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  继一氧化氮、一氧化碳、硫化氢等气体分子的医用价值逐步被发现,氢气的临床应用价值近年来也逐渐显现。记者11月22日从哈尔滨医科大学附属第四医院获悉,该院心内科主任杨巍团队在动物实验中发现,通过给予氢气吸入的方式,有助于改善心功能,且对心肌缺血再灌注急性损伤具有独立的保护效果。  相关论文近期陆续刊发在瑞士杂志《细胞生理与生化》和英国期刊《炎症介质》上。  心血管疾病的发病率呈逐年增加趋势,虽然各种药物不断涌现及再灌注手段日趋成熟,已能够有效延长患者生命,但各种心脏疾病的终末状态心力衰竭所致的医疗负担却愈加沉重。  在国家自然科学基金和黑龙江省创新基金的支持下,杨巍等人着手应用氢气开展保护心肌细胞、改善心脏功能的动物实验,以期最终让病人能尽早在临床获益。团队发表于《炎症介质》的研究,通过给予大鼠腹腔注射富含氢气的生理盐水,显著降低了由常见化疗药多柔比星所致的心脏和肝脏损伤,减轻了药物的细胞毒反应,缓解了器官障碍,并最终减少死亡率。研究同时揭示了这种保护机制是通过调节炎症与凋亡过程而实现的。  发表于《细胞生理与生化》的研究,是通过结扎—松解大鼠冠状动脉模拟出临床常见的心肌缺血再灌注损伤,随后比较了给予动物模型不同的处理方式如常见的缺血后处理以及氢气吸入来观察对心肌细胞的影响。课题组采用透射电镜、病理学特殊染色、免疫组化等方法,发现氢气吸入的方式可有效保护心肌缺血再灌注的急性损伤。

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        科技日报天津11月22日电(记者孙玉松)扫描一下眼睛,就能知道孩子父母是谁、家住哪里。虹膜识别这项只在科幻电影中出现过的黑科技22日正式进入市民生活,为孩子们提供安全保障,给他们永远留一把回家的“钥匙”。        虹膜识别与指纹识别、人脸识别相比,在稳定性、准确性等方面,具有明显优势。在“互联网+儿童保护”行动暨中国儿童虹膜防丢网络平台启动现场,记者了解到,录入虹膜的过程非常简单。工作人员用虹膜设备扫一下孩子的眼睛,几秒钟就可完成数据采集,不会对孩子造成任何伤害。        中国儿童虹膜防丢网络平台建设是“互联网+儿童保护”行动的重要抓手和核心内容。行动由中国关心下一代工作委员会公益文化中心联合有关单位在全国开展。记者从负责平台技术和信息采集的找宝科技(上海)有限公司了解到,目前平台已为全国40000多个孩子录入了虹膜信息。未来,该平台将采集建立起国内首个0—12岁的儿童虹膜数据库,并向公安、教育、民政等部门开放数据比对端口,主动找回失踪儿童,提高失踪儿童被找回几率。

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        科技日报北京11月22日电(记者张梦然)据英国《自然》杂志21日在线发表的一项物理学研究称,科学家通过辐射探测器首次发现了决定性证据:闪电能够引发大气核反应,并产生放射性同位素。该发现意味着闪电终于成为人们已知的可产生同位素的自然通道,同时也为深刻理解气象中物理学极端事件打开了一扇窗。        云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象很常见,但人们对其具体过程的认识,并不如想象中的透彻。闪电过程中的主要物理和化学过程都是在闪电通道内进行的,目前科学家认为,闪电中伽马射线的能量应该可以导致大气中的光核反应,从而产生中子和正电子(电子对应的反物质)。然而,这一反应长久以来都没有决定性的观测证据。        此次,日本京都大学一个科研团队利用4台辐射探测器,于2017年2月6日发生在日本的一场雷暴中,检测到中子和正电子信号。根据最新数据,研究人员发现,闪电引发了一波伽马射线光子与大气核碰撞,并产生核反应。而大气中的光核反应产生中子和不稳定的放射性同位素,并在衰变中产生正电子。        早在2014年,美国科学家的研究就已表明,几乎任何类型的雷暴均可以产生伽马射线,包括那些非常微弱的雷暴,而此次的研究证明,这种迅猛地放电过程能够引发大气核反应。研究人员表示,该发现也使闪电成为地球上已知的第二条自然通道,可在和宇宙射线互相作用后产生碳13、碳14和氮15等同位素,这一基础科研成果将对未来的天体研究具有重要意义。

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        科技日报北京11月16日电(记者刘霞)据美国加州大学河滨分校官网近日消息,该校科学家利用“基因剪刀”工具,培育出了多个特征发生改变的埃及伊蚊,这些黄色蚊子拥有三只眼睛、翅膀发育畸形。他们希望这些由基因编辑工具改造出的蚊子,能帮助预防和控制蚊媒传播疾病。研究发表在最新一期的美国《国家科学院院刊》上。        埃及伊蚊是登革热病毒、黄热病病毒和寨卡病毒等的主要传播媒介,对常用杀虫剂有不同程度的抗药性。此前不少研究试图通过基因编辑来阻断蚊子传播疾病,但存在基因变异率低、改造后的蚊子存活率低、被破坏的基因无法稳定遗传等问题。        现在,研究人员对埃及伊蚊进行了基因改造,使其生殖细胞系能稳定地表达Cas9酶,这种酶在目前流行的基因编辑工具“CRISPR/Cas9”中发挥了关键的“剪刀”作用。之后,研究人员使用CRISPR技术,对伊蚊的DNA(脱氧核糖核酸)进行了有针对性的高效编辑。研究人员对蚊子体内与表皮、翅膀和眼睛发育有关的基因进行干预或破坏,最终培育出了黄色的、拥有三只眼睛、翅膀畸形的蚊子。比如,基因编辑工具对与表皮色素有关的基因进行干预后,蚊子从黑色变成了黄色;与眼部色素相关的基因被破坏后,蚊子眼睛的颜色也从黑色变成了白色。        研究人员表示,这是通过基因编辑改变蚊子特征的第一步,他们的长期目标是以体内稳定表达Cas9酶的蚊子为载体,插入和扩散目标基因——比如会破坏繁殖能力的基因等,从而控制蚊虫数量,减少疾病传播。这种方式不仅环保,而且成本更低。数学建模结果表明,他们的“倍增”(Multiplexing)技术能让目标基因的遗传几率增加到100%。

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        据物理学家组织网20日报道称,最近一期《认知科学趋势》杂志上的新理论认为,新的神经学证据表明,人的智慧是应对变化时大脑结构网络间灵活转换脑区连接能力的反映。        数百年的研究已经产生了许多关于大脑智慧如何形成的理论。一些神经科学家认为,智慧源自单一脑区或神经网络;另一些人认为,新陈代谢或脑细胞利用率是关键。但美国伊利诺伊大学心理学教授阿隆·巴贝说,当我们说某人聪明时,通常指的是他们在做出决定和解决特定类型的问题方面很好。但最近,神经科学开始从生物学角度探索普遍性智慧的产生机制。        科学家已知,大脑功能是“模块化”的,如大脑背部枕叶内脑区可处理视觉信息,但解释所看到的东西,需要整合来自其他脑区的信息。也就是说,要识别一个对象,必须对它进行分类,除了处理视觉信息,还需要其他脑区支持,理解概念知识和进行信息处理。        科学家一直努力理解大脑如何组织和运作。此前人们认为,前额皮层驱动了包括规划和组织行为在内的一般智慧。但实际上,整个大脑的结构及低高级机制之间的相互作用,是普通智慧所必需的。        大脑模块提供了组成更大“内在连接网络”的基本架构,每个网络包括多个大脑结构,当一个人从事特定认知技能时,这些大脑结构会一起激活。例如,当注意力集中于外部线索时,前额网络被激活;当注意力集中于相关事件时,突触网络被激活等等。        巴贝说,神经网络有两种连接机制:一种是在神经通路上磨合获得的称为“晶体智能”的强连接;另一种是适于推理和解决问题的被称为“流体智能”的灵巧连接。然而,在不断更新知识、形成连接过程中,应对变化的需求越多,大脑结构之间越容易建立连通性,且效果越好。        虽然“灵活性”一直被认为是人脑功能的重要特征,但直到最近“灵活性为人类智慧提供基础”的想法才成熟起来。

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        高品质的单光子源是实现光量子信息技术的基础。20日,记者从浙江大学获悉,该校光电学院方伟与化学系金一政、彭笑刚合作,首次实现了室温下基于胶体量子点的电驱动高纯度单光子源,为研发实用化、集成化的单光子源开辟出一条新路。该成果研究论文日前发表于《自然·通讯》杂志上。        太阳光、电灯等发出的都是“抱团”的光子,而单光子源在确定的时间内最多发射一个光子。方伟介绍,光子“单行”,才能实现量子通信、光量子计算机等新一代技术实现所必须依赖的量子效应。设计制造出可集成化、使用方便的理想的单光子源一直是科学家们追求的目标。2014年起,方伟等学者就尝试用胶体量子点来制造新型的单光子源。        胶体量子点是一种已知的发光性能极好的纳米晶体材料。科学家要实现的目标是:如何让单个量子点在室温下通过电激发,高效地发出一个光子。在量子点中,如果电子与空穴复合,就会发出光子。由于通常状态下,半导体材料中的电子比空穴“跑”得快得多,想要在单个量子点中制造和谐的“复合”,必须想办法平衡两者速率。        在浙江大学现代光学仪器国家重点实验室里,记者看到了一片片指甲盖大小的透明器件,厚度不到一毫米的结构中,包含了巧妙的设计:他们将单个的胶体量子点用绝缘层包裹起来。这个绝缘层放慢了电子的“步伐”,同时也阻止了电子与空穴的直接复合而产生“杂光”。在2.6V电压的驱动下,单个的胶体量子点成功被激发,屏幕上看到的针尖大小的亮点,正是胶体量子点发出的一个个“单行”的光子。

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