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地震勘探技术可用于火山岩找油

[转贴自:科技日报    点击数:1292    更新时间:2018年05月24日]

      科技日报北京5月23日电 (记者朱彤)火山岩发现百余年来,一直存在发现难、控制难、开发更难的问题,如今这一被动局面将被改变。23日,记者获悉,经过近十年攻关,我国火山岩地震勘探技术获得突破,利用该技术仅在准噶尔盆地火山岩中就高效探明原油1.7亿吨,天然气416亿立方米。

    随着碎屑岩及碳酸盐岩油气资源萎缩,火山岩油气资源勘探开发逐渐引起重视。来自中国石油和化学工业联合会组织的成果鉴定会上的消息称,经过中国石油集团东方地球物理勘探公司和中国石油新彊油田公司近十年攻关,利用火山岩地震勘探技术,已高效探明一批具有规模储量的火山岩油气藏,此外,对于已开发的气藏,实现了30%的低效井向高效井的转变。

    “火山岩油气藏地震勘探关键技术及准噶尔盆地高效实践”项目取得的突破,得到鉴定会专家高度评价,认为该项目成果为准噶尔盆地火山岩油气藏规模增储和稳产作出了重要贡献,对我国东、西部的火山岩油气藏勘探开发具有重要的指导意义。

    据介绍,2005年,新疆油田通过对准噶尔盆地基底的深入研究,提出石炭系火山岩具有巨大油气勘探开发潜力,为此,东方地球物理勘探公司与新疆油田分公司自2006年以来组成联合研究团队,针对准噶尔盆地火山岩油气地震勘探技术难点和目标进行攻关,突破了很多地震勘探技术的瓶颈,提出火山岩油气藏主要为“非均质油气藏”新认识、新理念,打破了传统油气藏认识的局限性,突破了传统理念上火山岩找油找气的禁区。

滚蛋吧!肿瘤君—— 五种利器剑指癌症

     尽管从历史上看,理解并控制癌症的手段大都以失败告终,但科学家们已经在该领域取得了显著的进步。特别是以下五种抗癌技术的出现,使人们对未来充满了希望。医生和专家们相信,癌症研究和治疗正处于前所未有的好时代。
 
白血细胞围攻癌细胞

    ——精准医疗——

   量身定制的个性化治疗

    2015年1月30日,美国总统奥巴马在2015年国情咨文中推出“精准医疗计划”,提议在2016财年,向该计划投入2.15亿美元,以推动个性化医疗的发展。奥巴马表示,精确医疗所要做的,是使基因匹配癌症疗法,变得像输血匹配血型那样标准化;使确定正确用药剂量,变得像测量体温那样简单。总之,“每次都给恰当的人在恰当的时间使用恰当的疗法”。

    2011年,美国医学界首次提出“精准医疗”概念。奥巴马在国情咨文中提出“精准医疗计划”,希望以此“引领一个医学新时代”。

    白宫的声明表示,精准医疗已经带来一些癌症疗法的转变。比如,越来越多的乳腺癌、肺癌、肠癌、黑色素瘤和白血病患者,会在治疗中接受分子检测,医生们可据此确定最佳治疗方案。

    据悉,现有大多数药物都是为“一般病人”设计的,用药也是“一刀切”,结果是这些药对有些人有效,对另一些人则无效。而精准医疗将帮助医生更好地了解患者病情的复杂成因,从而准确地找出最佳用药方案。

    美国纪念斯隆—凯特琳癌症中心(MSK)是世界上历史最悠久、规模最大的私立癌症中心。据《科学美国人》杂志官网11月7日消息,该中心的科学家们正在殚精竭虑地工作,希望将精准医疗拓展到治疗各种癌症。例如,MSK的病理学家们正在使用一种功能强大的肿瘤DNA测序技术,来引导治疗晚期病患,而不需要考虑患者的肿瘤类型。

    2014年,MSK引入的这一测试,大大增强了针对肺癌的基因组分析能力。该测试共检测出341个已被证实与肿瘤发生、发展密切相关的癌症基因变异。基于这一测试,该机构研究人员正在研发一种新的临床研究方法,并完善“篮型设计”的临床试验。百济神州生物标志物副总监沈志荣博士对科技日报记者解释道,在这一临床设计中,病人可以根据其肿瘤内的变异来参与临床试验,从而帮助医生为更多病人更快速地提供精准医疗选择。

    ——检查点抑制剂——

   减少免疫系统限制使其表现更好

    利用病人自己的免疫系统来对付癌症,也就是人们通常所说的“免疫疗法”,是百年智慧的结晶。

    MSK的研究人员在研发抗癌免疫疗法药物纳武单抗(nivolumab)和伊匹单抗(Ipilimumab)中发挥了重要作用。同样对癌症免疫疗法进行研究的沈志荣博士表示,这两种单克隆抗体药物同属于检查点抑制剂,能提升免疫系统T细胞的抗癌能力,主要目的是通过减少对免疫系统的限制帮助其表现得更好。

    迄今为止,这两种药物的表现都很棒,甚至完全清除了某些晚期黑色素瘤病人的癌变组织。纳武单抗和另一种类似药物,已被美国食品药品监督管理局(FDA)批准用于治疗肺癌和 肾癌。另外,检查点抑制剂在治疗膀胱癌、头颈癌、三阴性乳腺癌及其他癌症方面,也展示出了一定的潜力。

    据了解,中国在癌症免疫疗法研究方面同样进展很快。今年9月,PD-1单抗BGB-A317获得了中国国家食品药品监督管理总局颁发的药物临床试验批件,用于治疗晚期实体肿瘤。截至目前,已有200多名患者参与了BGB-A317的临床试验。

    在最近出现的许多通过肿瘤免疫疗法进行治疗的案例中,最知名的或许是美国前总统吉米·卡特。去年12月,卡特宣布,经过治疗,他体内的肿瘤彻底消失了,这让很多人看到了这项技术的力量及未来前景。

    酒香不怕巷子深,技术投资者们也对癌症免疫疗法青睐有加。今年4月初,技术企业家、Facebook首任总裁肖恩·帕克,慷慨地捐赠了2.5亿美元建立帕克癌症免疫疗法中心,希望加快新型免疫疗法药物的研制工作。另外,今年3月,前纽约市长迈克尔·布隆伯格等人,为约翰·霍普金斯大学医学院捐赠了1.25亿美元,以推进肿瘤免疫疗法的研究。

    ——细胞疗法——

   操控T细胞更稳定攻击癌细胞

    除了纳武单抗和伊匹单抗这两种药物外,MSK的研究人员还在研发通过操控病人自己的T细胞,来更稳定可靠地攻击癌细胞的免疫疗法。在这一嵌合抗原受体(CAR)疗法中,研究人员通过对从患者血液中收集的T细胞进行遗传修改,使其能识别癌细胞上的某些蛋白质,然后再重新注入患者体内。结果表明,这一方法在治疗复发性B细胞急性淋巴细胞白血病及其他血癌上表现良好,并可用于治疗实体瘤。

    这些疗法令人兴奋,因为细胞比小分子或大分子药物更灵巧。例如,它们能感应来自环境中的多个线索并做出正确的反应。 对大多数基于细胞的疗法而言,科学家们仍在努力研究,以确保其安全性及更好地控制其副作用。

    ——表观遗传疗法——

   让癌细胞回归普通细胞

    长久以来,医生们一直在想方设法控制癌症,如通过切除肿瘤或使用化疗和放疗来杀死癌细胞等。但治疗癌症能否另辟蹊径?比如,不破坏癌细胞而是使其变回正常的普通细胞,这一方法可行吗?

    表观遗传学主要研究如何依靠外部影响打开或关闭基因,科学家们在表观遗传学领域进行的研究及取得的进步,正在慢慢改变人们对癌症和其他疾病的理解,很多新药也应运而生,所有这些药物都靶向调节细胞遗传规划的表观遗传酶。这一疗法不会破坏癌细胞,而是寻求让癌细胞回归正常细胞的生长和发育阶段。

    此类药物中的一种AG-221,目前正在罹患急性骨髓性白血病(AML)和骨髓异常增生综合征的患者身上进行测试。截止到2015年9月 ,159名晚期血癌患者中,60名病情缓解。研究人员在其他治疗血癌的新药上,也看到了同样的结果。

    ——研究肿瘤转移——

   揪出癌细胞转移的基因和信号通路

    200多年来,科学家们一直在尝试理解癌细胞转移,这一过程使很多癌细胞从原初肿瘤那儿脱落后扎根于其他器官。今天,这一问题愈发迫切:有90%的癌症死亡病例由肿瘤转移导致,且自上世纪60年代以来,存活率一直未有显著改进。

    造成这一现象的原因很多,其中之一在于:与数百万没有转移的癌细胞相比,发生转移的癌细胞在体内非常罕见,因此,探测并隔离它们非常困难。

    但这一趋势正在发生改变。最近几年,科学家们已经找出了驱动乳腺癌或者神经母细胞瘤转移到大脑、肾癌转移到不同器官的基因和信号通路。2014年,MSK的科学家们发现,转移的癌细胞非常倾向于附着到血管上,对于很多癌症的传播来说,这个机制可能非常重要。他们的研究也厘清了癌细胞如何隐藏以免被人类免疫细胞探测到的方式,从而为治疗提供了一种新途径。

    科学家们发现,肿瘤会劫持在其附近生长和发育的正常细胞和组织,并“哄骗”它们帮助其扩散。为了对抗癌细胞这一行为,MSK的研究人员在小鼠试验中发现,对某类特定血细胞起作用的药物,能减慢乳腺癌到大脑的转移,或阻止大脑内恶性胶质瘤发展和扩散。

    对癌症转移了解得越多,就越有可能研发出新的疗法。正如在肿瘤转移研究领域声誉卓著的斯隆-凯特林研究所所长琼·马萨戈博士所说:“人类正在逐渐将癌症看成是一种‘常见’的疾病,我们同癌症的关系,更像我们同某些传染病的关系,而且,现在我们有了抗体和其他疗法。”

“虹膜识别”研制成功

   中国航天科工集团近日宣布,其下属二院203所研制成功“新一代虹膜生物识别身份认证系统”,可在1秒内和1米以外快速完成虹膜识别,系统的整体性能达到国际先进水平。

  虹膜即人眼中黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分,人出生8个月后,虹膜发育即进入稳定期,终生变化很小,虹膜能提取出200多个量化信息点,且具有唯一性,虹膜识别比指纹、掌纹、人脸等生物识别技术更快速、稳定和安全。

  航天科工集团介绍,该项目突破了虹膜图像快速采集、远距离识别和小型化集成等关键技术,与现有的虹膜识别系统相比,识别距离更远,识别过程中抗强光照干扰,不受佩戴眼镜的影响,并且具有活体虹膜检测功能,能有效防止死体虹膜或虹膜照片的欺骗。

  “新一代虹膜生物识别身份认证系统”可广泛应用于机场、车站、港口、海关和大型场馆等的安检通道,政府部门、企业单位、金融机构等门禁系统,以及网上交易和受控计算机登录等密钥系统,可以有效进行防控和安全检测。

注射纳米碳酸钙可改变肿瘤环境

[导读] 美国华盛顿大学研究人员通过将新研制的碳酸钙纳米颗粒溶剂注射到患有肿瘤的小鼠体内,将肿瘤所处环境的pH值从酸性变为碱性,有效阻止了癌细胞生长。原标题:注射纳米碳酸钙可改变肿瘤环境

有效阻止癌细胞生长

    科技日报北京2月5日电 (记者华凌)美国华盛顿大学研究人员通过将新研制的碳酸钙纳米颗粒溶剂注射到患有肿瘤的小鼠体内,将肿瘤所处环境的pH值从酸性变为碱性,有效阻止了癌细胞生长。该研究成果刊登在最新一期《纳米尺度》杂志在线版上。

    据物理学家组织网报道,该研究小组首次发现,将非处方普通抗酸药片主要成分碳酸钙设计成纳米粒子,可调节实体瘤环境的pH值。癌细胞转移可导致患者死亡,而肿瘤所处环境的pH值与癌细胞转移密切相关。

    碳酸钙水溶液的pH值最高可达到9,但当将其注射到活体内时,pH值只会增加到7.4,即人体正常的pH值。这对采用碳酸钙的研究工作提出了挑战。研究人员希望找到新方法,只会提高肿瘤环境的pH值,不改变健康细胞的pH值。

    研究人员指出,碳酸钙晶体比治疗癌症用的理想的纳米粒子大10到1000倍。另外,碳酸钙在水中会不断聚集变大,就像洞穴中的钟乳石和石笋。为了解决这个问题,他们研发出一种基于聚乙二醇扩散的方法,合成出20到300纳米级的碳酸钙,还利用乙醇辅助扩散法研发出100纳米级的碳酸钙。与其他实验室合作,研究人员还研发出一种可抑制碳酸钙纳米颗粒生长的白蛋白溶剂,这种溶剂能被静脉注射到活体内,改变肿瘤所处环境的pH值。

    研究人员每天向患有纤维肉瘤的小鼠体内注入一定量的纳米碳酸钙,观察显示,这一手段阻止了肿瘤生长,但一旦停止注射,肿瘤又开始变大。

    研究人员指出,钙和碳酸盐在活体内大量存在,碳酸钙溶解时会变成二氧化碳,并通过肺部释放,而钙通常会被骨头吸收。因此碳酸钙纳米粒子不会造成毒副作用。

    研究小组下一步计划是确定能防止肿瘤转移的最佳剂量,提高对肿瘤的靶向作用,并研究这种方法是否可以与化疗药物配合使用,双管齐下治疗肿瘤。

探月工程总设计师吴伟仁:中国已具备探火星能力

     探月工程总设计师吴伟仁12月17日在回答记者提问时说,早在嫦娥一号、二号卫星取得成功的时候,中国就已经具备探测火星的能力了。火星绕太阳转一圈是700多天。其间,与地球交会一次,这时候它离地球最近,发射窗口最理想。

研究人员发现:睡眠时闻特定气味有助消除恐惧

     据国外媒体报道,美国研究人员发现,在睡眠时闻特定气味能消除恐惧。该发现有助于治疗恐惧症以及创伤后应激障碍。

  研究者向15位受试者展示了两张脸部照片,同时对他们施以轻微电击,受试者同时还能闻到柠檬、薄荷、丁香或木头等特殊气味。之后受试者被带进睡眠实验室。当他们处在深度睡眠状态时,研究者向他们释放他们在看照片时闻到的某种气味。他们醒来后,就不再害怕与这种气味有关的脸部照片。

  目前认为,人的记忆,尤其是那些与情绪有关的记忆会在深度睡眠阶段得到处理。研究负责人、美国西北大学费伯格医学院的凯瑟琳娜·豪纳博士说:“这是个新发现。受试者恐惧感减轻,这很有意义。”(信莲)

原子钟可模拟研究磁体内部电子的量子行为

科技日报讯 据《新科学家》杂志网络版近日报道,世界上最精准的计时器原子钟又添了一个新功能:科学家可将它用作量子模拟器,来研究磁体内部电子的量子行为,以更深入地了解量子世界的奥秘。相关论文发表在近日出版的《科学》杂志上。

    物理学中有许多难以解答的问题,因为它们的基本行为受错综复杂的量子力学规则支配,比如电子之间的量子相互作用产生的磁性,就很难进行计算机模拟。目前,固体内部电子的行为可以利用冷却到高于绝对零度(零下273.15℃)万亿分之几摄氏度的原子进行物理建模,其比电子本身更大、更容易操控,是开展实验的理想工具。但这种手段面临的主要障碍是,超低温条件在实验室中不太容易实现。

    现在,美国天体物理联合实验室的理论家安娜·玛丽亚·雷伊和她的研究团队,在实验中偶然发现了一种可以在高出几个量级的温度条件下模拟量子行为的方法——利用原子钟。

    原子钟是通过一组原子在两个不同能级之间的跃迁来计时的。该研究小组原本只是研究锶原子钟。当激光将能量泵入时,锶原子就会以一定的频率在基态和激发态之间振荡,也就是原子钟计时的“节拍”。为了增强原子钟的信号,研究人员尝试着增加原子的数量,但这反而降低了计时的精度,因为原子间的相互作用有时候会改变能量跃迁的“钟摆”节律。

    从数学角度来说,这些原子的行为很像磁性材料中的电子的表现。电子有自旋特性,可以直观地用箭头朝上(自旋向上)和箭头朝下(自旋向下)来描述。在一个磁体中,由于电子之间的量子相互作用,所有的自旋都是指向同一个方向的,不过人们对这种量子相互作用仍知之甚少。

    雷伊说,处于基态的锶原子可被用来模拟自旋向下的电子,处于激发态的原子则代表自旋向上的电子。追踪这些原子间相互作用的出现及其细节,有望为揭示磁体中电子的量子相互作用的性质提供线索。最重要的是,与通常构建的模拟电子行为的原子网络不同,原子钟可以在高于绝对零度百万分之几摄氏度这一相对温和的温度条件下工作。

    没有参与这项研究的哈佛大学的米哈伊尔·卢金评论说:“这项研究可以为自旋系统的量子动力学带来基本的新见解。”这对于原子钟也是好消息,他补充说,了解原子如何相互作用,有助于打造更加准确的计时器。(陈丹)

美科学家构建出迄今最薄的纳米吸光结构

    据物理学家组织网近日报道,美国科学家制造出了迄今最薄的有效可见光吸光器,这种纳米结构的厚度仅为普通纸的千分之一,最新设备有望降低太阳能电池的成本并提高其光电转化效率。研究发表在最新一期的《纳米快报》杂志上。

    参与该研究的斯坦福大学化学工程学教授斯泰西·本特说:“太阳能电池越薄,需要的材料越少,成本也就越低。我们目前面临的挑战是,在减少太阳能电池厚度的同时不损失其吸收太阳光并将之转化为清洁能源的能力。最新设备做到了这一点——非常纤薄的一层材料就几乎可将特定波长的入射光全部吸收。”

    理想的太阳能电池应该能将可见光光谱上的所有光收纳其中——从波长400纳米的紫色光波到波长700纳米的红色光波以及不可见的红外线和紫外线。在最新研究中,科学家们制造出了一些纤薄的圆片,其上布满了5200亿个约14纳米高、17纳米宽的圆形的金纳米点。

    该研究的主要作者、博士后研究员卡尔·赫格和同事使用原子层沉积过程,在圆盘上添加了一层薄膜涂层,利用这一技术,他们能整齐划一地包裹粒子并将薄膜厚度控制到原子级,由此可以仅仅通过改变纳米点周围涂层的厚度来调谐系统,这也是最新研究的一个亮点。

    随后,赫格和同事让这些经过调谐的金纳米点吸收波长为600纳米的橘红色光。赫格解释道:“金属粒子有一个共振频率,可对其调谐让其吸收特定波长的光,我们对新系统的光学属性进行了调谐以便让其吸光率达到最大。”

    最终得到的结果创造了新纪录。赫格说:“这种有涂层的圆盘对橘红色光的吸收率高达99%;金纳米点本身对光的吸收率也高达93%。每个点的体积约等于1.6纳米厚的一层金的体积,这就使它成为迄今最纤薄的可见光吸收设备,其厚度仅为目前商用薄膜太阳能电池吸光器的千分之一。”

    本特补充道,他们的下一个目标是,希望通过实验证明这一技术能用于实际的太阳能电池中,最终目标是使用最少量的材料来吸收最多的太阳光,研发出性能更好的太阳能电池和太阳能燃料设备。

    另外,他们也在考虑用其他比金便宜的金属制造纳米点阵列。赫格表示:“选择金是因为其在实验中的化学性能更加稳定。尽管金的成本实际上可以忽略,但银也不失为一个好选择,因为银更便宜,而且光学表现也更好。”(刘霞)


 
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