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猫眼影戏记者 杨仁征 报道P6F9A2Y5R3B1T0V4X8W
2月13日(星期四)消息,外洋知名科学网站的主要内容如下: 《自然》网站(www.nature.com) 一种廉价血液检测可在早期发明胰腺癌 美国俄勒冈健康与科学大学(OHSU)研究人员开发了一种简单的血液检测要领,可以在胰腺癌扩散到身体其他部位之前检测到它。大大都胰腺癌早期症状不明显,这种检测要领可用于通例筛查,以提高胰腺癌患者的生存率。这项研究结果宣布在最新一期的《科学转化医学》(Science Translational Medicine)上。 研究人员专注于检测一种称为卵白酶的酶,这种酶可以剖析卵白质,并且在肿瘤中活跃,甚至在很是早期的阶段也是如此。他们特别关注了基质金属卵白酶(matrix metalloproteinase)的活性,这些酶加入剖析胶原卵白和细胞外基质,资助肿瘤侵入身体。 为了检测血液中这些卵白酶的保存,研究人员开发了一种纳米传感器,其中包括一种磁性纳米颗粒,附着在一个吸引基质金属卵白酶的小肽和一个荧光分子上。然后,他们将数百万个纳米传感器放入微小的血液样本中。如果基质金属卵白酶保存并且活跃,它们会切断纳米传感器中的肽,释放荧光分子。研究人员随后使用磁铁吸出所有未切断的纳米传感器,并丈量剩余的切断荧光颗粒的数量。血液中活跃的卵白酶越多,样本就越亮。 研究人员在356名个体的冷冻血液样本上测试了纳米传感器,其中一些患有胰腺癌,一些患有非癌性胰腺疾病,另有一些是健康比照组。纳米传感器识别健康个体的准确率为98%,识别胰腺癌患者的准确率为73%。它始终能够区分癌症患者和其他胰腺疾病患者。 《科学》网站(www.science.org) 迄今最高能中微子开启宇宙视察“新能量窗口” 2023年2月13日,地中海深处3.5公里处的一束闪光信号揭示了一位破纪录的宇宙访客:一个能量是此前检测到的任何中微子30倍的中微子。尽管研究人员无法确定这种难以捉摸的粒子来自那边,但它的发明让人们希望很快能捕获更多中微子,从而为宇宙中一些最剧烈的事件提供线索。 中微子是许多核反应难以捉摸的副产品,它们以接近光速的速度在太空中穿行,险些不与正常物质相互作用,也不受磁场影响。与宇宙射线(带电粒子,其路径在宇宙磁场中弯曲)差别,中微子沿着直线轨迹运动。凭据它们的抵达偏向,物理学家希望追踪这些能量最高的中微子,回溯到宇宙中最剧烈的角落,并验证关于它们起源的理论。 物理学家可以通过视察中微子与大宗冰或水中原子核的极稀有碰撞来探测中微子。这些碰撞会爆发其它粒子,如电子或其较重的表亲——μ子,它们在冰或水中减速时会发出锥形蓝光。通过由一系列光探测器确定的锥形形状、亮度和偏向,物理学家可以预计原始中微子的偏向和能量。 IceCube是一个由美国支持的探测器,监测着南极1.5公里深处1立方公里的冰层,它已经探测到了大宗中微子,其中包括一些能量凌驾1千万亿电子伏特(PeV)的中微子——这是世界上最强大的加速器——大型强子对撞机碰撞能量的数百倍。其中一些中微子被追溯到运动星系核(AGN)——保存着巨大黑洞的遥远星系,以极快的速度吞噬物质并喷出粒子和能量。 KM3NeT是一个欧洲项目,位于法国和西西里岛海岸四周的地中海两个所在,它依赖于水而不是冰。最终,它将有凌驾200串球形光探测器漂浮在水中,锚定在海床上。2023年初,当西西里岛的阵列仅完成10%时,探测器被一束光淹没,因为一颗粒子从3.5公里深的水下水平穿过阵列。 《每日科学》网站(www.sciencedaily.com) 1、元宇宙将成为以人为中心的制造业新前沿 凭据英国萨里大学的一项新研究,制造业的未来不但仅是关于机械和人工智能,而是关于重新付与人类权力。整合增强现实(AR)与数字孪生(Digital Twin)等先进技术将重新界说劳动力的角色,使人类再次成为制造业的焦点部分。 这篇宣布在《可连续生长》(Sustainability)上的论文探讨了元宇宙技术在制造业中的厘革潜力,重点关注增强现实、虚拟现实和数字孪生系统如何增强人类与自动化流程的互动。 研究团队剖析了2010年至2024年间宣布的130多篇文章,研究了元宇宙应用在制造业情况中的演变。通过筛选这些文献,他们识别出了随着技术生长而泛起的要害趋势、挑战和机缘。 研究结果标明,尽管增强现实和数字孪生等技术日益普及,但一些障碍阻碍了它们的广泛应用。准确性、数据互操作性以及对熟练人员的需求等问题,对渴望接纳这些立异的制造商组成了重大挑战。研究主张通过战略框架克服这些障碍,包括增强员工培训以及增进人类工人与先进机械人之间的协作。 2、化学合成领域的突破性进展:立异要领彻底改变药物开发 分子量凌驾1000的中平分子由于合成办法多且耗时,难以高效制备,因此需要开发一种能够克服这些缺点的新要领。点击化学(Click chemistry)因其简单、高效和多功效性,已成为应用化学中的重要工具。这种化学合成要领能够快速、可靠地将小分子连接成更大、更庞大的结构,通常副反应和副产品较少。凭据界说,点击化学反应具有高度选择性和高效性,很是适合以可控和可预测的方法合成特定化合物。 在这一理念的基础上,化学家们进一步开发了能够实现三重点击化学的分子平台——即开发具有三个差别功效基团的稳定分子,这些基团可作为差别的、可靶向的反应位点。尽管这些“三价”平台能够高效合成庞大化合物,但使用带有叠氮和炔烃基团的平台选择性合成三唑类化合物仍是一个未解决的挑战。 在此配景下,由日本东京科学大学的一个研究团队着手开发能够合成高功效性三唑类化合物的新型三价平台。这项研究于最近宣布在《化学通讯》(Chemical Communications)上。 这项研究中开发的三重点击化学平台在多个应用领域具有重要意义。例如,高产率制备的功效化多三唑类化合物在药物开发、质料科学和生物工程中具有重要价值。它们与许多生物靶标(如酶和受体)兼容,显示出潜在的药物应用前景。通过三重点击化学合成的生物活性中平分子有助于治疗难治性疾病。别的,它们在催化和质料开发中也具有重要意义,可作为聚合物、传感器、涂层和配位框架设计的基础。 《赛特科技日报》网站(https://scitechdaily.com) 1、物理学家解锁光的新操控方法,超透镜与隐形技术离现实更近一步 多年来,研究人员一直在寻找操控光的新要领,并经常挑战物理学的极限。光学领域最引人入胜的挑战之一是负折射,即光以与通常路径相反的偏向弯曲。这种现象有望彻底改变技术,带来逾越微观极限的超透镜和使物体隐形的隐形装置等突破性进展。 如今,科学家们迈出了重要一步。通过精确排列原子形成结构化阵列,他们乐成展示了负折射现象,而无需庞大的超质料。在最近宣布于《自然通讯》(Nature Communications)的一项研究中,英国兰卡斯特大学和日本NTT基础研究所的研究人员,揭示了一种控制原子与光相互作用的新要领。 兰卡斯特大学和NTT团队的新要领涉及对光通过原子阵列流传的详细原子级模拟。他们的研究标明,原子的协同响应可以实现负折射,从而完全无需超质料。在这种情况下,原子通过光场相互作用,以集体而非独立的方法响应。这意味着单个原子的响应不再简单地指导整个系统的行为。相反,集体相互作用爆发了新兴的光学特性,例如负折射,这些特性无法通过单独检查单个原子来预测。 这些效应是通过将原子捕获在周期性光学晶格中实现的。光学晶格就像由光制成的“蛋盒”,其中原子被驻波牢固在特定位置。这些精确排列的原子晶体使研究人员能够以极高的精度控制原子与光之间的相互作用,为基于负折射的新技术铺平了门路。 2、突破极限:“活”电极如何革新高速电子技术 高速、低功耗的电子设备关于无线通信至关重要。古板上,提高速度通常依赖于缩小器件尺寸,但随着微型化的推进,制造历程变得越来越庞大。我们是否已经触及技术极限? 并非如此!日本大阪大学的研究人员正在探索一种替代要领:通过在古板硅基板上集成图案化金属层(称为结构超质料)来提升器件性能。这种技术加速了电子流动,具有巨大的潜力。然而,一个要害挑战仍然保存:如何确保对超质料结构的精确控制,以便凭据实际事情条件进行实时调解。 为了寻找解决计划,研究团队研究了二氧化钒(VO2)。当适当加热时,VO2层中的小区域会从绝缘态转变为金属态。这些金属区域可以承载电荷,从而体现为微小的动态电极。研究人员利用这种行为制造了“活”微电极,选择性地增强了硅光电探测器对太赫兹光的响应。 当温度获得适当调理时,VO2中的金属区域形成了导电网络,控制了硅层中的局部电场,从而提高了其对太赫兹光的灵敏度。 “活”VO2金属区域的温度调理行为增强了硅对太赫兹光的响应。这些结果展示了超质料在推动先进电子技术生长方面的潜力,能够克服古板质料的局限性,满足速度和效率的需求。(刘春)
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