红铝

轰动中国生物学界的韩春雨：当“网红”有点累　　石家庄气温30摄氏度，有些闷热，略显陈旧的实验大楼里没有电梯，绿色的围墙很容易让人联想起八十年代的教学楼。这里是河北科技大学的分子药物学研究室，研究人员高峰和记者们都在等韩春雨的到来，高峰被记者们团团围住，被问着各种各样的问题，他的神情略显羞涩，一边说一边无意瞥着实验室门口。　　韩春雨是谁？他是河北科技大学生物科学与工程学院生命科学系副教授，他在基因编辑技术上的最新发现轰动了中国生物学界，甚至也触动了世界生物学界。　　清华大学医学院教授鲁白评价说，在一所不太有名的大学，我们自己培养出的科研人员也能做出这样的成果，能够和美国的最新技术叫板，是一件了不起的事情。　　韩春雨，理学博士，现任河北科技大学生物科学与工程学院生命科学系副教授，硕士研究生导师。2000 年9 月开始攻读中国协和医科大学/ 中国医学科学院博士研究生，师从分子生物学专家、中国科学院院士强勤。　　“突然感觉成为网红了”　　深蓝色的T恤、绿色的马甲、休闲裤和运动鞋、背着一个小包、板寸，这一身打扮的韩春雨面带笑容地走进实验室，如果不是在实验室采访，他可能更会被人们认作是文玩市场的店家。　　“平时这里不会有这么多人，忽然一批一批人聚集到这里，这么备受关注，还不太习惯。”韩春雨摘掉包，一边坐下一边说。从进入五月开始，“轰炸式”信息打破了他原本安静的生活。在今年文章获得发表之后，韩春雨的邮箱和电话被祝贺和索要研究系统的信息挤爆了，最多的一天接收了近100封邮件，来自世界各地，包括美国、瑞典、法国、德国等等。　　“之前的CRISPR-Cas9基因编辑技术已经给了人们一个启迪，防御系统可能成为基因编辑工具，很多嗅觉灵敏的科学家开始将目光转向了Ago——一个庞大的蛋白质家族。2014年，有两篇已发表的论文分别明确提出了两种Ago蛋白质在基因编辑方面的可能，这两篇文章帮我理清了研究Ago的头绪后，两个月得出成果。”韩春雨说。　　原本韩春雨觉得这项成果也只能引起业界的广泛关注，毕竟基因编辑技术的研究过程和原理是非常深奥的科学问题，而且解释起来很难科普化，让他没想到的是，一大波非科研背景媒体在等着他。　　“我忽然觉得自己变成网红了。”韩春雨笑着说。不过他说，这几天当“网红”确实有点累了。　　第四代基因编辑技术出炉　　虽然人类的基因目前已经得到测序，但是却还有90%以上的基因是“暗物质”，人们不知道它的原理和意义，有了基因编辑工具后，相当于把手术刀送到了细胞中去进行编辑或删除，这就可以知道某个基因的功能，如果能将这项技术应用到人身上，或许将惠及艾滋、乙肝，以及癌症等重大人类疾病。　　NgAgo的全拼是Natronobacterium gregoryi Argonaute，韩春雨团队是在格氏嗜盐碱杆菌中发现的NgAgo，并通过实验证明了Ago家族可以切割基因。　　目前，世界上最成熟的基因编辑技术是CRISPR-Cas9，Cas家族通过RNA来寻找替换的序列，比之前就有的操作蛋白质的基因编辑技术更方便可用。近几年内关于Cas的研究层出不穷，优缺点尽显，也成为了科学家们最常用的一种基因编辑技术。　　基因组是DNA，而DNA是碱基互补配对的，那么，如何让蛋白识别基因呢?RNA 上有碱基，可以与细胞内的靶点配对的，就可以将蛋白带到需要识别的基因上进行剪切，这是Cas9的工作原理。而Ago则不再利用RNA做基因编辑，而使用DNA，因为RNA有可能会形成不规则线团，所以就不能配对了，而DNA不会这样。所以在Ago系统中，蛋白整合了ssDNAguide，所以理论上减少了二级结构的干扰。但是不能说Ago技术比Cas技术更精准，这还有待进一步论证。　　不过，Ago相比于Cas的确有一个最大的卖点，就是基因组上有好多位点，GC含量特别高，这就导致相应的gRNA二级结构很容易形成，根本无法结合靶点，而gDNA则受影响很小。这也是Ago的优势所在。　　不过科学家们在此之前都没有找到研究Ago的线索，尽管很多科学家已经开始怀疑Ago能够切割基因，所以韩春雨就是这个第一个找到线索并完成实验的人。　　韩春雨打开了Ago基因编辑技术的大门，之后还有更多的东西等待探索。北京大学生命科学学院院长饶毅评价说，韩春雨的工作对基因编辑技术的推进作用是国际一流的。与现有CRISPR相比，可以看到的优点是新技术使用DNA，因而更稳定，但还需要更多的研究才能真正比较二者优缺点以及适用范围的异同。此外，韩春雨在条件有限的情况下做出这样的工作，让我们更加关注中国广大科技工作者。　　“两次失败让我不能再跟随”　　韩春雨对Crisper-Cas基因编辑技术的研究从2012年开始，直到2014年，这两年却成为了他“屡战屡败”的两年，却也成就了他今天的光辉。　　2012年开始，韩春雨带着他的科研团队全身心投入到对Crisper-Cas基因编辑技术的研究之中，当时进行的是植物的基因编辑。韩春雨已经成功地实现了用Cas进行植物基因编辑，但是他们想进一步得到更完整的结论，没有立即成文发表。就在半年后的某一天早晨，韩春雨在网上看到了与他的研究相似度极高的研究成果，并且已发表。“我知道，我们白干了。”　　在非常沮丧的同时韩春雨也在思考，看来光靠科学的敏感性是不能赢的，如此单纯地跟随别人的研究终究没有出路。所以他决定要在自己的研究中加入设计。所以，他决定改进Crisper-Cas这个系统。　　但是当他的实验进行到一半的时候，又出现了一篇综述性文章，其中列举了几十种Crisper-Cas改造的可能性。“其中的一种与我们的方法极其相似，这就给了很多条件比我们实验室更好的实验室提示，如果展开同步竞争，输的可能性更大。我们又可以放弃了。”韩春雨说，“世界上的聪明人真是多啊!”时间转眼到了2013年年底。　　如何解释这两次失败呢?“屡战屡败，屡败屡战是做科研必备的品质。失败受挫后会带来新的力量。”韩春雨说。　　副教授能有上下两层实验室　　由于韩春雨很早就关注基因编辑技术，并从事相关研究，所以，即便他没有在一线城市的国家级科研院所从事研究，但他依然自信已经站在了科技的前沿。　　有人说，科研已经进入了一个扁平化时代，从信息获取的角度来说，科研是完全平等的，韩春雨完全同意这个观点。“一根网线撑起半边天”，世界上所有的科学家能看到的文献都是相同的，所以，人才是最关键的因素。　　在采访的过程中，韩春雨多次提到自我反省，在他看来，自我反省和一套完整的理论体系是他的制胜法宝。“如果把自己培养成MIT(麻省理工学院)的人才，即使身处HIT依然会很牛。”“HIT是什么?”记者问，“河北科技大学呀!”韩春雨笑着说。　　但这不妨碍他发现国际一流基因编辑技术。　　当被问到如何看待媒体所说的实验室条件“艰苦”的问题时，韩春雨笑着环顾了一下四周说：“有哪个副教授能有上下两层实验室?”这套研究室是在他进校时配备的，并非自己投入了资金贷款购买。而媒体中传说的“飞鸽牌离心机”是他们“众多”的离心机之一，只是因为没有坏所以没扔掉，最好的一台离心机进入实验室大约5年时间，是一台日本日立离心机。离心机是基础实验的必备仪器，提取DNA或RNA 都需要，当别人占用别的离心机的时候，就可以用这台飞鸽离心机做“替补”。　　无论是韩春雨还是他的学生高峰都认同一点，实验设备够用就行，“我只做我能完成的实验”，韩春雨说。“如果真的有是因为设备而无法完成的实验呢?”记者继续追问，“不会发生这样的事。”他打了一个比方，如果大家同样买鞋，别人买的是阿玛尼，他们则买的是国产旅游鞋，能走路是我们追求的共同特性。　　不过韩春雨也坦言，高级的设备会提高科研的速度，所以在此次论文发表之后，他们最担心的也是别人用更先进的设备跟随他们的成果进行后续研究，如果不够快，就又被比下去了。　　在此次成果发表之后，韩春雨已经向学校申请了新的科研设备，用他的话说，是一堆设备，总价值约300万，是目前已有实验设备的2倍还多。“这些设备都是有成果之后才去申请的，这是知识分子的本分，不能空手套白狼，我有我坚守的道德。”　　对于没有出国读博这件事，韩春雨说，还是那句话，信息时代是扁平的，唯一的影响可能就是英语不如出过国的人好，在写论文的时候需要“费点劲儿”。　　韩春雨说，在这里做科研很好，不用受太多的限制，可以尽情发挥，如果去到“中”级、“央”级的实验室可能就会有更多的外界影响。所以，他也拒绝了想请他加入的“条件更好”的实验室。“我可以按照自己的思路做自己的科研，这就是我所追求的。”　　(本文由北京科技报社全媒体中心采编制作。原创作品，谢绝转载。)

据美国《每日科学》网站7月27日报道，英国牛津大学科学家利用目前世界上最具威力的软X射线激光轰击金属，制成了透明状态的铝。这一研究成果可对行星科学以及核聚变能利用有所启示。相关论文发表在《自然—物理学》(Nature Physics)杂志上。 　　透明铝之前仅在科幻小说中存在，由于电影《星际迷航4》而名满天下。由牛津大学科学家所领导的国际研究团队，将所有能量聚焦在直径小于人类头发粗细1/20的点上，利用自由电子激光装置(FLASH)产生短脉冲，轰击样本中每个铝原子的核心电子，而不破坏金属内的晶体结构，从而使铝金属在极端紫外线辐射的状态下变得近乎透明。这表明，极强的X射线源可催生新的物质状态。但这一效应仅能持续极短时间，约40飞秒左右。 　　牛津大学物理学院的贾斯汀沃克说：“我们所研制的是之前从未有人涉及的新态物质。透明铝只是一个开始，我们正在研发的物质的物理性质与大型行星内部的状况紧密相关 我们还希望通过研究此种物质，能对同样需要高强度激光内爆激发的小型恒星的生成过程有更清晰的了解 有朝一日在地球上也能对核聚变的能量加以利用。” 　　沃克教授表示：“我们实验的非凡之处在于仅利用高强度激光这一个步骤就将普通的铝转化为了新态的物质材料。在某些特定方面，其表现得如同我们已将每个铝原子转化为了硅原子，这就如同你发现可以利用光源将铅转化为金一样神奇!” 　　这一发现因比世界上任何同步加速器都亮100亿倍的新辐射源的发展而变得可能。德国汉堡电子同步加速器中心的自由电子激光装置(FLASH)能产生极短的软X射线脉冲，其每条脉冲的能量都比能供应一整个城市电力的发电厂还要强劲。研究人员坚信，这一光化电离方式是研制类似新态物质的理想方式，这也将为行星科学、天体物理学和核聚变能利用等不同领域的进一步研究提供有效帮助。

项目背景　　中盐安徽红四方股份有限公司是中国盐业股份有限公司控股，合肥市工业投资控股公司参股组建的化工企业，位于安徽省合肥市循环经济示范园。经过五十多年的发展，形成了以煤化工、盐化工、精细化工、化工新材料和新能源为核心的多元化产业新格局。目前拥有10余家子公司，总资产130亿元。　　电化车间生产的氯化氢气体中含有微量氯， 当氯含量超标时，将会严重影响下游VCM合成工段的安全性，所以合成炉出口氯化氢中的游离氯，成为了监控的重点目标。厂区概览图项目概述　　2014年2月，中盐安徽红四方股份有限公司携手聚光科技（杭州）股份有限公司（以下简称“聚光科技”），新上了氯化氢总管出口的氯化氢中的游离氯监测项目，为装置的安全和工艺的精确控制保驾护航。项目仪表选用聚光科技专为氯碱行业氯化氢合成炉出口——氯化氢中游离氯监测而开的OMA-3010 Cl2&HCl分析仪。　　本项目包括两台OMA-3010 Cl2&HCl分析仪，采用二选一的联锁方式，任何其中一台分析仪测得游离氯超标时，将启动下游氯乙烯合成装置的紧急停车系统。分析系统取样口来源于氯化氢合成出口总管，对样气中的氯化氢浓度和游离氯含量进行监测。项目建设　　OMA-3010 Cl2&HCl分析仪是聚光科技针对氯碱行业特别推出的解决方案。该系统采用OMA-3000系列在线紫外光纤光谱分析仪和高耐腐预处理系统，可同时分析工业过程气中的微量Cl2和高浓度HCl，且支持自动Cl2双量程切换，能在高腐蚀性环境中长期稳定的工作。 项目现场图项目价值　　聚光科技OMA-3010 Cl2&HCl分析仪投用四年多来，系统工作稳定，仪器测量值与实验室人工分析偏差≤1%，尤其是游离氯检测灵敏，不仅保障生产装置的安全，防止Cl2含量超标与C2H2发生剧烈反应导致爆炸；还为工艺的优化提供了良好的支持，提高了H2利用率和HCl合成率，优化HCl与C2H2原料气配比。同时，大大减少了仪器自身的维护量和正常的备品备件消耗量。