太赫兹微测辐射热计的设计、仿真与制备

为提高太赫兹(THz)微测辐射热计的探测灵敏度,优化设计探测单元的微桥结构:增加10nm的镍铬(NiCr)金属薄膜用作THz辐射吸收层并增大探测单元面积.采用IntelliSuite软件建立不同单元尺寸、不同桥腿宽度的微桥结构的有限元分析模型,进行力学与热学仿真.力学仿真表明,增大探测单元面积,形变明显增加;增大桥腿宽度可以小幅改善形变.热学仿真表明,通过增大探测单元面积或减小桥腿宽度可以提升桥面温升.制备出基于不同探测单元结构的THz微测辐射热计焦平面阵列,探测单元的实际形变情况与仿真结果基本相符.单元面积75?m×75?m,桥腿宽度1.3?m的微桥结构具有较好的力学与热学性能,适合用作THz微测辐射热计的探测单元结构.     

我们从COVID-19疫情吸取了什么教训?

正大多数专家都承认,我们还没有为下一次高度致命的大流行做好准备。中国武汉发生神秘的呼吸系统疾病仅一个月之后,世界就开始面临全球疫情暴发的危险。这一病毒暴发事件已被世界卫生组织定为"国际关注的突发公共卫生事件",离全球"大流行"可能已不远了,就确诊病例数而言,COVID-19冠状病毒(简称SARS-Co V-2)的暴发已超过SARS病毒。尽管死亡率低于SARS病毒,但现在判断SARS-CoV-2在未来人们的记忆中是否比SARS更可怕得多还为时过早。     

新型冠状病毒室内传播规律及控制方法

正2020年暴发的新型冠状病毒肺炎(简称"新冠肺炎")疫情以及最近20年来暴发的重症急性呼吸综合征(severe acute respiratory syndrome, SARS)疫情和中东呼吸综合征(Middle East respiratory syndrome, MERS)疫情,说明新发突发呼吸道传染病对人类生命安全和经济活动造成迫切威胁[1].对于新发突发呼吸道传染病,在疫苗和有效治疗方法出现之前,采用合适的工程学和社会学控制措施限制疾病的传播,可以控制甚至消灭疾病,或者可以限制疾病的传播速度,为寻找有效的医疗措施赢得更多的时间.而科学、有效的控制方法和手段,有赖于对疾病传播规律的理解.     

SARS疫苗离我们究竟有多远？

2003年7月5日,WHO宣布对台湾解除SARS旅游警告并将其从疫区名单上删除。台湾是最后一个SARS“双解除”的城市,全球抗击SARS取得阶段性重大胜利。然而,仅仅两个月过去,一条关于“新加坡9月9日确诊一例新的SARS病例,该患者的血液检测阳性,没有到过中国或其他SARS疫区”的爆炸性新闻迅速传遍全球。各国如临大敌处于高度关注和警惕状态。这是否是SARS卷土重来的前奏?一时还难以下结论。但有一点是肯定的,在人类还没有研究出有效的SARS疫苗和药物之前,防治SARS未敢言胜。纵观已经问世现广泛使用的防病疫苗,没有一种疫苗从疫苗构建…     

中国内地SARS输入输出流的疾病传播网络分析

关注传染病流行中个体在健康-受感染-发病-就诊-康复过程的时空变化模式以及区域之间的信息流与物质流的交互作用, 基于2002~2003年中国内地SARS流行病学调查数据, 选取SARS流行的3个典型个体空间位置信息: 工作单位或住址、发病地点以及报告单位, 定义SARS传播输入输出流, 并在此基础上构建了SARS输入流与输出流传播网络模型, 对SARS传播输入输出流的时空分布特征、节点特征参数的空间分布与时序变化以及网络结构特征等进行了全面系统的分析. 结果表明: (1) 北京和广东是输出病例和自传播病例最为严重的地区, 对于北京自传播病例的防控措施重点应是在SARS流行的后期; (2) 中国内地SARS传播网络具有明显的输出流聚集性质, 形成了以北京和广东为中心的两个输出聚集区域; (3) 广东是SARS传播扩散的起源中心与早期大部分区域感染病例的主要输入来源, 但没有对其周围形成显著辐射蔓延状况, 而北京直到流行中后期才与周围各区域产生输入输出的交互, 但却有显著空间辐射扩散能力; (4) 广东在整个SARS流行期具有大幅度的传播辐射范围, 而北京及其周围区域在流行中后期形成另一大幅度传播辐射范围, 尤其在后期河北等周围区域的辐射范围甚至略超北京; (5) 输入流网络辐射强度较低且辐射范围属中等水平, 而输出流网络辐射强度较高且辐射范围基本覆盖全国, 并且表现出逐渐增强的聚集性结构特征. 基于SARS传播输入输出流及其传播网络的分析有助于揭示SARS流行的潜在时空传播规律与整体时空演化特征, 为防控措施提供更有效的理论支持.     

用于SARS冠状病毒检测的60 mer寡核苷酸基因芯片的设计及应用

设计并应用60 mer寡核苷酸基因芯片实现对SARS冠状病毒的检测. 根据寡核苷酸基因芯片的原则设计出30条60 mer的寡核苷酸片段, 覆盖SARS冠状病毒(以最先提交全序列的TOR2株作为参考, GenBank登录号: AY274119)全基因组, 点样制备成12×12的寡核苷酸基因芯片, 从临床诊断SARS患者痰液标本抽提病毒RNA, 采用限制性显示技术进行标记, 将标记好的样品与芯片杂交, 洗脱, 扫描. 初步探索寡核苷酸芯片诊断SARS冠状病毒的可行性. 杂交结果表明, 来自SARS患者样品与芯片上的多个SARS探针杂交, 出现了明显的荧光信号; 阴性和空白对照探针上没有杂交信号, 而对照样品仅与3个SARS探针有杂交. 由此可知, 采用60 mer寡核苷酸基因芯片可以从基因水平实现对SARS冠状病毒多段序列的平行检测, 对于提高检出率有一定意义, 此外, 尚可用于监测在发病过程的各个阶段中病毒基因的活动状况.     

Vero细胞培养传代后的2株SARS冠状病毒基因组序列变异分析

RNA病毒在复制时有易出错的倾向, 因此SARS病毒在传染或传代过程中易发生突变而产生不同的毒株, 这种机制也利于病毒逃脱宿主的免疫系统而生存下来. 许多研究也表明, 不同的SARS病毒分离株的全基因组序列存在不同程度的差异, 这些差异的研究无疑对SARS病毒疫苗的研制具有重要的指导意义. 同时, 对SARS病毒在传代过程中的遗传稳定性及核酸特性的分析, 是SARS疫苗研制不可或缺的环节. 采用PCR产物直接测序的方法, 对2株用Vero细胞培养经过多次传代的SARS病毒进行了全基因组序列的测定, 通过比较分析发现该病毒在传代过程中具有高遗传稳定性, 其中检定参比株(Sino1株)2和11代全基因组序列比较有4个碱基的变化, 而候选疫苗株(Sino3株)3与10代的基因组全序列仅有1个碱基的差异. SARS病毒在Vero细胞上传代的遗传稳定性表明, 以此制备的灭活病毒疫苗是稳定的.     

中国内地SARS输入输出流的疾病传播网络分析

关注传染病流行中个体在健康-受感染-发病-就诊-康复过程的时空变化模式以及区域之间的信息流与物质流的交互作用,基于2002~2003年中国内地SARS流行病学调查数据,选取SARS流行的3个典型个体空间位置信息:工作单位或住址、发病地点以及报告单位,定义SARS传播输入输出流,并在此基础上构建了SARS输入流与输出流传播网络模型,对SARS传播输入输出流的时空分布特征、节点特征参数的空间分布与时序变化以及网络结构特征等进行了全面系统的分析.结果表明:(1)北京和广东是输出病例和自传播病例最为严重的地区,对于北京自传播病例的防控措施重点应是在SARS流行的后期;(2)中国内地SARS传播网络具有明显的输出流聚集性质,形成了以北京和广东为中心的两个输出聚集区域;(3)广东是SARS传播扩散的起源中心与早期大部分区域感染病例的主要输入来源,但没有对其周围形成显著辐射蔓延状况,而北京直到流行中后期才与周围各区域产生输入输出的交互,但却有显著空间辐射扩散能力;(4)广东在整个SARS流行期具有大幅度的传播辐射范围,而北京及其周围区域在流行中后期形成另一大幅度传播辐射范围,尤其在后期河北等周围区域的辐射范围甚至略超北京;(5)输入流网络辐射强度较低且辐射范围属中等水平,而输出流网络辐射强度较高且辐射范围基本覆盖全国,并且表现出逐渐增强的聚集性结构特征.基于SARS传播输入输出流及其传播网络的分析有助于揭示SARS流行的潜在时空传播规律与整体时空演化特征,为防控措施提供更有效的理论支持.     

太湖蓝藻水华“暴发”的动态特征及其机制

湖泊富营养化和有害藻类水华是目前全世界普遍面临的水域生态环境问题.太湖是典型的大型浅水富营养化湖泊,其富营养化导致的蓝藻水华"暴发"常常呈现时间和空间上的高度变异与不稳定性.以往的研究,无论是国际上流行的光合作用调节的藻类细胞上浮与下沉,还是国内流行的蓝藻水华"暴发"四阶段理论,都无法很好地解释太湖蓝藻水华"暴发"的时空动态变化特性.本文基于对太湖多次的野外观测与模拟实验,提出了关于太湖蓝藻水华"暴发"的全新概念性解释.在蓝藻细胞生长阶段,营养盐、温度、光照等环境因素影响较为显著,决定了蓝藻生物量的多少,为蓝藻水华"暴发"蓄积物质基础;在蓝藻水华暴发阶段,则主要受蓝藻细胞(团)浮力作用与水动力湍流作用的共同影响,决定了蓝藻水华出现后的规模、范围及位置.野外调查显示,在太湖这样的大型浅水湖泊,风浪作用条件下蓝藻细胞(团)在水柱中呈均匀分布;而当风浪消失后,蓝藻细胞(团)即迅速上浮形成水体表面可见的水华.蓝藻颗粒的上浮速度随着细胞团的增大而加快,适度的扰动促使蓝藻细胞团碰撞而形成更大的细胞团,更容易在水动力消失后快速上浮形成水华.湖流的辐合辐散是蓝藻水华上浮后形成可见的斑块形状、位置、漂移和聚集的决定因素.正是太湖地区风场高度多变与不稳定,才导致太湖蓝藻水华"暴发"的时空分布呈现多变的动态特征.上述研究结果澄清了长期以来一直困扰人们的太湖蓝藻水华难以监测、无法防控的问题,为蓝藻水华监测、预测预警、防控及应对措施的制定提供了科学的理论依据.     

基于全基因组比较的SARS冠状病毒种系进化分析

SARS(severe acute respiratory syndrome)冠状病毒已被世界卫生组织确认为SARS传染病的病原体, 它的全基因组测序工作分别由中国、加拿大、美国等国的研究小组完成. 然而它的起源仍是一个谜. 为了探寻SARS冠状病毒的来源, 基于FDOD(function of degree of disagreement)方法, 对12个SARS冠状病毒分离株和12种以往发现的冠状病毒进行了全基因组比较, 构造出种系进化无根树. 结果表明, 这两类病毒(分别由12个SARS冠状病毒分离株和12种以往发现的冠状病毒构成)虽然都来自冠状病毒属, 但它们位于两个不同的进化分支上. 冠状病毒属中的3个组被准确地重构. 根据得到的结果, 推测SARS冠状病毒更类似于第一组中的冠状病毒. 根据种系进化树的拓扑结构和各SARS冠状病毒分离株与造成香港Metropole饭店疫情的SARS冠状病毒株之间的联系, 推测各SARS冠状病毒分离株分别位于进化树上两个大的分支, 这为SARS的流行病学研究提供了辅助信息.     

SARS危机中17城市民众的理性特征及心理行为预测模型

考察了中国17个城市的4231名市民对SARS疫情信息认知的理性和非理性特征, 初步建立了中国民众在SARS危机事件中风险认知的心理行为预测模型. 调查结果发现: (ⅰ) 负性信息, 特别是与民众自身关系密切的信息, 更易引起他们的高风险评价, 导致非理性的紧张或恐慌; 而治愈信息、政府的防范措施等正性信息更能降低个体风险认知水平, 使民众保持理性的应对行为, 增进其心理健康; (ⅱ) 民众风险认知因素空间分布图的结果表明, SARS病因处于不熟悉和难以控制一端, “愈后对身体的影响”和“有无传染性”处于不熟悉一端, 需要特别关注; (ⅲ) 中国民众在SARS危机中的心理行为预测模型初步得到了验证, 即SARS疫情信息是通过风险认知影响个体的应对行为与心理健康的, 风险评估、心理紧张度、应对行为和心理健康是有效的预测指标.     

疾控专家解读埃博拉出血热

<正>埃博拉病毒引发的疾病发现于1976年,期间曾有过几次暴发流行,但从来没有哪一次像2014年这次这样肆虐:发病数与死亡数都是历史最高,流行覆盖的地域也最为广泛。此时此刻,中国人不会忘记2003年SARS带来的危害,也会想起历史上其他重大传染病灾难带给人们的恐慌。公众在关注埃博拉出血热事     

SARS:启动全球科学家系统的按钮

今年3月初,美国的传染病专家们紧张关注着一种前所未闻的人类传染病在亚洲一些地区蔓延并传播到加拿大.这种疾病被称为SARS(severe acute respiratory syndrome),国内俗称非典型性肺炎.事实上,国内第一例SARS患者2002年11月出自广东佛山;第二、三例患者2002年12月出自广东河源.河源的患者一下子感染了8人,包括身边的医护人员和家属;连开救护车的司机和在救护车上护送的医护人员也病倒了.此时中国广州胸科研究所的钟南山院士已经感觉到,无论从临床症状还是从传染能力方面看,这种病都不像是一般的疾病,它的传染性和致命性都很强.2003年1月21日,以钟南山为首的专家组起草了一份有关中山市不明原因肺炎的调查报告,首次将这种病命名为"非典型性肺炎",即现在统称为SARS的疾病.自2003年1月下旬起,这种疾病就在广东蔓延开来,随后进入香港以及世界的部分其他地区;4月份又引发了北京市SARS疫情的爆发,并波及华北和全国14个省区市.对于全世界的专家来说,SARS的爆发提出了一个严峻的课题,因为人类对这种新型的致命传染病既无有效的诊断和治疗方法,更无预防疫苗.     

SARS-CoV蛋白质组的生物信息学及其进化关系

一种新的冠状病毒 SARS-CoV是引起严重急性呼吸综合征(severe acute respiratory syndrome, SARS)的病原体. 对由SARS病毒全基因组序列推导出的所有蛋白质逐一进行分子量、等电点、分子消光系数等物理化学性质计算, 以及跨膜区和亚细胞定位预测, 辅以保守序列家族数据库搜索, 预测SARS-CoV功能未知蛋白质的功能. 同时, 通过SARS-CoV与其他冠状病毒蛋白质同源序列比较和进化距离计算, 分析SARS病毒的分类地位以及与其他冠状病毒的进化关系. 结果表明, 尽管SARS病毒是不同于其他3组冠状病毒的一种全新冠状病毒, 但在进化关系上更靠近牛冠状病毒BoCoV和鼠肝炎病毒MHV. 为实验测定SARS病毒蛋白质组以及抗SARS疫苗研制提供了参考和帮助.     

呼肠病毒, 在SARS患者中分离与初步鉴定

严重急性呼吸综合征(SARS)疫情在北京造成了严重后果, 冠状病毒已被广泛认定为导致SARS的病原体. 但是临床和实验提示, SARS病因可能不是单一冠状病毒感染. 本文报道了我们从北京市第1例SARS患者和其母亲的咽拭子中分离出呼肠病毒. 在电子显微镜下, 可观察到典型的呼肠病毒. 血清学实验显示, 38例SARS患者中24例对呼肠病毒呈阳性反应. 针对呼肠病毒的基因保守序列(S2基因片段)设计引物, RT-PCR实验扩增出特异性DNA片段. 进一步DNA序列分析表明是一种独特的呼肠病毒(呼肠病毒科正呼肠病毒属). 初步动物实验显示, 该呼肠病毒可导致非典型样肺炎发生和小鼠死亡. 尽管如此, 呼肠病毒感染是否与SARS疫情有关, 还有待进一步研究才能阐明.     

严重急性呼吸综合征(SARS)的传播与控制动力学

严重急性呼吸综合征(SARS)是隐含大量未知因素的严重疾病. 提出一种简单的动力学模型以评估SARS流行的可能性和控制措施的有效性. 基于此模型, 分析了SARS在北京的流行数据. 数据拟合结果表明, 在北京导致SARS爆发的基本传染数为2.16, 而控制措施导致有效传染数下降. 应指出的是, 响应时间和控制措施的力度对流行病的爆发和持续时间有显著影响.     

SARS相关病毒与鼠肝炎病毒S蛋白的同源暗示一个潜在受体结合区的存在

最近, 一种新的冠状病毒被确定为近期爆发的严重急性呼吸综合征(SARS)的病原体. 虽然人们对人冠状病毒229E已经有了较多的研究, 而且其受体结合位点也被确定在S蛋白第417~547个氨基酸残基之间. 但是, 这一区域与新分离的SARS相关病毒(香港株, CUHK-W1)没有任何同源性. 有意思的是, 已知的各种冠状病毒S蛋白S1亚基的序列比对和进化分析显示, 鼠肝炎病毒(MHV)与SARS相关病毒的同源性最高. 而且, MHV的S蛋白上负责受体结合的重要位点(第62~65和第214~216位氨基酸残基)与SARS相关病毒的相应区域(第51~54和第195~197位氨基酸残基)高度同源. 这些生物信息学的分析结果可能对研究SARS相关病毒的受体结合位点和病毒侵染靶细胞的机理有所帮助, 进而为设计抗病毒药物和疫苗提供新靶点.     

SARS-CoV-2将如何进化

正跨越不同物种传播,然后又高度适应新宿主——这一进化过程在像COVID-19这样的大流行中扮演了何种角色?严重急性呼吸综合征(SARS,由SARS-Co V病毒引起)疫情始于2002年的11月,持续了8个月,到次年7月基本结束。新型冠状病毒(SARS-Co V-2,简称新冠病毒)有着和SARS病毒高达80%相似度的基因序列,以及一个类似的故事开头,却走向迥然。后者在盛夏销声匿迹,而新型冠状病毒肺炎(COVID-19)     

新型冠状病毒与蝙蝠

正目前主流观点认为蝙蝠是这次新型冠状病毒的源头。我是研究蝙蝠的,这里和大家聊聊——蝙蝠已经不止一次地被推上风口浪尖了。2003年的SARS病毒,2013年的MERS(中东呼吸综合征)病毒,在非洲不时暴发的埃博拉病毒,以及2018年的猪急性腹泻综合征冠状病毒等等都被证实起源于蝙蝠。不仅如此,根据可靠的统计,科学家们在蝙蝠体内分     

《天然产物资源化学》

作者:何兰等出版:科学出版社2008年7月定价:68元ISBN:978-7-03-021390-7天然产物资源化学(resources chemistry of natural products)是天然产物化学与天然产物资源学相互渗透、交叉、整合而形成的一门新兴边缘学科.本书包括两方面的内容:第一部分介绍各种类型天然产物的化学组成、结构分类、理化性质、提取与分离方法、检识技术、结构分析鉴定等,即天然产物成分化学的内容.同时,根据生物资源的可用