前沿

前沿

圖說PHOTO NEWS

圖1 1月6日，我國第27次南極科學考察隊將鐫刻有胡錦濤主席題寫的“中國南極昆侖站”玉碑永久矗立在南極內(nèi)陸冰穹A地區(qū)。

中美學者發(fā)現(xiàn)炎癥發(fā)生新機制

近日，華東師范大學生命科學研究院與美國耶魯大學的研究人員合作的最新研究成果“整合素誘導的PIP5K1C激酶的極化調(diào)控中性粒細胞極性、方向選擇及滲出”公布，首次證實整合素信號能夠調(diào)控中性粒細胞極性。

PIP5K1C是細胞內(nèi)產(chǎn)生磷脂肌醇PIP2的重要蛋白，參與多種細胞生物學功能。研究發(fā)現(xiàn)，PIP5K1C蛋白能通過調(diào)控化學信號對于小G蛋白RhoA及整合素的活化，從而調(diào)控中性粒細胞黏附于血管內(nèi)皮細胞的能力，缺失PIP5K1C的中性粒細胞穿過血管壁到達炎癥部位的能力會明顯下降。研究人員認為，整合素信號能誘導PIP5K1C蛋白在中性粒細胞內(nèi)產(chǎn)生極性分布，而整合素的活化對于中性粒細胞黏附于血管壁至關重要。

俄羅斯發(fā)現(xiàn)抗生素替代品

近日，俄羅斯莫斯科Gamaleya流行病學和微生物學研究所的科學家找到一種比使用抗生素更好的治療感染的方法。該方法使用低溫等離子體而非傳統(tǒng)抗生素類藥物，不僅避免了藥物副作用，而且能夠有效克服細菌耐藥性。

試驗中，研究人員利用低溫等離子體焰炬轟擊綠膿桿菌和金黃色葡萄球菌，5分鐘后，等離子體焰炬殺死了皮氏培養(yǎng)皿里99%的細菌；10分鐘后，殺死了一只受傷老鼠傷口處90%的細菌。由于這種焰炬能直接瞄準特定感染區(qū)域，因此在治療過程中不會損傷周圍組織。研究人員解釋說，低溫等離子體通過破壞細菌的DNA及其表面結構殺死細菌，這一過程不會損傷人體組織。

德日開發(fā)出電子化紙幣

德國和日本研究人員日前成功將電路直接植入紙幣，并證明傳統(tǒng)紙幣走上電子化道路是可行的。這一成果若能得以應用，將會大大提高紙幣造假的難度。

德國馬克斯·普朗克固體研究所的科研人員與日本科研人員利用真空鍍膜技術，將金、氧化鋁和有機分子直接貼在紙幣上，“砌”成一層一層的薄膜晶體管，進而將這些晶體管連成電路。一張完好的紙幣上有大約100個有機薄膜晶體管，使用時利用諸如條形碼掃描器的讀碼器便可驗證紙幣的真?zhèn)巍Ｄ壳埃摷夹g已在美元、瑞士法郎、日元和歐元紙幣上進行了測試。

美國研發(fā)出新型真空紫外激光

美國科學家近日制造出一種新型真空紫外激光，其亮度是目前最強激光的100倍。這一研究成果不僅為物質(zhì)年齡的測定提供了新的方法，還可以促進能源和環(huán)保新材料的研發(fā)。

該激光由托馬斯·杰斐遜國家加速器實驗室的自由電子激光裝置產(chǎn)生，能夠以光子形式發(fā)出真空紫外光，光子的能量為10電子伏特，波長為124納米。研究人員表示，該激光不僅可以測出超出碳元素年代測定法可以測定的年代，同時，還有助于研究海洋環(huán)流模式，繪制地下水的運動情況和測算極地冰的年代。

美國研發(fā)出注射型類骨材料

美國布朗大學的研究人員近日研發(fā)出一種新的類骨材料，可以直接注射到患者體內(nèi)治療骨傷。

這種新型納米材料注入人體后，在體溫下能很快變硬，成為類似于骨骼的物質(zhì)。研究人員介紹說，這種材料包含有同DNA一樣的核酸，每個分子有2個共價結合鍵，并同其他分子結合形成圓管。研究人員表示，“當這種材料在身體內(nèi)變得堅硬后，就會擁有骨頭的力量”。他們認為，如果這種新型納米材料能夠成功取代金屬，整個骨損傷治療將徹底改變。

新型戒毒疫苗問世

美國研究人員近日開發(fā)出一種新型戒毒疫苗，能夠在可卡因分子到達大腦前將其“綁定”，預防出現(xiàn)與可卡因有關的極度興奮狀態(tài)，從而幫助吸毒者擺脫毒癮。

研究人員解釋說，該疫苗可以釋放一種結構與可卡因分子相似的化學物質(zhì)，附著在感冒病毒上。將這種化學物質(zhì)注入人體后，人體免疫機制就會將其視為“入侵者”。而一旦其結構被確認，免疫機制就會形成可卡因抗體。當再遇到可卡因分子時，這種抗體就會迅速產(chǎn)生，吞噬可卡因分子，令其難以到達大腦。目前，該疫苗已成功通過小鼠實驗，研究負責人認為，按照比例增加劑量，這種疫苗也應該適用于人類。

英美聯(lián)合研制出千核微處理器

英美科學家近日研制出一種新的計算機中央處理器，擁有1000多個內(nèi)核。新處理器不僅可以把當前計算機的運算速度提高20倍，而且能耗更低，更加環(huán)保。

圖2 1月18日，中國自主的互聯(lián)網(wǎng)地圖服務網(wǎng)站“天地圖”正式版上線。

圖3 1月11日，國際斯隆數(shù)字天空勘測合作組織發(fā)布了世界上最大的彩色數(shù)字夜空圖，將免費向全球公眾開放。

英國格拉斯哥大學和美國馬薩諸塞大學的科學家將一種名為“現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）”的芯片裝配為特定的電路，并借此把芯片中的晶體管分割成不同的小組，在1個FPGA芯片內(nèi)創(chuàng)造出1 000多個微型電路，從而將該芯片變成了1個擁有1 000多個內(nèi)核的處理器，經(jīng)測試，其運算速度是目前頂級臺式電腦處理器的20倍。研究人員表示，這種芯片的運算速度非常快，且能耗小，因此，“它是一個更環(huán)保的選擇。”

美國首次人工合成能維持生命的蛋白質(zhì)

美國科學家近日宣稱，他們首次使用人造基因合成了能維持細胞生長的人造蛋白質(zhì)，將有助于科學家研制新的生物系統(tǒng)。

試驗中，研究人員事先刪除了變異細菌菌株內(nèi)的某些特定天然基因，之后，研究人員將合成的人造蛋白插入這些細菌菌株內(nèi)，“拯救”了原本會死亡的這些菌株。領導該研究的普林斯頓大學化學系教授邁克爾·赫克特表示，這是合成生物學領域的一個重大突破。該研究表明，組成生命的分子“零件”并不囿于自然界中已經(jīng)存在的基因和蛋白質(zhì)，在實驗室中合成的大分子也能提供生物功能，制造出能維持細胞生命的人造基因組或許指日可待。

科學家造出迄今最大的穩(wěn)定合成分子

一個由瑞士、德國等國家研究人員組成的研究小組近日制造出了迄今最大的穩(wěn)定合成分子PG5，為制造精密分子結構以容納藥物、連接多種物質(zhì)鋪平了道路。

PG5直徑約10納米，質(zhì)量相當于2億個氫原子。為制造這種分子，瑞士聯(lián)邦理工學院的研究人員從標準聚合反應開始，先把小分子連接成長鏈，做出碳氫骨架，再為其加上由苯環(huán)、氮以及碳和氫構成的分枝。經(jīng)過幾次類似的過程，再給每個分枝加上次級分枝，即構成了像樹一樣的PG5分子。研究人員表示，PG5分子很適合藥物遞送，不僅能讓藥物在各個分枝表面停泊，還能通過分子自身折疊形成空間巢穴。“在裝載能力上，目前還沒有哪個單體分子能比得上PG5。”

開普勒號發(fā)現(xiàn)太陽系外最小類地行星

美國國家航空航天局（NASA）近日宣布，開普勒號航天器發(fā)現(xiàn)一顆巖石星球，尺寸與地球較為接近。這是迄今為止發(fā)現(xiàn)的太陽系外最小的類地行星。

新公布的行星暫時命名為“開普勒-10b”，這是開普勒號執(zhí)行任務期間發(fā)現(xiàn)的第一顆類地行星。“開普勒-10b”距離地球約560光年，直徑是地球的1.4倍，常年圍繞一顆恒星旋轉，但因其與恒星距離過近，使得“開普勒-10b”日間溫度極值超過2 500華氏度（1 371℃），并不適宜生命生存。

美國研制出能自我修復的太陽能電池

美國普渡大學的研究人員正在研制一種新式太陽能電池，通過使用碳納米管和DNA等材料，使該電池能夠進行自我修復，延長壽命并減少制造成本。

傳統(tǒng)光電化學電池的最大弊端是用來吸收光線的染料難以更新，新技術通過不斷更新被光子破壞的染料解決了這一問題。研究人員將單壁碳納米管用作“捕光電池中的分子電線”，其主要功能是固定DNA片段，通過對DNA編程，使其具有核苷酸的特定序列，從而能識別并依附于染料。一旦DNA識別出染料分子，系統(tǒng)便會開始自我組裝，完成染料更新。基于此研制的光電化學電池，只需不斷添加新染料，就能持續(xù)工作。