知识分子邸利会从2002年4月《科学》杂志以罕见的体量介绍中国科学家完成的籼稻基因组测序工作，到今年2月《自然植物》杂志在社论“中国的复兴”中称赞我国水稻研究，业内人士已不怀疑这样的论断：中国的水稻研究已经引领世界。
从跟跑，并跑，直至领跑，中国的水稻研究如何走向卓越？研究水稻20年的植物分子遗传学家李家洋以及他的几位同事讲述了我国水稻研究这一“涅槃”的过程。
科研人员誓为国家研究水稻
与今天人们更加关心健康不同，用“7%的耕地能否养活22%的人口”，也就是粮食安全，是20世纪的中国需要首先面对的问题。
1994年，李家洋从美国康奈尔大学汤普逊植物研究所回到了中国科学院遗传所。回国后不久，他从拟南芥的研究转向了水稻的研究。提起这一转变，他说，这是为了和当时国家的需求相契合。随后回国同样到遗传所工作的储成才和傅向东也做出了同样的选择。
不过，虽然水稻研究是“国家需求”，但在2000年左右，中国的实验条件和科研经费都还捉襟见肘。储成才说：“科研人员那时候从国外回来，在包里都会装两包小的进口离心管，洗了重新用，枪头什么的，也是一样。”而经费方面，储成才申请到的第一笔国家自然科学基金，3年的项目总金额只有8万元。早几年回国的李家洋的情形也好不到哪里。
不过，正是在这样的条件下，李家洋将图位克隆技术（Map-based cloning）在水稻中建起来了。2003年，李家洋领导的研究组分离鉴定出控制水稻分蘖的基因与控制茎秆强度的“脆秆”基因。这两篇文章不仅应用图位克隆技术将相关的基因克隆出来，而且是我国作物领域做功能基因研究的第一次。
李家洋说：“这些工作的意义在于，在方法学上开创了前进的道路。这个方法建立之后的几年里，中国在水稻功能基因方面的研究工作就突飞猛进，应该说这些工作起到了关键的引领作用。不仅如此，在当时相对窘迫的科研环境下，这一成功在心理上也给其他的中国水稻研究者以很大的激励。”
不过，对于基础研究来说，投入不足显然无法保证科研工作的持续进行，更遑论一流的成绩。好在，国家的重视，乃至及时的投入帮助了科研工作的持续发展。
上世纪90年代末，我国参与了“国际水稻基因组计划”，承担了第4号染色体的测序工作。之后，中国主导的“中国超级杂交水稻基因组计划”启动。2001年，中国联合研究组后来居上完成了籼稻基因组工作框架图的绘制。这一工作获得了国内外的广泛赞誉。随后中国也启动了多项作物研究计划。
当然，水稻能吸引大量的研究者，也与它自身的一些优势有关。在科研人员眼中，水稻不仅是非常重要的作物，而且也是非常理想的单子叶模式植物。水稻的基因组较小，在作物中第一个完成了测序，加之较容易转化，一大批优秀的中青年科学家进入了这一领域。
“我想水稻的成功和这一领域拥有非常强大的科学家群体是分不开的。”李家洋说，“像以袁隆平先生为代表的老一代水稻育种家，到张启发和韩斌为代表的中青年优秀科学家，灿若群星。特别是最近一二十年回国的以及我国自己培养的水稻研究科学家，他们都有非常杰出的工作。”
水稻基础研究者与育种家“联姻”
育种家负责培育新品种，水稻的基础研究者负责了解机理，这两者各有侧重。但实际上，要做“有用”且“有趣”的研究，二者不可能是“两张皮”。
中国职业化的育种工作不仅由来已久，而且也在近代绿色革命中扮演了重要角色。大量的水稻突变体材料为水稻基础研究提供了便利。而育种家通常也会从生产角度提出需要解决的问题。“育种家的问题就是我们的课题。”在经历了十几年的水稻研究后，储成才这样总结道。
傅向东也是一样，与育种家的紧密合作贯穿在他的水稻基础研究中。先前做拟南芥的他回国后并不清楚如何以水稻为材料开展研究。这个时候，育种家为他提供了所需要的材料以及问题的方向。随后，与育种家的合作成为了他科研工作的常态。“我们和各个层级的农科院、农业大学老师均有合作。他们懂生产和问题，我们懂理论和技术。和他们结合，我们就知道，针对哪些问题去做可能带来更大的贡献，或者带来的科学问题会有大的影响力。做基础的和育种家的有机组合，是水稻研究走在前列的一个非常重要的原因。” 傅向东说。
扎实的基础研究与科研耐心
吹气无需采血即可监测糖尿病
据新华社悉尼8月22日电 澳大利亚悉尼大学日前宣布，该校研究人员开发出一种简单的手持呼吸测试仪器，能够通过检测呼出气体中的酮类物质含量来监测糖尿病，未来有望替代传统的指尖采血检测方法。
当人体内胰岛素水平低时，无法将葡萄糖转化为能量，转而开始分解脂肪，而酮类物质就是脂肪分解后的副产品之一。如果酮类物质上升到不安全的水平，患有1型糖尿病的人就会出现糖尿病酮症酸中毒的风险，重者危及生命。
据介绍，目前的样机有3个部件：一个空气取样包、一个传感器头和一个信号处理单元。研究人员说，他们正在致力于把这3个部件压缩到一起，开发出类似于酒精呼吸测试仪的便携设备。这意味着糖尿病患者能够随时随地进行检测。
此外，小规模研究显示，这种利用传感技术的新设备比传统的指尖采血敏感度提高了两倍。领导这个研究团队的纳米光子学专家仪晓可副教授说，对糖尿病患者来说，监测和控制血糖水平是每天的一项关键任务。新设备除了具备测试速度快、测试准确度高等优点，还不含针头且过程无痛，也不会给患者带来其他风险。
研究人员表示，接下来几个月将展开临床试验，让糖尿病患者试用这种设备。
外科手术缝合生物焊接3年内可临床应用
■医疗新干线
科技日报讯 （代明勇 朱广平）5月中旬，中国首届生物焊接高峰论坛在重庆召开，会上对外科手术缝合技术取得的突破性进展进行研讨。生物焊接技术是世界外科领域的前沿技术，目前只在乌克兰和俄罗斯两国成功应用。该项技术利用焊接原理，将人体蛋白质细胞作为焊接材料，首先，将所有的参数输入焊接仪，然后进行分类划分，将焊接不同组织的电流调节到不同的强度。随后，把人体需要缝合的组织器官对接，再将焊接材料放在需要缝合的组织上面，将弱电流连接到组织和焊接材料上。最后，清蛋白凝结后将两块人体组织链接在一起，而焊接后的伤疤也会完全消失。
目前，乌克兰和俄罗斯的外科医生已经使用生物焊接技术完成了数千例的手术，焊接领域涵盖了皮肤、肝脏、肾、肺、脾、胃、肠和输卵管等，取得了卓越的临床效果。与常规缝线缝合技术相比，生物焊接技术具有无痕、快速、不易感染、术后康复快等优点，是一项具有突破性的新型外科缝合技术。
大坪医院相关专家紧跟国际科技前沿，于2014年申报了与乌克兰在生物焊接方面的国际合作项目，在科技部的积极推动下，该项目取得了实质性进展。“我们会对该技术进行创新，优化升级，制造具有自主知识产权的人体组织器官快速无痕焊接仪，并向全球推广生物焊接这一世界前沿技术，服务于人类健康事业，”大坪医院泌尿外科孙中义副主任表示。由大坪医院联合国内多家大型研究机构研发的适合中国人的生物焊接仪有望在未来3年内应用于临床，这将填补国内生物焊接技术空白，对微创、急救医学外科医学、快速康复医学和战创伤救治的发展做出重要贡献。
研究报告指出畜牧业滥用抗生素也会加剧耐药性问题
[导读] 英国帝国理工学院发布的研究报告指出，动物养殖过程中滥用抗生素所带来的影响最终还是会通过各种途径“转嫁到”人身上，加剧抗生素耐药性问题。全球有必要加强监管，使畜牧业也少用抗生素。
据新华社伦敦11月19日电 （记者张家伟）英国帝国理工学院发布的研究报告指出，动物养殖过程中滥用抗生素所带来的影响最终还是会通过各种途径“转嫁到”人身上，加剧抗生素耐药性问题。全球有必要加强监管，使畜牧业也少用抗生素。
报告说，制药公司生产的抗生素很大一部分被用在动物身上，这种现象已逐渐影响到人类健康，一些在医院发现的耐药菌追根溯源其实就来自动物。由于这些动物很多是人类肉食的主要来源，食用后，动物身上的耐药菌就有机会传播到人身上。
报告作者卢克·穆尔解释说，如果人食用的鸡肉含有耐药菌，一旦鸡肉没有彻底煮熟便被食用，耐药菌就会有机会进入人的肠道。如果它转移到其他部位，比如胆囊或泌尿系统中，就有可能引起感染。鸡肉的纤维中还可能残留一些抗生素的药物分子，这些分子进入人的肠道后，那些本身存在于肠道中的细菌耐药性也会因此加强。
报告指出，因为种植蔬菜和谷物等农作物的过程中，人们可能使用动物的排泄物来施肥，因此这些农作物也可能含有耐药菌。穆尔说，相关人员应考虑为动物接种疫苗，这能避免抗生素的滥用。各国政府应研究如何让免疫接种的成本进一步降低，减轻农民负担，并开发可用于动物和人的替代性杀菌方法。
德国：无人汽车目前上路还太早 或需到2030年
[导读] 德国汽车制造商戴姆勒公司5日预测， 2030年前，人们还不能在路上看到实际使用的无人驾驶汽车。德国汽车制造商戴姆勒公司5日预测，2030年前，人们还不能在路上看到实际使用的无人驾驶汽车。
戴姆勒公司研发部门主管托马斯·韦伯说：“我们还缺乏很多东西。”他说，2020年前，汽车会引入自动驾驶仪。自动驾驶仪仅能减轻司机的负担，但仍需要有人操纵汽车。戴姆勒—奔驰基金一个研究项目说，无人驾驶汽车在今天似乎已经触手可及，但一系列伦理和法律问题尚未解决。并且，汽车在遇到危险时，司机会本能地作出反应，无人驾驶汽车则需要能够作出相关反应的“基础”，这需要编写复杂的程序。
人类粪便制成的药物能治疗细菌感染
据EurekAlert!：艰难梭状芽胞杆菌感染每年会杀死大约1.4万美国人，原因是这种腹泻引起的细菌对标准抗生素有较高的抵抗力。现在，科学家发现一种不同寻常的方式打败这种细菌：将人类排泄物制成药片。
自上世纪50年代开始，医生就使用所谓的排泄移植物治疗各种类型的传染病。该疗法被认为通过恢复肠道细菌的自然平衡状态而发挥效用(自然平衡状态能够战胜入侵微生物)。通常，内科医生会利用结肠镜检查，或者从鼻部或口部插入胃部的塑料管，将捐赠者的排泄物施用到患者体内(直肠给药)。虽然这些过程相对安全，但也非完全没有风险。
在近日刊登于《美国医学协会杂志》上的新研究中，研究人员表示，在治疗艰难梭状芽胞杆菌感染方面，将冷冻排泄物封装于胶囊中，1.6克的合成药丸将与传统的排泄物移植技术一样安全和有效。在8周或更少时间内，服用了30~60粒粪便胶囊后，20位参与者中有18位腹泻症状完全消失。“这可能不是你生活中最好的体验。”
该研究小组负责人、美国哈佛大学儿科传染病医生Ilan Youngster说，“但是，这也比插到你喉咙中一根管子，或进行结肠镜检查，或遭受艰难梭状芽胞杆菌感染，要好得多。”
美研制出可反复愈合的触敏塑料“皮肤”
中国科技网讯 美国斯坦福大学的一个科研团队研制出首个具有敏锐触感且在室温下能迅速、反复愈合的人工合成材料。此进展或将导致更智能假肢或更有弹性的可自我修复个人电子产品的出现。该研究成果发表在11月11日《自然·纳米技术》杂志上。
研究人员一直在竭力模仿人类皮肤的卓越性能，如皮肤的触感（发送给大脑的关于压力和温度的精确信息）以及高效的自愈能力。斯坦福大学化学工程系鲍哲南教授及其团队成功地将上述两项性能集成在单个合成材料中。
在过去的10年中，人造皮肤研究取得了重大进展，但即使是最有效的自我修复材料仍具有重大缺陷。有些因必须暴露在高温条件下而无法实用，有些虽在室温下可以愈合，但修复创口会改变其机械或化学结构，所以其只能使用一次。最重要的是，还没有出现一种自愈合材料具有良好的电导性。
鲍哲南团队经由两种成分的混合成功地达到了两全其美的效果——塑料聚合物的自我修复能力和金属的导电性。他们使用的塑料包含有氢键连接的长链分子，这些分子很容易打散，当其重新连接时，氢键就能自我重组和恢复材料的结构。
研究人员在这种弹性聚合物中添加了微小的金属镍颗粒以增加其机械强度。镍颗粒的纳米级表面是粗糙的，这对材料形成导电性至关重要。其每个突出的边缘都聚集了一个电场，使电流更容易从一个粒子到达下一个粒子，从而使塑料聚合物具备电导性。
研究人员对该材料在受损后机械强度和导电性的恢复能力进行了检测。他们取用薄带状材料并将之切成两半。将其放在一起轻轻按压几秒钟后，材料可恢复其原始机械强度和导电率的75%；如果按压30分钟，材料性能的恢复接近100%。更重要的是，同一样品可在同一个地方反复切削，经过50次切削和修复，样品的柔韧性和伸展度仍完好如初。
该团队还探讨了该材料的压敏特性。电子在材料中形成电流的过程，类似于在石头间跳跃越过小溪。镍颗粒就扮演了石头的角色，它们间的距离决定了一个电子需要多少能量从一块石头跳跃到另一块。合成皮肤上的扭曲或按压会改变镍颗粒间的距离，也就改变了电子跳跃的难易程度。这些细微的电阻变化可被转换成皮肤受到压力和张力的信息。研究人员表示，该材料可探测到握手产生的压力变化。
鲍哲南表示，该材料对下压和屈曲都非常敏感，因此未来的假肢在关节处将有更好的弯曲度。覆有该种材料的电气设备和电线也可自我修复，使电力维护变得不再困难和昂贵，尤其是在难以到达的地方，如建筑物墙壁或是车辆内。研究团队的下一个目标是使材料更透明和更具弹性，以适于电子设备或显示屏的包装和覆盖。（记者 冯卫东）
