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                       国内外最新科研动态

(总第34辑)

  
2007年06月29日

                                   

      

美国评选材料科学与工程领域史上50件大事

 

日前于美国佛罗里达州奥兰多市举行的美国矿物、金属与材料学会(TMS)年会上,揭晓了由《金属杂志》(JOM)评选的材料科学与工程领域历史上50项“最伟大的材料事件”,其中前10项分别为:

1.门捷列夫(Dmitri Mendeleev)设计出元素周期表(1864)。成为材料科学家和工程师普遍使用的参考工具。

2.埃及人首次熔炼铁(或许是作为铜精炼的一种副产品),微量的铁主要用于装饰或礼仪(约公元前3500)。揭开了将成为世界主导冶金材料的第一个制备秘密。

3.巴丁(J. Bardeen)、布拉顿(W. H. Brattain)和肖克利(W. Shockley)发明晶体管(1948)。成为所有现代电子学的基石和微芯片与计算机技术的基础。

4.伊朗西北部人发明了玻璃(约公元前2200)。成为第二种伟大的非金属工程材料(继陶瓷之后)。

5.列文虎克(Anton van Leeuwenhoek)制作出放大倍数超过200倍的光学显微镜(1668)。使人类能够研究肉眼无法看到的自然世界及其结构。

6.斯米顿(John Smeaton)发明了现代混凝土(水凝水泥)(1755)。成为当代的主导建筑材料。

7.南印度的金属业劳动者发展了坩埚炼钢(约公元前300)。生产出几百年后成为著名的“大马士革”剑钢的“伍兹钢”,激发了数代工匠、铁匠和冶金学家。

8.在现代土耳其周边,人们发现可以从孔雀石和蓝铜矿中萃取液体铜以及熔融的金属可铸成不同的形状(约公元前5000年)。成为冶金提取术开发地球矿物宝藏的手段。

9.劳厄(Max von Laue)发现晶体的X射线衍射(1912)。创建了表征晶体结构的方法,并启发了布拉格父子发展晶体衍射理论,深化了晶体结构与材料性能关系的理解。

10.贝西默(Henry Bessemer)申请了底吹酸性过程专利(1856年)。引领出廉价、大吨位炼钢时代,为运输业、建筑物和通用工业带来巨大进步。

评选出的50项“最伟大的材料事件”清楚地表明,材料及其相关科学与技术的发展对人类文明与社会进步作出的巨大贡献,以及材料科学与技术毋庸置疑的重要地位。在50项“最伟大的材料事件”中,材料制备技术及工艺占17项,新材料和新器件的发明占12项,提出新原理、新规律与揭示新结构、新现象占18项,先进仪器设备的发明占3项。

从这50项“最伟大的材料事件”中可以看出,古代材料与技术方面的重大事件大多出自中国、埃及、伊朗、印度和土耳其等东方国家,包括炼铁术、炼钢术、铜提取术及炼铜术、铁铸造技术、玻璃的发明等。中国古代金属业劳动者开发的铁铸造工艺和制陶艺人使用高岭土制备首批精细陶瓷榜上有名。然而,近代材料发展中的重大事件(1900年后)几乎全部由美、英、德等西方科学家与发明家包揽,表明西方工业发达国家主导着近代材料科学与工程的发展。(2007/06/21 “中科院金属研究所

 

强流质子加速器在我国研制成功

 

据报道,我国科学家近日研发成功强流质子加速器,将使我国核电燃料的使用率成百倍地提高。日前,专家组对它进行了鉴定,测量结果表明,它的各项技术指标在世界同类加速器中排名第二。强流质子加速器是洁净核能发电中的最关键部件,利用它驱动的核电站不仅核燃料使用率能大幅提高,安全系数也可以几百倍地提升。中科院高能物理所加速器中心副主任傅世年:常规核反应堆核燃料的使用率是比较低的,只有百分之零点几,通过质子加速器驱动的洁净核能系统,可以把使用率提高到90%以上。而且它具有更高的安全性,加速器的质子数一断,这个反应堆,就会终止运行,也就是千分之一秒,比眨眼还快。我国是核电燃料资源比较贫乏的国家,强流质子加速器的研制成功相当于极大丰富了我国可利用的核资源。(2007/06/24 “中国科技信息网站”)

 

厦大研究老年痴呆症获重大突破

 

日前,厦门大学生物医学研究院许华曦教授和张云武教授关于老年痴呆症的研究成果比较深入地揭示了老年痴呆症和癌症之间的联系,对这两个热门领域的研究都将产生巨大的影响,具有重要的生理意义和对疾病治疗的指导作用。据报道,两位教授的研究成果比较详细地阐明了AICDPS/gamma分泌酶活性能够下调EGFR这一重要的肿瘤相关基因的表达,为治疗癌症开辟了一条崭新的途径。据悉,记者请教了厦大生物医学研究院的相关负责人,这位负责人说,以他的理解,人们目前面临的矛盾是:要治疗老年痴呆症,就要抑制gamma分泌酶,但是,抑制了gamma分泌酶,就有可能增加病人患癌症的可能,所以,大家都在寻找方法,即能培育一种酶,使它能在大脑治疗中起作用,但是,不在神经中起作用,说白一点,能治疗老年痴呆症,但是,又不会增加引起其他疾病的几率。两位教授可能是在这方面取得一定成果。这项研究成果目前已被《美国科学院院刊》收录并发表。(2007/06/19 “中国生物技术信息网站”)

 

 

台湾发布全球首张沙波病毒G5型立体影像

 

台湾中山大学日前发表全球第一张沙波病毒(sapovirusG5型立体影像,对于目前医界研究并不透彻的沙波病毒致病机理,病毒立体影像的建立可以协助医界研究治疗之道。据报道,研究人员是以冷冻电子显微镜(cryo-EM)与立体影像重组(3Dimagereconstruction)的方式,获得沙波病毒G1型与G5型的立体影像,其中G5型是全球首张立体影像。目前全世界对于沙波病毒的研究并不多,发生率和盛行率并不清楚,病毒所引起的腹泻和呕吐的确切机制也不清楚。沙波病毒立体影像的建立可帮助医界研制疫苗与抗体,并可用于研究病毒的传染途径及致病机转,未来将有效预防由病毒引起的腹泻、呕吐等症状。林全信提到,脱水是沙波病毒腹泻致死的主要死因,因此对于儿童及病情较重者需住院对症治疗,包括补充液体、电解质等治疗措施,以及采取心肺功能支持疗法。被感染者虽然会感到严重的不适,但除了婴幼儿、老人和免疫功能不足者,只要能适当的补充流失的水分,给予支持性治疗,症状都能在数天内改善。(2007/06/22 “中国台湾网”)

 

高原旱地氮肥施用研究取得重大成果

 

近日,西北农林科技大学博士生导师李生秀教授主持完成的国家科技项目“黄土高原旱地土壤氮素循环与氮肥合理施用理论和技术研究”成果通过了陕西省科技厅组织的科技成果鉴定。据了解,项目组立足我国西北黄土高原地区,通过大量、长期的田间和室内试验,对土壤有机氮矿化,铵态氮矿物固定、固定铵的生物有效性等技术进行了深入、系统的研究,经过40多年的艰苦探索和坚持不懈的努力,终于取得了可喜的成果:一是提出了采用淋洗硝态氮或耗竭硝态氮后评价土壤可矿化氮的测定方法;建立了区分农田水分蒸发和作物群体蒸腾的覆膜-建模方法;根据固定铵在高温下易于释放,建立了“低温加热”代替振荡过程的方法;证明了测定固定铵的Silvo-BremnerMogilevkina方法更有理论上的合理性;提出了用植物吸收的15N与微生物固持15N比率评价微生物固持氮对植物的相对有效性;改进了测定氨态氮素挥发的田间通气法和瞬间密闭收集法。二是证明了固定态铵在100mgkg-1以上的土壤,用凯氏法测定的全氮不能完全包括土壤中的固定态铵;测定了全国35种土壤的粘土矿物,确证固定铵与21型粘土矿物密切相关;固定铵与土壤颗粒之间的关系,只有在粘土矿物一致的条件下才能成立;证明短期通气培养过程中可矿化氮主要来自酸解氨基酸态氮和酸解氨态氮,而在淹水培养中主要来自酸解氨基酸态氮;发现土壤剖面累积的高量硝态氮是影响土壤可矿化氮测定结果的主要因素;发现覆盖栽培改善土壤水分状况,增加N2O排放量和有机质矿化,也能增加矿质氮在土壤中的残留和淋失风险。三是研制出新的植物氨挥发捕获装置,提高了氨吸收效率和测定准确度;证明了植物生长期间能挥发损失气体氮素,氨是主体,N2O数量甚微。提出的植物硝态氮的研磨浸提法,便于操作,适用于大量新鲜植物样品快速处理和准确分析;证明了累积硝态氮是蔬菜和禾谷类作物的共性,营养生长旺期是累积主要时期;采用铵硝态氮等量供应培养液,在作物有均等机会选择铵、硝态氮的条件下,证明作物不同阶段对铵、硝态氮偏好不一;发现了水分胁迫条件下,合理施氮可提高根系活力,改善植物的氮代谢机能,增强了对干旱的适应能力;证明水分、养分胁迫对作物生育影响有阶段性和双重性,早期胁迫一般易于补偿,后期胁迫补偿效果减小,甚至无效。提出了水培营养液中适量增加铵态氮、设施栽培中补给CO2,降低蔬菜硝酸盐累积的途径。四是采用覆膜集水、适氮、低密措施,小麦和玉米水分利用效率分别达到2224.4kg/(ha.mm),为旱地水分养分高效利用提供了技术支撑;提出氮肥应和有机肥配合施用,氮磷肥配合施用,磷肥和有机肥分开施用的原则;提出根据土壤供磷水平施用氮肥的比例和指标;提出小麦在施氮同时注意施磷,玉米施氮不施磷;提出根据土壤1m深土层硝态氮累积量施用氮肥的指标;提出了根据氮素矿化势和作物生长期间的土壤水分和温度估计作物生长期间矿化氮的数量;提出了氮肥深施和与耕层土壤混合施用的应用条件。(2007/06/24 《科技日报》)

 

科学家发现水稻黄绿叶突变基因

 

南京农业大学水稻研究所等单位的科研人员通过数年研究,从分子水平揭示了引起水稻黄绿叶突变性状的机理。这一成果近日发表在《植物生理》杂志上。据论文第一作者、南京农业大学吴自明介绍,水稻黄绿叶突变体ygl1是栽培稻品种“镇恢249”自然突变体。该突变体与野生型叶片颜色相比,幼苗为黄色,易与正常幼苗区分,且不受环境影响;中后期缓慢变绿,后期叶色接近野生型。虽然ygl1突变体生长量和单穗重较野生型低,但分蘖能力增强,成穗率增高,熟期适中,产量达到每公顷6.759吨(亩产900.12斤),因而具有较大的研究利用价值。要把水稻黄绿叶突变体ygl1应用到生产上,首先就要找到导致叶绿素发生突变的基因。为此,研究人员的这一发现为水稻高光效生理研究和水稻黄绿叶突变体ygl1在生产上的应用提供了理论依据。比如,在良种繁育和杂交育种实践中,可以通过转基因的方法将ygl1黄绿叶基因导入光()敏两用核不育系当中,利用叶色变异作为标记性状,不但可以测定水稻种子纯度,大大降低田间检测种子纯度的成本和时间,还可在苗期去杂,克服光(温)敏核不育系在制种时常见的由于温度变化而造成育性恢复所带来的杂交稻产量下降的损失。(2007/06/20 《科技日报》)

 

东华大学研发出世界最强纤维

 

近日,东华大学化纤所与中纺投资公司合作,批量纺出强度最高的纤维--高强高模聚乙烯纤维,打破美国和荷兰长期对这一技术的垄断。目前,化纤所课题组又启动两项高强纤维新项目。据介绍,高强高模聚乙烯纤维的强度极高,如果用一把不锈钢剪刀剪它,在连续剪一分钟后刀口会钝化。该纤维可用于制造高强度绳缆、织物防弹服、防弹头盔等产品,在航空航天、国防军工、农业、海洋开发及其他领域应用前景广阔。同时,这种纤维具有轻质、耐腐蚀、耐光、耐疲劳等优良性能,由它制成的防弹服重量比传统防弹衣更加轻薄,防弹性能更高。据介绍,这种纤维目前全球年产量仅8000吨,是世界范围内的稀缺物资。我国年产量可达1000余吨,每年出口收入超过2亿元。据悉,课题组人员历时20多年,逐步攻克从纺丝到拉伸工艺一系列技术难题,并全部采用国内市场上能采购的国产原料,实现产品全国产化。另据悉,东华大学化纤所近日又将目标瞄准高强芳纶和PBO纤维。这两种纤维耐高温性能极强,目前仅有美国和日本能够生产,此项目本月将进入中试阶段。 (2007/06/24 《科学时报》)

 

哈工大在国际机器人足球大赛中夺冠

 

在614日至17日在美国旧金山举办的第十二届国际机器人足球联盟(FIRA)世界杯机器人大赛中,哈尔滨工业大学机器人足球研究中心推出基于全局视觉的类人型机器人足球系统,获得了该项目的世界杯冠军。据悉,哈尔滨工业大学机器人足球研究中心经过10多年的研究,已经从轮式足球机器人发展到两足类人型足球机器人,并且经过两年多的类人型机器人的复杂运动规划技术的研究,推出了33类人型机器人足球比赛系统。类人型机器人足球系统的最大特点是:第一,用全局视觉系统可以认识周围环境,并通过行为决策系统在无人状态下进行足球比赛;第二,每个机器人都具有复杂运动规划功能,即机器人不但用两条腿自如地踢球,而且还通过自动起立功能,当机器人跌倒时能自动站起来继续进行比赛,甚至为了抢球还能做到两条腿叉开等复杂动作;第三,机器人之间的互相合作与协调是通过每个机器人上搭载的无线通信网络完成的。(2007/06/22 “科技部网站”)

 

我国体细胞技术乙肝治疗获得成功

 

目前,经解放军261医院联合国内多家科研单位刻苦攻关,一种不用药物、也不用手术的全新乙肝治疗模式--高通量的乙肝病毒基因突变检测、体细胞疗法体系、可视化的生物芯片疗效评估体系近日在临床上获得成功,并向全国推广。据介绍,目前,常规的西药和中药是通过持续抑制乙肝病毒的复制、清除或减轻肝脏的炎症而阻延疾病进展,很难从根本上去除病毒。“体细胞技术”则完全摆脱了药物治病的概念,治疗中不使用任何药物。它是从患者体内采集出单核细胞,进行体外特殊培养,使其发育成树突细胞并大量扩增后,再回输患者体内,这些经过培养的自体细胞,专门攻击杀伤乙肝病毒,却不会伤及正常肝细胞。(2007/06/20 《科技日报》)

 

我国成功研制抗痴呆新型中药

 

近日,军事医学科学院放射与辐射医学研究所同英国植物制药公司科技人员成功研制了具有自主知识产权的抗痴呆创新中药NJS,并已在美国、韩国等国家获得专利授权。据悉,这种代号为“NJS”的新型抗痴呆中药已完成全部临床前研究。据介绍,NJS是从传统中药的甾体皂苷类化合物中发现的。实验室研究表明,该化合物可显著改善多种痴呆动物模型的学习记忆功能、增加脑源性神经生长因子的表达。里斯对NJS的实验室结果表示“十分兴奋”。“临床前研究的数据为产品的国际开发奠定了良好的基础,我对产品的前景十分乐观。” (2007/06/23 “新华网”)

 

动物所昆虫进化生态学研究取得重要成果

 

中国科学院动物研究所康乐研究员领导的研究组,目前在昆虫特有蛋白的鉴定中取得突破性进展。该研究组通过分析完全变态与不完全变态昆虫的基因组信息,并与其他真核生物的基因组信息进行比较,鉴定出51种昆虫特有蛋白,包括与环境胁迫和感受刺激相关的蛋白、表皮蛋白和气味结合蛋白等,揭示了昆虫在环境适应与信息交流方面的独特特征。相关论文发表在BMC Genomics上。这项研究的对象包括不完全变态的飞蝗,完全变态的果蝇、蜜蜂、埃及伊蚊和家蚕的基因组信息,并与主要的真核生物真菌、线虫、小鼠和人类的基因组进行了细致的比较。该研究组成功鉴定了51种昆虫特有蛋白,其中许多是昆虫的表皮蛋白和气味结合蛋白。表皮蛋白与昆虫的蜕皮、变态等重要生理过程密切相关,而气味结合蛋白在昆虫寻找食物与配偶的过程中发挥重要作用,说明在昆虫的进化与分化过程中,对环境的适应与交流对于塑造昆虫的形态与生理特征起到了关键的作用。这项研究向世人揭示,昆虫尽管有着丰富多彩的外形和迥异的习性,但是造成这种多样性的原因,并不像人们原来认识的那样,即以为原因是昆虫拥有多样化的蛋白。对这些蛋白的基因进行KaKs分析发现,大多数昆虫特有蛋白有很低的KaKs值,说明这些蛋白在进化过程中突变率低,能够为昆虫提供稳定的蛋白质组成。研究中通过比对发现,昆虫特有蛋白的基因序列具有较少的冗余,可能也为昆虫提供了优于其他真核生物的环境适应优势。既比较稳定,也比较善于适应环境,昆虫的特有蛋白确实很有趣。对其功能的进一步验证,有助于科学家推测昆虫亿万年来在基因组与蛋白质组方面的进化过程。该项研究证明,昆虫生命形式的多样性并不是通过增加大量不同的基因实现的。(2007/06/21 “中科院网站”)

 

台湾培育出首只冷冻胚水鹿

 

台湾当局“农委会”畜产试验所日前宣布,岛内第一头经冷冻胚胎繁殖技术产下的水鹿,已在4月中旬诞生。由此,日后有望大量培育优良鹿只,增加鹿茸产量。据台湾《联合报》报道,这只水鹿是由2006年冷冻胚移植于代理孕母子宫致其怀孕257天而产下。这只小水鹿名叫“小璐”,因为“璐”与“鹿”同音,而且这个字的意思是“宝石美玉”,象征它的珍贵。据悉,岛内目前只有2.1万头鹿,而每两新鲜鹿茸的市价高达1000多元(新台币),市场需求量很大。以往只能靠自然交配繁殖,每头母鹿每年只能生一只小鹿,所以繁殖速度、品种改良都极为缓慢。为改善水鹿品种,畜产试验所近年着手台湾水鹿的人工生殖技术。2005年全台第一头以人工授精方式孕育的小水鹿诞生。随后研究人员进一步研发水鹿胚胎移置技术,以药物刺激优良品种母鹿一次排卵十多枚,受精之后再将这些胚胎移入“代理孕母”的子宫内。畜产试验所表示,未来通过人工繁殖技术,可以大量取用优质的水鹿受精胚胎,经由代理孕母分娩,使得水鹿数量与质量大幅提升。(2007/06/21 “中新网”)

 

我国第二台6000米自治水下机器人CR-02通过验收

 

近日,中国大洋协会办公室在青岛主持召开了“CR-026000米自治水下机器人研究与开发课题验收会。据悉,“CR-02”除具有“CR-01”的功能外,还具有更好的机动性能,并具有对洋底微地形地貌进行探测和对洋底地形的跟踪能力和爬坡能力,使“CR-02”具备进行多种深海资源调查的能力。“CR-02”机器人使用了双电机对转桨推力器,提高了纵垂面运动的机动性;研制了非同轴的对转螺旋桨。通过对推进器进行合理布局,提高了潜水器的操纵性,使“CR-02”在复杂海底安全航行的能力得到提高,避碰与爬坡的能力得到增强。项目组研制成功了“CR-02”半物理数字虚拟仿真平台,为安全、便捷地进行深海应用奠定了基础;研制成功了全新型的测深侧扫声纳系统,使“CR-02”具有进行地形地貌探测和浅地层剖面能力。 (2007/06/22 “中科院网站”)

 

 

干涉成像光谱技术通过鉴定

 

近日,由中科院西安光学精密机械研究所承担的“干涉成像光谱技术”项目通过成果鉴定。鉴定专家认为,其研究成果不但具有原始理论创新和关键技术突破,而且成功应用于农业信息化工程、遥感等领域,其中大孔径静态干涉成像光谱技术处于国际领先水平,已作为我国“嫦娥一号”探月卫星的有效载荷。据介绍,该项目提出了具有时空联合调制特点的“大孔径静态干涉成像光谱仪”(LASIS)原理,并研制成功了空间调制干涉成像光谱仪(SMIFTS),蕴含多项理论创新和技术突破,具有原创性,填补了国内空白,充分体现了干涉成像光谱仪的高通量、高稳定度、高灵敏度等优点,在国际上开辟和引领了干涉成像光谱技术研究的新方向。据悉,利用该项目成果研制的相关仪器已进入实际应用。据悉,中科院遥感应用研究所的应用结果表明,“该技术在植被分类、土壤分类、地物分类等领域均发挥了重要的作用,取得了很好的应用效果”。陕西历史文化遗产保护科学研究中心的应用结果表明,“该技术在文物修复保护、文物原貌鉴定测试中发挥了关键作用,解决了文物保护过程中材料变化的检测难题”。据介绍,干涉成像光谱仪可以同时获取目标的“形影信息”和“光谱信息”,在空间遥感探测方面具有不可替代的优势。由于该技术融成像探测技术与光谱探测技术于一体,能在连续光谱段上对同一目标同时成像,可直接反映出被观测物体的几何特征和光谱特征,从而了解物体表面的物质成分,在土地资源调查、林业遥感、环境监测、农业应用、灾害监测、空间环境和天文学等领域具有重要的应用价值。(2007/06/20 《科学时报》)

 

用马铃薯炼“汽油”

 

近日,从东方科技论坛获悉,中科院上海有机化学所日前与甘肃省科技厅、甘肃定西市政府签订战略合作协议,共同研发“马铃薯一体化生物炼制技术”,并在当地建立产业化示范基地。据介绍,这一合作意义重大。石油会枯竭这一事实,让科学家把目光瞄准了各种生物质原料;而包括塑料在内的各种材料,其来源也越来越多地依靠生物质原料,而非污染环境的化石原料。该所所长姜标表示,“从生产燃料乙醇的成本来看,马铃薯目前也优于玉米。”选中研发对象后,上海科研人员又提出了研发思路:把马铃薯生物精炼当作系统工程,从育种、栽培、收获、运输到工厂发酵、废渣余能的利用要环环相扣,使整体利用技术得到全面的提高。在这一工程中,马铃薯会生成燃料乙醇、乙烯、乳酸等多种物质,最终转化为包装材料、工程塑料、纺织品、香料等产品。其中,用马铃薯炼制的燃料乙醇堪称“马铃薯汽油”,因为与“玉米汽油”一样,它们都是汽油的替代品,而且是清洁的可再生能源。针对全球变暖的严峻形势,从马铃薯中提取燃料替代部分汽油,还能减少温室气体的排放,推动我国经济的可持续发展。(2007/06/21 《新闻晚报》)

 

科学家称压力和饥饿能使人长寿

 

从事长寿现象研究的西方科学家们制定出了人类长命和幸福生活所必须遵循的“戒律”。科学家们称,要想长寿和幸福快乐地生活,就必须让自己有一个积极、充足活力的生活方式,当然这里面经常性的体育锻炼和适当的精神压力。据研究人员称,短暂的紧张、饥饿和一定程度的贫困都会活化人的生命力并可延长生命期限。科学家对这一问题的解释是:人的机体遭遇适量的负面影响反而有利于机体组织自然修复能力的强化。只要这种负面影响不是非常严重,那么它便可以促发一种“超级补偿”来修复其它伤害,稍有“返老还童”之功效。然而,研究人员目前面临一个重要问题是“这种负面影响‘剂量’达到什么标准时才会给我们带来正面的、良好的效能呢?”研究人员对家鼠进行的实验结果显示,如果限制家鼠的实际所需的食物供给量,那么其寿命可增加30%。削减食物供应量以延长寿命的做法具有一定的理论基础,即我们的机体组织需要消化的东西越多,其形成的有害自由基也就会越多。另外一个非常重要的长寿因素就是积极的社会生活和婚姻生活。科学家们的统计资料显示,对于现代男性来说,家庭关系能够让其寿命延长7年,同时也让女性延寿2年。改变生活环境和居住地也是延长寿命的一个关键因素。另外,科学家们还建议适量饮酒和从事一些狂热的游戏,但不要过度。还有,经常让自己的脑子工作工作,如猜谜、收藏和休闲散步等。但不要忘了经常去听取医生的建议。另外,专家们还建议人们经常从事一些具有冒险性和能为自己施加精神压力的工作。这并不需要太多的付出,在我们的日常生活中,这些要求完全可能通过旅行和学习外语来替代。(2007/06/18 “中国科技信息网站”)

 

基因变异是抗药性增强一大因素

 

过去几年来,流感病毒对抗病毒药物金刚烷胺的抗药性从2%增加到了90%。美国科学家研究发现,这一现象背后的原因可能与人们原先认为的不同,通过谨慎用药预防抗药性的策略并不总是有效。为了弄清楚这种现象,科学家对来自世界多个地区的流感病毒样本的基因组进行分析。结果发现,他们研究的所有金刚烷胺抗药性事例都是由同一个基因变异导致,这种变异使病毒得以逃过人体免疫系统的侦测。假如抗药性是滥用药物所致,人们应该从不同抗药毒株中发现多种导致抗药性的基因变异,而不是只有一种。科学家认为,这个特定的基因变异与药物无关,它诞生的初衷是为了对付人体免疫系统,针对金刚烷胺的抗药性只是一个“副产品”。有关论文发表在《分子生物学与进化》杂志上。对许多病原体来说,滥用药物仍然是它们产生抗药性的重要原因。不过这项新研究提醒人们,还有别的因素也在抗药性背后起作用,认识这些因素有助于更好地预防和控制流行病。(2007/06/21 《科技日报》)

 

乳腺癌基因也可遗传自父亲

 

美国的一项最新研究结果显示,女性的乳腺癌基因也可遗传自父亲。研究人员表示在患遗传性乳腺癌女性当中,有一半是从父亲而不是母亲那里遗传的。但假如父亲没有女性亲属患乳腺癌,故障基因就可能无声无息地一代一代传下去而不引起癌症。男性也会患遗传性乳腺癌,但不常见。《美国医学会杂志》周刊日前发表的研究报告分析了30650岁之前患乳腺癌的女性的基因检测结果。这些患者都没有乳腺癌或卵巢癌家族史。在有众多女性亲戚的患者中,约5%的人有BRCA基因突变。但在45岁以上(乳腺癌高发年龄段)、姐姐和姑姑极少(两个以下)的患者当中,约14%的人有BRCA1BRCA2基因突变。这说明,这些癌症患者不知道自己有基因突变是因为家族中极少有女性显示出癌症风险。(2007/06/22 “新华网”)

 

日科学家发现控制生物钟的遗传基因

 

日前,日本理化学研究所与九州大学、国立遗传学研究所、美国德克萨斯农业大学等合作,在猩猩蝇生物钟系统中发现了控制生物钟的遗传基因,并以小说“AClockworkOrange”命名。新遗传基因不仅控制基因本身,还控制其他生物钟遗传基因。该成果将于71日发表在美国《基因与进化》杂志上。人体内也存在类似的遗传基因,该基因的发现对了解人体内生物钟系统具有重要作用。如了解人体内生物钟机制,则可针对性地对节奏性疾病进行预防和开发治疗药品、医疗技术。睡眠、饮食、运动等生活规律由生物钟所控制。生物钟紊乱,不仅生活发生变化,还会引发失眠、忧郁症等各种规律障碍。一般认为,生物钟周期为24小时,由遗传基因起作用组成了规律性网络系统。生物钟由约20个左右的复制因子蛋白质为中心形成。但由于生物钟组成复杂,仍然无法了解其全貌。据悉,研究小组在对具有简单生物钟结构的猩猩蝇进行试验时,发现了能够控制各种生物时钟遗传基因的特定遗传基因。哺乳类的生物钟机构较为复杂,但与猩猩蝇生物钟系统具有共同的起源。首先,研究小组利用得到的研究数据在猩猩蝇头部24小时周期规律内发现了200个遗传基因,然后利用其中制作成功的137个变异体,运用体内核糖核酸干扰对猩猩蝇体内生物钟系统进行机能抑制处理,发现了5个生物钟遗传基因。最后使用芯片堆叠技术,发现其中一个遗传基因对生物钟影响最大,不但控制自身,还能够控制其他生物钟遗传基因。(2007/06/21 《科技日报》)

 

《科学》:兄弟姐妹中老大智商最高

 

近日,挪威奥斯陆大学(University of Oslo)的Petter Kristensen和挪威武装军队医学服务机构(Norwegian Armed Forces Medical Services)的Tor Bjerkedal对挪威青少年进行的一项最新研究显示,兄弟姐妹之中老大的智商最高,他们的IQ测试得分往往比弟弟妹妹们高出2.3分。科学家认为,这一现象并非源于生理因素,而是所谓的“家庭动力学”的结果。相关论文发表在近日的《科学》杂志上。据了解,在最新的研究中,研究人员对241310名挪威青少年进行了研究,他们的年龄都是1819岁,很适合进行智商检测。研究人员发现,头胎孩子的平均IQ得分超过了103,而第二胎孩子仅超过100,第三胎约为99。然而,由于老大夭折而“晋升”成为老大的孩子,他们的平均IQ得分也能达到103。研究人员在另一项单独分析研究中发现,这一总体趋势也适用于单个家庭,也就是说先出生的孩子智商更高。这项单独研究将发表在近期的《智力》(Intelligence)杂志上。究竟是什么造成了同胞间的智商差异呢?Kristensen认为,这是家庭和社会因素造成的。美国加州大学伯克利分校的Frank Sulloway表示,该研究结果并不能说明家庭中较小的孩子一定会受到智力较低的不良影响。 (2007/06/22 “科学网 ”)

 

生气时做出的决定更明智

 

日前,美国加利福尼亚大学的心理学家卫斯里与他的同事黛安设计了三个不同的试验来观察生气后人的判断力都会受到怎样的影响。在第一个试验里,研究人员将受试者随机分为两组,然后激怒其中一组受试者,而另一组不作任何处理。其后,要求两组受试者就一份相同的论证材料进行分析,对论点作出判断。结果发现,生气的受试者对待问题更具识别力,更倾向于强有力的论点。接着,研究人员对两组受试者又进行了第二轮试验,要求他们对刚才所给材料的论证机构进行判断。结果表明,生气的受试者在此问题上亦具有更好的分析能力。经过以上两轮的试验,研究人员挑选出那些不太善于作出理性抉择的受试者,采用不同的论证材料进行了第三次试验。结果再一次证实,生气可以使一个典型的缺乏逻辑判断力的人更具有理性。这一试验结果和论点全文被刊载在最近一期的《人格与社会心理学公报》(Personality and Social Psychology Bulletin)上。研究人员认为,生气更易使人注重事实真相,而忽略那些可能会干扰人们分析的不相关因素,同时也会调动整个机体的力量,激发人们采取正确行动的潜力,从而有效地提高分析判断能力。(2007/06/24 《广州日报》)

 

倾诉减轻痛苦有科学依据

 

美国洛杉矶南加州大学研究员的研究人员日前表示,他们的研究显示,倾诉自己的负面感受不仅可以减弱负责处理恐惧、惊慌等强烈情感的大脑组织的反应,还可以激活负责控制情绪冲动的大脑区域,从而有助于减轻悲伤和愤怒。据报道,研究人员在近日出版的《心理学》杂志上发表报告说,他和同事把年龄在18岁到36岁之间的18名女性和12名男性作为研究对象,把一些表现出强烈情感的人类面孔的照片摆放他们面前,并扫描他们的大脑活动情况。研究人员要求这些人把自己的感受用“悲伤”和“愤怒”之类的词语加以概括,或者从诸如“萨莉/哈里”这样一对能明显区分出男女的人名中挑出一个来匹配照片上的面孔。研究人员发现,当人们把“愤怒”之类的词语同一张愤怒的面孔联系起来时,负责处理恐惧、惊慌等强烈情感的大脑组织“杏仁体”所作出的反应就会减弱。同时,负责控制情绪冲动的大脑“右腹外侧前额叶皮层”被激活了。研究人员说:“当你为照片选择了一个表示情绪的词语而不是一个人名时,整个大脑就只有这一个区域会变得更加兴奋。” (2007/06/22 “新华网”)

 

哺乳动物的繁盛与恐龙的灭绝紧密相关

 

长久以来,科学家对于是否恐龙的灭绝造就了今日哺乳动物的繁盛一直争论不休。三个月前,一份大范围的DNA分析(参见更多阅读)表明,哺乳动物是在恐龙灭绝很久以后才繁盛起来的。然而,发表于621日《自然》杂志上的一篇论文却提出了不同的观点。文章作者在分析现存和已灭绝哺乳动物(化石)的牙齿、颌以及其它身体特征后认为,哺乳动物的繁盛与恐龙的灭绝紧密相关。哺乳动物中有90%是依靠子宫来滋养胎儿,这些哺乳动物被称为胎盘哺乳动物(placental mammal)。弄清它们的进化路线对于理解整个哺乳类动物的进化至关重要。该项研究由来自美国匹兹堡卡内基自然历史博物馆(Carnegie Museum of Natural History in Pittsburgh)的古生物学家John Wible主持。他和他的同事于1997年发掘了一个类鼩哺乳动物的颌以及部分的脊椎、肋骨、头骨以及四肢骨化石,其后他们将其命名为Maelestes gobiensis。通过对比新化石与其它68种标本的诸如牙齿的形状与数量等400余种形态学特征,他们成功地将这一年代在73百万年前的哺乳动物加入了囊括胎盘哺乳动物的真哺乳亚纲动物的进化树(Eutherian evolutionary tree)。新的证据使John Wible不得不重新画了进化树。在新的进化树里,最初的胎盘哺乳动物出现于大约65百万年前,而不是如一些分子证据所表明的1亿年前甚至更远。另外,新的进化树还表明,最初的哺乳动物很快就分化成了现代的族群,时间接近于恐龙的灭绝期。Wible认为,不论是分子证据还是化石研究均有它们的缺点,而他对自己的通过分析大量标本的大量特征而得来的进化树则充满了信心。这一研究同时也在其他方面修订了哺乳类动物的进化史。比如,胎盘哺乳动物并不能被截然地分为四大类。其次,新的进化树表明胎盘哺乳动物起源于北半球,而不是如一些分子生物学家认为的起源于南半球。(2007/06/21 《新民晚报》)

 

科学家找到用水果制造高能燃料方法

 

据报道,美国科学家表示,苹果和桔子水果中所含的糖可以转化成一种新型的低碳汽车燃料。这些科学家在《自然》杂志中写道,这种用果糖制造的燃料比乙醇所含的能量更足。在另一项英国有关生物燃料的研究中,科学家发现包括塑料口袋在内的废品都可加工成生物柴油燃料。生物燃料(由农作物制造而成)评论家表示,用这种方法产生燃料将抬高粮食的价格。科学家表示,人们可以直接从水果和农作物中获得果糖,或者用葡萄糖制造果糖。但是目前还需要进行更多研究,以查明这种新燃料对环境的影响。英国研究人员表示,现在他们不仅可以用棕榈油制造生物柴油,还可以利用木头、种子和塑料袋等一系列材料制造该燃料。这个过程被称作生物液化(biomass to liquid),专家表示,不出6年,英国30%的柴油需求将由这个来源提供。英国国家非粮食作物中心的杰里米•唐明森表示,这种生物燃料的下一代不仅能为动力车提供能源,它还将有其它更多用途。(2007/06/22 “新浪科技”)

 

人体排泄物有望成未来生物能源的重要来源

 

据英国《卫报》报道,科学家日前表示,英国未来的能源需求可能通过将如木材、塑料袋甚至人体排泄物这样的废物转化为运输用燃料来解决。第二代生物能源用如麦秆这样的农业废料作原料,也可能用如柳树这样的能源作物作原料。这还不会引起目前围绕绿色能源的一些争议。科学家说,覆盖全国的废物转化网络将为英国的汽车提供三分之一的能源,大量减少温室气体的排放量。英国非粮食作物中心负责人Jeremy Tomkinson博士说,这样的第二代生物能源解决了人们对粮食生产和砍伐森林的担忧,因为它们不会争抢农作物,也不需要额外的土地。另据报道,加拿大Dynamotive能源公司的科学家已经用不同的技术将人体排泄物转化成了生物油,目前正在考虑能够商业化生产的方法。 (2007/06/22 “中新网”)

 

日本自旋晶体管基础实验获得成功

 

据报道,日本大阪大学教授铃木义茂领导的研究小组宣布,他们成功完成了自旋晶体管的基础实验,朝着最终制成这种同时具备记忆和运算功能的电子元件又迈进了一步。根据研究人员目前的设想,自旋晶体管将是一种输出电压依赖于电子自旋方向的器件,采用自旋晶体管特别有利于电路微型化。铃木义茂的研究小组在实验中使碳原子在该元件必备的薄膜上呈六边形分布,成功地令自旋方向一致的电子在室温下流入薄膜,并且实现了对电子流的控制,而之前他们利用金属原子和半导体进行的实验都未成功。目前电脑的动态随机存储器一般是用半导体制成,在断电后其存储的数据就会消失,系统重新启动时需要从硬盘重新载入数据,相当耗时。如果用自旋晶体管制作动态随机存储器,可以在断电后依然保存数据,从而大幅缩短电脑启动时间。自旋晶体管要投入实用必须解决一系列问题,比如该元件能否在室温下工作;能否形成自旋方向一致的电子流;给自旋晶体管施加电场后,能否实现对电子流的控制等。(2007/06/21 “新华网”)

 

美制成类似壁虎脚底的黏合材料

 

据悉,不久前,美国阿克伦大学和伦塞勒理工学院的研究人员利用碳纳米管研制出一种黏合材料,据称比壁虎脚底还要“黏”。壁虎的脚底有数十万根极其微小的细毛,“飞檐走壁”时壁虎就是靠这些细毛与物体表面分子产生的黏合作用。研究人员表示,他们仿照壁虎的脚底,把用碳纳米管材料制成毛状物覆盖到聚合物表面,最终研制出一种柔软的贴片,可以反复粘贴、扯下,而且性能比壁虎脚底更胜一筹,黏合时的力量是壁虎脚底的4倍。联合研究小组认为,这种新型黏合材料由于其强劲的黏附力和反复使用等特点,有望得到广泛应用。比如使机器人的脚底更适于攀岩,制作能被反复使用的新型橡皮膏等。(2007/06/19 “新华社”)

 

荷兰制成最小超导量子干涉仪

 

据报道,荷兰特文特大学的研究人员最近制造出目前世界上最小的超导量子干涉仪,可以用来提高未来量子干涉仪显微镜的分辨能力。超导量子干涉仪是应用超导量子化原理制成的超高灵敏度磁传感器,可检测出非常微弱的磁场。据报道,研究人员说,他们研制出目前世界上最小的超导量子干涉仪,直径只有约180纳米。这种仪器由金属铌制成,铌冷却到零下26385摄氏度时就能显示超导性。报道说,先前的纳米超导量子干涉仪只能“记录”约一平方微米面积内的磁通量,而荷兰研究人员制造的超导量子干涉仪可用来检测几百分之一平方微米面积内的磁通量。据介绍,超导量子干涉仪显微镜是通过一个小型超导量子干涉仪检测取样,量子干涉仪越精密,显微镜的性能就会越出色。(2007/06/20 “新华社”)

 

超导电动飞机发动机有望问世

 

美国佛罗里达州立大学、乔治亚理工学院和美国宇航局的科学家在近期出版的《超导科技》杂志上称,他们有能力制造出比普通航空发动机体积更小的、可以用作航空推进装置的超导电机和发电机。科学家们认为,超导电机可以作为这种替代动力装置,原因是超导体没有电阻的损失,可以作为新型飞行动力装置的有效部件。研究人员认为,要制造电动飞机,就需要其推力装置功率大,重量轻而且结构紧凑。使用现有的技术,普通电机无法满足以上需求,因为如使用常规电机,常规磁铁的重量就是一般喷气发动机的5倍,相比起来,还没有燃油发动机效率高。而超导电动机可以做得重量轻、能效高,在相同重量和相同能量输入下,它产生的扭矩是普通电机的3倍。此外,电动飞机的噪音远比一般喷气机的小。普通喷气机的噪音主要是来自于燃油燃烧发出的噪音。然而,超导磁铁不仅需要超低温,还对能源有独特的要求。研究小组负责人、美国佛罗里达大学的科学家马森认为,他们目前已具备了解决以上两个问题的能力,解决的途径就是使用低温的液氢来使燃料电池运转。液氢首先可以使超导磁铁具有低温工作环境,而且它的能效比是普通航空燃油的能效比的4倍。同时,液氢燃料没有污染和温室气体排放,只是在与氧气结合后生成热水。研究人员认为,这将是解决航空业温室气体排放的有效方法。(2007/06/21 《科学时报》)

 

美国科学家开发出超硬新材料制造新方法

 

最近,美国加州大学洛杉矶分校科学家开发出一种制造超硬材料的新方法,这种超硬材料具有极强的耐摩性和抗裂性。超硬材料的用途非常广泛,无论是钻探石油和修公路用的钻头,还是精密仪器和手表表面的抗摩涂层,都需要使用超硬材料。据介绍,超硬材料具有“超级不可压缩性”,是它们具有抵抗外形变化的抗性。制造超硬材料的方法有两种:一种是通过使用碳元素并将其与硼或氮合成在一起来仿制金刚石,从而保持较短的共价键;另一种是寻找具有“不可压缩性”的金属并设法使其坚硬。目前,科学家们正在发展第二种方法。锇是一种相对柔软的金属元素,是目前所知道的最具“不可压缩性”的金属,2005年,科学家把锇元素与短共价键原子合成在一起,制造出一种几乎与金刚石同样“不可压缩的”材料。它可以在硬度达9级的蓝宝石上划出痕迹。发现如果把硼和锇结合在一起,只能使锇金属中锇原子的分隔距离扩大10%,如果想尽可能地缩小原子之间的分隔距离,需要寻找更好的过渡金属。发现只有铼具有这种潜力,因此制造出了二硼化铼。铼是一种高密度、低硬度的金属,科学家们合成出了短共价键,只能使铼金属中铼原子的分隔距离扩大5%,从而使其既具有‘不可压缩性’又非常坚硬。在某个方向上,二硼化铼的‘不可压缩性’与金刚石相同,在另一个方向上,二硼化铼的‘可压缩性’仅比金刚石稍高。在低作用力下,二硼化铼的硬度与立方结构的氮化硼相等,而氮化硼是第二硬的材料。在更高的作用力下,二硼化铼的硬度仅比氮化硼稍低。这种材料非常坚硬,足以划破金刚石,比二硼化锇要硬得多。”其它超硬材料,包括金刚石和立方结构的氮化硼都是在昂贵的高压条件下制造出来的。二硼化铼材料只需要通过一种简单的程序就可以制造出来,不需要使用压力。尽管新超硬材料有巨大的潜力,但它们还不可能在短时间内取代金刚石。(2007/06/24 “中国科学技术信息网站”)

 

月球液体望远镜计划获新进展

 

科学家试图在月球上制造液体望远镜的想法由来已久。最近,一个国际科学家小组找到了一种新的制镜材料,向这个目标又迈进了一步。相关论文发表在近日的《自然》杂志上。液体望远镜不同于传统望远镜,它一般是由水银等液体材料而不是光亮的镜片构成。将水银倒入旋转的容器中,液体就会形成又薄又平的一层抛物形,这就是液体望远镜的“镜片”。论文第一作者、加拿大Laval大学的Ermanno Borra教授表示,“液体镜片真正的优势是简单易做,自然界的基本力量(万有引力)就能使液体形成理想的形状。”因为月球缺少大气层,在月球上建造液体望远镜可以避免地球上的大气层扰动问题,观测能力和观测质量大大提高。早在1991年,加拿大Laval大学的Ermanno Borra教授就在《天体物理学杂志》上发表文章,论证了液体望远镜比传统望远镜在实际中的优越之处,并论述说这种不受大气层干扰的望远镜将加深人们对宇宙早期的认识。这个在当时科幻色彩浓厚的设想于2004年得到了“新生”--NASA先进概念研究所(NASA Institute for Advanced Concepts)开始资助这项计划。该计划面临的主要挑战之一就是找到合适的制镜液体,既能适应月球表面的复杂构造,又能在红外观测所需要的低于-143摄氏度的环境中工作。在最新的研究中,Borra和其他研究人员通过真空蒸发,实现了光学领域的重大创举--在几毫米厚的低温离子液体(ionic liquid)表面覆盖一层银薄膜。科学家发现,这层银膜的平滑程度和反射能力堪称完美,并且能够稳定地维持数月。此外,银膜所依附的离子液体也不容易在没有大气层的月球上蒸发消散。科学家设计的月球液体望远镜的“镜片”直径大约为20100米,它的感光度比下一代空间望远镜要高1000倍。但是,为了保持液体镜片的形状,目前新的液体望远镜只能朝上。不过,科学家已经提出了几种使液体望远镜能够倾斜的方案。(2007/06/20 《科学时报》)

 

美国完成太空纳米感应器试验

 

美国国家宇航局18日表示的研究人员近日对首台飞行在太空中的以纳米技术为基础的电子设备进行了测试,结果显示他们研制的“纳米传感器”能够监测太空飞船中的微量气体。有关专家指出,该技术有望帮助人们为太空飞船乘务舱开发出更小、功能更强的环境监测器和烟雾探测器。纳米化学传感器单元是美国海军科学研究卫星(MidSTAR-1)的第二项负载试验项目。传感器设备于200739日升空,524日完成试验。据介绍,在长途太空旅行中,有害化学污染物可能会在宇航员的空气供给环境中逐步积累起来。纳米传感器将能探测到即使是很微量的有害物质,并警告宇航员它们可能会造成的麻烦。纳米传感器由镀有感应材料的微小的碳纳米管构成。试验的目的是要证实它们是否能经受得起太空飞行的恶劣条件的考验,同时帮助科学家了解纳米传感器在太空中面对微重力、热和宇宙射线环境的反应。科学家使用了一种特殊的感应材料,它能探测到每一种科学家所期望探测到的化学物质。当微小的化学物质接触到感应材料后,它将引起某种化学反应,导致流经传感器的电流放大或缩小。为在太空中进行传感器测试,研究人员在一个小的气室内充入了氮气含量占20%的二氧化氮气体,同时气室内还安装着含有32个纳米传感器的计算机芯片。测试过程中,仪器记录下了二氧化氮气体和被探测物质发生接触时引起流过纳米传感器电流的变化。科学家开发的利用碳纳米管和其他纳米微结构的化学传感器能够检测氨、氧化氮、过氧化氢、碳氢化合物、挥发性有机化合物以及其他气体。(2007/06/21 “科技部网站”)

 

科学家再称“黑洞其实不存在”

 

最近,美国美国凯斯西储大学(Case Western Reserve University)的物理学家Lawrence Krauss和同事在《物理评论D》(Physical Review D)上撰文指出,黑洞是不可能存在的。如果他们的认识是正确的,那么天文物理学将经历一次新的变革,困扰科学家40余年的难题也将不攻自破。据了解,在最新的研究中,研究人员构建了一个复杂的数学公式,能够证明黑洞并不存在。Krauss表示,公式的关键在于引入了爱因斯坦提出的时间延缓效应(relativistic effect of time)。爱因斯坦在广义相对论中指出,飞向黑洞的宇宙飞船中的乘客会感觉到飞船在加速,而在黑洞外部的观测者看来,飞船的速度却在变慢。而当飞船到达“视界”时,这个速度可以慢到观测者认为飞船似乎会永远停在那里,但永远不会被湮没。Krauss表示,时间能够在那个点上停止下来,这就意味着时间对于黑洞而言是无限的。如果黑洞会不断向外释放物质,质量逐渐减少,那么它们在形成之前就已经蒸发消失了。他说,这就好比是向一个没有底的瓶子里倒水,永远倒不满。Krauss表示,没有人真正见过黑洞。科学家会认为宇宙中遍布着黑洞,可能是由能够产生巨大引力的特大质量恒星遗骸引起的类似效果。实际上,Krauss不是第一个这样认为的人。20053月,美国天体物理学家乔治•钱普拉因表示,宇宙中没有黑洞,所谓的黑洞是由“暗能量”组成的巨大星体。而在20067月,另一位美国科学家席尔德也发现了一个一直被当作黑洞的类星体。(2007/06/22 “科学网”)

 

日本开发出新型溶于油但不溶于水的酶

 

日本研究人员以一种水溶性酶为基础,开发出一种溶于油但不溶于水的酶。利用这种人造酶可实现蛋白质等高分子化合物的高效分离。

据《日经产业新闻》619日报道,东京农工大学副教授中村畅文等人在水溶性酶“P450”的基础上开发出了新型酶,这项新技术解决了采用传统合成法不易分离生成物的缺点,有助于药品材料的研发工作。

水溶性酶“P450”可在诸多物质的反应过程中起催化作用。反应结束后,水中溶解有“P450”和生成物,在水中使生成物与酶相互分离需要大量时间。因此,尽管“P450”这种酶理论上可以催化多种反应,但是在实际工业生产中却难以应用。

日本研究人员对“P450”进行了特殊处理,并在此基础上开发出一种溶于油但不溶于水的酶。在上层是油、下层是水的溶剂中,新研制的酶和原料物质在油层反应,完成催化作用的酶停留在油中,而不溶于油的生成物会沉入水中并被溶解,省去了人工分离生成物和酶的工序。此外,生产这种酶可以继续利用现有设备,不会造成生产成本的增加。(2007/06/20 “新华网”)

 

可用纳米粒子帮助治疗青光眼

 

美国科学家最近利用一种独特的纳米粒子为载体,成功地将治疗青光眼的药物运输到眼内合适部位。这项成果显示,该纳米粒子可以用作高性能、无毒的药物载体。

据美国佛罗里达中部大学发布的新闻公报,这种纳米粒子的成分是稀土元素铈的氧化物,它与治疗青光眼的药物分子结合,将药物运输到合适部位。该药物能够抑制一种酶的作用,从而减少眼内二氧化碳的产生量,降低压力。眼压过大是青光眼的重要症状。

研究人员说,由于纳米粒子非常小,它具有较高的渗透力,而现有的青光眼药物渗透率通常仅有1%3%。此外,纳米粒子导致的摩擦感小,病人用药后基本不会感到不适。

有关论文将发表在《物理化学杂志C辑》上。研究人员认为,这种纳米粒子将在运载药物方面拥有广泛的应用前景。(2007/06/19 “新华网”)

 

科学家实现了两个量子比特的逻辑运算

 

荷兰科学家最近成功利用两个量子比特(quantum bit,简称qubit),实现了逻辑运算过程。这一研究成果表明,科学家向着量子计算机的方向又迈进了重要的一步。相关论文发表在614日的《自然》杂志上。

荷兰代夫特工业大学(Delft University of Technology)的科学家利用现有的芯片制造工艺,分别研究了利用微超导环(tiny superconducting ring)和量子点(quantum dots)产生的两种类型的量子比特。最终,量子传输(Quantum Transport)研究小组成功地利用超导环,首次实现了两个量子比特的“控制非”(controlled-NOT)运算,这也为其他的量子运算奠定了基础。

量子计算机主要基于量子系统的独特性质(纠缠态等),而量子比特正是未来量子计算机的基本构建单位。一个量子比特能够以两种状态同时存在,而且量子比特携带的信息之间能够以特殊的方式相互“纠缠”。

与电子计算机相比,量子计算机的性能更加优越,它们有望能够完成任何普通计算机都无法完成的工作。(2007/06/18 “科学时报”)

 

德国科学家称发现人造遗传物质可杀灭艾滋病毒

 

迄今为止,艾滋病还是一种不治之症。然而,德国女科学家卡琳•莫菱却声称,3年后可让艾滋病成为可治之症,因为她已找到一种人造遗传物质,这种物质能让艾滋病毒自杀。

卡琳•莫菱所在的实验室在瑞士的苏黎世大学里。当世界各国的记者慕名来到这里参观时,看到卡琳的实验室里到处都是老鼠笼子。“这些老鼠都患有艾滋病。”卡琳告诉记者们,“不过它们不会把病毒传给你们,它们已快被治好了。”

老鼠怎么也会得艾滋病呢?老鼠和人类有80%的基因相同,但艾滋病毒在人类或猴类细胞中能快速繁殖,却无法使老鼠细胞感染。研究人员想了很多办法,最终发现一种人类蛋白质可使艾滋病毒在老鼠细胞中复制。加入这种蛋白质后,老鼠细胞即能携带艾滋病毒,这使得老鼠可用于艾滋病研究。

卡琳表示,他们已发明了一种人造遗传物质,它可让患艾滋病的老鼠体内的病毒大量减少。这种人造遗传物质还可被制成疫苗,注射入健康老鼠体内,然后让健康老鼠和艾滋病老鼠接触、交配,结果发现,该疫苗对艾滋病毒有抵抗力。

艾滋病毒通过复制遗传信息来繁殖后代,而且艾滋病毒有个有趣的特性,那就是繁殖后母体会自杀。卡琳利用了艾滋病毒的特性,制造了一种遗传物质。该物质会“欺骗”艾滋病毒母体,在病毒还未繁殖时,就让它“误以为”此过程已结束,于是艾滋病毒就提前自杀了。

卡琳说:“这种遗传物质就像是结束艾滋病毒生命的哨声,而这种哨声则是拯救艾滋病患者的福音。全世界有4000万人感染了艾滋病,他们将因此而得救。” (2007/06/20 “青年参考”)

 

英国推出3种治疗风湿性关节炎新药

 

英国科学家研究表明,最新研制出的3种药物将给英国成千上万名风湿性关节炎患者带来新希望,这些新药可帮助许多患者缓解疼痛,使他们能够过上几乎正常的生活。

风湿性关节炎是由于免疫系统侵害关节部位而引发的。研究表明,新研制出的美罗华(MabThera)、OrenciaTocilizumab,能够减轻风湿性关节炎的症状,对由风湿性关节炎引起的关节痛、硬变和肿胀有着显著的疗效。这3种药均作用于免疫系统。美罗华作用于免疫系统的B细胞。在试验过程中,13以上的患者可以减轻50%的症状。Orencia作用于免疫系统T细胞,如果结合甲氨蝶呤药,40%的患者也可以减轻50%的症状。Tocilizumab作用于细胞因子白介素-6,激活T细胞,虽然该药尚未获得批准,但临床试验表明它具有与其他两种药物类似的疗效。

研究显示了这3种药物均能够缓解病情,减轻疾病的症状,尤其是与普通治疗时使用的药物甲氨蝶呤相结合进行治疗时,能够达到最佳效果。不过这3种新药不是对所有的病人都能发挥作用,约有30%至40%患者的病情有明显好转,但也有些病人会产生严重的副作用。

目前,MabTheraOrencia这两种新药已在英国获得批准,Tocilizumab还需经过一段时间的临床试验。科学家称,新药为治疗风湿性关节炎提供了更多的机会。该研究小组负责人约瑟夫教授认为,风湿性关节炎的治疗进入了一个新的历史时期。英国专家保罗教授则表示,这些药物疗效显著,其作用不同于现有药物。国家风湿关节炎协会首席执行官艾萨认为,这意味着我们有了更多的选择,尤其是对那些年仅20多岁就患风湿性关节炎这种终身疾病的患者而言,其意义就更为重要。

风湿性关节炎的传统治疗药物包括非甾类化合物、非类固醇抗炎药物、糖皮质激素类固醇等,但疗效十分有限。(2007/06/21 “科技日报”)

 

日本发现治疗白血病的关键蛋白

 

美国《国家科学院学报》(PNAS)日前公布的一项研究报告说,日本研究人员发现了代号为CD96的蛋白,可作为识别导致最常见的成人急性白血病的恶性干细胞活动的标志,从而在寻求根治白血病的方法上迈出关键一步。

报告说,急性成髓细胞性白血病(AML)是血液和骨髓的癌症,因单独使用药物常常无法达到根治的目的,所以通常采用多种药物治疗。白血病干细胞能够隐藏在体内并不断分裂,导致癌症在治疗后复发。

日本研究人员发现了白血病干细胞表面代号为CD96的蛋白,可作为识别这些活动的干细胞的标志。正常血液干细胞通常不带这个标志。为验证他们的理论,研究人员分别将含有CD96蛋白和不含CD96蛋白的急性成髓细胞性白血病细胞的样本植入老鼠体内。结果研究人员发现,只有含有CD96蛋白的细胞开始复制生长,由此表明CD96蛋白的确是白血病干细胞活动的标志。

研究报告的主要作者、大阪大学医学研究生院的研究员保仙直树说,此项研究迈出了第一步。但研究人员能否找到有效的抗体疗法,让白血病患者自身识别并杀死癌细胞,有待进一步研究。(2007/06/21 “新华网”)

 

英科学家研制出可终生抵抗流感病毒的万能疫苗

 

英国科学家最近研制出一种万能疫苗,这种疫苗可以使人在一生中抵抗所从冬天的流行性感冒到禽流感等所有流感。通常现在使用的疫苗有效期只有一年,因为病毒变异得太快了。这种万能疫苗叫FLU-v疫苗,它比传统的疫苗更容易生产,所以可以储备起来对付大型传染病。

每年有一万两千个英国人死于流感,其中大多数为中老年人。禽流感,这个被专家称为迟早会在人类蔓延的流行病,仅仅在英国就夺取了70万人的生命。人们希望万能疫苗的人体试验明年就可以开始,如果进展顺利的话,三五年内这种疫苗就能进入市场。

白金汉郡的PepTcell公司研制疫苗的斯图亚特•罗宾逊博士说:“我们希望一次或一周两次的防疫针,可以带来一生的免疫。”现已存在疫苗把焦点集中于病毒表面部分蛋白质上,这部分蛋白质经常变异,提前预防每次新的变种是几乎不可能的。万能疫苗基于其它部分的蛋白质,这部分蛋白质是病毒所有的变种所共有的,已经有六十年没有发生过变异了。万能疫苗依赖于叫做细胞毒T细胞的免疫系统而不是用抗体杀死病毒。

试验表明接种FLU-V疫苗白鼠免死于一些通常能杀死它们的病毒,这一结果在今天多伦多伦多大会上展示:多半属接种疫苗的老鼠成功存活,而未接种疫苗的老鼠都死掉了。

通过改变老鼠的基因,这些老鼠拥有和人类相似的免疫系统,因此,很可能这些疫苗也会在人的身上起相同的作用。FLU-v疫苗可以大批量快速的生产出来,传统的疫苗中在鸡蛋里培养,那是个缓慢的过程,一个鸡蛋只能出产一针剂量。

一种通用的疫苗是研究人员的“圣杯”,是一笔潜在的财富。至少有两家其它的公司British-based Acambisthe Swiss firm Cytos也正在研究此类疫苗。有专家也对此发表意见,阿伯丁大学的名誉教授休•潘宁顿说:我们的确需要新型疫苗,大家都会关注对变种病毒做出迅速反应的疫苗。

但是雷丁大学的滤过性病原体学者伊恩•琼斯警告说,基于相似性原理的HIV疫苗研制已经失败,T细胞可以消灭被病毒感染的细胞,但是不一定能预防病毒的感染。华威大学的马尔科姆教授说这种疫苗和普通疫苗相比,能更快的杀死病毒,但是对一种全新的病毒来说,可能也只是一种短期的预防办法。(2007/06/21 “世界科技报道”)

 

德国研究发现心理暗示作用堪比药物

 

当病人期望一种疗法有效时,控制疼痛的大脑区域变得活跃,导致止痛物质内啡肽的分泌。结果,无论这种疗法有无直接效果,患者都会感觉更佳。

也就是说,如果患者真的相信药物会发生作用,那么即便在使用假药的情况下,也可以导致其大脑释放止痛物质,达到跟使用真药一样的效果。

德国一个最新的研究发现,如果患者真的相信药物会发生作用,那么即便在使用假药的情况下,也可以导致其大脑释放止痛物质,达到跟使用真药一样的效果。

近日在柏林举行的国际医学磁共振研讨会上,德国汉堡大学的研究人员发布了这一研究结果。在研究中,研究人员利用功能性磁共振成像技术对19名健康的志愿者的大脑进行了扫描。在扫描过程中,研究人员利用激光针扎志愿者的手。研究人员告诉志愿者,一种止痛药膏已经抹在了他们的其中一只手上,而另一只手抹的是用于参照的普通润手霜。

但是,实际上,志愿者的两只手上涂的都是普通润手霜。当志愿者相信他们手上涂的是止痛药膏时,他们表示感到手被扎的过程没那么痛,而且大脑跟感觉疼痛有关的那部分区域也不活跃。

这一研究从生理学角度进一步印证了医学上的安慰剂效应,即心理暗示对于病人的潜在积极影响。安慰剂效应指的是在不让病人知情的情况下服用完全没有药效的假药,但病人却得到了和真药一样甚至更好的效果。近年来,在医学实践中,安慰剂效应越来越多地被应用。2005年的一项研究显示,丹麦48%的全科医生承认一年至少有10次会给病人开安慰剂。

但是,此前,科学家一直未发现安慰剂效应如何减轻疼痛的原理。而德国科学家的这一新研究发现,当病人期望一种疗法有效时,控制疼痛的大脑区域变得活跃,导致止痛物质内啡肽的分泌。结果,无论这种疗法有无直接效果,患者都会感觉更佳。

这一发现有助于解释为何有些人会声称从一些治疗中受益,而这种疗法实际上并没有使用任何止痛成分。而且,这一发现进一步印证了这样一个论点,即现有的许多医学手段的疗效的确来自安慰剂效应。比如,已有研究发现,抗抑郁药的75%疗效来自于病人期望这种药可以减轻病状的愿望。(2007/06/19 “新华网”)

 

月球液体望远镜取得大突破 替代水银更出色

 

没有大气,重力小,能排除人为干扰,月球是天文学家的理想观测地。科学家多年来梦想在月球上建造一种液体镜面望远镜,用反射液体旋转盘充当主镜。加拿大和美国科学家目前宣布在这一研究上取得重大突破,找到了能替代易在低温下凝固的水银,作为反射液体的材料。

加拿大拉瓦尔大学物理学家埃尔曼诺•博拉领导的加美两国科研队伍在21日出版的英国《自然》杂志上发表报告,宣布在月球液体镜面望远镜研究上取得技术突破。

在月球上建立太空望远镜是天文学家长久以来的梦想。在没有大气和人为干扰的环境下,望远镜能更好捕捉到宇宙深处恒星的微弱光线。但是,望远镜的磨光镜片成本非常高昂,精确度要求很高。即使造成,还有如何把它搬运到月球上的问题。

为了使月球观测成为事实,科学界很早开始设想在月球上建造一种液体镜面望远镜,用反射液体旋转盘充当望远镜主镜,既能降低成本,又能避免运输途中的危险。

事实上,科学家已经在地球上建造过液体镜面望远镜,一般使用水银作为反射液体。他们说,成本只有传统大型望远镜的百分之一到百分之二。不过,如果想在月球上建造水银液体镜面望远镜,科学家面临一个难题:月球的低温会使水银变成固体。

博拉说,他们找到一种能替代水银的反射液体材料,与水银相比,它们更不容易在低温下凝固。研究人员把一种防水溶剂ECOENG212加到液体铬里,然后把水银铺在液体铬上,得出的液体镜面质量“极为出色”,而且液体镜在持续数月的研究过程中始终保持稳定。

缺憾之处在于,镜面反射性能还没有达到标准,溶剂凝固点虽已降至零下98摄氏度,而月球温度最低可能到零下130摄氏度。不过,科研人员认为,ECOENG212只是众多离子化合物中的一种,并不是唯一的溶剂选择。因此,他们对找到替代水银的最佳材料保持乐观态度。

报告说:“至少还有100万种单一成分的离子性液体以及一万亿种三重成分的离子性液体,因此我们还有很多选择,足以找到最佳液体材料,尽量降低凝固点,提高稳定性。”科学家说,如果研制成功,月球液体镜面望远镜何时登月将部分取决于人类何时重返月球。

报告说,小型月球液体镜面望远镜能够自动完成安装,像伞一样展开旋转盘。然而大型月球液体镜面望远镜不仅需要大量资金投入,还需要人工安装。也有一些人质疑这种月球望远镜还存在其他局限,因为液体镜面不能倾斜,因此只能从部分角度观察天空。观察者如果想追踪天空中某一物体的踪迹,用月球望远镜恐怕很难做到。(2007/06/21 “广州日报”)

 

世界首个海洋酸度监测装置下水

 

世界首个海洋酸度监测装置——一个放置有多个传感器,直径达30、可系在水下的科考浮标近日在阿拉斯加海湾下水,它将通过卫星源源不断发送监测数据。

该项目由美国国家科学基金会资助,由美国华盛顿大学、俄勒冈州立大学、美国国家海洋与大气局的太平洋海洋环境实验室、加拿大渔业与海洋部及加拿大海洋科研所共同承担,目标是考察大气中的二氧化碳如何与海洋形成循环,大气与海洋这两个生态系统如何相互影响,并确定北太平洋每年吸收二氧化碳的具体数量。

项目首席科学家,华盛顿大学的海洋学家斯蒂文•爱默生说,这个监测装置将监测北太平洋地区的,由空至海的二氧化碳、氧气及氮气的的含量变化,测量海洋的酸化状况。

海洋酸化是因为吸收了大气中的二氧化碳,而海洋酸化已经日益威胁着全球海洋环境。有鉴于此,美国国家科学基金会负责海洋科学与地球生态环境的部门拨出专款,专门设计和研制了世界上第一个用于监测海洋酸化的海上装置。

该浮标将用锚固定在近5000深的水下,通过卫星发送监测数据。美国国家科学基金会海洋科学部门的项目负责人弗雷德•利普舒尔茨说,这些数据将帮助科学家进一步了解海洋酸化状况,确定二氧化碳对北太平洋的物化及生化影响。

参与项目的海洋学家说,考察阿拉斯加海湾地区非常重要,因为它有可能是最早感觉到海洋酸化冲击的地区之一。该项目将有助于科学家更好地了解二氧化碳溶入海洋的化学机制,完善全球海洋观测系统,帮助决策者和普通大众了解海洋环境的变化情况。(2007/06/19 “科技日报”)

 

世界最小16位音频芯片研制成功

 

620日,东京—冲电气工业株式会社(以下简称OKI)开始供应最适合便携式设备录音回放的世界最小16位语音CODEC芯片“ML2612系列”的样片。该芯片采用了OKIW-CSP(1)技术,能够实现2.0mm×2.5mm的世界最小封装尺寸。即使对于设计自由度较小的小型便携式设备,也可以在麦克风附近配置音频CODEC,从而把外部噪音引起的音质下降控制在最小限度。而且,该芯片还内置了能除去录音时的系统噪音、风音噪音等的滤波器,以及能补偿音频回放时小型设备固有频响特性的均衡器。OKI准备在20079月开始批量供应该芯片。

一般来说,对于带麦克风的设备,为了将麦克风的微弱输出信号完美地数字化,往往必须在麦克风附近安装音频CODEC芯片。结果使麦克风周边的设计自由度受到制约。最近,拍摄电影用数码摄像机、可确认发音的学习机等,带麦克风的便携式设备不断涌现。而且,这些设备的小型化、薄型化要求正以前所未有的速度日益高涨,因此,受安装空间的限制,音频CODEC芯片与成为噪音源的其他元器件安装在同一块线路板,实现高密度安装的必要性也日益凸现。

OKI集团半导体方案公司的森丘正彦总裁表示:“顺应上述需求,OKI开发成功了能让便携式设备所必须的麦克风放大器、A/D转换器(以下简称ADC)D/A转换器(以下简称DAC)、扬声放大器实现超小型封装的音频CODEC。特别是W-CSP封装能实现以往普通小型音频CODEC芯片的1/3以下的封装尺寸,大幅度改善了麦克风周边的设计自由度。而且通过内置的可以除去录音时的风音噪音及其单一频率的系统噪音的可编程滤波器以及能补偿回放时小型设备难以播放的特有低音域的音响特性,实现更自然回放效果的可编程均衡器,从而可以提高所有便携式设备的录音、回放质量。”

采用了OKIW-CSP超小型封装技术,以2.0mm×2.5mm的世界最小封装尺寸,实现内置麦克风放大器、扬声放大器等的16位音频CODEC芯片。而且,本芯片除了W-CSP封装之外,还提供4mm×4mm 24pin QFN封装。

内置于本芯片的音频CODEC能以世界顶尖级低电压1.65V动作。成功实现了功耗较大的模拟部的低电压化,为便携式设备的低耗电作贡献。

本芯片内置了5段可编程滤波器。通过这一功能,能除去不断提高安装密度的便携式设备系统内外所产生的5种特定频率的噪音。而且通过利用内置于本芯片内的高通滤波器(High pass Filter)可以减轻风音噪音。

随着设备的小型化、薄型化,要保证从内置于设备中的扬声器回放时的音量及音质越来越困难。通过内置于本芯片的5段可编程均衡器进行频响补偿,可以实现清晰的回放音质。

本芯片内置了能连接数字麦克风的接口线路。数字麦克风使用内置于麦克风的电路将语音信号数字化,所以,即使麦克风与音频CODEC分开一段距离设置时,在信号传输线路上也不会发生外部噪音重叠到音频信号上的现象。

OKI仍将面向用于小型便携系统的音频处理芯片等,为小型、薄型化的个人移动应用系统,继续完善和充实其能表现丰富音效的音频芯片产品线。(2007/06/21 “中国新闻网”)

 

英特尔力推新芯片 PC关机也能安装补丁程序

 

据国外媒体报道,利用英特尔的最新芯片技术,企业管理员可以远程为雇员PC机安装安全更新或补丁程序。

如果雇员的计算机瘫痪,无论是操作系统还是病毒所致,企业管理员都可以直接与计算机的内部芯片进行通信,从而修复企业局域网或虚拟专用网内的PC机。

毫无疑问,英特尔的该项技术将在根本上改变PC机的修复、更新和管理方式。事实上,英特尔去年就已经展示了该项技术,并交由计算机专业人员评估。如今,英特尔正在研究如何将该技术应用到消费者市场。

英特尔预计,迟早有一天,只要消费者与互联网供应商签署一项服务协议,那么互联网供应商就可以自动为用户计算机安装安全更新和补丁程序。无论用户是开机还是关机,当用户再次做到电脑前,屏幕就会提示具体的更新内容。(2007/06/19 “赛迪网”)

 

惠普研发米粒大小存储器可粘贴在物体表面

 

越来越先进的照相机技术已经使我们都成为自己生活的“纪录片制作人”,与此同时,“剪贴簿文化”也迅速发展起来。惠普公司英国研究实验室的科学家们成为这一领域的先行者,他们已经制造出世界上最小的无线数据芯片,这种芯片的存储量非常大,它能存储半兆的视频、音频或者文本文件,同时它的“个头”又非常小,足以粘贴在明信片、照片或者笔记本等物品上。这款实验芯片可以通过数字无线的途径把声音嫁接到照片上,其大小和米粒相仿。

信息可以通过很多方式读取,比如移动电话、掌上电脑、照相机、打印机等。这种新型芯片可以跟这些输出终端连接,设计师沃特斯解释道:“我们可以根据你对读写器的应用要求将相关功能整合到芯片上,并将其安装在移动电话或者其他输出设备上。”

有了这种芯片,你可以在任何物体的表面上粘贴信息。你最喜欢的海滨风景明信片可以粘贴上你的家人在海滩的照片。一张婚礼照片可以粘贴上一小段婚礼仪式上的视频或者音频剪辑。

这种新片的应用领域十分广泛,比如可以在病人的手表带上存储病人用药信息,或者做成数字防伪标签贴在商品上。

沃特斯认为,“我们的一个挑战,就是要看这项技术给我们带来的机会。我们原先是为了在照片上招贴信息而设计这个产品的,但现在我们已经意识到其在商业上的巨大潜力。”(2007/06/18 “TOM科技”)

 

 

 

 

 

 

 

 


 
上海大学科