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                国内外最新科研动态

(2006年第5辑)

  
2006年11月16日

                                 

      

  

四川大学长江学者发表膜蛋白研究新进展

 

    来自四川大学纳米生物技术和膜生物学研究所,华西医学院生物人类疾病生物治疗国家重点实验室,以及麻省理工生物化学系和生物医学工程中心的研究人员就膜蛋白分析研究必需的表面活性剂的结构和功能展开了实验研究,获得了一种新型的短小多肽表面活性剂,为膜蛋白研究提供了新颖的材料。这一研究成果公布在1110日《PNAS》杂志上。 领导这一研究的是来自美国麻省理工大学生物医学工程研究中心副主任、国家教育部长江学者讲座教授张曙光博士。

在微观层面,每一个细胞都被生物膜包围并被生物膜所分隔,生物膜中含有脂质与蛋白质。其中脂质是较为被动的、被隔离的成分,膜蛋白质是较为活跃的成分:膜蛋白接受信号,通过生物膜蛋白转换信号,并放大信号;有些膜蛋白催化各种物质通过生物膜的运输;还有一些膜蛋白参与生物学的能量转换。因此可以说膜蛋白在细胞活性的方方面面扮演着十分重要的角色,也由此目前80%临床使用药物的靶点都集中在膜蛋白上。

对于不同膜蛋白的研究,有一个很关键的要素——稳定膜蛋白分析的表面活性剂。尽管在这一方面作出了很多努力,但是科学家对这些表面活性剂的结构和功能仍知之甚少,这主要是因为缺乏合适的表面活性剂。在这篇研究报告中,张博士等人设计了一种新型的短小简单的多肽表面活性剂,获得了G蛋白耦联受体小牛视紫红质(bovine  rhodopsin)溶液状稳定形式。这种表面活性剂包括几个氨基酸,一端亲水(天门东氨酸或者赖氨酸),并且在亲水基团有6个连续的丙氨酸。这样的结构是的这种表面活性剂不但可以增强在有脂质,以及一般表面活性剂n-dodecyl--D-maltosideoctyl-D-glucoside存在的情况下,小牛视紫红质的稳定性,也极大的增加了热变性条件下视紫红质的稳定性(即使除去脂质)。

这些新型的表面活性剂具有简单,通用,有效和易获得的特点,是不同膜蛋白研究中新颖的一种分子纳米材料。为膜蛋白研究提出了重要的技术推进作用。(2006/11/15 “中国生物技术信息网”)

 

 

清华大学等新型环保空调研制成功

 

清华大学、西安工程大学与新疆绿色使者空气环境技术有限公司日前研制成功一种新型节能环保制冷空调。据介绍,这种空调所利用的制冷动力是干燥空气,与传统空调相比,可节能80%,这种产品不使用氟里昂和其他化学制冷物质,而是采用自来水作为制冷剂,在生产过程和使用过程中不排放污染物,采用内外循环的技术,把室外新鲜空气经过加湿、除尘、过滤、制冷,然后送到房间里来。这样,人不会得空调病,而耗电量只是传统空调的20%左右。据悉,目前这项制冷技术已经在100多个大型建设项目中得到利用。 (2006/11/12 “新华网

 

 

生物柴油研究取得突破性进展

 

  日前,西北农林科技大学的研究人员利用自主研发的新技术、新工艺,成功实现了花椒籽油、棉籽油、棕榈油、油葵油、大豆油、乌桕籽油、元宝枫油、黄连木油、茶籽油、水东瓜油等十多种植物油和餐饮废油转化生物柴油,特别是在关键技术方面获得重大突破,并已申请两项国家发明专利。该新专利技术具有快速、高效、节能、适应性广、生物柴油转化率高等优点。(2006/11/12 “教育部网站

 

 

我国微电子和集成电路器件研究取得进展

 

  东南大学黄风义博士领导的研究小组,日前在电子和集成电路器件研究方面取得重大进展,其成果于今年10月在IEEE JSSC(《固态线路》杂志)上以ARTICLE的形式正式发表,论文题目为“Frequency—independent Asymmetric Double—Equivalent Circuit for On—Chip Spiral InductorsPhysics—Based Modeling and Parameter Extraction” IEEE JSSC200610月第2272-2283页)。据介绍,黄风义教授课题组开展的工作是关于超大规模集成电路,特别是射频集成电路中广泛应用的在片元器件电感元件的模型研究。研究小组提出了一种新型电路模型,可以有效地描述电感元件的非对称性,并提出了一种物理理论,可以定量计算非对称系数。在此基础上,进一步开发了一种全新的电感元件模型参数提取的解析算法。他们开发的特征函数法可以避免传统的数字叠代拟合算法中经常发生的多值解以及不收敛等问题。其创立的模型包含了目前所了解的各种主要寄生效应,结合引入非对称性和解析算法,可以为电感元件提供目前国际上最先进的模型和最高精度的仿真结果。(2006/11/06 《科学时报》)

 

 

四轮驱动环保混合动力汽车开发成功

 

  香港中文大学日前成功研发了首款可做到四轮转向的智能环保混合动力汽车,这种汽车可灵活停泊及减少废气排放。研究人员表示,混合动力车的特点是把应用于传统汽车中的机械传动结构取消,改为采用串联混合动力技术,汽油燃烧用以充电,使汽车能以电力驱动四轮。这可提高燃油效率30%40%,并减少50%60%的污染物排放量。据了解,该款环保车同时可做到四轮转向,使车子能灵活地改变方向,有利于车多路窄的城市环境,尤其使停泊过程更便捷和节省空间。而四轮驱动技术则增加汽车的动力和爬坡性能,缩短起步加速的时间。另外,该款汽车备有智能系统,如汽车跟前面车辆距离太近,便会发出警报;而当系统测试出驾驶者酒精超标,汽车便会自动锁上,不能驱动。(2006/11/07 “中创网

 

 

武大文章解析新发现昆虫病毒

 

  近日,来自武汉大学生命科学学院病毒学国家重点实验室(State Key Laboratory of Virology)的研究人员报告了新发现的昆虫病毒:武汉野田村病毒(Wuhan nodavirusWhNV)的物理化学特性(physicochemical characterization),以及这种病毒基因组大片段RNA1的核苷酸序列。这一研究成果公布在《病毒研究》(Virus Research)杂志上。据了解,Wuhan nodavirus(WhNV)是一类在中国武汉Pieris rapae larvae分离得到的新型昆虫nodavirus,研究人员通过分析研究WhNV物理化学特性和得到的基因组大片段RNA1的序列,发现WhNV是一种isometric,非包被,直径约为29nm的病毒粒子。而且这种病毒分别有一个大小为40kD44dD的主衣壳蛋白和次衣壳蛋白。而WhNV RNA1则被测定为3149nt长,包含一个1014氨基酸开放读码框(ORF),可以编码蛋白A--预计分子量为114,608Da。这种蛋白AWhNV同源的病毒:Pariacoto virus (PaV)Striped jack necrosis nervous virus (SJNNV)分别有39%27%的相似性,但是与其它的昆虫Nodaviruse,比如Nodamura virus (NoV), Black beetle virus (BBV), Boolarra virus (BoV) Flock house virus (FHV)同源性较低,仅为24%以下。同时研究人员也通过WhNV RNA1的序列分析,得到了6 RNA-dependent RNA聚合酶和假定ORFs(蛋白B)的预测区域。 (2006/11/10 “生物通网站

 

 

科学家证实与乳腺癌有关的基因

 

  日前,由解放军昆明总医院、中科院昆明动物所、昆明医学院附一院共同完成的一种通过检测乳腺良性病变中癌基因、抑癌基因异常预测和早期诊断乳腺癌的新观点和诊断模式被国内14家单位应用。据介绍,研究人员与美国内布拉斯加大学医学院合作,使用该院的乳腺癌发生模型,选择最有可能与乳腺癌有关的两种癌基因和10种抑癌基因,利用分子生物学技术进行了长达8年的研究实验。最终证实了所选择的两种癌基因和7种抑癌基因在乳腺癌发生中起重要的生物学作用,因而从分子水平上证实了乳腺癌不典型增生作为乳腺癌癌前病变的本质,为早期诊断乳腺癌提供了重要的实验依据,提出了通过检测乳腺良性病变中癌基因和抑癌基因异常预测和早期诊断乳腺癌的新观点和诊断模式。(2006/11/07 《科技日报》)

 

 

金属表面纳米化研究最新结果

 

  在近期出版的国际著名材料科学杂志《材料学报》(Acta Materialia2006545599-5605)刊出了由中国科学院兰州化学物理研究所薛群基院士领导的小组与法国Troyes技术大学吕坚教授(现在香港理工大学)合作研究的最新结果表面机械研磨纳米化对AISI 321不锈钢等离子渗氮结构与性能的影响。该研究工作发现,用表面机械研磨(SMAT)纳米化处理具有广泛工程应用的合金材料奥氏体不锈钢,表面产生了纳米晶结构的改性层。研究结果表明,在较低的温度下用脉冲直流辉光等离子技术对不锈钢进行渗氮处理,与没有纳米化处理的试样相比,纳米化处理显著地增强了不锈钢的渗氮效果,有效地降低了渗氮温度,获得了厚的渗氮层和更高的表面硬度。同时,表面纳米化预处理解决了不锈钢渗氮层浅、脆性大的问题。耐磨性能提高了3-10倍,负荷承载能力也有显著的提高。这归因于表面纳米化后低温等离子渗氮,AISI 321不锈钢表面形成了更厚的“S和氮的扩散层,改善了表面的硬度分布梯度。该研究将工程上常用的不锈钢作为研究对象,从材料的表面纳米化出发,优化了奥氏体不锈钢等离子渗氮层的结构和性能。(2006/11/10 “中科院网站

 

 

离子色谱研究获重大突破

 

  由中国科学院生态环境研究中心的牟世芬和蔡亚岐研究员及其课题组完成的高效阴离子交换色谱-积分脉冲安培电化学检测分析新方法的研究日前获重大突破,解决了糖和氨基酸分析彼此干扰等难题,灵敏度比现在的国标法高几十到几百倍。据悉,这一研究课题提出的阴离子交换色谱-电化学检测同时测定多种糖和氨基酸的分析、测定氨基糖苷类抗生素的四电位和六电位波形、3种硒代氨基酸、硒脲和19种常见氨基酸同时测定的新方法,分离和检测效率都大幅度提高,并将原常见氨基酸对硒代氨基酸和硒脲测定产生干扰的缺陷,转化为同时测定的巨大优势,该方法可用于食品、生物样品的分析测定。(2006/11/07 《科技日报》)

 

 

白血病干细胞研究新发现

 

  日前,来自美国杰克逊实验室(Jackson Laboratory)的华人科学家李绍光(Shaoguang Li)等人发表的文章显示,靶向白血病组西部和干细胞中的多个激酶途径对改善小鼠Ph+白血病的治疗结果至关重要。在这项新的研究中,研究人员发现被BCR-ABL活化的SRC激酶在用imatinib治疗的小鼠白血病细胞中仍然活泼,这意味着imatinib不能失活所有的BCR-ABL相关信号途径。药物Imatinib治疗人类Philadelphia chromosome阳性(Ph+)慢性骨髓性白血病的效果很好,但是却不能有效治疗Ph+ B细胞急性淋巴细胞白血病和慢性骨髓性白血病急性发作。这种SRC途径对白血病细胞在imatinib治疗条件下存活至关重要。另一种药物dasatinibSRCBCR-ABL激酶活性的抑制能够治愈B细胞急性淋巴细胞白血病(B-ALL)。但是,要完全治疗B-ALL和慢性骨髓性白血病需要杀死对imatinibdasatinib都不敏感的白血病干细胞。

    因此,在治疗Ph+白血病时,除了靶向BCR-ABLSRC激酶外,还必须靶向干细胞途径。 (2006/11/05 “生物通网站

 

 

日开发下一代半导体基片

 

  日本经济产业省将从明年开始,研发利用纳米技术的耐高压、超周波的半导体基片。计划开发的下一代技术拟用氮化合物作半导体的基片,从而开发新的基片和成膜方法。新基片预计比目前基片的周波数和电压提高10倍以上。计划开发的半导体基片材料使用的氮化镓(GaN)和氮化铝(A1N),与电力用半导体元件材料碳化硅相比,具有耐高压和可实现超周波等优点。基片的膜材料将使用铝镓氮化合物(A1GaN)和铟稼氮化物(InGaN),基片和膜的结晶方向统一,将解决结晶不均的缺点。据悉,新技术将利用纳米技术控制结晶顺序排列。如果新基片开发成功,可以使超周波、耐高压的半导体器件研制突飞猛进。(2006/11/05 《科技日报》)

 

 

纳米反渗透膜在美研制成功

 

  美国加州大学亨利萨缪里工程和应用科学学院日前成功开发出一种含有纳米复合材料的新型反渗透膜,它能用于海水淡化和废水回收,并有望降低成本。据了解,开发的新型反渗透膜采用了独特的、交叉连接的高分子矩阵网和经过工程处理的纳米复合粒子,纳米粒子分散在高分子膜上,形成的分子通道为纳米级微细结构,它不仅能阻挡住杂质让水分子轻易通过,而且还有吸引水分子同时排斥绝大多数污染物的能力。研究人员表示,含有纳米复合粒子的新型反渗透膜具有类似海绵的亲水作用,还可以抵制有机物和细菌,不让它们堵塞膜孔。事实上,普通反渗透膜存在的最大问题是膜孔容易遭到堵塞。同普通的反渗透膜相比,新型反渗透膜允许水溶液的水在相对低的压力下通过,从而节约了能耗。同时,因它能排斥杂质不让其吸附在膜表面,因此被堵塞的速度要比普通膜慢得多。总体来讲,新型反渗透膜具有与普通反渗透膜相同的净水作用,但更节能和更耐用,因而有望大幅度节约开支。初步测试表明,新型反渗透膜具有两倍于普通膜的净水产量(或者说少用50%的能源),可将净水的总价格降低25%。研究人员目前正在同纳米水公司合作,以便将新的纳米复合材料反渗透膜开发成新一类用于海水淡化和废水回收的低耗能、防堵塞反渗透膜,同时期望新膜能够在未来1年至2年内实现商品化。 (2006/11/06 “中创网

 

 

韩国开发可测温湿度电子标签

 

  韩国电子通信研究院开发出一种可测温度与湿度变化的电子标签,可用于食品新鲜度检测和环境污染程度监控等。据报道,新开发的这种条状电子标签内置处理器、高频天线和存储元件。当它被粘贴在人体、动物或物品上后,可自动感知温度和湿度变化。利用阅读器不仅可以读取事先存储在标签里的信息,还可以得知标签所在物体当前的温度和湿度。与以往的电子标签相比,新型标签的数据识别距离也从6米至10米提高到了10米至12米。韩国电子通信研究院还计划在此次开发的电子标签基础上增加识别震感与压力的功能。(2006/11/06 《科技日报》)

 

 

日本找到高纯度氢气提取新方法

 

  日本福岛大学共生系统理工学科佐藤副教授通过制作铟、镓和砷元素掺入碳的化合物半导体膜的试验,开发出利用化合物半导体低成本制造高纯度氢的原理。新方法比目前应用的钒合金模制氢法约降低成本10%左右。起初,佐藤的研究是如何在高速通信用的化合物半导体中除去氢,后来改变想法开始研究氢的精度制造技术。他在实验中制作了在铝基板上铟、镓和砷半导体中加入碳的p型半导体膜,发现这种半导体化合物膜可以作为氢过滤介质过滤氢。在利用压力差进行氢透过实验中,氢形成一个质子氢离子通过膜,而不纯物没有透过,制造出了几乎100%纯度的氢。他表示,今后将继续对不使用有毒元素的半导体进行试验以及氢透过速度验证。氢被视为清洁能源,高纯度的氢广泛用于精细化学药品、半导体以及燃料电池等领域。但是通常从煤炭、天然气等能源中提取氢的方法纯度不足,而制造高纯度氢通常使用的贵金属钒合金模的透过法成本高昂。(2006/11/09 “中创网

 

 

化学家制成具有广泛应用的小型分子环

 

  Ohio大学的化学家们发明了制造小型分子环的新方法,这种环可望被用于药物输送或抗生素等。
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这种小环由聚合体形成,制成它们的化学反应同形成高分子链的反应类似。但是这种新反应只形成具有特殊功能的分子环。在最新一期的《Proceeding of the National Academy of Sciences》上,作者表示他们能制造特定大小的分子环,而且携带钠原子——这是应用于医学的第一步。
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高分子链目前广泛用于药物输送,高分子环也能有类似的应用。Ohio大学化学教授Malcolm Chisholm表示:这些分子环能携带特定分子,将他们运送到某个地方,然后在特定时间释放。
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这也许能用于设计药物。在小组实验中得到的分子环和自然界某种微生物制造的抗生素很相似。科学家还在研究这种分子环作为抗癌物质的可能性。Chisholm在利用某些化学家所谓的坏的化学反应实现了以上过程。他说:这是一种竞争反应。例如我要得到高分子链,某些副反应会破坏形成的链,或者形成分子环。如果我们能控制这些反应,就能得到所需要的。
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他表示:这项工程还处于起步阶段,所以不会马上投入应用。但是由于具有某些特殊性质,它们在很多领域有潜能。”Chisholm形容了形成环状物的机制:加入一种催化剂,这种催化剂和单环状分子作用,并形成很多各种大小的环状分子。下一步科学家将研究分子环和其它原子结合的可能。(2006/11/09  “教育部科技发展中心”)

  

日本开发出世界最快芯片

 

   日本东京大学和日本国立天文台联合成立的研究小组6日宣布,他们成功开发出世界最快的芯片。据日本共同社报道,这种芯片单片计算能力为每秒5120亿次,处理速度世界第一。报道说,这种芯片将应用于日本正在研发的下一代大型计算机的数据处理器。 (2006/11/08  “新华网”)

 

 

德科学家制成一种新型阴离子电池材料

 

  德国弗赖堡大学化学研究所的英戈克罗辛经过几年的研究制成一种新型阴离子,可用作耐用高功率电池材料。
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阴离子是带负电的原子或分子,作为电解质的一部分,在电池的电极间输送电荷。据德国《世界报》近日报道,克罗辛制成的大个阴离子电荷密度很小,与阳离子结合很弱,因此得名弱配位阴离子。这种离子外部包裹着一层聚四氟乙烯。
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由于这种阴离子吸引力小,与电解质中其他成分的相互作用弱,因此使电解质具有极强的导电性,可令电池迅速提供高强度电流
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除用于制造耐用高功率电池外,这种新型阴离子还可充当加速化学反应的催化剂。它不仅性质稳定,而且易于生产,造价低廉。(2006/11/12  “新华网”)

 

 

IBM开发智能监控系统软件

 

  IBM公司宣布它已经开发并销售一款用于分析视频实时监控系统数据的安全软件,安装上该软件后,一旦用户的视频监控系统发现到潜在安全隐患,该软件将会自动报警。
IBM
公司将这一新产品被命名为智能监控系统S3Smart Surveillance System),简称“S3”智能监控系统可以将视频摄像头捕捉到的信息通过计算机网络传递到整个系统软件上,实施远程监控。

该软件对通过网络传输来的数据进行整理、分析,一旦发现可疑行为,将自动报警。尽管该软件主要对视频数据进行分析、判断,但作为辅助系统,该软件将与音频信息、雷达系统以及化学探测系统一样将起到辅助作用。

美国全国零售联盟预防损失小组的负责人Joseph LaRocca称,IBM公司新推出的智能监控系统,将参与到来自Nice SystemsVerint System等公司类似产品的竞争行列中。
LaRocca
表示,他曾经看过IBM 智能监控系统产品的限制性测试,目前还没有获得智能监控系统的全面测试数据,因此不便于作出智能监控系统与其他产品的对比评估。
IBM
表示,智能视频系统的出现也是最近几年的事情,但目前智能视频系统被广泛安装在超市、科研单位、药剂室以及其他零售品出口处。这些系统可以对大批货物从货架转移的合理性作出鉴别,同时可以对珠宝店的职员未锁珠宝柜台而离开的行为进行报警提示。
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市场调研机构IDC分析师Allan Carey表示,企业和政府部门这一软件的需求正在增长,它们将购买数字视频系统取代老化的类似监督设备的印刷系统。
IBM
表示,智能监控系统软件的目标市场包括零售渠道、银行、飞机场、货运站和公共交通系统,同样可以向公共安全部门和其他政府机构提供。公司计划与其他类型的软件整合后还将面向安全咨询服务、系统综合商、计算机硬件制造商销售。(2006/11/8  “eNet硅谷动力”)

 

 

美国开发出为网页加标注新技术

 

最近,美国一家网络技术公司开发出一项新技术,可使用户浏览网页时就像看书一样,标注出网页上的有用内容,并对网页内容发表评论。研发人员表示,新技术支持多种浏览器版本,包括常用的IE和Firefox浏览器。用户可以利用网站www.diigo.com来安装工具栏,然后就可以对自己感兴趣的网页进行收藏和标注,并与其他人实现互动。
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据悉,用户在利用这项技术标注网页时,可选择自己的评论是公开发表还是仅供自己留存。如果被浏览的网页以前被其他人标注过,用户在浏览网页时就会看到这些内容以橙色显示,而被自己标注的网页内容则会以蓝色下划线的方式显示出来。据介绍,这项新技术对参与团队工作的研究人员大有帮助。研究人员可以足不出户,就把自己标注的研究资料与同事分享,并看到他们对这些资料的回应。 (2006/11/8  “中创网”)
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研究发现纳米颗粒能减少辐射副作用

 

 Thomas Jefferson大学Kimmel癌症中心和Jefferson医学院的科学家利用透明的斑马鱼晶胚证明,纳米颗粒能帮助保护正常组织免受辐射损伤。
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以上结果在117日费城举行的美国放射和肿瘤学年会上公布,科学家表示这种纳米颗粒DF-1是足球状富勒烯的一种,它和FDA批准的抗氧化药物Amifostine效果类似,可以防止正常组织受到辐射伤害。

小组负责人是Adam DickerUlrich Rodeck医学博士,他们将DF-1SOD作了比较。小组将斑马鱼晶胚置于辐射条件下,并用DF-1SODAmifostine分别作用。结果表明DF-1SOD能显著减少辐射伤害,提高成活率,这和Amifostine效果相似。
Dicker
博士表示辐射通常通过产生氧活性基来破坏正常细胞和组织,这些粒子包括过氧化氢,或者羫氢氧基等。科学家发现暴露于电离辐射条件下的斑马鱼晶胚死亡率提高了50%DF-1通过和这些氧基结合减少了副作用。
Dicker
说:我们的研究证明,DF-1不但提高了斑马鱼晶胚的成活率,而且保护某些特定器官如肾脏和中枢神经系统免受辐射毒素的损伤。

斑马鱼晶胚在生命的第一个月内是透明的,这使科学家可以近距离观察由于癌症治疗带来的器官损伤。斑马鱼的大部分器官在授精后的第三天内形成。

作为癌症的标准疗法,化学和放射治疗都会带来副作用。如上皮损伤,永久性毛发损伤,心脏和肾脏破坏,食道炎,痢疾腹泻,口腔和肠道溃疡等。小组的发现无疑能帮助减少这些伤害。(2006/11/13 “
教育部科技发展中心”)

                  

 

 

 

 



 

 

 

 


 
上海大学科研处