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景观人造雾设备

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景观人造雾设备相关的资讯

  • 聚光科技|黄山浦溪河项目荣膺亚洲都市景观大奖
    11月29日, 2019年“亚洲都市景观奖”颁奖盛典暨“亚洲都市景观奖”成立十年庆典在日本福冈九州大学举办。本次盛会庆典以“适应气候变化的韧性城市景观”为主题,聚焦亚太地区在城市化发展过程中的城市人居环境的持续改善和提高,来自亚洲各个国家的近300名政府、企业、学术机构的代表参加了本次国际会议和庆典活动。颁奖盛典及庆典活动现场  由聚光科技(杭州)股份有限公司(以下简称“聚光科技”)与安徽省黄山市黄山区人民政府合作倾力打造的“黄山区浦溪河综合治理工程”中的“黄山浦溪河两岸城市滨水空间公共环境营造项目”凭借高水平的品质设计规划、高质量的建设营造一举赢得“2019年度亚洲都市景观大奖”。黄山市黄山区政府官员代表项目领奖   “黄山浦溪河(城区段)综合治理工程”位于风光秀丽的黄山脚下太平湖畔,所治理的浦溪河发源于黄山光明顶和北海诸峰,流经耿城镇、甘棠镇、太平湖镇,注入太平湖,长39.48公里,流域面积199.48平方公里,当地百姓喻之为“母亲河”。项目于2016年由聚光科技中标并承接规划实施,设计单位为思朴(北京)国际城市规划设计有限公司,项目全长7.2公里,总规划面积约为513公顷,投资总金额12.53亿元。主要建设内容包括河道治理工程、生态修复工程、道路交通系统优化提升和饮水安全工程,配套建设区域内绿化景观文化旅游等设施,总体结构划分为湿地科普观赏区区、原乡文化体验区、城市庆典活动区、滨河风尚休闲区四大功能区。  整个项目以“微创设计”为指导,将浦溪河作为一条“生命之河”,以自然为生态设计框架,以生活为景观营造宗旨,并植根于当地的自然格局、文化传统和生活方式进行设计和建造,同时巧妙地把时代语境融合到当地人民的生活场景之中,探索出了一条产城规划与文化传承并轨之路。浦溪河项目的实施既改善了当地的自然生态环境,又提升了浦溪河沿岸土地开发利用价值,拉动滨水经济带建设,实现打造高效、复合的城市型休闲度假产业聚集区的生态文明建设目标。  项目历经三年的匠心打磨,现已建成并对外开放,受到了各级领导和当地人民的一致好评,先后被中央电视台、安徽电视台、中国环境报、中国旅游报等知名媒体专题报道。业内人士表示,当前中国正处在建设生态文明和迈向高质量发展的战略转折点,黄山浦溪河项目的获奖为中国乃至亚太各地城市滨水地区的公共环境提升和改善提供了实践样本。  此次获奖也给了聚光科技极大的鼓舞,公司将继续以民族企业的大国匠心精神,倾心投入打造每一个项目。我们相信,将会有越来越多的中国项目登上国际展示的舞台,向世界展现中国实现可持续发展的生态人居环境的科学智慧和创新成果。 浦溪河建成生态实景照片 浦溪河建成居民生活实景照片文中图片来源:北国网《黄山浦溪河项目荣膺亚洲都市景观大奖》文中小课堂  [亚洲都市景观奖]:是联合国人居署认定的亚太地区城市规划和建设由最高奖项。由联合国人居署亚太办事处、亚洲人居环境协会、福冈亚洲都市研究所、亚洲景观设计学会于2010年共同创设。以年度评选的方式,对年度在可持续景观营造等方面做出突出贡献的项目、活动进行表彰。本奖项由联合国环境规划署等机构大力支持和指导,旨在为亚太地区提供公共环境的样本,更好地在本地区推动联合国千年发展目标、人居议程、《2030可持续发展议程》和《新城市议程》的实施做出了非凡的贡献。  历经10年的发展,先后有来自中国(包含香港、澳门)、印度、印度尼西亚、日本、韩国、缅甸、尼泊尔、新加坡、泰国、越南等12国家或地区的107个项目从数千个申请单位中获得当年度“亚洲都市景观奖”称号。  2019年,来自阿富汗、孟加拉国、中国、印度、日本、韩国、马来西亚、斯里兰卡、巴基斯坦、菲律宾、越南等11个国家参加了本次十周年的庆祝环节,并展示了其获奖项目,来自中国黄山、广州、香港的获奖项目也参加了本次盛典。  [聚光科技]:是由归国留学人员创办的高新技术企业(股票代码:300203), 2002年1月注册成立于浙江省杭州市国家高新技术产业开发区,2011年4月15日上市,注册资金4.53亿元人民币,是国内先进的城市智能化整体解决方案提供商,同时也是国内绿色智慧城市建设的先驱之一。公司致力于生态文明综合发展建设,以高端分析仪器仪表为核心,辅以物联网、大数据、人工智能,提供面向智慧环境、智慧实验室、智慧水利水务、智慧工业的综合服务。
  • LI-2100 | 内陆山区径流稳定同位素的气候与景观控制
    水,我们生活中无处不在的重要元素。它润泽着大地,孕育着生命。然而,水的旅程并不仅仅局限于地表,它通过蒸发和降水,与大气、植被形成了紧密的互动。而这种互动的背后隐藏着一系列的谜题,需要科学家们通过不断研究来揭示。水同位素研究便是一种重要的手段,通过分析水中的同位素元素,科学家们能够了解水的来源、循环和变化。水同位素研究为科研人员提供了一种宝贵的工具,帮助他们更好地了解水、植被和气候之间的复杂关系。一起来了解一下,来自西北师范大学的研究团队,用全自动真空冷凝抽提系统(LI-2100,北京理加联合科技有限公司)做的相关研究。水资源是制约干旱区社会发展的主要自然资源,山区是内陆干旱区重要的水源涵养区,山区冰川积雪融水对干旱区淡水供应至关重要。随着气候变暖,冰川积雪融化加速,地表蒸散发增强,降水变异性加剧,气候变化将增强山区河流水文过程的复杂性。水稳定同位素是深入了解区域水文过程的有效方法,研究内陆山区径流同位素时空变化的主要控制因素,对认识内陆山区水文过程变化,合理调配干旱区水资源至关重要。基于此,在本研究中,来自西北师范大学的研究团队监测了中亚干旱区典型的内陆山区流域-西营河流域不同水体同位素数据(地表水、降水、地下水以及积雪融水)和相关水文气象数据,结合相关气象观测数据及植被覆盖指数(NDVI),评估气候和景观对内陆山区径流稳定同位素的影响。研究可以为厘清内陆山区径流稳定同位素的控制机制提供更全面的参考。01 不同水体稳定同位素组成西营河流域不同景观区域气象要素和水体稳定同位素特征。(a)不同景观区域气温、相对湿度以及降水量的变化;(b)不同水体稳定同位素在不同景观区域的组成特征,P为降水,R为径流,M为积雪融水,G为地下水;(c)~(e)不同水体δ2H与δ18O的关系,(c)为冰川-灌丛区,(d)为中高覆盖度草地-森林区,(e)为低覆盖草地-裸地区。02 不同景观区域的径流同位素组成西营河流域不同景观区域径流同位素随NDVI指数以及海拔的变化特征。03 气候对山区径流同位素的影响西营河不同景观区域气象要素与降水稳定同位素的相关性分析,(a)降水δ18O与温度,(b)降水δ18O与相对湿度,(c)降水δ18O与降水量04 自然和人为景观变化对径流稳定同位素的影响西营河流域不同景观区域LEL的变化,LELs为局地蒸发水线。(a)冰川-灌丛区(GSARs),(b)中高覆盖草地-林地区(MHGFARs),(c)低覆盖草地-裸地区(LGBARs)。X轴和Y轴上的柱状统计图代表δ18O和δ2H的分布曲线。西营河流域海拔变化对降水稳定同位素的相关性分析,(a)径流δ18O与海拔,(b)降水δ18O与海拔。西营河降水(a)和径流(c)d-excess的变化,以及西营水库入口(b)和出口(d)处径流水线的变化。研究结论本研究利用典型内陆山区流域不同水体稳定同位素数据,结合相关气象观测数据和植被覆盖(NDVI)数据,为进一步了解内陆山区流域径流稳定同位素变化特征及其控制机制提供了依据。在内陆山区流域,气候和景观特征会随海拔而产生显著差异。因此,我们认为,在内陆山区,径流同位素组成及其控制因素需要做进一步更深入的研究。本研究强调了气象要素以及地表景观的空间差异对内陆山区流域径流稳定同位素的控制过程。这些结果有利于全面认识内陆山区径流稳定同位素的控制机制。1、气象要素通过控制径流的蒸发过程和补给源同位素特征来控制径流同位素变化;2、在植被覆盖度较低的区域,地表景观特征通过改变补给源同位素特征来控制着径流同位素组成;3、在植被覆盖度较高的区域,地表植被覆盖通过控制蒸发过程来影响径流稳定同位素。
  • 160万!四川省司法警官总医院采购心电监护仪、静脉输液泵等设备
    项目概况四川省司法警官总医院2021年下半年仪器设备采购项目 招标项目的潜在投标人应在节假日外每天9:00-17:00在我司指定网站(http://sale.scbid.net)获取,具体获取流程详见该网站的“标书领取操作手册”。获取招标文件,并于2021年12月15日 10点30分(北京时间)前递交投标文件。一、项目基本情况项目编号:SCIT-FG(Z)-2021110007项目名称:四川省司法警官总医院2021年下半年仪器设备采购项目预算金额:160.3000000 万元(人民币)最高限价(如有):160.3000000 万元(人民币)采购需求:标的的名称:四川省司法警官总医院2021年下半年仪器设备采购数量、简要技术需求或服务要求:本项目共2个包,采购仪器设备一批。包号品目号名称拟购数量(台/套)单项最高限价(万元)最高限价合计(万元)0101-01心电监护仪40486801-02静脉输液泵301501-03微量注射泵1050202-01有创呼吸机24092.302-02可视喉镜31202-03中频治疗仪20.802-04电针治疗仪50.502-05牙科综合治疗椅21602-06动态心电图机2202-07控温毯1202-08空压机1502-09电子阴道镜11102-10微波治疗仪13合同履行期限:中标人须在签订合同后30日内完成安装 ,否则将视为违约,招标人有权取消购货并索赔。本项目( 不接受 )联合体投标。二、申请人的资格要求:1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定;2.落实政府采购政策需满足的资格要求:/3.本项目的特定资格要求:3.1若投标产品为医疗器械的,投标人须符合《医疗器械监督管理条例》要求并提供投标人经营该产品的经营许可/经营备案证明材料;投标产品须符合《医疗器械注册管理办法》要求并提供产品的注册/备案证明材料。3.2截至递交投标文件截止日,供应商未被列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单。注:采购人或采购代理机构将于资格审查时在“信用中国”网站、“中国政府采购网”网站等渠道对供应商进行信用记录查询,并将查询记录存档。凡被列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单的,视为存在不良信用记录,参与本项目的将被视为无效投标。(两个以上的自然人、法人或者其他组织组成一个联合体,以一个供应商的身份共同参加政府采购活动的,将对所有联合体成员进行信用记录查询,联合体成员存在不良信用记录的,视同联合体存在不良信用记录。)三、获取招标文件时间:2021年11月24日 至 2021年11月30日,每天上午9:00至12:00,下午13:00至17:00。(北京时间,法定节假日除外)地点:节假日外每天9:00-17:00在我司指定网站(http://sale.scbid.net)获取,具体获取流程详见该网站的“标书领取操作手册”。方式:节假日外每天9:00-17:00在我司指定网站(http://sale.scbid.net)获取,具体获取流程详见该网站的“标书领取操作手册”。售价:¥300.0 元,本公告包含的招标文件售价总和四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点提交投标文件截止时间:2021年12月15日 10点30分(北京时间)开标时间:2021年12月15日 10点30分(北京时间)地点:中国(四川)自由贸易试验区成都市高新区天府四街66号航兴国际广场 1栋17层。五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:四川省司法警官总医院     地址:四川省成都市双流区学府路二段十五号        联系方式:郭老师85965736      2.采购代理机构信息名 称:四川国际招标有限责任公司            地 址:中国(四川)自由贸易试验区成都市高新区天府四街66号2栋22层1号            联系方式:陈雨霏 028-87797107、028-87797776            3.项目联系方式项目联系人:敬女士电 话:  13219086239
  • Food Chemistry | 构建中国大米C/H/O稳定同位素的景观图
    全球大约一半以上的人口以大米为主食,大米在全球社会稳定和经济发展中发挥着重要作用。大米质量直接关系到人类身体健康,因此建立能够确定劣质或受污染大米的地理来源并迅速解决食品安全问题的追溯系统非常重要。而农产品产地溯源关键是构建一个稳健数据库,能够反映不同地域的特征分布。近日,浙江省农业科学院,省部共建国家重点实验室、农业农村部农产品信息溯源重点实验室,质量营养所袁玉伟研究员、张永志副研究员为通讯作者,联合数农所盛美玲博士为第一作者,中国水稻所张卫星等为同一作者,首次利用地理环境相似性原理,构建中国大米CHO稳定同位素的景观图和预测模型。该预测模型可以预测水稻稳定同位素的空间分布,从而丰富和补充同位素参考数据库,对大区域范围内的水稻原产地鉴定提供了数据支撑。该篇研究成果发表在《Food Chemistry》。(DOI:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.133744)该研究得到省公益和省重点研发项目、国际原子能机构(IAEA)、国家重点实验室和院学科建设专项等经费的支持。文章正文:(一)实验数据:研究区为中国大米主产区,研究区内共794个样点,采样时间为2017年,涉及17个省的117个县(市或区)。推测的目标变量为稳定性碳同位素、氧同位素和氢同位素(δ13C,δ2H和δ18O),是利用同位素质谱仪(Isoprime 100,isoprime 英国公司)检测。推测的空间分辨率为0.15°×0.15°。图1 全国大米采样点分布(二)实验方法:本研究利用地理环境越相似,变量值越相似原理(地理学“第三定律”),构建稳定同位素预测模型。首先刻画影响稳定同位素碳氢氧的环境特征,筛选出与大米稳定同位素(δ13C,δ2H和δ18O)相关性较高的因子,作为推测过程中的辅助变量,形成影响因子数据库;其次采用gower相似度计算方法计算待推测点与样点间的单因子相似度,利用加权平均法综合各影响因子的相似度,得到待推测与样点的相似度值;第三利用样点间环境相似度以及样点目标变量相似度计算样点的可信度;最后根据样点环境相似度和可信度构建大米稳定同位素空间推测模型,并计算推测不确定性。根据稳定同位素影响因素的已有研究成果,选取2017年的温度、降水、湿度等10个影响因子,建立影响因子数据库,然后将各因子与稳定同位素进行相关分析(表1),选取显著相关的因子(p<0.01)作为推测时的辅助变量。对于δ13C和 δ18O的推测,这10个影响因子均呈现显著相关,所以都作为了辅助变量用于推测;对于δ2H,除了生长季均温和生长季积温外,其他的因子作为δ2H空间推测的辅助因子。表1. 稳定同位素和环境因子相关分析结果 (δ13C, δ2H 和 δ18O)注:*, **分别表示p-value 0.05 和p-value 0.01本研究利用交叉验证的方法,随机选取70%的样点作为训练样点集,剩余30%作为验证样点集,循环十次,对推测结果进行评价分析。然后与现有的回归-克里格方法进行对比,实现对稳定同位素空间推测的评价。(三)实验结果:利用本研究提出方法得到δ13C,δ2H和δ18O的推测平均精度分别为0.51‰、7.09‰和2.06 ‰。而利用回归-地统计方法推测δ13C,δ2H和δ18O的平均精度分别为0.54‰,8.83‰和 2.11‰(表2)。总的来看,该方法要比回归-地统计方法推测精度高。表2 基于环境相似性与回归地统计方法推测结果对比本研究提出方法验证过程中,第六次和第十次独立验证散点图如图2所示,对于δ13C,δ2H 和δ18O推测值与实际值都较为均匀的分散在1:1直线两侧,全国样点根据大米主产区分为东北(N-E)、长江中下游(YR)、西南(S-W)和东南(S-E)四大产区(图中用四种颜色代表),能明显看出对δ13C,δ2H和δ18O的推测值在不同区域有明显的聚集,不同区域之间存在差异。图2 基于环境相似性推测结果和实测值对比散点图。左侧为第六次独立验证结果,右侧为第十次独立验证结果。本研究得到中国大米稳定同位素δ13C,δ2H和δ18O的空间分布图和推测的不确定性图,空间上大米稳定同位素δ13C,δ2H和δ18O推测结果具有明显的空间异质性。在样点稀疏的地区推测不确定性较大。图3 基于环境相似性的2017年大米稳定同位素(δ13C,δ2H和δ18O)的空间分布(左)以及推测不确定性空间分布(右)(四)结论该研究提出的基于环境相似性的稳定同位素空间推测模型可以预测水稻稳定同位素的空间分布,从而丰富和补充同位素参考数据库,对大区域范围内的水稻原产地鉴定提供了数据支撑。同时可以根据推测不确定性指导之后的采样,在不确定性较高的地区多设置采样点,在不确定性较低的地区可以较少的布置采样点,这样合理规划采样点,节约成本。
  • 1068万!草业花卉与景观生态研究所抗寒狼尾草制繁种技术研究与示范基地和温州医科大学实验室仪器采购项目
    一、项目基本情况 1.项目编号:WMU-2024ZB908 项目名称:转盘共聚焦显微镜、高通量蛋白稳定分析仪 预算金额(元):6320000 最高限价(元):4000000,2320000 采购需求: 标项一 标项名称: 转盘共聚焦显微镜 数量: 1 预算金额(元): 4000000 简要规格描述或项目基本概况介绍、用途:温州医科大学采购转盘共聚焦显微镜(进口论证产品)1套,具体详见招标文件第六部分,供应商可点击本公告下方“浏览采购文件”查看采购需求。 备注: 标项二 标项名称: 高通量蛋白稳定分析仪 数量: 1 预算金额(元): 2320000 简要规格描述或项目基本概况介绍、用途:温州医科大学采购高通量蛋白稳定分析仪(进口论证产品)1套,具体详见招标文件第六部分,供应商可点击本公告下方“浏览采购文件”查看采购需求。 备注: 合同履约期限:标项 1、2,进口免税产品在收到免税办妥通知后120天内、进口含税产品在合同签订后120天内、国产产品在合同签订后30天内交货并完成安装调试,交采购人验收。 本项目(是)接受联合体投标。2.项目编号:11000024210200081951-XM001项目名称:草业花卉与景观生态研究所抗寒狼尾草制繁种技术研究与示范基地实验室仪器购置预算金额:436.3749 万元(人民币)最高限价:436.3749 万元(人民币)采购需求:包号采购设备名称数量是否接受进口产品交货日期预算金额(万元)01★纯水/超纯水一体化系统1是合同签订后免税办理完成90天195.844901植物生长箱1否合同签订后90天01可调光谱植物生长箱1否合同签订后90天01卧式好氧发酵罐1否合同签订后90天01大容量培养振荡器2否合同签订后90天01微量离心机1是合同签订后免税办理完成90天01超低温冰箱(-80℃)1否合同签订后90天01自走式打药机2否合同签订后90天01卷盘式喷灌机1否合同签订后90天01撒粪车1否合同签订后90天01撒肥车1否合同签订后90天01拖拉机1否合同签订后90天01旋耕机1否合同签订后90天01翻转犁1否合同签订后90天02高压灭菌锅1是合同签订后免税办理完成90天240.5302全自动灌装机1否合同签订后90天02大容量离心机1是合同签订后免税办理完成90天02微生物智能观察系统1是合同签订后免税办理完成90天02高速冷冻研磨均质仪1否合同签订后90天02花粉活力分析仪1是合同签订后免税办理完成90天02★植物乙烯气体检测系统1是合同签订后免税办理完成90天02三维荧光光谱仪1否合同签订后90天02高温高压反应釜1否合同签订后90天合同履行期限:在甲方规定时间内完成交货、安装、调试。本项目不接受联合体投标。二、获取招标文件 1.时间:/至2024年05月30日 ,每天上午00:00至12:00 ,下午12:00至23:59(北京时间,线上获取法定节假日均可,线下获取文件法定节假日除外) 地点(网址):政采云平台(https://www.zcygov.cn) 方式:供应商登录政采云平台https://www.zcygov.cn/在线申请获取采购文件(进入“项目采购”应用,在获取采购文件菜单中选择项目,申请获取采购文件) 售价(元):0 2.时间:2024-05-10 至 2024-05-15 ,每天上午09:30至11:30,下午13:30至16:30(北京时间,法定节假日除外)地点:北京市政府采购电子交易平台方式:供应商持CA数字认证证书登录北京市政府采购电子交易平台(http://zbcg-bjzc.zhongcy.com/bjczj-portal-site/index.html#/home)获取电子版招标文件。售价:¥0 元,本公告包含的招标文件售价总和三、对本次采购提出询问、质疑、投诉,请按以下方式联系 1.采购人信息 名 称:温州医科大学 地 址:温州医科大学茶山校区中心北路 传 真: 项目联系人(询问):王老师 项目联系方式(询问):0577-86689891 质疑联系人:郑老师 质疑联系方式:0577-86699052 2.采购代理机构信息 名 称:温州正风招标代理有限公司 地 址:温州市瓯海区南塘一组团1幢(商务楼)1504室 传 真:/ 项目联系人(询问):诸葛晓斌 项目联系方式(询问):13506646781 质疑联系人:马佳敏 质疑联系方式:0577-88119278        3.同级政府采购监督管理部门 名 称:浙江省财政厅政府采购监管处、浙江省政府采购行政裁决服务中心(杭州) 地 址:杭州市上城区四季青街道新业路市民之家G03办公室(快递仅限ems或顺丰) 传 真: 联 系 人:朱女士、王女士 监督投诉电话:0571-85252453 政策咨询:何一平、冯华,0571-87058424、87055741 预算金额未达100万元的采购项目,由采购人处理采购争议。 4.采购人信息名 称:北京市农林科学院事业     地址:北京市海淀区西郊板井        联系方式:阚海明,010-51505207      5.采购代理机构信息名 称:华夏林达咨询有限公司            地 址:北京市丰台区富丰路4号工商联大厦A座1002            联系方式:关鑫、林原、刘红、王悦,010-6071661、13426386089             6.项目联系方式项目联系人:关鑫、林原、刘红、王悦电 话:  010-6071661、13426386089
  • 恭喜简智仪器与江苏警官学院签订“产学研基地”合作协议!
    7月13日,简智仪器与江苏警官学院签订了 “产学研基地”合作协议并举办授牌仪式。  江苏省警官学院是全国首批建立的省属公安本科院校,简智仪器是一家由拉曼快检仪器为主营业务的高科技企业。公司技术团队在激光快检(毒品、爆炸物)领域具有成熟领先的技术基础,尤其在拉曼技术方面已拥有十余年的研发经验,先后在国内多项重大课题专项中获得成功实施与应用。 校企双方在优势互补、平等合作、互利双赢、共同发展的基础之上,发挥各自优势,注重学校与企业资源共享,通过多种形式开展全面合作,共同构建产学研联盟的创新体系,建立产学研长期合作关系,实现“校企合作、产学共赢”。
  • Nature重磅:离人造生命又近一步?首个具有主动运输能力的“人造细胞”问世!
    长期以来,人造生命一直是生物医学界的前沿话题, 2020年美国科学家克雷格文特尔团队向世界宣布,首例人造生命——完全由人造基因控制的单细胞细菌诞生,开启了“人造细胞”的新时代。但遗憾的是,研究发现这些细胞“复制品”往往缺乏执行复杂细胞过程的能力,如主动运输。  近日,这一难题终于取得了重大突破。美国纽约大学和芝加哥大学的科研团队联合在顶级期刊《Nature》上发表了一篇题为“Transmembrane transport in inorganic colloidal cell-mimics”的研究,他们利用人工合成材料设计了一种具有单个微孔的“无机中空微胶囊”,它可作为一种“人造细胞”,重现活细胞的基本功能,实现主动运输。  众所周知,细胞是生物体基本的结构和功能单位,是生长、发育的基础,解析其结构和功能对于科学家理解生命与基因的奥秘具有重要意义。然而,尽管目前细胞生物学研究已经取得重大进展,但人造细胞仍有诸多问题有待解决,如活细胞的一个基本功能“主动运输”,它可以帮助活细胞从环境中吸收必要的营养物质、储存能量、并排除代谢废物,但人造细胞却缺乏这种能力。为此,在这项最新的研究中,科学家们将重点放在人造细胞的主动运输能力上。(图注:具有主动运输功能的“人造细胞”)  那么何为主动运输呢?主动运输就是物质逆浓度梯度,在载体蛋白和能量的作用下将物质运进或运出细胞膜的过程。这个过程不仅要借助于镶嵌在细胞膜上特异性传递蛋白质分子作为载体,而且还须消耗细胞代谢所产生的能量来完成。因此,细胞膜对活细胞完成各项生命活动有重要作用。  在这项最新的试验中,为了设计人造细胞,研究人员使用一种聚合物制作出了细胞膜替代物“红细胞大小的球形膜”,以便于控制物质进出细胞,然后他们为了模拟细胞中可进行物质交换的蛋白质通道,在球形膜上钻了一个微型孔,形成了一个纳米通道。(图注:纳米通道)  随后,在构建“人造细胞”的前期工作准备就绪后,研究人员开始着手考虑如何为这种细胞复制品的“主动运输”过程提供动力来源。  他们在人造细胞的纳米通道内添加了一种固体光催化剂,当被光激活时,这种催化剂会作为内部泳动泵发挥作用,通过化学反应形成一个微小的真空环境,并将周围的物质拉入细胞膜中。当停止光照时,物质被捕获,并在细胞膜内进行反应。同时这一化学反应还可以逆转,用于排泄废物。  最后,研究人员在不同的环境中测试了这些人造细胞,将它们置于悬浮液中,同时用光激活,令人震惊的事情发生了,这些细胞可以从周围环境中捕获固体颗粒、杂质、乳液液滴和细菌。此外,还可以收集具有不同几何形状和成分的颗粒,然后将其融合在一起形成复合混合物。更重要的是,一维大于微孔直径的棒状颗粒也能有效地在细胞内运输。这个现象为我们提供了一个人造细胞用途的新思路,即可用于清理液体中的微观污染物,如净化水资源。此外,还可以给细胞装上药物,根据指令释放药物。(图注:主动运输过程)  该研究的通讯作者、纽约大学化学副教授StefanoSacanna表示:“我们可以把这些人造细胞吃污染物的过程想象成吃豆人(PAC-MAN)视频游戏。其技术理念是将迄今为止仅限于活细胞的主动运输功能添加到人造细胞中,技术核心是在细胞内部安装可提供动力的活性元件,使其与细胞壁施加的物理限制发生协同作用,以便摄入、处理和排出异物”。  总而言之,这项研究为构建“细胞模拟物(cellmimics)”提供了一个蓝图,其未来的潜在应用范围可从药物递送到环境科学,下一步,科研人员将探索出人造细胞的其他功能,并找到人造细胞相互“交流”的方法。但人造生命究竟是科幻还是现实?它会给我们的生活带来怎样的改变?它给人类带来的到底是福音、还是灾难还需时间去证明。
  • “人造原子”近日成国际物理学界大明星
    俄日科学家用“人造单原子”制成量子放大器  “人造原子”这两天成了国际物理学界的“大明星”。就在《物理评论快报》宣告这项成果之前,最新一期《自然—纳米技术》刚刚发布了世界上最小的晶体管——由7个原子在单晶硅表面构成的一个“量子点”,它是另外一种人造原子。接踵而至的这些“不可思议”尤其让我们对人造原子啧啧称奇。完全可以期待,科学家在人造原子这个微型实验室里必将制造更多的惊喜,引领人类走向未知的新天地。  相关新闻:世界最小晶体管问世 仅由7个原子构成  俄罗斯和日本科学家利用“人造单原子”方法,成功研制出量子放大器,使在芯片上建立量子放大器等量子元件的技术向前推进了一步,该科研成果将在电子和光学等领域得到广泛应用。相关研究报告发表在近期出版的《物理评论快报》上。  作为利用量子效应来放大信号的设备,量子放大器以多种不同形式呈现在人们眼前。其中最普遍的形式应该是激光,借助受激辐射过程将光子从原子中激发出来。而实现量子放大器可调可控的一种途径就是利用单个原子或分子建立相关系统。然而,由于自然的原子与需放大的电磁波的耦合性很弱,单原子的量子放大器迄今为止都难以制成。  俄罗斯科学院列别德物理研究所和日本电气公司(NEC)纳米电子研究实验室组成的研究小组,利用“人造单原子”方法成功解决了这一问题。  研究人员介绍说,所谓“人造单原子”,就是一种在普通硅基芯片上人工制成的金属薄膜,它由多个单元组成,包括高频辐射传输线、共振器和一个纳米超导结构等。这一“单原子”能与一维空间的电磁模式强烈耦合,从而可实现电磁波放大过程的可调可控。  研究人员表示,研究的关键在于粒子数反转的准备,这在激光中也是一样。实验中所用的“人造单原子”具有三个分立能级,研究人员通过向该“人造单原子”发射特定频率的电磁信号,可使其从基态激发至第二受激态。此后,“人造单原子”将部分恢复至基态,部分恢复至第一受激态。当处于第一受激态的光子数多于处于基态的光子时,就会发生粒子数反转。随后科研人员将另一个需放大的脉冲信号传递给“人造单原子”,这时,就会与基态粒子和第一受激态的粒子状态转换产生共振,刺激这一转换使光子从“人造单原子”中释放出来,从而实现了信号的全面放大。  研究人员计算出的放大器的最大增益可达1.09,相当于平均每100个入射光子就会释放109个辐射光子,而理论最大增益为1.125。研究人员称,如果使用更多的原子,则可获得更大的增益。  研究人员表示,“人造单原子”为制造基本的量子放大器提供了新思路,其可被用作大规模、可调整的量子放大器组件,也为实现量子太阳能电池的量产带来了希望。
  • 中国首款“人造肉”9月上市 中秋能吃到人造肉月饼?
    p style="margin-bottom: 0px text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "span style="text-indent: 2em font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 18px "8月8日,知名快餐品牌汉堡王开始正式在美国销售人造肉巨无霸汉堡(a href="https://www.instrument.com.cn/news/20190807/490709.shtml" target="_blank"详情点击你吃肉吗?不是动物身上长的那种/a),与此同时,我国“人造肉”也将从实验室走向市场。据媒体报道中国第一代“人造肉”即将于9月上市,是不是很期待?/spanbr//pp style="margin-bottom: 0px text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em "br//pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/98300cd8-0bf4-4cea-944e-78ce6fe4d79c.jpg" title="image001.jpg" alt="image001.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "span style="text-align: justify text-indent: 32px "图片源于网络/span/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "span style="font-size: 18px color: rgb(192, 0, 0) "strong吃货福利—中秋节能吃到“人造肉”月饼了?/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "据了解,北京工商大学食品与健康学院副教授李健实验室团队与植物肉品牌合作研发的中国第一代“人造肉”产品预计9月面市,更有消息称这款产品会在中秋节期间应用于鲜肉月饼中。吃货们,你们又有新的口福啦!/ppbr//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 213px height: 242px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/noimg/5ca89edc-165e-455c-9b4b-bd0287c00ba8.gif" title="timg.gif" alt="timg.gif" width="213" height="242"//pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 16px "图源于网络/spanbr//pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "span style="font-size: 18px color: rgb(192, 0, 0) "strong此“肉”非彼“肉”/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "“人造肉”分为两种,一种是被称为植物肉的“人造肉”,主要靠大豆等植物蛋白制成;另一种是利用动物干细胞制造出的人造肉。我们这里所说的“人造肉”指的是前者——植物肉。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " /pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "span style="font-size: 18px color: rgb(192, 0, 0) "strong中美人造肉的差别、制约因素有哪些?/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "据了解,现在美国人造肉在口感、风味、质地方面都比中国同类产品好。中国人造肉研发主要分布在高校和科研院所会,做挤压工艺的可能有四五家,做风味研究的可能两三家,现在主要还是实验室阶段,并未走向市场。目前人造肉的研发主要有两个方面的制约因素,第一个是质地上怎么让它咬起来像肉,另外一个就是风味方面,如何使它闻起来和尝起来跟肉一样。/pp dir="rtl" style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em " /pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "span style="font-size: 18px color: rgb(192, 0, 0) "strong食品风味研究用到哪些仪器设备?/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "李健团队主要做食品风味方面的研究:比如怎样把植物蛋白里面的豆腥味去除掉?怎样在植物界选择可以产生肉味的分子?/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "据悉该团队目前已经完成了异味的解析研究部分,脱除的方法还在研究。实物调味方面争取在未来3-6个月内取得进展,使产品到达外国产品同等水平。食品风味研究要用到哪些仪器设备?下面就跟着小编一起看看吧。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/4cf0aaec-e1f7-4791-8203-8467174b8fb0.jpg" title="image002.jpg" alt="image002.jpg"//pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai text-indent: 0em "李建课题组实验室(图:梨视频)/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 323px height: 222px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/720b7284-1b58-4af6-a4ba-5f5c0e771190.jpg" title="image003.png" alt="image003.png" width="323" height="222"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/sh101203/C267923.htm" target="_blank"嗅辨仪sniffer9100/a/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/f4e1d3b6-eed3-439c-ad97-c14640a80c36.jpg" title="image004.jpg" alt="image004.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "李建课题组实验室(图:梨视频)/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/8dd939c4-7b8f-43db-a157-786bdca1cafd.jpg" title="image005.jpg" alt="image005.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100927/C328848.htm" target="_blank"安捷伦气相色谱仪/a/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/bddb3850-ae2c-4183-8a65-8bc0e9b3fb5b.jpg" title="image006.jpg" alt="image006.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "李建课题组实验室(图:梨视频)/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/64a51c36-f004-4120-a440-10b9e04be778.jpg" title="image007.jpg" alt="image007.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100365/C204036.htm" target="_blank"IKA RET control-visc 加热磁力搅拌器/a/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/d2bdee4e-89a8-4386-81fb-d94908efb68a.jpg" title="image008.jpg" alt="image008.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em "a href="https://www.instrument.com.cn/zc/1252_2.html" target="_blank"移液器专场/a/pp style="text-align: left line-height: 1.5em text-indent: 2em "span style="font-size: 18px color: rgb(192, 0, 0) "strong网友评论区/strong/span/pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em "/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 370px height: 429px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/7d4e1f64-c8ce-4553-9643-bf2f884b2049.jpg" title="image009.jpg" alt="image009.jpg" width="370" height="429"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "网友评论:“终于可以放心吃,又不怕长胖啦!”,但也有网友表示:“肉都是假的,还能好好吃饭吗?”/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "你对人造肉食品的看法是怎样呢?“人造肉”是否会在未来的国人餐桌上占据一席之地?欢迎在文末评论区留言!/pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) text-align: center " arial="" text-indent:="" white-space:="" text-align:="" line-height:=""span style="margin: 0px padding: 0px background-color: rgb(255, 192, 0) "strong style="margin: 0px padding: 0px "扫码关注span style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 112, 192) "【3i生仪社】/span,解锁生命科学行业新鲜资讯!/strong/span/pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) text-align: center " arial="" text-indent:="" white-space:="" text-align:="" line-height:=""span style="margin: 0px padding: 0px background-color: rgb(255, 192, 0) "strong data-filtered="filtered" style="margin: 0px padding: 0px "/strong/span/pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) text-align: center " arial="" white-space:="" text-align:="" line-height:=""img title="小icon.jpg" alt="小icon.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/f4d8610e-d22e-4e2c-835e-d62fa5c21fd6.jpg" style="margin: 0px padding: 0px border: 0px max-width: 100% max-height: 100% "//p
  • 90后女孩检测京38条河流 多为劣五类水质
    北京的母亲河是永定河,也许大多数人都知道,可是北京一共有多少条河?分属什么水系,它们的水质怎么样?恐怕没有几个人能答上来,甚至许多专业机构也不能给出答案的问题,一名90后女孩做到了。  北京科技大学学生王京京是一名标准的90后,今年夏天刚刚大学毕业。她的毕业论文就是北京地表水水质调查。从2011年6月开始,她对北京的河流进行了为期一年的水质检测,共检测北京河流38条。令人吃惊的是劣五类水质的段面之多,占了所监测的大部分河流。对北运河水系的调查显示,20条河流只有3条达到了五类水的标准。其余十七条河流都是劣五类水质。  历时一年,调查北京38条河流  假如说全世界人均拥有的水资源有一桶水,那么华北平原人均拥有的水资源只有一碗,而北京人均拥有的水资源仅仅有一口。据北京市水务局公布的数据,2011年北京市人均水资源量已降至100立方米,大大低于国际公认的人均1000立方米的缺水警戒线。  6月份,南水北调工程的水源进入了北京团城湖,这是南水北调工程的重要一步。多年来困扰首都的饮水难题,有希望在将来得到缓解。不过,清华大学王占生教授说:南水北调工程最早在2014年才能实际应用,因此,北京的2000万人口在两年的时间里,还要靠北京的水。  在这样的条件下,2011年6月24日,绿家园志愿者开始了为期一年的乐水行活动:对北京地表水检测。志愿者都是二十来岁的年轻人,王京京是其中的一员。她是北京科技大学生态系的一名学生。她说,一直对NGO的活动比较感兴趣,这次乐水行活动与她所学专业密切相关,她能将课本中学到的知识应用起来。从此每逢周末、她与志愿者们相约清河、沙河、温榆河……,有河的地方都留下了他们的足迹。  乐水行纯属自发,志愿者们自发筹集资金、设备,从夏季的炎炎烈日一直走到了冬季的凛凛寒风,冬去春来,他们给出了一份答卷。由于经费不足,这份水系调查中存在着一些问题,有些关键数据没能给出,王京京也感到有些遗憾。  从市场上买一个采水器的花费不菲,这个时候一位志愿者站了出来,他是一名高中物理老师,主动承担起了研制采水器的任务。这个过程并非一番风顺,王京京说,这位老师没花一分钱,所有的部件都是来自生活中的物品,为了达到最佳效果,这位老师先后设计了四个版本。冬季河流结冰,有半个月的时间志愿者们只能在结冰的河面上寻找冰窟窿,将采水器放到河里采水,第四版的采水器在一次调查中不慎掉进了冰窟窿里,设计者二话没说,回家赶工,第二天又拿来了新的采水器。  采集到了水样之后怎么检测,又是摆在在志愿者面前的一道难题。有业内人士介绍,对河流水样进行一整套检测,需要花费六千多元。检测北京水系的38条河流的费用,对于志愿者们来说无异于天文数字。  机缘巧合,这时王京京想到学校的实验室可以进行水样检测,就跟自己的导师商量,能不能利用实验室的仪器设备检测水样,导师答应了。学校的仪器设备都是世界顶尖水平,每次启动都得消耗几百块钱,为了调查水质,王京京一年里做了40次实验,她的导师开玩笑说,她这一年做实验花了有几万块。这次水样检测的结果报告作为王京京的毕业论文,一年之后受到了广泛的好评。  在报告会的现场,清华大学环境科学与工程学院教授、博士生导师王占生聚精会神地听完了报告,他说,许多专业的水质检测机构都拿不出这样翔实的调查报告,没想到一个90后的女孩完成了。  北京地表水质就像“没有盖子的下水道”  今年5月中旬,为期一年的乐水行结束了,王京京的毕业设计也完成了。北京地表水水质到底怎么样?王京京打了个比方:就像是没有盖子的下水道。  北京有大小河流100多条,分属于海河流域的五大水系(永定河、蓟运河、北运河、大清河、潮白河)。近年来,随着经济发展,水体污染日益严重,五大水系受到不同程度的污染。这其中最为明显的是官厅水库已不能作为饮用水源,仅用于工业用水、农业灌溉以及补充城市河湖用水。密云水库的水也开始有富营养化的趋势。  王京京说,大家能够明显感觉到,北京的河水没有以前清澈了。在一份北运河水系水质情况的图表中,20条河流只有3条达到了五类水的标准。其余十七条河流都是劣五类水质。  这份报告中特意提到了永定河,它是北京的母亲河,也曾是北京的第一大河,纵贯门头沟区。由于城市用水量的激增,永定河有过30年的断流。2009年,北京决心治理永定河,使这条河流重新有水,并在170公里北京段恢复流水。几年过去了,永定河内重新漾起水波,可是据志愿者们的调查,永定河的水也是劣五类。  每每有河流经过的地方,两岸土地肥沃,风景宜人。据公开报道,治理永定河的时候,目标就是在37公里城市段形成六大湖面和十大公园,再辅以河道内外园林生态绿化,使河流重新成为景观。当志愿者们来到永定河调查水质时,发现永定河虽然有水了,可是周边的生态环境并没有大的改善。重建的永定河全部采用再生水,每年所需的1.3亿方米水量全靠人造,花费不菲。许多专家指出,这种人造景观无助于改变上游缺水、下游断流和水质污染的现实。  志愿者们在调查过程中还发现作为北京市饮用水源的京密引水渠存在铅超标现象。京密引水渠源自密云水库的白河水坝,从1961年正式向北京输送淡水,1989年开始在冬季向北京城区输水,从此全年无休。同为北京水源的官厅水库因为污染,1997年退出北京饮用水水源系统,后经治理水质改善,但是只有一亿多立方米水,目前只能作为北京河湖和工业的补充用水。密云水库作为“独苗”而被检出铅超标不能不令人担心。  据志愿者分析,除降雨减少、持续干旱外,点源污染加重是重要原因。绿家园志愿者调查发现,随着工业逐步离开北京,生活污水成为北京市水体污染的主要来源,生活污水排量非常大,而且分布面广,有众多的小污水排放口。北运河为主要的排污河,以通惠河、西坝河、清河为主,这里的污水没有处理就直接排入河道中,使得河水的水质受到严重污染,此地区的河道大多为劣V类水质。  据媒体报道,北京石景山区有75处污水口,工业废水直排河道。北京市水务局的一项数据显示,清河污水处理厂日处理能力45万吨,而2010年高峰期污水来水量为每日50万~70万吨。  同样是再生水建设起来的河流,志愿者们在奥林匹克森林公园发现了截然相反的现象。在奥林匹克森林公园的入口处的水质为劣五类,而在奥林匹克公园的出口处水质达到了五类水质的标准。王京京说,这可能由于奥林匹克森林公园所采取的生态友好系统。  奥林匹克森林公园作为北京城市的一块“绿肺”,适合北方地区自然气候条件的植物品种和生物群落,在森林公园内共同构建成一个北京当地的生态群落,为众多的生物提供一个生存空间,以维持自然界生态平衡,提高城市的生态承载能力。  森林公园对城市的热岛效应还有明显的减缓作用,通过人工合理调控,在奥运会期间,森林公园已经能够起到一定的生态作用,帮助过滤、清洁城市空气。而王京京等人的调查证明,森林公园还能净化这一地区的水体。  改善水质须民众参与  王京京等人的调查得到了相关政府部门的回应,6月20日上午,北京水务局对记者介绍, 2011年,北京市共监测地表水五大水系有水河流84条段长2018.6公里,其中二类、三类水质河长占监测总长度的55.1% 四类、五类水质河段占监测总长度的1.3% 劣五类水质河长占监测总长度的43.6%。“北京的人口提前10年达到了1800万,可污水处理规划还在按原来的城市规划进行,这导致污水处理能力相对不足。”北京市水务局的相关负责人说。作为北京城市内近郊区的重要排污河道,北京东南地区的河流水质几乎都是劣五类,北京西北地区的水质相对较好,但依然有个别河流是劣五类。而不同的河流水质情况各异,这主要与河流水质的来源和功能有极大的关系。  对于地表水水质下降的原因,清华大学王占生教授认为,环境质量与国家对环保的重视程度息息相关,日本最困难时用于环境治理的经费占GDP的3%,而我国现在是1%。  水利部水专家李贵宝博士,经常参与到乐水行活动中,他提出了自己的对策:针对河流生活污水污染问题,他提出的是自己的一些节约用水,减少水浪费的小方法。如洗澡时减少水流、洗菜水的重复使用等。让公众了解到如何切身为河流环境保护做点实事。  绿家园的发起人汪永晨说,“北京作为一个国家化大都市,不应该有这样的河水”,“城市中的河流从自然到人为、从清澈到浑浊,是世界上许多大都市都有的经历。由于河流与人们生活的密切相关,改变其状况只靠政府的行政命令显然并不十分有效。一定需要公众的共同参与。民间组织对河流水质的监测,是市民对江河的热爱,更体现着公民的社会责任。而民众其社会责任感的唤醒与加强,能不影响到公共的决策吗?”  王京京毕业之后,将出国攻读社会环境学专业的硕士,这也意味着她将会在水资源保护的道路上越走越远,她说,作为一个北京人,对这些河流的状况觉得很惋惜,自己选择这个专业,也是希望学以致用,毕业之后能够为家乡的水资源做点事。
  • 我国学者造出超强人造蚕丝
    日前,天津大学生命科学学院教授林志团队提出超强人造蚕丝制备新方法,第一次将廉价的普通蚕丝转换成具有超高强度的人造蚕丝。相关成果已发表在国际著名材料学期刊《物质》。新型人造蚕丝扫描电镜照片。天津大学供图天然蜘蛛牵引丝是自然界已知强度最高的天然蛋白纤维,其强度是同质量钢的五到十倍。然而,由于从天然蜘蛛中取得大批量蛛丝十分困难,目前市场上很少出现与蛛丝相关的实际产品。人类有利用蚕丝的悠久历史,但相较于蛛丝,蚕丝的强度和韧性都远远不够,学界一直致力于以蚕丝为出发点制造更坚韧的丝线,但以往得到的人造丝线大多性能不佳。“丝素蛋白是从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白,相对于降解严重的蛋白,完整的高分子量丝素蛋白分子链可以提高纤维的强度。”据林志介绍。他带领团队使用了十二烷基硫酸钠和碳酸钠辅助溶解蚕丝外部粘层的方法,该方法的蚕茧脱胶率在28%左右,并且得到的再生丝素蛋白分子量仍较大,一定程度上保障了其机械性能。人工纺丝时,研究人员将浓缩的再生丝素蛋白通过微管像挤牙膏一样挤出,挤出的蛋白在含有锌离子和铁离子的溶液中迅速凝固形成细长的纤维,再经过适当的后处理,得到的纤维直径与蜘蛛牵引丝类似,但其强度和硬度都显著优于天然牵引丝。这种人工蚕丝纤维的拉伸强度比天然蛛丝的平均强度要高70 %以上,远远高于所有已知的天然微丝,成为了一种前景广阔的“超强人造蚕丝”。新型人造蚕丝与天然丝的拉伸曲线对比。天津大学供图“这项成果为生产高性能人造丝开辟了一种便捷高效的途径,为大规模生产具有高性能的蚕丝纺织品材料提供了坚实的技术基础。”林志表示。
  • 广东人造鸡蛋经检为真鸡蛋 或特殊条件下自然变化
    河北平山县产的鸡蛋近日卷入广东雷州市“人造鸡蛋”风波。10日,广东省湛江市质量计量监督检测所出具了检测报告,结果显示,抽样送检的样品均为真鸡蛋,并未发现“人造鸡蛋”。  2月7日,媒体披露,广东雷州市洪都大酒店出现疑似“人造鸡蛋”,熟蛋黄往地板上用力狠摔也摔不烂,且能“蹦高”40多厘米,初步调查认为鸡蛋可能来自河北平山县。随后,这一事件被媒体连续报道。  广东省湛江市质量计量监督检测所对鸡蛋样品进行了严格检测,包括鸡蛋中含有的营养物质是否属于正常值,是否有假鸡蛋中可能含有的成分,如添加的人工合成色素柠檬黄和日落黄等。  专家分析认为,在长期低温等环境作用下,蛋黄、蛋白也可能会变质凝固,的确可能会产生弹性,不排除是特殊条件下真鸡蛋出现自然变化。  这一事件引起河北石家庄市高度重视,并派出专人赴平山县督导。平山县政府成立了 “人造鸡蛋”问题调查核实工作领导小组,各乡镇、各有关部门实行“日报告”制度,连夜对全县范围内的食品生产企业、养殖场、饲料加工企业、仓库、超市、商店、餐饮服务等重点部位、重点环节,特别是小作坊、小加工点,逐厂逐点开展无缝隙、拉网式排查核实,均未发现“人造鸡蛋”。
  • “人造云”将全天候从稀薄空气中发电
    在未来世界,无论人们走到哪里都可获得清洁电力,而通用空气发电效应意味着这个场景可成为现实。美国马萨诸塞大学阿默斯特分校的科研团队最新研究表明,几乎任何材料都可以变成一种从湿润空气中不断收集电力的设备,这为清洁电力的获取打开一扇宽阔的大门。这项研究发表在新一期的《先进材料》杂志上。空气中含有大量的电力。自然界的云朵只不过是一团水滴,每一个液滴都含有电荷,当条件合适时,它可产生闪电,但人们不知道如何可靠地从闪电中捕获电力。新研究所做的是创建一朵人造的小规模云,生产可预测和连续的电力,以便人们能够将其收获。“人造云”的核心取决于“通用空气发电效应”,研究人员称,从字面上看,任何一种材料都可从空气中收集电力,只要它具有一定的特性——有小于100纳米的孔。团队根据这个数字设计了一个电力收集器,该收集器由一层薄薄的材料制成,其中填充了小于100纳米的孔,水分子从材料的上部通过到下部时会产生电荷不平衡,就像在云中一样。这就有效地创建一个“电池”,只要空气中有水分就可以运行。由于空气湿度始终存在,收集器可以风雨无阻地全天候运行,这解决了风能或太阳能等技术仅在特定条件下工作这一瓶颈。这种空气发电设备的厚度还不及人类头发宽度,因此可数千个堆叠在一起,有效地扩大能量却不增加设备的占地面积。研究团队称这种设备将能够为一般电力公用事业使用提供千瓦级的电力。搜一搜“空气发电”,就会发现科研人员为了清洁能源,付出过多少努力。他们已经在无处不在的空气上打了不少主意,比如压缩空气,从空气中吸收水分,或者制造天然电池酶,实现“无中生有”发电。本文的研究描绘了一个未来世界,只要填充直径小于100纳米的孔,任何材料都可以从湿润空气中收集电力。创建一个“人造云”,设计一个电力收集器,人类就拥有了神奇的魔法,可以不间断利用空气发电。美丽绿色新世界大门打开了,期待它得到进一步开发。
  • 合成生物学领域的重大进步:人造细胞可在内部产生多种蛋白质
    据发表在最新一期《自然化学》杂志上的论文,德国达姆施塔特工业大学和瑞士弗里堡大学领导的国际研究团队在使用合成材料合成人造细胞方面实现突破。这些细胞通过一种被称为生物催化聚合诱导自组装(BioPISA)的过程制造,代表了合成生物学领域的重大进步。论文插图图片来源:《自然化学》(2023)人造细胞是模仿活细胞特性的微观结构。它们是促进化学反应和分子系统工程的重要微反应器,是合成生物学途径的宿主,也是研究生命起源的重要工具。该团队开发了一种酶促合成的聚合物微胶囊,并使用它们来包裹细菌细胞的可溶性内容物(即胞质溶胶),从而创造出能够在内部产生一系列蛋白质的人造细胞,包括荧光蛋白、制造细胞骨架样结构的肌动蛋白,以及人类骨骼中发现的生物矿化过程的碱性磷酸酶。蛋白质的表达不仅模仿了活细胞的基本特性,而且展示了这些人造细胞在从药物输送到组织工程等多种应用中的潜力。新研究弥补了合成生物学中的一个重要空白,即能够将合成材料与酶过程结合起来,创造出复杂的人造细胞,就像真正的细胞一样,这为创造结构和功能上与生物细胞相似的模拟物开辟了新途径。研究人员指出,酶促自由基聚合是制造这些人造细胞的关键。酶会将聚合过程中自组装的聚合物合成纳米和微米尺寸的聚合物胶囊。这是一种非常简单但有效的人造细胞制备方法。在未来的工作中,研究团队的目标是利用人造细胞中表达的蛋白质来催化进一步的聚合,从而模仿自然细胞的生长和复制。
  • 英研制最精密人造胃 可用于食品药品测试
    在英国食品研究所的实验室,研究人员正在检查动态胃模型设备,这个设备被认为是世界上第一个也是最精密的人造胃,可用于食品及药品测试。(图片提供:英国食品研究所)  英国研究人员正在开发一种人造胃,相信这将是世界上第一个也是最精密的人造胃。  这种人造胃将能解答食品结构、生物活性成分潜力和普通食品安全等问题,并且经过进一步开发,这种装置能够替代或是先于高成本的人体生物实验,从而在药品测试中对药物进行评估。  这一内脏模型由英国食品研究所的科学家负责研发,这可能是目前唯一的能够把消化时出现的物理、机械和生物化学环境知识结合在一起的人类胃模型。正确理解食物是如何被消化的是食品工业继续创新的关键,尤其是对不断增加的新的功能性和特殊食品领域以及筛选具有生物活性潜力的化合物来说尤为如此。  通过体外实验模拟胃里来自食物和药物的化学物质、营养物质和活动的代谢、消化和排放特点,一直是一个尚未得到高度实现的领域。对食品工程学关注的增加,尤其是对食品中已认定营养物质、维生素和微量植物成份等包含物关注的增加,需要对这些化合物的消化、吸收、代谢和排泄具有更准确的理解。同时,针对合理剂量形式的设计而不断出台的药品规则也刺激了对开发一种具有先兆性胃模型的兴趣,这个模型可以用来描述药物的释放、分解和分布。  该项目的负责人Martin Wickham博士表示:“许多食品公司都已经在使用这个模型了。但是,目前它们都是把自己的研究直接外包给英国食品研究所。”  随着开发内脏模型的科学家正在进行最后的收尾工作,在未来的12到18个月里,这些公司或许就可以购买并在内部安装模型内脏,协助自己的研究和开发工作。  Wickham博士介绍说,原型已于大约两年前开发出来,分成三个部分,能够反映真实的人类胃部活动。第一部分模拟胃部的主体,以不均匀的混合为特点,随后就是独特的胃空状态。第二部分是胃部叫做窦的部分的模型,它以能够分解食物结构的较强机械力为特点。最后一部分模拟小肠(十二指肠)中的情况,包括pH值的变化。Wickham说:“我们想要开发出与人类系统相近的模型。”  如果最高级内脏模型能够按照原计划继续进行的话,那么食品行业的测试可在18个月后得以实现。(群芳)
  • 评“香”论“质”丨岛津方案带您揭开人造肉的神秘面纱
    导读民以食为天,在人们越来越关注食品健康的当下,人造肉作为一种新型食品,正悄悄改写着人们对传统肉食的认知。各大餐饮品牌也争先创新,开发出诸如“素汉堡”、“植物肉酥”等新产品。那么人造肉究竟是什么样的食物?它能取代传统肉类,成为人们餐桌上的新宠吗?它的安全性有保障吗?岛津推出《人造肉检测整体解决方案》,内容涵盖感官与营养、食品添加剂、污染物及有毒有害成分等多个方面,涉及试验机、GCMSMS、LCMSMS及ICPMS等相关检测方法,带您一起揭开人造肉的神秘面纱。人造肉小科普&bull 种类与命名目前市场上的人造肉产品有多种类型,常见以下:第一种是以大豆、豌豆等植物蛋白为原料制备的植物蛋白肉,此类产品可以最大限度地模拟真实肉品的外观和口感,在国内外文献中常见的名称有“植物素肉”、“plant-based meat”等。第二种是以动物细胞为原料,通过精准的细胞培养扩增制备得到细胞培养肉,此类产品可以绕开动物养殖过程而为人类提供真实的动物肌肉组织,主要的名称为“cultured meat”。此外,还有以真菌、乳蛋白、鸡蛋蛋白、鱼蛋白、昆虫蛋白和其他新型蛋白质培养的人造肉产品。&bull 人造肉面临的问题与真肉相比,人造肉目前面临不少问题,比如:动物禽畜肉制品具有丰富致密的纤维结构,口感鲜嫩多汁,而植物蛋白肉结构较为松散,在口感上与动物肉存在着一定差距;人造肉行业目前尚处探究摸索的阶段,消费者的观点和态度是影响人造肉产业发展的关键因素。&bull 人造肉的安全监管早在2018年10月,美国农业部USDA和食品药物管理局FDA就举行了联合听证会,并发表声明共同对人造肉进行监管。FDA负责解决细胞在试验室的整个培育过程,USDA把握次要的控制权,监督细胞的摘取与最后的出产和贴标签环节。欧盟则在新食品法规(REGULATION (EU) 2015/2283)中明确规定,由细胞培养物或源自动物的组织培养物产生的食物都将被视作一种新型食品,并启用全新的管理条例。我国目前针对人造肉的国家标准尚未建立。在2020年12月,中国食品科学技术学会发布团体标准T/CIFST 001-2020 《植物基肉制品》,自2021年6月25日开始实施。该标准规定了植物基肉制品的基本要求、技术要求、检验规则、判定规则、标签、标识、包装、运输和贮存,对于检验检测也给出了各检项的方法标准和/或限量要求。岛津解决方案针对目前人造肉检测方法的空缺,岛津推出《人造肉检测整体解决方案》,内容涵盖口感检测、风味物质、营养成分、添加剂及有毒有害成分等各项检测内容,助您在人造肉检测领域做好应对法规的充分准备。我们评价食物品质,通常需要考虑味道、香味、质地等参数,在对食品的整体质量进行评分时,多变量分析可以将每个样品在所有这些因素方面的“差异”可视化。使用岛津主力机种对气味化合物、代谢产物和糖类、产品质地分析测试后,综合多元分析和主成分分析结果,可以帮助我们评估人造肉产品的整体质量。&bull 闻香溯源——人造肉中的气味成分分析利用配备AOC-6000自动进样器的岛津GCMS-QP2020 NX,采取SPME Arrow固相微萃取进样技术,可以比较人造肉与常规肉品之间的气味差异,为改善样品风味提供依据:使用SPME Arrow萃取人造肉(黑色)和有机牛肉(粉红色)10分钟后的代表性叠加色谱图表1 人造肉与有机牛肉气味成分统计*注:红色字体化合物为共有气味组分,黑色字体化合物为特征组分。&bull 明察秋毫——人造肉中的有毒有害物质分析使用岛津ICPMS-2030系列电感耦合等离子体质谱仪可实现人造肉中重金属元素的高灵敏度检测。使用超高效液相色谱仪LC-40B X3与三重四极杆质谱仪LCMS-8045联用系统,可实现人造肉中B族和G族黄曲霉毒素的同时测定。《人造肉检测整体解决方案》目录展示更多应用详情,敬请关注《人造肉检测整体解决方案》!本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 世界最小人造泵问世 仅一个红血球大小
    北京时间5月20日消息 据英国广播公司(BBC)报道,科学家揭开了迄今制造的最小人造泵的神秘面纱,这个人造泵只有一个人体红血球大小。  中美联合研究小组利用超快速激光脉冲在玻璃棒中造出比人发还细的管道。这些管道的玻璃壁可以导电。科学家通过“打开”和“关闭”这种导电性,驱动微型液压泵运转。他们在最新一期的《自然-纳米技术》(Nature Nanotechnology)杂志上描述了这一研究成果。  中美联合研究小组表示,微型液压泵可以用来给单细胞注入微量药液,或从可能患病或遭感染的细胞中提取样本。这一技术依赖于玻璃(众所周知的绝缘体)成为“临时性导电体”的能力。密歇根大学物理学家艾伦-亨特(Alan Hunt)领导实施了这项研究。他解释说:“当你在纳米级水平下运用技术时,一切都与过去不一样了。”  亨特和同事利用激光技术在玻璃管上蚀刻出一个直径仅为500至600纳米的狭小管道,管道一端被封闭形成一个末端。接着,研究小组给管道填入导电液体,造出“液体丝”。在这些微小刻度下,一旦存在强电场,玻璃末端暂时起到导电体的作用,携带来自液体的电流进入微型液压泵。  当电流反向活动时,玻璃末端重新变成绝缘体。这一过程不断应用与反转,就为微型液压泵提供了能量,令其能够以千万亿分之一秒的速率控制液体流动。经由这一过程,电流就能在纳米级水平下被诱导于正常情况下不导电的物质中。这会给该物质带来巨大变化,令其可以让火花穿过。  许多“纳米设备”都是用玻璃制成,而这种新奇的方法就免除了合并传导性金属物质的需要,在纳米刻度下,很难精确地合并这种金属物质。研究人员认为,这些新型玻璃电极在用于未来医学治疗的微型设备制造方面具有非常大的潜力。
  • 耗时15年世界首例人造生命诞生 华人参与研究
    据香港《文汇报》报道,生物工程进入新纪元!美国克莱格.文特尔研究所一个有华人参与的研究团队宣布,在实验中制造出世界首个完全由人造基因指令控制的人造生命,使人类的能力拓展到可以操纵自然世界,将来可制造有特殊功能的生物,在生产疫苗及洁净能源等领域大派用场。  报道指出,由美国生物学家文特尔领导的研究团队,重塑“丝状支原体丝状亚种”(Mycoplasma mycoides)这种微生物的DNA,并将新DNA片段“黏”在一起,植入另一种山羊支原体中。新生命1个月前诞生,昵称“Synthia”(合成体),这种微生物由蓝色细胞组成,能够生长、繁殖,细胞分裂了逾10亿次,产生一代又一代的人造生命。植入的DNA片段包含约850个基因,而人类DNA图谱上共有约2万个基因。  研究员建构的染色体中的基因,由108万对“字母”组成,研究员并在合成基因留下“水印”,包括46名科学家和研究员的名字、研究所的网址,以及爱尔兰作家James Joyce的名句“生存、犯错、倒下、战胜,用生命创造生命”。21日出版的《科学》杂志收录了这一研究。  耗时15年花费3.1亿  文特尔在这个项目奋斗了15年,花费了4000万美元。2008年,他率先宣布制造出合成细菌基因,但它未能操控细胞。他说:“这是首个合成细胞,这是地球上首个自我复制的物种,它的母亲是一部计算机。”他称,尽管这只是开始,但研究改变了思想,印证了假设,“带领我们跨越边界,进入一个新世界”。  哈佛实践伦理学教授列库斯说:“文特尔打开了人类历史的大门,窥探它的未来。他向上帝的角色迈进:创造自然界中从没存在过的生命。这种可能虽然远在未来,却是真实和意义重大。但是,所要面对的风险也是前所未有的。”  对于被指扮演上帝,文特尔强烈抗辩:“每当医疗或科学上发生与生物学有关的突破,都有这个说法出现,但从很早以前,人类都在尝试驯服自然,这是我们饲养动物的起源。”  多名研究人员和伦理学家说,它开创了前所未有的操控生命方式。多年来,科学家一直在改造DNA片段,创造出各种各样的基因工程植物和动物。但他们说,创造完整生物体的能力为人们提供了新的掌握生命权力。  美国罗格斯大学分子生物学家埃布赖特说,这确实是人与自然关系的一个转折点,历史上第一次有人创造了一个完整、带有预定特性的人造细胞。  斯坦福大学生命医学伦理中心主任马格努斯说,它有可能改变基因工程,此类研究将猛增。哈佛医学院基因学教授丘奇称,研究是一个里程碑,具潜在应用用途。  媲美计算机革命  推动生物工程的加拿大“粉红军合作组织”指出,这项研究的影响媲美“计算机革命”,文特尔创造了“演化之树的一个分支”,值得颁发诺贝尔奖。
  • 利用质谱即可检测未知新型人造毒品!已投入实战
    据公安部新闻中心,公安部治安管理局官方微博:“禁毒民警是公安队伍里最危险、牺牲最多的警种之一,2017 年以来全国有 30 余名禁毒民警牺牲、60 余名禁毒民警负伤。与毒贩交锋中,受伤、流血是家常便饭,这些伤痕,成为一道道无法抹去的‘勋章’。”如果能快速识别疑似人造毒品,无疑会给禁毒警察的工作带来帮助。近日,正在国外读博的南京青年汪飞,联合团队成员研发出一款新方法,只需利用质谱,即可获得未知新型精神药物即人造毒品的化学结构。图 | 汪飞(来源:Linkedin)11 月 15 日,相关论文以《一个深入的生成模型可以自动阐明新的精神活性物质的结构》(A deep generative model enables automated structure elucidation of novel psychoactive substances)为题发表在Nature Machine Intelligence 上。图 | 相关论文(来源:Nature Machine Intelligence)这是一种自动化、生成式的机器学习方法,了解人造毒品的化学结构后,即可帮助相关人员更快识别出疑似人造毒品。此前需要数周到数月,才可明确一款全新人造毒品的结构据悉,全球每年有大量新型精神药物在非法市场上冒出来,它们往往会带来和已知非法药物相似的精神效果。但是,鉴于这些物质的合成方式不同,因此其化学表现也有所不同。正因此,它们多数不在现有毒品法规的管辖范围之内,从而导致很难被侦测。通常,人造毒品的检测由相关法医实验室完成,检测时一般是从被查封药片或粉末中采样,并使用质谱分析法进行识别。这并不是一件容易事,要想弄清楚一款全新人造毒品的结构,化学专家们往往需要持续数周甚至数月的埋头工作,并且还得借助其他类型的实验技术。(来源:Nature Machine Intelligence)研究中,汪飞和团队,从世界各地的法医实验室众包的保密数据中,训练出这款机器学习模型,它能从结构和性质上生成和近期人造毒品相似的分子。该研究主要针对一类叫做 NPS(novel psychoactive substances)的药品,也就是新型精神药品。这类新型精神药品通常由“街头化学家”所创造,它们和大麻、海洛因等毒品一样,都具有致幻效果。为了逃避法律的制裁,新型精神药品的化学结构通常不为人所知。当前,执法部门和医疗部门存在的痛点,是如何去检测它们。比如执法部门在机场截获一批粉末,需要知道这是什么,或者医疗部门今天有一个服用过量的病人,那就需要知道病人到底服用了什么。(来源:Nature Machine Intelligence)该问题的难点在于,首先要知道它可能是什么?以及它可能的结构是什么。目前,要想获取结构比较常见的实验室手段有 2 个:一个是通过核磁共振(NMR);另外是通过质谱(MS)。也就是当获取样本之后,要先得到它的核磁共振图谱或者质谱图,拿到图谱之后去一个数据库里做对比。如果数据库里有现成数据,即可知道需要检测的样本是什么。但是在大家从未见过该物质的结构的情况下,很难确认它是什么。而该研究主要是使用深度学习的方法来研究检测新型精神药品。(来源:Nature Machine Intelligence)生成大约 900 万个可能存在的致幻剂的分子结构研究中该团队用大约 1700 多个新型致幻剂的结构训练了化学语言模型模型(DarkNPS)。这个模型使用SMILES(multiple simplified molecular-input line-entry system)文本来表示分子结构。从概念上来看,这模型非常类似 OpenAI 的 GPT-3,只不过 GPT-3 的输入是人类语言文本,而该模型的输入是一个分子的文本表达。这个模型可以生成大量的分子表达文本。通过改模型他们获得了大约 10 亿个不同的输出。由于分子的 SMILES 可以是重复的。即同样的分子结构可有不同的文本表达,再去除了不合格的表达式之后,最终得出 890 万个的潜在新型精神药品的分子结构。接下来,该团队使用了一个现有的质谱预测模型(CFM-ID,给每一个分子结构计算了 MS / MS 质谱。在测试种该系统实现 68 % 的 Top-3 检测准确率。为了进一步验证该系统的检测能力,该团队和欧洲的检测机构进行了合作,后者提供了一些今年刚刚收集到的样本。在这些样本里面,他们检测到了一个之前尚未被发现的新型毒品(DMXE)。(来源:Nature Machine Intelligence)已经正式投入应用汪飞表示,毒品检测的功能是该成果目前的主要可行应用,它已经被包括美国缉毒局、德国联邦警察还有欧洲的一些执法机构使用。此外,将人工智能的分子生成结构的模型和质谱生成的模型组合在一起使用的方法它会对于小分子识别,尤其生物检测样本提供一个新的思路。另外一些比较有意思的应用前景可能包括检测兴奋剂,相同的方法也可用在医疗相关的一些检测项目上面。而对于生成模型本身,它可以用在药物研发、以及检测环境污染物上。(来源:Nature Machine Intelligence)汪飞回忆自己的研究方侧重于为化学和分子生物学提供更适用的机器学习方法。在他就读的阿尔伯塔大学(University of Alberta),他在硕士研究生第二年开始去选择导师做课题。开始他其实对强化学习更感兴趣的,但在当时该方向的竞争比较激烈,很多厉害的导师都没有名额。有一天他遇到了现在的导师,然后他问导师:“您这有什么有意思的项目吗?”他导师看着他并问了一句:“你觉得去把分子炸掉这件事情你喜不喜欢?”他非常强调的是把它给爆破掉这么一个动作,汪飞当时觉得非常有意思,想都没想就答应了。他认为,至少把分子炸成碎片,听起来比做其他研究好玩很多。更有意思的一件事情,就是在本次研究中,他和团队其实是先把分子用一个一个原子给它拼装了起来,之后再把它给炸掉(质谱)。图 | 汪飞的导师之一尼罗素 格林(Russell Greiner)(来源:资料图)本科时,汪飞在在美国和加拿大边境的一个学校读本科,当时读的是计算机专业。学校非常的小,但是它的机会非常多,本科时他就使用人工机器学习做数学公式的识别。汪飞回忆称,那会大家还在使用支撑向量机(support vector machine, SVM),深度学习在当时还没有现在这么流行。本科毕业之后,他去做了几年电子游戏的开发。但是游戏开发本身是一个挺枯燥的过程,因为总是在重复做一样的事情。所以,后来他决定继续深造,目前,他已经拿到了硕士学位,现在在开展博士课题的研究,并打算在该成果的基础之上继续做研究。
  • 李源潮视察国家木制家具及人造板质量监督检验中心
    中共中央政治局委员、中央书记处书记、中组部部长李源潮视察国家木制家具及人造板质量监督检验中心时强调质量是产品的保证 检验是质量的保证  日前,在喜迎兔年新春的爆竹声中,中共中央政治局委员、中央书记处书记、中组部部长李源潮来到江苏省邳州市国家木制家具及人造板质量监督检验中心视察工作。江苏省委常委、省委秘书长李云峰、徐州市委书记曹新平陪同参观考察。  李源潮首先来到该中心人造板产品展示厅,边走边察看大厅陈列的50余种由邳州本地企业生产的人造板产品,关心地询问邳州人造板的生产、出口情况,当听见邳州板材出口量占全国同行业出口量的40%时,脸上露出了微笑。随后,他又在工作人员的引导下,分别参观了该中心人造板和家具产品检验室以及大型仪器设备室,向正在执行检验任务的工作人员致以新春的问候。  视察过程中,李源潮详细了解了当地人造板产业的发展状况,耐心询问了板材产品的检验过程,对邳州人造板产业取得的成绩给予了充分肯定。他说:“质量是产品的保证,检验是质量的保证,中心要为全国人造板事业发展发挥更大的作用。”同时,他要求地方政府要一如既往地支持中心的建设和发展,进一步完善和提升中心的服务能力。他嘱托中心负责人要继续坚持精益求精,科学公正的原则,为板材产业发展把关服务。  国家木制家具及人造板质量监督检验中心(邳州)于2006年12月由国家质检总局批准建立,总投资1.2亿元,占地100亩,主体工程建筑面积两万平方米,实验室面积1.2万平方米。配备价值2000余万元国内一流的检验检测设备。有3个领域103种产品及1494个检验项目通过了国家认监委和国家认可委的“三合一”认证/授权,国内外人造板及木制家具产品检验覆盖率达97.4%。能够依据国际标准、欧盟标准、国家标准、行业标准、企业标准等进行委托检验、验货、监督检验、仲裁检验、发证检验、技术评估、工厂评价、质量分析、工艺分析,以及开展相关领域技术研究、标准制修订、技术咨询、人员培训、信息交流、成果转化等服务。该中心建设之初得到了时任江苏省委书记李源潮同志的亲切关怀和大力支持。
  • 检测新技术让人造板甲醛“无处藏身”
    由中国林业科学院研究员周玉成等完成的“人造板及其制品环境指标的检测技术体系”项目14日获得2010年度国家技术发明二等奖。  这一发明创建了动态跟踪法,建立系统动力学模型,解决了甲醛、挥发性有机化合物(VOC)等检测环境温、湿度的动态精确控制的世界性难题。  据周玉成介绍,人造板及其制品释放的甲醛是高致癌物,释放期长达3至15年。目前人造板及其制品制造中尚无原料替代甲醛,限定甲醛释放量成为各国科学家探索的焦点。  限定甲醛释放量,首先要对人造板及其制品进行鉴定与检测。长期以来,检测甲醛释放量面临构造高精度的检测环境和找到检测环境内各种复杂因素的函数关系等诸多挑战。  在突破“受扰动系统的解耦技术”等关键技术的基础上,项目组研发出1立方毫米释放量检测仪、VOC释放量检测仪、大型甲醛和VOC检测室及高精度人造板检测仪器校准仪等六大类11个品种的检测仪器。  “我们拥有自主知识产权的技术体系和产品,与国外目前最先进的产品相比,检测环境温度、湿度精度分别高40%和60% 能耗降低50% 价格约为进口产品的七分之一。”周玉成说。  此项目推动了我国人造板及其制品行业的产业调整和技术升级,产品已在国家人造板质量监督检验中心、20多个省(市)的家具质检站、疾病控制中心等近百家单位使用,并用于检测建材、纺织品等有害挥发物及产品质量仲裁和出入境检验检疫。  以人造板为例,我国2002年至2005年出口的人造板经过了中外双方的双重检验。本技术的检测精度均高于外方,无一例甲醛超标引起合同纠纷。  此外,项目组发明了人造板及其制品甲醛与VOC挥发规律的分析技术,研究出不同形状表面或结构有害挥发物的释放规律,为制定国家强制性标准提供了科学依据。
  • 仅利用质谱,机器学习可预测未上市新型人造毒品
    英国《自然机器智能》杂志15日发表一项计算生物学突破,包括加拿大英属哥伦比亚大学在内的研究团队研发了一种自动化、生成式的机器学习方法,可以仅利用质谱就确定未知的新型精神药物(又称人造毒品)的化学结构,了解这些结构能帮助法医实验室更快识别出疑似的人造毒品。  每年有大量新型精神药物出现在非法市场上,这些药物会造成与已知非法药物相近的精神效果,但其合成方式使其在化学上与已知非法药物有所不同,这些药物规避了现有的毒品法规,甚至难以被侦测。法医实验室使用质谱分析法在查封药片或粉末中识别已知人造毒品。但是,要弄清一种全新人造毒品的结构,通常需要化学专家工作数周或数月,并且需要用到多种实验技术。  加拿大英属哥伦比亚大学研究人员迈克尔斯金奈德及其同事,此次使用全球各地法医实验室众包的保密数据,训练了一个机器学习模型。他们所使用的算法也被称为深度神经网络,其灵感来自于人脑的结构和功能。机器学习产生了结构和性质都类似于近期人造毒品的分子。该模型随后产生了一个数据库,包含十亿种潜在新型精神药物的结构。用模型训练结束后新收集的数据测试该模型,发现这一方法可以仅用质谱就确定未知人造毒品。在准确结构难以精准确定的实例中,该模型建议的结构,与未知人造毒品非常相似。  研究人员发现,该模型还可帮助人们了解到哪些分子更有可能出现在市场上,哪些不太可能。研究人员总结说,用其他数据集训练的类似的生成方法,也可以帮助识别其他特定领域未知分子的结构,例如识别新型兴奋剂或者环境污染物。  研究资深作者、阿尔伯塔大学计算科学教授戴维维斯哈特表示,这一模型意义有点类似2002年的科幻电影《少数派报告》,其可以对即将发生的犯罪活动有所预知,从而帮助显著减少犯罪,“从本质上讲,这一新成果为执法机构和公共卫生计划提供了一个所谓‘先机’,让他们知道需注意什么。”  斯金奈德表示,该模型仅仅通过精确的质谱测量就阐明整个化学结构,而将数十亿个结构的列表缩小到10个候选结构,大大加快了化学家识别新药物的速度。
  • 人造板国家环保标准严控甲醛释放量
    从环境保护部了解到,最新人造板国家环保标准《环境标志产品技术要求人造板及其制品》自7月1日起施行。该标准对人造板及其制品所用原材料、木材处理时的禁用物质、胶黏剂、涂料、总挥发性有机化合物(TVOC)释放率、甲醛释放量提出了要求。  标准规定了人造板及其制品类环境标志产品的术语和定义、基本要求、技术内容和检验方法,适用于人造板、地板、墙板等产品 同时也适用于中国环境标志产品认证。  《环境标志产品技术要求人造板及其制品》(HJ571-2010)自实施之日起,《环境标志产品认证技术要求人造板及其制品》(HBC17-2003)废止。  与HBC17-2003相比,HJ571-2010增加了原料来源和处理的要求 对产品的要求中增加了总挥发性有机化合物(TVOC)的要求、加严了甲醛释放量的要求,修改了涂料的要求。
  • 揭秘存在潜在危害的“人造生命”实验室
    亿万富豪企业家克莱格-文特尔两年前创造了一种生命形式,他是一个争议性人物,被同事戏称为“戴斯-文特尔(Darth Venter)”  美国塞莱拉基因公司总裁文特尔在白宫东翼的房间宣布完成最初的人类基因组排序    “人造生命”会对人类构成威胁吗  顶级专家呼吁,有必要建立一个体系,用来严密监督世界各地存在潜在危害的“人造生命”实验室。美国华盛顿伍德罗威尔逊中心发出警告说,目前还没办法监控肆意进行“生物合成”的实验室,所以,无法确保它们创造的东西都是安全的。  2010年,一名科学家把合成DNA加入到一种细菌的细胞里,创造出“新”的生命形式,“合成生物学”领域由此诞生。一名牛津大学伦理学家发出警告说,它为“可能的最强大的生化武器”敞开了大门。伍德罗威尔逊中心合成生物学项目推荐利用一种“记分卡”来确保实验室能够遵循总统委员会2010年颁布的指南。当年亿万富豪企业家克莱格-文特尔创造出世界首个人造生命形式后,该委员会的13名科学家向奥巴马总统提交了一份报告。从那以后,合成生物学领域发生了变化。那些自称“生物黑客”,并把该领域称之为“DIY生物学(DIYBio)”的狂热人士,开始进行他们自己的“合成生物学”试验项目,例如麻省理工学院毕业生凯-奥尔重新改编了大肠埃希氏菌的基因组。  纽约、波士顿和旧金山都成立了自由的“绅士空间(Genspace)”生物学实验室,这里为科学家提供自行进行试验的仪器,不受法规管制。上述报告建议:“随着该领域不断进步,政府应该继续评估合成生物学研究存在的特殊安全风险。”总统委员会执行理事瓦莱丽-博纳姆说:“该委员会成员在这份报告里着重强调了合成生物学保持透明度、交换意见和责任心的必要性。”为了对第一批“合成生命形式”做出响应,奥巴马总统2年前要求该委员会提交报告。亿万富豪企业家文特尔2010年首次创造出“人造生命”并将其命名为“辛西娅”Synthia)”。  牛津大学伦理学家朱利安-萨瓦莱斯库教授提及文特尔的发现时称:“文特尔开启了人类史上最深奥的一扇门,或许它能预见人类的命运。也许未来人们会利用它制造最强大的生化武器。现在面临的一大挑战是在确保没有虫子的情况下吃掉水果。”威尔逊中心合成生物学项目负责人大卫-雷赫斯基说:“该委员会的报告是一份地标性文件,像很多此类报告一样,它促使产生了一个框架,但是目前还没有用来追踪合成生物学进展的机制。我们的目的是确保这份报告能够促使该领域发生一些改变。”  威尔逊中心建议利用网络“记分卡”凸显那些不好的合成生物学项目。“8日公布的记分卡,主要用来监督总统委员会的报告提出的建议的执行情况,该报告涉及的是有关生物伦理问题的研究。”这份报告包括涉及到一系列话题的18项建议,这些话题从风险评估到职业道德教育和公众参与,可谓五花八门,应有尽有。
  • 世界首个“人造黑洞”在中国东南大学诞生
    中国造世界第一个“人造黑洞”  它有着“黑洞”之名,虽然尺寸“迷你”,但任何经过的电磁波或光,都不可能逃离它的引力。  10月15 日,《科学》杂志宣布,世界上第一个“人造黑洞”在中国东南大学实验室里诞生。不过,这个小型“黑洞”不仅不会毁灭世界,还能帮助人们更好地吸收太阳能。  在宇宙中,黑洞吞噬万物,甚至包括光。人们乐意议论这种天体,因为它神秘、“性情”怪异:它身处宇宙最幽暗的地方,没有人能直接观测到它,而靠近它的任何物质,都会被无情地拖曳到它的深渊里,小行星、星尘、光波、时间,无一例外。人们对黑洞这种天体感到好奇,但绝不会希望有任何一个黑洞接近自己,或我们的星球。然而现在却有一些科学家在自己的实验室里造出了“黑洞”,一个“迷你”黑洞。10 月15 日的《科学》杂志在介绍这种“人造黑洞”时建议,人们可以把这种“黑洞”装进自己的大衣口袋里。  制造出“人造黑洞”的是中国东南大学的一个研究组,崔铁军教授和程强教授是其中最主要的两位研究者。“实际上,我们做的黑洞不是严格意义上的黑洞。”在接受《外滩画报》采访时,程强教授对记者说。  实验室里的“人工黑洞”,目的当然不是为了将一个吞噬一切的“恶魔”装进口袋。据程强介绍,现在存在于东南大学毫米波国家实验室的“人造黑洞”,实际上是一个模拟装置,这种模拟装置目前可以吸收微波频段的电磁波,在未来,它还可以吸收光。但是除此之外,它并不能吸收任何实质的东西。“它只吸收电磁波,不吸收能量。”程强对记者说。  这是一个不具有危险性的“黑洞”,不仅如此,这种装置还能在未来用于收集太阳能。在这方面,“人造黑洞”将比世界上任何一种太阳能电池板都更高效。一些物理爱好者甚至为这种全新的装置设计了一些新功能,比如将它装置在航天器中的太阳帆上,或者用来吸收空气中游散的电磁波——因为手机和无线网络的普及,这种看不见的电磁波据说侵害了我们的健康,成为一种新的污染。  不过,制造“黑洞”的研究者却从来不想那么多,现在崔铁军和程强正在继续的,是如何把实验室里的装置变成样机,“实现工程化”。面对关于“人造黑洞”的各式各样的议论,程强认为, “成果公布以后,被许多国际媒体转载和评论,确实也大大出乎我们意料。从我们个人角度而言,只觉得这是一个比较有意义的工作。  实验室里的“黑洞”  “我觉得很惊奇,崔和程这么快就做出了‘人造黑洞’!”看到这个研究成果后,纳瑞马诺维说。  伊维根纳瑞马诺维(EvgeniiNarimanov) 是美国印第安纳州西拉斐特市普渡大学的一名教授。今年年初,他和合作者亚历山大基尔迪谢维(Alexander Kildishev) 一起,发表论文,提出了一种制造小型“黑洞”的理论和设计方案。他们的想法是通过模拟黑洞的一些性质,使在“人造黑洞”附近出现的放射性物质被吸引,然后螺旋式地进入“黑洞”中心。  “我们的确是受到他的论文的启发,但研究本身是我们独立完成的。”程强对记者说。之所以能这么快将之变成现实,是因为他们所在的实验室也一直从事着这方面的研究,在理论和实验两方面都积累了很多年的经验,实验过程中也用到了很多他们自己的独创性想法。  不过虽然名为“黑洞”,他们受纳瑞马诺维启发而造的“黑洞”,和真正存在于宇宙中的黑洞还是有大差别的,这种差别并不仅仅体现在质量的大小上。两种“黑洞”的原理其实并不一样。宇宙间的黑洞之所以能吞噬一切,是因为它质量巨大,而实验室里的“黑洞”,实际上是根据光波在被吸进宇宙黑洞时的性质,模拟出来的仪器,可以令光波接近时产生相似的扭曲,并被吸引。也就是说,两种“黑洞”可以让附近的光波出现相似的“结局”,但是光波遇到的却并不是同一回事。  不过目前东南大学实验室里的“黑洞”,还只是适用于某些微波频率,比如人们常用的通信频率, 如GSM、CDMA 和蓝牙等,吸引光波还有待进一步研究,因为光波的频率更短,需要设计的“人造黑洞”尺寸也要更小些。  超强吸波装置  这样的“人造黑洞”,在未来可以用于发电。  “当电磁波遇到这台仪器,就会立刻被捕获,并且立刻被引入到仪器里,一直被吸进黑洞中心。没有电磁波可以逃离这个黑洞。”崔铁军向《科学美国人》杂志描述“人造黑洞”时说。在他们的仪器中,被吸入的电磁波在中心位置转化为热能。  根据《科学》杂志介绍,“人工黑洞”是一个直径22 厘米的装置。它有60 个同轴环,外层由40 个同心环组成。通过特别设计,研究组令同心环的从外到内的介电常数发生连续变化,而不同的介电常数,则能让电磁波的方向发生相应改变。  程强把这台仪器描述成“一个超强吸波装置”。可以这样联想,一台“人造黑洞”仿佛一台吸力强大的“吸尘器”,只要它所在的地方有电磁存在,那些电磁波或光波就会源源不断地被它收入囊中,不受任何其他外界条件的限制。  用于获取能源,这样一个超强吸波装置仿佛正在打开一座看不见却内容丰厚的“宝藏”,用它来吸收太阳能,不仅可以在任何天气里正常工作,甚至将之放入黑暗的宇宙里,它也能收集到同样多的电磁波或光波,并将之转化为热能。
  • Nature:人造肉!
    在未来的某一天,当你在餐馆里点上一份美味的牛排或香酥的烤鸡,而餐厅员工告诉你,这肉不是来自屠宰场,而是在工厂中的生物反应器中生长出来的,你还会吃吗?不需要传统养殖、屠宰和加工过程,仅仅在实验室培养动物细胞,这就是培养肉(人造肉)的生产过程。2013年,马斯特里赫特大学的生物医学工程师Mark Post团队制造了世界上第一块培养牛肉汉堡。自那时起,培养肉技术不断改进并快速商业化发展,目前为止,全球有150多家公司正在研发培养肉(从碎牛肉到牛排、鸡肉、猪肉和鱼肉)。根据一份行业报告,培养肉生产工厂投资额已经达到了27.8亿美元。2023年7月4日,Nature杂志发表了题目为“Lab-grown meat: the science of turning cells into steaks and nuggets”的报道,该报道总结了培养肉的发展前景和挑战。【培养肉的不同制作方法】活组织提取细胞制作方法培养肉的一般制作方法是从动物中取一块活组织样本,将细胞培养在养分溶液中使其繁殖,促使它们分化成成熟的肌肉或脂肪,并可能通过运动肌肉细胞并使其形成纤维。一些产品,包括GOOD Meat的某些产品,将动物细胞与植物材料结合,制成口感肉质的块状食品。梅特大学马斯特里赫特的Mosa Meat公司从牛的组织样本中提取肌肉干细胞,培养成肌肉纤维。然而,细胞分裂有限,需要频繁供应新鲜细胞。瑞士联邦理工学院的Ori Bar-Nur获得GFI资助,研究小分子混合物如何促进细胞增殖和分化,提高产量和降低成本。这一方法可以更快、更便宜地制造更多的肌肉纤维。“不老细胞”制作方法另一种选择是使用“不老细胞系”,理论上可以通过一次活组织样本喂养全世界。这些不老细胞系可以通过基因修改或偶然发现(如著名的HeLa人类细胞和多种来自小鼠和鹌鹑的研究细胞系)来制备。以色列雷霍沃特的Believer Meats(前身为Future Meat Technologies)在其自发不老鸡成纤维细胞的研究上有所突破。成纤维细胞是一种生长快且易于培养的结缔组织细胞,可以转化为类似脂肪的细胞。研究以非常高的密度生产了细胞,这有望降低成本并增加产量。他们正在兴建一座设施,计划每年生产1万吨培养肉,比其他工厂的产量高几个数量级。 GOOD Meat位于加利福尼亚州的试点工厂【培养肉面临的挑战】成本高昂 培养肉行业面临的主要科学和工程挑战在很大程度上与十年前相同:寻找最佳的起始细胞,调配出良好的“饲料”以帮助它们生长,并完善制造过程的物流。而这整个过程中,成本最高的部分是细胞所需的“饲料”——氨基酸、生长因子等蛋白质、糖、盐和维生素的混合物。实验室细胞系的传统饲料基于一种叫做胎牛血清的牛血衍生物,但这也带来了动物福利和可持续性的问题。在为GFI准备的报告中,辛克和CE Delft的团队列出了培养肉制造的预测。最乐观的情景是每公斤成本可降至约6美元,而传统肉类的基准成本为每公斤2美元。然而,其他研究更为悲观,预测未来培养肉的最低成本每公斤为37美元。正如墨尔本莫纳什大学的生物技术学家Paul Wood表示:“有些人喜欢使用‘哦,这就像酿造啤酒一样’的想法。但这和酿造啤酒完全不同。”他表示,培养动物细胞比培养微生物更加困难,因此成本更高。健康隐患一些研究人员表示,食用不老细胞的安全性尚未完全确立,这些细胞可能会积累突变,可能导致肉中的肿瘤。但联合国粮农组织(FAO)在三月份发布的一份关于培养肉安全性的报告中指出,根据目前的科学认识,这种细胞在包装、烹饪和消化过程中的存活及其可能带来的伤害,“与目前的科学理解不一致”。此外,大多数公司的目标是生产与传统肉类营养上等价或更好的产品。但红肉的许多有害健康问题仍然存在。与植物和动物混合制成的加工动物-植物杂交产品,例如由植物和鸡脂合成的鸡块,可能含有人工色素或添加剂。FAO指出,与其他食品一样,培养肉将需要限制有害细菌、过敏原、残留抗生素、生长激素和其他因素。能源消耗制造培养肉的初衷是探索一种更可持续和环保的肉类生产方法,以减少对传统畜牧业的依赖并减轻对土地、水资源和温室气体排放产生的巨大压力。然而,到2030年,制造培养肉仍将比牛肉生产每公斤需要多约60%的能源。虽然根据分析,如果能源来自可再生资源,培养肉的碳足迹可能会比传统肉类更小。 GOOD Meat的细胞培养鸡肉虽然培养肉仍面临着如成本、营养性和市场接受度等挑战,但它被认为是一种潜力巨大的创新解决方案,有望为未来的食品生产和可持续发展做出重要贡献。今年6月,美国监管机构批准了培养肉,使得美国成为全球第二个将这种食品推向市场的国家。UPSIDE Foods公司与三星级米其林大厨Dominique Crenn合作,计划在她目前的鱼食餐厅销售该培养肉。也许在不久的将来,有机会吃到“实惠又营养”的培养肉,你会尝试吗?
  • 新型双色发光人造分子制成,可实现瞬时颜色切换
    据3日发表在《自然材料》上的论文,以色列希伯来大学研究团队开发了一种由两个耦合的半导体纳米晶体组成的“人造分子”系统,该系统可以发出两种不同颜色的光,实现了快速和瞬时的颜色切换。这表明,在纳米尺度上如此快速和高效地切换颜色具有巨大的可能性。从照明灯、显示器到快速光纤通信网络,彩色光及其可调性是许多现代基本技术的基础。在将彩色发射半导体提升到纳米尺度时,量子限制效应开始发挥作用:改变纳米晶体的大小会改变发射光的颜色,由此可以获得覆盖整个可见光谱的明亮光源。由于纳米晶体独特的颜色可调性,以及科学家使用湿化学方法很容易制造和操作,它们已经被广泛应用于高质量的商业显示器,这赋予它们优异的颜色质量和显著的节能特性。然而,直到今天,实现每种特定的颜色仍需使用不同的纳米晶体,并且无法在不同的颜色之间进行动态切换。研究团队克服了这一限制,创造了一种具有两个发射中心的新型分子,在这种分子中,电场可以调节每个发射中心改变颜色,但不会损失亮度。人造分子可以使组成纳米晶体中的一个中心发射绿光,而另一个发射红光。这种新型的双色发光人造分子的发射对诱导电场的外部电压很敏感:一个极性的电场会诱导红色中心发光,而将电场切换到另一个极性时,颜色发射会瞬间切换为绿色,反之亦然。这种颜色转换现象是可逆和即时的,因为它不包括任何分子结构的运动。只需在设备上施加适当的电压,就能获得这两种颜色中的一种,或它们的任意组合。这一突破为开发探测和测量电场的敏感技术打开了大门,它可彻底改变先进的显示器并助力科学家创建可切换颜色的单光子源。
  • 赵宇亮/陈春英/谷战军研究团队——人造纳米材料的毒性研究
    近几十年来,纳米材料或纳米产品在能源、航空航天、农业、工业、生物医药等诸多领域得到了蓬勃发展和广泛应用。然而近些年报道的纳米材料对人类健康和环境安全造成的潜在负面影响引起了各界的担忧,这催生了“纳米毒理学”领域的诞生。该领域主要研究纳米材料或纳米产品在生命周期内对生物的不良健康影响,并进行安全性评估和风险管理,最终实现纳米材料的安全生产、使用和废弃。大量的基础毒理学研究和国际纳米技术标准表明纳米材料的物理化学性质包括化学组分、尺寸、形状、表面化学、结晶度、溶解度、氧化还原电位等会广泛地影响纳米材料与生物体在器官/组织、细胞和分子层次上的相互作用。因此,深入了解纳米材料的理化性质在介导不同水平纳米–生物相互作用中所扮演的角色具有重要意义,这不仅利于实现进行可靠的纳米毒性评估,也有助于设计更加安全的纳米产品。为此,赵宇亮/陈春英/谷战军团队在Particuology上发表综述文章,深入探讨了人造纳米材料的关键物理化学性质对诱发潜在生物毒性的影响。该文章首先概述了纳米材料如何在器官/组织、细胞和分子水平上与生物体发生相互作用,并在此基础上深入讨论了尺寸、形状、化学性质、表面化学,以及上述理化性质所介导的纳米材料的团聚/聚集、生物冠形成和降解等行为对其毒理学特征的影响。另外,该文章还介绍了研究纳米–生物相互作用的主要分析方法、不同地区和/或国家目前对含纳米材料产品的监管和立法框架,提出了纳米毒理学领域面临的挑战和可能的解决方案,以期为纳米材料的安全性评价提供参考。图1. 纳米材料的毒性相关特性及研究纳米–生物相互作用的分析方法器官、细胞、分子层面上的纳米-生物相互作用根据所处的生命周期阶段的不同,人造纳米材料对人类的主要暴露方式包括肺部吸入、口服摄取、皮肤接触和静脉注射等。大多数经肺、胃肠和皮肤暴露的纳米产品会被滞留在暴露器官中并可能在被机体逐渐清除之前诱发毒性;只有少数局部暴露的纳米材料可能被吸收到血液和/或淋巴循环。由于缓慢的剂量率、独特的吸收途径和特殊生物冠的生成/演变,非静脉注射的纳米材料在体内分布更广泛、更均匀。相比之下,静脉注射纳米材料则更快地从血流中清除,并主要聚集在富含单核-吞噬系统(MPS)的器官,如肝脏和脾脏。此外,无论暴露途径如何,进入体循环的纳米材料可能通过血脑屏障、血睾丸屏障和胎盘屏障,并对这些器官造成影响。基于纳米材料的性质,其代谢和排泄方式多种多样,主要发生在肝脏和肾脏。综上,根据纳米材料的毒物动力学过程,可以推断肺、肠、肝、脾和肾是纳米材料的主要毒性靶点。 图2. 器官、细胞和分子水平上的纳米生物相互作用。(a) 毒物动力学(即纳米材料在体内的吸收、分布、代谢和排泄) (b) 纳米材料的潜在毒性机制在细胞、亚细胞和分子水平上,纳米材料可能粘附、切割、嵌入细胞膜而造成膜损伤,或被细胞内化而进入细胞。包括网格蛋白依赖、小窝蛋白依赖、非网格蛋白和非小窝蛋白依赖的内吞、微胞饮和吞噬在内的多种胞吞途径是纳米材料进入细胞的主要方式。不同的内化途径将进一步影响其在细胞内的定位、命运和下游的细胞毒性。纳米材料通过多种毒性机制发挥细胞毒性,本质上可归因于其对细胞组分和结构的氧化损伤和物理损伤。一方面,纳米材料可以通过促进活性氧(ROS)的生成、消耗细胞内抗氧化系统和/或干扰线粒体的功能而引起氧化应激,造成脂质、蛋白质和核酸分子的氧化损伤。另一方面,纳米材料可能会改变生物大分子的构像和功能,通过直接的生物物理相互作用干扰或破坏细胞。二者可能引起的下游事件包括:细胞膜渗漏、线粒体功能障碍、溶酶体膜通透性(LMP)、内质网应激、刺激或阻断涉及细胞增殖和死亡、细胞骨架破坏、基因毒性等信号通路,最终导致炎症反应、细胞周期阻滞和细胞死亡(凋亡、坏死、自噬、铁死亡和焦亡等)。影响纳米材料毒性的关键特性 本节作者重点讨论了经合组织成立人造纳米材料工作组提出的11种典型纳米材料(包括纳米氧化铈、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、金纳米材料、银纳米材料、富勒烯、多壁碳纳米管、单壁碳纳米管、纳米粘土、二氧化硅、树状聚合物)的关键理化性质以及其所介导的团聚/聚集、形成生物冠和降解行为对不同水平纳米–生物相互作用的影响。化学组成纳米材料核心的化学本质决定了纳米材料的溶解性、催化活性、氧化还原能力、电离特性、与生物大分子的亲和性,从而决定了纳米材料的毒性及其机理。除了核心纳米材料的化学性质,表面涂层/接枝和元素掺杂等材料设计也会影响纳米材料的毒理学特征。元素掺杂通过改变纳米材料的催化性能和溶解特性而影响其毒性。另外,纳米材料制备过程中的金属和杂质残留、内毒素污染等也是其生物毒性的潜在来源。粒径经肺、胃肠、皮肤暴露的纳米材料,其吸收行为表现出不同的尺寸依赖性。体循环中的纳米材料因其尺寸不同可能发生:快速经肾脏清除、被肝脾吞噬而积聚、经胆汁排泄或实现相对长的血液循环而遍布全身,可见其分布和排泄行为也受尺寸的影响。在细胞水平,尺寸是影响纳米材料内吞途径的重要因素。另外,尺寸直接影响纳米材料造成氧化应激和物理破坏的能力。形状纳米材料可以制成多种形状,如纳米球、纳米管、纳米棒、纳米线、纳米立方体、纳米片等。不同形状的纳米材料可能表现出不同的毒代动力学行为、细胞摄取和毒性效应。这可能与形状影响纳米材料晶面暴露、催化性能、生物冠形成等有关。表面特性由于纳米生物相互作用通常发生在纳米–生物界面上,故而纳米材料的表面性质(特别是表面电荷、表面疏水性和表面原子/基团)对其吸收、分布、排泄、细胞摄取及毒性潜力等至关重要。这些表面特性通过综合影响纳米材料在生物介质中的分散性、所形成的生物冠、与细胞表面配体的亲和力、核心纳米材料的ROS生成能力和有毒离子释放程度等方面而发挥作用。影响纳米材料毒性的生物转化行为纳米材料由于其超高的表面能而极不稳定,倾向于发生系列转变以降低其表面活性。形成团聚体、表面吸附生物分子而形成生物冠、发生降解是其常见的降低表面能的方式。聚集状态本质上,团聚对纳米材料的毒物动力学、细胞摄取和毒性的影响可归因于纳米材料表观尺寸的增强。在人体暴露前形成聚集体可极大地减小经肺、肠、皮肤的吸收而降低系统暴露风险和毒性。然而,纳米材料一旦进入或在机体中形成聚集体,似乎具有很高的毒性潜力。在细胞水平,团聚状态可以改变原始纳米材料的细胞内化途径和摄取程度而产生复杂的影响。总之,团聚状态对最终纳米毒性的影响仍存在争议,需进一步讨论。生物冠的形成及演化生物冠的形成及演化高度依赖于初级纳米材料的理化性质(如尺寸、表面化学、形状等)及其周围生物环境。它会改变原始纳米材料的合成特性并赋予其全新的生物特性。生物冠在介导纳米生物的吸收、血液循环、分布、代谢、细胞摄取和毒性机制等多种相互作用中发挥着主导作用。在大多数情况下,纳米材料表面生物冠的形成可缓解其非特异性的毒害作用,这可能与生物冠抑制细胞摄取、减少ROS生成、降低团聚率、减轻有毒表面活性剂诱导的细胞毒性,减缓纳米材料溶解及释放有毒金属离子等有关;然而生物冠可能具有激活免疫而诱发炎症、改变基因表达、诱发内质网应激、细胞凋亡等负面影响。生物降解纳米材料暴露可能会经历恶劣的胃肠道环境、肝细胞微粒体酶、MPS系统的酸性富含氧化性物质和离子的溶酶体环境,这都将挑战纳米材料的完整性并促进其降解。根据降解程度和速率、完整纳米材料和降解产物的毒性潜力,生物降解对纳米材料的毒理学特征具有深远的影响。例如,银纳米材料降解释放银离子已经被认为是其毒性作用的重要机制之一。而二硫化钼纳米片降解产生的钼酸盐可以参与肝细胞的钼酶合成并提高其活性。吸入不可降解的碳纳米管会长时间聚集在肺部而诱发肉芽肿、肺泡炎和纤维化反应。纳米毒理学研究的分析方法 本小节作者首先从分子层面探讨了用于原位分析蛋白冠结构、组成、形成动力学的先进技术,接着在细胞层面介绍了用于可视化纳米材料摄取、转位、毒性作用的高分辨显微镜成像和质谱成像技术、以及基于流式的单细胞技术和多组学技术;最后,在器官层面概述了纳米材料的体内定量方法和活体成像技术用以研究纳米材料的吸收、分布、代谢、排泄。图3. 针对不同水平纳米-生物相互作用的分析方法纳米产品的监管 现阶段,世界各国对含纳米材料产品的监管由现有的一般和特定行业的监管和立法体系覆盖。例如,不同领域纳米产品在欧盟的流通均须遵守the Registration, Evaluation, Authorization, and Restriction of Chemicals regulations和the Classification, Labelling and Packaging Regulation regulations。此外,欧洲食品安全局、欧洲医药局、健康和消费者保护联合研究中心以及欧洲工作安全与健康机构等细分机构还出台了针对本领域纳米产品的监管办法和指导。另外,各国普遍认为纳米材料的风险评估应在个案基础之上,可能的风险与特定的纳米材料和特定的用途有关。比如,美国的食品药品监督管理局(FDA)以特定纳米产品作为重心,通过上市前审查和/或上市后监管系对其进行监管。FDA针对纳米材料的详细监管参见“FDA’s Approach to Regulation of Nanotechnology Products”。美国的环境保护署还出台了一系列法规包括Toxic Substances Control Act, Federal Insecticide, Fungicide and Rodenticide Act, Clean Air Act, and Clean Water Act等对纳米材料整个生命周期进行监管。虽然目前纳米材料与普通化学品有着相似的监管和立法框架,但几乎所有的监管机构都对纳米材料安全性评价的几乎每个阶段都给予了特别的关注,并推出了指南或标准化。还有一些倡导者呼吁建立专门针对纳米材料的立法和监管框架。相信随着纳米材料风险评估的发展,对纳米材料的监管和立法将进一步完善。总结与展望 尽管纳米毒理学领域取得了巨大的进展,但纳米材料的安全性评价仍面临着严峻的挑战。第一,确定纳米材料毒性与其理化特性之间的因果关系非常困难。为此,通过精细的材料设计和制造提供一个可在单变量水平控制的覆盖广泛毒理学相关性质的纳米材料库尤为紧迫。第二,有相当一部分的毒理学研究忽略了诱导纳米毒性的现实情况。在这方面,有必要避免内毒素污染、未纯化或分离的有毒催化剂/表面活性剂和剂量过大而造成的毒性。第三,针对纳米材料在生物环境中的动态转化,特别是非静脉注射给药的纳米材料所形成的生物冠,对其毒性的影响仍然十分匮乏。第四,基于多组学技术的系统毒理学手段对微小的生物分子改变的解读具有挑战性,很难获得纳米材料毒性机制的整体图像。幸运的是,上述问题已经引起了广泛的关注,并有望通过精细的实验设计、先进的原位分析技术和生物信息学方法的发展来解决。这些努力将在纳米材料理化性质和纳米生物相互作用之间的因果关系方面带来重大突破,从而促进人造纳米材料的风险评估和管理,以及更好地设计生物兼容的新型纳米产品。
  • 可折叠玻璃、新一代人造太阳,20项重大科技成果亮相中关村论坛
    2023中关村论坛重大科技成果专场发布会5月30日举行,发布了面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康的20项重大科技成果。面向世界科技前沿成果(共5项)硅基光电子集成芯片与多功能系统硅基光电子集成芯片是在同一硅基衬底上,集成光电子与微电子优势的微纳芯片,是在半导体领域的核心技术之一。北京大学科研团队首次研发由微腔光梳驱动的硅基片上集成系统,采用高稳定性的并行激光光源给芯片装上了“大脑”。根据应用需求,设计不同光子芯片架构,实现多通道海量信息传输、感知、计算,在超高算力密度、超高图像识别准确度等方面达到国际领先水平,广泛应用于云计算、自动驾驶等领域。(发布单位:北京大学)夸父卫星在轨获得世界一流天基太阳硬X射线图像等系列成果2022年10月9日,中国首颗综合性太阳探测卫星“夸父一号”成功发射。在轨测试期间,获得一系列重要科学观测成果。其中,全日面矢量磁像仪(FMG)首次实现我国在空间开展高时间分辨、高精度的太阳磁场观测,所获取的太阳局部纵向磁图的质量达到国际先进水平;太阳硬X射线成像仪(HXI)首次实现我国对太阳硬X射线成像,是目前唯一提供地球视角太阳硬X射线图像的专用设备;莱曼阿尔法太阳望远镜(LST)的子载荷之一,即太阳日面成像仪(SDI)首次实现在卫星平台上获取莱曼阿尔法波段全日面像,另一个子载荷—太阳白光望远镜(WST)观测到太阳上多个之前罕见的“白光耀斑”。卫星在轨表现为后续的科学运行打下良好的基础。(发布单位:中国科学院紫金山天文台、中科院国家空间科学中心)通用视觉大模型SegGPTSegGPT是国际首个利用视觉提示完成任意分割任务的通用视觉模型。SegGPT“一通百通”:给出一个或几个示例图像和意图掩码,模型就能get用户意图,“有样学样”地批量化完成同类物体分割任务,无论是在当前画面还是其他画面或视频环境中。SegGPT可以“分割一切,识别万物”,加速高级别自动驾驶和通用机器人等实体智能产业的发展。(发布单位:北京智源人工智能研究院)高能同步辐射光源直线加速器满能量出束高能同步辐射光源是探测物质微观结构的国之重器,电子束发射度达到世界顶尖水平,亮度比太阳光高一万亿倍,可为航空航天、能源环境、生物医学等多学科前沿领域,提供多维度、实时、原位表征的“探针”,解析物质结构生成及演化的全周期。2023年3月14日,作为电子诞生地的直线加速器成功加速第一束电子束,束流能量达到500兆电子伏特,标志着该设施进入科研设备安装与调束并行的阶段。该设施是在国家发展改革委支持下,中科院、北京市共建的大科学装置,建成后,将是中国首台高能量同步辐射光源,也将是世界上亮度最高的第四代同步辐射光源之一,为全球前沿基础科学和高技术领域的原始创新提供先进研究平台。(发布单位:中科院高能物理研究所)下一代云化开放无线网络新型空口试验验证平台基于6G“数字孪生、智慧泛在”的愿景与需求,中关村泛联院联合中国移动开发了下一代云化无线新型空口试验验证平台,为无线人工智能、通信感知一体化、智能超表面等6G前沿关键技术提供原型验证。该平台基带部分采用异构硬件开放架构,与5G基带相比,提升了近5倍的数据处理能力,并首次实现与多频段前端的灵活接入。该平台将为科研机构和企业提供开放的联合研发测试验证环境,支撑6G技术标准路线选型和系统方案验证,同时将协同带动芯片、器件等产业链研发布局和技术迭代。(发布单位:中关村泛联移动通信技术创新应用研究院)面向经济主战场(共5项)30微米厚度柔性可折叠玻璃超薄柔性可折叠玻璃是全球柔性显示技术与终端发展的焦点,可广泛应用于折叠手机、卷轴电视机、柔性医疗检测装备、5G天线等领域。中国建材集团科研团队成功开发出厚度30-70微米超薄柔性可折叠玻璃,其中30微米产品厚度仅为A4纸厚度的四分之一,弯折半径小于0.5毫米,弯折寿命突破100万次,核心性能指标达到全球领先,打造了超薄柔性可折叠玻璃全流程的工业化产业链。(发布单位:中国建材集团玻璃新材料研究总院)先进压缩空气储能技术中国科学院工程热物理研究所完成先进压缩空气储能技术研发,成功攻克了宽负荷压缩机、高负荷透平膨胀机和高效蓄冷蓄热器等关键技术,实现了从空气内能到电能的高效转换。基于该技术,已在张家口建成国际首套百兆瓦先进压缩空气储能示范电站,顺利并网发电,系统额定效率达70.2%,比国外同等规模的压缩空气储能电站高出10%-15%,整体性能良好。(发布单位:中科院工程热物理研究所)己内酰胺绿色生产成套新技术己内酰胺作为重要化工原料,广泛应用于纺织、汽车、电子、航空航天等领域。中国石化首创己内酰胺绿色生产成套新技术,采用新反应途径、新反应工艺、新催化材料,使碳原子利用率由80%提升至95%,使氮原子利用率由60%提升至90%,与国际同行业技术相比,装置投资下降80%,生产成本下降50%。中国已成为己内酰胺的第一生产大国,全球市场份额达60%。(发布单位:中国石化集团公司)180kW高效率氢燃料电池发动机系统亿华通自主开发180kW高效率氢燃料电池发动机系统,通过氢能转换为电能,为新能源重型卡车电机提供动力。通过优化膜电极、双极板的流道设计,大幅提升了氢燃料电池寿命、氢电之间能量转化效率、动态响应速度。电池寿命达3万小时,是行业均值的2倍;能量转化效率达52%,比行业均值高10个百分点;从怠速到平稳运行最大功率点的动态响应时间小于3.2s,发动机提速快,比行业均值缩短60%。主要指标参数行业领先。(发布单位:北京亿华通科技股份有限公司)钠离子电池中科院物理所科研团队在国际上首次研发出低成本、高性能的钠离子电池,该电池由铜基氧化物正极材料、煤基无定型碳负极材料,以及高安全电解液体系组成。目前,该电池已在短续航电动车、1兆瓦时钠离子电池储能电站等进行示范应用。(发布单位:中科院物理研究所)面向国家重大需求(共5项)随钻成像测井仪器及井地数据传输系统 开发深层和非常规油气是保障未来能源安全的需要。随钻成像测井仪器利用井下传感器探测地层特性,在钻井过程中给钻头装上“眼睛”,是石油工业最核心的技术之一。中科院地质与地球物理所科研团队攻克了强振动冲击条件下动态测量等多项关键技术,自主研制了高温石英加速度计、压力传感器等5种井下核心传感器,成功开发出地质参数成像测井仪器,实现了从随钻一维曲线测井到二维成像测井的技术跨越;同时,研发出将井下数据实时传输至地面的泥浆连续波高速传输系统,并取得了最高速率每秒12比特的重大技术突破。这套仪器为油气高效开发提供了有力支撑。(发布单位:中科院地质与地球物理研究所)集成电路用12英寸高纯钴靶材及阳极12英寸高纯钴靶材及阳极是先进制程逻辑芯片及存储芯片关键支撑材料。通过自主开发,有研亿金成功突破高纯钴深度净化、高纯熔铸、磁性能调控及高可靠焊接等多项核心关键技术。配套国内外高端PVD机台用于国内最先进制程逻辑芯片,及DRAM和3D NAND FLASH先进存储器,批量销售给国内外多家一流半导体生产企业。有研亿金成为国内唯一、全球第二家掌握集成电路用高纯钴靶材和阳极成套制备技术的企业。(发布单位:有研亿金新材料有限公司)低温法烟气污染物近零排放控制(COAP)技术当煤燃烧时产生大量有害烟气。华能集团基于低温氧化吸附脱除技术,利用多孔材料,完成烟气多污染物一体化脱除,烟气经梯级冷却降至零下温区,低温烟气进入吸附塔,一体化吸附脱除多种污染物。实现二氧化硫、氮氧化物、粉尘的排放浓度远低于国际超低排放标准,同时,还可实现三氧化硫、重金属等其他污染物的深度脱除,并实现硫的资源化利用。这一重大原始创新成果为绿色、可持续发展作出了有益贡献。(发布单位:中国华能集团清洁能源技术研究院)基因编辑新型核酸酶 基因编辑是高效、精准的生物育种技术。中国农业大学科研团队首次发现全新的、拥有自主知识产权的基因编辑核酸酶Cas12i和Cas12j。当前,已应用于水稻、玉米、小麦、大豆等主要农业生物遗传改良中,支持培育了高产玉米、高油酸大豆等产品,为基因编辑技术产业化应用提供了重要工具。(发布单位:中国农业大学)新一代人造太阳 中核集团核工业西南物理研究院研制新一代“人造太阳”,是规模和参数在国内领先的新一代磁约束核聚变研究装置,等离子体电流可达300万安培,等离子体离子温度可达1.5亿摄氏度,将使我国等离子体聚变三乘积参数达到聚变堆芯级水平,综合性能跻身国际聚变先进行列。目前该装置等离子体电流突破115万安培,书写了我国可控核聚变装置运行新纪录。(发布单位:中核集团核工业西南物理研究院)面向人民生命健康(共5项)颅内病灶磁共振引导激光消融治疗系统 由华科精准、天坛医院等机构共同研发磁共振引导激光消融治疗系统,包含磁共振监测激光治疗设备及一次性激光光纤套件,是国内首款获批上市的磁共振引导颅内激光消融治疗系统,开创了我国神经外科微创治疗可视化、可控化、可量化的全新手术方式。该治疗系统磁共振温度监控误差小于1℃,温度刷新时间间隔小于4s,关键技术参数均处于国际领先水平。目前,已在国内率先完成难治性癫痫、脑肿瘤等各类微创手术超过400例。(发布单位:华科精准(北京)医疗科技有限公司、首都医科大学附属北京天坛医院)深脑成像微型化三光子显微镜三光子显微镜基于荧光分子吸收三个光子并发射荧光的效应,实现高分辨率光学成像。北京大学科研团队研发了重量仅为2.17克的微型化三光子显微镜,采用新颖的光学构型设计,并自主研制传输飞秒激光的柔性光纤、微型高分辨率物镜等核心部件,一举突破此前微型化显微镜的成像深度极限。该显微镜神经元功能成像最大深度可达1.2毫米,首次实现对自由行为小鼠的大脑全皮层和海马神经元功能成像,为揭示大脑深部结构的神经功能连接机制提供了观测手段。(发布单位:北京大学)北斗卫星通信融入大众智能手机及实现产业化兵器工业集团联合中国移动、中国电科,应用先进的信道编码技术,研制射频基带一体的核心芯片,可搭载于个人智能设备,实现直连卫星,可在无地面网络情况下持续保障应急通信、即时报告位置。这是成功链接高轨卫星、随时随地实现双向通信的重大跨越。目前,核心芯片量产规模突破千万。如您的手机搭载了这款芯片,当您身处无网络的险境,可点开北斗卫星消息选项,发出短报文,将获得及时响应。北斗,为您的生命保驾护航。(发布单位:中国兵器工业集团、中国移动通信集团、中国电子科技集团)基于国际首创技术的基因测序仪赛纳生物首创荧光发生和纠错编码技术,其中荧光发生技术是荧光切换的测序化学技术,纠错编码技术则是编码再解码的自校正信息处理技术。应用两项核心技术,进行基因序列检测,准确度达99.99%。目前,推出首款桌面型S100基因测序仪,具有体型小、操作简单、通量灵活、多场景适用的特点,在肿瘤诊疗、生殖健康等领域进行基因异常检测,实现了精准的疾病预警和诊断。(发布单位:赛纳生物科技(北京)有限公司)国产体外膜肺氧合治疗(ECMO)产品长征医疗联合北京协和医院等多家知名医院悉心研制的辉昇-I型ECMO产品,能够在体外循环过程中提供动力及安全监测,适用于急性呼吸衰竭、其他治疗方法难以控制并有可预见的病情持续恶化或死亡风险的患者。主机采用航天伺服系统中的电机控制技术,可精准控制泵头转速,减少对血液的破坏。该设备稳定性强、集成度高,产品仅为同类产品重量的1/2-1/3,整体性能达到国际先进水平。
  • 黑龙江抽检人造板甲醛释放几乎全部超标
    点击可看大图  新晚报4月14日讯 昨天,记者从省工商管理局获悉,日前该局对流通领域人造板质量进行了抽检,结果显示,大森、金诚等18款人造板被确定为不合格产品,其中17款存在甲醛超标问题。据了解,目前不合格产品已下架,工商部门近期将依据检验结果依法对经营者进行处置。  据省工商局工作人员介绍,人造板就是利用木材在加工过程中产生的边角废料,混合其他纤维制作成的板材。人造板材种类包括家装中常用的刨花板、中密度板、细木工板(大芯板)、胶合板,以及防火板等装饰型人造板。在本次抽查检验中,对人造板的静曲强度、甲醛释放量、浸渍剥离性能、含水率、吸水厚度膨胀率等项目进行检验。其中,甲醛释放量是反映产品安全性能极其重要的指标,甲醛对皮肤和黏膜有强烈刺激作用 静曲强度是衡量产品受外力作用抵抗变形的能力 吸水厚度膨胀率是反映产品的耐水性能和尺寸稳定性能,此值越高耐水性能越差 浸渍剥离是反映产品的耐水性能的重要指标 含水率是衡量产品板型稳定的主要因素,偏高或偏低都会导致产品翘曲变形等。  对此,省工商局提示人造板产品是实施生产许可证管理制度的产品,消费者在购买时要看其生产许可证编号是否清晰标注。
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