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LUCKY BIRD

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  科学家认为,这种纳米膜或可解决一个多年悬而未决的全球健康问题:如何将细菌从饮用水中隔离开。该研究发表在《纳米快报》杂志上。
 

  水分子和细菌非常微小,人的裸眼无法看到,科学家一般以纳米为单位来标注其大小。但在显微镜下,水分子和细菌的大小则迥然不同。单个水分子的直径远远小于1纳米,而大多数细菌的大小则有几百纳米。
 

  纽约州立大学水牛城分校的化学家扎维德·罗扎耶夫领导的研究小组,使用嵌段共聚物合成出一种新式纳米膜,该纳米膜含有直径约为55纳米的孔隙, 这种孔隙的大小足以让水分子成为“漏网之鱼”,但细菌却无法通过;而且,嵌段共聚物拥有的特殊属性能让孔隙平均分布于该纳米膜上。
 

  罗扎耶夫表示,商用膜在孔隙密度或孔隙大小的一致性方面都存在局限,但新式纳米膜上的孔隙分布均匀,孔隙的大小也整齐划一,该膜可作过滤膜使 用。并且,这个直径为55纳米的孔隙是迄今为止科学家使用嵌段共聚物制造出的最大的孔隙。增大孔隙会增加水流、降低成本、节省时间。另外,直径为50纳米 到100纳米的孔隙也足够小,任何细菌都无法通过。
 

  新纳米膜拥有的特殊属性要归功于其原始材料嵌段共聚物。嵌段共聚物由化学结构不同且较短的聚合物交替构成。这两个聚合物会相互排斥,但在另一端 会紧紧依附在一起形成一个聚合物。当许多嵌段共聚物混杂在一起时,它们之间的相互排斥力会让它们采用一种有规则的、交替的模式集合在一起。这个自我组装过 程最终得到的结果就是一个由两类不同聚合物组成的固体纳米膜。
 

  为了让该纳米膜上的孔隙平均分布,罗扎耶夫团队移除了其中的一种聚合物。孔隙相对较大是因为组成原初嵌段共聚物的分子具有类似于试管刷状的独特结构。

  英国和新加坡研究人员1日报告说,他们制造出能够观测50纳米大小物体的光学显微镜,这是迄今观测能力最强的光学显微镜,也是世界上第一个能在普通白光照明下直接观测纳米级物体的光学显微镜。
 

  英国曼彻斯特大学研究人员和新加坡同行当天在新一期《自然·通信》杂志上报告了这项成果。由于光的衍射特性的限制,光学显微镜的观测极限通常约 为1微米。研究人员通过为光学显微镜添加一种特殊的“透明微米球透镜”,克服了上述障碍,使这一极限达到50纳米,观测能力提高了20倍。
 

  论文第一作者王增波博士告诉新华社记者:“这是目前世界上唯一能在普通白光照明下直接观测纳米级物体的光学显微镜,是一个新的世界纪录。”
 

  据介绍,目前一般使用电子显微镜观测极其微小的物体,但它也有一些缺陷。比如在观测细胞时,电子显微镜只能显示出细胞表面的状况,而不能用于观 测细胞内部结构。之前还有研究人员先为细胞染色,然后利用特制光学显微镜观测染色后的细胞内部结构,但这种方法对病毒无效,因为染料无法进入病毒内部。而 这种新型光学显微镜首次提供了在普通条件下观测细胞内部结构和病毒活动机理的手段。
 

  领导该项研究的曼彻斯特大学教授李琳说,这可能会为观测细胞和病毒的方式带来革命性变化,有助于研发新的药物和疾病治疗方法。
 

  研究人员还表示,利用类似方法可以进一步制造出观测能力更强的光学显微镜。从理论上说,这种基于“透明微米球透镜”的光学显微镜不存在观测极限。(记者 黄堃)


1995年,人们在澳大利亚西南沿海捕获了这只海马
 

  一只海马的标本在澳大利亚博物馆展出了10多年之久,一直无人问津。日前,博物馆的工作人员拉尔夫·福斯特借助于CT扫描对标本进行了仔细分 析,最终发现它属于一个此前科学界未知的海马种群。
 

  1995年,人们在澳大利亚西南沿海捕获了这只海马,随后它便被送到当地一家博物馆。在博物馆,它一直没有引起人们的注意。直到2006年,拉 尔夫·福斯特意识到它并不是一只普通的海马,“我们对这种怪异的小生灵知之甚少,我认为它非常与众不同,于是便开始研究。借助于CT扫描,我获得它骨骼的 3D图片。研究结果显示,这种海马不同于已知的所有海马种群”。
 

  目前已知的海洋生物共有大约23万种,科学家认为这一数字还不到全部种类的30%。福斯特表示,之所以选择“似非而是”这个单词命名这种海马, 原因在于这种海马较为怪异,与预想中的海马相矛盾。现在,科学家正在搜寻这个海马家族的其他成员。发现这只海马的区域被称之为“中光度区”,但戴水肺的潜 水者很难进入这一区域。科学家猜测,在它们最喜欢的栖息地,这种海马可能非常普遍,但这种普遍需要满足特定的条件。除非你能够发现这样的栖息地,否则的 话,你很难发现这种海马。
 

  海马专家、韦茅斯海洋生物公园的克里斯·布朗表示:“不幸的是,由于海洋容易受人类活动影响,很多物种可能在我们发现前就已经灭绝。海马尤为容易受污染和栖息地丧失影响,此次发现的新种海马可能已经在野外灭绝。”(木易)


在NGC 2359中的宇宙泡泡
 

  NGC 2359又被称作“托尔头盔”,是位于大犬座的发射星云,离地球大约有15000光年的距离。据估计,这个星云的直径约有30光年。与之相较,整个银河系的直径约为100000光年。  
 

  在这一宇宙结构中,天文学家已经发现了许多宇宙泡泡和宇宙弧线,但是对于它们的存在,一直没有一个合理的解释。在这项新的科学研究中,天文学家最终在这个方面取得了一些进展。  
 

  专家表示,主要的原因在于一颗巨大的沃尔夫-拉叶星,它处于泡泡的中心,这一点在图像中可以得到证实。这类恒星含有许多宇宙流星,这些流星不仅 非常巨大而且亮度极高。沃尔夫-拉叶星(通常也被称WR恒星)是相对较老并用质量很大的天体。它们的质量约是太阳质量了20倍,或者更大,它们的主要特性 是其质量以非常高的速率流失。  
 

  产生这一现象的主要机制是高速太阳风以每秒2000公里的速度将物质吹离恒星。沃尔夫-拉叶星的平均表面温度非常高,在25000到 50000K(K表示绝对温标)。据每日星系媒体报道,相较而言,太阳的表面温度大约仅有5800K,但是日冕的温度更高,可达到数百万摄氏度。  
 

  这项新的科学研究显示,在NGC 2359星云及其它类似的星云中,由于太阳风从沃尔夫-拉叶星中吹出大量的宇宙物质,导致这些宇宙泡泡的产生。然而,该项研究数据同时显示NGC 2359内部运行的其它机制并不在其它类似的位置出现。根据研究,这些观测上的差异可以说明一个推断,那就是位于星云中的沃尔夫-拉叶星可能以超音速的速 度移动。
 

  这仅是一个推测,研究人员计划利用更高级的太空望远镜获取效果更好的全景观测,或许可以证实这颗恒星是否在移动,或者是保持不动。

  据国外媒体报道,这项数字海报发明使人们想起汤姆-克鲁斯主演《少数派报告》中的科幻情节,剧中克鲁斯饰演的角色路过一排数字标识牌,这些标识 牌对他的视网膜进行了扫描,并呈现出他感兴趣物品的数字全息图像。同时,当他进入到一家商店时标识牌显示一位美丽女性向他推荐衣物的图像广告。现实中的数 字海报也同样能通过摄像机扫描路过的人是否对海报关注,并适时地改变海报内容。   
 


儿童可以虚拟“试穿衣服” 


电影中的数字海报
 

  目前,这项最先进的数字海报通过叠加数字图像,使购物者能够看到衣物穿在自己身上的效果。交互广告商R/GA公司现已向美国鹰牌服饰公司推出系 列童装海报广告,并希望能够进一步拓宽合作领域。野蛮人集团(The Barbarian Group)广告公司执行总裁本杰明-帕尔默(Benjamin Palmer)说:“我们试着揭示人们大脑所思考的事物,如果人们的眼睛是心灵的窗口,那么我们将尽可能地捕捉他们最感兴趣的事物。”  

  据科学网(kexue.com)了解,面部识别技术已应用多年,但直到目前才应用至商店,这是因为该技术已发展至成熟阶段,并且商业领域能够承 担相关费用。这种最新的数字海报能够探测到人们皱眉和点头的动作,以及更个性化的特征,从而让人们担忧该技术是否会涉及个人隐私问题。  

  该广告公司有望在今年夏季推广这种新式数字海报,而公司的其它负责人表示,这项技术能真实地识别人们的面孔,一旦你睁开你的眼睛,该系统便会跟踪你。不过,这项新型广告技术距离成熟推广仍有一定的距离,未来它或许可以作为商店的缩影连接至顾客家中电视。

  (凹凸曼)


多年来,神经科学家一直在分析大脑在何时何地会活跃
 

  大脑接受外界信息的刺激,如视听信号以物理、化学形式存在,而神经系统只能以神经脉冲的形式传递信息,因此必须把各种物理、化学信号转变为频 率、节奏、波长等神经脉冲来表示不同的信息,这一过程称为编码。就像人们调节收音机的频率,科学家目前已在利用一种脑皮层电流描记的方法,精确描记大脑活 动时的频率、波长等神经脉冲并对其进行分析,以获得有关大脑意识的更多详情,帮助人们从一个全新角度理解大脑的工作机制。
 

  脑生理学的三种工具

  多年来,神经科学家一直在分析大脑在何时何地会活跃。最近,华盛顿大学医学院研究人员使用了脑皮层电流描记法,这是一种用临时放置于大脑皮层表面的电极阵列来监测大脑的技术。“分析大脑功能,通常集中于大脑的哪个部位、什么时候产生活跃。”医学院的埃里克·里奥萨德说,而分析大脑活动的频率、波 长为研究脑生理学提供了除脑电图(EEG)、功能性核磁共振成像(fMRI)以外的第三种主要手段。
 

  功能性核磁共振成像技术主要是利用磁振造影来测量神经元活动所引发的血液动力的改变,在大脑中定位某个功能区。脑电图则是将电极放在头皮上,许 多神经元同时放电就产生了脑电波,经脑电图机放大后记录在专门的纸上,得出一定波形、波幅、频率和位相的曲线即为脑电图。放电频率决定了大脑活跃频率或波 长,这是可以用赫兹或秒周期来计量的。脑电图对癫痫诊断价值最大,用脑电图监控外伤或癫痫病人的意识,可以帮助确定诊断和分型,对诊断脑肿瘤或损伤有一定 帮助,也可用来研究睡眠。
 

  相比于脑电图,脑皮层电流描记法能直接记录来自大脑皮层的脑波数据。在临床上,里奥萨德和其他神经外科医生用这种方法来鉴别抗癫痫药物作用源 区,绘制出这些区域以便通过外科手术清除病灶。得到病人允许后,他们将电极阵列放在癫痫病人颅骨以下的大脑皮层表面,监控大脑活动波谱,以找到抗癫痫药物 在大脑中的作用源区,与传统的脑电波监控手段相比,这种方法获得的结果要更加详细。
 

  精细解码脑电波

  利用电极阵列收集大脑活跃性频率的数据,可以获得更多重要的内部观察资料。里奥萨德既是神经外科教授,也是神经生物学与生物医学工程教授。他 说:“EEG只能监控40赫兹及以下的频率,但是脑皮层电流描记让我们能对500赫兹以下频率的脑电波活动进行监控,从而能完整地研究大脑活动的生理机 制,得到更好的信号,并能更准确地定位信号的来源去向。”
 

  里奥萨德和同事通过电极阵列来观察外科麻醉后的意识减弱和恢复过程,研究结果发表在去年12月出版的美国《国家科学院院刊》上。他们发现,每个频率都产生了不同的信息,这显示出不同的神经回路会如何随着意识的减弱而变化。
 

  在失去意识过程中,按某种顺序发生了一系列变化,在恢复意识的过程中以相反的顺序重复。某个频率区的活动性称为伽玛带,被认为是神经元与其附近神经元之间交流传输信息的表现,随着伽玛带频率的下降或回归,病人失去或恢复意识。
 

  “不管病人麻醉得有多深,某个大脑网络总是以很低的频率保持活跃性不变,”里奥萨德说,“大脑活跃性频率高低频之间有着某种关联,这种关联也不会变,我们推测这可能与某些记忆回路有关。”
 

  在另一篇发表于2月9日《神经科学杂志》上的研究论文中,里奥萨德和同事证明了,大脑特定区域的波长可以用来测定该区域在当时执行的功能。他们 将一个电极放在多个不同的脑区,包括语言中枢测量脑活性数据,集中分析这些数据显示,病人的许多信息可通过脑区中的活性高频带获得。比如:是否听到了一个 单词?是否准备说出一个他听到或看到的单词?是否正在说一个他听到或看到的单词?
 

  “一直以来,我们把大脑活动频率作为一个整体,用来研究一个现象,但我们发现这些频率并非毫无差别,而是非常多样。”里奥萨德说,“我们用脑皮 层电流描记法分析这些频率,可解码更多的体现大脑活动和认知意向的电流脉冲,因此可更多地从大脑无线电台中获得信息。”(常丽君)

世界卫生组织疫苗监管体系评估专家组组长拉瓦里·贝尔加比3月1日在京宣布,我国疫苗监管体系通过世卫组织评估,成为全世界第36个具有合格监管体系的疫苗生产国。
据介绍,世卫组织疫苗监管体系评估是衡量一个国家药品监管和疫苗质量的重要标准,得到国际社会广泛认可。能否达到世卫组织的标准和要求,通过其正式评估,是对一个国家药品监管能力的全面检验。
拉瓦里·贝尔加比指出,国家食品药品监管局疫苗监管体系经验证符合国际标准,满足世卫组织对国家疫苗监管体系的指标要求,能够发挥良好的监管作用。
据介绍,此次评估中,世卫组织专家依据各项标准对我国疫苗监管体系开展了7大板块的评估,具体包括国家监管体系、上市许可工作、上市后监管包括接种后不良反应监测、批签发、实验室管理、对生产场所和分销渠道的监管检查以及临床试验的授权与监督等方面的工作情况。专家们还赴北京、上海、河北、江苏等地考察当地疫苗监管单位。
在评估中,我国批签发和实验室管理两个板块满分通过,其他5个板块也是高分通过。国家食品药品监管局局长邵明立表示,这一成果展示了我国药品监督管理体系建设取得巨大进步,得到国际社会认可;同时也表明,我国疫苗产品质量保障工作是严格规范的。
世卫组织驻华代表蓝睿明指出,通过世卫组织的评估,意味着中国监管部门确保进入市场的疫苗质量及可靠性的能力获得了肯定。同时,中国的疫苗生产企业今后将可以申请世卫组织特定产品预认证。
据悉,预认证是对某特定疫苗符合国际质量、安全和效果标准的保证,是生产企业通过联合国采购单位将疫苗供应到其他国家的前提条件。国家疫苗监管体系通过世卫组织评估,是本国疫苗企业申请预认证的前提。
统计显示,我国现有疫苗生产企业36家,能够生产预防27种疾病的49种疫苗,年生产能力近10亿剂。
蓝睿明表示,中国的疫苗产业规模庞大,能以可负担的价格生产多种疫苗。“在不久的将来,中国疫苗企业将对解决全球疫苗需求作出突出贡献。”
如果你觉得暗物质的概念令人难以置信,那么很多人和你一样。几十年前,少数天文学家开始怀疑宇宙充满了某种看不见的神秘物质,它通过其强大的引力作用于星系。也是在同一时期,那些天文学家的同行大多认为这是一个近乎疯狂的想法而对此嗤之以鼻。
然而,证据不断增加,如今暗物质已经成为现代天体物理学中一个牢固确立的概念。实际上,这个概念几乎必须存在,这样才能解释为何单个星系快速旋转却没有分崩离析和星系群为何以这样相互作用的方式运动。如果不存在比恒星、气体云和其他可见物质多10倍的暗物质,那么宇宙将不合情理。大自然憎恶不合理,因此在我们生活的宇宙中,几乎每一个星系,包括银河系在内,都被安全地包裹在一团巨大的暗物质中。
天体物理学家还确信,最先出现的是不同大小的暗物质团。这些看不见的暗物质团随后吸引普通物质,形成星系。不过,所形成的星系大小不尽相同,有些小,有些非常大,还有些是真正多产的恒星制造者———它们在1亿年的时间里,每年可以制造多达1000颗新恒星。这些被称作星暴的星系长久以来就令天文学家困惑,不过新近发表在英国《自然》周刊上的一篇论文可能最终对它们作出了解释。答案再一次与暗物质有关。
这篇论文的联合作者之一、来自加利福尼亚大学欧文分校的阿桑塔·库雷说,星暴星系的形成完全是暗物质团块大小的问题。如果团块过大,那么氢气就无法有效地结合起来,不足以保持一种极度活跃的造星状态。相反,氢气会分开,形成几个不同的、相对平静的星系。相比之下,如果暗物质团过小,那么氢气就过于有效地结合起来。恒星形成得如此迅猛以致它们的热量阻止其他氢气结合。这种极度活跃的状态是短暂的。
所有这些结论都是库雷及其同事从赫舍尔太空望远镜获得的数据得出的。赫舍尔望远镜是红外线望远镜。年轻、遥远的尘埃星系在红外线下尤其明亮,因此虽然赫舍尔望远镜不能生成单个星系的图像,但却可以测量在宇宙各处涌动的红外能量流中较亮和较暗的点。较亮的点代表星系团较密集区域,较暗的点表示稀疏的区域。
科学家随后把他们观察到的结果与对早期宇宙的计算机模拟结果加以比较,来揭示暗物质应该如何分布。比较结果显示,中型暗物质团与星暴星系之间有很大的相关性。换句话说,古老的模型与当前的实际情况一致。库雷承认:“这不像是发现一颗新行星,所有人都大声惊叹,但这是个相当棒的结果。”(来源:新华网) 更多阅读 《自然》发表论文摘要(英文)

同源染色体基因表达活性不同的现象,称为基因印记。据美国物理学家组织网报道,英国巴斯大学科学家近日发现了一种名为Grb10的基因,与通常的印记基因表达规则不符的是,它从父母双方遗传下来的等位基因作用截然不同。相关研究发表在近期出版的《自然》杂志上。
所有动物的细胞中,每个基因组都是成对出现:一条来自父亲,另一条来自母亲。多数情况下这两条基因都是活跃的,但对某些基因而言,其中一条被关闭了,基因仅能表达来自一方的同源基因,而另一方的不表达。
巴斯大学研究人员与加地夫大学神经系统科学与精神健康研究院科学家合作,发现了一种名为Grb10的基因,其异常之处在于,子代只在大脑中表达来自父方的基因,却在身体其他部位表达来自母方的基因——好像父母双方的印记基因各自在不同部位有一种无意识的优先权:母亲的基因表达涉及胎儿成长、新陈代谢、脂肪储存,而父亲的基因表达调控着成人的社会行为。
为了证实这一点,他们对缺乏父方Grb10基因的小鼠进行了行为研究。在一项强制遭遇测试中,研究人员将两组小鼠放置在一条狭窄管道的两端,并阻止它们转身,结果发现,Grb10基因在大脑中不活跃的小鼠通常会坚守原地,而其它小鼠则会倒退,并表现顺从。缺乏父方Grb10基因的小鼠更喜欢控制其它小鼠,与脑中父方Grb10基因活跃的小鼠相比,更有可能获得同伴礼貌的待遇,这在小鼠和其它哺乳动物中是一种处于统治地位的标志。此外,这些小鼠还更有可能扯断同笼的表达等位基因小鼠的胡须。当母方Grb10等位基因表达沉默时,小鼠通常会变得又大又重。
巴斯大学再生医学研究中心的安德鲁·沃德说:“这是首次,我们证明了同一个基因根据其来自父母双方的不同,可以有完全不同的功能。好像是父母双方以不同的策略来帮助后代,一方致力于身体,而另一方致力于精神。”
研究证明,印记基因对人类健康非常重要。Grb10与胚胎发育有关,而在后期生命中,它对身体和精神两方面都很重要。“一种基因能影响大脑和肌肉两方面是令人吃惊的。今后我们将研究Grb10基因如何进化出这种双重功能。”(来源:科技日报 常丽君)
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同源染色体基因表达活性不同的现象,称为基因印记。据美国物理学家组织网报道,英国巴斯大学科学家近日发现了一种名为Grb10的基因,与通常的印记基因表达规则不符的是,它从父母双方遗传下来的等位基因作用截然不同。相关研究发表在近期出版的《自然》杂志上。
所有动物的细胞中,每个基因组都是成对出现:一条来自父亲,另一条来自母亲。多数情况下这两条基因都是活跃的,但对某些基因而言,其中一条被关闭了,基因仅能表达来自一方的同源基因,而另一方的不表达。
巴斯大学研究人员与加地夫大学神经系统科学与精神健康研究院科学家合作,发现了一种名为Grb10的基因,其异常之处在于,子代只在大脑中表达来自父方的基因,却在身体其他部位表达来自母方的基因——好像父母双方的印记基因各自在不同部位有一种无意识的优先权:母亲的基因表达涉及胎儿成长、新陈代谢、脂肪储存,而父亲的基因表达调控着成人的社会行为。
为了证实这一点,他们对缺乏父方Grb10基因的小鼠进行了行为研究。在一项强制遭遇测试中,研究人员将两组小鼠放置在一条狭窄管道的两端,并阻止它们转身,结果发现,Grb10基因在大脑中不活跃的小鼠通常会坚守原地,而其它小鼠则会倒退,并表现顺从。缺乏父方Grb10基因的小鼠更喜欢控制其它小鼠,与脑中父方Grb10基因活跃的小鼠相比,更有可能获得同伴礼貌的待遇,这在小鼠和其它哺乳动物中是一种处于统治地位的标志。此外,这些小鼠还更有可能扯断同笼的表达等位基因小鼠的胡须。当母方Grb10等位基因表达沉默时,小鼠通常会变得又大又重。
巴斯大学再生医学研究中心的安德鲁·沃德说:“这是首次,我们证明了同一个基因根据其来自父母双方的不同,可以有完全不同的功能。好像是父母双方以不同的策略来帮助后代,一方致力于身体,而另一方致力于精神。”
研究证明,印记基因对人类健康非常重要。Grb10与胚胎发育有关,而在后期生命中,它对身体和精神两方面都很重要。“一种基因能影响大脑和肌肉两方面是令人吃惊的。今后我们将研究Grb10基因如何进化出这种双重功能。”(来源:科技日报 常丽君)
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