科学家发现脑中奇特线路

<正>据美国麻省理工学院网站的消息,该校神经科学家发现脑中有一个奇特线路,能让小部分脑区进入睡眠或变迟钝,而其余部分仍保持清醒。这一线路始于将信息传递给丘脑再到脑皮层,诱发慢波包的丘脑网状核,标志着深睡的慢波是神经元被短暂抑制时,脑活动产生的震荡。这种脑波与醒觉下降有关,因而昏迷和麻醉状态下也会发生慢振荡。当丘脑网状核活动达到一定程度时,这些波就会控制整个大脑,此外,还可能是缺乏睡眠者会短     

昼夜节律生物钟分子调控机制的研究进展

在中枢核团、外周细胞、整体行为、细胞信使和基因表达等不同水平上,较系统地开展了对生物钟的结构和功能的解析工作,继而深入探讨生物节律的内在控时机理。主要内容是（1）采用电生理、行为测定、形态学观察、生化检测和cAMP／cGMP及其相关酶分子昼夜活性测定等多种方法,探讨了中缝背核（DR）对视交叉上核（SCN）昼夜节律的调节机制。（2）围绕中枢核心钟组织SCN和松果体（PG）,观察了PG释放的第一信使褪黑素（MT）,作用SCN上不同MT受体亚型→调制SCN昼夜节律性放电、引起SCN中第二信使cAMP、cGMP、Ca^2＋和核内第三信使c-fos改变,检测各个信使昼夜节律性含量变化及其代谢调控的生物节律;探讨SCN和PG在昼夜活动度、体温调节功能上的差异;同时将cAMP／cGMP的周期性变化与细胞分裂的昼夜节律相联系,通过多种节律间的参数关系和位相性调控比较,在细胞水平上解析生物节律性活动的振荡特征、SON与PG间的跨膜信号转导及其对昼夜节律的调控机制。（3）研究昼夜模型动物中枢核团（SCN、PG）和外周血淋巴细胞的核心钟基因、钟相关基因和钟控基因在昼夜节律调控中的作用,明确在中枢生物钟系统中,SCN和PG的昼夜基因表达特征及其相互关系。同时,通过筛选和鉴定钟基因下游的目的基因,寻找中枢和外周组织中能够特征性表达或者共表达的钟控基因,从而为在分子水平上阐明中枢和外周昼夜节律生物钟间的机制性联系,提供实验依据。     

燃煤电厂烟气脱硫脱汞协同净化与碳减排关键技术

1项目简介 汞是具有毒性的重金属,可以在生物体内沉积,并转化为毒性很大的有机汞。通过食物链不断累积,其危害性被放大,对环境和人类健康的危害极大。汞排放主要源于煤燃烧以及城市废弃物焚烧,燃煤电厂是主要的污染源,燃煤电厂脱汞试点工作已经启动,汞污染治理将在脱硝之后全面展开。然而,目前尚缺乏适用于燃煤电厂经济成熟的脱汞技术。为此,项目完成单位联合攻关,开发了WFGD协同脱汞技术。首先将烟气中的单质汞（Hg^0）氧化成二价汞（Hg^2＋）,然后将Hg^2＋捕集到WFGD脱硫浆液中,再抑制浆液中的汞再释放。开发了两种单质汞氧化技术：①等离子体放电活性物质注入氧化烟气中单质汞技术,利用等离子体放电产生的活性物质将烟气中的Hg0氧化为HgO;②向脱硫浆液中加入氧化添加剂,将烟气中的Hg^0氧化为HgCl2。项目还研制了抑制汞再释放添加剂及其抑制技术。单质汞氧化和汞再释放抑制共同作用,使WFGD总脱汞效率≥90%。     

死亡？脑死亡？临床死亡？

今年2月4日,约旦国王侯赛因在美国病危回国。次日约旦政府宣布他已处于“脑死亡”(brain death)状态,依靠医疗器械维持生命;国外有传媒称他已“临床死亡”(clinical death)。两天后,约旦政府正式宣布侯赛因于当天上午逝世。读了这些报道,人们不禁要问：什么是“脑死亡”？什么是“临床死亡”？又为什么“依靠医疗器械维持生命”？这些名词与概念,不但涉及死亡和死亡过程的科学定义,也具有社会和法律的意义。原来,死亡是一个过程,可以分为临床死亡和生物学死亡(biological death)两个阶段。临床死亡是指病人的心跳、呼吸停止,瞳孔对光射及其他神经反射完全消失,但是机体还进行着微弱的代谢过程,也就是说生命过程还没有完全终结。这个阶段是很短暂的,如果得不到及时救治,或者救治无效,就会很快进入生物学死亡,即一切生命活动包括新陈代谢都不可逆转地最终停止。但在某些情况下,特别是由于急性原因如溺水、触电、创伤、中毒、过敏反应、心律失常等引起临床死亡时,若能及时 进行有效的救治,则一部分病人还可能“起死回生”,恢复生命。在进入临床死亡阶段,人体的各个器官不是同时停止活动的,而往往有先有后。有时呼吸先停止,有时心跳先停止,也有时脑首先停止活动。我国习俗一般以“断气”即呼吸停止作为死亡的标志,医学上通常以心跳、呼吸停止作为判断死亡的标志。而近几十年的医学概念则以“脑死亡”作为判断死亡的决定性标志。脑包括大脑、间脑、小脑和脑干,主宰着全身的生命活动,一旦脑不可逆转地停止活动,则即使呼吸、心跳还暂时存在,即使能够应用现代医疗器械,如人工呼吸机、心脏起搏器等短时间地维持呼吸、心跳功能,但仍不可能挽救整体生命。因此,现代医学认为“脑死亡”标志着整体生命的死亡。侯赛因国王就是在回国后迅速进入“脑死亡”状态,靠医疗器械维持生命,两天后最终宣告死亡(即进入了生物学死亡)的。“脑死亡”的概念已在22个国家得到了法律的认可,并且允许从“脑死亡”人体中摘取各种器官如肾、肝、心、肺等,移植给需要器官移植的病人,以挽救他们的生命。这就为当代迅速发展的移植外科提供了十分重要的器官来源。由于在“脑死亡”状态下人体的呼吸、心跳活动尚未停止,所提供的器官仍有较强的生命力,因此移植后的成功率大大提高。但是,判定一个人是否已经“脑死亡”必须极其严格和慎重。一些国家法律规定的“脑死亡”标准归结起来包括：深度昏迷,必须确定昏迷的原因和排除可逆性昏迷的可能;脑的反射,包括所有的脑干反射全部消失;脑电图持续显示平波(零电位),即脑的电生理活动已消失,反映大脑皮质功能已停止;颅压增高,超过颈动脉压,说明血流已无法进入颅内;用呼吸器维持呼吸24小时以上,仍无自主呼吸的任何恢复;如果病人曾用过中枢神经抑制药物,则必须等待这些药物的作用全部消失而脑功能未见任何恢复。除了以上各项外,“脑死亡”还必须由两位与器官移植工作无关的医生做出判断,方可成立。足见“脑死亡”有严格的科学和法律涵义。还有一种与“脑死亡”和“临床死亡”相邻近的状态是“植物人”状态,即“持续性植物状态”(persistent vegetative state)。所谓“植物人”,是指病人已失去全部自主运动和认知反应能力达1个月以上,只存在某些知觉和维持生命所必须的由自主神经系统(即植物神经系统)所控制的生命活动,包括呼吸、心跳、消化等。“植物人”的脑、心、肺等器官仍有一定功能,因此与临床死亡有本质的区别。在良好的护理条件下,“植物人”可以生存几月、几年甚至十几年之久。但是迄今为止,除了极少数例外,“植物人”都不能重新恢复正常生命。因此,“植物人”问题仍是当代医学研究的难题之一。     

抗链霉素单克隆抗体的研制

笔者采用化学方法使链霉素先与羧甲基羟胺合成链霉素-肟,然后链霉素-肟通过碳化二亚胺交联剂与BSA或OVA交联,分别合成链霉素-BSA、链霉素-OVA两种完全抗原,用合成的链霉素-BSA免疫的BALB／C鼠脾细胞与Sp2／0鼠骨髓瘤细胞融合,经筛选、克隆,获得1株能稳定传代并分泌抗链霉素的单克隆抗体（MAb）的杂交瘤细胞株（8A1）,并制备其单克隆抗体腹水。该株单克隆抗体腹水间接ELISA效价在10^-6以上,抗体类型及亚类为IgGl,轻链为K链。单克隆抗体的链霉素50％抑制质量浓度为43．12μg／L。间接竞争酶联免疫吸附试验（CI-ELISA）显示,该单克隆抗体对链霉素和二氢链霉素有特异性反应,而对卡那霉素、庆大霉素、新霉素、青霉素、氯霉素其它抗生素没有交叉反应,表明该单克隆抗体可用于食品中链霉素残留的检测。     

基于CRISPR合成生物传感的研究现状与展望

随着合成生物学的发展，合成生物传感技术（synthetic biology-enabled sensing technology,SBST）伴随模块化传感系统的标准化与平台化而出现。在各种传感工具中，规律间隔成簇短回文重复序列及相关蛋白（clustered regularly interspaced short palindromic repeat,CRISPR）技术具有反应温和、操作简单和灵敏度高等显著优势，因其能最大化发挥模块化组件的易用性与可扩展性，已被广泛应用于SBST研究。为概述基于CRISPR的SBST，首先梳理其在生物安全与医学检验、食品安全和环境监测等不同领域的拓展应用；其次分析其对一锅法、无扩增和可视化等现场检测方法的影响；最后探讨基于CRISPR的SBST所面临的挑战与机遇。合成生物学的进步为CRISPR技术的发展提供技术支撑，进一步激发SBST的创新，助力健康中国战略。     

人类精子染色体非整倍性PRINS基因诊断的研究

文章拟应用引物原位标记（primed in situlabeling,PRINS）技术快速检测人类染色体非整倍性。首先进行PRINS技术对人类外周血淋巴细胞和精子核的标记研究以及多色PRINS技术的系统研究,采用更新的非ddNTP阻断的多色PRINS技术,对人类外周血淋巴细胞、精子和羊水细胞等多种样本进行标记;然后对不同靶标序列的标记效率及不同荧光色素的发光特点通过实验进行评估,获得关于PRINS技术的多项反应原理参数,并筛选标记顺序以获得均一稳定的标记效果,最后进行临床FISH探针与PR,INS的标记比较实验。通过实验,比较PRINS技术与传统FISH技术之间的标记特点与差别,评估PRINS的实际应用效果。笔者成功地在2．5h内标记了同一精子核内的多条染色体,单色以上标记达到99％。与FISH技术相比,PRINS的这些优点使它成为诊断染色体非整倍性变异的很好技术。     

医院信息系统安全问题分析与对策研究--以大同市第四人民医院为例

目的：从实际工作中探索和研究医院网络系统安全的重要性。方法：收集2002～2009年所出现的物理和软件问题。结果：设备的运行损耗、存储介质失效、运行环境（温度、湿度、灰尘等）的影响、电源供给系统故障126起;软件本身的设计缺陷使系统的某一模块无法正常工作98起;版本升级等对系统造成影响9起;由于操作不慎误删了系统重要文件或者修改了影响系统运行参数223起;没有按规定要求操作,导致系统失灵163起;因为主机USB口没有及时封闭,致使中心服务器的稳定运行故障15起;雷击影响服务器正常运行2起;内外网交换信息时,用U盘或移动硬盘作为中介,连接内网前没有先对移动存储设备进行病毒查杀而造成的故障325次。结论：医院信息管理既要重视操作系统运行平台安全,又要严格数据库的授权管理;既要视应用平台的安全审计、用户标识与鉴别,还要重视网络非技术性因素的安全风险。     

完全不使用贵金属催化剂的聚合物电解质燃料电池

近几十年,燃料电池技术经历了革命式发展,其中一个根本性改变是使用聚合物电解质代替电解质溶液,这使得电池尺寸变得更小而功率密度变得更大。目前,酸性聚合物电解质被广泛使用。尽管已取得很大成功,但基于酸性聚合物电解质的燃料电池严重依赖于贵金属催化剂（主要是金属铂）,这增加了成本,因而限制了燃料电池的广泛应用。本研究组设计出一种新型的聚合物电解质燃料电池,该电池使用氢氧根离子传导性聚合物——季铵化聚砜作为碱性聚合物电解质,采用镍和银分别作为阳极和阴极催化剂。在获得适合燃料电池应用的高性能碱性聚合电解质的基础上,通过对镍表面的电子结构进行可控调变,使其反应选择性大大提高,既保持了氢氧化催化活性又选择性地抑制了表面氧化钝化。     

病原细菌和宿主天然免疫系统相互拮抗的机制研究

病原细菌通过阻断宿主细胞的重要生理过程来促进感染,进而引起各种疾病的发生。革兰氏阴性致病菌往往利用特殊的分泌系统（比如Ⅲ型分泌系统）向宿主细胞中注入毒力效应蛋白分子,这些效应蛋白采用非常复杂和精致的策略来阻断和控制宿主的信号转导通路,特别是那些在宿主天然免疫中具有重要功能的通路。最近刚刚提出的炎症小体（inflammasome）复合物被认为在巨噬细胞感受病原菌和拮抗感染的天然免疫反应中起着关键作用。我们实验室的研究一方面关注病原细菌是如何通过其分泌的毒力效应蛋白分子来阻断宿主的天然免疫信号转导通路的生物化学机制,另一方面我们也对巨噬细胞中的炎症小体通路是如何感受和抑制细菌感染的分子机制感兴趣。在前一个研究方向上,我们最近发现了包括来自肠致病大肠杆菌的NleE分子在内的一类细菌效应蛋白,它们具有一种全新的甲基转移酶活性,可以特异性地修饰宿主NF-κB信号通路中用于结合泛素链的TAB2/3分子。NleE通过甲基化修饰TAB2/3中鳌合锌离子的一个半胱氨酸从而导致TAB2/3失去结合泛素链的功能,并彻底阻断NF-κB介导的天然免疫炎症信号通路,这种修饰作用代表了一种全新的病原菌抑制宿主免疫防御反应的分子机制。在后一个研究方向上,我们最近鉴定了一个叫做NAIP的NOD样蛋白分子家族,实验发现和证明了NAIP是一类炎症小体的受体蛋白,可以直接识别来自病原菌的鞭毛蛋白或是病原菌Ⅲ型分泌系统的组成分子。NAIP家族分子在被这些细菌的模式分子活化后可以诱导NL-RC4炎症小体的激活,导致巨噬细胞发生炎症反应,进而在限制病原菌在宿主体内复制和感染中发挥重要作用。     

大脑皮层神经元放射状迁移导向机制的新发现

神经系统由规则的细胞群落和精细的神经回路组成，这些精巧的构造对于脑的各项高级功能是至关重要的。作为神经系统高级中枢的大脑皮层长期以来都是研究脑结构发育机理的重要模式系统。成年哺乳动物的大脑皮层神经元排列成典型的板层结构（1aminar structure），每一层神经元都具有特定的输入和输出神经联系。     

神经营养因子NT-3与其受体p75^（NTR）对称复合物的晶体结构

神经营养因子（NTs）是一类对神经元发育、存活以及凋亡起重要作用的蛋白质,包括神经生长因子（NGF）和神经营养因子-3（NT-3）等。神经营养因子可结合两类不同的糖基化膜受体——p75神经营养受体（p75NTR）和酪氨酸激酶受体（Trk）,其中p75NTR可与所有NTs结合,而Trk则通过不同亚型与不同NTs特异性结合。神经营养因子能否通过诱导p75NTR形成同源二聚体来激活受体一直存在争议。本研究利用X-射线晶体学方法获得了NT-3与p75NTR胞外区复合物的2.6分辨率的三维精细结构。结果发现,与以往报道的NGF与p75NTR形成非对称结构不同,NT-3以2：2的比例同两个糖基化p75NTR分子发生对称结合形成同源二聚体。对称性和不对称结构的对比分析显示,二者在配体-受体作用和p75NTR构象上有显著不同。生化实验研究显示,溶液中NT-3和NGF都是以2：2的比例与p75NTR结合,而2：1的结合是人为去糖基化的非天然结果。这显示,2：2对称结合是神经营养因子在细胞表面激活p75NTR的本来状态。这些研究结果为神经营养因子与p75NTR信号转导的分子机制提供了更加深入与全面的认识。同时,为治疗人类神经系统退行性疾病的药物设计与开发提供了精确可靠的三维结构数据。     

HEMS深井降温系统研发及热害控制对策

深井高温热害是深部煤炭资源开采过程中的严重灾害,高温不仅影响了围岩的力学性质,而且严重影响矿井生产安全。本研究针对国内外矿井降温技术存在的问题,提出了以矿井涌水作为冷源的深井开采高温热害控制HEMS（High Temperature Exchange Machinery System）技术,利用提取出的冷量与工作面高温空气进行换热作用,降低工作面的环境温度及湿度。该技术结合夹河矿深井降温工程,建成了国内第一个控制深井热害的深部科学与工程实验室（DUSEL）。系统运行结果表明,工作面温度降低4-6℃,最高温度控制在28—290℃以内,相对湿度降低5％-10％,极大改善了井下工作环境,热害控制效果显著,具有广阔的推广应用前景。     

轴突起始段胞浆屏障与神经元蛋白的极性分布

神经元是一种极性细胞,以轴突的起始段为界,可分为轴突和胞体树突两大部分。树突负责接收信息,轴突则负责输出信息。这种不对称的功能,依赖于不同功能的蛋白在轴突和树突上的不对称分布。神经元蛋白的极性分布如何形成以及维持,是神经生物学领域的重要问题。我们的研究发现．培养的海马神经元在轴突／树突分化后的两天内,轴突起始段出现一个由微丝纤维和AnkyrinG构成的分子筛,限制了大分子蛋白在轴突和胞体之间的扩散,但允许某些依赖特定马达蛋白转运的膜蛋白通过。进一步研究发现,马达蛋白驱动力的强弱,以及膜蛋白．马达蛋白复合体运输效能的高低,是膜蛋白能否通过该分子筛的决定条件。轴突膜蛋白转运复合体VAMP2-KIF5的运输效能较高,可以穿过分子筛从胞体转运到轴突内,而树突膜蛋白转运复合体NR2B—KIF17和GluR2-KIF5的运输效能较低,不能穿越这个屏障。轴突起始段胞浆屏障这种选择性的滤过功能对维持神经元蛋白的极性转运和分布十分重要。     

惰性气体元素中文名之由来

文章主要目的是研究惰性气体元素中文名词氦、氖、氩、氪、氙、氡的形成。在19世纪末，这些元素名词是以意译方式出现，如阴（氩）与曦（氦）。在1907年《化学语汇》第一次提出氩、氦、氪等音译名词后，惰性气体元素中文译名便开始往音译名词上发展。而氖字，可能最早出现于1908年。氙字是首次出现在1933年出版的《化学命名原则》，然而在此前一年在化学讨论会所通过的是氤。至于氡字，是在1937年教育部所举行的化学名词审查会议中所决定的。     

民国时期中医对“疫痉”病名的讨论

民国时期,疫痉多次流行于江、浙、沪一带,由于在当时是一种较新的疫病,出现了痉瘟、伏瘟、疫痉、流行性脑脊髓膜炎等多个病名,经过研究和探讨,多数中医认同了“疫痉”这一病名。即将出版的《中医内妇儿科名词》,将其首次规范。     

街道路牌书写规范的若干思考——北京、广州、深圳、成都、山东、江苏等地的比较研究

通过对公共场所双语标志规范地方标准及相关文件的对比研究,指出在街道路牌的通名部分使用拼音还是意译、通名意译面临的尴尬处境、地名罗马字母大小写、街道路牌的规范工作中民政部门和质监部门的权属以及协调、采用国际化策略还是本地化策略等五个方面,还存在着认识不统一、标准不严谨,甚至违背国家法规及相关强制性标准等问题,对此进行了厘清与论述,希望能对道路交通双语标志规范的标准制定起到借鉴作用。     

“天秤”的读音及其与“天平”的关系释疑

"天秤座(宫)"在不强调规范的情况下可以用同义换读的办法称之为"天平座(宫)",但"秤"并无píng的读音,本音chèng。《汉语大字典》"秤"旧读píng的表述不准确。天文上"天秤"比"天平"使用更早,且更符合天文学术语规范。     

街道路牌书写规范的若干思考——北京、广州、深圳、成都、山东、江苏等地的比较研究

通过对公共场所双语标志规范地方标准及相关文件的对比研究,指出在街道路牌的通名部分使用拼音还是意译、通名意译面临的尴尬处境、地名罗马字母大小写、街道路牌的规范工作中民政部门和质监部门的权属以及协调、采用国际化策略还是本地化策略等五个方面,还存在着认识不统一、标准不严谨,甚至违背国家法规及相关强制性标准等问题,对此进行了厘清与论述,希望能对道路交通双语标志规范的标准制定起到借鉴作用。     

2008年日全食观测到的太阳闪耀线偏振光谱

在2008年8月1日发生在中国的日全食食既时,我们测量到了从502.8—528.5nm波段范围内的闪耀光谱的线偏振信号。我们发现了一大组光谱线(特别是那些由中性铁、中性铜还有碳分子产生的谱线)相对于连续谱拥有非常高的偏振度,而线偏振光谱比闪耀光谱本身呈现出更强的结构特征。根据观测结果,我们认为相干散射、散射几何还有其它的机制在产生如此高的偏振度中共同发挥了作用。这一观测将深化我们对太阳高层大气物理状态和物理过程的认识。