人体气味

很多人听说过，有些动物嗅觉灵敏，甚至可以闻出人体病变的气味，于是有不少人研究怎么通过气味诊断或预测疾病。　　长期以来，疾病诊断中很少会使用到气味检测，而狗狗却一直在识别人类气味的变化发展。古希腊人谈到医生使用他们的嗅觉进行气味诊断，但这个想法大多时候都被忽视了。直到近代，1989 年发表在The Lancet杂志上的一篇文章，第一次证明了狗的嗅觉可以用来诊断疾病，甚至是检测出癌症。　　2004年，一家英国慈善机构报道：狗可以嗅出人类尿液中膀胱癌。自此以后，研究人一直在研究如何利用狗来诊断其他癌症以及糖尿病、疟疾和 COVID-19 等疾病。例如，糖尿病警报犬被训练可以在主人的血糖水平过低或过高时闻出气味，用犬嗅辨疾病正变得越来越普遍，越来越容易被人们接受。　　此前已有科研成果提示帕金森病患者可能存在特殊的气味。　　帕金森(Parkinson’s diseasePD)是一种神经系统疾病，会导致运动症状例如震颤僵硬和行走困难以及包括抑郁和痴呆症在内的非运动症状，虽然无法治愈，但早期诊断和治疗可以提高患者的生活质量，缓解症状延长生存期，然而早期症状却难以察觉。因此一旦出现肢体震颤认知障碍等症状病情，一般已经发展到了难以治疗的晚期阶段。　　过去几年里，中南大学湘雅医院动物实验中心主任的高常青和该院神经内科教授郭纪锋、唐北沙团队，联合国内另外3所三甲医院，开展了一项多中心、前瞻性、双盲临床试验，发现比利时牧羊犬能嗅辨帕金森病患者皮肤挥发的近似麝香的气味，为帕金森病的诊断提供了全新思路。　　这一原创性研究成果以封面论文形式发表于《运动障碍》。这是世界上首次报道证实利用实验动物辅助诊断人类帕金森病。　　在当时，医学界已经报道过犬只“闻”出主人身上的癌症等疾病的例子。高常青也对比利时牧羊犬的嗅觉和犬嗅辨人类疾病的相关医学案例做过研究。表示狗和人类的鼻子构造不一样，狗吸入气体进入气道后有个过滤的过程，过滤完才将气体传输到肺部。比利时牧羊犬最大特点是鼻子很长，鼻子长鼻腔就长，鼻腔上的嗅觉细胞也更多，嗅觉神经也会更丰富。与人类大约10cm²的嗅觉上皮相比，犬的嗅觉上皮面积在170cm²以上，是人类的17倍 犬的嗅觉受体超过2亿个，是人类的40倍。犬的嗅觉受体受到更丰富的神经支配，加上鼻子的特殊构造，利于它辨别吸进的气味，而排除不需要的气味。2011年高常青开始对犬进行训练。最初主要集中在犬嗅辨肺癌的研究上。2016年，有报道提示帕金森病患者可能存在特殊的气味。高常青便找到我国著名神经病学家、湘雅医院神经内科教授唐北沙，希望开展合作研究。唐北沙将高常青介绍给了自己的学生、主攻帕金森病等神经退行性疾病的郭纪锋。为了探讨帕金森病患者体味对疾病的诊断作用，中南大学湘雅医院牵头，联合中南大学湘雅三医院、南华大学附属第二医院、南京医科大学附属明基医院开展了一项多中心、前瞻性、双盲临床试验。研究结果显示，在第一组服药治疗患者中，当两只或全部三只嗅辨犬示警为阳性结果时，测试的灵敏度、特异度、阳性似然比和阴性似然比分别为91%、95%、19.16和0.10。同时，对未服药新发患者的灵敏度、特异度、阳性似然比和阴性似然比分别为89%、86%、6.6和0.13，甚至提示嗅辨犬可以嗅辨出早期的帕金森病患者。《中国科学报》记者在一次犬嗅辨现场看到，全程未参与整个准备过程的嗅辨犬能迅速定位放置帕金森病患者的样本的鉴别罐。比利时牧羊犬能迅速定位放置患者样本的鉴别罐，待训犬员确认。(图片来源网络)实验表明，犬嗅辨帕金森病的灵敏度和特异度均较高，通过对这一现象的临床转化，团队未来有可能开发具有临床应用前景的诊断与鉴别诊断方法。这项研究为帕金森病的临床诊断提供了一个新视角。目前，湘雅医院动物实验中心共有8只嗅辨犬。高常青团队正和不同的科室积极沟通，未来将努力通过进一步的犬嗅动物实验，为肿瘤、代谢性疾病等诊疗提供新线索。喜闻乐见的是，目前气味检测在国内已经开始了商业化的临床前期应用。步锐科技开发出了具有临床应用前景的非侵入性的、快速经济有效的气味检测方法。基于呼气代谢组学、质谱检测和人工智能算法研发出了不依赖于动物更适合临床诊断需求的无创精准、快速经济高通量的呼气检测平台型工具——人体呼出气质谱检测平台，通过对人体呼出气样本进行在线质谱谱图分析，3min实现肿瘤、感染性疾病等多病种的精准快速检测，未来还可延展探索单样本多病种的快速筛查诊断，助力医患群体。　　关于深圳市步锐生物科技有限公司　　成立于2018年12月，是一家集研发、生产、销售为一体的医疗高新技术企业，也是国内首家利用人体呼出气检测技术进行肿瘤和感染性疾病早筛的公司。步锐科技自主研发了基于“人体呼出气检测质谱仪”的疾病辅助分析平台，由硬件部分—单光子电离-飞行时间质谱仪(SPI-TOFMS)的和软件部分—人工智能技术共同组成。可通过对人体呼气VOCs组分进行全谱图分析，3min实现肿瘤、感染性疾病等多病种的精准快速检测。目前，公司已与国内近40家顶级医疗机构开展科学研究合作，采用公司自主研发的解决方案，在肺癌、肺结核和乳腺癌的快速筛查和伴随诊断中取得积极进展，相关技术和方法远远领先市场上的同类产品，快速成为了人体呼气检测技术领域的领航者。

嗅觉是人体最早形成的感官之一，其重要性或许因为它在我们的生活中过于平常而被忽视。嗅觉不是仅仅在享用美食、感受环境危险时起作用，它与记忆、情感也有着密切关系。那么，我们为什么能闻到气味？这是一个很基础，但又极为复杂的问题。对嗅觉受体的探索，是寻找答案的关键。在多样化的物质世界中，有一种世界，我们看不见摸不着，却能真真切切地感受到。它或是来自雨后泥土和青草的芬芳，或是来自餐桌上美食飘香的诱惑，它甚至存在于记忆中，连起情感的细流，这便是“气味的世界”。气味有数以百万计的不同种类，每种气味都由数百个化学分子组成，其性质各不相同。我们为什么能感受并辨别如此复杂多样的气味？长期以来，这是生物学上较少探索但极为重要的科学问题之一。图1. 常见的蔬果（草莓、番茄和蓝莓）散发的气味中所包含的气味分子。每个圆圈和正方形均代表一种气味分子。| 图源：salk.edu事实上，“感受”和“辨别”是两个不同的生物学问题：一是我们的嗅觉系统如何感知复杂多样的气味分子；二是我们的神经系统如何解码气味信号以形成不同的嗅觉感知。本文主要关注于第一个问题，跟大家分享几十年来嗅觉受体结构研究的探索历程。探寻嗅觉受体嗅觉是人体最早形成的感官之一，这是一种非常复杂的感官反应。通过数以百万计的嗅觉神经，我们能够感知和区分各种具有不同结构特性的小分子化合物，即气味分子，即使浓度非常低（微摩尔甚至纳摩尔浓度范围）。 人体鼻腔黏膜中覆盖着被称为嗅觉上皮的组织，其中生长着大量嗅觉感觉神经元并相互连接。嗅觉感觉神经细胞通过纤毛延伸到鼻腔内的粘液层。我们闻到某种气味的过程如下（图1）：气味分子进入鼻腔黏膜，被嗅觉感觉神经元的初级纤毛感知从而激活嗅觉神经细胞，并产生化学信号；这些化学信号触发神经细胞产生电信号，然后通过嗅觉神经传递至味嗅球，再传递至嗅皮层（大脑负责嗅觉处理的皮层区域）。在嗅皮层中，大脑对传入的嗅觉信息进行分析和识别。最终，嗅觉神经信号的处理形成了描述各种气味的语义表征，例如咖啡味、玫瑰味、芒果味，等等。图2. 人体嗅觉系统的示意图。从气味感受、信号传递到最终信息处理。| 图源：nobelprize.org长期以来，嗅觉研究领域的一个关键问题是，细胞如何感受复杂多样的气味分子。一种合理的假设是，嗅觉感觉神经细胞上存在一种特殊的蛋白质，被称为“嗅觉（气味）受体”（Ordorant Receptor，OR），用于探测气味分子。一直以来，科学家都在力求找到这些特殊的嗅觉受体蛋白。20世纪80年代中期，不同研究组进行的一系列生理生化实验表明，气味激活嗅觉感觉神经元是由G蛋白依赖性通路介导的。G蛋白是细胞内非常重要的一类信号传导分子，它通过与G蛋白耦联受体（GPCR）协同工作，将激素、神经递质等各种信号因子产生的信号传递至细胞内，并进一步调节酶、离子通道、转运蛋白以及其他各种蛋白的功能。在嗅觉神经元内，G蛋白介导腺苷酸环化酶的激活，细胞内环磷酸腺苷（cAMP）浓度的增加，cAMP门控离子通道的激活和神经元去极化。同一时期，一些嗅觉特异基因相继被克隆，其中就包括编码 G蛋白和 cAMP 门控离子通道的基因，进一步证实了 G蛋白信号通路在气味信号转导中的重要作用，这些研究强烈暗示嗅觉受体很可能是G 蛋白耦联受体（GPCR）。1991年，Linda Buck 和 Richard Axel 在Science杂志上发表了一项开创性的研究工作——首次从大鼠中克隆并鉴别了嗅觉受体GPCR基因家族。通过进一步的分析，他们还证明这些受体只在大鼠嗅觉上皮细胞中表达，而不在其他八个组织（包括大脑、视网膜和肝脏等）中表达。此外，为了估计嗅觉基因家族的大小，它们还进一步使用DNA的混合物作为探针，筛选大鼠基因组文库。当时的筛选结果显示，大鼠单倍体基因组包含至少 500-1000 个嗅觉受体基因。Buck 和Axel随后独立地展开工作，进一步在人类嗅觉组织中发现了嗅觉受体GPCR基因的存在，并确认它们在人类嗅觉系统中的重要作用。这些开拓性的工作，为我们理解和研究神秘的嗅觉感知奠定了重要基础，由此两人获得了2004年度诺贝尔生理学或医学奖。图3. 2004 年诺贝尔生理学或医学奖共同授予Richard Axel（左）和Linda B. Buck（右），以表彰他们“发现气味受体和嗅觉系统结构”。| 图源：nobelprize.org2004年以后，人类基因组计划的完成使得鉴定和分类人类嗅觉受体基因成为可能，进一步推动了嗅觉受体研究的发展。现在，我们知道嗅觉受体主要是具有七次跨膜结构的G蛋白耦联受体（GPCR）。GPCR在人体里面有超过800个家族成员，是真核生物中最大的细胞表面受体家族，它们参与了人体几乎所有生命活动的调控。正因如此，GPCR成为了科学研究的“明星分子”和药物研发的重要靶标。在美国食品药品监督管理局（FDA）批准的所有药物中，约三分之一通过靶向调控不同GPCR的活性来发挥作用。而在人体所有的GPCR中，约有400个成员被归类为嗅觉受体，占据了GPCR成员的一半，是其中最庞大的蛋白家族。嗅觉受体结构解析的困境自1991年首次发现嗅觉受体以来，结构生物学家一直致力于解析嗅觉受体的结构，以阐明其识别气味分子的机制。然而，近30年以来，嗅觉受体结构的解析工作进展并不顺利，面临诸多挑战。首先，大部分人类嗅觉受体主要在鼻腔神经细胞中表达，且表达水平较低。因此，直接在人源的组织样本中很难获得足够量的蛋白（通常是毫克量级）用于结构解析工作。而异源表达（在动物细胞或细菌中表达）的效果也不理想， 不仅表达水平非常低，还会由于错误折叠导致不具备生物活性。第二，为了解析GPCR的蛋白结构，我们需要结合一些特定的高亲和性的配体分子，也就是合适的气味分子。然而，由于气味分子巨大的化学多样性，以及嗅觉受体的成员众多，目前尚缺乏一种高效的方法来确定一个给定的嗅觉受体与哪些气味分子相互作用。现在学术界逐渐认识到，每个嗅觉受体可以与所有潜在气味分子的一个子集相互作用，一种气味分子可以激活多个嗅觉受体，不同受体对不同气味分子具有不同的亲和力。这种相互作用的复杂性导致大量的嗅觉受体并未找到合适的气味分子配体，这些受体被成为“孤儿受体”（ orphan receptors ）。目前很多“脱孤”的研究工作正在进行，开发有效的筛选方法，为孤儿受体寻找合适的配体。此外，由于大多数挥发性气味分子是疏水性分子，溶解度很低，这大大增加了气味分子配体的制备难度。第三，作为细胞膜上进行信号感受和传导的重要分子，GPCR是高度动态的蛋白分子，它在非激活、半激活、激活以及和不同调控分子耦联等各种构象中不断变化。因此，和其他大多数GPCR类似，嗅觉受体纯化的一个难点在于稳定受体蛋白处于特定的构象，而这对于蛋白晶体的形成非常重要。近年来，多个研究组相继开发了很多的方法去稳定GPCR的不同构象，包括但不限于通过稳定性突变法获得稳定性高的受体突变体用于蛋白结晶；通过结合“迷你G蛋白（miniGs）”来稳定与G蛋白耦联的GPCR完全活性状态下的结构；结合高亲和性小分子配体（包括激动剂、拮抗剂、反向激动剂等）；开发新型纳米抗体（Nanobody）来稳定GPCR不同复合物构象等。对于一个特定的GPCR而言，需要尝试很多不同的方法去稳定特定的构象，这是一个非常耗时费力的过程。曙光初现：从昆虫到人如今，结构生物学已经从晶体衍射跨入冷冻电镜的时代。在一个完整的单颗粒冷冻电镜技术中，纯化过的蛋白被瞬间冻结在一层薄薄的非结晶玻璃体冰中，再经由透射电镜成像，记录下几十万到几百万个蛋白颗粒数据——用于三维重构和精确建模（图4）。与传统的晶体学手段相比，单颗粒冷冻电镜技术（Cryo-EM）在解析生物大分子高分辨率结构方面具有明显优势，例如无须获得晶体、所需样品量小和样品制备方式多样等，且已被广泛应用于解析GPCR与下游蛋白的复合物结构，这为嗅觉受体结构的解析带来了曙光。图4. 单颗粒冷冻电镜（Single Particle Cryo-EM）基本工作流程：将纯化的蛋白样品置于网格，然后用液体乙烷玻璃化， 嵌入薄冰中的蛋白颗粒将具有各种随机方向，通过透射电子显微镜（TEM）成像，然后通过一系列图像处理进行三维重构，最终得到高分辨率的蛋白冷冻电镜结构。图源：pdf.medrang.co.kr2018年，美国洛克菲勒大学Ruta实验室的研究人员以近3.5Å的分辨率解析了一种寄生黄蜂的气味辅助受体Orco 的单颗粒冷冻电镜结构。与哺乳动物不同，昆虫气味受体不是GPCR，而是门控离子通道，是由气味受体OR和高度保守的辅助受体Orco组成的异多聚体离子通道。这个离子通道如同一个带电粒子流过的孔，只有当受体遇到它的目标气味分子时才会打开，从而激活嗅觉感觉细胞。长期以来，科学界对于Orco 是否可以作为独立的嗅觉受体发挥功能存在争议，并没有形成统一的昆虫气味感受和信号传导模型。这项工作首次展示了昆虫气味辅助受体Orco同源四聚体的精细结构，为确定 “昆虫嗅觉辅助受体Orco可以形成一类新型异聚配体门控离子通道”提供了结论性的证据，得到结构解析并确认了其功能，为理解昆虫周围嗅觉机制提供了重要的新见解。2021年，同样来自Ruta实验室的另一项研究工作解析了一种地栖昆虫跳鬃毛尾的嗅觉受体OR5的冷冻电镜结构（图5）。通过比较OR5结合三种不同气味分子的结构，研究者发现气味分子结合主要依赖于疏水相互作用，缺乏其他经常介导配体识别的分子间作用力（如氢键）所固有的严格的几何约束。疏水相互作用是一种稳定蛋白质三维结构的作用力，通常发生在两个或多个非极性氨基酸残基中。当它们处于极性环境（最常见的是水）中时，对水的“厌恶”导致它们以某种方式相互靠近，以便尽可能少地与极性环境相互作用。这种非特异的弱相互作用为解释“一种嗅觉受体为何可以识别不同的气味物质”提供了一种新的机制，有别于其他许多受体配体相互作用的经典“锁与钥匙”模型。但OR5受体的非特异性并不意味着它没有偏好性，尽管它可以结合许多不同的气味分子，但也对很多其他的气味分子并不敏感。此外，如果对一些结合口袋中的氨基酸进行简单突变，即重新改变受体，受体则可以结合原本不喜欢的分子。这个发现也有助于解释昆虫为何能够在进化过程中通过突变进化出数百万种气味受体，以适应它们遇到的各种生活环境，形成独有的生活方式。图5. 地栖昆虫跳鬃毛尾的嗅觉受体OR5的冷冻电镜结构。当气味分子与嗅觉受体结合时，嗅觉受体的通道孔(蓝色)会扩张(粉红色)。图源：rockefeller.edu以上这些关于昆虫嗅觉受体的结构生物学研究为我们理解气味识别机制带来了很多新的认识，但人和昆虫毕竟是不同的，我们迫切需要人源嗅觉受体的高分辨率结构以揭开人体嗅觉感受的“面纱”。直至2023年3月，Nature杂志发表的一篇文章首次为我们揭示人体嗅觉受体结构的奥秘。在这项工作中，研究者选择了被称为OR5E2的嗅觉受体。他们之所以选择这种受体，是因为它不仅在嗅觉神经细胞中表达，也在其他非嗅觉器官如前列腺中表达，这表明其更易于在异源系统中表达。也就是说，更易获得足够的蛋白。这种受体的匹配分子也很容易获得。前期研究已经表明这个受体可以结合并响应水溶性的短链脂肪酸（short chain fatty acids， SCFAs）气味分子——丙酸。短链脂肪酸是肠道菌群产生的一类信号分子，容易挥发，有特殊的刺激性气味，并在许多疾病的发生、发展中起重要作用。此外，OR5E2在进化过程中较为保守，可能是因为它们识别了对许多物种的动物生存至关重要的气味，研究者推断这种嗅觉受体可能在进化上更多地受到稳定性的约束。简而言之，通过这些策略，研究者巧妙地规避了大多数嗅觉受体低表达水平，大多数挥发性气味剂的低溶解度和纯化嗅觉受体高度不稳定性的挑战。通过融合表达迷你G蛋白，以及结合Gβ1γ2 蛋白和纳米抗体Nb35等策略，研究者稳定了OR5E2和丙酸结合的一种激活状态，并利用冷冻电镜解析了其三维高分辨率结构（图6）。图6. 人类气味受体 OR51E2（绿色）的 3D 结构。紫色、红色和蓝色螺旋和缠结是与受体耦联的 G 蛋白亚基，橙色是用来稳定结构的纳米抗体。图源：Kristina Armitage/Quanta Magazine Sources: NIH/NIDCD ArtBalitskiy/iStock Alhontess/iStock在这个结构中，OR51E2受体将气味分子丙酸锁在一个很小的闭合结合口袋中。在这个小口袋中，丙酸通过两种类型的相互作用与 OR51E2结合：极性相互作用（氢键和离子键），以及非特异性的疏水相互作用。因此，OR51E2 结合气味分子的方式不同于昆虫气味门控离子通道，似乎选择性更强。许多嗅觉受体能够对各种化学性质不同的气味剂做出反应，而OR51E2似乎只与短链的脂肪酸结合。那么是什么因素决定了这种选择性呢？对此结构的进一步分析表明， OR51E2对短链脂肪酸的选择性源于封闭结合口袋的体积（31Å ），它可以容纳短链脂肪酸，例如乙酸和丙酸，但是会阻止更长的脂肪酸链结合。因此，研究人员认为结合口袋的体积是气味分子的重要选择性因素。作为第一个发表的人源嗅觉受体和气味分子配体结合的激活态结构，这是一个令人欣喜的研究成果，它让我们第一次直观地看到气味分子是如何与嗅觉受体结合的，尽管它在诸多方面并不完美，比如受体和G蛋白的耦联。配体与GPCR的结合通常会引起构象变化，从而使G蛋白耦联，进一步将信号传递给G蛋白。在生理条件下，哺乳动物嗅觉受体可以与两个高度同源的G蛋白Gαolf和Gαs结合。而在这个结构中，研究者并没有耦联Gαolf或Gαs，而是采用融合表达miniGαs，以及结合Gβ1γ2 和纳米抗体Nb35稳定了受体和G蛋白异三聚体的结构。尽管发现了一些嗅觉受体和G蛋白的相互作用，但这并不足以解释和体内真正的G蛋白Gαolf和Gαs的相互作用机制。2023年5月24日，山东大学基础医学院孙金鹏实验室在Nature杂志在线发表了一项工作，系统解析了小鼠痕量胺嗅觉受体TAAR9（mTAAR9）识别4种内源性胺类配体（苯乙胺，二甲基环己胺，尸胺，亚精胺）并与下游Gαs及Gαolf蛋白耦联的结构。痕量胺相关受体（trace amine-associated receptor， TAAR）是脊椎动物中进化保守的一类G蛋白偶联受体，可以感受纳摩尔浓度的痕量胺（trace amine）。痕量胺是由氨基酸脱羧形成的，对于在动物来说，它可作为感受一系列刺激的气味分子，如判断捕食者或猎物的存在、交配伴侣的接近和食物的变质，并根据气味引起种内或种间吸引或厌恶的反应。近年来，越来越多的研究表明人体内痕量胺与多种精神紊乱相关，TAAR也因此成为精神分裂症、抑郁症和药物成瘾等精神疾病潜在的治疗新靶点。图7. 不同配体结合的小鼠嗅觉受体mTAAR9与Gas及Gaolf蛋白三聚体复合物的结构。| 图源：Nature在这项研究中，研究人员发现嗅觉受体TAAR在N端和第二个胞外段之间形成了一对二硫键，这在其他已知结构的GPCR受体中从未发现过，而且这对二硫键对于mTAAR9识别配体及稳定受体激活态的胞外构象至关重要。单个TAAR嗅觉受体可以识别多种胺类气味分子，而同一种胺类气味分子也可以被多个嗅觉受体识别，这种相互作用的复杂特性是嗅觉感受胺类分子的重要基础。这项研究发现了mTAAR9识别胺类气味分子的通用结构基序以及识别不同胺气味分子的组合结构基序，为胺类气味分子识别提供了新的见解。值得注意的是，研究者还解析了mTAAR9受体与两种下游G蛋白Gαs和Gαolf耦联的分子结构。作为第一个实验确定的嗅觉受体和Gαolf的复合物结构，这为下游G蛋白耦联后哺乳动物嗅觉受体完全激活提供了重要的认识。未来的挑战在冷冻电镜的加持下，嗅觉受体结构解析工作已经初见端倪，更大的挑战也随之而来。以上结构揭示的只是一种激活态构象，但在生理状态下，嗅觉受体是高度动态的。随着人工智能在蛋白结构预测领域的高度发展，研究者也试图通过计算机模拟展示受体的动态变化以完善理论模型，但这并不能完全等同于真实生理状态下的结构变化。我们需要解析更多嗅觉受体不同时间动态下的结构，以及开发高分辨率的受体蛋白动态监测方法，来帮助我们打开完整的嗅觉感受的生物“黑匣子”。近年来，随着测序技术的不断发展，在更多的非嗅觉组织中也发现了嗅觉受体的表达，包括心脏、呼吸道、肾脏、肝脏、肺、皮肤、大脑等部位。这些嗅觉受体在非嗅觉组织中的表达既有普遍性，又有特异性。有研究表明鼻腔外表达的嗅觉受体在特定的组织中具有特定的生物学功能。一些研究发现，嗅觉受体的功能异常与神经系统疾病和肿瘤等疾病的发生和发展有关。解析这些受体在非嗅觉组织中的生理结构，为嗅觉受体结构研究提供了新的方向和挑战，这些嗅觉受体将来也有望成为重要的药物靶标。回到本文最开始的那个问题：我们的嗅觉系统为什么能感受并辨别如此复杂多样的气味？在科学上，目前我们还是不能完整回答这个问题，并且当我们对嗅觉受体结构的研究更多、理解更深的时候，这个问题似乎变得更为复杂了。嗅觉受体如何选择性地对空气中的气味分子做出反应，只是更大的气味难题的一部分，研究人员仍然面临更为复杂的挑战：了解大脑如何将受体传导的电化学信号转化为气味的感知。理解嗅觉感知的奥秘，我们还有很长的路要走。

探索嗅觉之谜的“实验狂人”庄寒异 　　“牛”的理由 　　80后的她，是上海最年轻的“东方学者”(上海高校特聘教授)、交大医学院最年轻的博导。她的研究就是两个字：“嗅觉”，这在国内外均是新兴领域。她在国际上首次报道了人类特异性嗅觉缺失的分子机制，此类“嗅觉”研究在军事反恐和农业领域的应用正受到学界关注。 　　“你知道老鼠遇到狐狸会发生什么?当闻到狐狸的尿味时，按照现在流行的说法，小鼠就‘瞬间石化了’。”说到自己的研究领域，庄寒异眼睛放光，一副欢乐表情。 　　这其实和她的最新研究成果相关：哺乳动物对硫醇类化合物的嗅觉感知机制是庄寒异的研究内容之一，她在国际上首次发现金属离子“辅助激活”嗅觉受体，验证了自上世纪70年代以来对嗅觉受体可能为金属蛋白的假说，此结果已申请国际专利。相比人类主要感觉中的视觉、听觉，嗅觉在国内外的研究都才起步，“80后”博导庄寒异和她的“气味实验室”就是少数探索者。 　　探索嗅觉之谜 　　庄寒异出生在上海，父母皆是医生，10岁那年随父母去美国。受家庭影响，她原本的理想是“寻找人类疾病的致病基因”，因此，当她获得生物和化学双学士学位后，直接申请了美国国立卫生研究院(NIH)的一年期助理研究员，参与寻找糖尿病的致病基因。 　　一年后，她申请到杜克大学遗传学和基因组学硕博连读的机会，没想到上课第一天就遇到一件奇事—— 　　教授拿出一个小试管在实验室里让大家闻，奇怪的是：有人闻得出气味，有人闻不出 在闻得出气味的人中，有人觉得臭，也有人觉得很香。庄寒异就觉得那像香水味，又像妈妈的味道，让人闻着舒服。 　　“实验室就七八个人，怎会有如此大的差异?”庄寒异被“嗅觉之谜”吸引住了。原本，人类的嗅觉缺失一般是因为神经变性疾病等多种因素引起的。而实验室的一幕属于特异性嗅觉缺失，即指一般意义上具有正常嗅觉功能的人，对某种特定分子嗅觉缺乏。教授拿来的气味名俗称“佛洛蒙”，在香水、化妆品等产业有所应用，民间认为这有“吸引异性”的作用，但其实在庄寒异的同事中已经证明人群中的喜好程度有极大差异。 　　就读研究生期间，庄寒异有个重要发现：这种嗅觉差异其实是嗅觉受体的基因差异。庄寒异和她的团队成功找到了针对雄烯酮(佛洛蒙)的人类嗅觉受体：“OR7D4”。 　　嗅觉受体类似于人体的“气味接收器”，人之所以能闻到气味，是因为有气味的物质“激活”了位于鼻子里嗅上皮中的嗅觉受体，嗅觉受体产生电信号，并把它传到大脑。人体约有400个基因“编译”不同的嗅觉受体，这占到人体总基因数的很大一部分。由于绝大多数气味是由多种气体分子组成，每种气体分子能“激活”相应的多个嗅觉受体，所以尽管嗅觉受体只有400多种，但是产生大量的组合后，人类就能辨识、记忆上万种不同的气味。 　　对“OR7D4”的发现，是在世界上首次发现人类特异性嗅觉缺失的分子机制，也是有史以来第一次将分子层面的嗅觉受体和人类嗅觉感官直接联系在一起。此结果发表在《自然》上，还受到该杂志“Making The Paper”专栏的特别介绍 同年，《基因组生物学》也发表了专门针对此文章的特别评论。包括路透社在内的媒体接连报道了这一发现。 　　“实验狂人” 　　国外专业期刊和大众媒体的报道，实际是国际社会对“嗅觉”研究认识度日益增高的佐证。而在国内，从事嗅觉研究的实验室还不多。2008年，当庄寒异拿到美国博士学位回到上海，旁人只觉惊怪：这个看起来清清爽爽的文静女孩，怎么喜欢和“臭味”打交道?庄寒异的实验室里，有世界各地的“气味”科学家给她寄来的各类气味：黄鼠狼的臭屁味儿、小鼠的尿味儿、还有“仁者见仁、智者见智”的佛洛蒙…… 　　科学兴趣使然，令她对以臭鸡蛋味著称的硫类气味有难以言状的亲切感。她品鉴这些“臭味”的方式，如同品鉴香水：取出气味试纸，在空中挥舞几下。由于怕挥发，闻的时间还不能太长，得马上放回塑胶袋，再投入冰箱里保存。 　　尽管是个鼻子过敏者，稍有不慎，就喷嚏不止，可庄寒异还总是萌生一些“炮制气味”的疯狂举动。在研究生阶段，她就萌生过研究蚕宝宝嗅觉机制的想法。她在宿舍里养了一大筐蚕宝宝，观察它们在蛾子阶段通过“佛洛蒙”相互吸引，直到蚕宝宝结成了100多个茧。计划未成，但还好是单人宿舍，不然上百个飞蛾在屋里飞来飞去，肯定会吓着室友。 　　她自言是“实验狂人”。“凡事都得自己动手做做看!”她说这是在文理学院养成的习惯，“四年所有考试只分‘通过’与‘不通过’，大部分时间就是动手做实验，观察科学现象。”由于对气味的兴趣，仅仅近3年，她的研究成果就颇为丰硕：发表SCI文章8篇，其中以第一作者和通讯作者身份发表4篇，总影响因子达到70。目前领衔五六个课题项目。 　　研究不会“退化” 　　2009年，庄寒异加盟交大医学院，一头扎进“气味实验室”。这是一个有趣的团队，尽管庄寒异是博士生导师，但她带领的4个博士生年龄分别比她小：4岁、3岁、2岁、1岁。这个年轻团队很快有了重要发现——不光在人类中，OR7D4的功能在各个灵长类物种中也大相径庭。他们比较黑猩猩、红猩猩、大猩猩、倭黑猩猩等对这种基因的反应强度，发现位于刚果、较原始的倭黑猩猩的OR7D4“活性最强”。这一发现发表在2009年的《美国科学院院报》上，并申请一项国际专利。美国知名科普网站“科学日报”还将此特异性嗅觉差异调侃为“找到了‘金刚’为什么无法吸引女主角的原因”。 　　其实，这一发现的意义还在于通过嗅觉受体观察人类的进化特点，即鼠类和一些灵长类动物所谓的低等哺乳动物的嗅觉比人类“灵敏”，从进化角度来说，人类在在嗅觉方面却有些退化。“这或许和沟通渠道有关，人类的情感沟通方式很多元，嗅觉只是很小的一部分，但对于一些低等动物，嗅觉是交换情感的主要方式，它可以用来交配、也可以用来躲避天敌。” 　　不仅在进化领域，近年来，嗅觉在医学人文关怀、农业以及反恐和军事方面的应用，正日益受到国外学界关注。比如在医学人文领域，这类研究有望提高嗅觉缺陷患者的生活质量，比如让那些因治疗损及嗅觉的患者恢复嗅觉 在农业领域，以雄烯酮为例，这可能是导致有人觉得猪肉有“异味”的原因之一——这种佛洛蒙主要用于异性吸引，种猪分泌较多，但个体对此气味接受程度差异极大 而在反恐领域，如果能从嗅觉受体的基因层面探测危险物品，显然探测灵敏度更高。 　　正是因为有实际应用价值，庄寒异的成果不仅能申请到世界专利，其中嗅觉受体的异源表达技术还能授权给国外公司，实现成果转化。“随着生活质量不断提高，人们对嗅觉的探索会越来越深入。”庄寒异说。

探索嗅觉之谜的“实验狂人”庄寒异。　　“牛”的理由　　80后的她，是上海最年轻的“东方学者”(上海高校特聘教授)、交大医学院最年轻的博导。她的研究就是两个字：“嗅觉”，这在国内外均是新兴领域。她在国际上首次报道了人类特异性嗅觉缺失的分子机制，此类“嗅觉”研究在军事反恐和农业领域的应用正受到学界关注。　　“你知道老鼠遇到狐狸会发生什么?当闻到狐狸的尿味时，按照现在流行的说法，小鼠就‘瞬间石化了’。”说到自己的研究领域，庄寒异眼睛放光，一副欢乐表情。　　这其实和她的最新研究成果相关：哺乳动物对硫醇类化合物的嗅觉感知机制是庄寒异的研究内容之一，她在国际上首次发现金属离子“辅助激活”嗅觉受体，验证了自上世纪70年代以来对嗅觉受体可能为金属蛋白的假说，此结果已申请国际专利。相比人类主要感觉中的视觉、听觉，嗅觉在国内外的研究都才起步，“80后”博导庄寒异和她的“气味实验室”就是少数探索者。　　探索嗅觉之谜　　庄寒异出生在上海，父母皆是医生，10岁那年随父母去美国。受家庭影响，她原本的理想是“寻找人类疾病的致病基因”，因此，当她获得生物和化学双学士学位后，直接申请了美国国立卫生研究院(NIH)的一年期助理研究员，参与寻找糖尿病的致病基因。　　一年后，她申请到杜克大学遗传学和基因组学硕博连读的机会，没想到上课第一天就遇到一件奇事——　　教授拿出一个小试管在实验室里让大家闻，奇怪的是：有人闻得出气味，有人闻不出 在闻得出气味的人中，有人觉得臭，也有人觉得很香。庄寒异就觉得那像香水味，又像妈妈的味道，让人闻着舒服。　　“实验室就七八个人，怎会有如此大的差异?”庄寒异被“嗅觉之谜”吸引住了。原本，人类的嗅觉缺失一般是因为神经变性疾病等多种因素引起的。而实验室的一幕属于特异性嗅觉缺失，即指一般意义上具有正常嗅觉功能的人，对某种特定分子嗅觉缺乏。教授拿来的气味名俗称“佛洛蒙”，在香水、化妆品等产业有所应用，民间认为这有“吸引异性”的作用，但其实在庄寒异的同事中已经证明人群中的喜好程度有极大差异。　　就读研究生期间，庄寒异有个重要发现：这种嗅觉差异其实是嗅觉受体的基因差异。庄寒异和她的团队成功找到了针对雄烯酮(佛洛蒙)的人类嗅觉受体：“OR7D4”。　　嗅觉受体类似于人体的“气味接收器”，人之所以能闻到气味，是因为有气味的物质“激活”了位于鼻子里嗅上皮中的嗅觉受体，嗅觉受体产生电信号，并把它传到大脑。人体约有400个基因“编译”不同的嗅觉受体，这占到人体总基因数的很大一部分。由于绝大多数气味是由多种气体分子组成，每种气体分子能“激活”相应的多个嗅觉受体，所以尽管嗅觉受体只有400多种，但是产生大量的组合后，人类就能辨识、记忆上万种不同的气味。　　对“OR7D4”的发现，是在世界上首次发现人类特异性嗅觉缺失的分子机制，也是有史以来第一次将分子层面的嗅觉受体和人类嗅觉感官直接联系在一起。此结果发表在《自然》上，还受到该杂志“Making The Paper”专栏的特别介绍 同年，《基因组生物学》也发表了专门针对此文章的特别评论。包括路透社在内的媒体接连报道了这一发现。　　“实验狂人”　　国外专业期刊和大众媒体的报道，实际是国际社会对“嗅觉”研究认识度日益增高的佐证。而在国内，从事嗅觉研究的实验室还不多。2008年，当庄寒异拿到美国博士学位回到上海，旁人只觉惊怪：这个看起来清清爽爽的文静女孩，怎么喜欢和“臭味”打交道?庄寒异的实验室里，有世界各地的“气味”科学家给她寄来的各类气味：黄鼠狼的臭屁味儿、小鼠的尿味儿、还有“仁者见仁、智者见智”的佛洛蒙̷̷　　科学兴趣使然，令她对以臭鸡蛋味著称的硫类气味有难以言状的亲切感。她品鉴这些“臭味”的方式，如同品鉴香水：取出气味试纸，在空中挥舞几下。由于怕挥发，闻的时间还不能太长，得马上放回塑胶袋，再投入冰箱里保存。　　尽管是个鼻子过敏者，稍有不慎，就喷嚏不止，可庄寒异还总是萌生一些“炮制气味”的疯狂举动。在研究生阶段，她就萌生过研究蚕宝宝嗅觉机制的想法。她在宿舍里养了一大筐蚕宝宝，观察它们在蛾子阶段通过“佛洛蒙”相互吸引，直到蚕宝宝结成了100多个茧。计划未成，但还好是单人宿舍，不然上百个飞蛾在屋里飞来飞去，肯定会吓着室友。　　她自言是“实验狂人”。“凡事都得自己动手做做看!”她说这是在文理学院养成的习惯，“四年所有考试只分‘通过’与‘不通过’，大部分时间就是动手做实验，观察科学现象。”由于对气味的兴趣，仅仅近3年，她的研究成果就颇为丰硕：发表SCI文章8篇，其中以第一作者和通讯作者身份发表4篇，总影响因子达到70。目前领衔五六个课题项目。　　研究不会“退化”　　2009年，庄寒异加盟交大医学院，一头扎进“气味实验室”。这是一个有趣的团队，尽管庄寒异是博士生导师，但她带领的4个博士生年龄分别比她小：4岁、3岁、2岁、1岁。这个年轻团队很快有了重要发现——不光在人类中，OR7D4的功能在各个灵长类物种中也大相径庭。他们比较黑猩猩、红猩猩、大猩猩、倭黑猩猩等对这种基因的反应强度，发现位于刚果、较原始的倭黑猩猩的OR7D4“活性最强”。这一发现发表在2009年的《美国科学院院报》上，并申请一项国际专利。美国知名科普网站“科学日报”还将此特异性嗅觉差异调侃为“找到了‘金刚’为什么无法吸引女主角的原因”。　　其实，这一发现的意义还在于通过嗅觉受体观察人类的进化特点，即鼠类和一些灵长类动物所谓的低等哺乳动物的嗅觉比人类“灵敏”，从进化角度来说，人类在在嗅觉方面却有些退化。“这或许和沟通渠道有关，人类的情感沟通方式很多元，嗅觉只是很小的一部分，但对于一些低等动物，嗅觉是交换情感的主要方式，它可以用来交配、也可以用来躲避天敌。”　　不仅在进化领域，近年来，嗅觉在医学人文关怀、农业以及反恐和军事方面的应用，正日益受到国外学界关注。比如在医学人文领域，这类研究有望提高嗅觉缺陷患者的生活质量，比如让那些因治疗损及嗅觉的患者恢复嗅觉 在农业领域，以雄烯酮为例，这可能是导致有人觉得猪肉有“异味”的原因之一——这种佛洛蒙主要用于异性吸引，种猪分泌较多，但个体对此气味接受程度差异极大 而在反恐领域，如果能从嗅觉受体的基因层面探测危险物品，显然探测灵敏度更高。　　正是因为有实际应用价值，庄寒异的成果不仅能申请到世界专利，其中嗅觉受体的异源表达技术还能授权给国外公司，实现成果转化。“随着生活质量不断提高，人们对嗅觉的探索会越来越深入。”庄寒异说。

世界卫生组织近日首次指认大气污染&ldquo 对人类致癌&rdquo ，并视其为普遍和主要的环境致癌物。而一项新的研究发现，PM0.5对健康危害甚于PM2.5，粒径在0.25-0.50微米范围内的颗粒物数量浓度对居民健康的危害，尤其是与心血管疾病风险的关系最为明显，且粒径越小，对健康危害越大。此外，还有研究发现，通过滤嘴出来的主流烟气中间颗粒物，直径全部都小于0.5微米。专家特别强调，吸烟对中国老百姓的危害毫无疑问比PM2.5要厉害得多。 　　华东地区最近查到了一名年仅8岁的肺癌患者，江苏省肿瘤医院医生冯冬杰表示，这名8岁女童患肺癌的原因是家住在马路边，由于长期吸入公路粉尘，才导致癌症的发生。而世界卫生组织下属国际癌症研究机构10月17日发布报告，首次指认大气污染&ldquo 对人类致癌&rdquo ，并视其为普遍和主要的环境致癌物。 　　大气污染致癌已致全球22.3万人成为受害者 　　空气中污染物的浓度达到有害程度，以至破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件，对人和生物造成危害的现象叫大气污染。根据国际癌症研究机构最新数据，全球2010年因肺癌死亡的患者中，22.3万人因大气污染患癌。 法国里昂的国际癌症研究机构在报告中说，有充足证据显示，暴露于户外空气污染中会致肺癌，而且患膀胱癌的风险会相应增加。报告指出，大气污染在致癌方面的危险度已与烟草、紫外线和石棉等致癌物处于同一等级。 　　而近日由中国社会科学院、中国气象局联合发布的《气候变化绿皮书：应对气候变化报告(2013)》指出，近50年来中国雾霾天气总体呈增加趋势。其中，雾日数呈明显减少，霾日数明显增加，且持续性霾过程增加显著。雾霾天气现象直接影响人们的健康，提高了死亡率、使慢性病加剧、使呼吸系统及心脏系统疾病恶化，改变肺功能及结构、影响生殖能力、改变人体的免疫结构等。 　　世卫专家指出，量化到每个人，大气污染致癌几率虽不高，但危害在于几乎难以完全避免这种可能。 　　PM0.5对健康危害更大，卷烟烟气颗粒物大多都是PM0.5 　　目前公众关注的雾霾主要是由大气中直径为2.5微米以下的微小烟尘、粉尘及硫酸盐、硝酸盐、铵盐、有机物等颗粒物以及水滴叠加形成的。PM2.5会沉积在肺部引起炎症，从而引起一些恶性病变。而一项新的研究发现，PM0.5对健康危害甚于PM2.5，也就是说颗粒物粒径越小，越有可能吸附更多有害物质进入人体。 　　复旦公共卫生学院、上海市大气颗粒物污染防治重点实验室阚海东教授领衔的课题组的一项研究发现，粒径在0.25-0.50微米范围内的颗粒物数量浓度对居民健康的危害，尤其是与心血管疾病风险的关系最为明显，且粒径越小，对健康危害越大。 　　该课题组在我国某城市测量了0.25～10微米(即PM0.25&mdash PM10)范围内的23组不同粒径的颗粒物数量浓度，分析和比较了它们与居民健康风险的关系。结果显示，粒径小于0.5微米的大气颗粒物(PM0.5)与居民健康危害关系最为显著。而PM2.5中粒径大于0.5微米的颗粒物数量浓度与居民健康风险则没有显著关联。 　　阚海东说，不同粒径的颗粒物在下呼吸道的沉积就像是做&ldquo 折返跑&rdquo ，粒径较大的颗粒物&ldquo 跑起来&rdquo 相对困难，所以一般都在上呼吸道通过撞击沉积下来。而PM0.5就像是呼吸管道里灵活的&ldquo 老鼠&rdquo ，可以沿着气流一直扩散到肺泡。研究结果还发现，PM0.5进入肺泡之后，有可能越过人体的血气屏障，进入心血管系统引起疾病，甚至还可能干扰人体神经系统的平衡。阚海东说，PM0.5在PM2.5中的质量占比不高，但数量浓度比却接近90%。 　　台湾也曾有对PM10、PM2.5、PM1.0各种污染物的分析，发现粒径小的污染物中，苯并芘所占比例更多，这类物质更多是以气体方式存在，很容易吸附在粒径小的颗粒物上。而这些物质的来源，和PM2.5一样，主要是燃煤排烟以及汽车尾气等。 　　此外，复旦大学环境科学与工程系教授杨新曾做过抽烟的主流烟气颗粒物的粒径分析，发现通过滤嘴出来的主流烟气中间颗粒物，直径全部是小于0.5微米。专家特别强调，烟对中国老百姓的危害毫无疑问比PM2.5要厉害得多。 　　首都医科大学环境卫生实验室完成的二手烟雾检测实验发现，在35平方米的室内密闭环境中，在距离吸烟者3米的情况下，第二名吸烟者点燃卷烟时，PM2.5的数值将从第一支烟点燃后的400快速上升到800~1200，到第三名吸烟者加入时，该污染值会上升到2000及以上。因此无论在家中还是在工作场所，长期暴露于二手烟雾中，会使不吸烟者患心脏病的风险增加25%~30%。 　　&ldquo 洗肺菜&rdquo 、&ldquo 洗肺旅游&rdquo 只是心理安慰，提高自身免疫力才是关键 　　为防范雾霾，许多人绞尽脑汁，继服用鱼油，多吃毛血旺之后，近一段时间以来，北方一些城市有商家推出&ldquo 洗肺菜&rdquo 、&ldquo 洗肺旅游&rdquo ，号称通过吃抗氧化食物、蔬果等，有助于排出吸入体内的颗粒物 通过去负氧离子高的山林呼吸新鲜空气，把肺&ldquo 洗洗干净&rdquo 。专家表示，&ldquo 洗肺菜&rdquo 、&ldquo 洗肺旅游&rdquo 并无科学依据，只能当做心理安慰剂。 　　复旦大学附属中山医院呼吸科主任白春学教授表示，颗粒物进入肺部后，只有通过加速纤毛运动帮助颗粒通过痰液排出体外，但这需要吃药。是药三分毒，一般人无缘无故吃药反而会造成副作用。 　　那旅游能减轻雾霾伤害吗?专家指出，对于一些呼吸道疾病患者，在环境好的地方长期生活可以减缓疾病的发展程度。比如尘肺是人长期处于特殊环境下造成肺纤维化，换个环境生活可以延长病人的生命。去空气好的环境疗养，对呼吸道病人的康复有辅助作用，但不能取代治疗效果。都市人利用长假或一周时间去&ldquo 洗肺&rdquo 基本没什么作用，要在当地生活很长一段时间才会见效。&ldquo 旅游让人心情舒畅，对疾病改善有作用。但如果长假跟着旅行团走马观花，行程紧张，玩累了更容易造成气管炎、慢支发作。&rdquo 专家提醒。 　　阚海东教授还给出了大气污染时个体的健康防护方法。比如出门入室后及时洗脸漱口、清理鼻腔，去掉身上所附带的污染残留物。专家指出，要防范污染，目前最直接有效的方式是尽量减少污染严重时暴露在室外，空气不好时减少出门。 　　首都医科大学环境卫生实验室主任崔小波表示，室外大气的污染受气候影响，有些我们无能为力，只能采取尽量不外出活动等办法。但室内二手烟造成的污染则完全是身边的人造成的，不吸烟者可以理直气壮地去阻止他人吸烟。 　　有专家建议，按照中医的理论，人应该去适应环境，不可能让环境因人改变。因此与其去&ldquo 避霾&rdquo ，还不如提高自身&ldquo 正气&rdquo ，也就是用科学的保健方法提高自身免疫力，才是应对雾霾的根本之道。

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阿尔茨海默病是最常见的一种痴呆病症，在美国，65岁以上的患者大约有五百一十万。目前，在患者生前，并没有任何一种诊断方式可以确诊阿尔茨海默病。尽管现在我们并不能阻止或是逆转这种疾病的进程，然而，一种准确的诊断，可以让患者及他们的家庭为将来做好打算，并寻求减轻症状的治疗。 近日，来自于美国农业部，Monell中心的一项最新研究发现，在小鼠的阿尔茨海默疾病模型上，有一种特异的可识别的气味的特征。这种特异的尿液气味的出现，早于显著性的阿尔茨海默病大脑病理学的发展，这个发现提示，也许我们可以开发出一种非侵入性的工具，来早期诊断阿尔茨海默病。 这项研究结果最近在线发表在Scientific Reports杂志上，研究人员们利用APP小鼠模型，即模拟阿尔茨海默大脑病理特征的小鼠模型，开展了这项研究工作。利用行为学和化学分析，研究人员们发现，每一批APP小鼠所产生的尿液气味谱，都可以与对照组区别开。而且，这种气味的改变，并不是因为新化合物的产生，而是尿液中现有化合物浓度的相对变化。另外，这种气味的改变与年龄无关， 且出现在大脑病理变化改变之前。这些发现表明，尿液的气味特征可能与某种潜在基因的表达有关，而不是由大脑的病理改变发展引起的。这种特征性气味的改变可以来预测阿尔茨海默病。 值得注意的是，目前这项研究是在小鼠模型上开展的，研究人员仍需进行大量的，对人类阿尔茨海默病患者尿液气味改变的研究。希望在不远的将来，这种非侵入性的监测方法可以作为一种气味标识，用来预测阿尔茨海默病。

众所周知，世界范围内的垃圾产生量正在以天文数字的速度增长。对未来几十年的估计显示，城市固体废弃物的产生没有放缓的迹象。到2050年，预计每年将飙升70%，最终达到 34 亿公吨垃圾。没人想受到固废垃圾气味的影响，这是垃圾填埋场运营方越来越关注的问题。1为什么气味管理是垃圾填埋场的重中之重？现代垃圾填埋场不仅仅是“垃圾场”。它们的设计和运行是为了在管理废弃物和实现环境绩效目标之间找到一个谨慎的平衡。一旦固废被运送到开放场所，细菌群在氧气的作用下就会加剧气味。而当废物被掩埋并隔绝了氧气接触时，不同的菌群还会继续分解它，在这个过程中，无臭甲烷与其他几种有气味的化合物一起产生，所有这些化合物形成了一种称为填埋气体（LFG）的混合物。尽管有各种各样的减排方案，气味仍然是当今运营方面临的一个挑战。了解采取气味控制措施的准确时间或天气等外部因素对未来的影响至关重要。缺乏这些领域的知识可能会对附近的社区和环境都造成影响，从而导致调查、诉讼、罚款甚至声誉受损。2使用气味管理软件可以获取哪些支持？环境智能软件商Envirosuite提供的工具可以更轻松地遵守监管条件，并与权益相关者互动以建立持续的关系。以下是垃圾填埋场如何使用软件将邻近社区或环境监管区纳入其气味管理策略的几个示例：01 提供可视化实时数据，了解正在发生的气味问题对于垃圾填埋场来说，能够实时可视化数据和分析是非常重要的。可以利用这些信息在第一时间防止现场边界处的潜在阈值超标。气味管理软件使运营方能够对气味和超局地天气进行高度准确的洞察并采取行动，以减轻未来潜在的气味事故。02 通过反驳或确认气味事件的责任，更快地解决投诉如果社区或周边有人提出气味投诉，反向轨迹模拟的可防御数据有助于堆填区反驳或确认气味事件的责任。因此填埋场可以通过透明、准确、可信的数据与社区公开沟通，以支持其运营。03 预测气味污染排放风险，提前解决潜在的问题借助现代气味管理软件中的高级风险预测功能，操作人员可以提前发现气味污染风险。排放影响模型由超局部范围天气预报驱动，为未来提供了一个窗口，因此可以调整垃圾填埋作业，以最大限度地减少对社区和周边环境的影响。3垃圾填埋场使用气味管理软件的案例加州垃圾填埋场的气味缓解案例位于加利福尼亚州的垃圾填埋场的设施包括堆放和回收等操作。气味排放一直是该地区的一个麻烦，随着近年来住宅重新分区和靠近设施，这个问题不断升级。垃圾填埋场与Envirosuite合作开发其环境管理解决方案EVS Omnis。成功实施平台后，堆填区的工作人员能够：● 用历史数据验证气味测量峰值，并推断出来自其站点或其他站点的排放原因● 通过收集和分析数据来改进运营● 通过实时监测气味测量证明责任和主动性。澳洲DES提供支援的气味消减专责小组澳大利亚当地的一个环境监管机构成立了一个小组，以确保一个繁忙的工业区达到环境标准，其中包括多个垃圾填埋场和堆肥化作业。负责调查和回应市民对工业区内及周围地区的气味、灰尘和其他环境污染的关注。2020年，监管机构与Envirosuite签订了合同，以了解工业区填埋作业造成的气味滋扰。指定的团队与Envirosuite合作在该地区安装了6台eNose电子鼻监控器，并实施了我们的综合环境智能平台EVS Omnis，以:● 识别当地的气味来源● 迅速解决社区和周边气味投诉● 为事件响应小组分配资源我们的监控和预测解决方案专为快速部署而设计，可以在最短的时间内实施。如果您想获取更详细的案例研究。请联系我们，与我们的团队讨论您的气味管理要求。关于我们澳大利亚Envirosuite公司（股票代码：EVS)。有30多年的环境咨询管理经验，擅长数据分析和建模，以自主开发的软件和硬件为服务平台，向客户提供实时监测，分析报告，溯源预测等功能为一体的专业环境管理解决方案。在世界各地积累了丰富的大气/水/噪声监管等环境管理成功案例。2020年2月，收购专业的环境噪声监测公司EMS Brüel Kjæ r后，EVS成为横跨大气质量、水务监管和环境噪声监测三大专业领域的公司。

随着人们对健康安全的诉求，消费者对车饰，家具，生活用品，玩具散发出来的气味越来越敏感。气味时刻影响着用户的生活体验感，成为影响产品销售的重要因素之一。通过气味解决方案来改善用户最终的体验是未来的趋势。找到涂料气味来源涂料通常是以树脂、或油、或乳液为主，添加颜料、相应助剂，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。按涂料使用分散介质可以将涂料分为溶剂型涂料和水性涂料（乳液型涂料、水溶性涂料）。涂料中的气味来源主要来自树脂、乳液、助剂、有机溶剂中的游离单体，也即挥发性的有机物VOCs。 根据化合物的气味阈值，有些即使浓度非常低，也会产生令人不悦的气味。只有找到气味来源，才能的放矢的解决气味问题，从而有针对性的进行原材料和工艺的优化。GERSTEL提供全面的解决方案高效的采样技术，对涂料中的VOCs进行全面的捕集无歧视的进样技术，使分析物100%进入色谱分析设备灵敏的嗅闻嗅辨技术，准确找到气味所对应的化合物强大的气味物质数据库，锁定气味化合物的化学式案列介绍水溶性树脂（示意图）样品：水性树脂 采样技术：搅拌棒吸附萃取 SBSE采样过程：将是适量样品放入20ml的顶空瓶，加入适量水稀释，放入带PDMS吸附层的搅拌质子Twister（10mm长，层厚1mm），在室温下搅拌萃取1小时。 进样：萃取结束后，使用GERSTEL TDU2 热脱附单元进行热脱附进样嗅闻嗅辨：使用嗅觉检测口ODP4进行GC-O-MS分析数据处理： 使用GERSTEL嗅觉数据处理软件ODI对气味物质进行分析和锁定使用Twister搅拌吸附棒萃水性树脂样品流程（示意图）使用SBSE-TD-GC-O-MS技术得到的水溶性树脂色谱图和嗅觉图的重叠视图通过GC-O-MS技术检测到的气味化合物（列出部分）及对应的气味描述保留时间化合物风味描述8.53正丁基醚醚、化学味、果味11.22乙酸丁酯果香、苹果香、胶水、刺激12.75乙苯芳香、汽油、胶水13.14丙酸丁酯甜、果香、苹果香14.192-丙烯酸丁酯刺激气味、果香15.38丁酸丁酯

p style=" text-indent: 2em " 去年11月底，“基因编辑婴儿”事件引爆网络，各专家与普通群众舆论出现一边倒，认为基因编辑婴儿人类胚胎对人类的伦理和安全方面存在着不可逆转的巨大隐患。 /p p style=" text-indent: 2em " 开展与人体基因、人体胚胎等有关的医学和科学研究，可能带来人体生命健康安全和伦理道德方面的风险，必须有严格的法律规范。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/eb439206-f5a2-4575-801d-d19d4e071f3a.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" width=" 300" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 300px height: 400px " / /p p style=" text-indent: 2em " 4月20日提请全国人大常委会审议的民法典人格权编草案作出规定。草案在第二章“生命权、身体权和健康权”中增加一条规定：从事与人体基因、人体胚胎等有关的医学和科研活动的，应当遵守法律、行政法规和国家有关规定，不得危害人体健康，不得违背伦理道德。 strong 这是我国首次在民事立法中作出基础性规定规范此类问题。 /strong /p

中药气味研究中药气味是中药材质量评价的重要内容，有的中药材因其独特的气味特征而成为其质量优劣的评价指标。特别是一些含挥发油的药材，气香尤为明显，如川芎、当归、辛夷、薄荷等，传统经验认为，味浓者为佳，因为气味的浓淡反映了挥发油含量的多少，气味评价是评判中药质量整体性的一种手段。 中药气味鉴别研究一般分析思路和技术方法方法特点嗅辨师人工判定人员门槛高，依赖于鉴别者的经验,主观性强,难以客观量化仿生方法（电子鼻）能在一定程度上数字化、客观化表征中药气味,但是电子鼻技术尚不能高通量、精准地对中药气味的具体组成成分进行定性定量分析,不能进一步阐述中药气味与质量优劣之间的内涵一般GCMS分析法确认的客观性科学性准确性无疑更高，但是气味样品的复杂性（气味容易被掩盖），标准品又很难获取，以及气味的一些感官信息的缺失又造成了现行的GCMS确认依据的不完善岛津中药气味鉴别研究整体方案中药气味与化学物质相衔接，将气味成分客观化、数据化的表征。 Scan模式下准确、自动检测香味化合物气味特征和半定量功能快速分析引发香味的化合物支持 MRM 或 SIM方法实现高灵敏度目标物分析不同规格色谱柱数据信息轻松应对不同检测需求通过气味特征和气味阈值准确判断出异味物质应用领域药材品种鉴别药材真伪鉴定药材产地鉴别野生与栽培鉴别植物代谢组学研究饮片炮制工艺优化动物类中药材特征性气味评价中成药气味分析、差异比较典型案例 冬虫夏草不同产地鉴别 冬虫夏草及其伪品的样品照片(图片由成都市食品药品检验研究院提供) 西藏和青海产冬虫夏草中含量高于四川产地2倍的16种气味成分分布图特征性气味成分种类：西藏（那曲）青海（玉树、果洛）和四川（理塘、壤塘、色达）的冬虫夏草在特征性气味成分基本一致。特征性气味成分含量：西藏（那曲）青海（玉树、果洛）产冬虫夏草中部分气味成分的含量高于四川产地，即组成“腥味”的化学成分的含量存在差异性。 冬虫夏草正品(yp01 ~ yp07)和伪品(yp10 ~ yp15)的分析结果显示,在正品中含量显著低于伪品中含量的气味成分有3个，而在正品中含量显著高于伪品中含量的气味成分有 30 个，其中有10个仅在正品中检测到。上述分析结果表明，冬虫夏草正品和伪品之间气味成分存在较大的差异。本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

中药气味研究中药气味是中药材质量评价的重要内容，有的中药材因其独特的气味特征而成为其质量优劣的评价指标。特别是一些含挥发油的药材，气香尤为明显，如川芎、当归、辛夷、薄荷等，传统经验认为，味浓者为佳，因为气味的浓淡反映了挥发油含量的多少，气味评价是评判中药质量整体性的一种手段。中药气味鉴别研究一般分析思路和技术岛津中药气味鉴别研究整体方案中药气味与化学物质相衔接，将气味成分客观化、数据化的表征。&bull Scan模式下准确、自动检测香味化合物&bull 气味特征和半定量功能快速分析引发香味的化合物&bull 支持 MRM 或 SIM方法实现高灵敏度目标物分析&bull 不同规格色谱柱数据信息轻松应对不同检测需求&bull 通过气味特征和气味阈值准确判断出异味物质应用领域&bull 药材品种鉴别&bull 药材真伪鉴定&bull 药材产地鉴别&bull 野生与栽培鉴别&bull 植物代谢组学研究&bull 饮片炮制工艺优化&bull 动物类中药材特征性气味评价&bull 中成药气味分析、差异比较典型案例 冬虫夏草不同产地鉴别冬虫夏草及其伪品的样品照片(图片由成都市食品药品检验研究院提供)西藏和青海产冬虫夏草中含量高于四川产地2倍的16种气味成分分布图特征性气味成分种类：西藏（那曲）青海（玉树、果洛）和四川（理塘、壤塘、色达）的冬虫夏草在特征性气味成分基本一致。特征性气味成分含量：西藏（那曲）青海（玉树、果洛）产冬虫夏草中部分气味成分的含量高于四川产地，即组成“腥味”的化学成分的含量存在差异性。冬虫夏草正品(yp01 ~ yp07)和伪品(yp10 ~ yp15)的分析结果显示,在正品中含量显著低于伪品中含量的气味成分有3个，而在正品中含量显著高于伪品中含量的气味成分有 30 个，其中有10个仅在正品中检测到。上述分析结果表明，冬虫夏草正品和伪品之间气味成分存在较大的差异。详情参考https://support.shimadzu.com.cn/pdfweb/web/viewer.html?file=https://support.shimadzu.com.cn/an/downa/AP_News_GCMSMS-217.pdf更多案例参考以下岛津官网链接1、GCMSMS结合香味数据库分析川芎中特征性气味化合物：https://support.shimadzu.com.cn/pdfweb/web/viewer.html?file=https://support.shimadzu.com.cn/an/downa/AP_News_GCMSMS-273.pdf2、GCMSMS法结合气味数据库分析甘松根特征性气味成分：https://support.shimadzu.com.cn/an/literature/GCMS/AP_News_GCMSMS-218.html3、GCMSMS结合气味数据库分析动物类中药美洲大蠊气味成分：https://support.shimadzu.com.cn/an/literature/GCMS/AP_News/AP_News_GCMSMS-202.html本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

气味分析是一个与人们的生活息息相关的课题。环境、饮用水、食品、服装、电子、装修、接触材料等等行业都对气味有明确的检测要求，不良气味的存在直接影响人们的日常生活，损害人们的健康。气味分析也是近些年的热点研究课题。如天然产物精油和中药材中挥发性成分分析，香精香料中挥发性成分分析，食品如酒中香气成分的分析等，也有研究者通过中药材中气味和滋味的分析来辨别中药材的真伪。不同样品中气味成分复杂，含量时高时低，因此，气味分析既是一个热点问题，又是一个难点问题。随着人们对气味物质的关注日益增加，对于气味物质的检测需求呈现逐渐上升的趋势，快速明确气味类型、识别出相应的气味物质，既可有效预防和控制不良气味造成的安全问题，又可大幅提升基础研究的效率。目前气味物质的检测方法主要包括感官检测法和仪器检测法。感官检测法是靠专业人员的嗅觉来进行判断，只能判断气味的类型和强度，如果需要准确定位气味物质，仍需依靠仪器。仪器法主要采用GCMS，GCMS可对样品中的成分进行定性和定量分析，但仍然面临很多问题：样品首先需要经过萃取等复杂的前处理过程；在进行定性分析时，由于实际样品通常都非常复杂，检查出的化学成分往往非常多，很难确认是哪一个组分引起的气味；在进行定量分析时，需要购买目标化合物的标准品建立标准曲线定量；由于人的嗅觉对每种化合物的敏感程度是不同的，在获得目标化合物的定量结果后，我们还需要了解每个化合物产生气味的阈值，才能确定产生气味的化合物。这些问题都大大增加了GCMS进行气味分析的复杂性和难度，在出现气味问题的时候，往往不能准确及时地解决。气味检测法规涵盖了各行各业的方方面面。如GB/T5750.4-2006 《生活饮用水标准检验方法 感官性状和物理指标》规定的生活饮用水的气味分析方法、GB/T 5525-2008《植物油脂 透明度、气味、滋味鉴定法》、GB/T 5492-2008《粮油检验 粮食、油料的色泽、气味、口味鉴定》、GB/T 35773-2017《包装材料及制品气味的评价》、SN/T 3179-2012《食品接触材料检测方法 纸和纸板 感官分析 气味》、YY/T 0471.6-2004《接触性创面敷料试验方法 第6部分 气味控制》、GB/T 28024-2011《絮用纤维制品异味的测定》、GB/T18885-2009 《生态纺织品技术要求》规定的生态纺织品气味分析方法、GB/T 28006-2011《家用卫生杀虫用品 气味等级》、HG/T 4065-2008 《胶粘剂气味评价方法》、QB/T 2725-2005《皮革气味的测定》等，这些法规均采用感官分析法来分析评价气味。气味分析是涉及行业非常广泛的领域，包括汽车、环境、饮用水、食品、纺织、电子、建筑等等。这些行业一般都会采用感官检测法来对产品质量进行控制。比如各大汽车厂商均采用感官检测法来控制汽车零部件质量；自来水厂一般依据GB/T 5750.4-2006 《生活饮用水标准检验方法 感官性状和物理指标》来控制自来水的不良气味质量。但是当气味质量问题发生时，感官检测法无法快速确定气味物质，找到问题源头，从而快速解决质量问题。而仪器分析法主要采用的GCMS，也还缺乏相应标准和方法，来快速确定气味物质。因此，岛津气味分析系统正好可以填补这一空白，满足市场对于气味物质快速检测的需求。 岛津公司推出的气味分析系统，可基于GCMS-TQ系列三重四极杆气质联用仪和GCMS-QP2020单四极杆气质联用仪，支持顶空、Mono Trap、SPME、直接液体进样等多种进样方法，为不同需求的客户提供气味分析的解决方案。气味系统配套Smart Database数据库，气味物质质谱库，登记了约150种气味化合物的方法参数、质谱图、半定量参数和感官信息（气味特征和气味阈值等），可协助用户对气味成分进行快速、准确的筛查。为此，分析中心将使用气味分析系统进行的应用数据，收录在《岛津气味分析系统应用文集》中，供用户参考借鉴。

3月1日，郑州市民胡女士给记者打来电话说，她于去年年初在郑东新区给父母购置了一套住房，去年年中完成了装修。去年十一，父母正式住进了新房。胡女士说，父母住进新房后，总抱怨房间里气味太大，今年春节期间，她到父母家里住了一段时间，发现问题果然比较严重，新购置的几件大件家具散发出的味道确实让人难以忍受。“现在我非常理解父母的感受，很想让家具商家给我们换一换家具，我该怎么和商家交涉?”电话中，胡女士一筹莫展。 　　记者就此问题采访了河南省家具协会理事长唐吉玉。唐吉玉说，胡女士在选购家具时很可能过于看重家具的款式，而忽略了环保等方面的指标，这是许多消费者在选购家具产品时很容易犯下的错误。 　　唐吉玉说，在选购家具时，即便相中了某个品牌的家具，也要让商家出具相关的质量检测报告和环保认证，还应该上网查看一下大家对于该家具品牌的评价，确认无误之后再交付定金。在验货环节，如果觉得气味过大，品质值得怀疑，可以拒绝收货。 　　郑州市室内环境检测治理中心主任刘金中说，近年来，“气味家具”等关于家居环境的投诉数量一直居高不下，但是，取证困难让许多想给自己讨个说法的消费者都“知难而退”。胡女士遇到的情况十有八九是因为家具的质量不合格，导致空气中的甲醛等有害气体含量严重超标，建议胡女士找一家权威的空气质量检测机构对室内空气质量进行检测，可以多检测几个房间进行对比，然后出具一份具有法律证据性质的空气质量检测报告。必要时，还可以对家具的板材环保指标进行鉴定。 　　刘金中说，国家对于家具板材的甲醛含量等质量指标有着明确的规定，胡女士可以依据检测报告和商家进行交涉，如果商家拒绝胡女士的换货要求，胡女士完全可以采取法律手段要求商家退货、退款，充分维护自己的合法权益。

德国AIRSENSE公司的PEN3电子鼻可以对烟熏液样品具有明显的应答，不仅可通过气味对烟熏液进行区分，还可以分析几个样品之间气味差异主要体现在哪些组分上。测试过程非常简单，也很容易操作，每个样品的测试周期大约3-5分钟样品信号采集稳定，结果明显。烟熏液样品的电子鼻主要响应的传感器一致，但各样品在的传感器响应强弱上存在一定的差异，故可将其完全区分开来。此次试验数据清晰直观，具有很强的可靠性、稳定性和重复性。 通过电子鼻采集样品的气味信息，经过电子鼻自带的分析软件进行分析，本次实验主要做的是样品之间的聚类分析，通过PCA、LDA和Loading来分析样品之间的气味是否存在差异，且判定气味的差异主要来源于哪类气味成分。德国 AIRSENSE PEN3 型电子鼻数据处理方法1、传感器响应值本实验在对每个样品的数据采集过程中，通过查看每个传感器响应信号的变化曲线、 每个时间点的信号值及星型雷达图或柱状指纹图，可以清晰考察各个传感器在实验分析过程中的响应情况。并通过传感器选择设置可以查看在不同数量的传感器情况下的响应情况。2、聚类分析由于每个传感器对某一类特征气体响应剧烈，可以确定样品分析过程中样品主要挥发出了哪一类特征气体。对于样品区分分析，本实验提取10个传感器的特征值，然后采用主成分分析法（PCA），线性判别法（LDA）和传感器区别贡献率分析法（Loadings）作为主要区别分析方法。3、未知样的判定通过区别判定DFA、欧氏距离 EUCLID、马氏距离MAHALANOBIS和相关性分析CORRELATION等方法，有效判定未知样归属于哪一类，达到一个用电子鼻验证未知样的实验结果。4、PLS 定量预测PLS运算用来通过传感器信号来计算量化表达式，依据PLS偏最小二乘法建立的气味浓度综合值分析模型。应用一个先前训练的模型和一个量化值可以对一个给定的变量计算测量值（向量）。根据使用的需要，可以定义不同的量化变量。例如，在食品分析中定义香气浓郁度、根据气味判定食品的货架期或在环境监管中定义恶臭强度时均十分有用。

已经有20年历史的论坛会议：‘Odour and Emissions of Plastic Materials’（塑料制品的气味和VOC排放论坛），也别称为卡塞尔会议，欧洲及来自世界各地对该议题感兴趣的分析研究人员齐聚于此，探索讨论聚合物及材料中VOC排放的最新研究趋势。以下是会议中一些亮点：识别微塑料中的聚合物卡塞尔2019年的主题演讲是关于微塑料的，也是目前全球最热门的研究领域之一。来自柏林Bundesanstalt für Material forschungund-prüfung（BAM）的Ulrike Braun博士讲述了他的团队是如何开发识别空气中和水中的微弹性聚合物的方法，尽管该方法曾因制备样品耗时长，样本量受限可能引发的重现性等问题受到质疑。Braun博士的方法是对塑料样品进行完全热分解，并对产物进行萃取并富集到吸附相上，再进入TD-GC-MS阶段。在演讲中，Braun博士向我们展示了如何应用该方法识别水体中的塑料，以及塑料在空气和灰尘中展现出的微小碎片状态。识别车内空气中有异味硫化物的难点中国汽车技术研究中心（CATARC）今年第一次有代表来到卡塞尔会议向大家分享经验。CATARC一直以来都是Markes的重要客户，来自天津研究所的王焰孟博士就最新的车内空气质量测试（VIAQ）进行演讲。当前，车辆气味是中国消费者最关注的一个议题，CATARC则是在VIAQ业内最权威的机构。王博士解释，目前项目的重点是对硫化物进行半定量，但同时也面临着三重挑战：即痕量，气味物质不稳定，需要惰性化的分析系统。他还比较了不同的采样方法和分析方法，并提出使用电子鼻来辅助气味检测的可能性。当然，如何选择最优的检测手段从来不是一件易事，特别是涉及到这些有检测难度的待测组分时。当然，Markes也将一如既往同CATARC共同合作，通过优化TD系统，力求获得最佳效果和响应。如何判断塑料是否有异味？本次论坛中许多演讲都在讨论如何将塑料制品的气味分析结果与感官数据关联起来，结合多年的研究，研究人员发现异味通常是由痕量级化合物引起的。也因此聚合物的气味很难预测，而且目前人类鼻子对于个体分子结构的响应情况也没有统一定论。弗赖辛Fraunhofer Institute for Process Engineering and Packaging IVV（弗劳恩霍夫过程工程与包装研究所）的Christoph Wiedmer明确提出：“仅仅基于未知化合物的分子结构无法预测未知化合物的气味特征”，并在他的演讲中给出了详细说明。皮革中的气味化合物——什么才是最好的采样方法？您知道皮革在供消费者使用之前需要至少经过47道工序吗？这是来自德累斯顿工业大学的Thomas Simat博士向我们普及的小知识。同时，Simat博士及其同事比较了不同生产阶段中（例如：软化，起绒，挤水，淋涂等），皮革中VOC的差异排放数据。Simat博士演讲中还包括了从皮革基质中分离活性气味物质的方法比较。其中，溶剂辅助蒸发进行气味提取（SAFE）较繁琐且依赖溶剂萃取效果，而蒸馏萃取（SDE）会根据温度不同带来引入杂质的风险。相较于以上方法，Markes提供的解决方法是将待测组分浓缩在吸附剂上——正如该项目中所使用的（从皮革家具中去除VOC和SVOC的直接脱附法），该方法实施的外界条件与消费者生活环境相似，并且是唯一一种能够同时研究湿度影响的方法。 Simat博士描述了他们是如何识别50多种化合物，并开发出针对关键气味的指示剂，作为标准物质。用于研究聚合物VOC排放的设备本届卡塞尔的“塑料制品的气味和VOC排放论坛”是一次分析研究届的交流盛会，我们在Markes的展位上与我们的新老用户进行交流，建立联系。Markes的Micro-Chamber / Thermal Extractor备受瞩目，新推出的用于制备喷涂聚氨酯泡沫样品和校准表面VOC排放的新配件也激起了用户的兴趣。卡塞尔会议一直以来都是一个十分有趣的会议，我们也期待在下一次的见面中获得更多新发现、新惊喜！

天然植物吉洛伊的冷冻干燥处理吉洛伊(Giloy)也称为心叶青牛胆(Tinospora Cordifolia),是一种印度阿育吠陀草药，在印度医学中得到认可并长时间使用；在我国湖北西部、陕西南部、四川东部、西藏东南部、贵州、江西、福建及两广地区均有分布。在梵语中，吉洛伊被称为“仙露”(Amrita)，译为“永生之根”，源于它具有丰富的药用特性。在传统的印度医学中，吉罗伊是最有用的阿育吠陀草药之一。它被用作：增强免疫力治疗慢性发热促进消化治疗糖尿病减少压力和焦虑减轻哮喘症状治疗关节炎减缓肿瘤生长提高视力减少年龄痕迹防治呼吸系统问题在本应用中冷冻干燥作为一种干燥方法来保存吉洛伊。由于实验过程处于无液态水、无氧气和低温的操作环境下，冷冻干燥一直被认为是最适合保存天然植物及生物材料的技术之一。它用一种温和的方式来去除水分，同时获得最高质量的最终产品，能够保留生物活性化合物，以及质地、颜色和气味，同时减少样品重量更加方便运输。吉洛伊茎和其研磨的膏体可以直接进行冷冻干燥处理，干燥后的吉洛伊茎和膏体可以研磨成粉末，直接食用或做成果汁享用。尽管冷冻干燥是一种温和的干燥过程可以保留产品的特性，但某些特质：例如颜色、气味、质地、复水性、体积特性、流动性、水分活性以及营养物质和挥发性化合物的保留，都可能受到干燥过程的影响。例如，生物活性化合物和营养质量的保留，会受氧含量或过高温度的影响。因此，在制定冻干方法时应考虑到这点：以吉罗伊为例，如果温度超过45°C，营养成分可能会受到影响，在设置冷冻干燥方法时必须注意这一参数。 1仪器和实验材料冻干机 BUCHI Lyovapor&trade L-200 Pro，搭配可加热搁板冻干软件 BUCHI Lyovapor&trade Software真空泵 Pfeiffer Duo 6”海尔低温冰箱 -40°C 2实验流程样品准备：新鲜采集的绿色吉洛伊茎 600g，切成长度约 5cm 块。用蒸馏水清洗干净后放入托盘中，连同搁板一起放入 -40℃ 冰箱中进行预冻。冻干参数设定：经过一夜深度冷冻后，冷冻的吉洛伊茎连同托盘和搁板一同被转移到 Lyovapor&trade L-200 冻干机中，冷冻干燥参数如下表所示。可加热搁板的初始加载温度设定为 -25℃，然后设定升温至0℃。此次冷冻干燥分为初级干燥和二级干燥两步，初级干燥时长约为 12 小时，二级干燥搁板温度设定为 40℃，持续时间 12 小时 30 分钟。为保护植物中营养物质不受破坏，因此搁板温度控制在 40℃ 以避免达到临界温度。 3 实验结果冷冻干燥前冷冻干燥后在冷冻干燥处理后，可观察到吉洛伊茎已成功干燥。从上图中可以看出植物外形未受任何影响，去除水分93.5%（下表）。描述重量（g）初始重量600最后重量172.58吉洛伊重量161.40总除水量%93.5 %本实验使用 LyovaporTM L-200 冷冻干燥机，采用一级和二级冷冻干燥编程的方法成功干燥吉洛伊植物茎。冷冻干燥是以温和并高效的方式除去产品中水分的技术，所以非常适合温和干燥吉洛伊这类天然植物。在干燥处理后，冻干的吉洛伊茎可以使用研磨机磨成粉，直接食用或制备成胶囊，也可以加入到果汁中，以获得其中植物性免疫活性成分增强身体免疫能力。4参考文献https://www.fda.gov/inspections-compliance-enforcement-and-criminal-investigations/warning-letters/emmbros-overseas-lifestyle-pvt-ltd-565631-02052019https://food.ndtv.com/health/10-amazing-benefits-of-giloy-the-root-of-immortality-1434732#:~:text=%E2%80%9CGiloy%20(Tinospora%20Cordifolia)%20is,of%20its%20abundant%20medicinal%20propertiesMayer, A.M. Harel, E. Polyphenol oxidases in plants. Phytochemistry 1979, 18, 193–215.Gibson, L.J. The hierarchical structure and mechanics of plant materials. J. R. Soc. Interface 2012, 9, 2749–2766.Kulkarni RC, Mandal AB, Munj CP, Dan A, Saxena A, Tyagi PK. Response of coloured broilers to dietary addition of geloi (Tinospora cordifolia) during extreme summer. Indian Journal of Poultry Science. 2011 46(1):70-74Bhattacharyya C, Bhattacharyya G. Therapeutic potential of Giloy, Tinospora cordifolia (Wild.) Hook. f. and Thomson (Menispermaceae): The magical herb of ayurveda. International Journal of Pharmac. Biol. Arch. 2013 4(4):558-584.

导读余甘子是东南亚常见的热带水果，广泛分布于中国西南部、印度、越南和泰国等东南亚国家和地区，有着数千年的食用历史。其最吸引人的风味特征是回味甘甜，刺激唾液分泌，在短暂的酸涩后，能给口腔带来持久的舒适感。与其他柑橘类水果相比，余甘子富含维生素C和矿物质，具有很强的抗疲劳、抗氧化、抗肿瘤、心脏保护和抗糖尿病能力。在我国，余甘子是西南地区特色中药资源及药食同源品种，在中药、民族药行业应用广泛。（余甘子图片，由成都中医药大学/西南特色中药资源国家重点实验室研究团队提供）随着野生资源的逐渐萎缩，栽培余甘子有逐渐取代野生资源的趋势。然而，目前还没有关于栽培与野生余甘子之间综合品质差异及其背后的化学成分差异的报道，它们品质差异的形成机制也尚不清楚。为了填补这项研究空白，成都中医药大学/西南特色中药资源国家重点实验室韩丽教授团队系统研究了野生和栽培余甘子风味化合物差异，研究成果已发表在《Arabian Journal of Chemistry》期刊（IF = 6.212，2022年）。该文系统调查了野生和栽培余甘子质量差异，揭示了这种差异的化学本质和背后的生物学机制，为今后人工引导栽培、资源分级和资源综合利用提供了参考文章首页截图及摘要译文分析利器岛津气味分析系统是以GCMS为基础，结合气味数据库（Smart Aroma Database）的全自动分析系统。&bull 三重四极杆气质联用仪GCMS-TQ8050 NX + AOC-6000自动进样器&bull 气味数据库&bull 气味数据库中包含超过500种重要气味化合物，无需目标物标准品，即可创建超过500种气味化合物的泛靶向筛查方法；&bull 与传统的质谱图相似度检索定性相比较，Smart Aroma Database利用保留时间、质量色谱图、质谱图3种信息更准确、更高效地检测气味化合物；&bull 数据库中内置标准曲线，泛靶向分析获得气味化合物半定量结果，有利于对数据进一步的统计学分析，判断关键化合物；&bull 数据库中包含有3种不同极性、不同规格色谱柱信息，灵活应对不同应用需求。研究成果展示我国西南地区有大量野生型余甘子，是传统药用的主要来源，但因风味原因难以开发；而新型栽培型余甘子虽口感较好，但药用品质不明。两类余甘子应用混乱，可能影响临床疗效。随着野生资源的萎缩和栽培余甘子的涌现，余甘子的整体质量逐渐发生改变，这可能会对其相关产业造成深远影响。然而，目前没有关于其品质差异的相关研究，缺乏相关评价手段，难以提供更有效的证据和信息。为了填补上述研究空白，研究团队基于岛津Smart Aroma Database结合GCMS-TQ8050 NX建立了顶空-固相微萃取呈香化合物提取方法，并采用了三重四极杆气质（HS-SPME/GC-QQQ-MS/MS）技术泛靶向筛查余甘子中498种呈香化合物，并用上述方法分别研究了野生和栽培余甘子中特殊风味物质的差异。野生与栽培余甘子研究示例该项研究采用HS-SPME Arrow进样方式，筛选出影响风味和口感的可能关键化合物2-异丁基-3-甲氧基吡嗪(IBMP)，为今后人工引导栽培、资源分级和资源综合利用提供了参考。专家心声论文第一作者黄浩洲博士后研究团队核心成员张定堃副教授表示：中药品质评价是一个多学科交叉的研究领域，分析仪器是后续研究工作的基础，起到非常关键的作用。本研究实验中分析了包括野生和栽培余甘子约几十批次样品，通过采集的实验数据可以看到GCMS-TQ8050 NX具有很高的灵敏度，同时仪器的稳定性也保持在高水平，能够很好地为气味分析实验服务；另外岛津气味数据库为中药气味分析提供了非常好的泛靶向分析方法，大大节省了学生在GCMS方法创建及优化中花费的精力和时间，将更多地精力投入到后续的统计学分析中，岛津GCMS-TQ8050 NX与Smart Aroma Database能够很好的满足我们的分析要求。本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

打破砂锅 　　连日来，发生在广西龙江河段的镉超标污染事件，严重威胁当地及下游沿岸城市居民饮水安全，这一事件引起广泛关注。那么，重金属镉对人体的毒害作用究竟有多大?不慎受到镉污染又如何采取急救措施?请关注—— 　　镉污染事件发生后，广西迅速行动，一方面采取加大下泄流量、投放中和物、调水稀释等方式努力降低镉浓度 一方面及时发布相关信息，保障物资供应，缓解市民恐慌情绪，打响了一场针对重金属镉污染的“阻击战”。 　　据新华社1月30日电，目前在柳州市区上游57公里的柳城县糯米滩水电站以上的龙江河段，有镉浓度超标5倍以上的水体长达100公里，目前柳州水源地的情况尚在控制范围内。 　　专家称，这些污染水体经洛东电站、三岔电站、糯米滩电站三次削峰后，镉浓度可控制在超标10倍以内。河池市有关负责人表示，已通过专家的意见计算出污染团的总量、位置和流速，优化完善絮凝剂和烧碱等投放、控制龙江上游水电站的出水量等方法，尽量将污染团滞留在河池境内龙江河段处置，尽最大可能保障下游市民饮水安全。 　　日常生活中，可能有许多人对镉这种重金属还不了解，对其造成的污染，以及对人体的毒害作用也不甚清楚。那么，重金属镉的真实面目到底是怎样的呢? 　　镉污染有气型和水型两种 　　镉(Cd)在自然界中多以化合态存在，含量很低，大气中含镉量一般不超过0.003μg/m3，水中不超过10μg/L，每千克土壤中不超过0.5mg。这样低的浓度，不会影响人体健康。但镉常与锌、铅等共生。环境受到镉污染后，镉可在生物体内富集，通过食物链进入人体，引起慢性中毒。 　　20世纪初发现镉以来，镉的产量逐年增加。相当数量的镉通过废气、废水、废渣排入环境，造成污染。污染源主要是铅锌矿，以及有色金属冶炼、电镀和用镉化合物做原料或触媒的工厂。镉对土壤的污染主要有气型和水型两种。气型污染主要来自工业废气。镉随废气扩散到工厂周围并自然沉降，蓄积于工厂周围的土壤中，可使土壤中的镉浓度达到40ppm。污染范围有的可达数千米。水型污染主要是铅锌矿的选矿废水和有关工业(电镀、碱性电池等)废水排入地面水或渗入地下水引起。 　　镉是如何危害健康的? 　　资料显示，进入人体的镉，在体内形成镉硫蛋白，通过血液到达全身，并有选择性地蓄积于肾、肝中。肾脏可蓄积吸收量的1/3，是镉中毒的靶器官。此外，在脾、胰、甲状腺、睾丸和毛发也有一定的蓄积。镉的排泄途径主要通过粪便，也有少量从尿中排出。 　　在正常人的血中，镉含量很低，接触镉后会升高，但停止接触后可迅速恢复正常。镉与含羟基、氨基、巯基的蛋白质分子结合，能使许多酶系统受到抑制，从而影响肝、肾器官中酶系统的正常功能。镉还会损伤肾小管，使人出现糖尿、蛋白尿和氨基酸尿等症状，并使尿钙和尿酸的排出量增加。肾功能不全又会影响维生素D3的活性，使骨骼的生长代谢受阻碍，从而造成骨骼疏松、萎缩、变形等。 　　柳州市疾控中心专家介绍，镉可经呼吸道和消化道进入人体，长期过量接触镉会引起慢性中毒，可对肾造成损害，晚期病例则会出现肾功能不全，并可伴有骨骼病变 短时间内吸收大量的镉可引起急性中毒，会出现恶心、呕吐、腹痛等症状。急性镉中毒，大多是由于在生产环境中一次吸入或摄入大量镉化物引起。大剂量的镉是一种强的局部刺激剂。含镉气体通过呼吸道会引起呼吸道刺激症状，如出现肺炎、肺水肿、呼吸困难等。镉从消化道进入人体，则会出现呕吐、胃肠痉挛、腹疼、腹泻等症状，甚至可因肝肾综合征死亡。 　　从动物实验和人群的流行病学调查中发现，镉还可使温血动物和人的染色体发生畸变。镉的致畸作用和致癌作用(主要致前列腺癌)，也经动物实验得到证实，但尚未得到人群流行病学调查材料的证实。 　　据在河池市现场指挥处置镉超标的专家刘旭辉介绍，镉比砷、铬等毒性要小，但如果人体内聚集过量的镉会对肾脏造成损害。刘旭辉说，当地已在镉超标水域投放了大量的聚合氯化铝和石灰粉，在一定的酸碱度环境中，聚合氯化铝可将离子状态的镉固化，避免被人体吸收。 　　急性镉中毒如何急救? 　　1931年发生在日本富山县的“痛痛病”，是镉环境污染进而导致人体慢性镉中毒的典型案例。针对镉污染会引发痛痛病的担忧，有专家表示，世界卫生组织环境卫生基准镉分册中指出，“痛痛病”主要发生在镉污染区居住三十年以上，多胎生育的四十岁以上妇女，其主要特征为骨质疏松、骨质软化、多发性骨折、骨剧痛和肾小管功能障碍。 　　那么，发生急性镉中毒又该如何采取急救措施呢? 　　据介绍，发生急性镉中毒时，要分清情况采取相应措施：对吸入中毒者，要迅速移离现场、保持安静、卧床休息，并给予氧气吸入。同时要保持中毒者呼吸道通畅，积极防治化学性肺炎和肺水肿，早期给予短程大剂量糖皮质激素，必要时给予1%二甲基硅油消泡气雾剂。为预防阻塞性毛细支气管炎，可酌情延长糖皮质激素使用时间。可给予依地酸二钠钙或巯基类络合剂进行驱镉治疗。严重者要重视全身支持疗法和其他对症治疗。 　　对于口服中毒者，应立即用温水洗胃，卧床休息。同时给予对症和支持治疗，如腹痛时可用阿托品，呕吐频繁时适当补液，既要积极防治休克，又要避免补液过多引起肺水肿。

更精准地实现人体器官和病灶部位无损害可视化，一直是人们追求的目标。　　5月10日，在复旦大学庆祝建校118周年系列学术报告中，复旦大学化学系教授、上海市生物医学检测试剂工程中心主任张凡以《透视人体健康的新技术——近红外光化学探针用于生物医学诊断》为题，分享了自己深耕多年的近红外荧光分子“探针”研究，结合近红外光学成像仪器，该技术可隔着皮肤和肌肉监测体内活动，有望为疾病诊断提供新路径。　　发光“探针”为手术精准导航　　人们很早就有“洞见”自己的需求，梦想能发明一种无创技术，实现对人体健康的可视化监控。　　1895年，德国物理学家伦琴发现X射线，开创医学影像技术的先河，目前我们常用的医学影像检查技术，如CT（电子计算机断层扫描）就与此有关。然而，如何实现无辐射、实时动态的活体成像技术一直存在巨大挑战。　　研究人员逐渐发现，活体荧光成像技术，相较于已有的CT、MRI（磁共振成像）、PET（正电子发射型计算机断层显像）等，具有无辐射、高时间和空间分辨率、高特异性等检测优势，能够为精准手术导航技术领域提供较好的应用前景。　　在对医学检测方法的优化探索中，张凡团队开发了一种新技术，就像打开一扇观察人体内部的窗口——只需静脉注射会发光的近红外荧光分子“探针”，即可自动定位到某个器官、肿瘤或是血管，再通过对人体没有伤害的光学成像仪器，就能隔着皮肤和肌肉组织直观清晰观察到肠道的蠕动、肿瘤的边缘、细胞的游走等　　“而且，我们看到的不是静态‘照片’，是动态的‘视频’。”张凡说。　　从自然中寻找答案　　“活体荧光成像技术也还有许多问题亟待解决。”张凡说，“荧光虽然没有辐射，可以很快实施动态监测，但是其组织穿透深度较浅一直以来都是限制其应用的关键科学问题。”　　此前，光学成像多使用可见光区（400纳米至700纳米）和近红外一区（700纳米至900 纳米）的荧光，但由于这一波段在生物组织中具有较高的吸收和散射，其在活体深组织检测中的应用大大受限。张凡团队专注于在近红外二区窗口（1000纳米至1700 纳米）内探索活体深组织成像窗口，并且根据获得的最优窗口开发对应的长波荧光探针和成像仪器。　　到目前为止，张凡团队累计开发了30余种系列近红外二区有机小分子探针，相关荧光成像设备和探针试剂已实现应用转化，在多家科研机构和医院用于基础研究和临床前研究。已经成功获取了生物体内部多个待测物的动态监测。　　随着研究进一步深入，研究人员发现，荧光成像往往是利用外部激发光源实时激发荧光探针来获取信号，这就不可避免地会产生生物组织背景荧光，从而影响成像的分辨率和信噪比。　　如何寻找优化之法？在张凡看来，最好的答案就在自然里。自然界能自主发光的生物很多，比如鱿鱼、水母、萤火虫等。　　“与其受背景荧光干扰，不如尝试将其本身的荧光运用起来。前面提到的‘探针’对人体来说都是‘外来的’，注射到体内后容易被代谢，而如果可以实现近红外生物发光成像就可以更好的实现无激发的高信噪比原位成像追踪。”张凡说。　　创新在学科交叉处　　思路的转变拓展了张凡的研究视野。他发现除生物医学，近红外荧光分子“探针”还能做很多事儿，比如监测微塑料污染。　　微塑料是指直径小于5微米的塑料。张凡认为，长期以来由于分析方法的限制，人类大大低估了微塑料暴露的影响，并且对于微塑料在人体内体液和组织的影响的研究仍然非常粗浅。事实上，直径小于2微米的小尺寸微塑料，就可以穿越细胞膜，并在脏器和脑部富集，极有可能引起氧化应激、炎症以及DNA损伤，是人类健康的严重威胁。　　人们认为微塑料的影响只是通过由海洋到人类的食物链传播，其实不然。根据最新研究成果，微塑料会随着大气远程传播，并在淡水环境及陆地上沉积，比如美国西部地区每年就会有120吨微塑料会由大气沉积到陆地。　　“微塑料比人们想象中更广泛地存在于生活中，甚至存在于婴儿的奶瓶里。”张凡希望，未来能运用好近红外荧光分子“探针”技术，对微塑料进行活体实时动态追踪，为保卫人类健康贡献更多力量。　　张凡一直鼓励学生勇于跨界、主动交叉、全面发展。经过多年积累，他带领的团队已成长为一个典型的学科交叉团队，一批批优秀学子毕业后继续从事相关科研工作。　　“创新的机会，就在学科交叉之处。”谈及科研的心得，张凡总结说。

康宁用“心”做反应让阅读成为习惯，让灵魂拥有温度背景介绍目前，连续流技术已经成为药物研发和连续化生产的热门技术之一，香水行业的发展也可以受益于该技术。具有麝香气味的(R)-麝香酮（ 化合物1，见图1）在香水中占据特殊地位，这类化合物是从麝的腺体分泌出来的，经常被用作香水基调。图 1. 具有麝香气味的大环分子 1-5 示例（带圆圈的数字是指环的大小）麝香香氛还包括图1中来自麝香籽油的植物性麝香香料（化合物3）、兰花香味中花香的成分大环内酯（化合物4 ）和来自当归根油的大环内酯（化合物5）。传统釜式工艺合成香料工业相关的中型环和大环，使用高浓度的过氧化氢，并且中间体三过氧化物（化合物7）需要高温热裂解（方案1）。反应风险等级高，工业化生产存在较高风险。图2. 方案 1 Story法：釜式条件下从环己酮（化合物6）两步合成 1，16-十六烷内酯（化合物4）和环十五烷（化合物8）本文是Leibniz University Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）有机化学研究所Alexandra Seemann等人的研究工作，该研究成果2021年5月发表在了JOC上。。我们来看看作者如何在极端条件下，用连续流的方法来合成具有麝香气味的大环化合物。同时，如何通过分离来解决多步反应和操作的连续化。图3.连续流工艺合成中环和大环化合物研究过程：一、改变溶剂，打通连续流工艺研究者优化了连续流条件下环己酮三过氧化物（化合物7）的氧化过程。将三种反应组分（环己酮、98%甲酸，以及30%过氧化氢与65%硝酸混合液）单独储存并使用三台进料泵分别输送。出于生产安全和成本考虑，溶剂使用甲酸代替釜式工艺用的较危险的高氯酸。图4.环己酮（6）氧化成环己酮三过氧化物（7）的连续流工艺流程图三台泵在室温下将反应物送至PTFE材质的反应器中反应。当使用小内径管道反应器或使用有静态混合器的反应器时，两相系统的均匀性达到最佳。环己酮三过氧化物（7）的产率为48%。二、巧妙使用膜分离器连接热解反应为了实现多步连续生产具有商业价值的化合物4和8，需要增加单独的分离步骤，用以分离过量的H2O2，以避免过量的H2O2高温分解引发危险。作者采用了由两块不锈钢板和分离膜组成的膜分离器，研究了配备不同孔径的疏水PTFE膜的分离效果，使用1.2μm的分离膜，效果最好。将分离器出口流出的有机相收集在烧瓶中，并通过一台HPLC泵直接泵送至不锈钢环形反应器，高频电磁感应加热至270℃进行热裂解反应。三、氧化-分离-热解连续合成作者通过使用感应加热技术对三过氧化物7进行热解，从而形成具有重要生产意义的大环产物。图5.多步(氧化-分离-热解)连续合成工艺流程（泵流量设置及反应参数）综上多步连续合成工艺中，第一步的初始氧化在PTFE反应器中进行（V=113 mL，⌀ = 2.4mm），温度为室温，停留时间为93分钟；第二步反应停在不锈钢环流反应器中，反应温度270℃，停留时间为12分钟。通过GC分析，两步的总收率：化合物4为10%，化合物8为25%，与釜式条件下获得的收率相似（化合物 4为14%，化合物8为23%）。最后，作者对脂肪族和乳糖大环进行GC-O（gas chromatography-olfactometry，气相色谱嗅觉测定法）气味分析。结果表明，以下3种大环内酯显示出强烈的麝香酮气味。研究结果：作者提出了一个多步连续合成工艺（氧化、分离和热解），从环酮开始生产大环十六烷内酯和环十五烷等化合物，且该方法具有一定的普适性；连续合成所得的部分化合物有经过气相色谱嗅觉测定法表征，具有麝香酮气味；连续流工艺成功地进行了危险化学品如65%浓度的硝酸，30%浓度的双氧水，以及不稳定的过氧化物中间体等的处理，可以大大提升生产的安全性；香水行业可以从先进的连续流技术中受益。参考文献：DOI 10.1021/acs.joc.1c00663编后语康宁微通道反应器可用于中间体不稳定、强放热等危化反应。康宁反应器可以与Zaiput液液分离器、在线核磁等PAT技术联用，实现目标产物的连续合成、分离或提纯。康宁微通道反应器在香精香料行业也有很多成功的应用案例，在解决安全问题的同时，反应效率和收率都得到了提高。欢迎您拨打400-812-1766 联系康宁反应器技术了解详情。

导语近日，央视315晚会上曝光了大米中非法添加香精，将“香精大米”伪装成“泰国香米”进行销售的恶劣事件，一帧帧充满“科技与狠活”的画面划过，食品安全问题再次冲上热搜榜，触动普通大众关于食品安全的脆弱神经。食品添加剂法规要求大米，是稻谷经清理、砻谷、碾米、成品整理等工序后制成的成品，是中国大部分地区百姓的主要食品。作为消耗量最大的粮食作物之一，大米在我国有着极其严格的产品安全要求，其中对食品添加剂更是有着明确的规范。本次，央视报道中某业内人士透露，伪造泰国香米的香精由几十种原料组成，其中有两种原料提到了具体的名字：吡咯和吡嗪。吡咯和吡嗪及其衍生物属含氮杂环化合物，具有芳香气味，在GB 2760-2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》中定义为允许使用的食品合成香料，作为食品添加剂合理使用可提升食品感官品质。同时明确规定大米中禁止添加食品用香料、香精类添加剂。岛津解决方案岛津气味分析系统以GCMS为基础，结合香味物质数据库（Smart Aroma Database）和全自动进样设备。Smart Aroma Database包含500余种香味化合物的保留指数、特征离子、质谱图以及气味特征描述等信息，其中涵盖了19种典型的吡咯和吡嗪类化合物。通过岛津气味分析系统可以快速对大米中的香味物质进行检测，实现对大米品种、产地的溯源或者违法添加的香味成分测定。分析流程使用数据库中方法文件测定正构烷烃标准品，通过AART功能自动校正各目标化合物保留时间，建立500余种香味物质的采集方法（MRM/SIM/Scan），并可使用SPME模式对目标物进行富集后进样。实际样品选取某市售大米样品上机分析，共检出14种香气化合物，其中以醛类、酮类和酚类化合物为主，吡咯及吡嗪类化合物未有检出。结语岛津气味分析系统包含多达500余种化合物，在无需标准品情况下，即可使用MRM/SIM模式对样品中吡咯及吡嗪类香气化合物靶向筛查，除对样品进行非法香料、香精类添加剂筛查外，还可应用于产品等级、品种、产地溯源、质量控制等方面的香气物质检测，助力企业和科研机构开展风味方面的研究。如需获得更多岛津气味分析相关资料，请移步岛津官网或咨询您身边的岛津工作人员。本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。如需深入了解更多细节，欢迎联系津博士 sshqll@shimadzu.com.cn

家电下乡了是件好事，农民朋友得实惠心欢喜，但如果产品质量无法得到保证，那就成了“心病”。近日就有消费者李小姐向中国经济网反映，她买了台海信 “下乡空调”，谁知安装了后发现，空调总是发出一股刺鼻难闻的气味。 　　6月底，李小姐在大中电器中塔店购买了一台海信空调。“当时能效高的空调搞特价活动，我看这台空调是2级能效的，当时就只是详细咨询了有关耗电量和制冷方面的事情，没考虑它的质量问题。而且它又是家电下乡产品，我觉得政府补贴的家电肯定要好一些，质量有保证些，没想到会有这样的问题。” 　　李小姐说，7月初在8岁女儿的房间安装了这台空调，安装时有些气味，当时猜测只是管线的味道。可自从装上空调后，女儿的房间这股难闻的气味一直难以消除，平时只能把门窗都打开通风。为此她还特地做了试验，晚上把女儿房间的门窗关严实，并不使用空调，第二天一打开房间，马上就能问道那种刺鼻的塑料味。“感觉是很刺激的化学味道，一般人是没办法忍受的，我都不敢让女儿在里面睡觉了。” 　　7月20日她致电海信的全国统一客服，希望技术人员上门检查并解决问题，因为她认为是空调的制作材料有质量问题。工作人员回复说，以前也发生过类似的投诉，有的批次的空调会出现这种现象，时间久了情况会好些，答应会安排时间上门检查。“但具体是什么原因造成的她们说不出来，答应过来上门看看，但一个月过去了音讯全无，这么热我都不敢开空调!” 　　记者就此事专门联系了海信集团，该集团品牌部相关负责人表示，海信空调的内部和外部材料都通过了国家环保标准，不可能出现这种有味道的现象。“塑料味道都不可能，因为空调内部的塑料材料很少，应该是外部条件造成的”。 　　据他介绍，海信下乡空调目前覆盖全国30多个省市自治区，是受欢迎的下乡产品之一。在北京、浙江、湖北、四川等省市的重点区域，其一季度的销售较去年同期增长超过100%。 　　消费者和厂商各执一词，这刺鼻的气味究竟从哪里来的呢?中国经济网将继续保持关注。 　　政策解读： 　　家电下乡售后服务也要下乡 　　据商务部数据显示，截至7月26日，“家电下乡”累计销售各类家电近1630万台，金额280亿元人民币，而自2月份家电下乡在全国推广以来，销售额月度增长势头明显，环比平均增长达到40%以上，政策效应初步显现。 　　家电下乡这项惠民政策对广大消费能力不强的农民朋友来讲是一个好消息，但在具体落实中，他们是不是能切实享受到实惠?产品质量和售后服务是最大的问题。 　　目前家电下乡等惠农活动中出现的质量纠纷主要包括3个方面：一是一些获得资质的企业和经销商借“家电下乡”之机，以次充好、以旧充新从而引发的质量纠纷 二是一些“李鬼”企业和经销商搭车兜售假冒伪劣的“下乡家电”、“下乡汽车”引发的质量纠纷 三是农村消费者从正规渠道购买下乡家电、下乡汽车后，因产品质量或售后服务引发的质量纠纷。 　　另外，由于我国许多农村地区交通不便，家电产品维修服务对家电企业而言是一个很大的挑战。因为技术支持和维修服务成本高，有时单个企业难以实现售后服务网络全覆盖。 　　为保证下乡家电的质量，切实维护农民群众的切身利益，国家质检总局曾于2月发通知要求各级质监部门部署家电下乡产品质量监督工作，以家电下乡产品、中标企业以及实施家电下乡的农村地区为监管重点，并采取加强监督检查、督促企业加强产品质量管理等五项措施。 　　五项措施里提到要督促中标企业做好家电下乡产品的售后服务工作。检查企业“三包”制度，督促企业贯彻落实国家“三包”规定，及时处理“三包”范围内的质量问题 鼓励企业上门服务，为用户解决使用中的技术问题。同时督促企业及时受理投诉举报。充分发挥12365投诉举报系统的作用，围绕家电产品及时受理农村用户举报投诉并组织调查处理 组织有关机构对家电下乡产品质量状况、消费者满意程度进行明查暗访，及时向企业反馈相关信息。家电下乡了是件好事，农民朋友得实惠心欢喜，但如果产品质量无法得到保证，那就成了“心病”。近日就有消费者李小姐向中国经济网反映，她买了台海信 “下乡空调”，谁知安装了后发现，空调总是发出一股刺鼻难闻的气味。

某大型商场达州店装修尚未彻底完工就忙着开业，商场营业员和顾客都喊气味难闻。昨日，本报对此进行报道后，不少市民呼吁有关方面介入调查，但究竟该由谁调查、如何调查成了一个问题。 　　达州市环保局环境监察支队负责人明确表示，环保部门只负责大气污染的调查处理，室内空气质量则不属其管理范畴 达州市建设工程质量检测中心的王主任称，该中心属中介结构，对装饰装潢之后的室内空气质量并无强制性检测权利，如果业主方下了委托书，他们才能入场检测。 　　商场工程部一技术人员告诉记者，为减轻异味，每个楼层的5台大功率风机一刻都未停止运转，源源不断地向室内输送新鲜空气，相信过一段时间，这种刺鼻的气味会消失。商品部柯经理则回应，顾客的疑虑可以理解，是否委托权威机构对空气质量进行检测，要向领导汇报之后方可定夺。

空气湿度大小对人体的危害东井除湿机新闻报道：据气象专家介绍，“空气湿度”是指空气中所含水汽的大小，湿度越大表示空气越潮湿，水汽距离饱和程度越近。通常我们用相对湿度来表示空气湿度的大小。在一定温度条件下，空气相对湿度越小，人体汗液蒸发越快，人的感觉越凉快。冬季和春季白天一般湿度为20％左右，夜晚一般在70％左右，由于冬春季节湿度太小，人们往往有不舒服的感觉，有时还出现嘴唇干裂、鼻孔出血、喉头燥痒等现象。可是，到了盛夏季节，空气湿度达到80％以上时，由于汗液蒸发缓慢，人们又会感觉酷暑难耐，有时还会中暑或引发肾病、结核病、关节炎等疾病。气温在28摄氏度、相对湿度达90％时，人们就会有气温达到34℃的感觉。据专家陈述，居室里比较舒适的气象条件是：室温达25℃时，相对湿度应控制在40％至50％为宜，室温达18℃时，相对湿度应控制在30％至40％。有加湿器和除湿机的家庭应注意经常调节室内湿度，保持在一个平衡的状态。专家提醒市民，闷热潮湿天气会导致突发性眩晕、脑出血、脑梗死等脑血管疾病。特别是有高血压、心脏功能不全及冠心病的老人，很可能会因闷热而中风。所以在这种变化多端的季节里，防止以上危害的产生我们必须使用东井除湿机和加湿器，DJ-201E-581E是一些常规家用除湿机，其能很好地控制室内环境的温湿度，机器本身带有水箱，水满会自动停止运行，底部还带有万向轮方便用户移动，如果你这个房间湿度除好了还可以很方便的移动到另外的房间节省了资源。 以下是DJ系列东井除湿机四大核心技术：优势一【外观简单大方，带有万向轮移动方便】优势二【三排铜管两器，能够很好的达到除湿机效果】优势三【全电脑液晶彩屏控制】优势四【高效节能压缩机】东井除湿机给客户的服务：整机保修一年，完善售后服务体系；以产品质量第一，让客户满意。电话：18106500661 0571-85167701-809

导读热脱附气相色谱质谱联用TDS-GCMS如何分析车内VOC？什么是最新的车内气味改善提升解决方案？车内VOC和气味性研究中都存在着哪些分析技术？10月29日，哲斯泰（上海）贸易有限公司与我要测网成功举办了主题为“车内材料VOC检测和气味改善”的线上研讨会，会中三名检测行业专家为大家带来了汽车行业车内VOC的最新检测分析方法、针对于目前分析方法的优化方案以及如何改善车内气味的主题报告。汽车产品逐渐作为人们的日常生活用品，车内空气质量（VOC）已经成为消费者车辆质量评估的重要因素之一。降低或者减小车内VOC的有效方法之一是严格监管和把控车内零部件和材料的VOC释放量和气味。欲想了解更多的关于“车内材料VOC和气味改善”线上研讨会的内容，请看专家讲解重点和视频回放吧！https://www.woyaoce.cn/webinar/video_113789.htmlIntertek 天祥集团的刘娟 技术经理作了主题为热脱附-气相色谱质谱联用TDS-GCMS在汽车材料VOC分析中的应用的报告。刘娟老师为大家从VOC问题产生的背景、国内汽车VOC法规现状和主要车内VOC检测的方法三个方面作了分享。目前国内主要使用的是2011年发布的《车内空气质量评价指南》。现行车内VOC的主要测试方法有整车、部件气袋法、部件舱式法和材料热脱附法4种，测定单位会根据分析物质的不同选择不同的分析仪器，主要用到的仪器有TDS—GCMS和HPLC。刘娟老师从五个方面分析了部件袋式法和材料热脱附法测试的不同，并且在最后提到了TDS-GCMS在汽车气味溯源上的应用。https://www.woyaoce.cn/webinar/video_113790.html中汽研汽车检验中心（天津）有限公司的王焰孟项目经理作了主题为车内气味改善提升解决方案的报告。车内空气污染问题已成为第三大室内环境污染问题，“令人不愉快的气味“连续两年成为中国新车质量最严重的问题。王焰孟老师提到了国内外消费者对车内气味持有不同的态度。并根据车内气味产生的三个来源进行了气味管控方式的分析和气味提升的流程。王焰孟老师提到了关于气味测试人员的专业培训，依据中国汽车摩托车检测认证联盟团体标准《汽车气味评价员培训规范》，培训共有五个部分。https://www.woyaoce.cn/webinar/video_113791.html广州电计量检测股份有限公司的董佳业务总监作了主题为多种分析技术在高分子材料VOC与气味性质研究中的应用举例的报告。董佳老师主要通过例举广电的研究成果，为大家讲解了目前车内VOC和气味物质的分析技术，和广电针对目前技术的局限性，做出的解决方案。例如气味物质的采集和分析中，针对整车采集时，会产生在GCMS上看不到峰的情况，广电针对这一问题，提出了三个解决方案。并且交流了许多成功案例，如胶粘剂的VOC及气味品质的研究。干活满满，不容错过欢迎从事汽车材料VOC检测和气味改善工作的工程师和分析人员，以及从事高分子材料、日用品、玩具、室内家具装饰、包材等行业的朋友们观看。

关于如何预防疟疾，科学家们可谓是绞尽了脑汁。最近，来自瑞典和埃塞尔比亚的研究人员提出一个预防疟疾的新方法：床头放只鸡，或伪装成一只鸡。　　人们早已知道由蚊子是传播疟疾的主要媒介，如何有效地驱蚊避蚊是防治疟疾的重要一环。瑞典人Paul Hermann Miller因为发明了为解决疟疾作出卓越贡献的DTT而被授予诺贝尔奖，但后来人们发现DTT对环境有巨大的破坏而放弃了。此后人们一直在寻找安全有效的避蚊方法，灭蚊剂和蚊帐是目前主要的方法。　　瑞典农业大学(Swedish University of Agricultural Sciences)的化学生态学家Rickard Ignell领导的一个研究小组最近做了一个脑洞大开的实验。研究人员先在疟疾高发的埃塞尔比亚的三个村庄中捉了几千只蚊子，这其中绝大部分(98.5%)都是阿拉伯疟蚊(Anopheles arabiensis)——一种在撒哈拉沙漠以南的非洲传播疟疾最厉害的蚊子。他们分析了这些蚊子吸食的血液，发现在室内捕捉的蚊子吸食的大部分(69%)是人的血液，接下来是牛(18%)、山羊(3.3%)和绵羊(2%) 室外捕捉的蚊子吸食的则大部分是是牛(63%|)的血液，然后是人(20%)、山羊(5%)和绵羊(2.6%)的血液。奇怪的是，无论是室内还是室外捕捉的蚊子，都极少发现鸡的血液(在几千只蚊子里仅仅发现了一只室外的蚊子吸食了鸡的血液)。要知道，在这三个村庄捕蚊的地点附近，有大约6700人、10000头牛、3200只鸡、850只山羊和480只绵羊，他们都有可能是蚊子的捕食对象。　　蚊子为什么不喜欢鸡呢?这群科学家猜测，蚊子具有极强的嗅觉，鸡的身上也许有什么气味让蚊子避开它们。于是，他们收集了这些动物身体各部位的样本，发现只有鸡的羽毛散发出来的味道有驱蚊的效果(这样看来，在驱蚊这件事上，拿着鸡毛当令箭还是挺靠谱的)。接着研究人员使用气象色谱和质谱仪器分析了牛、羊和鸡散发的气味分子。他们发现有一些气味分子，比如苧烯(limonene)、壬醛(nonanal)和 sulcatone是这些动物共有的，鸡所特有的气味分子有六种，其中已知的分子有四种，分别为hexadecane， naphthalene， isobutyl butanoate 和 trans-limonene oxide，还有两种无法通过气象色谱和质谱仪器分析出来。　　接下来，研究人员人工合成了鸡身上所特有的这些化合物，用来测试蚊子的反应：随着剂量的增加，蚊子的反应也更强烈——阿拉伯疟蚊确实会逃避这些分子。　　那么，这些分子是否真的能让人类免受蚊虫叮咬呢?研究人员招募了一些志愿者，让志愿者在蚊帐中作为“人肉诱饵”吸引蚊子。研究人员在蚊帐外挂上捕蚊器，捕蚊器旁还有一个散发以上四种气味分子的小瓶子(下图)。作为对照，他们还在一组志愿者的蚊帐外放了一只活鸡。实验的结果显示：无论是鸡的气味分子还是活鸡都能让蚊子远离捕蚊器，而那些散发着其它气味的捕蚊器可以捉到更多的蚊子。　　研究者用各种气味分子做捕蚊实验的照片，左图是使用鸡的气味分子，右图是使用一只活鸡。图片来源于该研究的原始论文。　　“我们惊讶地发现鸡身上散发的气味可以驱离蚊子。这项研究第一次发现了疟蚊会特异性地避开某种动物，而这种行为是由气味信号介导的。” Ignell教授在英国《独立报》(The Independent)的报道中说。　　但是，蚊子为何会排斥鸡的气味呢?　　研究者们现在还没有确切的答案，但有一些猜想。与牛和羊不一样，鸡是捉虫高手，捕食蚊子和其他昆虫，这可能使得蚊虫在进化中获得了躲避鸡的能力。也就是说，鸡身上散发出来的气味对蚊虫来说可能是一个危险的信号。如果这个猜想是正确的，也许我们可以去研究蚊虫的其它天敌是否也有能够驱蚊的气味分子。　　有趣的是，在这项研究分析出的鸡特有的气味分子中，有两种曾经被报道过可以在那些不易被蚊子叮咬的人身上检测到，还有两种是已知的天然驱虫分子。　　研究者们现在正在考虑把人伪装成鸡——用这些气味分子做成驱蚊剂以预防疟疾，他们也呼吁整个疟疾防治领域考虑类似的思路。毕竟，现在蚊子对杀虫剂的抗药性越来越严重了。　　不过，Ignell教授表示他们的化学伪装剂还未最终完成。他在接受《科学美国人》(Scientific American)采访时不无幽默地说：“最理想的状况是我们把这些气味装在瓶子里然后送出去，你们一分钱也不用给——这当然是不可能的。不过有一个同样有效的方法，那就是在家里放一只鸡，这样蚊虫就会减少，这恐怕是最便宜的方法了。”

肠道微生物与人体健康研究进展！百欧博伟生物：人类肠道中定居着许多对宿主有益的微生物，包括细菌、病毒、真核生物等，它们在肠道内能与其他微生物及免疫系统相互作用，对人体健康具有重要影响，被称为“被遗忘的器官”，它们的基因组也被誉为人类的“第二基因组”，与人体的能量代谢及物质代谢有关。本文总结了人体肠道中病毒、真核生物、细菌和宿主免疫系统的相互作用，微生物群的失衡可能导致的疾病如肥胖和克罗恩病等，以及微生物环境在人体内的成熟过程，期望有助于诊断和治疗与肠道微生物失衡相关的疾病。一、人体肠道微生物人体的微生物主要分布在体表、肠道和口腔，微生物的种类及数量构成是不同的。其中，肠道中的微生物数量约为机体自身细胞（1013）的10倍，在自然界中，结肠中分离出的微生物密度最高，人体粪便干重的 60%为细菌。已有文献表明，婴儿肠道菌群的结构差异较大，而随着年龄的增长，正常成年人的肠道菌群结构趋于近似，拟杆菌属占肠道菌群的30%，而肠杆菌属和肠球菌属的含量少于1%。肠道中的专性厌氧菌本身对于维持肠道菌群结构的平衡起着至关重要的作用，专性厌氧菌在肠道中形成菌膜屏障，主要通过2条途径阻止肠道潜在致病菌（通常为兼性厌氧或需氧菌）及毒素对肠上皮细胞的黏附及侵袭：其一，通过与肠上皮细胞紧密结合，占据空间；其二，通过竞争营养物质，产生酸性代谢产物，降低肠道中的pH值。为进一步了解人体生理状况与自身微生物之间的相互作用和关系，2007年12月19日，美国国立卫生研究院（NIH）人类路线图计划（road map plan）正式启动一项新的基因工程——人体微生物群系项目（Human Microbiome Project，HMP），旨在确定不同个体间是否存在共同的核心微生物群系，研究人体微生物群系变化与人体健康状况之间的关系，开发新的技术和生物信息学工具，关注HMP项目相关的伦理、法律和社会问题等。目前研究人员已经开展了500多个细菌基因组的测序工作，这些参考细菌基因组主要来源于人体胃肠道（29%），其次为口腔（26%）和皮肤（21%），最终这个数据库将包含900多种人体内细菌、真菌和病毒的基因组。分析结果显示，人体内的微生物具有惊人的多样性，即使是孪生姐妹，其微生物群中细菌的相似程度也低于50%，而病毒的相似度更低。同时还发现了一些新的基因和蛋白质，其中有些对人类健康发挥重要作用，有些与疾病密切相关。通过这些研究，人们正逐渐了解究竟是什么因素决定了人体的微生物群，其中宿主的遗传基因对微生物群的形成起到了重要的作用。研究证明，特定的基因位点对细菌群落的构成有影响，而对病毒的影响有待考证。2010年，欧盟资助的“人类肠道宏基因组计划”开始进行迄今最大的肠道细菌基因研究，旨在探索人类肠道中的所有微生物群落，进而了解肠道细菌的物种分布，为后续研究肠道微生物与人的肝硬化、肥胖、肠炎、糖尿病等疾病的关系提供重要的理论依据。以前的研究通常着眼于真核生物、病毒与人类疾病的关系，其实，健康人体也含有大量的病毒和真核生物。人们低估了健康人体中病毒的丰富度，近期从人体提取出的大量全新的病毒片段证明了人体病毒构成方式与细菌一样，也很多样化。因此，人们亟须将视野从个体研究转移到群体研究上去。通过微生物预测个体未来的健康情况,人们首先需要测定人体微生物环境随时间产生的变化。结果显示，健康人体的细菌、真核生物含量及组成相对而言更加平稳，一些外界变量，包括饮食习惯改变、疾病和环境等则可能导致人体微生物内环境的变化。其中，饮食习惯改变对人体微生物环境有巨大影响。在一年内，健康的成人体内 95%以上的病毒序列只有极小的变化，这意味着病毒环境基本不变。Minot 等的实验则证明，节食可以使不同的成年人的病毒环境趋于一致。另外，在小鼠实验中研究人员发现，将高糖、高脂的饮食习惯改变为低糖、低脂的饮食习惯，可以在一天内改变小鼠的微生物环境。节食也会影响到真核生物的生长分布，以动物脂肪为主要能量来源的人，其微生物内环境含较多的拟杆菌属，而以碳水化合物为主食的个体则含有较多的普氏菌。人体的微生物环境是在出生时决定的，婴儿的出生方式对其未来的人体微生物环境建立有着巨大的影响。母体的羊水中有少量的微生物，其种类、数量都很少，这是人体接触的第一类微生物。通过检测胎便中的 DNA 片段，可以证明羊水中有少量细菌。接下来，婴儿的微生物环境会受到其出生后遇到的第一个外环境影响，如果是正常顺产，其体内微生物群来自母体的阴道；如果是剖宫产，其体内微生物群来自母体的皮肤环境。事实证明，顺产婴儿的体内微生物环境与母体的阴道微生物种类相似。相对的，剖宫产的婴儿微生物群与体表分布相似，多含有金黄葡萄球菌和丙酸杆菌等。另外，剖宫产的婴儿排泄物中细菌种类少，且体内含有更多的免疫细胞。婴儿体内的细菌和病毒丰富度会随着时间而增加，其种类也会有所变化。最初的人体微生物多为好氧微生物，因为肠道内最初有氧，随后逐渐被成人体内常见的厌氧微生物取代。婴儿的肠道微生物环境构成变化很快，大部分第一周检测出的微生物在第二周之后就消失了，在前三个月内，婴儿的肠道微生物一直以这样的速率变化着。这与成年人一年内95%微生物种类不变的现象不同。母乳、配方奶粉中并未检测到病毒片段，这说明在喂养婴儿之前，婴儿就已经通过环境、母体获得了大量的微生物。对单独的婴儿个体的跟踪研究证实，婴儿出生后其体内的微生物种类随时间增加，而其微生物环境在使用抗生素、食用固体食物等几个时间点会产生巨大的变化。宏基因组学方法揭示了婴幼儿的微生物环境是如何变得越来越复杂多样。最初，婴儿的食物是母乳及奶粉，这使得其微生物环境变得适宜消化、利用乳酸。在进食固体食物前，婴儿已具有消化植物性多糖的能力，这说明在更改食谱前，婴儿已做好了从母乳转向固体食物的准备，而并非由外界环境的变化所引起。第一年内，婴儿的微生物环境开始向成年人的方向靠拢，在2.5年时，几乎与成年人并无不同。一旦微生物环境成熟，就会长期保持稳定，直到老年。研究人员发现，老年人体内的微生物环境与年轻人不同，尤其是杆菌属和梭状芽孢杆菌2类。另外，老年人的微生物环境构成种类远比年轻人要多，这可能是由于老年人多患有各种疾病，药物的使用会对微生物构成造成影响。抗生素对人体微生物环境的平衡有着巨大的影响，使用抗生素后，平衡的人体微生物环境被打破，所有微生物类群都会受到不同程度的影响，有的类群在治疗后数月都不能恢复。这种失衡导致外界的微生物入侵人体，取代了原本平衡健康的微生物环境，导致疾病。另外，长期、重复使用抗生素会增加整个微生物环境对抗生素的抗性。二、免疫系统与微生物免疫系统与微生物之间有着复杂的关系。首先，免疫系统的成熟完善过程离不开微生物。利用无菌小鼠动物模型研究发现，无菌小鼠肠道中IgA的分泌量减少，肠道淋巴组织减少，Peyer 斑和肠系膜淋巴结变小。这说明由于肠道内有共生菌，肠黏膜表面分泌 IgA，而一旦肠道内菌量减少，IgA 的分泌量也会减少。因此，肠道菌群促进了淋巴组织成熟并分泌IgA的过程。在先天免疫系统中，免疫细胞通过微生物群相关分子模式（microbe associated molecular pattern，MAMP），如细菌的细胞壁内容物（脂多糖、肽聚糖）、鞭毛等，识别不同的微生物。Toll 样受体（Toll-like receptors，TLR）是一类用于识别相关微生物抗原的宿主蛋白。如果人体内没有TLR，肠道、肠系膜免疫系统无法正常运作。共生菌通过 TLR 可以增强抗炎症作用，提高免疫系统的耐受力。Nod样受体（Nod-like receptors，NLR）是另一类典型的微生物组织结构识别蛋白，可以形成炎性体，应答外界损伤类型的免疫。例如，NLRP6的缺失会导致 IL-18 量减少，从而影响一些肠道微生物的增生。后天免疫系统也会受共生菌群的影响。微生物会影响 T 细胞的分化过程，这说明 T 细胞的成熟不仅取决于细胞个体差异，也取决于外界的微生物环境。同时，共生菌反过来也会影响机体的周围环境，例如，多形拟杆菌会减少其他肠道细菌在生理过程中产生的多肽。另外，一些细菌能够通过减少自身组成蛋白质的免疫系统相关受体，减少IgA 的量，从而在人体肠道内更好地生存。因此，可以推测，如果没有微生物菌群对人体的影响，人体或许会更容易罹患自身免疫性疾病。三、肠道微生物与疾病人体肠道微生物菌群失调可以导致自身免疫性疾病、过敏反应、肥胖、炎症性肠疾病（inflammatory bowel disease，IBD）、糖尿病等。肥胖与微生物环境的关系非常密切，硬壁菌门（Bacteroidetes）、拟杆菌门（Firmicutes）细菌的含量是衡量肥胖的一个重要微生物指标。在节食的个体中可以观测到硬壁菌门的微生物量减少、拟杆菌门的微生物量增加。另外，通过对孪生姐妹的观察发现，硬壁菌门微生物的减少对应着放线菌的增加。通过对人体菌类数量的调整，个体可以更好地吸收食物中的能量，减少炎症反应。使用动物模型模拟宿主基因改变、环境因素改变导致肥胖的过程，发现通过改变微生物环境，将肥胖个体的微生物转接入健康、苗条的个体体内，能够改变能量利用的表现型，使之呈现出肥胖个体的表现型。肥胖会导致一种与普通炎症完全不同的低量炎症反应，诱导产生温和的细胞因子，如TNF-α、IL-1b、CCL2等，诱导产生肥大细胞、T细胞、巨噬细胞等。双歧杆菌的增加会导致胰高血糖素肽2增加，减少大肠的通透性，从而使病原菌的脂多糖难以异位。再如TLR5可以识别细菌鞭毛，是先天免疫系统的主要受体之一。TLR5 缺陷型小鼠的肠道微生物环境发生了巨大的变化，表现出代谢综合征。仅仅通过将肥胖小鼠的微生物环境转移至正常野生型小鼠体内，也能够导致这种代谢综合征引起的肥胖。克罗恩病（Crohn' s disease）主要表现为胃肠道功能紊乱、胃黏膜炎症反应，其病因尚不明确。目前了解到，基因组、病毒组、微生物环境等因素相互作用，共同导致克罗恩病。研究人员以 Atg16L1基因缺陷型小鼠为对象，研究环境因素与个体基因与克罗恩病的关系。使用鼠诺沃克病毒感染Atg16L1缺陷型小鼠及野生型小鼠，缺陷型小鼠的潘氏细胞不正常生长，而野生型小鼠的潘氏细胞不变，这说明病毒和致病基因共同导致潘氏细胞异常。自身免疫性疾病也与微生物环境有关。Ⅰ型糖尿病小鼠模型中，微生物环境对先天免疫系统作用，导致糖尿病。与没有自身免疫的个体相比，高风险患糖尿病的儿童基因中有着独特的微生物环境构成，其微生物种类随时间减少，而卵形拟杆菌、硬壁菌含量则相对较高。肠道微生物对多发性肝硬化和类风湿关节炎也有影响，而无菌小鼠中不会产生这些疾病。在多发性肝硬化小鼠模型中，将某些微生物引入无菌小鼠会使之变成疾病型，这是一个肠道微生物作用于后天免疫系统从而引起自身免疫疾病的典型例子。因此，利用共生菌的鞭毛多糖，可以防止自身免疫疾病。此外，还有一类由多种微生物共同作用导致的疾病，其机理较为复杂，由于不是由单独的微生物导致，研究其微生物菌群的组成及相互关系就非常重要。例如，潜伏的疱疹病毒可以保护小鼠，使宿主不被单核细胞李斯特菌和鼠疫耶尔森菌侵染，这是因为疱疹病毒诱发生成了 IFN-γ和细胞坏死因子。由此可以猜测，通过互益共生，疱疹病毒增强了宿主的健康，其终生潜伏也有益于这类病毒的生存。幽门螺杆菌会导致胃癌和胃溃疡，但大部分人群都是该菌的携带者而并无病理反应。通常，幽门螺杆菌的感染都伴随着呼吸道疾病，比如慢性阻塞性肺病和肺结核。有研究表明，感染幽门螺杆菌导致这类呼吸道疾病的患病几率增大，而近期也有研究得到了相反的结论，认为感染幽门螺杆菌会减少胃溃疡患病率，携带有幽门螺杆菌的实验猴体内含有更高的结核抗原诱导的 IFN-γ水平，从而增强了Th1反应，降低了幽门螺杆菌携带者的胃溃疡患病率。早期的细菌感染会导致分化的T细胞减少，而增强Th1反应，其机理尚不清楚。幽门螺杆菌环境通常在人出生的前10年开始成熟，并在不使用抗生素的情况下保持稳定状态。发展中国家几乎所有成年个体体内都携带幽门螺杆菌，而由于滥用抗生素等原因，发达国家的成年个体携带幽门螺杆菌的比例小很多,这将导致在该人群中居高不下的各种过敏性紊乱疾病。所以，使儿童适当暴露在较为复杂的环境中、减少抗生素的使用等，可以有效预防过敏症。随着生活水平的提高，现代生活中人们的微生物菌群已与过去不同，由于缺少了部分必需的微生物菌群信号，人体的免疫系统常常不能正常运作，自身免疫性疾病中以过敏为主的患病率大大增长，过敏原的种类也增加了许多。“卫生假说”认为，幼年接触的致病源稀少，免疫系统无法正常成熟，从而引发哮喘。在发展中国家，过敏人群远小于发达国家，这很可能是由于其庞大的家庭结构，使得每一个家庭成员有更多接触致病菌的机会，而糟糕的卫生环境、少使用抗生素等因素也增加了个体接触微生物的机会。“卫生假说”的一种可能的机理是与IL-10的反调节作用有关。IL-10 是一种抗炎症反应的细胞因子，在先天免疫和后天免疫过程中都发挥着重要作用。当微生物入侵人体后，会导致IL-10分泌量增加，减缓炎症反应，同时使人体暴露在过敏原中。另外，基因与环境共同作用，会影响人体过敏反应。例如，血清 IgE水平与CD14启动子区的单核苷酸SNP位点有关。拥有该基因的儿童，若与宠物狗接触更多，则有较高的IgE水平。寄生虫也会导致人体分泌IgE，有人认为，由于西方国家人们接触寄生虫较少，导致西方国家人群易产生过敏症状。四、结语为了更好地理解疾病与人体微生物间的关系，亟须设定一种通用评判标准，用以衡量人体微生物环境的构成和丰富度，并依此判断人体的健康程度。另外，如何完整地衡量微生物、人体、外界环境之间的关系，从而对可能产生的疾病进行预判，也是一个未来研究的方向。总之，虽然已进行了许多相关研究，但缺少一个统一的评判标准，这是该领域研究所面临的最大问题。另外，在一些案例中，从一个健康的个体环境引入新的微生物可以治疗一些疾病，使患病个体环境恢复稳态，如将肥胖个体的微生物群转移至健康野生型个体中，会将野生型个体转变为肥胖个体。那么，我们为什么不能通过这种转移微生物菌群的方式治疗相关疾病呢？这是因为，首先，人们尚未寻找到一个合适的体外转移条件；其次，不同的研究人员对“健康个体”并没有一个相同的衡量标准；第三，人们尚不清楚不同的患病个体需要对应怎样的健康个体。因此可以看出，在微生物治疗上，我们仍有很长的路要走。欢迎访问中国微生物菌种查询网，本站隶属于北京百欧博伟生物技术有限公司，单位现提供微生物菌种及其细胞等相关产品查询、咨询、订购、售后服务！与国内外多家研制单位，生物医药，第三方检测机构，科研院所有着良好稳定的长期合作关系！欢迎广大客户来询！

美国哥伦比亚大学工程系和医学中心的一组研究人员报告说，他们已经开发出一种多器官芯片形式的人体生理模型，该芯片由经过工程改造的人体心脏、骨骼、肝脏和皮肤组成，通过循环免疫细胞的血管流动，以重现相互依赖的器官功能。研究人员创造的这种即插即用的多器官芯片，大小与显微镜载玻片相当，可为患者定制。由于疾病进展和对治疗的反应因人而异，因此这种芯片最终将为每位患者提供个性化的治疗。这项研究刊载于4月27日出版的《自然生物医学工程》杂志上。灵感来自人体工程组织已成为疾病建模和在人体环境中测试药物疗效和安全性的关键组成部分。研究人员面临的一个主要挑战，是如何使用多种可进行生理交流的工程组织来模拟身体功能和全身性疾病，就像它们在体内所做的那样。然而，必须为每个工程组织提供自己的环境，以便特定的组织表型可维持数周至数月，符合生物学和生物医学研究的要求。使挑战变得更为复杂的是，必须将组织模块连接在一起以促进它们的生理交流，这是对涉及多个器官系统的建模所必需的。从人体的工作原理中汲取灵感，研究团队构建了一个人体组织芯片系统，在该系统中，他们通过循环血管流动将成熟的心脏、肝脏、骨骼和皮肤组织模块连接起来，让相互依赖的器官能够像在人类的身体里。研究人员之所以选择这些组织，是因为它们具有明显不同的胚胎起源、结构和功能特性，并且受到癌症治疗药物的影响。“在保持其个体表型的同时提供组织之间的交流一直是一项重大挑战，”该研究的主要作者、哥伦比亚大学干细胞和组织工程实验室副研究科学家凯西罗纳德森-博查得说，“因为我们专注于使用源自患者的组织模型，我们必须单独使每个组织成熟，以便它以模仿患者身上的反应方式发挥作用，我们不想在连接多个组织时牺牲这种先进的功能。在体内，每个器官都维持着自己的环境，同时通过携带循环细胞和生物活性因子的血管流动，与其他器官相互作用。因此，我们选择通过血管循环连接组织，同时保留维持其生物保真度所必需的每个单独的组织生态位，模仿我们的器官在体内连接的方式。”组织模块可维持一个月以上研究团队创建了组织模块，每个模块都在优化的环境中，并通过选择性渗透的内皮屏障将它们与常见的血管流分开。个体组织环境能够跨越内皮屏障并通过血管循环进行交流。研究人员还将产生巨噬细胞的单核细胞引入血管循环，因为它们在指导组织对损伤、疾病疗效的反应方面发挥着重要作用。所有组织均来自同一系人类诱导多能干细胞，从少量血液样本中获得，以证明个体化、患者特异性研究的能力。而且，为了证明该模型可用于长期研究，该团队将已经生长和成熟4到6周的组织在通过血管灌注连接后又维持了4周。研究人员还证明了该模型如何用于研究人类环境中的重要疾病，并检查抗癌药物的副作用。他们研究了多柔比星（一种广泛使用的抗癌药物）对心脏、肝脏、骨骼、皮肤和脉管系统的影响。他们表明，测试效果概括了使用相同药物进行癌症治疗的临床研究报告的效果。使用该模型研究抗癌药物该团队同时开发了一种新的多器官芯片计算模型，用于对药物的吸收、分布、代谢和分泌进行数学模拟。该模型正确地预测了阿霉素代谢成阿霉素醇并扩散到芯片中。在未来其他药物的药代动力学和药效学研究中，多器官芯片与计算方法的结合为临床前到临床外推提供了改进的基础，同时改进了药物开发流程。研究人员称，新技术能识别出一些心脏毒性的早期分子标志物，这是限制药物广泛使用的主要因素。最值得注意的是，多器官芯片准确地预测了心脏毒性和心肌病，这通常需要临床医生减少阿霉素的治疗剂量，甚至停止治疗。研究小组目前正在使用这种芯片的变体进行研究，所有这些都在个体化的患者特定环境中进行。如乳腺癌转移、前列腺癌转移、白血病、辐射对人体组织的影响、新冠病毒对多器官的影响、缺血对心脏和大脑的影响，以及药物的安全性和有效性。研究团队还在为学术和临床实验室开发一种用户友好的标准化芯片，以帮助充分利用其推进生物和医学研究的潜力。研究人员说：“我们对这种方法的潜力感到兴奋。它专为研究与损伤或疾病相关的全身性疾病而设计，将使我们能够保持工程人体组织的生物学特性及其交流。一次一个病人，从炎症到癌症。”

北京化工大学化学学院最新发布了一篇研究文章，该研究致力于开发一种便携式气相色谱仪，结合机器学习实现现场的VOC采集和快速的气味评价。研究者通过使用卷积神经网络-长短期记忆（CNN-LSTM）建立了气味强度的预测模型；由于收集的数据量较小，使用生成对抗网络（GAN）对每个气味强度类别的VOC数据进行了生成，以增强模型的训练。 在生成数据后，研究者再次使用CNN-LSTM建立了模型，并与人工神经网络（ANN）、支持向量机（SVM）和梯度提升决策树（XG-Boost）进行了比较。结果表明，使用GAN生成数据后的测试准确率优于原始数据。未来的工作将集中在进一步优化模型和扩大数据集上，以提高预测的准确性和稳定性。这项研究表明，通过使用深度学习和生成对抗网络，可以有效地预测车内的气味强度，从而改善车内的空气质量。此外，研究者还将探索将这种方法应用于其他环境条件下的空气质量预测，为未来的空气质量监测和改善提供了新的可能性。便携且模型结构较小的设备可以直接嵌入到车上，从而实现现场的VOC采集和快速的气味评价。