我国科学家破解人体代谢“垃圾”致癌之谜等

来源 :发明与创新(综合版) | 被引量 : 0次 | 上传用户:lglglglglg18
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  神经胶质瘤和白血病是恶性程度最高的人类肿瘤之一,已对人类的生存造成极大威胁。复旦大学生物医学研究院博士研究生徐薇和杨辉,在该院分子细胞生物学研究室团队专家熊跃、管坤良和赵世民3位教授指导下,经潜心研究,终于发现一种名叫“2HG”的人体代谢物诱发神经胶质瘤和白血病的作用机制。
  课题领衔专家赵世民介绍,代谢是生命运转的基本过程。人体摄入的葡萄糖,在正常的情况下应该在体内被转化成能量,通过二氧化碳的方式排出,如果代谢不平衡,多余的葡萄糖从尿液里面排出,就形成糖尿病。肿瘤也是由于代谢不平衡产生的疾病。
  在人体的每一个代谢步骤中,都需要酶的作用。此前的研究显示,一种异柠檬酸脱氢酶的基因变化,会产生一种名叫2HG的代谢物。当这种代谢垃圾积累到一定程度,就会引发代谢问题,促使正常细胞向癌细胞的转化。但2HG致癌的作用机制却是一个谜团,揭开这个谜团对于癌症、尤其是神经胶质瘤和白血病的发生及治疗具有重要作用。
  课题组在研究中发现,2HG的累积可以直接抑制人体内可控制多种细胞功能的生物酶。这种双加氧酶的活力降低后,会改变细胞的增殖和生长方式,进而诱发肿瘤。人细胞内的组蛋白甲基化水平高低是由组蛋白去甲基化酶的活力来控制,控制得好,人不会罹患癌症,反之,易患癌症。
  复旦大学生物医学研究院研究团队这一研究成果的重要性在于发现了以人体内“代谢物”为核心、众多双加氧酶参与、控制癌细胞发生和恶变的新途径。这一发现可能对寻找新的神经胶质瘤治疗靶点有积极的作用。
  
  新型固体氧化物燃料电池问世
  
  日本产业技术综合研究所近日宣布,该所研究人员和美国同行研制出一种微型固体氧化物燃料电池,这种燃料电池添加了特殊的催化剂层,可大大降低电池的工作温度。
  产业技术综合研究所的新闻公报说,固体氧化物燃料电池的能源转换效率在燃料电池中是最高的,但这种电池工作温度高,体积较大,只适合用于大型、固定电源。针对目前小型、便携电源的需求日趋旺盛,需要研发微型固体氧化物燃料电池,这就要使用烃类化合物作为燃料。而在原有技术条件下,烃类化合物在低于600摄氏度的环境下难以直接用于发电。因此,降低燃料电池的工作温度是亟待解决的问题。
  产业技术综合研究所和美国科罗拉多矿业学院研究人员使一种管状微型固体氧化物燃料电池内壁形成纳米尺寸的二氧化铈层,作为燃料电池的重整催化剂层,这种管状结构和催化剂层能使烃类化合物燃料电池在450摄氏度的相对低温下发电。
  公报说,这一研究成果有助于早日研制出能在相对低温环境下工作的紧凑型烃类化合物燃料电池系统。该成果已发表在英国《能源与环境科学》杂志上。
  
  通过DNA可推测发色
  
  一个国际联合研究小组宣称已经开发出了一种精度很高的预测个人头发颜色的方法。新技术通过从现场留下的血液、精液、唾液或皮肤细胞中提取的DNA对嫌疑人头发的颜色作出判断,精度可达到90%。研究人员称,这将为法医学提供一项新的信息获取手段,有可能改变目前法医学在此方面的面貌。
  这项研究由来自荷兰和波兰的一个联合研究小组负责,能通过DNA检测在90%的精度上推断出嫌疑人头发是黑色还是红色,也能在80%的精度上,对金黄色或棕色头发进行判断。该技术甚至可以对几种颜色极其相近的发色进行区分,例如红色和淡红色,浅黄色和深黄色。
  据介绍,研究人员是通过对数百名欧洲人DNA的研究,并综合此前关于基因与发色之间的研究,才最终确定基因与发色之间的对应关系的。
  负责该研究的鹿特丹伊拉兹马斯大学法医分子生物学教授曼弗雷德·凯泽尔说,通过DNA来判断嫌疑人头发的颜色是法医学的一项突破,将为嫌疑人的筛选提供重要的信息。“在很多时候,当一切线索看起来中断时,头发的颜色往往能给侦探们带来意想不到的宝贵信息。”
  凯泽尔说:“我们能从13种DNA标志物中提取基因,以此来确定与发色相关的11个基因。”他表示,在不远的将来,通过DNA测试确定发色会成为法医的一个标准工具,并在案件侦破中发挥重要的作用。
  
  我国研发全球首款商用40纳米手机芯片
  
  展讯通信有限公司日前在北京发布全球首款商用40纳米手机芯片,这标志着我国在半导体自主研发领域再次取得重大突破。工业和信息化部副部长杨学山表示,这是我国半导体产业具有里程碑意义的事件,是产业上下游形成一个可持续发展产业链的有效探索。
  据介绍,40纳米仅为普通A4纸厚度的1750分之一,对于芯片设计而言,纳米数越小则意味着技术越为先进。目前世界主流量产的手机芯片普遍采用65纳米技术,此次展讯通信研发成功的40纳米手机芯片,可以在更小的芯片集成更多的电路,具有高性能、低功耗、高集成度、低成本等四大优势。
  展讯董事长兼首席执行官李力游说,40纳米手机芯片的研发成功,是我国手机芯片设计水平首次超过世界一流半导体公司,说明中国本土的芯片设计企业已经达到世界顶尖水平,这也是中国制造向中国创造转型升级的又一成功范例。
  目前,基于展讯40纳米手机芯片开发的多模手机已通过工信部电信管理局进网测试和中国移动入库测试,产品完全达到商用标准。北京天语朗通通信设备股份有限公司、青岛海信通信有限公司等国内手机生产商也已开始订货,并着手推出使用该款芯片的TD手机。青岛海信总经理杨文琳说,40纳米手机芯片的推出将有效降低TD-SCDMA的终端价格,使未来的TD手机具有更强性价比。
  据了解,40纳米手机芯片的研发工作得到工信部和科技部的支持。中国半导体行业协会常务副理事长许金寿表示,软件和集成电路产业是国家战略性新兴产业,是国民经济和社会信息化的重要基础。此次40纳米手机芯片成功研发是我国软件和集成电路产业打通产业生态链、共建产业价值链进行技术创新的有益尝试。
  
  “机器人”高压线上行走除冰
  
  由哈尔滨工业大学研发的“高压线除冰巡检机器人”,不仅可以清除高压线上的积冰,有效维护电力供应,还可避免人工高危作业,提高救灾抢险效率。
  据哈工大机电学院大学生机械创新实践基地副主任王滨生介绍,这部除冰机器人曾在2010年获得第四届全国大学生机械创新设计大赛一等奖,目前正在申请专利。这部机器人长44厘米、宽24厘米,看上去就像吊在金属电线上的小坦克模型。按下开关,它便紧紧地夹着电线稳步前进,最前端安装的两把月牙形除冰刀有力开合,将附着在金属电线上的冰凌击碎。
  近年来,我国南方部分地区频繁发生雨雪冰冻灾害,导致输电线表面结冰、重力增大,高压输电线路大面积受损。而除冰工作要由人工进行,不仅工作量大、效率低,而且十分危险。这部机器人能除掉8-15毫米线径上包裹的直径达60毫米的冰柱,速度可达每小时 750米。研发小组还为这部“除冰机器人”自主研发了随动越障扇轮、人字定心机构、碟形链传动等机构,使得该机器人在塔桥悬挂式电线上能穿越障碍物且不减速,还能爬上30度斜坡,可承受8级风力。
  这部除冰机器人上装有远程遥控模块,操作者可在室内控制机器人,无线摄像功能可帮助工作人员在室内通过视频随时观察除冰动态及电线破损情况。机器人上部还装有夜视灯,可以在夜间和雾霾天气下作业。
  
  英国科学家成功研发“液体防弹衣”
  
  英国科学家已经成功开发出一种名为“防弹奶油冻”的新型液体防弹衣,有望在两年内投入使用。这种防弹表不仅能够吸收子弹或者弹片的攻击力,大大提高防护力,而且更加灵活轻便。
  据报道。这种高科技液体防弹衣是在伦敦日前举行的国防大会上亮相的。超级液体防弹衣的主材料是制作防弹衣常用的凯夫拉尔纤维(其强度是钢筋的五倍),里面加入一种名为“剪切粘稠液体”,这种特殊液体的粘度会随着剪切率的增加而提高。在受热情况下,两种材料会紧紧结合在一起,并且增加厚度。
  英国航空航天系统公司的研究人员表示,这种防弹衣只有原来防弹背心重量的一半,士兵的身体将会更加灵活。当前士兵最常用的防弹衣都是陶瓷板结合凯夫拉尔纤维制造的,在阿富汗这种天气炎热的战场,穿起来非常不舒服。而对于新型防弹衣,士兵只要通过挂在皮带上的移动键盘系统,就可以控制它们。
  研究人员利用9毫米手枪对31层凯夫拉尔纤维防弹衣和10层加入“剪切粘稠液体”的新型防弹衣进行了测试,结果显示,子弹在击中新式防弹衣后攻击力会被分散,大大降低了士兵受伤和阵亡的几率。这种防弹衣对大威力枪械的防护效果也很好,包括塔利班使用的AK47。英国航空航天系统公司相信,英国士兵在两年内就可以装备上液体防弹衣。
  
  最小电脑记忆体诞生
  
  目前,美国物理学家实现了在原子核磁自旋中存储信息近两分钟,从而制造出目前最持久的自旋电子器件,这也可能是世界上最小的电脑记忆体。
  此次研究由美国犹他大学发起,研究人员尝试在寿命相对较长的原子核里存储数据。他们研究了环绕其轨道运行的自旋电子信息,接着使用百亿赫兹的电磁波使电子发生特定的自旋。最后,研究人员用调频范围的无线波将自旋写在磷原子核上。112秒后。自旋被映射回电子,并用电子手段读出。
  犹他大学物理学教授克里斯托弗·博梅解释说,尽管这一操作需要零下270度的环境,以及比地球强大致20万倍的磁场,但这仍是自旋电子学上的重大进步。此项研究涉及到在原子粒子的磁罗盘存储数据,在此前,数据通常存储在自旋电子中,记忆体寿命仅也在毫秒级。
  早在两年前,有另一个研究小组宣称可将量子数据存储于原子核内2秒钟,但是他们并没有用电子手段读出数据。而研究小组此次使用的是经典二进制数据,而不是量子数据,所以该方法可用于传统计算机以及量子计算机。
  由于原子核不易受到温度变化和其他电子的干扰,它的自旋也不会被原子核周围电子云的状态干扰。因此更长的存储时间足够为计算机创建自旋电子记忆体,研究小组的下一步任务是解决如何在更高温度、更弱磁场下完成同样的任务。
  
  新铸模法利用二氧化碳作溶剂
  
  德国弗朗霍夫学会环境安全与能源技术研究院正在开发一种新的模型铸造方法,利用二氧化碳作为溶剂导入高分子材料,能塑造出从有色隐形眼镜到抗菌门把手等各种高科技产品。
  在摄氏30.1度和压强73.8巴(bar)条件下,二氧化碳会进入一种类似于溶剂的超临界状态,成为染料、添加剂、医药成分和其他高分子材料的溶解“载体”。
  弗朗霍夫研究人员曼弗雷德·瑞纳解释说:“我们可以将液态二氧化碳成分注入装着塑料成分的高压容器直到饱和,然后慢慢升温加压使二氧化碳气体达到超临界状态,再进一步加压到170巴时,染料粉末就会完全溶解在二氧化碳中,随着二氧化碳气体扩散到塑料中去。整个过程仅需几分钟。当打开容器时,二氧化碳气体会散选出去,色素留下来不会被擦掉。”
  研究人员还设法将聚碳酸酯加入纳米粒子进行灌注,让其有了抗菌能力,能完全杀死其表面上的大肠细菌。这种具有了抗菌能力的新型纳米粒子可以用来铸造门把手。瑞纳说:“用硅石和抗炎症活性药物成分氟比洛芬也能灌注。我们的工艺适合用来灌注部分晶体和非结晶聚合物如尼龙、TPE、TPU、PP和聚碳酸酯。但不能用于结晶聚合物。”
  研究人员表示,这种新型灌注方法有很广泛的新用途。能定做高价值塑材和时尚产品如手机外壳等。此外,还可用于制造有色隐形眼镜,镜片中还能注入丰富的药物成分,在整个白天缓慢释放到眼睛里,作为一种可重复使用的眼药水替代品,治疗青光眼等病症。
  瑞纳表示,新工艺的最大优点是,能在温度远低于材料的熔点时将颜料、添加剂或其他活性成分导入接近表面的夹层,比传统灌注工艺更加温和。而且二氧化碳不可燃,无毒且廉价。它有类似于溶剂的性质,却不会像一般颜料溶剂那样对人体健康和环境造成危害。
  
  可卷曲微型超级电容问世
  
  当手机电源耗尽时,不再需要四处寻找充电器和电源,而只要将其与身上的T恤相连,就不会错过任何一个电话。这并非痴人说梦,科学家正在将其变为现实。前不久由美国佐治亚理工学院教授王中林率领的一个研究小组和韩国三星公司合作,成功研制出了一种可织入纺织物中的柔性储能装置。
  随着技术的发展,电子元器件无论在体积还是重量上都在趋向小型化。为此,科学家们研制出了更轻更小的超级电容,这种元件可在极短的时间内完成数次充电,并可在其可观的使用期内不断循环。但之前这些超级电容与普通电池一样还面临着无法弯曲和不够小的缺憾。
  据介绍,由王中林研究小组研制的这种微型超级电容采用了基于纤维的光电化学技术,其原型已达到了较高的效率。该超级电容在制作时先以两种不同的材料作为电极基板,其中一个电极以一种柔性的细塑料线为基板,另一个则采用了著名的凯夫拉尔纤维,这种强度和柔韧性极佳的材料一般多用于制造防弹背心。在制作完电极基板后,研究人员再在其上培育出氧化锌纳米线。这种电极成形后,其外将被金属金和氧化锰制成的薄膜所覆盖,这些金属薄膜将起到进一步提高电容量的作用。而后,研究人员再将每个塑料线用凯夫拉尔纤维包裹起来,置入凝胶状电解质,这样每个纤维束都会成为一个独立的线程,起到储能的作用。
  而采用氧化锌作为电极材料的原因在于,与传统超级电容材料相比,它不但可在低温下(100℃以下)在任何形状的基片上生长,还是一种具有良好生物相容性的环保材料。
  这种柔性超级电容在未来将具有极为广泛的应用价值,例如将其与该团队此前研制的一种柔性压电式纳米发电纤维结合在一起,作为储能装置,就可生产出一种可自给自足的“发电T恤”。这种T恤将为穿着者提供源源不断的电能:心跳、步行甚至微风就能使其产生电流,足以满足手机、小型传感器等小型电子设备的用电需求。
  
  具有自我修复能力的新材料问世
  
  割伤的皮肤、断裂的骨骼会随着时间自动愈合,而汽车喷漆的刮痕、飞机机翼的裂缝却没这种能力。最近科学家研究出一种具有自我修复能力的材料,只需紫外线照射就能重新长在一起,大大提高了产品的耐用性,也更容易维修。
  以前开发的自我修复材料中,有些是其中包含有微小的胶囊,当材料遭到损坏时,胶囊会裂开并释放出一种化学作用剂,对材料进行一次性修复;还有的材料是含有一些凝胶物,虽然也能重复地进行自我修复,但修复后的材料强度和稳定性都不如以前。
  现在,美国卡内基·梅隆大学和日本九州大学研究人员合作,共同开发出一种聚合物,经紫外线照射,不仅能多次自我修复,还可让完全分离的碎片重新长在一起。其原理是原子之间能反复地形成共价键,使修复后的材料既强韧又稳定。
  这种新型聚合物材料是由三硫代碳酸盐交叉连接而成。碳原子和三个硫原子结合在一起,其中的两个硫原子的第二个键位又跟其他碳原子结合,这样形成的整体结构就具有了特殊的性质:在紫外光照射下能够重组。光照会使三硫代碳酸盐中的一个碳一硫键断裂,生成两个根(拥有一个不成对的自由电子的分子)。这种根非常活泼,很容易跟其他的三硫代碳酸盐发生反应形成新的碳一硫键,打破其他分子键同时又产生更多更自由的根。这种链式反应会一直进行,直到两个根再次互相反应才停止。
  实验中,研究人员将聚合材料浸入液体内,或切成大块儿,反应都能顺利进行。将切开的边缘紧密地压在一起,用紫外线照射,边缘处会通过根的重组而长在一起。即使切成小碎片,只要把碎片压在一起进行照射,也能融合成一片完整的材料。由于同一片材料能反复地进行这种自我修复,它也能作为一种新型的可循环利用产品。
其他文献
在一千多年前的宋朝,有一位官员拒贿有术,既不得罪人,自己又一尘不染,保持清廉之身。他就是北宋时期官至御史中丞的刘温叟(909-971)。  刘温叟,字永龄,河南洛阳人,为名门之后,其祖先为唐朝开国元勋、凌烟阁二十四功臣之一的刘政会。其叔祖刘崇望,在唐昭宗时期担任宰相。其父刘岳,任后唐太常卿。  刘温叟为人厚重方正。举止遵循礼法,历仕后唐、后晋、后汉、后周、北宋五朝,官至御史中丞,在朝中身居要職,素
8月31日,邵阳市北塔区传出喜讯,投资8500万元、年创税将达400余万元的中醇化汽车新能源和志伟钢构智能化节约型高级路面养护设备开发两个项目落户该区。据了解,仅今年1至8月,已有5家企业签约落户该区。外来高新技术企业接二连三地落户邵阳,是该市充分发挥科技创造魔力,实施“科技兴市”战略的结果。  邵阳位于资江与邵水交汇处,是一座具有2500多年历史的古城,它北邻娄底,南界永州,上通云贵,下接长衡,
新型环保公交车    这辆采用了四轮转向技术的电动力的公交车,除了能源清洁对环境没有污染之外,还装配了空气过滤装置,可以一边行驶一边过滤空气中由其他车辆排放的有害气体。全车紧凑的结构有助于它在拥挤的公路中灵活穿梭,让乘客免于晚点。    电动“鲨鱼盾”    澳大利亚海军最近正式批准使用一种新型电动潜水装置“鲨鱼盾”。它可以驱赶鲨鱼,并有效防止鲨鱼的攻击。  这种装置是在去年澳大利亚海军潜水员遭遇
振动焊接方法及装置  成果简介:在现有技术的振动焊接工艺中,振幅大小是通过调节频率来控制的,当激振器质量一定时,对大型焊接构件而言,很难通过调节频率得到预定的振幅,再者在现有工艺中采用多只传感器并逐一转换进行拾振,这不仅会增加设备成本和传感器维护工作量,在实际操作中还存在许多困难。本发明针对上述现有的技术缺陷,提出一种振动焊接方法,它通过调整激振器的激振力来控制振幅的大小,采用一个加速度传感器拾振
科学治污,科技创新是关键。按照湖南省委、省政府的部署要求,湖南省科技厅把湘江流域重金属污染治理防治技术作为工作的重中之重。国家级大平台和湖湘大平台的精心打造,科技治污技术的攻关和创新,不断为湘江治污注入新的活力。  平台一:  国家平台  2011年11月,在科技部论证会上,“国家重金属污染治理工程技术研究中心”将布局湖南;“有色金属资源基地重金属减排与废物循环利用技术及示范”等一批国家科技项目,
核心提示:  承载着中国载人航天工程首次交会对接使命的神舟八号飞船,11月1日5时58分07秒从酒泉卫星发射中心点火升空,开始追逐天宫一号的漫漫行程。  为神八送行的长征二号F遥八火箭喷出礼花般的绚丽尾焰,绽放在秋日黎明的戈壁滩上空。  6时07分5 3秒,船箭分离,神舟八号进入预定轨道。随后,中国载人航天工程总指挥常万全宣布发射成功。此时,神舟八号与天宫一号相距近1 0000公里。  11月3日
近日,世界上第一座现代竹结构别墅样板房建成并投入使用。这幢别墅采用湖南大学土木工程学院肖岩教授课题组自主创新的现代竹结构建筑和胶竹专利技术。该别墅两层样板房的建筑形式和使用功能与北美和欧洲的木结构别墅完全一致,结构设计参考北美木结构房屋设计标准,能抵抗8级强烈地震而不出现结构倒塌,预计使用40年没问题。    外观——与其他住宅无区别    一年多前,肖岩在教授在制成世界上第一座竹材人行桥的基础上
湘江治污是一项巨大、系统、复杂的工程。在这项工程中,必须有科学合理的规划和布局。2011年12月9日,记者走进长沙理工大学,就如何从全局、系统、科学合理治污。不断增强湘江污染治理成效等问题,对长沙理工大学教授、湖南省绿色经济研究基地首席专家刘解龙进行了专访。  记者:众所周知,湘江污染包畲着许多复杂的问题,湘江重金属污染只是其中之一。对于湘江重金属污染问题,我们应从什么角度来看待和解决?  刘解龙
可乐手机    可乐除了含有咖啡因令人醒神的作用外,原来还可以做手机能源。一名英国华裔女产品设计师用一部诺基亚手机,设计出一款以可乐来发电的概念手机,不像传统电池“报废”后会产生潜在污染,这款汽水手机唯一制造的废物是水和氧气,既经济又环保,相信5年内会在市面发售。  因为对日常生活用品设计非常感兴趣,喜欢给人新的体验和对身边的事物反思,该著名设计师有了这一充满创意的发明。据介绍,除了可乐外,只要含
1944年10月,中央军委命令八路军第359旅旅长兼政治委员王震率第359旅一部,组成“国民革命军第十八集团军独立第一游击支队”,也就是“南下支队”,挺进湘粤赣边,开辟新的抗日战场,为即将对日进行大反攻做准备。  全支队约5000人,于1944年11月9日开始了南征。1945年7月,支队继续南下,于8月底打到广东南雄县境,进入五岭山区。这时,时局发生突然变化,日本宣布无条件投降,国民党计划全力对付