今日科技话题:近红外天光背景测量仪、培育单倍体干细胞、琥珀化石“撞脸”现代甲虫、植树造林

今日科技话题:近红外天光背景测量仪、培育单倍体干细胞、琥珀化石“撞脸”现代甲虫、植树造林

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我自主研制的近红外天光背景测量仪在南极投入运行



▲基于InSb的红外天光背景测量仪

中国科学技术大学近代物理系“核探测与核电子学国家重点实验室”王坚副教授带领的团队及其合作者,根据不同红外探测器的特点,进行了多个版本的设计和测试,解决了微弱信号探测,高增益灵敏放大,暗流及背景噪声抑制等关键技术,首先完成为基于InSb探测器完成了J,H,K波段的近红外天光背景测量仪,并完成了实验室楼顶测试。相关成果日前发表在国际著名杂志《科学仪器评论》上。

我国红外天文研究发展受限于优良台址和探测器的缺乏。随着近年来我国天文研究领域的不断扩展,中国天文界拥有红外天文观测能力的愿望也更加迫切。为了保证这些大型设备建设成功后,顺利高效地开展红外观测仪器的研制和红外天文的观测研究,必须对相关候选站址进行红外天光背景的测量。在红外波段的天光背景辐射强度很大程度上限制着红外望远镜及其他观测设备的一些重要性能,如巡天深度、能够观测的极限星等、天文成像系统曝光时间等。

科研人员介绍,由于InSb探测器需要深度制冷,带来了仪器的功耗和体积比较大,对于野外观测非常不利,根据InGaAs探测器在J,H,K波段上的探测优势,在2017年基于InGaAs探测器完成面向南极的近红外天光背景测量仪,并于2017年7月在西藏阿里观测站进行了试观测,获得首批阿里的近红外天光背景数据,数据显示夏季阿里在晴朗夜间的近红外天光背景强度微弱,同时验证了设备的稳定性和长期监测运行的能力。

——《科技日报》

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培育单倍体干细胞 找寻生命树成长“钥匙”

胎盘是维持胎儿生命的重要器官,被誉为“生命树”。日前,南开大学药物化学生物学国家重点实验室帅领研究团队利用可诱导过表达转录因子CDX2的方式在体外获得单倍体滋养层干细胞,该新型单倍体干细胞只有一套基因组,可在体外无限增殖并具备分化成为胎盘谱系各种细胞的潜能。因此该研究犹如找到了生命树成长发育的“钥匙”,为胎盘发育、功能分析及胎盘疾病的致病机制研究提供了理想的体外模型,相关论文发表于细胞出版社旗下《整合科学》杂志。

“真核生物的遗传信息一半来自于父本一半来自于母本,因此自然情况下细胞中具有两套染色体,这也是哺乳动物传递遗传信息的方式,并通过减数分裂的方式抵御环境变迁,保障物种繁衍。但是对于遗传学研究尤其是隐性遗传基因功能的探索,二倍体细胞往往由于存在等位基因而受限。”帅领教授向科技日报记者介绍说,“两套染色体相当于‘双保险’,如果对其中一个基因进行调控,由于存在对应的等位基因‘备份’,使得被改变的基因不能立刻突显功能。然而,只有一套染色体的单倍体细胞,没有基因‘备份’,我们对任意基因的更改,都会瞬间带来表型的改变。这对于我们探索生命现象、破解基因密码十分有利。”

——《科技日报》

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研究发现1亿年前琥珀化石“撞脸”现代甲虫



▲图片来源:网络

由中国、澳大利亚、日本、新西兰、美国古生物学者组成的研究团队,在1亿年前的缅甸琥珀化石中,发现5枚与现代甲虫“撞脸”的远古昆虫标本。

这5枚远古标本的形态与现代甲虫“子孙”几乎完全一致,也可以毫无障碍地归入现代昆虫分类。此类进化停滞现象在自然界中非常罕见,它们的发现,也为解开昆虫演化之谜,提供了珍贵的证据。

甲虫又称鞘翅目昆虫,包括常见的瓢虫、象鼻虫、金龟子等,是动物界中生物多样性最高的类群。此次研究涉及的拳甲科昆虫,是其中一个小类群。其体型较小,全球广布,现生拳甲成虫常见于腐木、腐败的植物或落叶层中。

——新华网

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新研究发现中国等国植树造林的固碳贡献大



▲图片来源:网络

发表在新一期美国《国家科学院学报》上的一项研究指出,世界上超过半数的碳汇归功于不足140年的“年轻”森林而非热带雨林。这表明,中国等国的植树造林活动对固碳具有重要作用。

森林被广泛认为是重要的碳汇,可以捕获和储存大气中的大量二氧化碳。此前科学界主流观点认为,热带雨林在吸收温室气体方面发挥较大作用。

英国伯明翰大学的研究人员利用计算机建模方法,计算出2001年到2010年间原始森林的碳吸收量,并将其与新造林进行比较。新造林所在区域此前可能经受了农业生产或伐木等人类活动,或遭遇山火等自然灾害。结果发现,新造林吸收的二氧化碳超过了原始森林。

研究显示,新造林之所以能吸收大量二氧化碳,除了大气中二氧化碳增加所带来的“肥料效应”外,树龄较短才是碳吸收增加的主要原因,而且这一“树龄效应”贡献了森林吸收二氧化碳总量约25%。

——新华网

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大白鲨全基因组破译 发现抗癌进化机制



▲图片来源:网络

一个国际科研团队破解了大白鲨的全基因组,发现这种处于海洋食物链顶端的大型脊椎动物在进化过程中产生的基因序列变化使它获得了一种抗癌能力,其寿命可长达70岁。

领衔该研究的美国诺瓦东南大学和康奈尔大学研究人员2月18日在美国《国家科学院学报》上发表论文说,大白鲨体型庞大,身长5到6米,体重可超3吨,寿命可能超过70岁,而其基因组大小是人类的1.5倍。理论上说,寿命长久及体型大而造成的细胞数量增加,会在统计学上增加动物患癌的概率。但实际上,大体型动物患癌概率并不比人类更高,这表明它们进化出了抗癌机制。

研究人员发现,大白鲨体内许多与保持基因组稳定相关基因的特定脱氧核糖核酸(DNA)序列发生了变化,这显示了一种分子层面的适应性,又被称为正向选择,是一种基因的防卫机制,可防止DNA损伤累积。DNA损伤累积也被称为“基因组不稳定性”,可导致人类患上癌症和各种老年性疾病。

——新华网

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吸烟可能损害身体抵抗皮肤癌的能力


英国利兹大学2月18日发布一项研究说,吸烟可能会影响身体免疫系统对抗主要的皮肤癌——黑色素瘤的能力。与不吸烟的黑色素瘤患者相比,有长期吸烟史的黑色素瘤患者的存活率会大幅下降。

利兹大学和瑞士苏黎世大学的研究人员分析了英国超过700名黑色素瘤患者的情况后发现,与那些诊断出黑色素瘤之后10年内都没有吸过烟的人相比,吸烟的患者存活的可能性要少40%。

免疫力强可以提升黑色素瘤患者的存活率。研究人员分析了这些患者的基因,并按照遗传因素影响的免疫力高低为这些患者分组。结果显示,有156名黑色素瘤患者在遗传上的免疫力是最强的,但他们中的吸烟患者存活率远低于免疫力一样强的不吸烟患者。

——新华网



来源:今日科协微信公众号

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