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宇宙结构最新调查数据公布

[转贴自:中国科技网    点击数:2719    更新时间:2017年08月10日]

     成分比例与普朗克卫星测量数据吻合
 
    科技日报北京8月9日电 (实习生马雨昕)我们的宇宙是由什么构成的?随着时间的推移,它的成分有哪些改变?据美国国家航空航天局(NASA)官网近日报道,由400多个科学家参与的国际合作项目“暗能量调查”(DES)分析了目前“成年”宇宙的成分,得出的结论与欧洲空间局普朗克卫星的测量十分接近。最新研究让科学家加深了对上述基本问题的认识,也更了解宇宙在过去140亿年中是如何衍变的。
 
    现有最普遍接受的宇宙模型表明,宇宙的大部分是我们看不见的暗物质和暗能量。暗物质通过引力把星系和星系团聚在一起,而暗能量被推想为影响宇宙加速扩张的最大因素。关于暗物质和暗能量所占的比例,基于普朗克卫星数据作出的预测相对最为精确,它可以观测到来自宇宙大爆炸后40万年的光。
 
    DES项目对最近的宇宙进行了调查。为了测量暗物质,科学家们先制作了星系位置图,然后用一种名为“引力透镜和星系集群”的新技术精确测量了2600万个星系的形状,直接绘制出了数十亿光年范围的暗物质地图。
 
    他们发现,宇宙70%的能量是暗能量,25%为暗物质,其余则是普通物质,这一结果与普朗克卫星的精确测量吻合。研究还表明,暗能量的多少并未随着时间而改变,这与爱因斯坦提出的“宇宙常数”是一致的。
 
    DES的研究结果对科学界来说尤其重要。这是首次通过引力透镜和星系集群技术来观测最近的宇宙——“成年”宇宙,得到了与通过观测来自“婴儿”宇宙的光——宇宙微波背景辐射同样精准的结果。
 
    最新绘制的暗物质地图涵盖范围是2015年版本的10倍,并且还将继续扩大。未来两年内,研究人员还将公布5倍于此次研究规模的数据集。DES项目取得的进展对于即将在2020年代开展的两个太空任务——欧空局“欧几里得”(Euclid)任务和NASA广域红外测量望远镜任务的筹备工作也很重要。

研究人员创造出超弹性、自我修复材料,将改善人造肌肉

     中国科技网4月19日报道(张微 编译)如果说这个世界上有完美的实验,那么斯坦福大学化学工程教授Zhenan Bao最近的努力就完全符合要求。她团队的一位成员,Cheng-Hui Li想要测试他刚刚合成的弹性体的延展性(这种材料是一种橡胶类的塑料)。这种材料通常可以拉伸到其原始长度的两到三倍,还能回弹到它原来的尺度。一个普通的压力测试包括一直拉伸这种弹性体直到超过它的断裂点。

    但是Li,一位来自中国的访问学者,遇到了意外的困难:夹具通常测量的弹性只能拉伸到45英寸。想要找到一英寸长的样本的断裂点,Li和另一位实验室成员各持一端,然后各自后退,最后将这个一英寸长的聚合物膜拉伸到100英寸以上。

Bao惊呆了。

   “我说,‘这怎么可能?你肯定吗?’”她回忆说。

    在今天发表的《自然化学》期刊上,研究人员解释了他们是如何制造这种超弹性物质的。他们还表示,他们可以通过将其暴露在电场中,引起它的扩张和收缩,从而让这个新的弹性体抽动,开发其作为人造肌肉的潜在利用价值。

    目前,人造肌肉在消费技术和机器人领域都有应用,但是与真正的肌肉相比,它们有很多缺点,Bao说。目前,用于制造人造肌肉的材料上的小洞或缺陷会让材料失去弹性。如果被刺穿或划伤,它们也无法进行自我修复。

    但是这种新材料,除了具有非凡的延展性之外,还具有显著的自愈特性。损坏的聚合物通常需要溶剂或热处理才能恢复性能,但是这种新材料在室温下,即使已经损坏好几天的时间,依然表现出了令人赞叹的自我修复能力。实际上,科研人员发现,它在零下4华氏度(零下20℃)或者在商业冷藏库的温度下也能自我修复。

    该团队将新材料的这种非凡的延展性和自我修复能力归因于交叉链接(一种化学粘合法)的一些关键改进。这个过程是指渔网状连接的分子连接成为直链,让聚合物产生了十倍的拉伸能力。

    首先,他们设计了一种特殊的有机分子,在交叉链接过程中附着在短聚合物链上,来创造一系列的配体结构。这些配体结合在一起形成长聚合物链——具有内在张力的弹簧圈。然后,他们在材料中加入金属离子,这些离子对于配体来说具有化学亲和性。当这种复合材料处于受力状态,金属离子和配体之间的化学亲和性就会将网状的分子结构拉紧。其结果就得到了强大的、可伸缩的、自我修复的弹性体。

    “聚合物通过金属离子和配体之间的亲和性链接在一起,好像一个大网一样,”Bao解释道。“每一个金属离子至少与两个配体结合,因此,即使一个配体的一端断裂,金属离子仍然可以与配体的另一端相连。当压力被释放时,离子可以很轻松地域另一个配体重新连接,如果它们足够靠近的话。”

    研究团队发现,他们可以通过改变金属离子的加入量来调节聚合物,让它变得更有弹性或自愈的更快。这个版本的材料超出了机器的测量范围,例如,通过降低聚合物中铁原子和材料中有机分子的比例就可以创造出新的版本。

    研究人员还表明,这种添加金属的新聚合物能够在电场中抽动。他们还要做更多的工作来增加材料的扩张和收缩程度,从而更加精确地控制它。这一研究为未来有前景的应用开启了大门。

    除了其作为人造肌肉的长期潜在利用,这项研究还能用于帮助使用假肢的人恢复部分感知能力。在之前的研究中,她的研究团队创造了了灵活但脆性强的聚合物,上面镶有压力传感器,来探测握手和蝴蝶降落的差异。这种新的、耐用材料可以开发成为人造皮肤物理结构的一部分。“人造皮肤不是由一种材料制成的,”Franziska Lissel说,他是Bao实验室的博士后研究员,也是该研究团队的成员。“我们想要创造一个非常复杂的系统。”

    即使在人造肌肉和人工皮肤变成实用性技术之前,这项工作也非常重要,强大、灵活和电子活性聚合物的开发,能够引发新一代的可穿戴电子产品,或者能够制造使用很长时间不需要修理或更换的医疗植入物。

机器人折纸飞机、下象棋:台交会展现工业前沿技术

      新华社厦门4月15日电(记者付敏、陈旺)15日,2016厦门工业博览会暨第二十届海峡两岸机械电子商品交易会(简称“台交会”)落幕。在本届展会上,各种门类的工业机器人轮番亮相,其中折纸飞机机器人、下象棋机器人生动展现了当今工业最前沿的技术成果。

    在智能机器人展区,人气最旺的明星当属一台“会折纸飞机的机器人”。机器人有两只手臂,工作人员将一张A4彩纸放在其手臂下方后,它就开始折起了纸飞机:它不紧不慢,精准拿起纸张,轻轻折叠,然后平放,继续折叠,完工后,机器人还将纸飞机盖上印章,“亲手”放飞,整个过程约3分钟。

    展商思尔特机器人研发负责人林彦锋介绍,该款机器人智能化程度高,是全球第一款可以人机协同的双臂机器人。“人可以站在它旁边一起作业。机器人配有安全装置,如果与人发生意外碰撞,它马上就会停。更为重要的是,机器人拥有双臂。”他说。

    在另一展台,两台机器人正在模拟下象棋。展商福建明鑫智能科技股份有限公司董事长曾伟明介绍,下象棋机器人是工业计算机与视觉导航系统相结合的成果。“我们给机器人植入一个大型工业计算机,再加上两只眼睛,它就能完成一个智能化的技能作业。”曾伟明介绍,它们能在多个领域代替人的工作,可以被广泛运用在搬运、医药分拣系统、电子产品装配等多个生产领域。

    台湾工业协进会秘书长张文龙表示,随着大陆传统产业转型升级,更高质化调整生产方式是目前工业转型趋势,因此,智能机器人有望成为大型企业转型升级的一种新方式。

    据介绍,本届台交会突显“一体化、智能化、自动化”特色,近百家境内外著名工业机器人及自动化厂商参会,集中展现以“工业4.0”为发展方向的智能制造在相关行业的技术应用。

石墨烯“超级电池”有望走进千家万户

     刷朋友圈、看网剧、抢红包……智能手机给生活带来了便捷,但耗电快也成了通病。电动汽车逐渐走俏,但续航能力和充电是否便捷成为用户选择购买的一道坎。

    近日,南京理工大学汪信教授课题组完成的研究成果“氧化石墨的杂化及其在能源中的应用”,获得江苏省科技进步一等奖,它将大大提高这类设备中的能源储存性能,未来,这种超级电池有望走进我们的生活。

    石墨烯是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。它被广泛地应用在储能设备上。以手机电池为例,可利用锂离子在石墨烯等电极材料之间的移动制备而成。那么,如何让电池的容量更大,储蓄更多的电呢?

    团队成员朱俊武教授介绍,他们利用氧化石墨的高比表面积和独特的二维结构,建立了氧化石墨烯和金属颗粒、金属(氢)氧化物、导电高分子三类杂化材料的通用制备方法。这将大大扩大石墨烯在燃料电池、超级电容器和锂离子电池等能源领域的应用。

    课题组还设计了双亲氧化石墨烯的制备及改性方法,解决了氧化石墨烯亲水不亲油的问题,并阐明了其双亲作用机理,为制备高性能石墨烯杂化材料提供了理论前提。研究者还解决了导电高分子材料在石墨烯片上负载不均的问题,构筑出高储能密度的石墨烯—聚苯胺杂化电极材料,为解决超级电容器能量密度偏低的问题提供了有效途径。(记者 张晔 通讯员 葛玲玲)

大型强子对撞机能发现平行宇宙吗?

     欧洲核子研究中心的大型强子对撞机。目前,这台机器正以最高的能量水平运行着,希望探测到微型黑洞的证据,后者被认为是“多重宇宙”的关键标志。

    “引力彩虹”的新理论(艺术想象图)被用来解释大型强子对撞机为什么还没有发现微型黑洞。爱因斯坦的相对论提出,引力是空间和时间弯曲的结果;而“引力彩虹”提出,空间和时间的弯曲因为不同能量的粒子而不同。

   Faizal教授说:“通常,当人们想到多重宇宙,他们会想到量子力学演绎出来的许多世界,每一种可能性都被实现……这并不是我们所说的平行宇宙。我们所说的,是在额外维度上的真实宇宙。”上图为多重宇宙想象图。

   全息模型表明,宇宙中的引力来自纤细、振动的弦。这些弦是一个更为简单、平坦的宇宙中所发生事件的全息图。

    新浪科技讯北京时间10月23日消息,据国外媒体报道,大型强子对撞机(LHC)曾经是发现“上帝粒子”的功臣,如今它可能很快就将探测到一个“平行宇宙”。据英国《每日邮报》报道,位于瑞士日内瓦欧洲核子研究中心(CERN)的这台对撞机正以最高水平运行着,希望能探测到微型黑洞,这被认为是“多重宇宙”的关键标志之一。

    目前科学家正在对从今年6月至今所采集的数据进行分析。这一实验或许会引发一些人的恐慌,他们担心大型强子对撞机会将世界带向毁灭。不过,科学家称,这项突破性的实验将改变我们对宇宙的认知。

   “就像许多张叠起来的纸一样,二维的物体(宽度和长度)能存在于三维(高度)中,平行宇宙也能存在于更高的维度中,”欧洲核子研究中心的雇员、滑铁卢大学的Mir Faizal教授说,“我们预测,引力能渗透到额外的维度里,如果确实如此,那LHC就应该能制造出微型黑洞。”

   “通常,当人们想到多重宇宙的时候,他们想到的是由量子力学演绎出来的许多个世界,每种可能性都被实现。这无法进行验证,因此只是哲学,而不是科学。”Faizal补充道,“这不是我们所说的平行宇宙。我们说的是位于额外维度中的真实宇宙。”

    自今年6月开始,大型强子对撞机的粒子撞击总能量达到原来发现希格斯波色子时的两倍,这使探测微型黑洞第一次有了可能。在LHC的每次对撞中,会有数十亿个粒子飞出,欧洲核子研究中心的探测器会对这些粒子进行追踪,了解它们出现的时间和方式,以及它们如何产生。

    欧洲核子研究中心的理论物理学家称,这种对撞或许能清晰反映出超越长度、宽度、深度和时间的其他维度。平行宇宙或许就存在于这些维度中,但根据理论推测,只有引力才能离开我们的宇宙,进入到这些额外的维度。

    科学家认为,如果额外的维度确实存在,他们就可以降低制造黑洞所需的能量。Faizal教授称,这些黑洞之所以还没有被探测到,是因为目前的引力模型是在极高的能量下进行修正的。在最近的一次研究中,新的“引力彩虹”(gravity's rainbow)理论被用来解释LHC还没有找到微型黑洞的原因。

    爱因斯坦的相对论提出,引力是空间和时间弯曲的结果;而引力彩虹理论提出,空间和时间的弯曲因为不同能量的粒子而不同。因此,如果引力彩虹理论是对的,那么引力对宇宙的作用就会导致不同波长的光出现不同的行为。这也意味着,不同能量的粒子在空间—时间和引力场里会以不同的方式移动。

    根据引力彩虹理论,科学家发现在LHC中探测微型黑洞需要比原先预想更高的能量。在六月以前,LHC在低于5.3TeV的能量上搜寻微型黑洞;而新的研究称,这一数值太低了。研究预测,六维的微型黑洞可能在至少9.5TeV的能量上形成;十维的黑洞则需要11.9TeV的能量,这样它们才有可能被探测到。目前LHC正在以13TeV的能量运行。

    佛罗里达州立大学的Ahmed Farag Ali称,如果微型黑洞真的如预测的在LHC中被探测到,那就将证明额外维度甚至是平行宇宙的存在。“如果黑洞在预测的能量水平上没有被探测到,那将会有三种可能,”另一位科学家Mohammed Khalil说,“一是额外维度并不存在;二是它们确实存在,但比预计的小得多;第三种可能是引力彩虹理论的参数还需要进一步的修正。”(任天)

全球变暖“暂停”理论寿终正寝

[导读] 当气候变暖中断的显著证据第一次出现时,曾经被怀疑论者作为“气候变化更多是自然周期使然”的证据。但17日公布的一项研究结果证实,1998年至2013年全球变暖“暂停”的理论是错误的,气候变暖从来没有中断或暂停过。

美一研究证实气候变暖从未中断

    科技日报北京9月18日电 (记者房琳琳)当气候变暖中断的显著证据第一次出现时,曾经被怀疑论者作为“气候变化更多是自然周期使然”的证据。但17日公布的一项研究结果证实,1998年至2013年全球变暖“暂停”的理论是错误的,气候变暖从来没有中断或暂停过。

    气候变暖是否“暂停”这一问题具有重要的现实意义。从科学角度讲,气候预测和观测之间的差异可能预示着,科学家夸大了地球对太阳辐射力的敏感性;从政治角度讲,这可能让正在针对气候变化起草全球协议的联合国陷入困境。因此,推动更多方法探究真相的作用远远超越刺耳的公共辩论。

    起初,科学家虽敲响了温室气体影响气候变化的警钟,但一度被具体数字难倒,因为他们无法解释气候变暖步伐有时停滞不前的原因。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)最新发布的上千页报告是今年年底巴黎召开的COP21大会谈判的科学基准,但报告中同样注意到了这种“中断”现象。IPCC也在试图找出合理的解释,诸如小火山爆发向大气中排放了带有阻挡辐射作用的粉尘、大西洋和太平洋区域太阳活动和气溶胶现象减少等。

    此次,美国斯坦福大学研究团队给出了一个圆满的答案。据物理学家组织网18日报道,该团队用“故障统计方法”进行的详细审查结果表明,以前的计算是有缺陷的。传统计算方法假设“在数以万计的温度数据点中存在随机分布”,然而一旦通过调整进而深究数据点之间的关系,“中断”现象就消失了。
 
    斯坦福大学教授诺亚·迪芬巴夫在一份声明中说:“我们的研究结果清晰地表明,气候变暖从来没有中断或暂停过。”

    IPCC副主席吉恩-帕斯卡尔·范伊斯力在接受采访时说:“这项研究给导致理念混乱的‘暂停’理论的棺材上敲下了最后一枚钉子。”

    今年6月,美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的专家也曾在《科学》杂志发表研究结论,称用测量温度的海洋浮标内特殊设备计算出的结果与所谓气候变暖正在“放缓”的结论存在差异。

人们该如何科学预防肺癌?

     有数据显示,2012年,肺癌已代替肝癌成为我国首位恶性肿瘤死亡原因,并且连续两年成为国人健康头号杀手。请关注—— 11月是全球的“肺癌关注月”,11月17日则是“国际肺癌日”。

     目前在发展中国家和地区,肺癌发病率和死亡率均居恶性肿瘤首位。据中国抗癌协会肺癌专业委员会主任委员、天津市肿瘤医院肺部肿瘤科主任王长利教授介绍,近半个世纪以来,大约每15年我国肺癌患者人数就会增加近一倍。如不及时采取有效控制措施,预计到2025年,我国肺癌病人将达到100万,成为世界第一肺癌大国。

吸烟是引起肺癌的首因

     过去,一般将肺癌的高危人群年龄锁定在65—70岁以上,认为它是一种“老年病”。但现在数据显示,我国肺癌的发病和死亡年龄从40岁开始迅速上升,70岁达到高峰,其中45—65岁患者占75%,且发病年龄平均每5年降低1岁。从临床观察来看,现在45岁的肺癌患者比过去明显增多,呈现出年轻化、女性化的趋势。王长利指出,导致肺癌发病率、死亡率逐年上升和年轻化趋势的原因,主要与人们生活环境和生活方式的改变有关,其中吸烟人群扩大、二手烟危害严重最为突出。

     吸烟是已被公认的引起肺癌的首位致癌因素,每年有100多万人死于肺癌等与吸烟相关的疾病,其中80%的男性肺癌和19.3%的女性肺癌归因于吸烟。有数据表明,吸烟人群的肺癌发病率比不吸烟者高10多倍,非吸烟者吸入二手烟也会增加患肺癌的风险。

     “一般来说,吸烟量越大、吸入肺部越深,患肺癌的危险性越大。”王长利解释说,开始吸烟年龄越早,吸烟年数越长,吸烟量越大,患肺癌的危险性也越大。特别是“三个20”人群,即吸烟20年以上的人群、20岁以下就开始吸烟的人群、每天吸烟20支以上的人群,都是肺癌的高危人群。

     近年来,不断有说法称雾霾天气或导致数年后肺癌发病率“井喷”,这一话题成为焦点。对此,王长利解释说,雾霾对人体确实有害,但它对肺癌的影响至少还要10年才能看出来,两者之间有滞后性。

    “肺癌数年后将井喷这一说法不科学,就像有吸烟指数一样,我们正在寻找雾霾指数。”国际抗癌联盟专家、国家卫计委肺癌专家组组长、宣武医院胸外科主任支修益教授表示,“长期心理压力过大、缺乏锻炼等不良生活方式也与之有一定关系。”

     支修益强调,导致肺癌的第二位因素,是室内空气污染,包括装修、家具污染以及烹饪油烟污染。其中,室内的氡气污染被称为肺癌的“第二杀手”。此外,一些肺部慢性疾病患者,如慢性支气管炎、肺结核、肺炎等,他们患肺癌的风险也高于健康人群。还有经常接触煤烟或油烟的人,如煤气、沥青、炼焦工人,患肺癌的风险也比一般人群更高。

尽早发现肺癌早期症状的蛛丝马迹

     有数据显示,如果癌症能够及时在早期发现,治愈率可达65%。但遗憾的是,我国目前肺癌患者5年生存率仍不足15%,超过一半的肺癌患者确诊时已属于中晚期,失去了根治的最佳时机。如果能在肿瘤早期阶段进行手术切除,肺癌的愈后将显著改善。

     王长利透露,肺癌的早期发现特别困难,因为它在早期基本没有什么特别的症状,即使肺叶中已经有1—2厘米的肿瘤,也没有明显的症状,容易造成漏诊、误诊。在此,专家提醒大家关注下面几类症状:1.咯血则最有诊断意义,多为痰中带血丝。凡呼吸道症状超过两周经治不愈,尤其是痰带血、干咳或老年慢性支气管炎病人,近期咳嗽声音或性质改变,要高度警惕肺癌的可能。2.体检发现胸片异常的,如肺结核痊愈后的纤维增殖性病灶应每年随诊,若病灶增大应进一步排除肺瘢痕癌的可能。反复同一部位发生肺炎,也要警惕肺癌。3.有些患者则表现为关节疼痛,类似关节炎,特别是腕关节和踝关节疼痛,如果按关节炎治疗效果不见好转的情况下,应考虑肿瘤。4.肩背痛、声音嘶哑、头面部浮肿以及男性乳房肥大应引起足够重视。5.还有些患者的手指会变粗,医学上称之为杵状指,也应考虑有肿瘤风险。

将低剂量CT纳入肺癌高危人群体检

     “肺癌早期通过筛查是可以发现的,建议居民定期体检,早诊早治。”支修益呼吁高度重视对肺癌的筛查,而不是患病后才“扑火”。据悉,在早期肺癌患者中,有接近80%的人都是通过体检发现的。

     要想做到早诊早治,定期查体、早期发现是关键。王长利更是建议,将低剂量的CT检测列入肺癌高危人群的体检医保范围。“胸片查不出早期肺癌,建议40岁以上、有长期吸烟史的人群,体检时最好增加低剂量胸部CT。”王长利表示,对于健康人群,也应做到尽早戒烟控烟、拒绝被动吸烟、重视并积极治疗肺部慢性疾病、减少室内外空气污染,争取从病因上预防肺癌。

     对于早期肺癌来说,X线胸片检查漏诊率较高,因为在正位胸片上,肺组织与纵膈、心脏及膈肌有重叠。而与之相比,低剂量螺旋CT则可通过高速、连续的数据采集,且为横断面断层成像,可以发现位于解剖学死角或胸片检查中因组织结构重叠等原因造成的病灶遗漏,明显提高了肺内小结节病变的检出能力,对早期发现肺癌具有重大意义。通过低剂量螺旋CT检查,对直径小于1厘米的小肺癌,检出率可达到80%以上。

     对于通过低剂量螺旋CT检查发现的肺部结节,一般来说,肺小结节在4毫米以下的,大部分属于良性的,患者无需过分担心;肺小结节在8毫米以上的,恶变几率相对较高,应继续CT跟踪扫描;如果发现肺部出现“磨玻璃”样结节,则很有可能是早期肺癌的信号。

     最后,两位专家再三强调,对于没有吸烟史的非高危人群,要想科学预防肺癌,除了要做到拒绝被动吸烟、重视并积极治疗肺部慢性疾病、减少室内外空气污染、家庭装修后保持通风换气之外,也应每年进行定期体检筛查,争取做到早期发现,以获得较好的治疗效果。

“好胆固醇”水平与心脏病风险无关

     新华社华盛顿5月16日电(记者任海军)美国哈佛大学研究人员5月16日报告说,他们完成的分析表明,单纯提高被称作“好胆固醇”的高密度脂蛋白胆固醇水平,并不能降低一个人患心脏病的风险。

    高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇是人体中常见的两种胆固醇。前者能将血管中的血脂运到肝脏中处理掉,在一些观察性研究中,较高的“好胆固醇”水平与心脏病患病风险较低有关;而低密度脂蛋白胆固醇会把肝脏中的血脂运到血管里,诱发疾病,被称为“坏胆固醇”。

    根据以往观察性研究的结论,由于遗传原因体内“好胆固醇”水平高的人患心脏病的风险应该较低,但哈佛大学研究人员的荟萃分析结果并非如此。利用孟德尔随机法,研究人员分析了20项包括两万多个心脏病病例及9.5万多名控制组对象的研究,其结果显示,“好胆固醇”水平高与患心脏病的风险并无关联。研究人员进一步分析14个仅与“好胆固醇”相关的基因变异后发现,“某些提高高密度脂蛋白水平的遗传机制不能降低心脏病患病风险”。

    在5月16日发表在英国《柳叶刀》杂志网络版上的报告中,研究人员的结论是,“提高血浆高密度脂蛋白水平的(生活方式或药理学方面的)干预,并不能想当然地被认为能带来心脏病患病风险方面的相应益处”。

波兰科研人员开发的人造骨成功通过动物实验

      据波兰通讯社报道,波兰卢布林医科大学生物化学和生物技术学院的科研人员经过2年的努力终于开发出被誉为人造骨骼的复合材料,目前已经获得波兰专利,正在申请欧洲专利。
 
    这种人造骨骼以类似珊瑚和人与动物骨骼一样的矿物材料羟磷灰石主要生产原料,波兰的发明人把无机的混合物羟磷灰石与有机的糖聚合物组合在一起,使它具有骨骼一样的结构,在干燥的状态下坚硬无比,浸泡后又柔软万分。植入人体后有机材料糖聚合物被分解,替代它的骨骼细胞则固化。
 
    波兰发明人Ginalska 教授宣称,市场上虽然有很多骨骼替代物,但都有各自的缺陷,人造骨骼最大的优势和特性是材质柔软,便于完成移植操作,本身安全无毒,不会成为过敏源。此外使用用途广泛,可以用于口腔和其它外科手术,修复人的骨骼缺陷,如,可以作为修补牙洞的填充材料,嵌入因切除肿瘤而形成的骨骼空洞等。此种人造骨骼的动物实验结果表明,动物的机体对这种材料没有排斥反应。根据项目的进展计划,波兰科研人员下一步将在波兰的几个医疗中心进行临床实验,一旦获得成功将逐步推向市场。

    由于此项发明意义重大,Ginalska 教授在波兰工程协会联合会、波兰专利局、波兰发明协会和高科技杂志举办的2011年妇女发明比赛中获得大奖。

胰腺癌易感基因研究获重大突破

   本报讯(记者贾婧)中国医学科学院肿瘤医院肿瘤研究所林东昕、王成锋教授领衔的胰腺癌易感基因研究获重大突破。为阐明胰腺癌发生发展的内在原因、寻找早期检测和诊断的生物标记,林东昕和王成锋密切合作,并联合华中科技大学、复旦大学、中国医科大学、第二军医大学等国内21家单位,在全国16个省市的25家医院募集了3584例胰腺癌患者和4868例正常对照,通过全基因组关联研究策略,鉴定出5个与胰腺癌相关的新的遗传区域或易感等位基因。

    这是迄今为止世界上样本量最大的有关胰腺癌易感基因的多中心、临床和基础相结合的研究。在这项大规模研究中,研究人员首先用981个胰腺癌患者和1991个正常对照的基因组DNA进行全基因组遗传变异的关联分析,并在独立的一组2603个胰腺癌患者和2877个正常对照中进行验证,确定21q21.3、5p13.1、21q22.3、22q13.32和10q26.11等5个染色体区域遗传变异是导致胰腺癌发生的易感因素。他们发现,携带5个危险基因型的个体发生胰腺癌的风险比不携带危险基因型的个体高6倍。研究结果推进了对胰腺癌发生发展机制的认识,同时也为胰腺癌的预防和治疗提供了潜在靶点,为我国胰腺癌的预防、早期诊断奠定了扎实的理论基础。

    胰腺癌是恶性度最高、预后最差的一种肿瘤,患者的5年生存率一般不到5%,是名副其实的“癌中之王”。胰腺癌预后差的主要原因之一是没有有效的早期检测方法,早期诊断率小于5%;胰腺癌最佳的治疗方法是手术切除,而大多数患者就医时已失去手术治疗的机会。

    该研究结果于12月11日在线发表在国际顶级专业期刊《自然·遗传学》上。这是继今年我国科学家在食管癌、肺癌和胃癌等实体瘤研究方面取得进展之后的又一重要成果。林东昕是我国著名的肿瘤病因学研究专家,在胰腺癌、肺癌、胃癌、食管癌等恶性肿瘤的病因研究方面成果卓著。王成锋是我国著名的临床医学专家,在腹部肿瘤(胰腺、胆道、胃肠等脏器肿瘤)尤其是胰腺和胆系肿瘤的临床诊治、胰腺癌的诊断治疗及相关基础研究领域享有盛誉。

我国肝癌诊断方法取得重要突破

     新华网上海11月29日电(记者仇逸)只需抽取1毫升的血液,对于小于2公分的肝癌诊断准确率高约90%。记者29日从复旦大学附属中山医院获悉,我国医务人员发现了一种迄今为止特异性、敏感性和可操作性综合优势最为明显的肝癌诊断新方法,研究成果被国际临床肿瘤领域最权威的学术期刊美国《临床肿瘤学杂志》发表并配发编者按,有望改变目前肝癌筛查传统方法,大大促进肝癌早发现、早诊疗,提高患者生存率。

    肝癌因恶性程度高,被称为癌中之王。我国是肝癌高发国家,全世界50%以上的新发和死亡肝癌患者发生在中国。肝癌起病隐匿,超过60%的肝癌患者在初次就诊时已经进入中晚期,从而失去根治性治疗的机会,总体5年生存率只有7%左右。目前临床上常用的肝癌诊断标记物为甲胎蛋白,简称AFP。然而,甲胎蛋白诊断肝癌的敏感度和特异度并不十分理想,在妊娠妇女、急慢性肝炎、生殖腺肿瘤和胃肠道肿瘤等人群中也可能升高。而且,临床上有40%的肝癌患者甲胎蛋白并不升高,呈现阴性。因此,寻找特异性和敏感性均高的诊断肝癌、特别是早期肝癌的分子标记物,成为临床研究的重点和难点。

    复旦大学附属中山医院肝癌研究所科研团队与复旦大学病理系合作,经过3年攻关,终于在肝癌患者血浆中筛选到了由7个微小核糖核酸(microRNA)组成的早期肝癌诊断分子标记物。对于小于2公分的肝癌诊断准确率接近90%,对于甲胎蛋白隐性的肝癌的诊断正确率高达88%。

    课题组研究发现,某些血浆生物标志物的表达量在肝癌患者与正常人、慢性肝炎和肝硬化病人之间存在显著差异,通过高通量的芯片技术和实时荧光定量PCR技术筛选到7个肝癌相关的血浆微小核糖核酸。论文第一作者周俭教授介绍说:众所周知,乙肝、肝硬化和肝癌是我国大部分肝癌患者的发展变化过程。研究采用了三种不同的人群作为对照,包括健康人、慢性乙肝、乙肝肝硬化患者,将肝癌发展过程中不同时期的人群均纳入了对照组,筛选出的微小核糖核酸能将肝癌与各类对照人群区分开来,更适合临床应用。

    据论文通讯作者樊嘉教授介绍,这一全新的诊断方法在临床应用中具有明显优势。首先,微小核糖核酸在血浆中能耐受RNA酶的降解,非常稳定;其次,检测方便,只需抽取1毫升血即可在数小时内得出结果,创伤性小,利于连续动态检测和人群的大规模筛查;另外,检测技术要求简便、成本低,仅100元左右,易于推广应用。“特别是新方法可以诊断小于2公分的早期肝癌,使一大批原来由于缺乏有效诊断而失去治疗机会的肝癌患者得到及时治疗。与我国肝癌患者普遍5年生存率约7%相比,小于2公分的早期肝癌往往可以通过切除、射频消融等方法获得根治,5年生存率高于90%。”

    目前这一成果正在申请中国、美国、日本和欧盟等的专利。研究人员将进一步研制含有7个微小核糖核酸检测探针的微芯片,在肝癌高危人群中开展大规模的筛查。

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