response (DDR) analysiert.rnEs konnten kaum internalisierte ZnO NP mittels TEM detektiert werden. Innerhalb der ersten Sekunden nach Behandlung mit ZnO NP wurde spektrofluorometrisch ein starker Anstieg der intrazellulären Zn2+ Konzentration gemessen. In unbehandelten Zellen war Zn2+ in granulären Strukturen lokalisiert. Die Behandlung mit ZnO NP führte zu einer Akkumulation von Zn2+ in diesen Strukturen. Im zeitlichen Verlauf verlagerten sich die Zn2+-Ionen in das Zytoplasma, sowie in Zellkerne und Mitochondrien. Es wurde keine Kolokalisation von Zn2+ mit den frühen Endosomen und dem endoplasmatischen Retikulum beobachtet. Die Vorbehandlung der Zellen mit Diethylen-triaminpentaessigsäure (DTPA), als extrazellulärem Komplexbildner, verhinderte den intrazellulären Anstieg von Zn2+ nach Behandlung mit den Partikeln.rnDie Behandlung mit ZnO NP resultierte in einer zeit- und dosisabhängigen Reduktion der zellulären Viabilität, während die intrazelluläre ROS-Konzentrationen in den ersten 30 min leicht und anschließend kontinuierlich bis zum Ende der Messung anstiegen. Außerdem verringerte sich das mitochondriale Membranpotential, während sich die Anzahl der frühapoptotischen Zellen in einer zeitabhängigen Weise erhöhte. rnDNA Doppelstrangbrüche (DNA DSB) wurden mittels Immunfluoreszenz-Färbung der γH2A.X foci sichtbar gemacht und konnten nach Behandlung mit ZnO NP detektiert werden. Die Vorbehandlung mit dem Radikalfänger N-Acetyl-L-Cytein (NAC) resultierte in stark reduzierten intrazellulären ROS-Konzentrationen sowie wenigen DNA DSB. Die DNA Schädigung wurde durch Vorbehandlung mit DTPA ganz verhindert.rnDie Aktivierung der DDR wurde durch die Analyse von ATM, ATR, Chk1, Chk2, p53 und p21 mittels Western Blot und ELISA nach Behandlung mit ZnO NP überprüft. Der ATR/Chk1 Signalweg wurde durch ZnO NP nicht aktiviert. Die Komplexierung von Zn2+ resultierte in einer verminderten ATM/Chk2 Signalwegaktivierung. Es zeigte sich, dass das Abfangen von ROS keinen Effekt auf die ATM/Chk2 Signalwegaktivierung hatte.rnZusammengefasst wurde festgestellt, dass die Exposition mit ZnO NP in der Entstehung von ROS, reduzierter Viabilität und vermindertem mitochondrialem Membranpotential resultiert, sowie zeitabhängig eine frühe Apoptose initiiert. ZnO NP dissoziierten extrazellulär und wurden schnell als Zn2+ über unbekannte Mechanismen internalisiert. Die Zn2+-Ionen wurden im Zytoplasma, sowie besonders in den Mitochondrien und dem Zellkern, akkumuliert. Die DDR Signalgebung wurde durch ZnO NP aktiviert, jedoch nicht durch NAC inhibiert. Es wurde gezeigt, dass DTPA die DDR Aktivierung komplett inhibierte. Die Behandlung mit ZnO NP induzierte DNA DSB. Die Inhibition von ROS reduzierte die DNA DSB und die Komplexierung der Zn2+ verhinderte die Entstehung von DNA DSB.rnDiese Daten sprechen für die Dissoziation der Partikel und die hierbei freigesetzten Zn2+ als Hauptmediator der Genotoxizität metallischer Nanopartikel. rn