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十大科学突破

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  • 清华“基因组改造”入选《科学》年度十大科学突破

    美国《科学》杂志近日公布的2012年度十大科学突破中,“基因组改造”的技术革新榜上有名,这一项中引用了清华大学结构生物学中心的重要工作成果。位列今年十大之首的是希格斯玻色子的发现,此外,丹尼索瓦人基因组、让干细胞形成卵子、“好奇”号着陆系统、基因组的精密工程、大脑/机器界面等入选。 “基因组改造”的技术革新引用了清华大学结构生物学中心的重要工作成果。这已经是清华的科研成果在近三年内第二次上榜《科学》的年度十大。   对基因组特别是高等生物基因组的定点改造,一直是生物学研究的一个难题。相关技术近年不断取得突破,特别是以TALEN(转录激活因子样效应蛋白核酸酶)为代表的技术突破,使得基因组改造便捷有效。科学家利用TALEN成功实现了对于斑马鱼、爪蟾、家畜猪,甚至人类细胞的定向改造。清华大学结构生物学中心颜宁教授和施一公教授合作解析了TALE蛋白与DNA结合的高分辨率晶体结构,从而揭示了这些蛋白特异识别其靶标基因的分子基础。这一工作今年1月5日发表于《科学》杂志,12月21日入选该杂志的年度十大。2009年,颜宁教授研究组的研究成果也曾入选当年的十大。

  • 【话题】中国科学十大进展“神奇”的与《Science》十大突破有7个相对应!

    【话题】中国科学十大进展“神奇”的与《Science》十大突破有7个相对应!

    美国《科学》杂志在2015年12月17日公布了其评选的2015年十大科学突破,而科技部在2016年2月25日在京公布2015年度中国科学十大进展,两者景有7项是有所对应的,对此,你对中国的基础研究有何看法呢? 中国的基础研究有重大进展?效仿《科学》十大突破的评选标准?对应进展:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/02/201602261541_585294_2984502_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/02/201602261558_585297_2984502_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/02/201602261602_585299_2984502_3.jpg 科技部十大进展:探测到宇宙早期最亮中心黑洞质量最大的类星体;《科学》十大突破:“新视野”探测器与冥王星“约会”科技部十大进展:揭示埃博拉病毒演化及遗传多样性特征《科学》十大突破:研制埃博拉疫苗科技部十大进展:解析细胞炎性坏死的关键分子机制《科学》十大突破:用酵母合成阿片类止痛药科技部十大进展:理论预言并实验验证外尔半金属的存在《科学》十大突破:地幔柱存在证据被找到剩余进展项目:科技部十大进展:实现对反物质间相互作用力的测量、研制出碳基高效光解水催化剂、实现对单个蛋白质分子的磁共振探测。《科学》十大突破:脑内也有淋巴管、改善心理学研究、早期美洲人来自亚洲。 十个当中有7个都有所对应有木有!!你对中国的基础研究怎么看??详情请查看:http://www.instrument.com.cn/news/20151221/180610.shtml http://www.instrument.com.cn/news/20160226/184871.shtml

  • 【分享】美科学杂志公布十大科学突破 中国两项上榜

    美国《科学》杂志公布了最新的“2010年十大科学突破”榜单,科学机械“量子鼓”夺魁,成为科学界今年取得的最大进步。  此外,榜单中有两项突破来自深圳华大基因研究院,分别是“下一世代的基因组学”及“外显子组测序/罕见疾病基因”,研究院在这两项突破中共有6项科研成果。  1 量子鼓  人类可同时身处两地  在今年之前,所有机器的运作都还是见怪不怪地遵循着经典力学的法则。然而,今年3月,美国加州大学圣巴巴拉分校的物理学家安德鲁·克莱兰德和约翰·马丁尼斯与同事一起设计的实验机械是一个人们裸眼可见的、极其细小的、由半导体材料制作的“量子鼓”。这项新发明是研究我们将来能否有能力同时身处两地的第一步。  《科学》杂志将“量子鼓”评选为2010年最重大的科学突破,认为它甚至超越了所有前人发明的机器。  2 外显子组测序  找到癌症基因  对外显子(即基因组中担当蛋白质编码的极小部分)进行测序,发现特殊的、至少造成12种疾病的基因突变,这些遗传性疾病是由某个单独的有缺陷的基因引起的。  研究人员利用外显子组测序方法,找到了一种致命性眼癌的关键基因,这一研究成果可能作为未来治疗这种癌症的靶标,并且用于其它具有高度转移性的癌症的治疗靶标。

  • 【转帖】Science:2010年十大科学突破

    Science12月17日公布了2010年十大科学突破,其中合成生物学、尼安德特人基因组、HIV预防等一系列热点均包含在内,但是热门的砷基生命并没有入选。冠军:量子机械在今年之前,所有的人造物体的移动都遵循经典力学的法则。然而,在今年3月,一组研究人员设计了一种精巧的装置,其运动方式只能够用量子力学来描述(量子力学是一组支配如分子、原子及亚原子颗粒等细小物体运行的法则)。为了表彰他们的实验在概念上的拓展、其独创性以及它的众多的潜在用途,Science杂志称这一发现是2010年最重大的科学进展。加州大学圣巴巴拉分校的物理学家Andrew Cleland 与John Martinis设计了这一机械:一个人们可用肉眼看到的极其细小的金属半导体桨状物,并巧妙地使它按照量子规范舞蹈。首先,研究人员将该浆状物冷却至其“基态”(即量子力学所允许的最低能态,这是物理学家长期以来所追求的目标)。他们接着将该装置的能量提高一个量子以产生一种纯粹的量子力学的运动状态。他们甚至设法将该装置同时进入到两种能态,因此该装置在同一时间会有微小的振动及很大的振动,这种奇怪的现象在量子力学的奇怪法则中是允许出现的。Science杂志及其发行机构——美国科学促进会(AAAS)认为,这一首创的量子机械是2010年的年度突破。它们还将过去的这一年中的另外9个重要的科学成就汇编成今年的10大科学成就,该榜单出现在Science杂志2010年12月17日刊的一个新闻专版中。 Science杂志的一名新闻作者Adrian Cho说:“今年的年度突破所代表的是科学家们第一次在一种人造物体的运动中示范了量子效应。这在概念层次上来说非常酷,因为它将量子力学扩展到了一个全新的领域之中。在实用的层面上,它开启了多种可能性:从将光量子调控以及电流和运动相融合的新实验到也许某一天人们可以测试量子力学的界限以及我们的现实感。”量子机械证明,量子力学原理适用于大到肉眼可见的物体的运动以及原子和亚原子颗粒的运动。它为人们朝着在量子水平获取对一种物体的振动的完全控制的方向迈出了关键性的第一步。这种对某种人造装置的运动控制将允许科学家们操控那些极小的运动,这很像他们现在对电流和光粒子的控制。这种能力转而可能会导致控制光量子态、超敏感力探测器等新装置的出现以及最终的对量子力学的界限和我们的现实感的研究。(最后的这一宏伟目标可以通过尝试将一个肉眼可见的物体放入到一个能态中来完成;在这一能态中,该物体可同时直接处于2个略微不同的地方——这一实验可准确地披露为什么大到像人这样的物体不可能同时出现在两个地方。)Cho说:“请注意,物理学家还没有达到让一个像这样细小的物体同时出现在两个地方的境界。但现在他们已经进入到量子运动的最简单的状态;看来做到它要比过去容易得多了:这更像是一个‘什么时候可做到’而不是‘是否能做到’的问题。”其它9大开创性成就的名录如下:合成生物学:在生物学和生物技术的一个决定性时刻,研究人员构建了一个合成的基因组,并用它转变了一种细菌的身份特性。该基因组取代了该细菌的DNA,使其生产出一组新的蛋白质——这一成就促使国会对合成生物学召开了一个听证会。研究人员预计,将来,定制的合成基因组可用来产生生物燃料、医药品或其它有用的化学制品。

  • 【资料】2009之“国际十大科学突破”

    美国《科学》杂志公布了2009年十大科学突破,其中对迄今最古老原始人“阿尔迪”(Ardipithecus ramidus)的化石研究位居首位。  原始人“阿尔迪”生活在距今大约440万年前的埃塞俄比亚,属于地猿始祖种,比“露西”(Lucy)的年代还要早一百多万年(“露西”是之前记录在案的最古老原始人遗存的部分骨架),也使得研究人员更接近人类与黑猩猩所拥有的最后的共同祖先。   [b]  《科学》杂志2009年度另外九项重大科学突破名单如下:  费米望远镜探测到脉冲星:[/b]美宇航局费米伽马射线太空望远镜帮助确认了过去未知的脉冲星,并对它们所发射出的独特伽马射线有所理解。脉冲星是具有高度磁性并快速旋转的中子星。[b]  雷帕霉素:[/b]研究人员发现,常用免疫抑制药物雷帕霉素能让实验鼠延年益寿。这是科学家在哺乳动物身上第一次取得这种结果。这一发现之所以重要,是因为对实验鼠的治疗是在它们步入中年后才开始的。[b]  石墨烯:[/b]在一连串快速进展中,科学家对石墨烯的特性进行了探究,并开始将该材料制作成实验性电子装置。石墨烯是已知强度最高的材料,具有高度导电性的硅原子层。[b]  植物ABA受体:[/b]搞清帮助植物在干旱时期存活的某一关键分子的结构,或能帮助科学家找到保护作物不受长期干旱影响的新技术,从而在世界范围内提高作物产量,帮助边缘土地上的生物燃油生产。[b]  世界首个X射线激光:[/b]斯坦福直线加速器中心(SLAC)国家加速器实验室揭开了世界上第一个X射线激光的神秘面纱。这是一种强大的研究工具,能够拍下进行中的化学反应的照片,改变材料的电子结构,实施涉及诸多科学领域的一系列其它实验。[b]  基因疗法复苏:[/b]欧洲和美国研究人员提出了涉及基因疗法的新战略,从而在治疗致命性脑病、遗传性失明和免疫系统失调疾病等方面取得了进展。[b]  单极子:[/b]在一次实验中,对自旋冰(奇特的水晶质材料)进行研究的物理学家创制了可模仿“磁单极子”预测行为的磁涟波(magnetic ripple)。磁单极子是只有一个磁极的基本粒子。[b]  LCROSS探测器在月球上发现水:[/b]今年10月,美宇航局航天器上的传感器在一个燃料耗尽的火箭级残骸中发现了水蒸气和冰。研究人员用这个火箭级故意撞击月球的南极附近地区以寻找水。[b]  在轨修复“哈勃”望远镜:[/b]今年5月,美宇航局发射航天飞机对“哈勃”太空望远镜进行最后一次修复,这次任务几乎完美无暇,令这台望远镜的观测能力更强,赋予其新的生命,最终拍下一组迄今最为壮观的太空照片。  此外,《科学》杂志还对2010年科学热点话题进行了展望,指出了值得关注的科学领域,包括癌细胞代谢、阿尔法磁谱仪、外显子组测序与疾病、多能干细胞治疗神经精神性疾病以及载人航天飞行的未来。

  • 大亚湾中微子实验成果入选《科学》年度十大科学突破

    中国科技网深圳12月22日电 今天记者从大亚湾反应堆中微子实验室获悉,在美国《科学》杂志公布的2012年度十大科学突破中,大亚湾实验发现中微子第三种振荡模式的成果榜上有名。 中微子是一种极难被探测到的基本粒子,共有3种类型。它可以在飞行中从一种类型转变成另一种类型,称为中微子振荡。中微子的前两种振荡模式即“太阳中微子之谜”和“大气中微子之谜”已被实验证实,其发现者凭此获得了2002年诺贝尔奖,但第三种振荡则一直未被发现,甚至有理论预言其根本不存在。 今年3月8日,中科院高能物理研究所所长、大亚湾中微子实验国际合作组发言人王贻芳宣布了一个让世界粒子物理学界都倍感振奋的成果,大亚湾中微子实验首次发现了电子反中微子的消失,这是一种新的中微子振荡,其振荡几率为9.2%,误差为1.7%,此测量结果的置信度为5.2西格玛。 《科学》杂志指出,数百名在中国大亚湾反应堆中微子实验中工作的研究人员,报告了一个模型的最后未知参数。该模型描述了中微子这种令人难以捉摸的粒子以接近光速穿行时,如何从一种类型变形为另一种类型。这些结果显示,中微子和反中微子可能会以不同的方式改变其类型,并提示中微子物理有朝一日可能帮助研究人员解释,为什么宇宙含有如此多的物质及如此少的反物质。 该重要成果对于最终揭开宇宙起源和演化之谜有着重大意义。《科学》还认为,如果物理学家无法发现超越希格斯玻色子的新粒子,那么中微子物理就可能会代表粒子物理学的未来。(通讯员 黄米娜 记者 刘传书) 《科技日报》 2012-12-23(一版)

  • 【分享】《科学》杂志评出2007年十大科技突破:科学家发现人类基因组差异荣登榜首

    【分享】《科学》杂志评出2007年十大科技突破:科学家发现人类基因组差异荣登榜首

    北京时间12月21日消息,美国《科学》杂志12月21日公布了2007年度科学突破,“科学家发现人类基因组差异”荣登榜首,成为2007年度最大的科学突破。以下是《科学》杂志年度十大科学突破名单:[B][size=4]1.揭开人类基因组个体差异之谜[/size][/B][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2007/12/200712230429_74133_1622715_3.jpg[/img]揭开人类基因组个体差异之谜在更为先进的DNA排序技术和基因组个体差异评估技术的帮助下,研究人员正在逐步揭开人与人之间差异的谜底。7年前科学家成功破译人类基因组,为首次揭示人类完整的基因构成奠定了基础。到了2007年,研究人员逐步意识到人与人之间基因组差异到底有多大,以及这种差异对破译复杂疾病和个人性格的重要性。差不多一年前,科学家又获得重要发现,加深了对人类和灵长类动物之间基因差异的认识,对最终导致人类出现的进化过程的基因变化有了深入了解。如今,科学家的研究重点已从寻找DNA对群体影响的答案转向寻找DNA对个体影响的答案。曾用于寻找数十万基因差异的高科技现在正以一种前所未有的方式,将特定差异与疾病联系起来。科学家通过评估染色体在我们人类DNA突增和缺失,结果发现这些变化比他们预料的更为普遍,与人类基因组的运转密切相关。通过研究决定头发、皮肤颜色的基因以及“语言”基因差异,我们已经对人类与穴居人的不同和相同之处有了深入了解。随着个体基因差异谜团的逐步揭开,我们势必会在这个领域取得巨大飞跃。

  • 《时代》杂志评出2012年十大生物、医学突破

    美国《时代》杂志评选的各领域年度“十大”排名已于近日陆续出炉,医学领域“十大”突破也深入人心。涵盖了生命基础研究、艾滋病与癌症治疗突破、干细胞与再生医学、青少年健康等多方面公众关心的热点。1.“垃圾DNA”才是掌控者http://img.dxycdn.com/cms/upload/userfiles/image/2012/12/06/481231273_small.jpg“垃圾DNA”有大作用人体基因组中98%是没有编码的基因,以往它们被当作无用的“垃圾”。如今,人们发现这些被忽视的“垃圾”更有大用处。事实上,它们才是真正地基因掌控者和新陈代谢开关!它们调节着基因何时以何种方式发挥作用,怎样高效生产出不同的蛋白质。没有它们,基因就像是一堆连不成句子的杂乱单词。科学家正在探索这一新发现的生物信息宝库,以期找到能控制、甚至治愈某些疾病的基因开关。2.人体微生物有"大作为"http://img.dxycdn.com/cms/upload/userfiles/image/2012/12/06/318169875_small.jpg体内微生物作用机理人体中最多的成分是什么?细胞?基因?都不对,是微生物!它们的数量与人体细胞的比例达到10∶1。最近,研究人员刚刚完成了"人体微生组计划"的第一阶段,该计划旨在最广泛地了解人体内微生物的种类和作用。大部分微生物是人类的朋友,比如帮人们消化食物,或增强免疫系统功能。但是随着研究深入,科学家发现体内微生物在许多慢性疾病和症状中,如炎症、肥胖等也起了关键作用。它们非但不是令人讨厌的闯入者,甚至还能帮我们攻克某些最难解决的健康难题。3.抗HIV药“包揽全程”http://img.dxycdn.com/cms/upload/userfiles/image/2012/12/06/959343596_small.jpg新型艾滋病药物“特鲁瓦达”(Truvada)已经成为抗艾滋病(HIV)的强大武器,它结合了两种抗病毒药物。而现在,它进一步成为第一款预防健康人群感染HIV的药物。经过基础性实验显示,未感染的人使用该药能降低其感染HIV的风险。美国食品与药品管理局(FDA)扩大了Truvada的许可范围,可能感染HIV的高风险人群也能使用该药。研究显示,高风险的男同性恋者及其HIV阳性伴侣,使用该药物后感染风险降低了42%到75%。不过也有人担心,该药可能会导致无保护性行为等高风险行为增加,公共卫生专家则欢迎这种抗艾滋病的新方式——从第一步开始预防感染发生。4.身体部分“实验室制造”http://img.dxycdn.com/cms/upload/userfiles/image/2012/12/06/765017846_small.jpg实验室生成人体组织气管和肾脏或肝脏不同,并不属于常规的移植器官之列。但通过干细胞技术,也能给需要的病人培养出自己的气管。卡罗林斯卡研究院就用合成微纤维和从病人骨髓采集的干细胞,制作了一幅人造气管,并成功地连接了病人的鼻子、口腔和肺部,病人的气管因癌症而破坏。在首次病例中,一位死者捐献了气管,为一位西班牙妇女的干细胞提供了生长支架。而在最新进展中,科学家用生物医学基质来培养细胞。这项技术代表了再生医学的未来,在此所有类型的干细胞,包括来自病人自己的皮肤细胞,都能作为生长任意类型细胞或组织的基础,供病人替换或修复。

  • 【转帖】《时代》年度十大科学突破 中国化石列第七

    [size=4]1.干细胞研究获得突破 [/size] 皮肤细胞经过“基因直接重组”后可以转化成为具有胚胎干细胞特性的细胞。 [size=4] 2.首次完整破译人类个体基因组 [/size] 研究人员成功绘制了著名科学家克雷格温特尔的一个完整的DNA蓝图。 [size=4] 3.最亮超新星爆发 [/size] 天文学家分析了被认为是迄今为止发现的最剧烈、也是最壮观的超新星爆发。 [size=4] 4.南极深海新生物 [/size] 研究人员在环绕南极洲的海洋深处发现了700多个新物种,包括心形海胆、食肉类海绵和有盘子大小的海蜘蛛。

  • Science:2012年十大科学突破(看看:生物)

    http://img.dxycdn.com/cms/upload/userfiles/image/2012/12/21/611463904_small.jpgScience最新一期公布了2012年度10大科学突破,科学家在难以捉摸的希格斯玻色子亚原子粒子研究领域取得的成果被评为2012年最重要的科学发现。分别如下:1.希格斯玻色子7月4日,科学家宣布找到了希格斯玻色子存在的证据,从而完成了粒子物理标准模型。该模型解释了粒子如何通过电磁力、弱核力和强核力相互作用以组成宇宙中的物质。然而,在今年之前,科学家无法解释这些基本粒子如何获得它们的质量。《科学》新闻记者艾德里安表示,物理学家假设空间由与电场类似的“希格斯场”所填充。粒子与“希格斯场”相互作用以获取能量以及质量。“希格斯场”是由分布在真空中的希格斯玻色子组成,物理学家现在将它们从真空中轰出并进入短暂的存在状态。但是,观察到希格斯玻色子可谓来之不易甚或代价不菲。在瑞士日内瓦附近的粒子物理实验室中,与造价高达55亿美元的原子加速器相伴的数千名研究人员借助两台巨型粒子探测器(ATLAS和CMS)发现了盼望已久的玻色子。除希格斯玻色子的发现外,《科学》杂志及其发行机构美国科促会确认的本年度其他9项具有开创性的科学成就如下:2.丹尼索瓦人基因组一种将特定分子绑定在DNA(脱氧核糖核酸)单链上的新技术帮助研究人员仅用一块远古人的小指骨碎片,就完成丹尼索瓦人完整的基因组测序。该基因组序列让研究人员能够将丹尼索瓦人——这是与尼安德特人密切相关的古老人类——与现代人进行比较。研究显示,该指骨属于生活在7.4万年至8.2万年之间的一个眼睛、毛发和皮肤均为棕色的女孩,她死于西伯利亚。3.让干细胞形成卵子日本研究人员证实,小鼠的胚胎干细胞可被诱导成为具有生育能力的卵细胞。在研究中,他们让实验室中受精的细胞在代孕母体发育并产下小鼠幼仔。这种方法要求发育中的卵子在雌性小鼠体内存留一段时间。虽然这没有达到科学家追求的完全在实验室中得到卵细胞的终极目标,但是它为研究基因和其他影响生育力和卵细胞发育的因素提供了强有力的工具。4.好奇号的着陆系统尽管无法在火星条件下测试其探测器所有的着陆系统,但在加州帕萨迪纳美国宇航局喷气动力实验室里承担探索火星使命的工程师们仍安全并准确地将好奇号探测车抵达火星表面。这个3.3吨的飞行器因过重而无法以传统的方式登陆,为此该团队从起重机和直升飞机那里得到灵感,创建了“空中起重机”着陆系统,它将带轮的好奇号吊挂在3根线缆的末端让其着落。这一完美无暇的着陆让设计人员再次获得了信心,宇航局希望未来在已有的探测车附近让第二辆探测车着陆,并将第一辆探测车取得的样本收集起来送回地球。5.X射线激光解开蛋白质的结构研究人员用一种比传统的同步加速辐射源亮10亿倍的X射线激光确认了布氏锥虫所需的一种酶的结钩,这种寄生虫是引起非洲昏睡病的原因。新的研究进展证明了X射线激光解密蛋白质的潜力,而这是传统的X射线源所无法做到的。

  • 【盘点】:分析仪器行业的突破

    《科学》杂志盘点了2013年那些领跑科学的十大重要突破。分别为:癌症免疫疗法、大众基因显微手术、脑成像技术、人体胚胎克隆、迷你器官、宇宙射线的来源、太阳能新星、为什么睡觉、微生物与健康、疫苗设计那么各位常常在实验室中的朋友,你们认为2013分析仪器界的突破又有哪些呢?从新的仪器技术到新的试验方法,都可以说说欢迎大家讨论,一起来盘点一下分析仪器界都有哪些突破

  • 【分享】2009年八大科学突破预测排行榜

    据国外媒体报道,2009年全球经济受经济危机影响将延缓增长速度,但是科学研究的步伐却并不会因此而停滞。目前,美国《国家地理》杂志征求了专家小组意见,预测了2009年的重大科学突破,这些科学突破涉及各个领域,比如动物学、天文学、生物学、地球科学等。1.动物学:对野生动物的基因跟踪2.考古学:海底考古和前哥伦布时期探险 3.天文学:新型研究更关注太空飞行 4.生物学:揭示污染物质在细胞内的影响变化 5.进化生物学:再现群选择理论? 6.地球科学:岩石揭示奇特的早期地球环境 7.医学:个性化药物 8.物理学:强子对撞机

  • 【转帖】2010全球医药产业年度盘点(一):技术突破篇

    《时代》杂志评出的“2010年十大医学突破”第一名??抗逆转录病毒药物Truvada?的能显著降低HIV病毒感染率第二名??利用人工合成的细菌基因组创造出首个“人工生命”第三名??血液检测阿尔茨海默病(老年性痴呆症)准确率可达80%第四名??肉毒杆菌治疗偏头痛被FDA批准用于头痛治疗第五名??美国心脏学会(AHA)修订“心肺复苏术急救指南”第六名??美国食品及药品管理局限制使用文迪雅(Avandia)第七名??血液检测可以诊断心脏相关疾病83%第八名??试管受精新突破可精确测定胚胎健康状况第九名??成功培育人造卵巢第十名??更快更安全培育诱导多能干细胞(iPS)细胞解析2010年“十大医学突破”2010年即将过去,本年度美国FDA批准了首个干细胞产品(GRNOPC1)进入临床试验,首个癌症疫苗(前列腺癌疫苗Provenge)也已获批上市,越来越多的特异化组织细胞可以利用干细胞诱导分化而成,“千人基因组”首阶段工作结束,第三张“人类遗传变异图谱”绘制完成。但是,面对艾滋病、癌症、阿尔茨海默病等顽疾,临床上还是普遍缺乏行之有效的预防措施与治疗手段。在全球的范围内,上半年H1N1疫情的继续蔓延、下半年临床上又出现了无药可治的“超级耐药菌”。国内更是频现 “嗜血蜱虫”、阿瓦斯汀“眼药门”,西布曲明“曲美下架”等等。可以说,虽然,本年度生命科学、医药产业收获颇丰。但是,在于人类息息相关的公共卫生领域,每每出现的问题,都在对生命科学、医学研究、以及药事管理提出新的挑战。本月美国《时代周刊》评选出“2010年年度十大医学突破”(见附表),一份大众媒体评选的医学突破,不可能完全体现着科学界的主流观点,据此去盘点本年度的医学最新进展,也难免有“以偏代全、挂一漏十”之嫌。但是,《时代周刊》作为公众媒体,它所评出的“技术突破”也许更能体现公众对于医疗健康事业的种种希冀、以及此愿望的满足程度。正是基于以上考虑,本文以时代周刊评选的年度十大医学突破为主线,盘点2010年全球医药产业的最新技术进展。抗艾药物“聊胜于无”排在年度十大医学突破首位的是“Truvada?降低HIV病毒感染率”。这是源于11月底《新英格兰医学杂志》的一份研究报告:通过对2500人的人体试验表明,艾滋病常规治疗用药Truvada,竟然也能起到预防作用。它能降低HIV病毒感染率44%。Truvada?算是抗艾药物中的常规用药,早在2006年就已经上市使用。它是两种抗逆转录病毒药物tenofovir和emtricitabine的混合剂型。一种数年前就已经问世的常规用药,位列“十大突破”之首,更加凸显了普通民众对于HIV预防与AID治疗的强烈愿望。与之相比,近二十年没有真正可以预防HIV病毒的疫苗问世,目前使用最为广泛的“抗逆转病毒疗法”也不能完全治愈AID患者。可以说,医药产业中抗艾药物的研制只能用“聊胜于无”来形容。 根据WTO最新的数据,目前全世界上感染HIV的人数已经达到三千多万。AID更是成为非洲一些国家致死率最高的疾病。在众多的感染患者中接受“抗逆转病毒治疗”的患者只占上述数字的三分之一。理论上,人类对HIV病毒免疫的最为直接办法当属研制HIV疫苗。早在1984年,巴斯德研究所和美国NIH(国立卫生研究院)发现艾滋病病毒时,有人乐观的估计两年之后,随着针对HIV的疫苗的问世,AID如同其他传染病一样可以被预防。但是,事实上,近二十年,HIV疫苗研制异常的“步履维艰”,这很大程度上是源于HIV病毒的多样性和变异性,常规疫苗很难奏效。更为严重的是,目前还没有理想的动物模型。许多在黑猩猩和猕猴身上有效的HIV疫苗,在人体临床试验上却没有任何效果。缺乏合适的动物模型又延缓了疫苗的研发进度。本年度,HIV疫苗研发的基础理论研究中的亮点,当属发现中和多种HIV病毒的抗体被发现。这也许正如《自然》杂志所刊论文的题目所言:这或将成为“HIV疫苗设计的新思路”人工生命意义重大其实,本年度生命科学领域最引起轰动的科学进展,当属利用“合成生物学”创造出首个“人工生命”。《科学》杂志评选的年度十大科学发现中,人工生命更是位列榜首。饶有兴趣的是,完成这一工作的科学家是,挑战“国际人类基因组组织”的文特尔。十年前,他与现任NHI负责人格林斯联合宣布了,人类基因组草图绘制完成。十年后,他有利用人工合成的细菌染色体,创造了人工生命“辛西娅”。从这个意义上说,文特尔人工合成“人工生命”,当是“后基因组时代”十周年,生命科学高速发展的明证。类似的注解还有,千人基因组发布“第三张人类基因组变异图谱”。截止到今年9月,世界上至少已经完成2700份基因组图谱,而到2011年年底前,这一数量会超过3万份。干细胞疗法走向临床本年度,越来越多的特异化组织细胞如脑细胞、皮肤细胞、干细胞等,可以由多能干细胞(iPS)诱导分化而成。而且,可以“多能干细胞细胞可以被更快更安全的培育诱导”(排名第十)。更为重要的是:此前被迫中断临床试验的,首个干细胞产品GRNOPC1(美国杰龙公司)终于进入人体试验阶段。这对于干细胞疗法来说,人类追逐组织修复、器官再生的梦想又进了一步。虽然,9月份美国地方法官兰博斯提出了冻结NHI干细胞研究经费的动议。 但是,政策的禁锢,难以束缚干细胞技术的发展。目前,NHI所建立的干细胞库,以及接受了76种胚胎干细胞用于科学研究,2011年NHI的预算中也将有11亿美元用于干细胞疗法的研究。“更快更安全培育诱导多能干细胞细胞”则可以帮助科学家,避开胚胎干细胞的伦理争议。BIOMARKER路途遥远利用血液中的特异性蛋白作为标记,诊断疾病的发生如:老年痴呆症、心脏病等,这不是“滴血鉴定”的传说,这属于biomarker(生物标记物)的研究范畴。此前,老年痴呆症作为退化疾病,必须在尸检时才能发现。而血管梗塞则需要使用“血管造影术”才能诊断。Biomaker技术的发展,无疑给了人类诊断、预防疾病又增加了一种手段。更为重要的是,Biomarker可以用作药效学研究的手段。越来越多的制药公司在新药申请程序中,使用Biomarker作为临床上药效学研究的重要指标。用易检测,可定量的Biomarker去描述、判定疾病的发生和药物的疗效。10月29日,FDA出台文件讨论Biomarker指导原则草案,希望对于已经确证的Biomarker进行统计。生物标记物如何成为新药申请的临床替代终点(Surrogate endpoints),加速新药临床研究的进程,这将是Biomarker技术研究面临的最大挑战。

  • 【讨论】2009特别聚焦之“我国基础研究十大进展”

    由科技部基础研究管理中心组织的2009年度中国基础研究十大科技进展揭晓。  [b]这十大基础研究进展分别是:[/b]  [color=#dc143c]北京正负电子对撞机重大改造工程通过国家验收   查明中国陆地生态系统的碳平衡状况   揭示A1型短指症致病机理   发现β-抑制因子-2复合体信号缺损可导致胰岛素耐受   实验证实诱导性多能干细胞具有发育全能性   发现金属钠在高压条件下可转化为透明绝缘体   阐明纳米孪晶纯铜极值强度的形成机制   高温铜氧化物超导体物性和超导机理研究取得重要进展   鉴别出与超级杂交水稻杂种优势相关的潜在功能基因   找到鸟类起源的一些关键证据。[/color]  据介绍,本次评选活动的新闻来源由《科技导报》、《中国科学基金》、《中国科学院院刊》和《中国基础科学》共同推荐。通过初评,从184项推荐新闻中遴选出30项候选新闻。随后以问卷形式将候选新闻送中国科学院院士、中国工程院院士、“973”计划顾问组和咨询组专家、“973”计划项目首席科学家、国家重点实验室主任等专家进行无记名投票获得结果。  本次入选项目呈现出两个主要特点。  首先,我国具有传统优势的学科领域显示出持续创新能力。如我国在古生物学研究方面有独特的学术资源和地域优势,已形成较为完整的研究体系,在诸多领域已经与国际同步。我国科学家发现的澄江、瓮安动物化石群,引起了全球古生物学界的轰动。2009年,我国又在鸟类起源方面取得了重大突破,发现了一些关键证据,为研究恐龙向鸟类进化过程中有关手指进化问题提供了有力证据,产生了重大的国际影响。  在材料科学研究领域,物理学家对纳米孪晶纯铜极值强度形成机制的阐释、高温铜氧化物超导体物性和超导机理研究均有良好发挥。在高温超导研究领域,有关铁基超导的重要成果不仅入选中国基础研究十大进展,且入选了《科学》杂志评出的2008年十大科技进展,引起国际同行的广泛关注。今年又有一项高温铜氧化物超导研究的成果入选,表明我国在高温超导方面经过长期的积累沉淀,具有了扎实的基础和雄厚的潜力。  其次,群体性突破不断涌现。科技部基础研究司司长张先恩说,医学一直是我国的薄弱领域,但近年来呈现出快速发展的态势,具有国际影响的重大成果不断涌现。2009年,有3项医学领域的成果入选基础研究十大进展,表明我国医学领域在多年积累的基础上,已经出现群体性突破的势头。这样的势头往往孕育着重大的革命性突破。  如由中科院动物研究所周琪研究小组和上海交通大学医学院曾凡一小组合作开展的诱导性多能干细胞,也被称为iPS细胞的全能性验证研究,一直困扰着生命科学向纵深推进。两个研究小组合作,在实验中通过对iPS细胞的培养基以及iPS克隆挑取时间等因素的优化,提高了iPS细胞的获得效率及iPS克隆的质量,制备出37株iPS细胞系,并利用其中6株iPS细胞系注射了1500多个四倍体囊胚后,其中3株iPS细胞系获得了共计27只成活小鼠。经多种分子生物学技术鉴定,这些小鼠确实是由iPS细胞发育而成。目前,这些小鼠现已发育成熟并繁殖了后代。此项研究首次证实,iPS细胞具有与胚胎干细胞相同的全能性。相关研究发表在2009年9月3日《自然》杂志上。  此外,关于全球性热点、焦点问题的研究,我国科学家也取得了世界瞩目成绩。在全球气候变化研究中,2006年关于成熟森林土壤可持续积累有机碳的成果入选了基础研究十大进展,2007年有关碳汇的研究成果入选,2008年通过氧同位素研究东亚季风变化的成果入选,2009年又有中国陆地生态系统的碳平衡状况的研究成果入选。这些研究不断深入,为我国应对全球变化,解决制约我国经济社会发展的环境问题提供了理论基础。

  • 美国《科学》杂志20日公布了本年度10大科学突破

    美国《科学》杂志20日公布了本年度10大科学突破,科学家在难以捉摸的希格斯玻色子亚原子粒子研究领域取得的成果被评为2012年最重要的科学发现。40多年前,科学家假定了希格斯玻色子的存在,它是解释其他基本粒子(诸如电子和夸克等)如何获取其质量的关键。1.希格斯玻色子7月4日,科学家宣布找到了希格斯玻色子存在的证据,从而完成了粒子物理标准模型。该模型解释了粒子如何通过电磁力、弱核力和强核力相互作用以组成宇宙中的物质。然而,在今年之前,科学家无法解释这些基本粒子如何获得它们的质量。《科学》新闻记者艾德里安表示,物理学家假设空间由与电场类似的“希格斯场”所填充。粒子与“希格斯场”相互作用以获取能量以及质量。“希格斯场”是由分布在真空中的希格斯玻色子组成,物理学家现在将它们从真空中轰出并进入短暂的存在状态。但是,观察到希格斯玻色子可谓来之不易甚或代价不菲。在瑞士日内瓦附近的粒子物理实验室中,与造价高达55亿美元的原子加速器相伴的数千名研究人员借助两台巨型粒子探测器(ATLAS和CMS)发现了盼望已久的玻色子。除希格斯玻色子的发现外,《科学》杂志及其发行机构美国科促会确认的本年度其他9项具有开创性的科学成就如下:2.丹尼索瓦人基因组一种将特定分子绑定在DNA(脱氧核糖核酸)单链上的新技术帮助研究人员仅用一块远古人的小指骨碎片,就完成丹尼索瓦人完整的基因组测序。该基因组序列让研究人员能够将丹尼索瓦人——这是与尼安德特人密切相关的古老人类——与现代人进行比较。研究显示,该指骨属于生活在7.4万年至8.2万年之间的一个眼睛、毛发和皮肤均为棕色的女孩,她死于西伯利亚。3.让干细胞形成卵子日本研究人员证实,小鼠的胚胎干细胞可被诱导成为具有生育能力的卵细胞。在研究中,他们让实验室中受精的细胞在代孕母体发育并产下小鼠幼仔。这种方法要求发育中的卵子在雌性小鼠体内存留一段时间。虽然这没有达到科学家追求的完全在实验室中得到卵细胞的终极目标,但是它为研究基因和其他影响生育力和卵细胞发育的因素提供了强有力的工具。4.好奇号的着陆系统尽管无法在火星条件下测试其探测器所有的着陆系统,但在加州帕萨迪纳美国宇航局喷气动力实验室里承担探索火星使命的工程师们仍安全并准确地将好奇号探测车抵达火星表面。这个3.3吨的飞行器因过重而无法以传统的方式登陆,为此该团队从起重机和直升飞机那里得到灵感,创建了“空中起重机”着陆系统,它将带轮的好奇号吊挂在3根线缆的末端让其着落。这一完美无暇的着陆让设计人员再次获得了信心,宇航局希望未来在已有的探测车附近让第二辆探测车着陆,并将第一辆探测车取得的样本收集起来送回地球。5.X射线激光解开蛋白质的结构研究人员用一种比传统的同步加速辐射源亮10亿倍的X射线激光确认了布氏锥虫所需的一种酶的结钩,这种寄生虫是引起非洲昏睡病的原因。新的研究进展证明了X射线激光解密蛋白质的潜力,而这是传统的X射线源所无法做到的。6.基因组的精密工程通常,人们无法确定对高级生物的DNA进行修改和删除的最终结果。然而,在2012年,名为“转录激活子样效应因子核酸酶”(TALENs)的工具赋予研究人员改变或关闭斑马鱼、蟾蜍、牲畜及其他动物甚至病人的细胞中特定基因的能力。这种技术以及其他新兴的技术与已有的基因靶向技术一样廉价和有效,同时它能让研究人员在健康人和病人中确认基因及变异的特定作用。7.马约拉纳费米子人们有关马约拉纳费米子是否存在的问题的争论已有70多年,该粒子会作为它们自己的反物质并湮灭它们自己。今年,由荷兰物理学家和化学家组成的研究小组首次提出了马约拉纳费米子以准粒子形式存在的可靠证据,它们是相互作为的电子群,其行为像单个粒子。该发现促使人们努力将马约拉纳费米子结合到量子计算中,因为科学家们认为由这些神秘粒子组成的“量子比特”与目前数字计算机中所拥有的比特相比,能够更有效率地存储和处理数据。8.ENCODE项目今年,超过30篇文章报道的一项长达10年的研究显示,人类基因组比研究人员曾经认为的更具“功能”。尽管只有2%的基因组会为实际蛋白编码,但“DNA元素百科全书”(ENCODE)研究项目表明,基因组的大约80%是有活性的,可帮助开启或关闭基因。这些新的细节有望帮助研究人员理解基因受到控制的途径,以及澄清某些疾病的遗传学风险因子。9.大脑/机器界面曾经用大脑神经记录移动电脑荧幕上光标的同一个研究团队在2012年向人们展示,瘫痪的病人能够用他们的思想来移动一个机械臂并从事复杂的三维运动。该技术虽然仍处于试验阶段且极端昂贵,但科学家希望更先进的计算程序可改善这种神经性假体以帮助因中风、脊髓损伤及其他疾病导致瘫痪的病人。10.中微子混合角数百名在中国大亚湾反应堆中微子实验中工作的研究人员报告了一个模型的最后的未知参数,该模型描述了被称作中微子的这种难以捉摸的粒子在以接近光速穿行时,如何从一种类型或“特色”变形为另一种类型。这些结果显示,中微子和反中微子可能会以不同的方式改变其特色,并提示中微子物理可能有朝一日帮助研究人员解释为什么宇宙含有如此多的物质及如此少的反物质。如果物理学家无法发现超越希格斯玻色子的新粒子,那么中微子物理可能会代表粒子物理学的未来。

  • 我国科学家实现无液氦极低温制冷基础研究突破

    一个世纪之前,人类第一次将氦气液化,从此利用液氦的极低温制冷技术被广泛应用。例如一些大科学装置、深空探测、材料科学、量子计算等高技术领域。然而,低温技术中不可缺少的氦元素全球供应短缺,有什么方法可以不用氦元素实现极低温制冷?中国科学院大学苏刚教授、中国科学院物理研究所项俊森博士和孙培杰研究员、中国科学院理论物理研究所李伟研究员、北京航空航天大学金文涛副教授等人组成的联合研究团队通过多年研究,在近期实现了无液氦情况下极低温制冷基础研究的重要突破,这就为破解我国氦资源短缺的问题提供了解决方案。该科研成果北京时间1月11日在国际学术期刊《自然》发表。[align=center][img=,530,]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/32138bef-1937-438a-974e-340ac20aa30e.jpg[/img][/align][align=center]科研人员挑选高质量钴基三角晶格单晶样品[/align]超固态是一种在接近绝对零度(0开,也就是零下273.15摄氏度)时出现的量子物态,在超固态情形下,物质中的原子一方面呈现规则的排列,同时还可以在其间“无粘滞”地流动。超固态自20世纪70年代作为理论猜测提出以来,各国科学家尚未在固态物质中找到超固态存在的可靠实验证据。在这项研究中,我国科研人员在一种钴基三角晶格量子磁性材料中,首次发现了名为“自旋超固态”的新奇物质状态,得到了其存在的实验证据。随后科研人员利用该材料,通过绝热去磁过程获得了94毫开,也就是零下273.056摄氏度的极低温,实现了无液氦极低温制冷,并命名该效应为“自旋超固态巨磁卡效应”。[align=center][img=,530,]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/c3dd3d46-2e2f-41f7-84cc-4350120390d4.jpg[/img][/align][align=center]科研人员调试极低温制冷平台[/align]中国科学院大学苏刚教授介绍,比如我们把这次发现的材料放到磁场里面,保持热量不泄漏的情况下给它退磁,也就是把磁场去掉。慢慢地在降磁场的过程中,材料的温度就会慢慢地降下去,最后就降到了94毫开(零下273.056摄氏度)。[align=center][img=,530,]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/cde5e51d-fdff-4213-beaf-eab01a1d4dfe.jpg[/img][/align][align=center]科研人员讨论新的实验结果[/align]据了解,极低温制冷是我国科研领域亟待攻克的关键核心技术之一。这次基础研究的突破是国际上在实际固体材料中首次给出超固态存在的实验证据。科研团队未来的工作目标是继续突破极低温的极限,并在未来建成无液氦极低温制冷机。极低温制冷机可以为例如超导量子计算机提供接近绝对零度的极低温运行环境,并且在凝聚态物理、材料科学、深空探测等前沿技术领域广泛应用。[来源:央视新闻客户端][align=right][/align]

  • 【新闻】德科学家突破光学显微镜分辨率极限

    2006年度德国“未来奖”于23日揭晓,凭借发明突破200纳米“阿贝极限”的光学显微镜,德国马克斯-普朗克学会生物物理化学研究所所长施特芬黑尔获得了这一荣誉。 一年一度的“未来奖”是德国最重要的科学奖。黑尔在接过德国总统克勒颁发的奖杯时表示,将把所获得的25万欧元奖金作为一个科技公司的启动资金,为将来研究更好的显微镜奠定基础。18世纪70年代,德国物理学家恩斯特阿贝发现,可见光由于其波动特性会发生衍射,因而光束不能无限聚焦。根据这个阿贝定律,可见光能聚焦的最小直径是光波波长的三分之一,也就是200纳米。一个多世纪以来,200纳米的“阿贝极限”一直被认为是光学显微镜理论上的分辨率极限,小于这个尺寸的物体必须借助电子显微镜或隧道扫描显微镜才能观察。但黑尔等科学家却巧妙地借助脉冲激光的作用,突破了“阿贝极限”。他们发明的新型的光学显微镜能够观察20纳米左右的微小生物。据悉,这种新型光学显微镜将于明年投放市场,预计价格在80万欧元左右。

  • 2011年十大科学进展:人类的起源之谜

    每年年底,Science杂志都会按惯例评选出十大科学进展。Science杂志公布了该刊评选出的2011年度十大科学进展,其中名列第一位的是生物学方面的成果:HIV临床试验,其它生物学相关的包括:人类起源之谜,光合蛋白II,微生物组新发现,重要的疟疾疫苗,清除衰老细胞,生物类占据了十大科学突破的六成。人类寻找自身起源的探索从未停止过,自DNA遗传等方面的技术发展以来,这一领域的研究更是蓬勃发展起来,2011年几项成果为我们更进一步探究人类起源带来了新信息,为解开进化之谜提供了更多更新的思路。通过研究古代和现代人类的遗传编码,研究人员发现,许多人现在仍然携带着从远古人类――诸如亚洲神秘的丹尼索瓦人以及至今仍未发现的非洲的人类祖先――那里继承的DNA变异株。2011年的一项研究揭示了远古人类是如何塑造了我们现代人的免疫系统的,而一项对南非的源泉种南方古猿的化石分析显示,这些古代的人科动物兼具原始的和智人样的特质。远古人类在非洲的繁殖(Genetic evidence for archaic admixture in Africa)来自亚利桑那州大学的研究人员发现非洲的古人属动物可能曾经杂交繁殖。这项研究在当代人类人群中发现了前者的基因。Michael Hammer及其同事从CEPH人类基因组多样性库中收集了DNA样本,然后对基因组的60多个中性区域进行了测序,他们把重点放在了3个撒哈拉以南非洲人群上,这3个人群分别是Mandenka、Biaka和 San。研究人员寻找了表明古代杂交繁殖的不寻常的模式,诸如大块的趋异的DNA序列。由杂交繁殖造成的遗传物质的混合的信号在Biaka 和San人群中特别强烈。对一个趋异的单体型的更广泛调查显示,它在来自非洲中部以西的Pygmy人群中最明显。另一个趋异的单体型几乎仅限于非洲中部的Mbuti人群,在这个人群中它的频率是14.8%。这组作者说,考虑到Mbuti人与其他Pygmy人群以及邻近的非Pygmy人群相对隔绝,这些发现提示非洲中部可能是一种如今已经灭绝的与现代人杂交繁殖的人属物种的故乡。这些发现反驳了长久以来人们持有的一种看法,即古代人科动物没有与智人杂交繁殖就灭绝了。由于其他的研究也提供了非洲以外的现代人与古代人科动物(如尼安德特人)杂交繁殖的证据,研究人员提出今天的所有人可能都携带了来自如今已经灭绝的人属物种的基因。远古人类的免疫系统(The Shaping of Modern Human Immune Systems by Multiregional Admixture with Archaic Humans)看来某些现代的人类可能需要感谢--至少是部分感谢--他们远古的祖先:丹尼索瓦人和尼安德特人,因为这些祖先给了他们令人满意的强健的免疫系统。根据一项新的研究披露,早期现代人和这些先祖人类的某些基因混合可能第一次给现代人类的基因组中引进某种形式的HLA-B基因,HLA-B基因以其在免疫防御中所起的作用而著称。该基因接着在欧亚地区的这些基因混合人群的后裔中扩散开来。Laurent Abi-Rached及其同事进行了人群的遗传学研究以追踪这种HLA基因在早期人类的历史进程中的不同的组合途径。他们发现了源自丹尼索瓦人和尼安德特人的古老的HLA基因形式,这些基因最终进入到现代的欧亚人群和南太平洋人群的基因组中。研究人员提示,现代人在他们走出非洲的时候在西亚从丹尼索瓦人那里获得了一种特殊形式的HLA-B,而丹尼索瓦人的免疫系统可能在那个时候已经较好地适应了当地的病原体。这些发现揭示,远古人类的有限量的杂交繁殖加上自然选择可能对非洲之外的现代人群的HLA免疫防御系统产生了重大的影响。他们说,如今,这些远古HLA基因的新的形式和组合可在超过一半的现代欧亚人的基因组中看见。尼安特人的基因交换(Strong reproductive isolation between humans and Neanderthals inferred from observed patterns of introgression)群体间基因交换的情况并不少见,比如近期就有研究人员证实猪流感病毒已与甲流病毒发生基因交换,这种病毒基因交换导致基因从一个物种跃迁至另一个物种,并互相交换基因形成新病毒。物种间的基因交换将对于这些物种的进化具有巨大的影响。之前的研究曾显示非非洲人群基因组的2%到3%可能来自尼安德特人,这与传统的版本“走出非洲”的人类进化模型不同。为了能搞清楚其中的真相,在这篇文章中,研究人员收集了现代法国人和中国人的DNA样本,并进行分析,结果发现在大多数情境中,尼安德特人和现代人之间杂交繁殖的成功率很可能不到2%。也就是说尼安德特人和人类只有很罕见的杂交繁殖的情况,这或者是因为他们不常交配,或者因为他们的交配不常产生有繁殖力的后代。研究人员利用一种计算机模型根据不同水平的杂交繁殖估计了可能在现代人身上存在的尼安德特人世系的数量。该模型模拟了从5万年前开始现代人从非洲东北部扩展开来之后尼安德特人和人类的可能的冲突。他们发现即便是稍微大一点的成功率也会导致尼安德特人和人类基因组发生高程度混合。不同的尼安德特人基因特征应该存在于欧洲人和亚洲人中间,这是由于在这些人群分离之后的两个独立的基因混合事件。研究人员认为,这些结果提示人类与尼安德特人杂交繁殖是有限的,这与此前线粒体DNA的研究结果相符。

  • 【转帖】《时代》评出十大医学突破

    1.包皮环切术可预防艾滋病  研究人员发现,当与女性有性行为时,接受过外科包皮环切术的男性比未接受手术者,受艾滋病病毒感染的几率低51%。但科学家还不清楚,接受包皮环切术后的男性是否能为其女性伴侣提供保护,明年将对此课题展开新的研究。  2.检测乳癌转移新方法  新型基因测试BLN化验实施后,大夫们在初次手术时,就可通过检测乳腺癌的分子细胞,对乳癌进行精确检测:如果测试结果证明有恶性肿瘤,医生们会立即摘除已被侵袭的淋巴腺,省去病人等待和可能接受再次手术的痛苦。  3.第一个人禽流感疫苗  今年第一个人禽流感人体疫苗研制成功,该疫苗取自人体对禽流感病毒的应变反应,需分两次进行肌肉注射,目前该疫苗尚未进入商业售卖。  4.减肥药减少30%脂肪吸收  一种针对肥胖人士减重的有效武器:Alli。作为FDA首次批准在美国各商店直售的减肥药物,Alli由猴子身上提取出的脂肪酶发挥作用,人体可利用这种酶来分解消化食物中的脂肪。饭后服用一剂Alli,能使人体对脂肪的吸收率下降30%。  5.发现新的糖尿病基因  来自美国和芬兰的研究小组发现了四组不同的基因,与增加患糖尿病的风险有关,全球范围内约有1亿7000万人受此影响。这些发现将帮助专家精确锁定易患2型糖尿病的人群。

  • 调侃实验室工作十大哭逼之处(转载)

    以下是转载原文。 如果你觉得我是耸人听闻,显然你没有读过研究生或博士后。作为研究生或博士后,你花费在一些毫无兴趣的事情上的时间,永远比计划的要多。但是你所得到的回报却比你所设想的要少很多。 在考评制度的压力下,很多医生离开手术室就要进实验室,放下柳叶刀就要操起移液枪,各种冷暖,当事人自知。在最近一期science杂志上,有位作者就调侃式地描述了实验室工作的十大苦逼之处。 1.你必须穿得像一个科学家 当我在游乐园工作,我不得不穿上紫色的polo衫,巨大的白色球鞋,并将卡其色短裤卷起。但当科学家的话可能会更加糟糕。我们一些科学家的工作服实在不讨人喜欢。一次性的鞋套看起来像两个浴帽。护目镜的湿度如此之大,就好像要在你的脸上培植热带雨林。白色的实验室大衣衣领和翻领让男人看起来像书呆子,让女性看起来像书呆子样的男人。 2.实验室的设备精细且昂贵。而你,却显得不够细致 哎呀!完了,你要为破损的仪器买单了。 3.有时实验失败是有原因的。有时实验失败却没有理由 在实验室工作的人都知道,一直进行得很顺利的研究会突然间做不下去了,而且没有任何理由。 4. 无形的东西决定了你的日程安排 细胞株出现了异常都需要立刻处理,不管你的晚餐计划如何。你实验常常做到半夜,还有何精力参与社交活动。若没有实验室的工作,你的社交活动将充满活力!很显然,你没有社会生活的原因就在于此,因为你有实验室工作。 5.你的非科学家朋友不明白你在做什么 即使是在对外行谈论自己的工作,你在其他行业的朋友仍可以用通俗易懂的方式总结最近的成就。例如,他们可以说,“我确立了一个目标,”或“我搞定了一个客户”,或者,如果你的朋友在华尔街工作,可以说“我兼并了一个农庄。” 但你能说什么? “我治好... ...嗯,好,我其实并没有真正治愈,但我发现......好,发现“这个词太强,所以让我们只说我试验......好了,试验正在进行,并在产生新的问题,所以... ...呀。不要再盯着我了。” 但至少你比你的人文学博士朋友会好点,他们会说“我把报表放在了我妈地下室的沙发上。” 6.老板“包揽”了所有的荣誉 如果你发现了个东西,你老板(PI)获取荣誉。如果你写了一篇文章,你老板获取荣誉。如果你成功申请了一个基金,还是你老板获取荣誉(和金钱)。你会得到什么?如果够幸运的话,你可以写更多的论文和基金,从而使你老板的履历更加璀璨。 7.电视上的重大研究突破跟我没什么关系 你曾经在实验室取得突破吗?是的,我还没有过。但是,我也实验成功过,虽然这一般意味着对照组也出现了阳性反应。至于一个真正的振奋人心的突破?抱歉,没有。除非你能设计出这么个咖啡壶来,只需一番哄骗,它就能在适当的时候制造出醇香的咖啡。那我应该能把它发表出来。 8. 你的工作很危险 人们常说,他们的工作正在杀死他们。但是你在工作所用的东西,其实真的可以杀了你,如腐蚀性化学物质、传染性物质、高度电气化的设备以及愤怒的老板。 9.实验室不适合谈情 除非你在性实验室工作(或许并不存在这样的实验室),否则你不太可能在实验室找到恋人。就像蛋白生物物理学家说的,把锌指结构结合到亮氨酸拉链本身就是个错误。 10.你可以感受到时间在无情地流逝 当然实验室工作也并非一无是处,同样有其伟大之处。你用你的双手在劳动。你可以享受一个精心设计的实验的美妙。

  • 实验室工作十大苦逼之处

    在考评制度的压力下,很多医生离开手术室就要进实验室,放下柳叶刀就要操起移液枪,各种冷暖,当事人自知。在最近一期science杂志上,有位作者就调侃式地描述了实验室工作的十大苦逼之处。10. 你的非科学家朋友不明白你在做什么即使是在对外行谈论自己的工作,你在其他行业的朋友仍可以用通俗易懂的方式总结最近的成就。例如,他们可以说,“我确立了一个目标,”或“我搞定了一个客户”,或者,如果你的朋友在华尔街工作,可以说“我兼并了一个农庄。” 但你能说什么? “我治好... ...嗯,好,我其实并没有真正治愈,但我发现......好,发现“这个词太强,所以让我们只说我试验......好了,试验正在进行,并在产生新的问题,所以... ...呀。不要再盯着我了。” 但至少你比你的人文学博士朋友会好点,他们会说“我把报表放在了我妈地下室的沙发上。”9.老板“包揽”了所有的荣誉如果你发现了个东西,你老板(PI)获取荣誉。如果你写了一篇文章,你老板获取荣誉。如果你成功申请了一个基金,还是你老板获取荣誉(和金钱)。你会得到什么?如果够幸运的话,你可以写更多的论文和基金,从而使你老板的履历更加璀璨。8. 实验室的设备精细且昂贵。而你,却显得不够细致哎呀!完了,你要为破损的仪器买单了。7. 有时实验失败是有原因的。有时实验失败却没有理由在实验室工作的人都知道,一直进行得很顺利的研究会突然间做不下去了,而且没有任何理由。6. 无形的东西决定了你的日程安排细胞株出现了异常都需要立刻处理,不管你的晚餐计划如何。你实验常常做到半夜,还有何精力参与社交活动。若没有实验室的工作,你的社交活动将充满活力!很显然,你没有社会生活的原因就在于此,因为你有实验室工作。5.电视上的重大研究突破跟我没什么关系你曾经在实验室取得突破吗?是的,我还没有过。但是,我也实验成功过,虽然这一般意味着对照组也出现了阳性反应。至于一个真正的振奋人心的突破?抱歉,没有。除非你能设计出这么个咖啡壶来,只需一番哄骗,它就能在适当的时候制造出醇香的咖啡。那我应该能把它发表出来。4.你的工作很危险人们常说,他们的工作正在杀死他们。但是你在工作所用的东西,其实真的可以杀了你,如腐蚀性化学物质、传染性物质、高度电气化的设备以及愤怒的老板。3.实验室不适合谈情除非你在性实验室工作(或许并不存在这样的实验室),否则你不太可能在实验室找到恋人。就像蛋白生物物理学家说的,把锌指结构结合到亮氨酸拉链本身就是个错误。2. 你必须穿得像一个科学家当我在游乐园工作,我不得不穿上紫色的polo衫,巨大的白色球鞋,并将卡其色短裤卷起。但当科学家的话可能会更加糟糕。我们一些科学家的工作服实在不讨人喜欢。一次性的鞋套看起来像两个浴帽。护目镜的湿度如此之大,就好像要在你的脸上培植热带雨林。白色的实验室大衣衣领和翻领让男人看起来像书呆子,让女性看起来像书呆子样的男人。1.你可以感受到时间在无情地流逝如果你觉得我是耸人听闻,显然你没有读过研究生或博士后。作为研究生或博士后,你花费在一些毫无兴趣的事情上的时间,永远比计划的要多。但是你所得到的回报却比你所设想的要少很多。当然实验室工作也并非一无是处,同样有其伟大之处。你用你的双手在劳动。你可以享受一个精心设计的实验的美妙。大家觉得还有神马可以补充的?

  • 【创新】中药材品质问题研究实现五大技术突破

    由解放军302医院牵头,军内外四家单位合作完成的《中药材三维定量鉴定与生产适宜性的系统研究》,日前获得了国家科技进步二等奖。 中药品质问题攸关中药现代化发展与中医药临床疗效发挥。为了探索和建立旨在保障中药材品质的新模式和新方法,全军中药研究所所长肖小河带领课题组历经20年联合攻关,对道地药材的形成规律、鉴定方法和生产发展等进行了较系统的研究,实现了五大技术突破: ——首次提出并论证了生态主导型、物种主导型、技术主导型和人文主导型是道地药材形成的基本模式。 ——首次建立了中药材三维定量鉴定方法,研制开发出国际上首个数字可视化中药分析系统,实现了中药形态性状鉴别的数字化、可视化和智能化,为中药真伪优劣特别是道地与非道地药材鉴定提供了新的有效手段。 ——首次建立了道地药材生态适宜性评价与数值区划方法,为建立中药材生产基地提供了客观量化的评价技术平台。 ——首次建立了川贝母等珍稀濒危中药材野生抚育生态产业化发展模式,有效地保证珍稀名贵药材的产地原生态性、品质优异性,促进了中药材生产与环境保护协调发展。 ——首次建立了中药材栽培农艺措施综合优化研究方法体系,推动了中药材栽培从经验型粗放式管理向科学型精细式的现代农业发展模式转变。来源:新华网

  • 【分享】《时代》杂志评出2007年十大科学发现

    北京时间12月11日消息,美国《时代》杂志最近评出了2007年十大科学发现,美国及日本科学家在干细胞研究方面获得的突破位居榜首,而今年6月内蒙古确认发现当今世界上最大似鸟恐龙化石,也入选这一榜单,位列第7位。 以下为《时代》杂志评出的2007年十大科学发现:1. 干细胞研究获得突破两本权威期刊《细胞》及《科学》在11月20日同时刊出来自美国及日本两个研究团队的报告,证实皮肤细胞经过“基因直接重组(direct reprogramming )”后可以转化成为具有胚胎干细胞特性的细胞。这项发现一方面解决了利用胚胎进行干细胞研究的道德争议,另一方面也使得干细胞研究的来源更不受限。分属京都大学及威斯康辛大学麦迪逊分校的两个团队虽然独立研究,但使用的方法几乎完全相同,更巧合的是竟然同时分别被两本期刊审核通过,证明基因直接重组技术的确有效。他们所使用的方式都是利用病毒将四个基因送入皮肤细胞,促使普通的皮肤细胞产生变化,最后成为带有胚胎干细胞性质的细胞,称为诱导式多能性干细胞 (iPS )。2.首次完整破译人类个体基因组人类第一个个体基因组排序已经完成。利用基因组排序技术,研究人员成功绘制了著名科学家克雷格温特尔的一个完整的DNA蓝图。此次破译过程发现的人类遗传变异的数量比之前人们所设想的要“丰富”的多。这一研究发现刊登在9月4日的《PLoS生物学》上。既是论文作者又是研究对象的温特尔说,遗传密码的 28亿个连续位也将加快预防性药物的研制过程。根据温特尔的预测,在5年时间内,更为快速和低廉的排序技术可以打造1万人的完整基因组,它们将为“一个个性化、具体化的基因组学时代的到来”奠定基础。他在接受电话采访时说:“一旦完成这些基因组的排序,我们便可在根本上具备认清与天性和坏境有关的每一个基本问题,我们将知道哪些特定是由遗传因素造成的,哪些又是由环境造成的。”此次研究发现颠覆了短期内便成为遗传学“绝对真理”的观点:从遗传学的角度来说,所有人的同一性可达到99.9%。3. 最亮超新星爆发之谜天文学家最近分析了被认为是迄今为止发现的最剧烈、也是最壮观的超新星爆发。他们表示,此次超新星爆发的壮观景象改变了他们对超大质量恒星“垂死挣扎”的一贯看法。这颗超新星代号为SN2006gy,位于2.4亿光年之外的英仙座N[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url] 1260星系。去年9月,这颗超新星忽然爆发,亮度达到太阳亮度的500亿倍,而其亮度也是一颗典型的超新星的100倍,打破了多项纪录,因此载入天文学史册。美国天文学家对这一壮观的天文事件进行了细致分析。他们在14日表示,SN2006gy超新星爆发可能是由一颗真正质量巨大的恒星爆炸形成的,这个庞然大物的质量起码是太阳质量的100倍。按照他们的推测,这颗恒星并非一次爆炸,而是分多次爆炸。领导此项研究的美国加州大学圣克鲁斯分校天文学家斯坦 沃斯雷说:“我们通常把超新星视作恒星的灭亡,但在这种情况下,同一颗恒星爆炸了多次。”研究结果刊登在最新一期《自然》杂志上。按照沃斯雷的推理,超新星是在一颗质量相当于太阳90至130倍的巨大恒星接近于生命终点时爆发的。恒星核心温度一旦达到难以想象的高度,这颗恒星的一些伽马射线会转化为电子和称为正电子的反物质。这种转变会造成辐射爆发强度忽然降低,恒星开始收缩。4.南极海域发现多种奇异的深海生物研究人员在在环绕南极洲的海洋深处发现了700多个新物种。从南极地区海域大约2300 到19700英尺(700到6000米)深的海底发现的新物种包括心形海胆、食肉类海绵、和有盘子大小的海蜘蛛。该研究报告的第一作者、来自德国汉堡大学的海洋生物学家安吉莉卡勃兰特说:“我们为在很多物种中发现的巨大多样性而感到惊讶。我们过去认为,随着营养和食物的减少,可能会引起两极地区生物多样性的减少。”该研究的合著人、来自威廉港(Wilhelms haven)德国海洋生物多样性研究中心的布丽奇特艾比说:“在发现的这些新物种中,有很多是我们以前从未见过的,因为此前有很多是我们所不知道的。” 这项研究是南极深海生物多样性工程的一部分。从2002年到2005年,一个由来自14个机构的研究人员组成的国际小组乘坐德国波拉斯汀 (Polarstern)号研究船在南极半岛东部的威德尔海进行了三次南极深海生物多样性工程考察。这项工程对海洋生物调查计划作出了重要贡献,在这项全球协作计划中,数千名研究人员将在2010年前统计出所有的海洋生物。5. 研制出人造心脏瓣膜据世界卫生组织估计,全球有大约60万人未来三年需要更换心脏瓣膜。英国科学家给这些患者带来了希望:由英国伦敦大学帝国学院心脏学研究中心马格迪亚库布博士领导实施了一项研究,这项历时10年的努力将有望在不久结出果实,届时,他们可以将将骨髓干细胞诱变培育成为心脏瓣膜细胞。亚库布希望,借助于特制的胶原质支架,这一组织能长成心脏瓣膜的形状。近年来,全世界的科学家都在努力培育新的心脏瓣膜和其他身体组织。如果亚库布研究小组培育的组织在动物身上的实验取得成功,他估计它有望在3到5年内用于人造心脏瓣膜移植患者身上。6.太阳系外新发现三颗行星英国天文学家在太阳系外新发现三颗行星,分别命名为WASP-3、WASP-4和WASP-5。这三颗行星是由天文学家通过安装在南非和西班牙加那利群岛上的广角相机发现的,其中两颗是目前南半球上空最亮的凌日行星。凌日行星是指在观测者看来,周期性地从其母恒星前面和后面经过的行星。这类行星十分便于天文观测。英国圣安德鲁斯大学天文学家安德鲁卡梅龙表示,这三颗行星都与木星相似,但距离它们的母恒星都非常近,所以它们的“一年”还不足地球上的两天,属于迄今发现的公转周期最短的行星。由于距母恒星太近,这几颗行星的表面温度在2000摄氏度以上,所以那里不大可能有生命存在。7. 内蒙古发现当今世界上最大似鸟恐龙化石中国科学院古脊椎动物与古人类研究所专家于6月13日宣布,经研究确认,在内蒙古自治区二连浩特市发现的一具巨型兽脚类化石是当今世界上最大的似鸟恐龙化石。古脊椎所研究员徐星介绍,这具化石是我国科学家于2005年在内蒙古二连盆地大约 8000万年前沉积的岩石中发现的,体长约8米,站立高度超过5米,体形可与著名的暴龙类相比。中国科学院与内蒙古自治区国土资源局的学者经过两年的联合研究得出结论,这具化石属于鸟类的近亲——窃蛋龙类,而且是一种处于过渡类型的窃蛋龙,专家最终将其命名为二连巨盗龙。8.找到人类走出非洲的证据今年初,一个由多个国家的科学家组成的小组宣布,通过对1952年在南非发现的一个骨头进行分析,证明它是第一块证明现代人是从非洲走出来的化石证据。据信,人类是在65000年前到25000前走出非洲的。这块头骨化石距今已有大约36000年。9. 世界上年龄最大的动物 今年10月,威尔士班戈大学研究人员在冰岛北部海岸的一个海架上捕捞时,无意间发现了一只405岁的蛤蜊,据信,这只蛤蜊就是世界上年龄最大的活动物。严格地说,当时它真的还活着,但为了对壳上的环进行研究以确定它的年龄,研究人员不得不将这只蛤蜊杀死。蛤蜊家族中的Arctica Atlantica尤其擅长长寿之道,它们一般能活到200岁到300岁,由于在水下262英尺的沙子中“定居”,这个特殊的家族成员得以生存更长时间。当这只“老寿星”第一次在这里“定居”时,莎士比亚的大作《哈姆雷特》正式登陆环球剧场,英国人则开始北美洲安营扎寨。10.现实世界的“氡”今年4月,塞尔维亚的地质学家挖出一块白色的粉状矿物,他们一时搞不清楚是什么东西,由什么构成,于是将它交给了伦敦自然历史博物馆的矿物学家克里斯斯坦利。后者发现,这一矿物里含有与科幻小说里描述的“氪”(一块绿色发光的岩石)一样的成分。我们在影片《超人》中也了解,超人最怕就是氪。想不到,科幻世界里的东西真的在现实世界里找到了。

  • 光谱传感器“脸谱化” 五大技术突破?

    光谱传感器“脸谱化” 五大技术突破?

    2017年,各类有关传感器获得新突破的讯息,其中有新型[b][url=敬请关注]生物传感器[/url] [/b]实现即时检测,智能手机搭载小型化分子光谱传感器以及芬兰成功研发世界首款高光谱移动传感器等喜讯。传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节。[b]突破一、芬兰成功研发世界首款高光谱移动传感器[/b]芬兰VTT国家技术研究中心通过将iPhone摄像机转换为新型光学传感器,成功开发出世界上第一个高光谱移动设备,这将为低成本高光谱成像的消费应用带来新的前景,例如消费者将能够使用移动电话进行食品质量检测或健康监测。光谱成像广泛用于各种物体感测和材料属性分析。高光谱成像对图像中每个像素点进行光谱分析,可实现宽范围测量。高光谱相机已经用于苛刻环境条件下的医疗、工业、空间和环境感测,但价格昂贵。VTT开发的高光谱移动设备,通过将可调节的微小MEMS(微光机电系统)滤波器与iPhone的摄像机镜头集成,并令其调节功能与摄像机的图像捕获系统同步,将智能传感器与互联网结合,使得利用具有成本效益的光学MEMS光谱技术开发新的移动应用成为可能,如利用车辆和无人机进行环境观测、健康监测和食品分析等消费应用。[align=center][img=,573,289]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/11/201711201422_01_3324767_3.jpg!w573x289.jpg[/img][/align][b]突破二、世界首个搭载小型化分子 [url=敬请关注]光谱传感器[/url] 智能手机发布[/b]近日,长虹公司发布全球首款分子识别手机—长虹H2,这是世界上第一个搭载小型化分子光谱传感器的智能手机,可实现果蔬糖分、水分,药品真伪,皮肤年龄,酒类品质等检测,成为随身携带的个性化健康管理集成终端。[align=center][img=,472,342]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/11/201711201422_02_3324767_3.jpg!w472x342.jpg[/img][/align]据了解,长虹将实验室级别光谱仪的能力和精度整合进可供人们日常携带和使用的手机中,有效提高用户的日常生活质量。例如在检测食品是否安全方面也有很大帮助,H2手机向所搭载的小型化高分辨率[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]传感器发出指令对被测物体进行“近红外吸收光谱”的数据采集,并将光谱数据传输至云平台进行分析、计算、处理,得出定性、定量分析结果,手机将数据化和图形化的结果呈现给用户,并向用户给出相应建议及推荐,H2手机即可直接识别到物质的分子属性。这样就能对食物的安全性能做出鉴别,起到保障安全的作用。[b]突破三、纳米传感器把原子级别药物输入细胞[/b]哈工大研制纳米机器人把原子级别药物输入细胞。纳米传感器操作引发了人们的关注,可以在极微小尺度下完成传统机器人无法实现的各种观测、表征和操控作业,堪称“无微不至”。通过改纳米技术,可将原子级别的药物输入细胞中,观察这些药物对细胞的效果。[align=center][img=,660,400]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/11/201711201422_03_3324767_3.jpg!w660x400.jpg[/img][/align]纳米操作机器人具备位置检测传感器,可实现自动可编程运动,并具备多种功能强大的附加模块。与传统机器人相比,纳米操作机器人具有超级灵敏、超高精确等特点,可以在极微小尺度下完成传统机器人无法实现的各种观测、表征和操控作业,堪称“无微不至”。[b]突破四、 [url=敬请关注]新型光学生物传感器[/url] 可在几秒钟内识别感染性疾病[/b]近期,俄罗斯科学家开发出了一种新的激光技术,用于制造新颖的光学生物传感器,这种传感器能够在几秒钟内识别感染性疾病。该装置通过红外光来显示有害的细菌和病毒,可以在大型的交通枢纽,如机场等需要不断监测大量的客流的环境下得到广泛应用。[align=center][img=,452,274]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/11/201711201423_01_3324767_3.jpg!w452x274.jpg[/img][/align]这种快速分析可能被广泛应用于大型交通枢纽,如机场这种需要不断对流通乘客进行健康监测的环境下。目前,这种还是通过热成像摄像机跟踪体温来实现。一个发烧的乘客可能是一个潜在的感染源。在这种情况下,一个清晰的分析是必要的,要辨别出来该人是否实际上是生病了,还是什么别的原因。利用现有的方法调查生物材料,如聚合酶链式反应方法要需要几天。与之相反的是,这种新技术可以立即提供出检测的结果。[b]突破五、全球首款晶圆级传感器芯片或掀起光谱仪应用 [/b]2017年1月17日,领先的高性能传感器解决方案和模拟IC供应商艾迈斯半导体公司(amsAG)宣布推出全球首款高性价比的多通道光谱片上传感器解决方案,为消费和工业应用实现新一代光谱分析仪开辟了道路。[align=center][img=,459,283]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/11/201711201423_02_3324767_3.jpg!w459x283.jpg[/img][/align]多光谱传感器采用新的制造技术,使纳米光干涉滤波器极其精确地直接附着在CMOS硅晶圆上。该传感器使用的干涉滤波器技术具有极高的精确性和稳定性,不受使用时间及温度的影响,比如今常用于各类光谱分析仪器的组件尺寸更小、更具性价比。更多资讯 敬请关注 https://shop1423154723736.1688.com

  • 2021年度中国生态环境十大科技进展发布

    6月5日是世界环境日,中国科学技术协会生态环境产学联合体组织发布了2021年度中国生态环境十大科技进展——卫星遥感碳核算、大气污染会如何影响人类健康、纳米材料在环境保护中能发挥什么作用、我国的生物多样性观测有什么新进展、如何高效控制农畜牧业氨排放污染、污泥全链条处理处置与资源化、中国旱区生态系统等热点研究入选。这些进展是由两院院士、联合体成员单位、高校和科研院所推荐,由15位院士组成评委会评议投票产生。它们都破解了哪些生态环境难题?记者一一解析。  [b]一、国产超光谱卫星痕量气体遥感及应用[/b]  由中国科学技术大学、中国科学院合肥物质科学研究院、生态环境部卫星环境应用中心组成的项目团队围绕“痕量气体时空分布表征”关键科学问题,研制了我国分辨率最高的紫外-可见超光谱卫星载荷,研发了从超光谱卫星发射前定标、在轨定标到多组分痕量气体反演的完整遥感算法。数据结果被广泛应用于我国的大气污染防治工作,并成为生态环境部卫星环境应用中心大气环境遥感监测和分析的业务化标准产品。  ●突破之处:在载荷关键部件遭到国际禁运的不利客观条件下,实现国产卫星多组分痕量气体反演精度达到国际同类最先进卫星的同等水平。 [b] 二、空气污染全组分暴露表征及健康效应机制[/b]  北京大学环境科学与工程学院、北京大学公共卫生学院针对科学、精准治理空气污染,聚焦从污染源到健康效应的证据链及因果关系,开发暴露组学技术识别关键危害组分,量化生物质燃烧源颗粒物的全球健康风险,揭示臭氧非均相氧化对室内污染的影响。  ●突破之处:揭示空气污染显著影响脂质代谢,提出臭氧造成氨基酸代谢紊乱的原理,发现空气污染导致的新型健康结局;建立以“准实验”评价大气污染治理健康效益的新范式。 [b] 三、新型功能性工程纳米材料研发关键技术与环境应用[/b]  水污染治理关键新材料和技术创新突破是打好碧水保卫战的重要科技保障。中国环境科学研究院、广东省科学院生态环境与土壤研究所组成的研究团队以“纳米材料可控制备—原理与关键技术突破—工程示范应用”为主线,在可控制备和高效利用技术方面取得了突破,在制备原理、高效水处理技术应用和工程示范、推广等方面取得了重要进展。  ●突破之处:实现了新型功能性工程纳米材料的自主研发、环境应用和工程示范的有机融合,为深入打好碧水保卫战提供科技支撑。 [b] 四、大气污染时空变化驱动力研究[/b]  清华大学地球系统科学系、清华大学环境学院研究研制了高分辨率大气污染时空变化近实时追踪数据集。定量了社会经济发展、能源环境政策、气象条件变化和人群脆弱性等4个方面共8项因素对PM2.5污染和健康风险的影响,揭示了近年来污染治理和能源结构转型措施对推动PM2.5浓度下降的决定性作用。  ●突破之处:突破了大气污染多驱动因素解耦技术,解析了我国PM2.5污染长期变化趋势及主要驱动因素,成果支撑了国家清洁空气行动计划实施效果评估和冬奥会空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量保障工作。 [b] 五、中国生物多样性观测网络的关键技术与标准体系[/b]  生态环境部南京环境科学研究所、中国科学院成都生物研究所、北京大学组成的团队建立了生物多样性观测网络设计的理论和方法以及观测技术、标准体系和信息管理平台。2021年,《自然》杂志对中国生物多样性观测网络进行专题报道,《中国的生物多样性保护》白皮书将该网络作为重要成果进行重点推介。项目成果已应用于《生物多样性公约》第十五次缔约方大会。  ●突破之处:累计在全国31个省(自治区、直辖市)建立了749个观测样区、1.1万余条样线,涵盖森林、草地、荒漠、湿地、农田和城市等代表性生态系统。 [b] 六、农畜牧业氨排放污染高效控制技术[/b]  中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心、中国科学院生态环境研究中心、中国科学院南京土壤研究所等多个单位组成的科研团队,针对农畜牧业氨减排的技术与模式瓶颈,提出了氨减排理论框架;实现了密闭堆肥反应器等设备的产业化;创建了以目标为导向的分步式氨减排模式。集成了全国可复制的县域畜牧业全链条氨减排“射阳模式”和农牧双循环氨减排“南小吾模式”。  ●突破之处:编制了我国高精度动态氨排放清单,建立了氨排放评估与预警平台;为我国氨减排提供了创新的技术路径、可落地的技术方案和可复制的运行模式。  [b]七、卫星遥感碳核算系统和中国碳卫星全球高精度碳产品[/b]  中国碳卫星TanSat,是我国首颗、国际第三颗温室气体监测卫星。中国科学院大气物理研究所团队,自主研发了碳反演数据分析系统IAPCAS。反演获取了TanSat全球XCO2数据,精度达国际先进水平,被列入欧空局第三方卫星计划;研究我国碳通量时空格局,揭示了我国陆地生态系统碳汇的巨大潜力;计算获得了首个通量产品,降低不确定性30%~50%。  ●突破之处:为基于我国碳卫星研究碳排放、碳汇等碳中和重大科学问题奠定基础,利用该系统设计论证我国下一代碳卫星。  [b]八、大气重污染硫酸盐快速形成的化学原理[/b]  硫酸盐是颗粒物的重要组分,对我国北方冬季重污染形成起到重要作用。中科院化学所与北京大学等国内多家单位合作,首次揭示二氧化硫气溶胶表界面锰催化反应主导重污染硫酸盐的快速生成,北方冬季低温、高湿、高离子强度等会使表界面化学生成速率相比传统反应高2至3个量级。结合外场观测和区域数值模式,发现新机制可解释超过九成的硫酸盐生成。  ●突破之处:首次揭示北方冬季大气重污染硫酸盐快速形成的化学原理,为我国推进清洁能源使用和区域联防联控等提供科学依据,也为其他国家空气污染控制提供借鉴。[b]  九、污泥全链条处理处置与资源化关键技术及工程应用[/b]  围绕我国污泥处理处置难题,同济大学等单位组成的项目团队突破了适合我国泥质特征的污泥处理关键技术和装备;编制了覆盖我国污泥处理处置主流技术路线的工艺包,发布了污泥处理处置与资源化系列标准、指南、规程。  ●突破之处:建成了北京、上海两大全链条综合示范区,初步构建了我国污泥处理处置与资源化技术标准体系,为我国污泥处理处置高质量发展打下了坚实基础。  [b]十、中国旱区生态系统结构与功能随环境梯度的变化规律及其调控机制[/b]  兰州大学团队建立了调控植物生物量分配规律的一般性理论模型;揭示了不同环境下植物根茎叶生物量与元素含量等功能性状的变化规律。解析了我国旱区不同生活型植物多样性的时空动态格局及其形成机制;提出并验证了环境胁迫—植物与微生物多样性—生态系统功能关系互作原理及其转变机制的理论假说。  ●突破之处:在对我国旱区生态系统进行8年大规模野外调查基础上,揭示了中国旱区生态系统结构与功能随环境梯度的变化规律及调控机制。

  • 【分享】新突破让献血时代一去不返?

    科学研究取得了惊人的突破:需要输血的病人可能很快就能用上用他们自己的皮肤细胞所制造的血液。 “培养你自己的血”所展现的前景可能意味着:需要陌生人没完没了地献血的时代将一去不返。科学家发现:将DNA蛋白以及一种分子混合物的注入皮肤细胞后,可以使皮肤细胞转化为血细胞。贵的商品:如果需要输血的患者能够制造自身血液自给自足的话,则献血可能成为历史。 这意味着需要输血的患者,比如说癌症患者与白血病患者,能够获得血型完美匹配的血液而没有任何免疫排斥与感染风险。 昨晚,英国专家形容这项来自加拿大的研究为:太牛了!英国专家认为这一发现可以挽救成千上万的生命。 研究者从不同年龄组的成年人以及新生儿提取了皮肤细胞,他们发现:与实验对象的年龄无关,这些皮肤细胞能够转化为血细胞。 他们现在想做的, 是检验这些血细胞是否真的能象常规输血那样可以安全地应用于人体。到2012年将完成相关检验工作,这样在接下来的几年内,该技术可能在医院投入临床使用。 过去,科学家已经利用来自丢弃的体外受精(IVF)晶胚以及流产的胎儿的干细胞培养出了血细胞,但是,这项发表于《Nature》的最新发现则首次将活的皮肤细胞直接转化成血细胞。 作者在论文中称,利用这一方法造血速度将大大加速,因为该方法所制造的是成熟的红细胞,而利用晶胚或胎儿制出的红细胞则并不成熟。 麦克•马斯特大学汉密尔顿分校的研究者Mick Bhatia说:“我想,首批(接受这种由皮肤细胞转化而来的自体血液的)几组病人会是正忍受着白血病折磨的病人。 能够将皮肤细胞转化为健康的血液尤其是成熟的红细胞,将提供一种极为优秀的替代品,有希望压倒白血病细胞。” NHS(英国国民卫生保健体系)每年需要二百五十万单位的捐赠血液(每次献血半升。此处一个单位血量是500毫升,与中国的一个单位通常为200毫升不同;欧美人士,如美国人,一次献血通常为一个品脱即473毫升左右或500毫升,中国人的一次献血量则为200-400毫升,但后者每年的献血次数可以比前者多——译者),以供紧急输血以及为癌症患者提供血小板。 专家称该突破可能解决一个“巨大的临床需要”问题。英国癌症研究(Cancer Research UK)的Lesley Walker博士说:“为需要输血的癌症患者寻求完美匹配血型一直是个难题,而本突破在解决这一难题的方向上真正迈出了一大步,有可能挽救许许多多的生命。” “我们真的希望知道这一过程能否很快完成、是否能经济合理地用于临床。” 来自利物浦大学的干细胞科学家John Hunt教授说:“这是一项令人惊奇的发现,不过还未用于临床,而且我们也不知道这些红细胞是否会携带氧气。 “这一突破打开了许许多多机遇的大门。如果我们能够生产红细胞的话,就会满足庞大的临床之需。” 这项突破也让人很自然地想到:其它类型的细胞也可以由皮肤细胞来创建;比如:用皮肤细胞来创建脑细胞可能有助于治疗阿尔茨海默病与帕金森病。 研究者称:本突破可能让稀有血型的人培养出自己的血液,可冷冻贮存以供个人之需可帮助同一血型的人群。

  • 科研突破:从解决一个小问题入手

    咱国内的某些学者,特别是牛A至牛C的权威们,搞科研喜欢贪大求全,想一举攻克某些重大科技难题,无疑这种愿望值得鼓励,但科研有其自身的规律,不按规律办事,只能事倍功半。想一口吃个胖子是不现实的,饭要一口一口地吃,仗要一个一个地打,积小胜为大胜或许是明智的做法。毛主席曾说过“宁可伤其十指,不如断其一指”,打胜仗如此,搞科研亦如此。与其在重大科技难题外面打游击,或游而不击,或隔鞋搔痒,不如先把难题外面的小据点拔除,尔后集中火力攻打科技堡垒。其实,如果每个学者都能解决一个小问题,我国早就成科技强国了。非常遗憾,我国诸多学者做的大多是模仿、跟踪、改进式的工作,与其说是科研,不如说是homework。终期一生,除了写些SCI论文交差外,科研工作者本人都不知道自己的工作有什么价值,解决了什么问题?科研突破的重要标志之一,是解决了某学科领域的重要科技难题。我曾经和一位岩石力学界的大牛聊天,我说近10年来,我国的岩石力学研究确实取得了许多进展,但没有什么突破。为什么这么说呢,这是因为与岩石力学有关的某些难题,如斜坡稳定性评价、矿难预测与防治等都没有实质性的突破,你申请的项目结题了,类似的项目还有人继续申请、继续做,让纳税人的银子白白打了水漂。我国矿难频发,损失严重。据我所知,国家已立项了与之有关的诸多重大或重点项目,如:973项目,深部煤炭开发中煤与瓦斯共采理论, 2011CB201200973项目,预防煤矿瓦斯动力灾害的基础研究973项目,煤矿突水机理与防治基础理论研究国家自然科学基金重大项目,深部岩体力学基础研究与应用,50490270国家自然科学基金委员会重点项目,深部岩体的工程特性研究,50639100我看过这些本子,无外乎是从地质体特性研究出发,通过力学试验、本构方程理论研究、数值模拟、物理模拟、监测等,达到预测或防治矿难的目的。这种技术路线没有错,问题是“什么都做了,但什么也没有解决”。如力学参数确定、监测岩体与煤体的何种信息等这样基本的问题都未搞清楚,研究目标不可能实现,这是科研人员好高骛远的典型表现。实际上研究矿难问题,只要明白“累积损伤诱致突变”的原理,围绕“岩体与煤体累进性破裂直至失稳”这个核心开展研究,胜利的曙光就在眼前。国家也无需立项那么多的项目,围绕核心问题立一项就够了。还是荀子说得好“积土成山,风雨兴焉;积水成渊,蛟龙生焉;积善成德,而神明自得,圣心备焉。故不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。骐骥一跃,不能十步;驽马十驾,功在不舍。锲而舍之,朽木不折;锲而不舍,金石可镂。”在科学研究中,持续的科研积累是很重要的一环,只有不断地解决小问题,才可能在解决这些小问题的过程中,找到重大科技难题的突破口,“牵一发而动全身”讲的就是这个道理。参考

  • 2012年度“中国科学十大进展”发布

    中国科技网讯(记者陈磊)记者从科技部基础研究管理中心获悉,2012年度“中国科学十大进展”日前揭晓,神舟九号和天宫一号对接、大亚湾中微子实验发现新的中微子振荡模式等基础研究成果榜上有名。 2012年度“中国科学十大进展”是:神舟九号和天宫一号成功实现载人交会对接;可扩展量子信息处理取得系列重要进展;阐明二叠—三叠纪之交生物大灭绝及其复苏模式和原因;大亚湾中微子实验发现新的中微子振荡模式;揭示两种天然产物靶向特异蛋白治疗白血病的机制;证实单倍体孤雄干细胞具有可替代精子和快速传递基因修饰的能力;生态学试验证实Bt转基因棉花种植可促进对害虫的生物控制;解析出TAL效应蛋白特异性识别DNA的结构基础;揭示营养匮乏引发细胞自噬的分子机制;发现利用倒置结构可提高聚合物太阳能电池的能量转换效率。 该评选活动由科技部基础研究管理中心会同《科技导报》编辑部、《中国科学院院刊》编辑部、《中国科学基金》编辑部和《中国基础科学》编辑部共同举办。评选程序分为推荐、初评、函评和发布4个环节。最终结果由中国科学院院士、中国工程院院士、973计划顾问组和咨询组专家、973计划项目首席科学家、国家重点实验室主任等专家投票选出。 《科技日报》(2013-03-09 三版) http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20130309/50b7c34a1a5812a4b44204.jpg▲神舟九号和天宫一号成功实现载人交会对接http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20130309/50b7c34a1a5812a4b44205.jpg▲拓扑量子纠错原理http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20130309/50b7c34a1a5812a4b44306.jpg▲实现百公里自由空间量子纠缠分发http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20130309/50b7c34a1a5812a4b44307.jpg▲大亚湾中微子实验站http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20130309/50b7c34a1a5812a4b44308.jpgBt棉花种植促进害虫生物控制http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20130309/50b7c34a1a5812a4b44309.jpg通过孤雄单倍体胚胎干细胞获得的转基因小鼠http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20130309/50b7c34a1a5812a4b4430a.jpgTAL效应蛋白dHax3的高分辨率晶体结构 1.神舟九号和天宫一号成功实现载人交会对接 北京时间2012年6月18日14时14分,神舟九号载人飞船与天宫一号目标飞行器成功对接,航天员景海鹏、刘旺与我国首位女航天员刘洋首次成功访问在轨飞行器。6月24日,在航天员刘旺的操纵下,神舟九号飞船与天宫一号顺利对接,圆满完成我国首次手控交会对接任务。这标志着我国具备了向在轨航天器可靠地往返运送人员和物资的能力,使我国成为世界上第三个独立掌握载人空间交会对接技术的国家,对我国航天科技事业的发展具有极大的促进和推动作用。 2.可扩展量子信息处理取得系列重要进展 实现实用化量子计算和远距离量子通信的关键是,通过发展多粒子量子系统相干操纵技术实现可扩展的量子信息处理。中国科学技术大学潘建伟研究小组,利用自主发展的高亮度、高纯度量子纠缠源技术,在国际上首次实现了八光子薛定谔猫态。同时,他们利用八光子纠缠簇态,在国际上首次实验实现了拓扑量子纠错,证明拓扑编码可以显著减少量子比特错误率,显示了容错量子信息处理的强大能力。此外,潘建伟小组还发展了高精度时间同步技术,并与中国科学院上海技术物理研究所、光电技术研究所等单位合作发展了高精度光跟瞄技术。在上述核心技术的基础上,他们在国际上首次实现了百公里量级的自由空间量子隐形传态和双向纠缠分发,证明了借助卫星实现全球量子通信网络和开展大尺度基本物理问题检验的可行性。相关研究结果发表在《自然·光子学》(Nature Photonics)和《自然》(Nature)杂志上。 专家点评 中国科学院院士、中国科学院半导体研究所研究员李树深:要实现可拓展量子计算和量子通信仍面临诸多挑战,主要包括如何提升量子相干操纵和多粒子纠缠的数目、如何实现量子态的远距离传输等。针对这些重大挑战,潘建伟小组开展了系统性的研究工作,并于2012年取得一系列重要突破,受到国际学术界的广泛关注和高度评价,体现了我国量子信息研究领域日渐强大的国际竞争力。 3.阐明二叠-三叠纪之交生物大灭绝模式及其原因 地质历史时期发生了几次影响地球生命演化进程的重大生物事件,其中发生在约2.5亿年前的二叠纪末生物大灭绝是最具灾难性的一次灭绝事件,这次生物大灭绝以后地球生态系统历经近5百万年才得以复苏。确定这次事件发生的精确时间、速度和过程是探明其原因的关键。中国科学院南京地质古生物研究所沈树忠和王玥研究组与合作者, 在华南、西藏、西南等地开展了海洋和陆地生态系统二叠-三叠系界线剖面研究,建立了高分辨率化石生物地层以及十万年级高精度综合年代框架,并运用最新的CONOP化石生物多样性定量统计和多种地球化学指标分析,论证了此次生物集群灭绝事件的时空模式及其与古环境演变的关系。他们的研究表明,二叠-三叠纪之交生物大灭绝事件发生的时间约在252.28±0.08百万年前,其灭绝的整个过程不超过20万年。他们并通过中国海、陆相剖面的系统对比和碳循环模拟,认为二叠纪末由于大规模地下岩浆活动造成温室气体大规模快速释放以及与火山喷发等的共同作用,使得温室效应迅速加剧,这是最终导致整个地球海陆生态系统同时在极短时间内全面崩溃的主要原因。另一方面,中国地质大学(武汉)赖旭龙和孙亚东研究组与合作者,通过对华南地区二叠纪末至中三叠世的海相牙形石进行氧同位素分析,定量地构建了该时期赤道低纬度地区高精度古海水温度变化曲线,揭示了二叠-三叠纪之交发生的一次快速极热事件,并在此后近5百万年的时间内一直延续极端高温的过程。从而以实际数据证实了二叠纪末快速极热事件是导致这次生物大灭绝的原因,并且揭示持续高温抑制了赤道低纬度地区早三叠世生态系统的复苏。相关研究结果发表在《科学》(Science)杂志上。 专家点评 中国科学院院士、中国科学院南京地质古生物研究所研究员戎嘉余:地史时期发生过多次生物大灭绝事件,以二叠纪末的最为惨烈,世界各国各领域科学家对此开展了广泛深入的探究。上述成果基于二叠-三叠系界线生物与年代地层框架和晚二叠—早三叠世牙形石氧同

  • 基因科学领域重大突破 我首获重大药用价值欧洲基因发明专利

    最新发现与创新 中国科技网讯 日前,解放军307医院免疫室及国家生物医学分析中心免疫室主任、著名血液免疫学家奚永志教授申报的《编码鸡Ⅱ型胶原CCOL2A1全长基因及其用途》基因发明,获得欧洲基因发明专利。这是我国迄今为止获得的国际公认具有重大药用价值的首个欧洲基因发明专利。 奚永志已于近日收到欧洲专利局的正式公文通知:“根据欧洲专利法第123(2)款之规定,奚永志教授申报的《编码鸡Ⅱ型胶原CCOL2A1全长基因及其用途》基因发明申请具有新颖性、创造性和工业实用性,该发明攻克了国际上该领域长期难以解决的重大关键难题。权利要求1—8是可授权允许的。”能够在基因科学研究领域获得我国具有完全自主知识产权的欧洲基因发明专利,标志着我国在基因科学研究领域的突破,彰显了我国在基因科学研究领域原始创新能力的提升,打破了欧美发达国家在基因发明专利上的长期垄断。 据悉,奚永志获得这项欧洲基因发明专利是拥有国际标准的“三方专利”优势。“三方专利”被国际上列为评定创新型国家不可或缺的四个重要标志之一。这项基因发明专利,可用于研制开发有效治疗类风湿关节炎(RA)的基因药物和基因治疗。在科技部“‘十一五’重大新药创制”科技重大专项的资助下,该课题组采用这个稀有“珍贵基因”又率先原创性地研制成功国际上首个基于异种CCOL2A1能有效治疗RA的全新型治疗性基因疫苗,获得中国发明专利。目前该课题组正在积极完善新药临床前相关研究和进行临床试验报批工作,力争早日用于临床,造福社会。(记者 张克 通讯员 张国清) 《科技日报》(2012-09-21 一版)

  • 【分享】美《时代》评出2010年十大科学发现

    美国《时代》周刊12月9日在其网站上揭晓了本年度十大科学发现评选结果。  1. 最出众的长角恐龙:美国科学家在犹他州发现了15只角,而它们竟然是重达2500公斤的巨型恐龙的头顶装饰物。这种名为科斯莫角龙的恐龙生活在7600万年前,犹他大学研究人员在2007年的一次探险活动中出土了这些化石残骸,但直到今年9月才正式为其命名并进行了描述。化石不仅揭示了这种年代久远的奇异物种,而且表明从前的北美与现在并不一样。  2. 物质比反物质多1%:美国费米国家实验室的Tevatron加速器在碰撞实验中发现,中性B介子衰变后的产物似乎存在一种不对称性。传统的粒子物理学理论认为,宇宙大爆炸应该产生了等量的物质和反物质,但二者相遇的瞬间就会一起湮灭,而事实是目前的世界由物质组成,反物质却不知所踪。直到今年,费米实验室的科学家发现,粒子碰撞过程中产生的μ介子(一种重电子) 数量比反μ介子多1%。虽然这是个很小的数目,但很显然,正是物质和反物质数量上这一微小差额创造了宇宙。

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