自然降解

p style=" text-indent: 2em " 在英国《自然· 电子学》杂志14日在线发表的一篇动物研究论文中，美国科学家介绍了一种可移植、可伸展的应变及压力传感器，可以在有效使用期结束后自然降解。该装置将用于实时监测受损软组织所受的微弱应力和压力变化，有助于为患者设计个性化的康复方案。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器技术早已“轻松”应用于多种不同的环境，它们能集成到小型化的发射器或接收器系统中，也能与人体直接接触服务于医疗应用。这其中，可降解传感器是一种新兴技术，它们在预定的使用期限结束后会自然降解，因此不需要通过二次手术取出来。 /p p style=" text-indent: 2em " 但是，生物相容性微传感器的生产目前还是一个非常耗时和昂贵的过程，现有的这类传感器的感应性能十分有限，或是其生物相容性还未经证明。 /p p style=" text-indent: 2em " 此次，美国退伍军人事务部研究人员佩吉· 福克斯、斯坦福大学鲍哲南及他们的同事，报告了一种由完全生物可相容材料构成的、可伸展、可生物降解的应变及压力传感器。这一可移植传感器具有高灵敏度，能够区分小到0.4%的应变和12Pa的压力（一粒盐产生的压力）变化。 /p p style=" text-indent: 2em " 为了测试该传感器的生物相容性，研究团队将其移植进一只大鼠的背部。在移植手术8周后，未观察到负面炎症反应（除了第1周出现初期炎症反应）。 /p p style=" text-indent: 2em " 研究人员表示，他们能够控制传感器的降解，使其寿命与组织愈合所需的时长一致。此外，经过一定的设计，在降解过程中，该传感器的灵敏度也不会有明显下降。 /p p style=" text-indent: 2em " 针管有一次性的，医疗电子仪器也可以有一次性的。可降解的生物传感器一旦进入实用，我们就可以将很多临床定性描述转为量化指标，病人的恢复快慢可显示在屏幕上，痛觉程度也不再模糊。医生的工作将因此大大便利。 /p

近岸海域中，常常会产生抗生素的残留，这些残留对海洋生物甚至人类健康产生了威胁。光降解是抗生素在海洋环境中重要的非生物降解途径，包括直接光降解和间接光降解，其中，间接光降解是表层水体中抗生素的重要转化途径。溶解有机物可通过光照作用产生活性中间体参与间接光降解反应，是影响抗生素间接光降解的关键性因素。由于溶解有机物结构组成的复杂性，目前国际上关于溶解有机物对抗生素间接光降解的影响机制尚不明确。多年来，中国水产科学研究院黄海水产研究所渔业环境优化与循环水处理技术创新团队针对这一科学问题展开了深入研究，揭示了溶解有机物结构组成在磺胺类抗生素间接光降解过程中的关键作用，阐明了海水中关键环境因子对间接光降解的影响机理。近日，相关研究成果发表在环境科学与生态学领域期刊《整体环境科学》和《环境污染》上。溶解有机物的结构组成对磺胺类抗生素间接光降解的影响机制 黄海水产研究所供图据了解，该研究以溶解有机物的结构、性质以及环境中pH、盐度、硝酸根、碳酸氢根等关键因子为影响因素，首次系统阐明了近海海水中溶解有机物对磺胺类抗生素光降解的影响机制。研究发现，溶解有机物通过产生活性中间体，有效促进了磺胺类抗生素的间接光降解；溶解有机物中陆源类腐殖质组分对磺胺类抗生素间接光降解的影响要显著强于海源类腐殖质组分；pH、盐度、硝酸根和碳酸氢根均可通过改变活性中间体的稳态浓度影响磺胺类抗生素的间接光降解。团队进一步研究表明，由于具有高的芳香性，陆源类腐殖质组分能够较好促进磺胺类抗生素的间接光降解；低分子量的溶解有机物比高分子量的溶解有机物对磺胺类抗生素间接光降解的促进作用更显著；由于具有较高的芳香性和陆源类腐殖质物质，亲水性酸、亲水性碱和疏水性酸是影响磺胺类抗生素间接光降解的主要组分。这些研究结果揭示了磺胺类抗生素在我国近岸渔业水域光降解过程的反应动力学及降解机理，为准确掌握近岸海域环境中抗生素的归趋和评估其生态环境风险提供了理论依据。相关研究得到国家自然科学基金、山东省自然科学基金、崂山实验室项目和中国水产科学研究院创新团队等项目的支持。

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近日，国家发展改革委、生态环境部、工业和信息化部、住房城乡建设部、农业农村部、商务部、文化和旅游部、市场监管总局、供销合作总社等9部门联合印发《关于扎实推进塑料污染治理工作的通知》，明确禁限不可降解塑料袋、一次性塑料餐具、一次性塑料吸管等一次性塑料制品的政策边界和执行要求，对疫情防控等突发事件期间用于应急保障的一次性塑料制品予以豁免。相比2008年“限塑令”主要是针对于流通使用环节，这次的“禁塑令”不仅聚焦于使用环节，也关注到了生产、流通、使用、回收、处置的全过程。在政策方面，“禁塑令”没有不顾实际情况搞“一刀切”，指出用于盛装散装生鲜食品、熟食、面食等商品的塑料预包装袋、连卷袋、保鲜袋等，不在禁止之列 “禁塑令”扩大到“餐饮打包外卖服务以及各类展会活动”。从技术角度看，环保替代塑料吸管有多种选择，而可降解塑料抗摔性、耐热性、防腐性等方面的提升空间是另一个问题。这也意味着我国可降解塑料将迎来发展机遇。到2030年，预计我国可降解塑料需求量可到428万吨，市场规模可达855亿元。2020年底“禁塑令”工作目标从材料与环保协调发展角度看, 使用源于自然并可回归于自然的无机矿物作为填料部分取代高分子材料生产塑料制品是目前的可行方案之一。近年研究表明，碳酸钙等无机粉体材料在制造环境友好塑料材料方面发挥了重要作用。实现了提高塑料制品尺寸的稳定性、提高塑料制品的硬度和刚性、改善塑料加工性能、提高塑料制品的耐热性、改进塑料的散光性、降低塑料制品成本等多重优势。碳酸钙有利于塑料材料的降解，聚乙烯(PE)薄膜中有碳酸钙粉末时，在填埋后碳酸钙有可能与CO2和H2O反应，生成溶于水的Ca(HCO3)2而离开薄膜。留下的微孔，将增大聚乙烯塑料接触周围空气和微生物的面积，从而有利于进一步降解。同时，填加碳酸钙有利于PE焚烧。燃烧时，塑料溶化容易形成黏壁现象，无机粉体加入能够使得这一问题得到极大改善。在PE塑料材料中添加了大量碳酸钙，其效果不仅体现在塑料材料的减量上，且焚烧时可减少对大气污染，减少尾气中有害气体的排放量, 特别是与焚烧热氧降解剂配合使用，对遏止二恶英产生有十分重要意义。近几年日本等国开发了可焚烧PE塑料薄膜袋用来作为盛放焚烧垃圾发电专用袋。随着中国禁塑行动的进行，超细重质碳酸钙、轻质碳酸钙和纳米碳酸钙由于价格相对低廉，又可促进塑料降解，环境友好，在可降解塑料中的添加比例会越来越大，市场前景会越来越广阔。广西贺州是全国的重钙粉体生产基地和人造岗石生产基地，被授予中国“重钙之都”和“岗石之都”称号。目前，贺州市年产重质碳酸钙粉体达800万吨，产品市场占有量达到60%以上。广西贺州也是珠海欧美克仪器用户最集中的区域之一，在深耕非矿行业二十余载的岁月里，欧美克的仪器质量和品牌口碑不断得到贺州“钙帮”老板们一致认可。Topsizer 激光粒度分析仪碳酸钙根据品种不同有多种不同的粒径和不同的表面涂层特性。欧美克Topsizer激光粒度仪应用于测试碳酸钙微粉，在短短几分钟的时间内就可以完成覆盖从纳米到毫米级别范围的测量。可以实现生产过程中以及最终产品的质量中对碳酸钙的粒度的监测和控制。其次，通过优化的产品设计，Topsizer可以为客户提供高准确性、高重复性和高重现性的数据。图3和表2显示了同一GCC（立磨）样品分成三等份样品的重复性结果，由同一台Topsizer仪器测量。图4和表3显示了三台不同的Topsizer仪器所测量的同一批次的重复性粒度分布。图3：方法重复性：同一台Topsizer仪器测量同一批GCC中三种不同样品的粒度分布表2：同一台Topziser仪器测量同一批GCC的三等份试样的粒度分布图4：系统重现性：用三台不同的Topsizer仪器测量同一批GCC的粒度分布表3：用三台不同的Topsizer仪器测量同一批GCC的粒径分布最重要的是，激光粒度仪测试过程比较简单，很容易掌握测试方法，对测试人员的要求不高，从样品制备到测试可以在几分钟内完成质控把关。随着后疫情时期的经济反弹，广大碳酸钙企业在这一难得机遇面前，可以通过增加碳酸钙与塑料的亲合性的活化处理及采用粒度仪进行良好的粒径控制，开发出可降解塑料用高填充比例高制品性能的碳酸钙专用产品，提高碳酸钙产品附加值，促进碳酸钙产业的发展。欧美克仪器也在仪器性能和日常维护上为广大碳酸钙企业提供及时全面的技术支持，例如针对行业集中区域客户的免费上门回访维护等系列售后增值服务活动（点击文字了解相关活动），以及多场碳酸钙行业专场直播课程等。扫描二维码报名专题直播课始终坚持“以客户为中心”的服务宗旨，欧美克作为国内最著名的颗粒测量仪器制造商、高新技术企业及广东省工程技术研究中心，始终致力于粉体行业粒度检测与控制技术的不断提高，为客户提供先进的物超所值的粒度测量仪器，服务及整体解决方案，为粉体行业创新发展提供强有力的支撑！参考资料：1. 欧美克仪器.《碳酸钙的激光衍射粒度分析报告》2. 腾讯新闻.《从“纸上谈兵”到“落地有声” “禁塑令”要突破两大难点》；3. 矿材网.《后疫情下，中国禁塑行动为碳酸钙行业带来大机遇！》

近期，中科院合肥研究院固体所环境材料与污染控制研究部孔令涛研究员团队提出了一种在氮化碳纳米片上锚定单原子的预组装策略，制备出系列单原子负载氮化碳类芬顿催化剂并用于水中四环素污染物的降解，将催化活性提升了1-2个数量级。相关研究成果发表在Separation and Purification Technology 上。 　　类芬顿是一种以自由基为主要活性物种的反应，H2O2和PMS(过硫酸盐)是两种常用的类芬顿氧化剂，由于两者产生的自由基的半衰期短，利用效率低，因此可通过缩短自由基向污染物分子的迁移距离提高催化效率。目前，单原子材料已被证明对氧化剂具有较好的活化作用。氮化碳是一种二维富氮材料，其具有纳米片结构、可调节的比表面和较高的稳定性，是一种很好的单原子催化剂支撑材料；同时，其丰富的氮元素可以为金属离子的嵌入提供理想位点，形成独特的配位结构和电子构型。因此，将金属原子固定在氮化碳纳米片上，可将自由基限制在污染物附近，从而有效提高类芬顿催化效率。 　　鉴于此，研究人员提出了一种具有广谱通用的热解配位聚合预组装策略，将单原子(如Cu、Fe、Co、Mn等)锚定在氮化碳纳米片上，并证明了它们在类芬顿催化中的通用性。作为概念性验证，研究选择单原子铜催化剂(SA-Cu-CN)作为四环素(TC)降解和机理阐述的模型材料。SA-Cu-CN的类芬顿催化活性相比于研究中使用的其他材料提高了1-2个数量级。EPR分析和淬灭实验表明该催化体系中？OH和SO4？-的生成对降解TC起着至关重要的作用。结合超高液相色谱-质谱分析与DFT理论计算，对TC的降解路径及产物毒性进行了分析鉴定，SA-Cu-CN类芬顿催化剂显示出对有机污染物的深度处理能力。此外，通过相同的制备方法合成了SA-Fe-CN、SA-Co-CN和SA-Mn-CN等系列单原子催化剂，均表现出较好的类芬顿催化活性。该研究对发展类芬顿催化剂及其在水处理领域的应用具有十分重要意义。 　　上述工作得到了国家重点研究开发计划、国家自然科学基金、安徽省自然科学基金及合肥研究院院长基金等项目的资助。图1. CN和SA-Cu-CN的形貌和结构表征。图2. SA-Cu-CN的类芬顿催化性能探究。图3. 四环素降解的路径分析以及其产物的鉴定和毒性评估。

生活中有很多闪闪发光的包装，化妆瓶、水果盘等等，但它们很多是由有毒和不可持续的材料制成的，会造成塑料污染。最近，英国剑桥大学的研究人员找到了一种方法，可以从纤维素（植物、水果和蔬菜的细胞壁的主要组成部分）中制造出可持续、无毒、且可生物降解的闪光剂。相关论文发表在11日的《自然材料》杂志上。　　这种闪光剂由纤维素纳米晶体制成，是通过结构色来改变光线，从而焕发出鲜艳的颜色。在自然界中，譬如蝴蝶翅膀和孔雀羽毛的闪光，都是结构色的杰作，这种色彩经历一个世纪也不会褪色。　　研究人员称，利用自组装技术，纤维素可以产生色彩鲜艳的薄膜。通过优化纤维素溶液和涂层参数，研究小组能够完全控制自组装过程，从而使材料可以成卷地大规模制造。他们的工艺与现有的工业规模机器兼容。使用商业上可获得的纤维素材料，只需几个步骤就能转化为含有这种闪光剂的悬浮液。　　在大规模地生产出纤维素薄膜后，研究人员将它们研磨成用于制造闪光或效果颜料的大小的颗粒。这种颗粒可生物降解，不含塑料，无毒。此外，与传统方法相比，该过程的能源密集度要低得多。　　他们的材料可用来替代化妆品中广泛使用的塑料闪光颗粒和微小的矿物颜料。传统颜料，如日常使用的闪光粉，属于不可持续材料，而且会污染土壤和海洋。一般的颜料矿物必须在800℃的高温下加热才能形成颜料颗粒，这也不利于自然环境。　　该团队制备的纤维素纳米晶体薄膜可以用“卷到卷”工艺大规模制造，就像用木浆造纸一样，首次将这种材料工业化制造。　　在欧洲，化妆品行业每年使用约5500吨微塑料。该论文资深作者、剑桥大学优素福哈米德化学系的西尔维亚维格诺里尼教授表示，他们相信这种产品可以彻底改变化妆品行业。　　将来，研究人员还将进一步优化生产过程，并使该种闪光剂商业化。

中国科学院生态环境中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室刘倩等在天然酶诱导的塑料生物降解技术方面取得进展。相关成果以“High-efficiency degradation of PET plastics by glutathione S-transferase under mild conditions”为题，在线发表于Environmental Science & Technology(Environ. Sci. Technol. 2024, DOI: 10.1021/acs.est.4c02132)。　　塑料污染问题在全球范围内对环境和生态构成了重大威胁。应对这一挑战需要创新方法，特别是在塑料生物降解领域。塑料通常被认为是化学惰性、耐生物降解。虽然之前的研究已经发现一些能够降解塑料的酶，但大多数都是微生物酶或人造工程酶。　　本研究发现PET塑料可以在温和的条件下被哺乳动物体内天然存在的酶高效降解，包括II期代谢同工酶——谷胱甘肽S-转移酶(GST)、I期代谢酶——细胞色素P450和胰蛋白酶。在环境或生理条件下，PET塑料的降解率可达到98.9%，降解速率为2.6 gL-1h-1。这一发现揭示了一种生物手段解决塑料污染的潜在的新途径。　　图1. GST、CYP450、胰蛋白酶等天然酶诱导的塑料降解示意图　　在降解机制方面，之前报道的微生物和工程酶基本上都是基于水解反应。本研究提出了一种新的PET降解机制，即通过氮化和氧化作用的PET单体裂解和释放。这一发现丰富了对塑料降解所涉及的机制和途径的理解。此外，在人血清样本中也测试了这种方法，结果表明GST能在人血清中降解PET塑料，表明塑料在真实生物和人体中降解的可能性，有助于更好地了解塑料在生物体中的代谢和归趋。　　该技术目前已经获得中国发明专利(ZL202110114200X)和美国发明专利(US 11,952,468B2)授权。　　该论文的通讯作者为刘倩研究员，第一作者为中心毕业生黄秀(现为四川大学华西公共卫生学院(华西第四医院)特聘副研究员)。该工作得到了国家自然科学基金委国家杰出青年基金、面上项目、青年基金以及四川大学引进人才科研启动经费资助等项目的支持。　　相关论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.est.4c02132

p 　　近日，中国科学院上海有机化学研究所的黄正课题组和加州大学尔湾分校管治斌课题组合作，在聚乙烯废塑料降解研究方面取得重大进展，相关成果于6月17日以“Efficient and selective degradation of polyethylenes into liquid fuels and waxes under mild conditions”(温和条件下高效选择性降解聚乙烯制备液体燃料和石蜡)为题在Science Advances杂志上在线发表(Sci. Adv., 2016, 2, e1501591)。该研究工作得到优秀青年科学基金(21422209)和重点项目(21432011)等的支持。 /p p 　　烃类物质(烷烃、烯烃、芳烃等)是化石能源的重要组成体，也是重要的基础化工原料。为应对绿色、可持续发展的挑战，一方面需要从自然界丰富的烃类物质出发，发展高效、原子经济性的合成技术，直接制备高价值化学品，实现“分子价值的增量” 另一方面也需要发展温和、实用的催化降解技术，将废弃的高分子量、稳定的烃类化学化工产品转化成可再次利用的小分子物质，避免对环境造成污染，实现“污染物质的减量”。黄正课题组发展了高效的金属有机催化方法和技术，在这两方面取得了重要突破。 /p p 　　烷烃由高键能、非极性C-C单键和Csp sup 3 /sup -H键组成，是最惰性的有机分子之一，其在合成化学中的应用价值较低。黄正课题组一直致力于烷烃催化转化方面的研究。该课题组先前发展了一类新型的PSCOP螯钳型铱金属有机配合物，其在烷烃脱氢反应中表现出非常高的催化活性，但是在直链烷烃脱氢过程中，由于催化剂具有烯烃异构活性，在反应后期阶段不可避免地生成内烯烃混合物作为主要产物。为解决该问题，他们巧妙地利用双金属催化一锅两步法进行烷烃末端高区域选择性硅基化，实现烷烃至直链烷基硅的高效催化转化(图1a)。催化体系包括由该课题组发展的PSCOP螯钳型铱金属有机络合物作为烷烃脱氢催化剂，将烷烃脱氢生成内烯烃混合物，吡啶二亚胺铁络合物作为串联烯烃异构和端烯烃硅氢化催化剂。该转化的关键在于：烷烃脱氢所生成的烯烃中间体快速异构，并通过铁催化剂对端烯烃选择性硅氢化促使内烯烃向端烯烃转化。该工作为烷烃选择性官能团化提供了新思路，相关成果发表在Nature Chemistry上(Nat. Chem.,2016, 8, 157 Conversion of alkanes to linear alkylsilanes using an iridium–iron-catalysed tandem dehydrogenation–isomerization–hydrosilylation 利用铑-铁催化的脱氢-异构化-硅氢化串联反应实现烷烃到直链烷基硅的转化)。 /p p 　　聚乙烯和烷烃结构单元相似，均由C-C单键和Csp sup 3 /sup -H键组成。聚乙烯是年产量　大的塑料产品(年产超过上亿吨)，由于其化学惰性，被弃置后难以降解构成“白色垃圾”主要成分。研究人员利用双金属催化交叉烷烃复分解策略，使用价廉量大的低碳烷烃作为反应试剂和溶剂，与聚乙烯发生重组反应，可有效降低聚乙烯的分子量。由于在反应体系中低碳烷烃过量存在，可多次参与和聚乙烯的重组反应，直至把分子量高至上百万的聚乙烯降解为适用于运输系统燃油的烷烃产品。该反应适用于 HDPE、 LDPE和 LLDPE的降解，且催化剂可以兼容商业级聚乙烯中包含的各类添加剂，并进一步被证明可应用于实际生活中所产生的聚乙烯废塑料瓶、废塑料膜和废塑料袋的降解(图1b)。相比较传统高温裂解方法，该方法具有反应条件相对温和，产物选择性高的优点。高温裂解方法往往需要超过400度反应温度，产生包括气、油、蜡、焦等非常复杂的混合物 产物包括直链烷烃、支链烷烃、烯烃、芳烃等，产品利用价值低。而且黄正等发展的降解方法温度较低(150-200度)，生成的产物以直链烷烃为主，且可以通过催化剂结构调控或反应时间控制，选择性生成可作为柴油的C9-C22烷烃或者聚乙烯蜡。这项研究成果得到了Nature、Science、Chemical & amp Engineering News等学术杂志的正面评论，并被《洛杉矶时报》、《华盛顿邮报》和新华网等国内外新闻媒体报道。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" tpxw2016-06-27-01.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/0b7ccaeb-e75f-4906-95ec-5a09ef3bc04a.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 图1. a) 烷烃选择性硅基化 b) 聚乙烯降解。 /strong /p p /p

在国家自然科学基金委的持续支持下，中国科学院化学研究所赵进才课题组在光催化降解有机污染物及其机理方面进行了十几年的系统深入研究，取得一系列重要研究进展。 　　低浓度、高毒性、难降解有机污染物是一类普遍存在、具有长期危害性的环境污染物，用传统方法很难处理。TiO2光催化可利用洁净的太阳光驱动反应，利用环境友好的分子氧为氧化剂，是消除这类污染物最有应用前景的方法之一。TiO2耐腐蚀，光、热和化学稳定性好，是目前最好的光催化体系。但TiO2只能利用紫外光(约占太阳光5%)，由于占太阳光主要部分的可见光的激发能较低，从传统半导体光催化的带-带激发原理上很难实现同时满足导带电子活化氧和价带空穴氧化水或污染物两个必需条件的可见光反应。因此，如何实现可见光反应是对TiO2光催化原理和应用提出的一个极大挑战。 　　赵进才课题组从1995年开始致力于染料污染物可见光光催化降解及其机理的研究。发现染料分子吸收可见光被激发后可以向TiO2导带注入电子实现电荷分离，通过半导体导带的媒介作用实现可见光照射下染料分子和空气中氧分子的同时活化，成功地将有机染料污染物氧化降解。揭示了一个与传统光催化有着本质区别的可见光光降解机理，该机理不涉及半导体的带-带吸收以及空穴的生成和反应，而是利用染料污染物分子吸收可见光诱发的活性自由基和分子氧的共同作用导致污染物降解。 　　通过对几十种染料污染物降解的研究，发现只要染料的电子激发态电位比TiO2导带电位更负，都能实现有效的电子注入进而降解，证明了该原理的有效性和普适性。该原理还在共存无色小分子污染物的氧化降解、卤代污染物的还原脱卤以及可见光光催化合成化学品等方面有着广泛的应用前景。相关研究成果先后在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Environ. Sci. Technol.等刊物上发表系列论文。 　　最近应英国皇家化学会综述期刊Chemical Society Reviews的邀请，撰写了题为“Semiconductor-mediated photodegradation of pollutants under visible-light irradiation”的综述论文 (Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 4206-4219)，系统地介绍了该课题组取得的相关研究成果。 　　最近，他们在光催化活化分子氧机理研究方面取得新进展。光催化反应过程中分子氧如何活化一直是该研究领域的一个关键科学问题。他们利用同位素标记等实验研究TiO2 光催化氧化醇类分子时，发现在反应过程中醇分子中的氧原子完全被氧分子中的一个氧原子所置换(置换率99%)生成相应的羰基化合物。基于顺磁共振、氧同位素标记拉曼光谱、动力学同位素效应等实验结果，揭示了与以往贵金属等催化氧化机理完全不同的TiO2光催化氧原子转移机理(Angew. Chem. Int. Ed., 2009, 48, 6081-6084，被选为Highly Important Paper (HIP)，并作为封面论文发表)。 　　在这一机理的指导下，他们进一步实现了通过TiO2表面吸附Bronsted酸来加速醇类分子的光催化转化，同时发现由于掺杂SiO2能增加酸的吸附位点，当用Bronsted酸对TiO2/SiO2复合光催化剂进行表面修饰后加速作用进一步加强。表面光谱滴定实验证实了质子能够有效促进TiO2表面形成的Ti-过氧化物中间物种的分解，进而使得表面光催化活性位点再生，因此加速了光催化循环和反应。该研究有助于深入理解TiO2光催化活化分子氧的微观机理，为今后制备新型光催化剂和调控光催化反应提供了重要的科学依据。相关研究成果发表在Angew. Chem. Int. Ed. (2010, 49, 7976-7979)，被选为VIP论文并作为内封面(Inside Cover)做了专门介绍，Nature China对此研究成果也做了评述 (Highlight)。

导语在实验过程中，最心累的莫过于好不容易提取的核酸却降解了。那么核酸为什么会发生降解呢，我们又该如何预防呢？关于核酸降解，你了解多少呢？让我们一起对核酸降解一探究竟吧。 什么是核酸 核酸是一种高分子化合物，核苷酸是构成核酸的基本单位。核酸水解后得到许多核苷酸，核苷酸是组成核酸的基本单位，即组成核酸分子的单体。一个核苷酸分子是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。根据五碳糖的不同可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸。如果5-碳糖是核糖，则形成的聚合物是RNA；如果5-碳糖是脱氧核糖，则形成的聚合物是DNA。 核酸降解本质 核酸降解是DNA/RNA分子中的碱基和戊糖间的氮糖苷键，或磷酸二酯键在物理因素、化学因素和生物因素等作用下发生水解，使DNA/RNA链发生断裂。核苷磷酸化酶：能分解核苷生成含氨碱基和戊糖的磷酸酯酶。广泛存在于生物体内,催化的反应可逆。可在核苷水解酶作用下继续分解核苷成嘌呤碱、嘧啶碱和戊糖。核苷水解酶：主要存在于植物和微生物体内，只水解核糖核苷。 核酸降解原因 DNA降解的因素很多，主要分为物理因素，化学因素和生物因素。一、物理因素：温度，机械剪切力、核酸的反复冻融、高温煮沸及辐射等。二、化学因素：PH值，水解反应，氧化反应等。三、生物因素：酶解及微生物侵染等作用。一、物理因素的影响★ 温度：高温条件下，RNA不稳定，易加速磷酸二酯键的水解，使核酸降解；★ 机械剪切力：包括剧烈震荡、搅拌、细胞突然至于低渗溶液中，以及让溶液快速通过狭长的孔道；★ 核酸的反复冻融、高温煮沸及辐射等，均会导致核酸的降解。二、化学因素影响水解★ PH值：氢离子参与催化磷酸二酯键、糖苷键的水解，但糖苷键比磷酸二酯键更易被酸水解。过高或过低的PH值都易破坏复键。核酸(特别是RNA)在碱性溶液中十分容易降解；★ 氧化反应：会氧化碱基中的含氨杂环，使其变性，从而改变一级与二级的核酸构象；★ 苯酚在空气中被氧化生成醌，它能够产生自由基，直接用于DNA的分离，会使磷酸酯键断裂，造成DNA的降解。三、生物因素影响★ 酶解：核酸酶可以催化水解多聚核苷酸链中的磷酸二酯键，直接破坏核酸的一级结构，使其降解。1.核酸酶(磷酸二酯酶)核酸内切酶：在环境或生物体内具有识别双链DNA分子中特定核苷酸序列，并由此切割DNA双链的核酸内切酶统称为限制性核酸内切酶。作用方式从多聚核苷酸链中间开始，在某一个位点切断磷酸二酯键。如DNase，RNase等。核酸外切酶：核酸外切酶的作用方式是从多聚核苷酸链的一端(3' -端或5' -端)开始，逐个水解切除核苷酸。如蛇毒磷酸二酯酶，牛脾磷酸二酯酶等。2.核苷酸酶(磷酸单酯酶)专一性的磷酸单酯酶：3' -核苷酸酶，5' -核苷酸酶非专一性磷酸单酯酶。★ 微生物侵染：微生物会将DNA作为营养物质或是其分泌的化学物质含酶。 预防降解的方法 预防RNA降解的方法:★ 去除环境中RNase酶的污染或强有力地抑制其活性。★ 获取样品后最好立即提取RNA，若无条件立即实验，应于-80℃液氮中保存样品，提取时取出样品后立即在低温下研磨裂解细胞，以防RNA降解。★ 在总RNA提取分离的最初阶段，联合使用Rnase的特异抑制剂，尽可能的灭活胞内的Rnase的活性。★ 避免样品的反复冻融。★ 保证裂解液的质量，裂解液的用量不足，也会导致RNA降解。★ RNA提取后，放入-80℃保存，防止降解。预防DNA降解的方法:★ 简化操作步骤，缩短提取过程，以减少各种有害因素对核酸的破坏；★ 减少化学物质对DNA的降解，为避免过酸、过碱对DNA双链中磷酸二酯键的破坏；★ 防止基因组DNA的生物降解，主要是DNase降解基因组DNA，Dnase需要二价金属阳离子Mg2+等的激活，可用EDTA等金属离子整合剂整合Mg2+以抑制Dnase的活性；★ 减少物理因素对DNA的降解，物理降解因素主要包括机械剪切力(如剧烈震荡、搅拌等)；★ 避免样品的反复冻融，可将DNA分装保存于缓存液中；★ 所有试剂应用无菌水配制，耗材经高温灭菌；★ 避免DNA的过高温处理等。

p style=" text-indent: 2em " 目前大量研究表明电刺激疗法在体外和体内均具有促进轴突快速定向再生，实现功能恢复的效果，但是目前提出的植入式电刺激器件新方案中还存在体积相对较大、不可降解需二次手术取出或者外部无线供能装置制备流程较复杂等一系列限制其临床转化的潜在问题。 /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " 周围神经损伤是周围神经干或其分支意外受到外界直接或间接创伤而发生损伤导致躯干和肢体的运动、感觉及自主神经功能障碍的一种临床病症。大量报道表明2.8%的创伤患者受到周围神经损伤的影响，且每年全世界约超过1百万人会遭受周围神经损伤疾病损害，严重影响患者的生活质量，部分患者甚至会因此而终身残疾。随着再生医学和组织工程的进步，组织工程化的人工神经导管得到了迅速发展，但自体神经移植仍是外周神经损伤修复的“金标准” ，而自体神经移植方法存在供体神经支配区永久性失神经功能丧失、供移植来源有限、供体部位的神经和缺损部位神经不匹配以及需要进行二次手术等问题。目前大量研究表明电刺激疗法在体外和体内均具有促进轴突快速定向再生，实现功能恢复的效果，但是目前提出的植入式电刺激器件新方案中还存在体积相对较大、不可降解需二次手术取出或者外部无线供能装置制备流程较复杂等一系列限制其临床转化的潜在问题。 /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " 近日，清华大学材料学院尹斓课题组开发了一种新型电刺激人工神经导管一体化的微型可降解电子器件，此类器件兼具人工神经导管的引导与长时间连续电刺激的双重作用，且其组成材料全部生物相容并在特定时间内发生降解且被人体所吸收或代谢，不需要进行二次手术取出。该研究成果以“A fully biodegradable and self-electrified device for neuroregenerative medicine”为题在国际著名学术期刊Science Advances上发表。 /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " 该研究采用Mg作为电池的负极，FeMn作为正极，体液为电解质溶液。此外，根据神经导管的力学性能与微观结构需求，对可降解电池的复合一体化神经导管的结构进行了设计，其中神经导管的最外层支架为多孔PCL，其主要作用为力学支撑，第二层为与神经组织力学性能相匹配的柔性PLLA-PTMC材料；最内层为PCL纤维薄膜，其主要作用为引导缺损神经再生。 /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " 此电刺激器件可在大鼠体内连续放电3天，且有限元计算得到电场强度分布范围为25?200 mV/mm，与促进DRG轴突生长、血旺细胞定向生长和PC12细胞增殖的电场强度范围区间相吻合。此外，此器件可在60℃的PBS溶液（pH为7.4）中约于56天内发生全部降解。 /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 544px height: 496px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/d7f5fe83-8c96-4562-a2dd-3b0f41c38e28.jpg" title=" 75173778d9f84ca2a67cb180b41a5a03from=pc.jpg" alt=" 75173778d9f84ca2a67cb180b41a5a03from=pc.jpg" width=" 544" height=" 496" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " 图1. 可降解电刺激器件的结构、放电性能与降解性能 /p p br/ /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " 在此基础上开展了此电刺激器件在体外对背根神经节细胞和血旺细胞的影响研究，分析了电刺激对胞内钙信号传导和所分泌神经营养因子的影响，发现此器件具有引导和促进轴突定向生长的作用，且能显著促进胞内钙离子的活性。此外，该器件还能促进血旺细胞的增值，且能显著促进其对BDNF, CNTF, NGF和VEGF的分泌。 img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/8c4e66b2-73a9-4ae2-85fd-6aa6c20b4eb5.jpg" title=" d201c3dc776c4ef4beae25fa610fe190from=pc.jpg" width=" 552" height=" 346" style=" width: 552px height: 346px " / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " 图2. 可降解电刺激器件对背根神经节细胞的影响结果 /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/1632f9ed-642f-45ee-bd59-6e6eca61240d.jpg" title=" 5e8d1450f79e45e79d695f13892abd57from=pc.jpg" width=" 568" height=" 273" style=" width: 568px height: 273px " / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " 图3. 可降解电刺激器件对血旺细胞的影响结果 /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " 此外，研究了此神经导管一体化电刺激器件对Sprague-Dawley大鼠坐骨神经10 mm缺损的修复效果，发现3周和9周后电刺激组的再生神经面积较空管组有显著增加，且可与自体神经移植组的再生神经面积相比拟，验证了此器件对神经的早期和中期神经再生的促进作用。通过对12周后再生神经组织和运动功能的研究，验证了电刺激对再生神经中轴突髓鞘化、靶肌肉的神经再支配和运动功能恢复的促进作用。 /p p style=" text-align: center " /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " img style=" width: 436px height: 295px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/a93960e8-99df-431a-bd30-4d83b582b532.jpg" title=" 3192d1b688de492cbdd66b2d2e363c0cfrom=pc.jpg" width=" 436" height=" 295" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " 图4. 手术过程和3周后再生神经荧光染色结果 /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 469px height: 524px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/15dc160f-479d-4532-b7aa-4b388fe9bd02.jpg" title=" 5ad3aabe9e87409180595df362d27b0bfrom=pc.jpg" alt=" 5ad3aabe9e87409180595df362d27b0bfrom=pc.jpg" width=" 469" height=" 524" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " 图5. 12周的再生神经髓鞘化、电生理、靶肌肉和运动功能结果 /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " 清华大学材料学院副教授尹斓为本文通讯作者，中国人民解放军总医院骨研所副主任彭江和副研究员王玉为共同通讯；清华大学材料学院博士后王柳为本文第一作者，中国人民解放军总医院硕士鲁长风、清华大学材料学院博士生杨淑慧和孙鹏程为共同一作；合作者包括清华大学材料学院王秀梅教授、清华大学生命学院熊巍研究员、清华大学电子系盛兴副教授、北京理工大学汪世溶副研究员和清华大学材料学院陈浩副教授。本工作得到了国家自然科学基金、博士后科学基金、北京市自然科学基金和国家重点研发计划等项目的共同资助。 /p p br/ /p

p & nbsp & nbsp 全球已探明的油藏中很大一部分是含硫原油，有不少高硫原油经历了生物降解。此外，全球供给的原油含硫量呈逐年上升趋势，高硫原油泄露引发的环境问题也相当突出，微生物修复技术已被成功地应用于漏油事件的处理中。已有研究表明，无论是在有氧还是在厌氧条件下，微生物都可以将一些结构简单的模型有机硫化物（二苯并噻吩等）作为碳源和/或硫源，但对原油中结构复杂的有机硫化物的降解机理的研究仍不够深入。这是因为原油中的大多数有机硫化物不仅分子结构和组成都非常复杂，极性弱且不稳定难以离子化，其降解产物的浓度也非常低，因此很难对有机硫化物的降解机理进行深入的研究。近期，中国科学院广州地球化学研究所研究员廖玉宏课题组通过原油好氧生物降解模拟实验的方法，结合中国石油大学（北京）教授史权课题组研发的加入HCOONH4的方法来增强弱极性的硫化物的电离效率，采用广州地化所最新引进的傅里叶变换离子回旋共振质谱仪（FT-ICR MS，型号为SolariX XR 9.4T），研究了高硫原油的有氧生物降解过程。型号为SolariX XR 9.4T的傅里叶变换离子回旋共振质谱仪能够提供极高的分辨率和灵敏度，比常规的GC-MS都要高几个数量级，因而能很好地分辨出原油中各种浓度悬殊的有机硫化物及其降解产物。 /p p & nbsp & nbsp 模拟实验中使用的含硫原油来自江汉盆地潜江组，所用的降解菌富集培养自内蒙古扎赉特旗露头油砂矿的油浸土壤，培养的时间最长达到了17周，从0周（Z-0）到17周（Z-17）每隔1到数周取出一个油样进行分析。随着降解时间增加，原油中的正构烷烃逐渐减少（图2），最终正构烷烃几乎消耗殆尽，异构烷烃也部分损失，因此这些降解油处于轻微-中度生物降解阶段。与烷烃的减少相对应的是，原油中羧酸的含量随着生物降解的加剧而呈上升趋势。这与研究人员之前对一高蜡原油的好氧生物降解模拟实验结果一致（Pan & amp Liao*等, 2017,& nbsp Energy & amp Fuels）。这是因为烷烃发生末端氧化生成了羧酸。有趣的是，原油中的长链有机硫化物的降解似乎有着与烷烃降解类似的降解机理：随着降解时间增加，正构烷烃迅速减少直至基本被消耗完毕，随后发生降解的主要对象变成了只含有一个五元或六元硫环、与正构烷烃结构具有较高相似性的长链有机硫化物，说明长链有机硫化物在降解过程中也发生末端氧化形成了相应的有机酸类，这可以从原油中的含硫羧酸类化合物的快速增加得到印证。 /p p & nbsp & nbsp 此外，研究人员并没有发现原油中的亚砜和砜类化合物与对照组相比有明显增加，这也从另一侧面证实了长链有机硫化物的降解产物主要为含硫羧酸而不是亚砜和砜类，即降解优先从烷基侧链开始。此外，研究还发现有机硫化物的环数增加可以提高其抗生物降解性能（图3）。这与Oldenburg等（2017）在储层中观察到的含硫原油的降解规律类似。这样的相似性可能表明储层中含硫原油的生物降解是好氧和厌氧微生物共同作用的结果。 /p p & nbsp & nbsp 该项成果得到中科院先导科技专项B和A、国家自然科学基金面上项目以及有机地球化学国家重点实验室自主课题资助。论文近期发表在国际期刊Organic Geochemistry上，论文的第一作者为博士生刘卫民，通讯作者为廖玉宏，共同作者还包括广州地化所助理研究员潘银华、工程师蒋彬、实验员曾清，以及中国石油大学（北京）教授史权和佛罗里达州立大学教授许强。 br/ /p p 论文信息：Liu, W., Liao, Y.*, Pan, Y., Jiang, B., Zeng, Q., Shi, Q. and Hsu, C.S., 2018.& nbsp Use of ESI FT–ICR MS to investigate molecular transformation in simulated aerobic biodegradation of a sulfur-rich crude oil. Organic Geochemistry, Vol.123, pp.17-26. /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/c1f069a2-8da7-4870-adef-700bb0ae57ba.jpg" title=" 1.jpg" / /p p br/ /p p style=" text-align: center " 图1 广州地化所2016年引入的傅里叶变换离子回旋共振质谱仪（FT-ICR MS，型号为SolariX XR 9.4T） /p p br/ /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/cbee4a85-50c8-4a5b-b2cd-c36bebd20f5f.jpg" title=" 2.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图2 降解油饱和烃的总离子流图 /p p br/ /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/10c5643b-0356-4533-901b-38e1db1209b5.jpg" title=" 3.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图3 含有1、2、3个硫原子的有机硫化物的相对丰度 /p p br/ /p

全生物降解塑料制品到底能否降解？在海南，只需7天就能揭晓答案。“可在过去，通常需要3到6个月。”近日，省市场监管局相关负责人在接受海南日报记者采访时透露，目前我省全生物降解材料及制品检测能力在全国处于领先地位，为海南禁塑工作提供了有力技术支撑。在海南大胜达纸浆模塑环保餐具智能研发生产基地，工作人员正在检查环保餐具质量。海南日报记者 袁琛 摄让这一检测时间实现大提速的，是海南省产品质量监督检验所（以下简称省质监所）联合中国科学院理化技术研究所打造的国家市场监管重点实验室（降解材料质量安全评价与研究）。成立仅两年，该重点实验室便在技术攻关等方面取得多项突破。目前，该重点实验室已开发堆肥生物降解专用材料5种，设计和合成海水降解材料2种，研制降解制品3种，开发生物降解塑料制品检测新方法6项，获CMA（检验检测机构资质认定）或CNAS（中国合格评定国家认可委员会）检验参数578项，获CNAS认可的国际标准33项。全生物降解材料及制品检测能力的提升，一方面助力“禁塑”监管执法，一方面也正通过科技成果转化服务企业发展，推动海南降解塑料制品产业高质量发展。“随着我省‘禁塑’工作的开展，降解塑料制品企业逐渐增多，急需检验检测机构提供技术帮扶。”省质监所相关负责人介绍，目前该所已为我省一批降解塑料生产企业提供准确、高效的检测服务，帮助企业打通从生产到销售的产品质量关。为服务海南降解材料产业发展，我省还成立了降解材料产业质量基础设施一站式服务平台，通过有机融合计量、标准、认证认可、检验监测、质量管理等要素资源，持续满足降解材料产业高质量发展需求。“近年来，海南生物降解产业发展迅猛，全省降解材料生产能力年产量达2.5万吨。”该负责人表示，今后，该所将依托不断提升的检验、科研、技术实力，进一步帮助降解材料企业引进技术、改进工艺、提高质量、开发新品，打造一批拥有自主知识产权的高新技术产品、绿色环保产品。

夺命百草枯——好用的除草剂，危险的杀人药百草枯、敌草快等紫菁类农药由于其毒性高、无解药、难以降解（在水中半衰期23周，在土壤中半衰期6年）的特性，涉及到的自杀、误食、投毒事件数不胜数，近年来在媒体和社交网络上臭名昭著。从中毒机制来看，紫菁在人体内通过一系列电子传递反应生成大量具有高度氧化能力的活性氧物种，通过对人体脏器的快速氧化，导致服毒者在极大的痛苦中缓慢死亡。受害者遭遇惨痛，几乎无一幸免。有媒体将其形容为“给你后悔的时间，不给你活命的机会”（图1）。针对百草枯的极大危害，我国农业农村部已经停止了百草枯水剂在国内的销售和使用。然而，由于百草枯的除草效果极佳，很多不法商家将其经常冠以不同的商品名偷偷售卖，引发的案件造成了恶劣的社会影响。图1：左）曾经市面上常见的几种百草枯商品；右）2021年12月29日，央视网通报的又一起百草枯投毒案。鉴于此，近日，南开大学张新星研究员团队另辟蹊径，通过把紫菁化合物的水溶液喷雾成微米级大小的小水滴，并结合原位质谱检测手段，对紫菁降解产物进行了研究。实验中发现，在微液滴反应体系中，只需要几十微秒，就实现了紫菁降解的超快动力学，相关论文近期以“Spontaneous Reduction-Induced Degradation of Viologen Com-pounds in Water Microdroplets and its Inhibition by Host-Guest Complexation”为题发表在美国化学会会志JACS上。（论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c12028）神奇的小水滴化学近几年来，以斯坦福大学的Richard Zare院士、普渡大学的Graham Cooks院士为代表的科学家，发现很多原本在液相中难以进行的化学反应，在通过载气喷雾或者超声雾化产生的微米级小液滴中（如图2中我们日常所用的加湿器产生的水雾）可以自发发生，甚至可以被加速到原本的一百万倍。而且液滴的尺寸越小，这些现象越明显。图2：家庭中常见的加湿器，产生的微液滴中可以是微小的反应容器。Zare认为，微液滴的表面自然带有高达109 V/m的电场（相比之下，在空气中生成闪电的击穿电压仅有106 V/m）。微液滴表面的电场是如此庞大，甚至可以撕裂水中的氢氧根（OH-），生成一个自由电子和一个羟基自由基（OH）。自由电子具有极高的还原性，而OH具有极高的氧化性，这看似完全矛盾的两个性质居然同时存在，使得微液滴成为了神奇的矛盾统一体（unity of opposites）。加州大学伯克利分校的Teresa Head-Gordon教授在近期发表的论文中，也从理论上为微液滴表面极高电场的存在提供了新的证据。张新星指出，本实验中紫菁化合物在微液滴中的自发降解现象，是通过微液滴表面自发生成的电子还原了正二价的紫菁化合物，生成了相对不稳定的紫菁正离子自由基，并以此为基础，通过Beta消除反应和霍夫曼消除反应进一步分解。而质谱为上述反应机理涉及的自由基和中间产物提供了有力的证据（图3）。图3：a) 微液滴喷雾装置的示意图；b) 乙基百草枯的降解产物的质谱解析图。把一滴水做到极致——小水滴化学的研究未来在记者的采访中，张新星表示，相比这项工作的应用价值——开发了一种新的十分简便的降解百草枯的方法，他更在意这项工作背后的科学意义。水对于很多化学体系来说都是极其稳定的、无污染的绿色溶剂，为什么体相的水被打散成小水滴之后就能促成原本无法发生的化学反应的进行？是由于微液滴表面的极高电场吗？那么微液滴表面自发生成的极高电场的物理来源是什么，是正负离子在微液滴表面自发生成的双电层吗？如果这是真的，这些离子都倾向于扩散到微液滴的表面的物理驱动是什么？微液滴表面极高电场解离氢氧根产生的电子是以自由电子还是以水合电子的形式存在？微液滴表面解离氢氧根同时产生了电子和羟基自由基，前者具有极高的还原性，而后者具有极高的氧化性，这对矛盾是如何共存的？几乎所有大气化学的模型研究都是在水的体相中进行的，而云彩和雾都是微液滴，那么此前所有体相中的大气化学研究是否需要重新审视？张新星表示，上述的问题，有的已经部分有了答案，有的还在探索之中。无论如何，这些问题的解答都必将推动分析化学和物理化学认知的进步。通讯作者简介张新星，复旦大学学士、美国约翰霍普金斯大学PhD，美国加州理工学院博士后，南开大学化学学院研究员，研究方向为分析化学、物理化学、科学仪器的智能制造等多学科综合交叉的科学技术问题，迄今已发表SCI论文75篇，含第一或通讯作者论文56篇。2017年入选国家第14批海外高层次人才引进计划，2021年入选了天津市杰出青年基金。2018年回国独立工作以来，以南开大学为通讯单位发表了论文32篇，其中包括PNAS 1篇，JACS 3篇，Angew. Chem. 7篇，Nat. Commun. 1篇，JPCL 2篇。在科研上，开发了多项国际上独特独有的新型（智能）装置用于多学科交叉的化学体系研究，并由此获得了2020年中国化学会第二届菁青化学新锐奖（本届全国共5名），2021年美国质谱学会ASMS新兴科学家称号（本届全球共11名，2015年该称号设立以来唯一中国大陆获得者），2021年中国物理学会质谱青年奖（全国唯一获奖人），以及2021年天津市科协优秀青年科技工作者等称号。原文信息：Spontaneous Reduction-Induced Degradation of Viologen Com-pounds in Water Microdroplets and its Inhibition by Host-Guest Complexation. 作者：宫矗、李丹阳、李熙来、张冬梅、邢栋、赵玲玲、苑旭、张新星* JACS

水凝胶凭借着可拉伸的三维高分子网络结构以及可供离子传输的水性环境在可穿戴器件、瞬态电子和人机交互等领域具有广泛的应用。然而，伴随着柔性电子领域的快速发展，如何解决大量的柔性电子产品废弃物成为了挑战之一。受此启发，湖南大学王兆龙副教授、段辉高教授与上海交通大学郑平院士、南方科技大学葛锜教授、航天五院杨东升研究员合作，在《Materials Today Physics》期刊上发表了题为“Ultra-fast programmable human-machine interface enabled by 3D printed degradable conductive hydrogel”的文章。该文章利用面投影光刻技术（nanoArch P140，摩方精密）制备了高精度高拉伸可导电水凝胶样品及可编辑线路。在特定环境下，体系能被完全降解，实现柔性电子的环保无残留。图1 基于面投影微立体光刻3D打印技术的水凝胶。（a）面投影光刻技术原理图。（b）水凝胶前体溶液组成。（c）前体溶液固化前后展示图。（d）H2O-H2O、H2O-PG、PG-PG 和 PAM-H2O-PG 的氢键相互作用的密度泛函理论分析（DFT）。（e）扫描电子显微镜（SEM）图像。（f）基于面投影光刻技术制备的高精度海星和雪花样品。具体的溶液制备和加工过程如图1a-b所示，先将光引发剂 (2, 4, 6-三甲基苯甲酰基)苯基次膦酸乙酯(TPO-L)分散在1,2-丙二醇中，得到溶液A。同时，将氯化钾（KCl）、丙烯酰胺（AAm）和聚（乙二醇）二甲基丙烯酸酯（PEGDMA）加入去离子（DI）水中混合均匀得到溶液B。将溶液A、B混合均匀，超声处理得到水凝胶前体溶液（图 1c），在405nm紫外光的照射下能被完全固化。三维多孔网络的微观结构保证了高拉伸性能，图2a-c展示了不同成分含量下样品的拉伸性。研究人员通过单轴拉伸测试探究了不同成分含量对拉伸性能的影响。此外，还探究了电导率的影响因素（图2d-h），证明了基于高拉伸导电水凝胶器件的低温工作性能。图2 力学与电学性能的探究。（a）拉伸测试。不同含量（b) 丙烯酰胺，（c) 1,2-丙二醇的水凝胶样品的应力-应变曲线。不同含量（d）氯化钾，（e）丙烯酰胺和（f）1,2-丙二醇的水凝胶样品的电导率测试。（g）丙烯酰胺和去离子水质量比为3的水凝胶样品的差示扫描量热（DSC）曲线。（h）不同温度下的电导率。（i) 拉伸与导电性能的综合展示。水凝胶的可降解的性能由酰胺基和交联剂的共同水解实现，图3b展示了六边形水凝胶样品的降解过程（pH=13）。通过改变样品的形状、厚度或表面积，能够对其降解速度进行调控。除了几何参数，水凝胶前体溶液的成分含量、环境的pH值和温度都会影响降解速率。（图3c-g） 图3 降解性能探究。（a）碱性环境中的降解原理图。（b)六边形水凝胶样品在pH值为13的碱性溶液中的降解过程。不同含量（c）丙烯酰胺，（d）PEGDMA和（e）1,2-丙二醇的水凝胶样品的降解时间测试。（f）不同pH值下的降解时间。（g）不同温度下的降解时间。基于高拉伸可降解导电水凝胶的柔性电子具有优异的工作性能，研究人员将其应用在柔性传感及人机交互等应用中。如图4a-b所示，基于水凝胶的柔性传感器对于重复的机械运动具有准确灵敏的监测能力，具有广泛的传感范围，从而达成稳定传感的目的。研究人员主要对手指弯曲、不同频率的重复运动、吞咽、发音等动作进行了监测。研究结果如图4c-i所示。除此之外，研究人员还利用水凝胶器件的可降解性能对瞬态电子及可编辑人机界面应用的可行性进行了探究。图5a展示了通过降解和修复能够实现串并联电路的快速转换。人机界面由基于水凝胶电路的肌电采集系统组成（图5b），可稳定获取五个手指的肌电信号，开发的 EMG 收集系统能够对复杂的手势进行编码，实现人手控制机械手进行动作，如图5c-g展示，证明了基于3D打印可降解导电水凝胶在快速可编辑人机界面应用的可行性。值得一提的是，基于水凝胶的体系能被完全降解，为可编程和环保可穿戴设备提供了新思路。图4 基于水凝胶的柔性传感器监测性能。（a）不同应变下水凝胶应变传感器相对电阻变化曲线。（b）不同拉伸率下的灵敏度。（c） 手指弯曲，（d）手指不同频率连续弯曲，（e）肘部连续弯曲，（f）行走期间膝盖弯曲，（g）吞咽，（h）发声和（i）恒定压力下的传感曲线。 图5 可编辑电路及人机界面应用。（a）基于水凝胶电路的降解和修复。（b）采集系统工作原理示意图。（c）所开发的 EMG 采集系统捕获得到的五个手指 EMG 信号。（d）暴露于碱下的EMG 采集系统捕获得到的EMG 信号。（e）基于可降解水凝胶的可编程人机界面示意图。（f）采集得到的不同手势的信号。（g)快速可编辑人机界面工作展示。该项研究成果获得了广东省重点领域研究发展计划，湖南省自然科学基金，民用航空航天技术研究项目和中国空间技术研究院空间探索计划和钱学森实验室等实验及研究项目支持。

近日，Thmorgan生物降解分析仪OM7000A在中国科学院宁波材料技术与工程研究所中标。OM7000AThmorgan生物降解分析仪适用于固有生物降解试验、快速生物降解试验、模拟生物降解等实验。Thmorgan生物降解分析仪凭借一流的品质、优质的售后服务，陆续在各科研院所、环保局等安家落户，获得了用户的肯定。产品免费咨询热线：4000-688-151.欢迎您的来电咨询！Thmorgan市场部2016年3月25日

在塑料生物降解测试中，对于塑料材料原料或制品的前处理制样是一个非常重要的步骤，但也一直是广大测试人员最头疼的问题之一。由于塑料材料普遍具有较低的软化温度、较高的粘度，对于样品的研磨、剪切都造成了极大的障碍。塑料材料原料或制品通常主要以粉末、颗粒、薄膜、片材、空心管状、块状等几种形态呈现。在降解测试中，为了确保样品能够以最大的接触面积充分接触接种物底物，使微生物和所分泌的各种不同解聚酶容易进攻塑料材料，我们一般都会将塑料样品处理成更细小的颗粒或更薄的片材。常见生物降解标准所要求样品形态（参考GB/T 38787-2020《塑料 材料生物分解试验用样品制备方法》）其中：（1）对于吸管类制品，一般需将其剖开，并剪成不大于2 cm的片状材料。（2）对于非薄膜、非粉末状样品，一般参考GB/T 38787-2020《塑料 材料生物分解试验用样品制备方法》，采用干冰或液氮冷却并机械研磨制成粉料。（3）对于要求采用薄膜样品的方法，需采用平板硫化机将塑料颗粒热压成约几十μm的薄膜，再按照要求进行裁片。湖北洛克泰克是国内少有的通过完全自主研发，提供材料生物降解测试仪器和服务全解决方案的供应商。我们为广大不同需求的客户提供RTK PBDA塑料生物降解分析仪、RTK PBD 全自动塑料崩解分析仪、RTK CRM密闭呼吸计、RTK BMP全自动甲烷潜力测试系统、RTK-BRE微生物降解呼吸仪等产品，可适用于各类塑料生物降解性能评估标准方法的测试。湖北洛克泰克仪器股份有限公司成立于2013年，是国家级高新技术企业（证书编号GR202042003741），拥有包括生物降解领域的近30余项专利证书（含发明专利）。为中国农业大学厌氧发酵联合实验室、华中农业大学产学研合作基地。作为中国科学测试仪器研究型制造商，洛克泰克努力为全球客户提供专业的科学测试仪器、测试方法、培训及技术服务。洛克泰克秉承“技术推动科学进步”的使命，致力于我国的“碳达峰、碳中和”目标，为政府、大学、研究机构及企业提供服务，实现更健康、更安全、更环保的高质量发展。欢迎垂询！

废水处理厂出水和受污染的水中，能被强氧化剂氧化的物质（一般为有机物）的氧当量。在河流污染和工业废水性质的研究以及废水处理厂的运行管理中，它是一个重要的而且能较快测定的有机物污染参数，常以符号COD表示。那危险有哪些呢？使水体发黑，发臭，甚至危害到人体的健康。1、常见的是生化法。生化法常用SBR法，A/O之类的，根据不同情况选择。经过生化法处理之后，基本上COD的浓度可以降至中低浓度。 2、物理法常用的可以用格栅，筛网之类的，根据情况不同来选择。 3、化学法可以选择合适的COD降解剂，这种COD降解剂药剂是针对于生物法处理过后的中低浓度的COD而研发的。COD降解剂的简单介绍： 1、使用范围：适用于中低浓度的COD废水，在500ppm以内COD废水的效果佳。 2、使用原理：集合了氧化、反应沉降、吸附等处理技术，能将污水中的COD等污染物从水体中快速去除。 3、药剂特点： 1）反应速度快，大大缩短了处理流程 2）处理效果优，真正解决了COD的超标问题 3）环保无污染，添加后不会带来新的污染

一、政策背景2020年1月16日，《国家发展改革委、生态环境部关于进一步加强塑料污染治理的意见》正式公布，塑料是重要的基础材料，在社会生产和居民生活中应用广泛。不规范生产、使用、处置塑料会造成资源能源浪费，带来生态环境污染，甚至会影响群众健康安全。中国党中央、国务院高度重视塑料污染问题，将塑料污染治理作为生态文明建设和实现高质量发展的重要内容加以推动；中央全面深化改革委员会将制定“白色污染”综合治理方案列为重点改革任务。随后，北京、上海、浙江、海南、广东、山东等各省市都出台了相关的政策法规，进一步加强塑料污染治理的意见。 二、塑料降解的标准：塑料的降解，一般从4个方面进行评估：（1）分解能力：最终的碎片化堆肥-这是通过以下方式进行的试验堆肥测试（EN 14045标准）：测试材料的标本与生物废物堆肥了3个月。 在这段时间之后，测试材料残留物的质量必须小于原始质量的10％。（2）生物降解性：即可堆肥材料的能力在微生物的作用下被转化为二氧化碳。该标准包含必须在不到6个月时间内达到至少90％的生物降解的强制性阈值（实验室测试方法EN14046）。（3）生物相容性：堆肥残留物不能对生物成长过程造成负面影响。（4）重金属含量：在规定范围内，且不得对生物产生毒理作用。 三、生物降解性标准：围绕塑料降解的第2个要点，也就是生物降解性，目前常用于塑料生物降解的相关标准有：（1） GB/T 19277.1-2011（等同ISO 14855-1:2005）受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解和崩解能力的测定 采用测定释放的二氧化碳的方法 第1部分 通用方法（2） GB/T 19277.2-2013（等同ISO 14855-2:2007）受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的测定 采用测定释放的二氧化碳的方法 第2部分：用重量分析法测定实验室条件下二氧化碳的释放量 通用方法（3） ASTM D 5338 堆肥条件下塑料材料的好氧性生物降解试验方法（4） EN 13432 包装.通过合成及生物降解评定包装可回收性的要求 四、RTK-PBD塑料生物降解仪RTK公司推出满足GB/T 19277.1-2011和GB/T 19277.2-2013标准的塑料生物降解仪，二者区别如下：标准GB/T 19277.1（2011）GB/T 19277.2（2013）反应器数目每组3个每组2个反应器容积至少2 L，建议3 L500 mLCO2测量原理气相色谱或气体分析仪连续测量；碱液吸收固定后，手动滴定或者TOC测定天平称重 RTK公司是国家高新技术企业。RTK公司自主研发生产RTK-PBD塑料生物降解仪可用于塑料的生物降解性评估，另提供各类实验室生物发酵反应器（如CSTR反应器、UASB反应器、IC反应器、干法车库式反应器等）及其它定制服务。欢迎大家垂询！

光刻技术是在硅基工业中的一种关键且成熟的技术，它可以精密地定义与制备小尺度的微电子器件。然而，要将光刻技术应用于柔性电子器件的实现，柔性可降解基底对光刻过程中要用到的有机溶剂、高温以及紫外光的敏感性是它面临的核心挑战。很多时候，由于柔性层表面的粗糙性、剥落、不均匀性以及气泡等问题，器件难以实现预期性能。因此，为了保护光刻过程中脆弱的柔性可降解基底，来自土耳其伊斯坦布尔的科克大学的研究人员提出可以利用一层额外的无机薄膜层来隔绝柔性基底与表面光刻工艺的各种操作。相关论文以题为“Photolithography-Based Microfabrication of Biodegradable Flexible and Stretchable Sensors”发表在Advanced Materials上。研究人员通过优化的微纳加工工艺流程实现了具有高性能、一致性、可拉伸性以及稳定性的柔性生物可降解的电子器件。图1a和1b展示了在一个指尖大小（1 cm2）的柔性PLA贴片上包含了1600个IDE电容器，它们的器件均一性达到了3.08±3.89*10-3 pF。同时，多种其他类型的电子器件如电极、电阻、电感以及平行板电容器也可以实现小型化与可拉伸性（图1c）。图1d展示了在一个已经发生部分降解的PGS基底上制备的IDE电容器。制备这种柔性可降解电子器件工艺的关键策略在于隔离在硅衬底上的柔性可降解基底。基本的制备步骤为（图1e）：i）在硅衬底上增加牺牲层图层；ii）依次沉积柔性可降解聚合物基底层、保护层、黏附层以及金属层；iii）金属层图案化。其中，值得关注的是：（1）牺牲层采用水溶性的右旋糖苷（Dextran），以确保在工艺完成后整块薄膜可以从硅衬底上剥离；（2）利用旋涂15 %（w/w)的PLA溶液（氯仿作为溶剂）加软烘脱气泡形成PLA柔心可降解基底；（3）锗（Ge）则利用物理气相沉积（PVD）在PLA表面被形成保护层，CVD不被选用的原因是会对PLA薄膜基底表面产生明显损伤。图1. 基于光刻工艺，在柔性可降解基底上制备可拉伸与小型化图案。(a) 在1cm2面积上包含有1600个器件的柔性贴片 (b) IDE电容阵列的共聚焦显微镜图像。插图：放大后的IDE电容器显微图像。比例尺：500 um（右）和200 um（左）；(c) 在硅衬底上的聚乳酸基底上制备的各种器件照片。比例尺：1 cm； (d)放在PBS中，已经发生部分降解的PGS基底上的IDE器件 (e) 基于剥离法和反应离子刻蚀法（RIE）进行的工艺流程图。基于所提出的光刻制备柔性可降解器件的工艺，研究人员展示了器件良好的柔性（图2a）、优良的可降解性（图2b）以及使用其他材料的可拓展性（图2c-2d）。同时，对器件的均一性控制（图3a - 3c）以及器件不同尺寸的可定制性（图3d-3f）也做了响应的制备实验与表征。最后，为了展示该工艺在柔性可降解传感器制备中的应用潜力，该工作为我们展示了利用光刻工艺制作的电容式压力传感器以及葡萄糖电化学传感器并分别进行了测试。图2. 在柔性可拉伸基底上微纳制造可降解器件。(a) 带有电阻器件的柔性PLA贴片被环绕在一个直径1cm的玻璃棒上 (b) 在PDB溶液中浸泡时（1 M，室温下PH≈12），PLA基底上的钼（Mo）器件图案逐渐消失 (c) PGS柔性基底上的螺旋Mo器件 (d) 可拉伸器件在PBS溶液中降解的光学图像。图3. PLA基底上IDE电容阵列的表征。 (a) 8*8阵列的光学图像 (b) 每个IDE电容器在不同频率下的测试表现，插图显示了该阵列电容的数值分布 (c) 电容均一性展示图；(d) 4个不同宽度和间隙的微加工IDE电容器器件显微图像 (e) 高度小型化的IDE电容器件的SEM表征 (f) 不同尺寸IED电容器件在不同频率下的测试表现。图4. 可拉伸柔性基底上的微纳制备的可降解应变与化学传感器。 (a)光学和SEM图像 (b) 器件结构示意图 (c) 器件在不同频率下的响应特性测试 (d) 化学传感器的光学图像 (e) 化学传感器的性能测试 (f) 不同浓度被测物与传感器的电流响应。总的来说，该研究为我们展示了一种基于传统光刻工艺的制造柔性可降解电子器件的新方法。它尝试解决了光刻工艺中有机溶剂、紫外光和高温等操作对柔性可降解基底的损伤问题，并取得了较好的器件均一性。由于利用了硅基工业上已经很成熟且普及的光刻设备，它在批量制造上具有明显优势。同时，光刻工艺的小尺度加工的优点也被带入柔性电子器件的制备中，实现了小尺度器件的精细制造。但是，目前该研究工作中的电子器件还未涉及半导体材料，因此还有待进一步的发展与思考。

模拟生物降解仪AO1000适用于生物降解性实验， 符合DIN/DEV38412-L24和OECD 303A实验要求，可用于实验室小规模污水处理。 AO1000AO1000模拟生物降解仪利用活性污泥对有机废物的分解消化作用，通过厌氧发酵，好氧生物降解，沉淀分离等流程，来达到对污水的模拟生物降解。托摩根将一如既往，将产品质量放在第一位，加大研发投入，为用户带去更优质的仪器、更完善的服务，为中国的科研事业添砖加瓦！Thmorgan产品咨询热线：4000-688-151. 市场部2017年4月26日

近日，我所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组(508组)吴忠帅研究员团队发表了有关可降解聚合物基超级电容器的综述文章，系统总结了生物可降解聚合物在超级电容器中的应用现状，并对该领域存在的挑战和机遇进行了展望。 　　超级电容器在未来可穿戴和可植入电子设备领域具有应用潜力，但用于超级电容器的传统材料往往不可降解，随着其推广应用，将产生大量的电子垃圾，无法满足当今社会日益增长的环保要求。生物可降解聚合物包括天然生物可降解聚合物和合成生物可降解聚合物，它们在自然条件下可以被分解为无害的小分子，而且优异的生物相容性使其避免了对环境的污染和生物的危害，这些独特的性质若能应用于超级电容器，将对其环境无害化处理产生重要影响。该文章系统地综述了现有生物可降解聚合物的分类、典型结构、性能和制备工艺，并从制备策略和改性方法方面概括了生物可降解聚合物基超级电容器的最新研究进展。在此基础上，文章指出了目前可降解超级电容器发展中亟需解决的问题。该综述对生物可降解聚合物在超级电容器甚至是储能领域的进一步应用有一定的指导作用。 　　该综述以“Recent Advancements and Perspectives of Biodegradable Polymers for Supercapacitors”为题，发表在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上，该工作的第一作者是我所508组博士后吴鲁和师晓宇。上述工作得到国家自然科学基金、中国博士后科学基金、我所创新基金等项目的资助。

据物理学家组织网9月4日(北京时间)报道，英国伍尔弗汉普顿大学科学家9月3日在普通微生物学会秋季会议上报告的一项研究结果称，借助一种细菌，用俗称地沟油的废弃食用油作为原材料就能以较高效率合成可降解生物塑料，一旦实现规模化生产，不仅可减少环境污染，还可为医疗植入物提供合适的高品质塑料。 　　不可降解的塑料在废弃后处置过程中会造成重大的环境问题。过去二十年来，在英国海滩上的废塑料只增不减，现已占到海洋垃圾约60%。而由多种细菌合成的聚羟基脂肪酸酯(PHA)家族是可降解生物塑料，其中的聚3-羟基丁酸酯(PHB)最常用，推广这种可生物降解塑料将有助于减少环境污染。 　　目前，细菌在大型发酵罐中生成这种高质量生物塑料所用的原料是葡萄糖，成本较高，严重制约了生物塑料的商业化。而新研究表明，使用废食用油作为原料可以降低塑料的生产成本。 　　研究人员解释说：“我们生产生物塑料的细菌——罗尔斯通氏菌菌株H16，在油中超过48小时时间里比在葡萄糖中产生3倍之多的PHB。与英国伯明翰大学研究合作的电纺丝法实验结果表明，产生于油中的塑料纳米纤维，具有很低的结晶，这意味着该塑料更适合于医疗应用。”以前的研究表明，PHB因生物降解性和无毒特性，可在肿瘤治疗中用作传输药物的微胶囊，也可作为医用植入物。 　　采用地沟油制造生物塑料，对环境的好处可谓一举两得。因为它不仅可以产生可以降解的生物塑料，也减少了地沟油对环境的污染。该研究团队的下一个挑战是，适当扩大试验规模，以在工业领域实现生物塑料的规模化生产。 　　总编辑圈点 　　地沟油回流餐桌着实让人伤透脑筋，在地沟油人人喊打的今天，如何将其合理利用，成为新一轮的热点。不论是将其生产出生物柴油，还是制造出生物塑料，最好的解决办法就是进行循环利用，变废为宝。随着国家打击力度的加大，地沟油渐渐地无处遁形，而相较于德国每桶泔水有身份证、英国专设废油垃圾桶，我国的地沟油“战争”还有很艰巨的任务要完成。

全国危险化学品管理标准化技术委员会化学品毒性检测分技术委会(SAC/TC251/SC1)在广州召开了对2008年制定的《化学品 降解筛选试验 化学需氧量》等13项化学品国家标准的预审会议。来自全国危标委、中国人民解放军军事医学科学院毒物药物研究所、中国科学院华南植物园、中山大学、暨南大学、中科院广州地球化学研究所、中国检科院多位专家到会出席了此次会议。 　　与会专家听取了标准编制单位的汇报，审议了提交的标准初稿，对标准预审稿进行了认真地讨论，并按照GB/T1.1-2009有关规定，就标准编制中的有关问题提出了修改意见和建议。请各标准起草单位按照预审专家组提出的要求和建议进行修改，提交技术委员会正式审定。标准分别是： 　　一、20080040-T-469化学品危险性分类试验方法 鱼类急性毒性试验 　　二、20080444-T-469化学品 降解筛选试验 化学需氧量 　　三、20080446-T-469化学品 生物降解筛选试验 生化需氧量 　　四、20080451-T-469土壤/污泥吸附常数估测试验 高效液相色谱法(HPLC) 　　五、20080453-T-469土壤中好氧厌氧转化试验 　　六、20080890-T-469水 沉积物系统中好氧厌氧转化试验 　　七、20081305-T-469化学品 快速生物降解性通则 　　八、20080448-T-469化学品 土壤微生物 碳转化试验 　　九、20081303-T-469 沉积物-水系统中摇蚊毒性试验 加毒于沉积物的方法 　　十、20081304-T-469沉积物-水系统中摇蚊毒性试验 加毒于水的方法 　　十一、20080445-T-469化学品 陆生植物测试 生长活性试验 　　十二、20080447-T-469化学品 土壤微生物 氮转化试验 　　十三、20080449-T-469化学品 有机化合物在消化污泥中的厌氧生物降解性 气体产量测定法

新知客2月9日报道 应用了半个多世纪的全氟化合物，由于可能损害人体健康，即将要被终结。 　　2009年5月9日，联合国环境规划署重新审订《持久性有机污染物名录》，全氟辛烷酸及其盐类(PFOS)和胺类(PFOA)化合物被列入黑名单，成为继滴滴涕之后的又一位上榜者。曾经一度被隐瞒20多年、几年前还在欧美等国就其去留问题引发争吵的全氟辛烷酸，终于被终结了。 　　北极熊和新生儿之劫 　　2008年，科学家在格陵兰岛的北极熊肚子里，检测出一种只有在人类化学工业里才使用的致癌物质：全氟辛酸胺(PFOA)。 　　科学家很快将这消息和之前进行的调查结果联系起来。2007年，约翰霍普金斯医学中心对在该院出生的300名婴儿的血液进行了抽样调查，发现100%的血液样本中含有PFOA，99%含有PFOS。PFOS和PFOA几乎普遍存在于母体子宫中。 　　这种人工合成的化学物质，在1997至2002这30年间，总产量在10万吨左右，主要用于生产杀虫剂、防护剂以及材料的表面改性。 　　无论PFOS还是PFOA都属于含氟化合物的一种。但和众所周知的氟利昂不同，这类化合物中的氢被氟全部代替，在碳链的末端形成一层致密的“氟壳”，不仅普通的酸碱对它根本不起任何作用，油、水和高温均奈何不了它，化学性能极其稳定。 　　但这同样也导致它很难降解。“PFOA在雌鼠体内的降解速度是几个小时，在雄鼠体内几天，在猴子体内是几个月，而在人体内则几乎是4年。”美国环保署污染预防和有毒品办公室的Jennifer Steed指出。动物和人身上表现出毒理实验的差异令科学家困惑。 　　“我们确实不清楚是什么样的生物学作用造成了这些差异。”美国环保署国家健康和环境影响实验室的首席生物学家Lau说。 　　更困难的是确定这些化合物的来源。因为这些化合物通常不作为商品出售，它们只是降解产物或制造其他商业化学品过程中的加工助剂，难以追踪。 　　这种只有化工里使用的成分，究竟是怎样进入人体，并最终漂洋过海袭击北极熊的? 　　氟从口入? 　　霍普金斯大学的研究指出，PFOS和PFOA应该是从消费产品渗透并污染整个生态环境，它们普遍存在于家庭用品中。PFOS常用于纺织品、皮革的防污防水涂层，而PFOA则广泛用于各种家具、金属、防火泡沫、包装材料的表面。 　　最著名的全氟化合物当属杜邦的“特氟龙”系列，这是杜邦公司对其研发的各种碳氢树脂的总称。其中最广泛的是聚四氟乙烯，它被称作“塑料之王”，作为一种最常用的表面涂料，在工业生产和日常生活中几乎无所不在。它由杜邦公司化学师Roy Plunkett在1938年偶然发明，并投入商业化生产。 　　然而近半个世纪后，这款曾经造福于人类的化工产品却遭到美国环境署的投诉。2006年，该署对杜邦公司提出抗议，称特氟龙的生产过程中添加了PFOA作为助剂，并被广泛用于全世界使用特氟龙涂料的不粘锅上，抗议还称，杜邦公司早在20多年前就已知道PFOA对人有害，却将这一秘密守口如瓶。 　　全球第一款采用杜邦特富龙不粘涂料的炊具诞生于1962年。除了不粘锅，很多快餐店也在铝质蛋盘上使用这种不粘涂料来降低成本，使得重复涂覆频率大大降低。玉米片制造商则用它涂在切马铃薯的刀面上，降低残渣的集积，使停工时间缩短。 　　继不粘锅之后，越来越多的线索将焦点指向了食物。科学家发现，一个重要入口就是食品包装。不仅美国人最喜欢的爆米花和比萨的防油包装纸上使用了聚四氟乙烯涂层，而且面包、奶酪以及方糖，从生产过程中的模具，到专卖店里的托盘，到家庭用的包装袋，几乎都离不开这种涂料。 　　全球狙击 　　杜邦事件并非孤例。早在2000年，美国3M公司就宣布全球召回PFOS。它曾是该公司著名的斯科奇加德防油防水剂的主要组分。3M的研究人员 .现，PFOS不仅会造成工作人员中毒，还会向环境释放。2 0 0 3年，3M宣布停止生产PFOS。 　　尽管对其危害性评估和每一个中间环节的整体论证仍需时日，一些国家已经坐不住了。 　　继美、加、英、挪等国之后，2006年12月27日，欧盟理事会发布限令，禁止PFOS在欧洲范围内生产、销售和使用，并出台了严格剂量标准和检测方法。 　　杜邦坚称，聚四氟乙烯本身是对人体无毒的，而作为生产助剂的PFOA即使对人体有毒，含量也很微小。在经过380度高温的烧结时，“不到两秒钟就消失了”。 　　真的如此吗？就算成品完全不含PFOA，在高温下特氟龙仍有可能会分解，释放出PFOA。为此，美国环境署特别对特富龙在高温焚化时大气环境中PFOS和PFOA的含量展开了测试。但目前的实验研究显示，特富龙涂料只会长链降解形成短链聚合物，而不会分解成PFOA或PFOS。 　　“理论上说很难完全清除”。中科院上海有机化学所的氟化学专家陈庆云院士说。他表示，国内这方面的研究还开展得很少。 　　据了解，环保部国际合作司正委托中国印染行业协会进行行业调查，至于相关研究，主要还停留在对检测方法的摸索上。这在很大程度上来自于履行国际公约的承诺，及欧盟限令对中国出口贸易的影响。卫生部门则尚未将其纳入近期工作计划。

p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 402px height: 139px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/f9cad5a1-5607-4b33-8f37-63dd55981339.jpg" title=" 艾本德.png" alt=" 艾本德.png" width=" 402" height=" 139" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " 2019年6月，Eppendorf将 strong 欧洲青年科学家奖 /strong 授予奥地利科学院分子医学研究中心首席研究员Georg Winter博士。欧洲青年科学家奖是Eppendorf与顶级学术期刊《自然》杂志合作颁发，旨在表彰欧洲35岁以下的在生物医学研究方面作出杰出工作的青年学者。该奖项设立于1995，由Reinhard Jahn教授担任评审团主席，今年是第24届。 br/ /p p 　　获奖者Georg Winter博士出生于1985年。他开发了一种能够使 strong 特定目标蛋白降解 /strong 的方法。该方法利用异双功能化合物，将泛素E3连接酶特异性地诱导至目标蛋白上，使其降解。因其开创性的工作，Eppendorf给予Georg Winter 2万欧元的奖金。 /p p 　　评审团表示:“这个强大的系统能够靶向瞄准以前药物无法作用的目标，并有望在细胞和体内作为新兴疗法。“该方法有望为癌症和其他需要治疗的疾病提供新的治疗方法，因此Georg Winter的研究也在制药公司引发了一场狂热，并获得了多项专利。 /p p 　　Georg Winter:“获得2019年Eppendorf奖，我感到非常荣幸。这个奖项认可了我们在目标蛋白体内降解的创新性工作。我们正在探索这种新的能够降解疾病相关蛋白的治疗模式。而目前，这些蛋白被认为是“不可用药的”。 /p

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 塑料在生产生活中应用广泛，是重要的基础材料。不规范生产、使用塑料制品和回收处置塑料废弃物，会造成能源资源浪费和环境污染，加大资源环境压力。积极应对塑料污染，事关人民群众健康，事关我国生态文明建设和高质量发展。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1月19日，国家发改委、生态环境部印发《关于进一步加强塑料污染治理的意见》，明确了未来一段时间内塑料污染治理的具体时间表和路线图。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 603px height: 320px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/ba5f5dc8-c040-40ee-ae88-587d0c783558.jpg" title=" 限塑令.png" alt=" 限塑令.png" width=" 603" height=" 320" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 这一政策是对2007年12月发布的《国务院办公厅关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》（限塑令）的重大升级，因此被市场称为“新版限塑令”。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 主要目标 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 到2020年，率先在部分地区、部分领域禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用。到2022年，一次性塑料制品消费量明显减少，替代产品得到推广，塑料废弃物资源化能源化利用比例大幅提升；在塑料污染问题突出领域和电商、快递、外卖等新兴领域，形成一批可复制、可推广的塑料减量和绿色物流模式。到2025年，塑料制品生产、流通、消费和回收处置等环节的管理制度基本建立，多元共治体系基本形成，替代产品开发应用水平进一步提升，重点城市塑料垃圾填埋量大幅降低，塑料污染得到有效控制。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 这些和你我息息相关的领域禁止、限制使用的塑料制品。 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 1.不可降解塑料袋。（商场、超市、药店、书店等） /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" background-color: rgb(255, 192, 0) " 到2020年底，直辖市、省会城市、计划单列市城市建成区的商场、超市、药店、书店等场所以及餐饮打包外卖服务和各类展会活动，禁止使用不可降解塑料袋，集贸市场规范和限制使用不可降解塑料袋。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 2.一次性塑料餐具。（外卖领域、旅游景区等） /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" background-color: rgb(255, 192, 0) " 到2025年，地级以上城市餐饮 strong 外卖 /strong 领域不可降解一次性塑料餐具消耗强度下降30%。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 3.宾馆、酒店一次性塑料用品。（宾馆、酒店、民宿） /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 0, 0) background-color: rgb(255, 192, 0) " 到2022年底，全国范围星级宾馆、酒店等场所不再主动提供一次性塑料用品；到2025年底，实施范围扩大至所有宾馆、酒店、民宿。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 4.快递塑料包装。（快递） /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" background-color: rgb(255, 192, 0) " 到2022年底，北京、上海、江苏、浙江、福建、广东等省市的邮政快递网点，先行禁止使用不可降解的塑料包装袋、一次性塑料编织袋等，降低不可降解的塑料胶带使用量。到2025年底，全国范围邮政快递网点禁止使用不可降解的塑料包装袋、塑料胶带、一次性塑料编织袋等。 /span /p

根据市场监管总局第26号令《地方标准管理办法》规定，现将《可降解塑料袋中可降解成分快速鉴别和定量方法》河北省地方标准网上征求意见稿予以公示，面向社会广泛征求意见，期限为2024年1月15日至2024年2月15日。公开征求意见期间，相关单位和个人若对标准有修改意见建议，可以通过电话、电子邮件、信函等形式反馈。省市场监管局将在公开征求意见期满后组织专家对上述地方标准开展技术审查。单位名称：河北省标准化研究院联系人：李小英电话：13931177969传真：0311-83015014电子邮箱：xiaojunhby@163.com附件：《可降解塑料袋中可降解成分快速鉴别和定量方法》网上征求意见稿.doc地方标准网上征求意见反馈表.docx河北省市场监督管理局2024年1月15日

龙江河畔的渔民惆怅地望着被污染的江水 　　1月29日12时，广西柳州糯米滩水电站镉浓度超标8倍。而糯米滩水电站以上的龙江河段，长达100公里的河水镉浓度在国家标准临界值5倍以上。专家预计，按目前的流速，未来10至15天，柳江中的镉浓度将达到峰值，柳州的防治形势日趋严峻。 　　据了解，目前镉污染超标峰值位于河池市宜州市洛东水电站附近，要是宜州守不住，下游的柳州也难守住。位于柳州上游的河池市，一场应急处置污染的战役也在紧张地进行之中。 　　连夜设立第六道防线 　　1月29日，龙江河突发环境事件应急指挥部决定在龙江河宜州段五道防线拦截降解污染水体镉的基础上，在洛东基地新增一处降解物投放点，以缓解下游压力。从29日下午5时接到紧急设立洛东基地投放点通知开始，宜州市副市长、公安局局长莫世亮一宿都没有合过眼，目前他的一个新的身份是洛东基地投放组组长。 　　“我是5点接到命令，8点半正式赶到博冠纸厂施工，9点开始不停地调入投放物资，直到30日凌晨3点建好投放系统，3点15分正式开始投放，大家一刻也不敢耽误。”莫世亮说。 　　30日下午3时，中国青年报记者在博冠纸厂药品间的搅拌池边见到莫世亮时，他的眼里布满了血丝，却依然声音洪亮地在现场指挥布置工作。 　　莫世亮介绍说，洛东基地投放点作为龙江河宜州段的第六道防线，投入使用具有至关重要的作用，“因为这一段龙江河的水流流速较缓，投放的药物与金属镉离子反应时间比较长，絮凝作用相对比较好，可以很大缓解下游的三岔投放点和糯米滩水电站的压力。” 　　循着投放管线走到龙江河畔的排水口，可以看到岸边的水体内漂浮着一层淡淡的灰色絮凝物。据了解，此前龙江河突发环境事件应急指挥部在河池市境内的叶茂水电站、宜州市三桥、洛东水电站、三岔水电站、三岔公路桥设置五个降解物投放点，通过放水稀释、投放降解吸附物等方式降低受污染水体内的镉浓度。一名现场指挥的技术专家表示，对比第一道叶茂水电站水质超标的数据与最后一道防线三岔公路桥的水质超标的数据来看，通过河池境内六道防线的处置，龙江河受污染的水体中的镉离子能得到70%以上的降解。 　　宜州水产养殖业遭受巨大损失 　　在洛东基地的龙江河畔，平静的龙江河依然绿水依依，江畔草木丰盛，几艘渔船漂浮在河面上，渔民安静地在船上休息，很难想象这里正在经历一场举国关注的重大镉污染事件。 　　老家在柳州市柳城县六塘镇高要屯的渔民唐义平经常在这一段流域打渔，但这些日子以来，他不得不停止工作，靠水吃水的他经常一个人在船上静静地望着河水发呆。 　　“我是年前在村里看到河水被污染的通知的。”尽管并不清楚镉是一种什么样的金属，镉污染又意味着什么，唐义平还是感到巨大的恐惧，他一度把网上来的20多斤鱼扔回了河里。 　　无鱼可卖，他和家人的这个春节也过得格外拮据。唐义平的哥哥唐义民告诉记者，往年春节家里都要买20来斤猪肉作年货，今年只买了5斤。现在他们也不敢喝河里的水，每次喝水都要上岸从很远的井里挑到船上，给生活带来很大的不便。 　　“对于宜州来说，这次污染事件受影响最大的主要是水产养殖业，那些在河道里网箱养鱼的渔民损失非常大。”宜州市委书记奉海峰介绍说，龙江河宜州段沿岸只有少数居民饮用龙江河的水，目前通过开辟地下水源和政府送桶装水上门，解决了这部分群众用水难的问题。对于沿河两岸的群众因水体污染遭受生产的损失，政府已经派出工作组进行认真核查。“核查清楚后，我们要对受到损失的群众进行赔偿。” 　　“压力最大的是外界对宜州的误解” 　　每天凌晨1点以后休息，早上7点就要起床工作，每天休息三五个小时已成为宜州市委书记奉海峰这些日子的生活常态。和身体上的疲惫相比，作为龙江河突发环境事件宜州应急指挥部指挥长，奉海峰这些天感到压力最大的还是外界对宜州的误解。 　　“现在很多方面都打电话来问我们，你们怎么又搞了污染?”奉海峰说，这次发生在龙江河宜州段的重金属污染事实上污染源并不在宜州市境内，而是在宜州境外的龙江河上游产生的，与下游的柳州一样，宜州也是此次污染事件的“受害者”。 　　广西龙江河突发环境事件应急指挥部在30日召开的新闻通气会上，对涉嫌造成此次污染事件的企业进行了通报，河池市金城江鸿泉立德粉材料厂等相关企业的7名相关责任人被依法刑事拘留，相关责任调查已全面开展。 　　“虽然污染源不在宜州境内，但我们宜州的全体干部都全身心地投入到应急干预的战役中来。”奉海峰说，春节前后10多天以来，全市共投入1000多人力，其中有党政领导，还包括武警官兵260多人，民兵应急分队130多人以及农民工250多人。 　　30日上午，记者来到宜州市龙江河上游的叶茂水电站时，由于连日来不停地投放降解物质，电站周围的路面、栏杆和植被上都被附上了一层厚厚的石灰粉末，远远看去，像下雪了一样。 　　走进水电站内的投放口，一股刺鼻的味道袭来，应急处置人员戴着防护面具，24小时不间断地向投放池内倒入搅拌好的中和物。从早上9点，宜州市政法委书记潘平就赶到水电站值班，直到晚上9点才能交接回去休息。他说，自污染事件发生以来，宜州市各部门的领导都在不同的应急处置点值班。除夕夜，在工地上看到远处百姓家焰火纷飞，他感到尽管自己很苦很累，但为了更多的人的饮水安全，付出是值得的。 　　此次水污染事件，给龙江河沿岸也敲响了警钟。奉海峰介绍说，在大力对污染水体进行技术处置的同时，目前宜州市也在开展环保大排查，加强对企业的监管，确保企业的污水、气体、废渣等排放达到国家的技术标准要求。 　　“环保跟发展其实并没有什么矛盾，我们的发展是为了让人民过得更好，环保也是为了让人民过得更好。”奉海峰说。他真诚地希望，在抓好宜州境内企业的监管，不损害环境的同时，宜州也非常迫切地期望上游地区都能管好境内的企业，确保龙江水永远保持清洁靓丽。

前言人类基因组中仅有1%是负责蛋白质编码的基因，其中疾病相关的蛋白大约有 3000个，只有不到700种被目前获批的药物作为靶点，绝大多数疾病相关的蛋白被认为是不可靶向的。针对疾病相关的非编码RNA以及不可成药的蛋白靶点，使用小分子靶向RNA的结构是治疗相关疾病的一种策略。但是小分子的结合并不一定能产生生物活性，有些小分子可能结合在RNA的非功能位点，或者小分子的结合强度不足以影响RNA的生物功能。高分文献解读2023年5月24日，Scripps研究所的Matthew D. Disney教授及其合作者在Nature杂志发表了题为“Programming inactive RNA-binding small molecules into bioactive degraders”的研究论文，利用核糖核酸酶靶向嵌合体技术将非活性小分子重编程为靶向RNA降解剂，成功降解miR-155和癌症靶标MYC、JUN的RNA。https://doi.org/10.1038/s41586-023-06091-8IF: 69.504 Q1研究人员基于二维组合筛选进行RNA和小分子高通量分子间相互作用检测，发现了一些可以与pre-miRNA-155结合的小分子。接下来使用Monolith分子互作仪完成了大量RNA小分子结合表征。研究人员验证了C1仅结合于5′GAU/3′C_A motif，其他RNA凸起或者点突变RNA在相同检测浓度范围内看不到明显的结合信号。在使用Monolith检测时无需固定RNA，仅需带有CY5标记即可直接在溶液中精确表征Kd，检测一对样品仅需10min。图1：pre-miR-155-binder C1结合曲线构建靶向嵌合体小分子结合于pre-miRNA-155的非活性位点，并不会对细胞内的miRNA-155表达水平产生影响。接下来研究人员构建了双功能小分子核糖核酸酶靶向嵌合体，一端与目标RNA结合，另一端招募并激活RNA酶，从而靶向降解目标RNA。改造后的嵌合体成功在细胞内降低miRNA-155的表达水平，并且在细胞和小鼠模型中抑制了三阴乳腺癌。图2：将结合pre-miR-155的惰性结合物转化为活性RIBOTAC降解剂为了测试该方法的适用性，研究人员又构建了靶向MYC和JUN的核糖核酸酶靶向嵌合体。这两种蛋白都是重要的癌症靶点，但都是无序蛋白，被认为是不可成药的。改造后的核糖核酸酶靶向嵌合体获得了生物活性并在细胞内精准地靶向降解各自的靶向RNA，使这些癌蛋白驱动的转录和蛋白组学进程失效。这项研究表明对于由这些常见但具有挑战性的致癌基因驱动的癌症，重编程非活性小分子为靶向RNA降解剂可能会带来新的变革。图3. JUN-RIBOTAC选择性降解JUN mRNA抑制胰腺肿瘤细胞的增殖和迁移Monolith系列分子互作检测仪在此项研究中，NanoTemper的Monolith分子互作检测仪在RNA小分子结合表征的检测中提供了可靠的实验数据。RNA分子量小，体外容易降解，而Monolith系列分子互作仪对分子量无限制，同时10分钟的快速检测可以最大程度避免RNA的降解。Monolith系列分子互作仪覆盖几乎任何分子类型、缓冲液成分或亲和力强弱的检测项目，并且检测不依赖于分子量，能够轻松应对不同类型的分子间相互作用检测难题，助力靶向RNA降解剂研究。NanoTemper微量热泳动分子互作检测仪Monolith-实用应用手册_诺坦普科技（北京）有限公司 (instrument.com.cn)