未折叠蛋白响应:2014年拉斯克基础医学研究奖解读

<正>2014年的拉斯克基础医学研究奖(Albert Lasker Basic Medical Research Award)授予了日本京都大学的Kazutoshi Mori教授和美国加州大学旧金山分校的Peter Walter教授,以奖励他们对未折叠蛋白响应(unfolded protein response,UPR)的先驱性研究.细胞依赖这套UPR的质量控制系统,监测在内质网腔中具有细胞毒性的没有正确折叠的蛋白质,传递信号到细胞核内并启动一系列纠正措施重新建立细胞内的蛋白质稳态(protein homeostasis).Kazutoshi Mori和Peter Walter分别独立发现了这一通路的核心组件,鉴定了     

坚持方见惊喜:评“2014年拉斯克奖”

<正>拉斯克奖(Lasker Awards)是美国最具声望的年度生物医学奖,1946年由被誉为"现代广告之父"的美国著名广告经理人、慈善家阿尔伯特·拉斯克(Albert Lasker)及其夫人玛丽·沃德·拉斯克(Mary Woodard Lasker)共同创立,旨在表彰医学领域做出突出贡献的科学家、医生和公共服务人员.拉斯克奖最初设有3个奖项:基础医学研究奖(Albert Lasker Basic Medical Research Award)、临床医学研究奖(Lasker~De Bakey Clinical Medical Research Award)和公共服务奖(Lasker~Bloomberg Public Service Award,2000年由Albert Lasker Public Service Award重新命名为玛丽·沃     

蛋白质研究的挑战:无固有折叠模式的肽链

蛋白质是由肽链构成的。传统概念认为蛋白质一定是具有特定折叠模式的、有功能的肽链。早年的蛋白质变性理论指出，在极端条件下，蛋白质的立体结构由紧密变得松散．同时丧失其固有的活性，这个过程就是变性。1950年代，一些研究蛋白质的化学家提出，蛋白质的结构具有特定层次：一级结构是蛋白质肽链中氨基酸残基的序列：二级和三级结构是蛋白质的立体结构：亚基组装产生了四级结构。     

照明史上的第二次革命:解读2014年诺贝尔物理学奖

<正>赤崎勇(Isamu Akasaki)、天野浩(Hiroshi Amano)和中村修二(Shuji Nakamura)因发明"蓝光发光二极管"获得2014年诺贝尔物理学奖.为什么这项发明如此重要呢?以蓝光LED(light-emitting diode)为核心技术的半导体照明具有寿命长、色彩可控、无汞和低压工作等优点,有巨大的应用潜力和广阔的市场空间,可以大大降低能源消耗和温室气体的排放.陈良惠院士曾经做了一个估算:如果中国的通用照明市场用LED照明来替代白炽灯和荧光灯的话,每年节约的电力将会超过3座三峡工程的发电量.其意义不仅     

求解蛋白质折叠问题的拟人算法: 对PERM的改进

PERM(Pruned-Enriched-Rosenbluth Method)是目前文献中依格点模型求解蛋白质折叠问题的最高效算法. 给出了PERM算法的一种拟人解释, 对算法中的权重及预测值进行了拟人化的改进, 并对选择动作时不同情况下的权重计算公式进行了统一. 综合这些策略得到了改进的PERM算法——人口控制算法. 该算法在计算效率上有了明显的提高: 对当前文献中公认的最难的4个算例的计算都达到了最优解, 计算速度较PERM提高了几倍至几百倍. 对于这4个难例中的3个, 还找到了迄今为止文献中所没有的全新的最低能量构形.     

《科学》:2014年值得关注的研究领域

<正>临床基因组2014年,越来越多的研究人员——甚至包括一些医生——将要求知晓病人完整的基因组序列或被称为外显子的蛋白编码DNA。其结果可能有助于诊断罕见疾病和确认癌症疗法。有不少研究将探讨测序是否应成为新生儿筛查的一部分,甚至用来指导对健康人群的医疗服务。迄今最雄心勃勃的临床测序项目中,英国将启动为期4年对10万名病人(大多患有癌症和罕见疾病)的基因组测序计划,便于指导对他们的治疗。如果测序得到"易发病"的结果是否该告知病人,目前正在争论中。     

热学中非连续性现象的突变机理与分类: 折叠突变

非连续行为产生机理问题在火灾、燃烧、爆炸和传热等科学研究中有重要意义,这种非连续性行为与系统的非线所引起的突变,可依据突变理论所揭示的突变模式对热系统中的非连续现象进行等价分类。等温绝热条件下Ｓｅｍｅｎｏｖ系统的自行点火是系统折迭突变的结果。     

大脑的内置GPS:2014年诺贝尔生理学或医学奖解析

<正>2014年度的诺贝尔生理学或医学奖授予英国伦敦大学学院(University College London,UCL)的John O’Keefe和挪威科技大学(Norwegian University of Science and Technology)的May-Britt Moser和Edvard Moser夫妇,以表彰他们在发现构建大脑空间定位系统的重要细胞方面所做出的杰出贡献.我们如何记得自己曾经去过哪里?我们又如何知道现在自己身在何方?我们又怎样将去过的、所有地方的路径进行存储和加工,以便需要时能迅速提取并计算出最优化的路线?所有这些与空间导航系统相关的问题与我们的生     

解读2021年诺贝尔物理学奖:浅谈Klaus Hasselmann的科学贡献

2021年诺贝尔物理学奖授予了对理解复杂物理系统作出突出贡献的三位科学家,其中包括两位气象学家,分别是德国马克斯普朗克气象研究所的Klaus Hasselmann和美国普林斯顿大学的Syukuro Manabe[1].主要是为了表彰他们对模拟地球气候、定量气候变率和准确预测全球变暖而做出的突出贡献.这是气象学家历史上首...     

黑洞的理论基础与观测检验——2020年度诺贝尔物理学奖解读

2020年度诺贝尔物理学奖授予了为黑洞研究作出杰出贡献的3位科学家:罗杰·彭罗斯、赖因哈德·根策尔和安德烈娅·盖兹.本文着重对他们的工作进行解读,并简要介绍近年获得国际大奖的其他两个有关黑洞的工作.     

探索生命的奥秘——纪念诺贝尔生理与医学奖100年

生命是大自然造就的精灵之物。随着科学家的不断探索,ATP的隐秘逐一揭开。 “能量货币”不贬值 ATP的学名为腺嘌呤核苷三磷酸,通称三磷酸腺苷,简称腺三磷,是由一个腺嘌呤、一个核糖和一个三磷酸单位组成的核苷酸。ATP直接提供生物体进行各种生理活动所需的能量。     

社会计算与计算社会:智慧社会的基础与必然

基于社会计算,智慧社会可充分利用开放流动的大数据资源,综合协调人、地、事、物和组织等各种要素,形成信息对称、权利对等、扁平化组织的社会结构,推动传统社会管理模式向分布式、集约化、信息化、智能化、全响应的创新社会管理模式的转变.为此,必须同时以海量社会传感器网络为基础,以高性能分布式计算为支撑,以知识自动化技术为核心,以虚实互动的平行系统为手段,推动对社会的全面感知、建模、解析、决策及反馈执行,进而实现集舆情感知、平行管理和移动指挥与控制为一体的闭环反馈组态式的社会管理,全面提升其功能与服务水平.     

复杂系统与统计物理的盛宴 ——2021年诺贝尔物理学奖解读

2021年诺贝尔物理学奖授予了复杂系统,颁奖理由是"为我们人类理解复杂物理系统而取得的开创性贡献",奖金的一半授予两位,第一位是真锅淑郎,第二位是克劳斯?哈塞尔曼(Klaus Hasselmann),表彰他们建立地球气候的物理模型,量化其可变性并可靠地预测全球变暖.奖金的另外一半授予乔治?帕里西(Giorgio Par...     

探索生命的奥秘（四）——纪念诺贝尔生理与医学奖100年

人类的生命信息如何传递? 20世纪70年代,“传递生命信息的两个信使”学说建立,即人体的各种细胞活动是在“两个信使”系统的控制和调节下进行的。 细胞间的通信要通过细胞间的信息传递完成。20世纪上半叶就已确认,细胞外的小分子信息物质,如激素、神经递质、细胞因子及生长因子等,是由腺细胞等各种细胞合成和释放的,它们由血液和淋巴液等体液运送,靠体液调节和传递生命     

探索生命的奥秘（七）——纪念诺贝尔生理与医学奖100年

生物遗传的“圣经”——基因理论 经典遗传学的创始人当推孟德尔。1865年,他在布鲁诺自然科学会上发表了关于豌豆杂交实验的研究成果,翌年出版了题为《植物杂交研究》的论文。他首先提出了基因的概念,创立了基因自由分离规律和自由组织规律。     

探索生命的奥秘（八）——纪念诺贝尔生理与医学奖100年

历经百年的探索,生命科学家们终于—— 掌握了基因的真谛 位于人体细胞核23对染色体上的约3～12万个基因可分为4种。 ●结构蛋白基因(即发育遗传基因) 是可以表达出细胞结构的蛋白质。20世纪50年代初,美国人路易斯研究果蝇双胸畸型,发现了同源异形基因控制着体节的发育。20世纪     

探索生命的奥秘（一）——纪念诺贝尔生理与医学奖100年

诺贝尔医学奖是诺贝尔生理及医学奖的简称,由于第一、二次世界大战的影响以及其他原因,100年间共计颁奖91次,获奖科学家共有169名。这些卓越的科学家取得的非凡成果,集中体现了20世纪人类为探索生命奥秘做出的巨大努力。 诺贝尔医学奖的获奖项目可分为基础医学和临床医学两大类。基础医学研究又可归纳为生理学、生物化学、免疫学(微生物学)和遗传     

探索生命的奥秘（五）—纪念诺贝尔生理与医学奖100年

辉煌的免疫学 由于免疫学研究在医学领域具有特殊地位,所以100年来免疫学研究成果18次获得诺贝尔医学奖:首届诺贝尔医学奖就授予免疫学成就;第一个10年中获奖5次;之后每10年都有1～2次获奖;20世纪70年代后每10年各有3次获奖。     

探索生命的奥秘（六）——纪念诺贝尔生理与医学奖100年

由于免疫学在100年间取得了突破性的成就,20世纪遂成为—— 征服传染病的时代 20世纪初,传染病的发病率和死亡率均高居各种疾病之首,医学家们竭力探寻这类疾病的病原和防治办法。百年间,该领域的研究成果共8次获得诺贝尔医学奖:发现疟原虫,确定疟疾的病原(1902年,英国人罗斯;1907年,法国人拉韦朗);发现结核杆菌,发明结核菌素(1905