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                国内外最新科研动态

(2006年第10辑)

  
2006年12月21日

                                 

      

我校首获教育部哲学社会科学研究重大课题攻关项目

 

2006年度教育部哲学社会科学研究重大课题攻关项目经过专家评审日前公布。我校商管学院陈宪教授投标的课题《中国现代服务经济理论与发展战略研究》获准立项,这是我校继获得国家社科基金重大项目之后科研立项上的又一次重大突破,它充分体现了我校文科科研蕴藏的巨大潜力和进一步发展的实力,也是我校文科科研发展的又一个新的亮点。

 2006年度教育部哲学社会科学研究重大课题攻关项目共有39项课题中标,上海市有7项课题获准立项,其中华东师范大学3项,复旦大学2项,上海大学1项,上海戏剧学院1项。(2006/12/13 “上海大学网站”)

 

我国自主研发新一代互动新媒体网络3Tnet在沪通过验收

 

1213日,国家863计划十五重大专项高性能宽带信息网——3Tnet”在沪通过科技部组织的专家验收。这标志着由我国自主研发的新一代互动新媒体网络不久将进入千家万户,满足未来20年内的普遍需求。据了解,无论是电信网还是有线网,目前提供的用户上网速度约为1-2兆比特/秒。被誉为极速之网3Tnet具有高达每秒万亿比特的核心网络带宽,将网内用户的上网速率一下子提高到41兆比特/秒。借助这条全新的高速路,用户可同时享用高清电视、数字电视、网上冲浪、互动视频电话等原来由互联网、电信网和广播电视网分别提供的服务,以及远程医疗、远程教育、电子娱乐、居家办公等新兴社会服务。
  作为目前全球规模最大的宽带互动多媒体业务试验网,3Tnet已在本市长宁、浦东以及南京、杭州等地的近3万用户中开展了为期一年的试验示范,率先开通了包括1路高清在内的116套电视节目、2000套点播节目和2套时移节目,并开展了远程医疗、远程教育等相关示范。八次大规模测试表明,这条高速路上的车流即便在短时间内蜂拥而至,用户收看到的画质依然清晰稳定,频道切换平均延时不到3秒。
  3Tnet长三角示范网的成功,标志着我国独创的宽带信息网技术体系及成套设备迈入国际领先行列。据介绍,该项目由全国53所高校、研究所和知名企业的2000多名科研人员,历时4年研发而成,国家投入2.38亿元,申请专利228项,提交国际标准草案20项。
  验收专家组一致认为,3Tnet以提供网络互动视听业务为核心,特别适合于有线电视网向支持互动宽带流媒体业务的升级换代,为三网融合提供了一条技术上可行的规模化应用的有效途径,有望发展成为国家宽带网络技术与业务试验床之一。(2006/12/14 “上海科技”)

 

863计划抗体和疫苗工程重大项目立项和预算评审工作完成

 

863计划生物和医药技术领域抗体和疫苗工程重大项目2006年课题评审立项和预算评审工作于近日结束。本次立项支持的课题重点围绕呼吸道疾病疫苗、消化道疾病疫苗、虫媒及其它感染病疫苗、致瘤性感染疾病疫苗、多联多价及其它新型疫苗,开发肿瘤、心脑血管、自身免疫病、糖尿病等重大疾病抗体药物和生物标志临床诊断试剂盒并开展临床验证。

预期通过5年的努力,建立疫苗构建新技术及高通量靶抗原筛选体系、新型疫苗佐剂和递送系统、抗体功能化制备新技术、抗原表位确定技术、人源化及全人抗体构建及优化技术、抗体工程药物标联及增效技术等关键技术平台;突破和建立具有自主知识产权的新型疫苗和抗体工程关键技术;针对危害我国人民健康的重大疾病,研制并储备出一批具有重要应用价值的疫苗、抗体药物和临床检测试剂;促进我国生物技术药物产业的发展,提供源头技术支撑,实现疫苗和抗体工程药物规模化生产,加快抗体工程的产业化和疫苗产品的创新及更新换代,培育一批该领域的优势研究团队和强势企业。(2006/12/14 “上海科技”)

 

胰腺神经末梢缺陷可导致型糖尿病

 

加拿大一个研究小组最近在实验鼠上的研究发现,胰腺神经末梢缺陷可能是导致罹患型糖尿病的罪魁祸首。这一发现将给糖尿病的治疗带来新思路。

  长期以来,I型糖尿病被认为是一种自体免疫疾病。当人体内异常的自身抗体损伤胰岛细胞,使之不能正常分泌将葡萄糖转化为能量的胰岛素时,人们就会患上这种疾病,所以I型糖尿病患者只能靠注射胰岛素才能正常生活。但是究竟是什么首先对胰腺发起攻击的,人们尚不清楚。

  多伦多病童医院的汉斯·迈克尔·多施等人在最新一期《细胞》杂志上报告说,首先发起攻击者可能来自神经系统,而不是通常猜测的免疫系统。

  他们此前曾发现,糖尿病不仅影响胰岛细胞,而且影响周围的感官神经。这些神经产生一种叫“P物质的神经肽,负责控制胰岛细胞分泌适量的胰岛素。因此他们怀疑糖尿病发病与这些感官神经正常与否有关。

  在实验中,当用化学物质去除有问题的这些感官神经后,实验鼠的糖尿病确实消失了。对易患糖尿病实验鼠和正常实验鼠的这些感官神经的比较研究发现,前者的感官神经不能产生足够的“P物质,这引起胰岛细胞过量分泌胰岛素,产生胰岛素抗体,造成胰岛细胞死亡,并最终引起免疫系统干预,引发糖尿病。

  研究人员于是给这些易患糖尿病的实验鼠的胰腺注射了一针“P物质,结果一夜之间,实验鼠的糖尿病症状消失了。这些实验鼠有的数周,有的数月都没再犯病。研究人员说,接下来将进行人体临床试验以验证他们的发现。(2006/12/16 “新华社”)

 

血管干细胞治疗糖尿病溃疡初获成功

 

   参与欧洲心血管与基因联合网络的科学家,日前利用血管干细胞治疗糖尿病导致的溃疡获得初步成功。

  据英国科学促进会主办的阿尔法伽利略科学新闻网站日前报道,参加该研究计划的英国布里斯托尔大学科学家保罗·马德杜等人在研究中使用了血管干细胞。这些细胞在血管环境中表现出相当大的再生潜能,而且能阻止细胞自杀或凋亡。

  科学家说,他们在动物实验中用血管干细胞的一种特殊分化细胞治疗溃疡,一周后,检查治疗的全面效果发现,接受治疗的动物身上的溃疡伤口缩小了,而且伤口周围长出了许多新生毛细血管,这表明溃疡部位处于再生过程之中。

  据介绍,足部溃疡等溃疡症状是糖尿病的并发症,足部溃疡严重时可致截肢。

欧洲心血管与基因联合网络是欧洲首个心脏与血管领域的专项研究计划,目标是利用各种创新的基因技术、生物医学技术等,找到对抗心血管疾病的方法。(2006/12/17 “新华社”)

 

欧盟议会通过化学品新法案

 

经过长达三年的争论,欧盟化学品新法13日终获欧盟议会的通过。1218日,欧盟部长理事会将讨论该法案,以决定是否最终实施。

  在斯特拉斯堡欧盟议会对此法案的二审大会上,共有529名议员投了赞成票,98名议员投了反对票,24名议员弃权,从而使这项关系到欧盟消费者和企业界重大利益的法案终于获得通过。化学品新法英文简称为REACH,即化学品登记、评估和许可。早在2003年欧盟就提出这项法案,并广泛征求了各方意见。法案当初计划对欧盟范围内8万种化学品进行登记、评估和重新颁发生产许可。由于受到欧盟内外工业界的强烈反对,法案内容被一再修改。这次通过的修正案将登记、评估和许可的化学品数目减少到3万种,并限定是年产量至少1吨以上的化学品。

  根据新法案的规定,欧盟将在芬兰赫尔辛基建立一个由400人组成的专门机构,负责对法案规定的化学品进行登记、评估和重新颁发生产许可等工作,预计整个审验过程至少需要5年。此次通过的化学品新法是欧盟内各种势力较量和妥协的结果。此前,代表消费者和环境保护组织的政党、利益集团坚决支持化学品新法的全面实施,而代表工业界的政党和利益集团则极力反对这项新法。美、日等国家认为欧盟可能会利用该法构筑新的绿色贸易壁垒,因此也反对这项法案。

  欧盟化学品新法预计将在2007年初正式实施,届时消费者有权知道所使用的产品中含有哪些化学品,对人体是否有害,是否经过重新登记、评估和获得生产许可。意大利的欧盟议员古多萨科尼认为,欧盟化学品新法的实施将有利于消费者,同时也将提高欧盟企业的竞争力。 (2006/12/15 “上海科技”)

 

6000米自治水下机器人再探深海获得成功

 

日前,“863”项目和中国大洋协会共同支持的重大科研项目——由中国科学院沈阳自动化研究所水下机器人研究中心负责研制的“CR-02”6000米自治水下机器人在成功完成实验室调试、湖上试验和工程化改造工作后,在南海海域成功进行了深海试验。
    
在试验过程中,工作人员对“CR-02”系统进行了严格的测试和演练,共进行了十一个有效航次的水下综合试验,“CR-02”在深海环境下的使命与运动控制、监测与遥控、水下探测技术以及综合性能等得到了充分的验证,并通过了大洋协会组织的海上试验验收。“CR-02”深海试验的圆满成功,标志着沈阳自动化研究所在自治水下机器人技术和应用方面又实现了新一步的跨越。(2006/12/15 “中科院网站”)

 

兰化所与剑桥大学合作在表面有序薄膜研究领域取得重要进展

 

中科院兰化所近来在国家自然科学基金委和科技部“973”项目(2007CB607601)的支持下,通过与剑桥大学化学系Wilhelm T S Huck博士研究组合作,在表面有序薄膜研究领域取得了新进展,他们利用微接触印刷的方法创造性地在表面制备了四元聚合物刷,研究结果近期以全文形式发表于国际著名学术期刊JACS (J. AM. CHEM. SOC. 2006, 128, 16253-16258)
    Liu
Huck的合作研究组还在聚电解质刷电化学性能研究方面取得了新进展,研究结果发表于国际知名分析化学专业期刊Analytical Chemistry(ANAL CHEM 200678released on 2 Dec, 2006)。通过改变溶液离子强度,聚电解质刷的构象可以在伸展和收缩状态之间可逆转化,从电化学的角度看,此电对在电极表面的反应;超薄聚电解质刷可以被用来调节表面电阻,制备响应性智能电化学表面,从而在电化学传感、传动等领域具有潜在的用途。利用同样的原理,该研究组将离子液体修饰在碳纳米管上,离子对的可逆解离与结合会导致碳纳米管溶解性变化,从而实现碳纳米管油溶-水溶的可逆转换,研究结果得到审稿人的高度评价,发表于英国皇家化学会的CHEMICAL COMMUNICATIONS20062356 2358,被评为当期的热点文章,并在Chemical Science, 2006, Vol. 3, Issue 7上以研究亮点予以专题介绍。
   
表面有序超薄膜是当前纳米科技、材料科学、化学交叉领域的研究热点之一,其中自组装单分子膜和层层自组装多层聚合物膜引起了科技工作者的广泛关注。应用表面引发聚合的方法由表面生长的聚合物刷型薄膜其结构结合了如下优点:厚度可以在几纳米到上百纳米间可控,聚合物链与基底表面垂直取向,大量的自由体积使得其根据外界条件可以改变构型和构象,等等,因而作为一种新型有序分子薄膜引起了广泛的兴趣。固体润滑国家重点实验室刘维民研究员课题组是国内较早开展该领域研究的课题组之一(Chemical Communications, 2001, 2446-2447;化学进展,20022141-145)。尽管表面引发聚合已经可以制备各种聚合物刷,甚至多元共聚物刷,但在表面制备横向多元结构仍然面临许多挑战。该课题组在2004年与化学研究所江雷研究员课题组合作首次报道用原子转移自由基聚合结合光刻技术制备二元聚合物刷(Macromolecular Rapid Communications2004, 25(23), 1979-1983),在此基础上又发展了其它新方法,但都是基于用化学物理的手段顺序二次组装引发剂表面引发聚合,需要繁杂步骤,也仅局限于制备双组分聚合物刷。(2006/12/18 “中科院网站”)

 

国际纳米医学研究蓄势待发

 

纳米科技与生物科学、医药学的结合正迅速成为新的热点和前沿领域,并将对未来生物技术和医学的发展产生重大影响。日前,来京参加主题为“纳米医药与纳米生物学前沿”的第293次香山科学会议的美国国家纳米医学科学院院长、美国霍普金斯大学医学院魏启明博士,就国际纳米医学的热点和研究进展等问题接受了记者的专访。

 记者:为什么近年来许多国家都相继加大了对纳米医学研究的资助力度?

 魏启明: 1959年,诺贝尔奖获得者Richard Feynman 提出了纳米技术这一全新的科学概念。从20世纪六七十年代开始,世界各国科学家在信息工业、半导体、工程科学和材料学等领域开展了大量的有关纳米科学的研究工作,纳米技术被认为是对21世纪一系列高新技术的产生和发展有着重要影响的热点学科。2000年以来,逐渐开始有科学家将1100纳米之间的材料用于生物学研究和疾病的诊断、治疗以及新药的研发等,纳米医学由此应运而生。纳米医学和纳米生物学研究涵盖了分子水平上的医疗诊断、监测和治疗,细胞水平上的分子组装、信号传导、输送等。

纳米医学研究的一个重要的目标就是在分子水平上深入了解活体细胞的生物学机制,观察活体细胞的功能和改变,即从体外检测到细胞的分子生物学改变,通过探测细胞传导系统是否发生改变,来发现细胞功能的微小变化,从而实现对肿瘤等疾病的早期诊断。纳米医学还将有助于大幅度提高医学诊断精度。利用纳米技术制造的生物传感器,可以植入人体内不同的部位或者随着血液在体内流动,用以实时检测人体内细胞的健康状态和早期出现的病变信息,还可以精确地测定血压或血糖的变化;此外,由于纳米芯片具有高通量的特点,因此可以实现在短时间内对更多的基因和蛋白的快速检测。

纳米医学还将推动基因治疗和分子靶向治疗研究的快速发展。如在肿瘤的治疗上,某些药物可以结合到肿瘤表面的特异性抗体上,而不会影响到其他正常的细胞,因此利用纳米级的药物传输系统,可以实现抗癌药物的准确的靶向传送,定向杀灭癌细胞,提高肿瘤的治愈率,降低死亡率。正是由于纳米医学在肿瘤、心血管病、传染病等重大疾病的诊治方面所显示出来的广阔的应用前景,近年来各国政府都相继加大了对纳米医学研究的资助力度。

 记者:国际纳米医学研究现状是怎样的?

 魏启明:目前,美国、德国、瑞士、日本等发达国家都已将纳米生物技术和纳米医学作为本国国家纳米发展战略的一个主要内容。2003年,美国总统布什签署了《美国国家纳米振兴计划》法案,计划用5年时间,投资37亿美元,推进美国纳米科学研究的发展,纳米医学就是其中的一个重要组成部分。2005年,美国国家纳米医学科学院成立。美国优先资助的纳米生物学和纳米医学研究领域包括:生物相容性材料等生物材料;生物传感器等新方法和仪器;药物输运和基因载体治疗等。美国现有8个纳米基础研究中心,分布于肿瘤、心血管病等研究领域。

美国国立卫生研究院(NIH)近年来启动了癌症纳米技术计划,旨在将纳米技术、癌症研究与分子生物医学相互结合,通过多方协作,针对预防与控制癌症、早期发现与蛋白组学、影像诊断、多功能治疗设备、癌症护理与生活质量的改善等方面进行跨领域的研究工作,以期实现征服癌症的宏伟目标。美国纳米级肿瘤治疗药物研究取得了一定的进展,有些药物已经进入一期临床,近几年内有望实现一个大的突破。美国科学家用树枝状大分子聚合体纳米材料,结合抗艾滋病研究开发出来的纳米药物,已经证明对人体没有毒副作用,在南非已经进入二期临床。此外,一种新型的纳米止血材料已经问世,它可在58秒内止血,被美国《科学》杂志评论为一种极具应用前景的生物材料。

德国政府2001年启动了纳米生物技术研究计划,计划的主攻方向集中在研制能摧毁肿瘤细胞的纳米炮弹和具有高密度存储能力的微型存储器。德国科学家在纳米药物输送装置方面做了大量的研究工作。纳米技术促进了分子影像学诊断技术的发展,日本在该领域占有一定的优势,并且在以纳米为载体的基因治疗方面,如治疗脑肿瘤方面取得了较为显著的进步。英国已经成立了国家级纳米研究中心,正在开展多个方面的纳米医学研究工作;瑞士的纳米医学则更多地侧重于诊断学方面。中国不久前颁布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》将纳米科学与技术列为重大科学研究计划,其中纳米生物学和纳米医学占有很大比重,显示出中国对纳米科学研究的高度重视。

 记者:纳米医学研究中遇到的难题和挑战有哪些?

魏启明:首先是来自技术方面的挑战。由于纳米尺度上的物质具有许多优良性能,纳米材料越来越多地走入百姓的生活。但是用纳米材料制成的医疗产品,尤其是与人体直接接触或直接进入人体的纳米材料,进入细胞以后是如何代谢的?进入生命体后是否会产生特殊的生物效应?这些效应对生命过程和人体健康有益还是有害?对生物体和环境是安全的吗?这些问题都是未知数。如果这个问题不解决,纳米医学的许多研究成果都将无法用于临床。因此纳米的毒性和安全性问题是纳米医学研究面临的一个巨大挑战。开发出无毒的、没有免疫排斥反应的纳米材料需要医学工作者和材料学家的共同努力。另外,纳米材料的控制、纳米自动装置的研究等都还有许多难题等待破解。

另一个挑战来自体制方面。纳米医学研究是当前医学研究领域中交叉最为广泛的学科,纳米医学研究需要医生、工程师、分子生物学家、材料学家、数学家等各方面研究人员的共同参与,而不是简单的医学研究的概念。

作为一个新兴的交叉学科前沿领域,特别是生物学、化学和物理学以及信息科学等在纳米层次上的大跨度交叉,需要不同学科科学家的集思广益、深度碰撞。但是包括美国在内,不同的研究团队之间都是相互竞争的,如何建立一个高效协作的纳米医学联合研究团队也是一个需要解决的难题。纳米医学研究不能面面俱到,如何寻找突破口,将有限的经费集中起来高效使用,也将是管理者必须面对的问题。

纳米医学不仅将促进医学科学的发展,而且会带动许多相关学科的进步,在提高人类健康水平和推动经济发展方面有着重要意义。美国在纳米科学和生命科学方面具有明显优势,其中许多华人科学家发挥了重要作用。中国科学家在纳米材料方面有非常强的综合实力,具有许多世界一流成果。加强美中纳米医学研究的交流与合作,利用双方的优势,有计划有组织地在一些医学重点领域和重点项目上的联合研究,对美中双方来说将是一个双赢的结果。  2006/12/15 “科学时报”)

 

美科研发现:低蛋白饮食可望降低患癌风险

 

美国科研人员发现,低蛋白饮食人群血液中与癌症有关的激素含量较低,可能会降低罹患癌症的风险。

路透社14日报道,华盛顿大学教授丰塔纳等通过对素食者的研究发现,素食者血液中多种与癌症有关的激素水平较低。那些人保持素食习惯超过两年,食谱中蛋白质含量低于每千克体重0.8克的建议摄入量。

报告说,与低蛋白饮食人群类似,长跑爱好者血液中与致癌有关的细胞炎性蛋白含量比高热量饮食人群要低,而低蛋白饮食人群体内的胰岛素样生长因子含量较长跑者更低。胰岛素样生长因子曾被证明与乳腺癌、前列腺癌等多种癌症发病有关。

丰塔纳建议人们多摄取水果、蔬菜和富含纤维素食物,不要过多食用牛羊肉等所谓红色肉类,从而降低胰岛素样生长因子含量,减少癌症威胁。(2006/12/17 “上海科普网”)

 

国家社科基金重大项目研究启动

 

   2006年度国家社会科学基金重大项目课题《新型工业化道路的工业结构优化升级研究》日前在华中科技大学开题。该课题拟通过开放式的研究,探寻出一条以增强自主创新能力为中心环节的调整优化我国工业结构的新路径,提出我国工业结构优化升级的政策建议,从而促进我国工业结构的优化升级。

  据该课题两位首席科学家张培刚先生及张建华教授介绍,该课题组拟在准确把握我国现阶段基本国情和工业化发展阶段的基础上,以全球化的视角来考虑中国工业结构的优化升级问题,进行具有中国特色的工业化发展目标定位,建立中国化的工业结构优化升级测评体系、长效监测机制及中国化的工业结构优化理论框架,达到研究目标。

  国家社会科学基金重大项目着眼于党和国家关注的重大理论和实际问题的研究,它于2005年开始设立重大项目招标课题。本年度有37个招标方向,共受理330项投标课题,最终有41项课题中标。 2006/12/13 “上海科技”)

 

英科学家发现大脑扫描可预测精神分裂风险

 

   英国爱丁堡大学一科研小组近日在BMC医学网站上发表文章说,大脑扫描可以检测出中枢神经系统灰质(即传递信息、协助贮存记忆的脑组织)的变化情况,这有助于医生预测精神分裂症的发病风险。

  文章说,通过观察中枢神经系统灰质的变化,可对那些因家族原因而极可能患精神分裂症的人进行预防性检测。在进行其他临床分析的同时,使用磁共振成像扫描法,可在患者显示脑功能障碍症状之前预测他们患精神分裂症的风险。

  爱丁堡大学科研小组用10年时间跟踪了200名很有可能患精神分裂症的年轻人,这些年轻人的家族成员中有至少2人已被诊断出患有这种脑功能障碍症。研究人员分析了其中65人的脑部磁共振成像扫描图(18个月扫描一次),寻找中枢神经系统灰质的变化。这65人中有8人在第一次扫描约两年后患上了精神分裂症。

不过,研究人员指出,他们的研究只覆盖了一小组人群,还需要进行大规模的独立试验才能证实这些结果。 2006/12/12 “上海科普网”)

 

专家呼吁应从纳米角度加强生物分子机器研究

 

  在日前举行的香山科学会议第293次学术讨论会纳米医药与纳米生物学前沿上,生物纳米机器成为会议的关注焦点之一。专家呼吁我国应加强学科整合,从纳米角度认识生物机器,尽快在前沿基础科学研究领域中抢占一席之地。

  由分子尺度物质构成能行使某种加工功能的机器称为分子机器,而生物分子机器的构成部件是蛋白质等生物分子,因为它们的尺寸多为纳米级别,所以又称生物纳米机器。

  细胞生物学知识早就告诉我们,生物细胞好似一个工厂,无数的分子机器在其中有组织地、有机地、协调地、高效地工作,进行物质和能量的转化,维持细胞和个体生命活动。香山会议执行主席之一、科技部基础司张先恩研究员告诉记者,每个细胞都含有多种类型的分子机器。小的如各种单分子酶,能够特异性地、高效地将底物(原料)转变成细胞所需要的各种物质和能量;大的如由多种蛋白质和其它类型的分子构成的细胞器。比较复杂的蛋白质机器有核糖体蛋白质合成机器、分子马达(ATP酶)、DNA复制机器、转录机器、DNA错配修复系统、蛋白质转运机器等。为能让与会者有直观形象的了解,张先恩展示了一系列模拟生物纳米机器工作原理的动画片。例如,鞭毛是细菌主要的运动器官,天然呈螺旋型。解析其结构,就如同一个由定子、转子、轴承和其他部件组成的运动推进器,成为高效灵活细菌运动器官。

  专家们认为,自然界给人类提供了很好的启示,如利用紫膜,开发人工复眼、光探测器、光电池;研究离子通道,制造纳米开关、信号放大器等。美国康纳尔大学就利用ATP酶作为分子马达,加上螺旋桨式的金属镍棒,研制出了一种可以进入人体细胞的纳米直升机,用于清淤和载药。

  张先恩认为,由于生物纳米机器具有小尺寸、多样性、自指导、有机组成、自组装、准确高效、分子柔性、自适应、仅依靠化学能或热能驱动、分子调剂等其它机器难以比拟的性能,因此研究生物纳米机器具有重大意义。它可以促进生物学发现、深入认识蛋白质分子机器的结构与功能及工作原理、开发生物分子机器、促进仿生学发展。

  虽然,有科学家已经构建了一些简单的生物器件如DNA编织构件、细胞膜分子穿孔器、分子传感器等,但是总体来说,目前相关研究还停留在探明机理的基础研究阶段。 谈到研究水平,张先恩认为,迄今为止,对生物纳米机器的认识,主要基于分子生物学和细胞生物学的原理和方法,但是还缺乏从纳米角度来认识物质在纳米尺寸发生的性质变化。

生物纳米机器离我们有多远?由于研究手段的局限,至今,我们对它们还了解甚少。此外,生物纳米机器本身的一些固有的缺陷,如体外稳定性差,工作寿命短,人为操纵也很困难,这让许多研究者望而却步。张先恩透露,目前,国家启动了纳米科学计划,“973”项目也进行了相关部署。他呼吁,物理学、化学、材料学和信息科学领域的专家可与生物学家一道工作,通过学科交叉融合,在相关研究方面做出新的贡献。2006/12/13 “上海科普网”)

 

三军大用患者骨细胞构建修复材料

 

日前,第三军医大学西南医院骨组织工程实验室在骨科许建中主任和王序全副主任的指导下,通过多年实验研究组织工程骨技术,将自身的骨髓干细胞经过提炼分离出来,将其复合在脱钙骨质支架材料上,让的骨材料构建成的骨组织,再用于修复人体骨缺损取得重大成效。据介绍,目前临床修复骨缺损,一种方式是自体骨移植,但创伤大,类似于拆东墙补西墙的效果。另外一种是采用异体骨来修复,但容易产生异体排斥反应,骨组织成活率十分低。而采用组织工程骨来修复骨缺损,集创伤小、排异性小、成活率高等几大优点于一身。刘博士说,采用组织工程骨来修复骨缺损,患者通过做骨穿刺术,提取髂骨内的骨髓2040毫升,将骨髓基质干细胞从骨髓中分离出来。然后根据病人的病灶大小,确定所需细胞量的多少,让种子细胞在实验室中不断扩增到所需数量级后,再通过化学诱导的方法向成骨细胞分化。成骨诱导完成以后,再将分化好的成骨细胞复合在专用的支架材料上,让的材料变成的骨材料。手术时,直接将组织工程骨移植到患者的骨缺损部位。 (2006/12/14 《健康报》)

 

能同时检验多种货币的点钞设备研制成功

 

清华大学联合有关企业近日研发出一种能够自动检验人民币、美元、欧元等货币的点钞设备。这一点钞设备还能对纸币进行自动捆扎和鉴伪。据介绍,这一新型点钞设备能够对点好的纸币进行自动捆扎,既提高了劳动效率,又降低了操作者的劳动强度;还能够检验人民币、美元、港币、欧元等多种货币,及时发现假币、变造币、连张币、夹张币、残币等。尤其引人注意的是,这种点钞设备拥有人民币号码自动识别记录系统,能够根据纸币号码的唯一性,及时发现正在流通的纸币与被抢劫纸币是否一致,从而为有关案件的侦破提供线索。(2006/12/11 “新华网

 

北大心血管研究所AS形成机制研究获新进展

 

日前,北京大学心血管研究所的研究人员对动脉粥样硬化(AS)形成机制研究获得新进展,他们发现脂蛋白脂酶(LPL)在LPL和载脂蛋白EApoE)基因缺陷小鼠动脉表达引起脂质沉积以及黏附因子基因高表达。有关论文近日《动脉硬化、血栓及血管生物学杂志》上发表。据介绍,该研究是在原有发现LPL的血管局部表达导致脂质在球囊损伤的动脉壁上迅速沉积基础上进行的进一步研究。其创新意义在于:分别选用了严重高甘油三酯和高胆固醇的小鼠疾病模型,从而不需要应用球囊人为造成动脉壁的损伤来研究LPL在动脉粥样硬化发病中的机理;证实了LPL在内皮细胞上高表达同样具有促进动脉粥样硬化的作用;进一步在小鼠模型上证实了无活性的LPL在动脉表达能够促进动脉粥样硬化的形成;非活性型LPL的分子桥致动脉粥样的硬化作用主要是通过激活血管内皮细胞黏附因子,从而参与动脉粥样硬化的发病过程,与LPL的催化活性起协同作用;提出了活性型和非活性型LPL参与动脉粥样硬化形成的分子机理等。(2006/12/15 《中国医药饱》)

 

喝牛奶过量容易得癌症

 

美国康奈尔大学的柯林坎贝尔最近在上海东方科技论坛发表的《东方营养学的未来及西方营养模式的启迪》报告说,中国不要重复西方饮食结构不合理的代价,特别是美国快餐营养不平衡导致的肥胖症等。大量饮用牛奶,动物蛋白质摄入过多,营养过剩引起种种肥胖、心血管疾病,医疗开支递增,加大经济负担。坎贝尔指出,动物蛋白质摄入过量会诱发癌细胞。他曾主持长达27年的动物实验:用黄曲霉素使鼠患肿瘤,然后一组鼠饲料含20%植物蛋白,另一组鼠饲料含20%酪蛋白(牛奶蛋白质的87%是酪蛋白)。结果,前组鼠肿瘤细胞未增加,而后一组则显著上升。实验表明,蛋白质对癌症的影响非常显著,低植物蛋白膳食能显著遏制癌症恶化,高动物蛋白膳食则诱发癌症并推波助澜”,加重各阶段癌症,还引发心脏病、糖尿病、骨质疏松症等。(2006/12/15 《光明日报》)

 

我国成果再度入选国际物理学重大进展

 

   美国物理学会评选的2006年度国际物理学重大进展日前揭晓,中国科学技术大学潘建伟研究小组发表在《物理评论快报》上的关于单光子量子态远程克隆的研究成果榜上有名。这是继2004年之后,中国科学家在国内取得的研究成果再次被美国物理学会选为国际物理学年度重大进展。

潘建伟教授及其同事利用国际领先的多光子纠缠技术,在国际上首次实现了基于多光子纠缠的量子态远程克隆,随后日本东京大学一个研究小组实现了基于连续变量的量子态远程克隆。这两项工作一起被美国物理学会评选为2006年度国际物理学重大进展。 (2006/12/15 “上海科技”)

 

美创造出可用于研制新药的虚拟人

 

位于美国旧金山的Entelos公司采用电脑模拟技术和复杂的数学计算方法,创造出了可用于研制新药的虚拟人。据英国《金融时报》报道,用这种模式研制新药能提高效率且降低成本,还可避免伦理道德方面的问题。研究人员表示,虚拟人的功效在于它能对需要长期试验才能看出结果的药方和药物剂量进行快速试验。例如,通常需30年时间才能出结果的药物临床试验如使用虚拟人,仅仅几天就能发现药物的长期后果和抗药性问题。借助虚拟人,药物试验人员很可能将跨越动物试验的阶段,直接让药物供人服用。这有助于人们集中发现问题,确认各项生物指标,并确定药物敏感人群。(2006/12/15 “中国医药技术经济网

 

科学家称海蜗牛毒素有望替代传统止痛药

 

澳大利亚昆士兰大学的科学家近日研究发现,一种生活在澳大利亚大堡礁海域的海蜗牛的毒素可能为缓解慢性疼痛带来一场革命。研究人员说:这种海蜗牛主要以鱼类和其他海蜗牛为食,它们通常在刺中猎物时向其体内注射一种强大的毒液导致其全身麻痹。其毒液中的一种成分能够阻断痛感接受神经从而消除痛感。据报道,研究人员已对毒液的止痛作用进行了动物试验,并取得了良好效果。未来,一种由此开发出的新型止痛药可能取代传统的镇痛药物如吗啡等,通常后者在治疗过程中会给患者带来嗜睡、恶心或视觉混乱等副作用。据报道,这种海蜗牛身长仅6厘米,科学家从它们身上提取毒素的成本很高。据悉,目前该研究正处于动物试验阶段,预计一年后有望转入人体临床试验。(2006/12/13 “新华网

 

美国科学家用机械运动旋转原子

 

美国国家标准局(NIST)的科学家们,近日使用机械运动来使气体中的原子"旋转",这项技术最终将会应用在高性能磁传感器和高能量效率的芯片尺度原子装置,或者成为量子计算机中的操作部件。他们的工作发表在121日的《Physical Review Letters》上。在他们的工作中,NIST的科学家们使用一个微小的振动旋臂来驱动铷原子中的磁振动。他们把一个10×50×100微米的微小磁子贴在悬臂尖上,并对悬臂加上频率为共振频率的电信号。这样,磁子就随着旋臂上下振动。磁子振动产生的磁场就会作用在附近被限制在一个1立方毫米容器内的原子上。原子中的电子就像微小的磁针,响应外磁场而旋转形成一个静磁场作用于实验装置上,导致原子像陀螺一样地轻微地摆动。由于原子对偏振光的吸收取决于它的取向和偏振光的方向,因此科学家们可以通过观测旋转的原子吸收的红外激光的模式来探测原子的旋转。微型旋臂作为研究的核心是因为它只需很少能量就能够被驱动,而且具有足够的灵敏度和空间分辨率来观测磁场的微小变化。NIST的科学家们说,悬臂和原子的耦合是很容易探测到的,而且原子会维持这个转动模式相当长的时间(微秒量级),这对于精确应用很重要。通过比较旋臂的振动频率和原子的旋转属性,立刻就可以高精度地得到本地磁场大小。或者,建立一个微旋臂阵列,其中每一个旋臂与其他的旋臂相耦合并且通过磁场与特定的原子们相耦合。这样的装置能够在量子计算机中存储和操作二进制的数据。在理论上,耦合的过程是可逆的,这样可以通过观测旋臂的运动来探测原子的旋转。(2006/12/13 “中创网

 

研究发现多囊卵巢综合症的致病基因

 

日前,德国GSF国立环境与健康研究中心的研究人员证实calpain-10基因(CAPN10)能引起多囊卵巢综合症,该研究论文已刊载于《美国生理学》杂志上。研究人员收集了146PCOS患者,并设立了606例非糖尿病女性作为对照。他们首先分别提取了患者和对照组的基因组DNA,检测到CAPN10有八种基因型变异,其中包括DNA碱基的缺失或插入。接着研究人员检测了病例组和对照组这八种单核苷酸基因型分布的区别以确定其与PCOS的确切关系,同时对相关数据作了荟萃分析以进一步证实这一点。研究结果表明CAPN10基因的两个区域- UCSNP-56 UCSNP-ins/del-19PCOS发病相关,而UCSNP-44, -43, -110, -58, or -63等区域则和PCOS没有显著关联,同时也注意到单核苷酸ins/del-19则与PCOS2型糖尿病均有关联。 (2006/12/13 “中创网

 

自主知识产权一体化虚拟仪器问世

 

 近日,由重庆大学测试中心秦树人教授承担的《虚拟仪器关键技术的研究及其产业化》通过验收。据了解,由秦树人教授主持研发的一体化虚拟仪器综合了虚拟仪器与硬件化、智能化仪器的特点,将虚拟仪器与传统硬件化仪器相结合,形成嵌入式的一体化仪器系统。一体化虚拟仪器的支撑平台由通用的计算机改为嵌入式CPU系统,基本硬件平台包括LCD、数据采集器、特制键盘和旋钮等。由于集成了采集设备、调理设备和人机交互装置,简化了计算机及其外设的电源系统、采集设备和调理设备的繁琐性,有利于在测试现场和工厂车间使用。和通用虚拟仪器系统相比,一体化虚拟仪器可以实现系统的整体校正,达到很可靠的高精度,具有更强的防止电磁干扰能力。(2006/12/17 “新华社

 

科学家取得生物制氢研发进展

 

 Nanologix公司最近发表声明,他们的微生物学家发现了一个可靠并简单的途径来生产氢气,氢气可以用于汽车驱动、家庭和商业供电,而不会污染环境。他们采用专有NNLX微生物学方法将各种各样的营养物质转化为氢气。当专有细菌在厌氧环境下生长,它们消化糖并按11的比例转化为二氧化碳和氢,然后通过将气体混合物通过氢氧化钠浓溶液除去二氧化碳,就获得了纯氢气。研究团队将一种能在贫瘠土地存活并快速生长的名为柳枝稷的草与3%的葡萄汁废弃物混合,组合这两种营养物质后,与单独使用柳枝稷或葡萄汁废弃物相比能提高3倍的气体产量。这种结果可以这样解释,从葡萄汁中向柳枝稷中加入了糖(果糖和葡萄糖),从而为专有NNLX微生物学方法创造了一个最佳的营养混合物,进而导致生产大量的氢。为了生产这种氢,上述的营养混合物首先要经过专有预处理过程的准备,然后泵送入一个连续给料、多种通道、稳定环境的封闭生物反应器中。细菌经过它们正常的营养代谢利用营养媒介制造出氢和二氧化碳气体的混合物,将气体通过氢氧化钠溶液除去二氧化碳,氢气保留下来存储或迅速供燃料使用。(2006/12/17 “中国生物技术信息网站

 

英特尔开发浮体效应晶体管

 

英特尔公司正在研发一种晶体管设计,这有助于英特尔的设计人员在处理器中集成更多的内存。
  英特尔技术和制造集团负责零件研究的主管迈克表示,研究人员计划在本周的国际电子设备会议上宣读一篇论文,阐述在浮体单元晶体管方面的研究工作。他说,浮体单元晶体管可以使英特尔生产集成有更大容量缓存的处理器,提高处理器的性能。 浮体单元技术旨在提高处理器上缓存的密度。缓存用于存储处理器经常用到的数据和指令,能够提高处理器的性能。但制造缓存的SRAM单元的密度低于英特尔的期望值,一个缓存单元需要6个晶体管,但只能存储1位信息。英特尔希望将存储1位信息的晶体管数量减少到1个。东芝和加州大学伯克利分校也在进行浮体单元晶体管的研究,但它们的技术有一定的限制。尽管取得了进展,英特尔还有一些障碍需要克服。(2006/12/13 CNET科技资讯网”)

 

新技术能提高飞机自动驾驶仪的准确性

 

科学家发明了一种能提高飞机上自动驾驶仪和飞行员之间交流的新计算机。尽管自动驾驶仪和飞行员都很少犯错误,但是有时候两者之间合作的不充分还是会导致失误。通常这只会造成短时间的混乱,但偶尔会发展成一场重大事故。
  来自Bath大学的Peter JohnsonRachid Hourizi教授利用工程和物理科学研究理事会的资金对他们的理论进行了测试,结果证明这些错误一般源自自动驾驶仪的受限制和低程度交流方式,而不是飞行员的过失。在目前使用的驾驶员座舱中,自动驾驶仪会提供给驾驶员目前飞机所处的状态(例如飞机正飞行在10000英尺高度)。而飞行员则需要根据这些情况计算下面要进行的操作。新型系统的界面给了自动驾驶仪更多计算工作,这使它和飞行员之间的交流更加清晰,从而减少错误的发生。这同时还能给予飞行员更多时间监控飞机的情况,保证飞机处于正常的状态。 Richid Hourizi教授表示:这种新型系统的界面能很清楚的表述下一步将要采取的行动以及目标,我们的系统无疑将自动驾驶仪和飞行员之间的交流提升到了一个更精确的高度科学家将他们的这些研究结果公布给了一些大公司以及组织,包括空中客车,QinetiqBAE Systems。他们的工作吸引了来自工业界的一些合同来帮助将他们的这些想法转化为实际成果,这一目标或许在十年内就能实现。(2006/12/18 “教育部科技发展中心”)

 

日本开发出可分离手机混合电磁波的技术

 

 日本一个研究小组模仿大脑在嘈杂环境中也能分辨特定声音的机制,开发出可精确分离手机混合电磁波的新技术。这项技术可大大提高手机通信的传输速度和清晰度。
  日本理化研究所和Chaosware公司日前共同发表新闻公报说,即使在许多人同时交谈的嘈杂环境中,人脑也能自然分辨出感兴趣的人发出的声音。该研究所脑科学综合研究中心的科研人员受此启发,长期致力于开发模仿人脑信息处理机制的信号分离技术——独立成分分析技术(ICA)。然而,传统的CDMA模式的手机电磁波对于独立成分分析技术来说,属于没有个性特征、难以分辨的声音。
  面对上述问题,理化研究所的科研人员想到了Chaosware公司开发的基于混沌理论的混沌CDMA模式,这种技术模式的电磁波对独立成分分析技术来说,属于个性鲜明、容易辨别的声音。科研人员进行了组合混沌CDMA模式和独立成分分析技术的实验,证明可以实现不同电磁波的精确分离。这样,在通话中,许多不必要的电磁波干扰就可以被过滤掉,手机传输速度和清晰度大大增加。
  据介绍,新技术一旦在实际中应用,CDMA模式手机的传输速度将从目前的每秒2兆位上升到100兆位。但是,新技术作为手机通信模式应用必须经过国际机构的标准认证,研究小组今后将联合手机通信运营商共同申报新技术,争取到2010年通过国际机构认证。(2006/12/16 “新华网”)

 

英国开发出用于生物降解塑料的新增塑剂

 

一项由英国政府部分资助的项目最近成功开发出一种生物降解塑料用增塑剂,用于薄膜和其他软包装用聚乳酸(PLA)中,可大幅改善PLA的力学性能。
  该项目得到英国政府可持续发展技术启动计划的支持,它使常规硬PLA的柔性得以改进,其延伸度可从原来的5%提高到320%。这类增塑剂可被生物降解,它们在产品中的用量为助剂的10%20%。这种改性剂基于PLA与聚乙烯乙二醇之间生成的嵌段共聚物。经过改性的PLA可在混合料中在2025天内消失。目前,该类助剂己实现工业化规模生产。(2006/12/13 “中创网”)

 

奥地利科研人员研制银行智能监控报警系统

 

为降低银行抢劫案的发案率,奥地利维也纳技术大学的科研人员正在研发一种可自动识别可疑行为并在必要时报警的智能监控系统。
  据奥地利新闻社报道,这种监控系统以计算机网络为平台,利用监视器捕捉银行内部情况画面,再通过智能识别技术和目标定位技术来监视处于非常规状态的移动对象,一旦通过对比计算发现被监视对象具有潜在危险,系统将自动发出安全警报。目前,这一系统的研发难点主要集中在对非常规行为的对比识别上,系统需要尽可能减少儿童等特殊群体引起的误报警。另外,强光变化、反光或对比度较弱导致计算机出现的影像识别错误也是需要解决的技术问题。据悉,这一系统有望在2008年推广使用。(2006/12/12 “新华网”)

 

 

 

 

 



 

 

 

 


 
上海大学科研处